Selvitys turvetuotannon päästötarkkailusta

Transkriptio

1 YMPÄRISTÖMINISTERIÖ päästötarkkailusta Raportti FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY P30611P001

2 Raportti 1 (62) Itkonen Arto, Passoja Heini Sisällysluettelo TIIVISTELMÄ JOHDANTO TURVETUOTANNON VELVOITETARKKAILU TURVETUOTANNON VESISTÖKUORMITUS Turvetuotannon osuus kuormituksesta Turvetuotantoalueilta lähtevän veden laatuun ja kuormitukseen vaikuttavat tekijät 5 4 AINEISTON KERÄYS TILASTOLLISET MENETELMÄT Tilastollisen käsittelyn tavoitteet Tarkastellut vedenlaatuparametrit Virtaaman ja valunnan käsittely Ominaiskuormitusten laskenta Yleistä käytetyistä tilastomenetelmistä Aineiston yleiskuvaus ja pitkäaikaiset muutokset lähtevässä vedenlaadussa Tarkastelu vuodenajan mukaan Tarkastelu maantieteellisesti Tarkastelu suon käyttövaiheen ja vesienkäsittelyrakenteen mukaan Päästöjen vaihteluväli valunnan funktiona Näytemäärien ja tarkkailuparametrien edustavuus Yhteenveto käytetyistä tilastollisista menetelmistä TULOKSET Aineiston yleiskuvaus Pitkäaikaiset muutokset lähtevässä kuormituksessa Vuodet Vuodet Vuodet Vuodet Vuosi Vuodenaikaiset muutokset lähtevässä kuormituksessa Kevät Kesä Syksy Talvi Tarkastelu maantieteellisesti Tunnusluvut ELY-keskuksittain Faktorianalyysit AHC-analyysi ELY-keskuksittain Tarkastelu vesienkäsittelyrakenteen mukaan Kemikalointi... 39

3 Raportti 2 (62) Itkonen Arto, Passoja Heini Pintavalutuskenttä Kasvillisuuskenttä Kosteikko Perustaso Tarkastelu käyttövaiheen mukaan sekä suhteessa tuotantoalueen elinkaareen Valmistelussa Tuotannossa Levossa Poistunut tuotannosta Päästöjen vaihteluväli valunnan funktiona Hajontadiagrammit Kynnysvalumien tunnusluvut Kynnysvalumien tilastollinen testaus Näytemäärien ja tarkkailuparametrien edustavuus Virtaamamittausten laatu Näytteenottokertojen määrä Tarkkailuparametrien edustavuus Tulosten vertailu muihin vastaaviin tutkimuksiin Vuodenaikaisvaihtelut Vesienkäsittelyrakenteiden vaikutus Valunnan merkitys JOHTOPÄÄTÖKSET Virhetarkastelu Tilastolliset tulokset päästötarkkailun kannalta Ajalliset muutokset pitoisuuksissa ja kuormituksessa sekä niihin vaikuttavat tekijät Alueelliset erot kuormituksessa ja niihin vaikuttavat tekijät Vesienkäsittelyrakenteen ja suon käyttövaiheen vaikutus Valunnan huomioon ottaminen tarkkailussa Näytemäärien ja tarkkailuparametrien edustavuus Päästötarkkailun ongelmat ja niiden ratkaisut Tarkkailuraporttien kehittäminen Ehdotukset jatkotoimenpiteiksi 60 LÄHDELUETTELO Liitteet LIITE 1 LIITE 2 LIITE 3 LIITE 4 Tilastoanalyysien tuloksia Päästötarkkailun ongelmat ja niiden ratkaisut, työpajamuistio Yleiskartta Turvetuotantoalueiden faktorilataukset kartalla

