Vaikuttavuusarviointi

Transkriptio

1 [Documen type] 1 (6) Puustinen Tomi Vaikuttavuusarviointi Suunniteltujen toimenpiteiden vaikuttavuutta ja vaikutuksia Puruveden ja sen eri lahtialueiden tilaan arvioitiin FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy:n toimesta. Arvioinnista vastasivat ins. AMK Tomi Puustinen ja limnologi Kari Kamppi. Vaikuttavuusarvioinnissa laskettiin valuma-aluekohtaisesti toimenpiteillä saavutettava kuormitusvähennys vuositasolla. Kuormituksesta tarkasteltiin kiintoaines, kokonaisfosfori- ( P) ja kokonaistyppi ( N). Kuormitusvähennykseen perustuen arvioitiin toimenpiteiden vaikuttavuutta Puruveden tilan kannalta. Eri vesiensuojelutoimenpiteiden reduktio saatiin kirjallisuuden perustella. Arvioinnissa käytetyt reduktiot on esitetty taulukossa 1. Lisäksi kunkin valuma-alueen osalta arvioitiin suunnitelluilla toimenpiteillä käsiteltävän pinta-alan osuus koko valuma-alueesta. Arvioinnissa käytetyt käsiteltävien pinta-alojen osuudet valuma-alueittain on esitetty taulukossa 2. Taulukko 1. Vesiensuojelutoimenpiteiden reduktiot (%). Toimenpide P N Laskeutusallas 1, Kosteikko Putkipato Virtaaman säätö * Pohjapato * Pintavalutuskenttä *Oletettu olevan samansuuruinen kuin laskeutusaltaalla. 1 Hammar et al Kosteikkojen ja laskeutusaltaiden vesiensuojelullisesta merkityksestä metsätalouskuormitteisilla alueilla. Pohjois-Savon ympäristökeskuksen raportteja 5/ Puustinen et al Maatalouden monivaikutteisten kosteikkojen suunnittelu ja mitoitus. Suomen ympäristö 21/ Marttila H & Klöve B Managing runoff, water quality and erosion in peatland forestry by peak runoff control. Ecological engineering, 36(7), Pöyry Vapo Oy. Turvetuotantoalueiden vesistökuormituksen arviointi, Vedenlaatu- ja kuormitustarkastelu vuosien tarkkailuaineistojen perusteella. Kuormituksen väheneminen valuma-alueittain Suunniteltujen toimenpiteiden avulla arvioidaan Puruveteen tulevan kuormituksen vähenevän kiintoaineen osalta noin 26 %. Kokonaisfosforin osalta kuormitus vähenee noin 9 % ja kokonaistypen osalta noin 11 %. Eri valuma-alueiden välillä on suuria eroja kuormituksen vähenemisessä, minkä vuoksi paikallisesti kuormituksen vähenemisen vaikutukset voivat olla merkittäviäkin. Kuormituksen väheneminen valuma-aluekohtaisesti on esitetty ao. taulukossa. Lähivaluma-alueen (4.181) pinta-alasta vähennettiin Puruveden järvialtaan pinta-ala ja siihen suoraan kohdistuva laskeuman aiheuttama kuormitus. Jouhenjoen valuma-alueen (4.183) osalta kuormituksen vähenemänä käytettiin FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy:n laatimassa vesiensuojelun yleissuunnitelmassa esitettyjä reduktioita. FCG Design and Engineering Ltd Osmontie 34, P.O. Box 950, FI Helsinki Tel , fax , VAT No FI Registered Office Helsinki

2 FCG DESIGN AND ENGINEERING LTD [Documen type] 2 (6) Taulukko 2. Kuormituksen väheneminen valuma-alueittain. Valumaalue Pintaala (km2) Käsiteltä vän pintaalan osuus % Kuormitusvähennys (kg/a) % P N P N * * * ** 13 ** Yhteensä *Ei sisällä Puruveden pinta-alaa eikä Puruveteen tulevaa laskeumaa. **FCG:n yleissuunnitelmasta Suunniteltujen kunnostustoimenpiteiden vaikutuksesta Puruveteen tulevan kiintoaines kuormituksen vähenemistä voidaan pitää merkittävänä lähes kaikilla valuma-alueilla. Kokonaisfosforin osalta merkittävään kuormituksen vähenemiseen päästään Jouhenjoen, Myllypuron-Särkänjoen ja Hälvänjoen valuma-alueilla sekä kohtuulliseen vähenemiseen Kuonanjoen, Hepojoen-Rauvanjärven, Mörköjoen ja Siimesjoen valuma-alueilla. Kokonaistypen osalta kuormituksen väheneminen on samaa luokkaa kuin kokonaisfosforilla. Kuormituksen väheneminen vuodenajoittain Kuonanjoen valuma-alue (4.184) ja sen Puruvedessä sijaitseva laskualue Savonlahti on vedenlaatuseurantojen perusteella kärsinyt viime vuosina näkyvimmin rehevöitymisen kiihtymisestä. Tämän vuoksi Kuonanjoen valuma-alueelle tehtiin tarkempi tarkastelu kuormituksen jakaantumisesta eri vuodenaikojen mukaan. Kuormituksen jakaantuminen vuoden aikana selvitettiin Suomen ympäristökeskuksen vesistömallin VEMALA osion vuosien simuloiduilla kuormitusarvoilla. Tarkastelussa vuodenajat muodostettiin seuraavasti: talvi joulu-helmikuu kevät maalis-toukokuu kesäkuu kesä-elokuu syksy syys-marraskuu VEMALA mallin simuloitujen kuormitusarvojen perusteella kuormitus jakaantuu eri vuodenaikoina oheisen taulukon 3 mukaisesti.