4 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 3 (62) päästötarkkailusta TIIVISTELMÄ 1 JOHDANTO Hankkeen tavoitteena oli tarkastella Suomen turvetuotannon tarkkailuaineistoa vuosilta ja koota mahdollisimman suuri osa aineistosta sähköisesti käsiteltävissä olevaan muotoon. Kaikkien ELY-keskusten alueiden vuoden 2015 aineisto saatiinkin siirrettyä, mutta ainoastaan kuuden ELY-keskuksen alueelta ehdittiin käytettävissä olevan ajan puitteissa siirtää pidempiä aikasarjoja. Tavoitteena hankkeessa oli myös suodattaa mahdollisimman paljon tietoa kerätystä aineistosta auttamaan tarkkailun kehittämistä ja optimointia. Tätä varten aineistoa käsiteltiin tilastollisesti. Tilastollisten analyysien tulokset on esitetty raportissa aihepiireittäin. Hankkeeseen liittyen järjestettiin yksi laajapohjainen työpaja turvetuotannon tarkkailusta. Työpajan tulokset on esitetty tämän raportin liitteenä. Tulosten pohjalta on raportin lopussa esitetty yhteenveto tilastollisista tuloksista sekä ehdotuksia tarkkailun optimoimiseen, tarkkailuraportoinnin kehittämiseen ja muita mahdollisia jatkotoimenpiteitä. Turvetuotannon tarkkailuaineistoa on Suomessa kertynyt 1980-luvulta velvoitetarkkailun käynnistämisestä lähtien. Aineistoa ei kuitenkaan ole tähän mennessä analysoitu tarkemmin. Tämän ympäristöministeriön syksyllä 2016 tilaaman selvityksen tavoitteena on ollut koota sähköisesti käsiteltävään muotoon Suomessa kertynyt turvetuotannon päästötarkkailuaineisto vuosilta Selvityksen tavoitteena oli käydä läpi kaikki kertynyt aineisto, analysoida se ja laatia selvityksen perusteella raportti ja esittää suosituksia. Aineiston analysoinnilla voidaan myös lisätä yleistä tietämystä ja tarjota apuvälineitä sekä lausuntoihin, lupiin, vesiensuojelun kehittämiseen, että tarkkailun kehittämiseen ja optimoimiseen. :stä selvityksestä ovat vastanneet geologi, FT Arto Itkonen ja DI Heini Passoja. Aineiston tilastollisesta analysoinnista vastasi Arto Itkonen. Työhön ovat lisäksi osallistuneet limnologi Kari Kamppi, DI Elisa Puuronen, M.Sc. Jan Tvrdy, DI Maria Auranen sekä aineiston kokoamisen osalta ins.(amk) Erja Eskelinen, DI Sonja Saviranta sekä harjoittelija Aapo Järvinen. Työn yhteydessä järjestetystä työpajasta vastasivat sosiologi, VTM Jani Päivänen, FM Asta Nupponen, Arto Itkonen ja Heini Passoja. Tilaajan yhteyshenkilönä toimi ympäristöministeriöstä ylitarkastaja Hanne Lohilahti. Hankkeen ohjausryhmään kuului lisäksi edustajia ympäristöministeriöstä, elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksista, aluehallintovirastosta sekä Suomen ympäristökeskuksesta. Ohjausryhmän kokoonpano on esitetty taulukossa 1-1. Ohjausryhmän lisäksi raporttiluonnosta kommentoivat FM Mika Nieminen (Tampereen ammattikorkeakoulu) ja FT Peter Österholm (Åbo Akademi).

5 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 4 (62) Taulukko 1-1. Hankkeen ohjausryhmä. Edustaja ylitarkastaja Petri Liljaniemi ylitarkastaja Hanne Lohilahti ylitarkastaja Marjaana Eerola (varahenkilö: ylitarkastaja Kirsi Kalliokoski) tutkija Anssi Teppo (varahenkilö: ylitarkastaja Heta Latvala) yli-insinööri Ansa Selänne (varahenkilö: ylitarkastaja Toni Roiha) ympäristöneuvos Satu Ahola hydrologi Sirkka Tattari johtava asiantuntija, FT Arto Itkonen projektipäällikkö, DI Heini Passoja Taho Ympäristöministeriö Ympäristöministeriö Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskus Etelä-Pohjanmaan ELY-keskus Keski-Suomen ELY-keskus Länsi-ja Sisä-Suomen aluehallintovirasto Suomen ympäristökeskus (nykyisin työskentelee Sito Oy:ssä) 2 TURVETUOTANNON VELVOITETARKKAILU Turvetuotanto ja siihen liittyvä ojitus vaativat ympäristönsuojelulain mukaan ympäristöluvan. Toiminnanharjoittajan on oltava selvillä toimintansa ympäristövaikutuksista, ympäristöriskeistä ja haitallisten vaikutusten vähentämismahdollisuuksista. Ympäristölupahakemuksessa esitetään lupahakemuksessa arvioituihin ympäristövaikutuksiin ja niiden arvioituun suuruuteen perustuva suunnitelma käyttö- ja päästötarkkailusta ja lupapäätöksessä annetaan niistä määräykset. Myös vaikutustarkkailusta voidaan antaa määräyksiä, mikäli hakemuksessa on riittävän yksityiskohtainen suunnitelma. Lähtökohtaisesti käyttö-, päästö- ja vaikutustarkkailu hyväksytään ympäristöluvassa kokonaisuudessaan. Vaikutustarkkailun hyväksyminen voidaan tehdä myös ELY-keskuksen ympäristö- ja luonnonvarat vastuualueen ja kalataloustarkkailun hyväksyminen ELY-keskuksen kalatalousviranomaisen toimesta. Tarkkailuun liittyy tärkeänä osana tulosten raportointi. Ympäristöluvan noudattamista valvoo turvetuotannossa ensisijaisesti ELY-keskuksen ympäristö- ja luonnonvarat-vastuualue ja paikallisesti kunnan ympäristönsuojeluviranomainen. Tarkkailun tuottamia tietoja tarvitaan mm. arvioitaessa ympäristönsuojelutoimenpiteiden toimivuutta ja riittävyyttä sekä harkittaessa lupamääräyksiä, kalatalousvelvoitteita ja korvauksia. Tarkkailutiedot ovat tärkeitä sekä haitankärsijän että toiminnanharjoittajan oikeusturvan kannalta. Toiminnan vaikutusten seuraaminen ja velvoitetarkkailun järjestäminen asiantuntevasti ovat turvetuottajan vastuulla. Myös tarkkailun kustannuksista vastaa turvetuottaja (Ympäristöministeriö 2015).

6 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 5 (62) 3 TURVETUOTANNON VESISTÖKUORMITUS 3.1 Turvetuotannon osuus kuormituksesta Turvetuotannon osuus vesistöjen fosforikuormituksesta oli Suomessa vuonna 2015 noin 0,6 % ja typpikuormituksesta noin 0,9 % (Suomen ympäristökeskus 2017). Suurin osa vesistöjen ihmistoiminnasta aiheutuvasta ravinnekuormituksesta tulee maataloudesta ja suurimmat kiintoainekuormitukset maataloudesta sekä hulevesistä. Turvetuotannon osuus vesistöjen kiintoainekuormituksesta on 0,2 % ja orgaanisen aineen kuormituksesta 0,4 % (Suomen ympäristökeskus 2015). Turvetuotannon osuus päävesistöjen valuma-alueista on yleensä pieni. Esimerkiksi Pohjois-Pohjanmaalla osuus on keskimäärin 0,5 % (Pöyry Finland Oy 2016a). Suurimmillaan turvetuotantoalueiden osuus maa-alasta on vesienhoitoalueilla VHA3 ja VHA4 eli läntisessä Suomessa sekä Pohjois-Pohjanmaalla ja Kainuussa. 