3 FCG DESIGN AND ENGINEERING LTD [Documen type] 3 (6) Taulukko 3. Kuormituksen jakaantuminen eri vuodenaikoina Kuonanjoen (4.184) valuma-alueella. Osuus koko vuoden kuormituksesta (%) Kuormitusvähennys (kg) Vuodenaika P N P N Talvi Kevät Kesä Syksy Kuormituksen väheneminen Puruveden eri osissa Kuormituksen vähenemistä ja sen vaikutuksia tarkasteltiin Puruveden eri osissa, lähinnä järven lahtialueilla. Lahtialueet ovat tyypillisesti järveen laskevan kuormituksen vastaanottavaa aluetta, joten niihin kohdistuu muuta järveä suurempi riski kärsiä kuormituksesta ja edelleen rehevöitymisestä. Puruveden eri osiin kohdistuvan kuormituksen väheneminen on esitetty taulukossa 4.

4 FCG DESIGN AND ENGINEERING LTD [Documen type] 4 (6) Taulukko 4. Kuormituksen väheneminen Puruveden eri osissa. Osa-alueet on järjestetty fosforikuormituksen vähennyksen mukaisesti (pienimmästä vähennyksestä suurimpaan). Kuormitusvähennys kg/a (pyöristetty) % (vuositasolla) Puruveden alue P N P N Fosforikuormituksen vähennys pieni (0-10 %) Aittolahti % 5 % 0 % Poroniemenlahti % 10 % 0 % Ketolanlahti, Kokonlahti % 10 % 5 % Vasamanlahti % 10 % 10 % Fosforikuormituksen vähennys pienehkö (11-20 %) Muholanlahti (Enanlahden pohjukka) % 13 % 5 % Ruokolahti % 14 % 6 % Paljakanlahti % 14 % 11 % Ukonniemenselkä, Pärnälahti, Salkolahti % 15 % 15 % Liittolahti (Sorvaslahden osa) % 17 % 3 % Levälahti % 18 % 4 % Hummonlahti % 18 % 13 % Sorvaslahti % 19 % 15 % Hautalahti % 20 % 26 % Enanlahti % 20 % 16 % Suurikylänlahti % 20 % 13 % Avo-Puntunen % 20 % 12 % Fosforikuormituksen vähennys kohtalainen (21-30 %) Hautalahti % 21 % 19 % Ängervöinen % 21 % 20 % Majalahti (Kaarinselkä) % 21 % 20 % Savonlahti % 21 % 17 % Hummonselkä % 22 % 15 % Kiukuunlahti % 22 % 28 % Ruokkeenlahti % 23 % 14 % Mustanselkä % 24 % 23 % Olavinlahti, Tappulahti % 25 % 33 % Lautalahti % 25 % 10 % Haapaniemenlahti % 25 % 10 % Nunnanlahti % 25 % 10 % Ristilahti % 26 % 16 % Ukonlahti % 27 % 17 % Pienilahti, Pahatsonlampi, Mykkiinselkä % 27 % 23 % Mustanselkä % 28 % 26 % Naaranlahti % 29 % 24 % Jouhenlahti % 30 % 13 % Fosforikuormituksen vähennys suurehko (>30 %) Myllylahti (Hummonlahden pohjukka) % 33 % 34 % Haudanlahti, Ristilahti % 33 % 34 %