2. jakotason valuma-alueista turvetuotannon osuus on suurin Piimäjoen vesistöalueella (36.07), 9,71 % (Suomen ympäristökeskus 2015). Turvetuotanto on merkittävä kuormittaja alueilla, joilla turvetuotantoalueiden osuus valuma-alueen pinta-alasta on suuri tai jotka sijaitsevat vesistöjen latvoilla. Haitat voivat korostua vielä useiden tuotantoalueiden yhteisvaikutuksen ja muiden toimintojen aiheuttaman taustakuormituksen vuoksi (Väyrynen ym. 2008). 3.2 Turvetuotantoalueilta lähtevän veden laatuun ja kuormitukseen vaikuttavat tekijät Turvetuotantoalueilta valuva vesi on yleensä ravinteikkaampaa ja tummempaa ja sisältää enemmän sekä liuennutta orgaanista ainetta, että kiinteää ainetta kuin luonnontilaisilta soilta purkautuva valumavesi. Turvetuotannosta päätyykin valumavesien mukana vesistöihin erityisesti ravinteita, kiintoainetta, humusta ja rautaa. Kuormitus vaihtelee vuosittain, vuodenajoittain sekä alueen maantieteellisen sijainnin mukaan. Tuotantoaluekohtaisissa ominaiskuormituksissa on suurta vaihtelua sekä vedenlaadusta että valunnasta johtuen (Väyrynen ym. 2008). Turvetuotannon vesistökuormituksen suuruuteen vaikuttavat mm. ilmasto, hydrologiset tekijät, tuotantosoiden turpeen ja pohjamaan ominaisuudet, kuivatusojien syvyys ja kaltevuus sekä soilla tehtävät tuotantotoimet ja toteutetut vesienkäsittelyrakenteet. Keskeisiä syitä turvetuotantoalueiden kiintoaine- ja ravinnekuormituksen syntyyn ovat ojituksen, kasvipeitteen poiston ja suon kuivatuksen seurauksena lisääntyvä ja äärevöityvä valunta, sekä kuivatusojista ja turpeennostosta aiheutuva hienon orgaanisen aineen eroosio, sen nopeutuva hajoaminen ja kulkeutuminen vesistöihin (Kløve ym. 2012, Kløve 2000). Osa ravinteista kulkee kiintoainepartikkelien mukana, joten kiintoaineen eroosio vaikuttaa myös ravinnekuormitukseen (Karppinen & Postila 2015). Luonnontilaiseen suoalueeseen verrattuna ravinnekuormitusta aiheuttavat ja lisäävät jonkin verran mm. tuotantoalueen ojituksen seurauksena kiihtynyt turpeen hajoaminen ja ravinteiden vapautuminen sekä lisääntynyt valunta pidemmälle maatuneiden turvekerrosten läpi. Luonnontilaisissa soissa vesi virtaa pääasiassa vettä läpäisevässä pintaturpeessa ja elävässä pintakasvustossa, minkä vuoksi valumaveden kiintoaine- ja ravinnepitoisuudet ovat pieniä. Alueen hydrologiset olosuhteet vaikuttavatkin kuormituksen suuruuteen sekä vesimäärän että valunnan kulkureitin kautta (Karppinen & Postila 2015, Kløve 2000). Turvetuotantoalueilla, joilla on lunta ja routaa, lumensulannan alkuvaiheen aikaiset kevätvalunnat eivät välttämättä sisällä korkeita ravinne- tai kiintoainepitoisuuksia, sillä valumavesi on pääasiassa lähtöisin lumesta eikä ole kosketuksissa huokosveden kanssa (Karppinen & Postila

7 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 6 (62) 2015). Vesi voi virrata keväällä jäisen turvekerroksen pinnalla ja kuivana kautena taas syvällä turvekerroksessa (Karppinen & Postila 2015, Kløve 2000). Lumensulannan alkuvaiheen mahdollisesti matalista pitoisuuksista huolimatta kevättulvilla, samoin kuin syksyn rankkasateilla, on arveltu olevan merkittävä vaikutus turvetuotannon kiintoainekuormitukseen (Karppinen & Postila 2015, Ympäristöministeriö 2015). Turvetuotannon päästöjä suurten valumien aikana on kuitenkin ollut vaikea selvittää. Suuriin valumiin poikkeustilanteissa liittyvät ohijuoksutukset aiheuttavat suurta epävarmuutta kuormitusarvioihin. Kuormitusarvio on todellisuutta pienempi, jos siinä ei huomioida ohijuoksutuksia. Valunnan muodostumiseen turvetuotantoalueella vaikuttavat sadanta ja haihdunta sekä maaperän ominaisuudet, kuten turpeen kosteuspitoisuus, huokoisuus ja hydraulinen johtavuus. Myös ojituksella, kaltevuudella ja pumppauksella on merkitystä (Karppinen & Postila 2015). Kiintoainekuormitus johtuu pääasiassa uoman pohjalle laskeutuneen turpeen eroosiosta, joka alkaa virtaaman kasvaessa ojissa riittävän suureksi (Kløve 2000). Turpeen keskimääräisen eroosioherkkyyden on osoitettu kasvavan maatuneisuusasteen kasvaessa (Svahnbäck 2007). Lisäksi keskimääräiset valumaveden kiintoainepitoisuudet ennen pintavalutuskenttiä olivat hankkeen tutkimusten mukaan suurimpia pitkälle maatuneilla tuotantoalueilla (Karppinen & Postila 2015). Turvekerroksen alapuolisen mineraalimaan raekoko voi selittää valumaveden kiintoainepitoisuuksia. Sulka-hankkeen tutkimuksissa mineraalimaan raekoon havaittiin korreloivan negatiivisesti keskimääräisten kiintoainepitoisuuksien kanssa niillä tuotantoalueilla, joilla ojat läpäisevät turvekerroksen. Vanhoilla turvetuotantoalueilla riski suureen kiintoainekuormitukseen näin ollen oletettavasti kasvaa turvekerroksen maatuneisuusasteen lisääntyessä ja ojien ulottuessa turvekerroksen alapuoliseen mineraalimaahan (Karppinen & Postila 2015). Pohjamaalajin vaikutus alapuoliseen vesistöön korostuukin tuotettavan turvekerroksen vähentyessä. Jos turpeen alla on hapanta sulfidimaata, voi ojituksista aiheutua alapuolisen vesistön happamoitumista (Väyrynen ym. 2008). Pääosa kokonaisfosforista kulkeutuu kiintoaineen mukana, mutta myös liukoisella fosforilla on merkitystä fosforihuuhtoumiin (Karppinen & Postila 2015, Kløve 2000). Valumaveden fosforipitoisuudet ovat yleensä suurimmillaan pienten valumien aikaan keskikesällä ja talvella (Karppinen & Postila 2015). Talviaikaan mitatut suuret fosforipitoisuudet voivat selittyä rautaan sitoutuneen fosfaattifosforin vapautumisella hapettomissa olosuhteissa. Pienten valumien massamääräiset kuormitukset jäävät kuitenkin usein pieniksi (Karppinen & Postila 2015). Turpeen fosforipitoisuus saattaa olla suurempi syvissä kerroksissa, joten fosforikuormitus voi lisääntyä turvepaksuuden mataloituessa. Toisaalta samalla turvekerroksen kyky varastoida vettä pienenee, jolloin suurempi osa vedestä on vain vähän aikaa maassa viipynyttä. Valumavesien fosforipitoisuuteen vaikuttavat myös turpeen, ojissa olevan lietteen ja pohjamaan kyky pidättää ja vapauttaa fosforia (Kløve 2000). Valumavesien typpipitoisuudet kohoavat yleensä syksyä kohti. Noin puolet typestä on kesäisin pienten virtaamien aikaan ammoniumtyppeä ja loput orgaanista typpeä. Suurten valuntahuippujen aikaan typpipitoisuus kasvaa ja jopa puolet siitä on nitraattityppeä (Kløve 2000). Kuivan kauden jälkeiset suuret valuntapiikit voivatkin olla merkittäviä nitraattitypen huuhtouman kannalta. Suuria nitraattityppipitoisuuksia on mitattu myös keväällä lumen sulannan aikaan (Karppinen & Postila 2015).