5 FCG DESIGN AND ENGINEERING LTD [Documen type] 5 (6) Vaikutukset lahtialueiden tilaan Paikallisten lahtialueiden rehevyyden (mm. leväsamennuksen) kannalta vuodenaikaistarkastelussa fosfori- ja typpikuormitus on kesäaikana merkitykseltään suurin, koska kesällä muut rehevyyttä (levätuotantoa) säätelevät tekijät eli mm. valon määrä ja lämpötila eivät juuri rajoita levien kasvua. Lisäksi virkistyskäyttö painottuu kesäaikaan. Oletettavasti fosfori on näillä alueilla merkittävin rehevyyttä säätelevä ravinne. Lahtialueilla, joilla fosforikuormituksen vähennys on vuositasolla pieni (0-10 %) tai melko pieni (10-20 %), vaikutus veden kesäaikaiseen leväsamennukseen tai mahdollisiin paikallisiin leväkukintoihin on pieni. Periaatteessa kaikki kuormituksen vähentyminen vähentää vesistön rehevyyttä, mutta näillä kuormitusvähennyksillä vaikutus on vielä varsin pieni. Lahtialueilla, joilla fosforikuormituksen vähennys on vuositasolla kohtalainen (21-30 %) tai suurehko (>30 %), veden kesäaikaisessa leväsamennuksessa voidaan havaita jonkin verran vähentymistä ja mahdolliset paikalliset leväkukinnat voivat vähentyä tai loppua (myös sääoloilla on leväkukintojen muodostumisessa tärkeä merkitys). Muulloin kuin keväällä (jäiden lähdön jälkeisenä aikana) ja kesällä fosfori- ja typpikuormituksen vähentämisellä vähemmän vaikutusta lahtien paikalliseen veden laatuun, koska syksyllä ja talvella valon määrä ja osittain lämpötila säätelevät rehevyyttä fosforin ja typen sijasta, ja koska veden laatuun liittyvä virkistyskäyttö on pienempää näinä vuodenaikoina. Kuitenkin myös syksyn ja talven fosfori- ja typpikuormituksen vähentämisellä on merkitystä veden laadulle, koska syksyn ja talven ravinnekuormituksen vähentäminen voi jonkin verran pienentää järven rehevyyttä myös keväällä ja kesällä, ainakin koko järven mittakaavassa. Suunnitellut vesiensuojelutoimet vähentävät tehokkaimmin kiintoainekuormitusta. Tämä voi näkyä järveen laskevien uomien suualueiden välittömässä läheisyydessä valumavesien mukana tulevan sameuden vähentymisenä. Kesällä maa-alueilta vesistöön tuleva fosfori- ja typpikuormitus on luontaisesti pienempi kuin muina vuodenaikoina (vrt. edellä Taulukko 3). Tämä johtuu keskimääräistä pienemmistä virtaamista kesällä, koska virtaaman suuruus (valumavesien määrä) ja vesistökuormituksen suuruus liittyvät toisiinsa hyvin läheisesti. Toisaalta kesäajan keskitasoa pienempi kuormitus on ollut vallitseva tilanne jo tähänkin saakka, ja lahtialueilla on jossakin määrin esiintynyt paikallisia rehevyyshaittoja. Siten kesäaikainen kuormituksen vähentäminen periaatteessa parantaa veden laatua, vaikka kesällä kuormitus on pienempää myös luontaisesti. Toimenpiteiden vaikutus lahtialueiden veden laatuun pitkällä aikavälillä Arviona voidaan esittää, että alle 20 % kuormitusvähennyksellä (fosfori ja typpi) vaikutus veden laatuun on pitkäaikaisessa tarkastelussa suhteellisen pieni % kuormitusvähennyksellä olisi jonkin verran mahdollisuuksia paikallisen rehevöitymiskehityksen pysäyttämiseen, ja yli 30 % kuormitusvähennyksellä mahdollisuudet olisivat kohtalaisia tai hyviä. Yleisenä ajatuksena edellä esitetyssä arviossa on, että merkittävään toivottuun vaikutukseen tarvitaan merkittävä kuormitusvähennys. Vesiekosysteemeillä on taipumusta vastustaa muutoksia, joten kuormituksen vähentymisen ja veden laadun parantumisen välillä voi olla merkittävä viive. Vesistöjen veden laadussa on usein mm. sääoloihin liittyvää luontaista vaihtelua, jonka vuoksi vesiensuojelutoimien vaikutuksia voi olla vaikea erottaa ainakin lyhyellä (muutama vuosi) aikavälillä. Rehevöitymiseen liittyvien haittavaikutusten lisääntymisen tai vähentymiseen vaikuttavat kuormitusmuutosten lisäksi myös muut tekijät, kuten eliöiden väliset vuorovaikutukset, jotka ovat melko vaikeasti ennustettavia. Esimerkiksi veden kirkastuminen voi johtaa vesikasvien aiempaa rehevämpään kasvuun. Lisäksi ilmastonmuutos voi lisätä tulokuormia (eli vesiensuojelurakenteiden käsiteltäväksi tulevia kuormia),

6 FCG DESIGN AND ENGINEERING LTD [Documen type] 6 (6) koska pitkällä aikavälillä talviaikaiset valumat luultavasti kasvavat ja sateisuudessa voi tapahtua muutoksia kun tarkastellaan koko vuoden sademäärää. Valumavesien määrä ja kuormitus vesistöön ovat kiinteästi sidoksissa toisiinsa. Vaikka yksittäisillä toimilla olisi vain pieni vaikutus tietyn lahden tai koko järven kokonaiskuormitukseen, toimenpiteitä on kuitenkin vesiensuojelun kannalta suotuisaa tehdä, jos toimenpiteeseen tarvittavien resurssien määrä pysyy kohtuullisena. Yleensä hajakuormituksen vähentämiseen tähtäävä vesiensuojelu etenee pienin paikallisin askelin, mutta niiden määrän kertyessä on mahdollista saavuttaa vähitellen ja pidemmällä ajalla näkyviä tuloksia.