8 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 7 (62) Veden suuremman viipymän ojastossa on todettu lisäävän typen poistumaa. Mitä suurempi vesitilavuus ojissa on, sitä enemmän typpeä poistuu ilmaan typpikaasuna. Tällöin typen vesistökuormitus vähenee, mutta päästöt ilmaan kasvavat. Turvekerroksen oheneminen ja kentän tiivistyminen pienentävät vedellä kyllästymättömän pintakerroksen paksuutta, mikä puolestaan vähentää typen vapautumista. Toisaalta typpipitoisuuden on havaittu kasvavan maatuneisuusasteen kohotessa, mikä voi aiheuttaa suurempaa kuormitusta matalilta ja maatuneilta kentiltä (Kløve 2000). Turvetuotannon vesistökuormitusta vähennetään sekä perustason vesiensuojelurakenteilla (sarkaojat, joissa on lietetaskut lietteen pidättämistä varten, laskeutusaltaat, virtaamansäätöpadot) että tehostetuilla vesienkäsittelymenetelmillä (pintavalutuskentät, kasvillisuuskentät, kosteikot ja kemiallinen käsittely). Kemiallisella vesienkäsittelyllä voidaan poistaa tehokkaasti fosforia sekä ruskean värin antavia humusaineita. Menetelmän puutteena on kuitenkin käsittelystä aiheutuvan happamuuden sekä mahdollisesti raudan lisääntyminen. On havaittu, että kemikaloinnin hallinta saattaa muodostua vaikeaksi esim. vesimäärien ja veden laadun suurten vaihtelujen vuoksi. Tästä syystä kemikalointi on ajoittain voinut lisätä kiintoainehuuhtoutumia (Ympäristöministeriö 2015). Kemiallisen vesienkäsittelyn toimivuuteen vaikuttavat käsiteltävän veden ominaisuudet kuten ph, kiintoaineen ja orgaanisen aineksen pitoisuudet, lämpötila sekä vesienkäsittelykemikaalin tyyppi, annostelu ja sekoitusolosuhteet (Karppinen & Postila 2015). Pintavalutuskentillä vedestä voidaan yleensä poistaa kiintoainetta, fosforia, ja typpeä (ml. epäorgaaninen typpi). Orgaanisen aineksen pidätyskyky on kuitenkin heikko, koska suoalueilta huuhtoutuu orgaanista ainesta luonnostaankin. Pintavalutuskentän toimivuuteen vaikuttavat mm. pintavalutuskentän koko, maaperä, ojitustilanne, viipymä ja kasvisto sekä käsittelyyn tulevan valumaveden laatu (Karppinen & Postila 2015). Kasvillisuuskenttien ja kosteikkojen puhdistustehon tarkkailutuloksia on käytettävissä eniten Länsi-Suomesta. Länsi-Suomen kasvillisuuskentät ovat toimineet kiintoaineen ja ravinteiden osalta hieman pintavalutuskenttiä tehottomammin. Kasvillisuuskentän puhdistustulokseen vaikuttavat mm. kentän ikä ja käyttöaika, kentän pinta-alan osuus yläpuolisesta valuma-alueesta, kasvillisuuden laatu ja kasvipeitteisen maapinnan osuus kentän pinta-alasta (Pöyry Finland Oy 2016b). Kosteikkojen keskimääräiset puhdistustehot ovat kiintoaineen ja typen osalta olleet heikompia kuin kasvillisuuskentillä ja pintavalutuskentillä, mutta fosforin puhdistustehon osalta ero ei ole ollut tai fosfori on poistunut kosteikoilla hieman kasvillisuuskenttiä tehokkaammin. Kosteikkojen puhdistustehoon vaikuttavat mm. kasvillisuuden määrä jäätyneen maan aikaan sekä kiintoaineen osalta avovesipinnan määrä ja typen osalta kosteikon veden happipitoisuus (Pöyry Finland Oy 2016b). 4 AINEISTON KERÄYS Selvitystyön lähtöaineistona on käytetty Suomessa kertynyttä turvetuotannon päästötarkkailuaineisto vuosilta Aineisto on koottu pääsääntöisesti elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksista. Pieneltä osin aineistoa on saatu myös päästötarkkailua suorittaneita konsulteilta. Kokoon saatu aineisto on kuvattu seuraavassa taulukossa (Taulukko 4-1). Aineistossa mukana olevat tarkkailukohteet on esitetty kartalla liitteessä 3. ELY-keskusten arkistoima aineisto koostuu sähköisessä ja tarkastelujakson alkuosan osalta paperisessa muodossa olevista tarkkailuraporteista sekä pieneltä osin

9 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 8 (62) ELY-keskus taulukkolaskentamuodossa olevasta datasta. Tarkkailuraporttien muoto ja sisältö vaihtelevat riippuen mm. tarkkailuajankohdasta, tuotantoalueen maantieteellisestä sijainnista sekä tarkkailun ja raportoinnin suorittaneesta tahosta. Lisäksi tarkkailuvelvoitteet ja menetelmät ovat kehittyneet vuosien kuluessa ja niissä on myös alueellisia eroja. Tätä selvitystyötä varten koottu vuosien tarkkailuaineisto on saatettu sähköiseen, tilastollisen analyysin mahdollistavaan muotoon siinä laajuudessa kuin työn puitteissa on ollut mahdollista. Tilastolliseen analyysiin otetun aineiston jakautuminen alueellisesti ja tarkkailuvuosittain on esitetty seuraavassa taulukossa (Taulukko 4-1). Analysoitavaksi otettu aineisto valikoitui sattumanvaraisesti sen mukaan, mitkä aineistot työn puitteissa ehdittiin saattaa taulukkolaskentamuotoon. Jokaisen ELY-keskuksen alueelta mukaan otettiin kuitenkin vähintään vuoden 2015 aineistoa. Aineistossa on mukana sekä säännöllisen (kesäaikainen tai ympärivuotinen) että suppeampien tarkkailujen tuloksia ml. tuottajien ottamat rankkasateen aikaiset omavalvontanäytteet. Taulukko 4-1. Tilastollisessa analyysissä hyödynnetty tarkkailuaineisto. Kerätty Analysoitu Vuodet Vuodet Havaintojen lkm Aineiston rajaukset Etelä-Pohjanmaa Etelä-Savo Häme pl. yksittäisiä tarkkailusoita Kaakkois-Suomi Kainuu Keski-Suomi Lappi , Pirkanmaa , Pohjois-Karjala Pohjois-Pohjanmaa Pohjois-Savo Uusimaa Varsinais-Suomi (ml. Satakunta) Ainoastaan Vapo Oy:n tuotantoalueet Ainoastaan ympärivuotiset kuormitustarkkailukohteet Pääosa tuotantoalueista (35 kpl) pl. virtaamat ja kuormitukset vuosilta Eri tavoin jaettujen aineistojen tilastolliset tunnusluvut on esitetty luvussa 6. Aineiston laatua ja tilastollisen käsittelyn virhelähteitä on arvioitu kohdassa 7.1 sekä luvussa 6. Pohjois-Savon ELY-keskus toimitti selvitystyötä varten myös vuosina tehtyjen raskasmetallikartoitusten tulokset. Tulosten perusteella ei tarvetta jatkotutkimuksille Pohjois-Savon ELY-keskuksen mukaan ole. Vesinäytteiden raskasmetallipitoisuuksia eri maankäyttömuotoja käsittävillä valuma-alueilla Keski-Suomessa ja Keski-Pohjanmaalla on tarkasteltu vuonna 2013 TASO-hankkeessa. Aineiston perusteella eri maankäyttömuotojen (turvetuotanto, metsätalous ja luonnontilainen) välillä ei ollut merkittäviä eroja ja pääosa raskasmetallituloksista oli

10 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 9 (62) hyvin alhaisia. Raskasmetallien lisäämistä turvetuotannon päästötarkkailuihin ei selvityksen perusteella pidetty tarpeellisena (Högmander & Pehkonen 2014). Myöskään Vapo Oy:n TASO-hankkeen jälkeen toteuttamissa jatkotutkimuksissa (Lehtovaara ym. 2016) ei eri maankäyttömuotojen välillä havaittu tilastollisesti merkitsevää eroa vesien metallipitoisuuksissa, jotka olivat varsin alhaisia kaikilla tutkimuskohteilla. Sulfidiriskialueilla kuivatusvesien pitoisuustasojen todettiin voivat kohota joidenkin metallien osalta, mutta pitoisuuksien todettiin olevan ympäristölaatunormeja pienempiä happaman sulfaattimaan pysyessä pelkistyneessä tilassa. Tarkkailuaineiston kokoaminen yhteen ja siirtäminen sähköiseen muotoon mahdollistaa sen paremman hyödyntämisen myös jatkossa. 5 TILASTOLLISET MENETELMÄT Tilastollisen käsittelyn tavoitteet Tilastollisen analyysin tarkoituksena oli selvittää kootun aineiston perusteella: Onko turvetuotannon kuormituksessa tapahtunut muutosta ajan suhteen, ts. onko lähtevän veden laatu muuttunut vuosien saatossa laadullisesti tai esim. vuodenaikojen suhteen? Onko noin vuonna 1995 tehdyllä vesienkäsittelyn tehostamisella ollut vaikutusta turvetuotannon päästöihin? Ovatko tehdyt päästötarkkailun analyysit (mm. kiintoaine, COD Mn, kok.p, kok.n, Fe, ph, liukoiset ravinteet) turvetuotannon vesistövaikutusten arvioinnin kannalta oleelliset? Selvittää veden laadun muutokset analyyseittain maantieteellisesti, vesienkäsittelyrakenteen, vuodenajan, tuotantomuodon ja suon käyttövaiheen mukaan tarkasteltuina sekä suhteessa tuotantoalueen elinkaareen. Selvittää mikä näytemäärä on kussakin analyysissä riittävä luotettavaan päästön laskemiseen tilanteissa, joissa virtaama mitataan jatkuvatoimisesti. Selvittää paljonko vedenlaatu vaihtelee samalla suolla eri virtaamatilanteissa. Tunnistaa ja kartoittaa turvetuotannon päästötarkkailuun liittyvät ongelmat. Tilastollisen tarkastelun tavoitteena oli selvittää mm vuodenaikaisia ja pitkäaikaisia muutoksia vedenlaadussa ja kuormituksessa. Lähtötietona saaduissa raporteissa ei yleensä ollut tietoja tuotantomuodoista, joten sen vaikutusta ei voitu tarkastella Tarkastellut vedenlaatuparametrit Tilastollisessa analyysissa tarkasteltiin seuraavia turvetuotantoalueen velvoitetarkkailussa yleisesti mukana olevia vedenlaatutekijöitä: kiintoaine, COD Mn, kokonaisfosfori, kokonaistyppi, liukoiset ravinteet (fosfaattifosfori PO 4-P, nitriitti+nitraattityppi NO 2+3-N ja ammoniumtyppi NH 4-N), rauta ja ph. Sameusarvoja ei tarkkailuaineistossa juurikaan ollut. Vedenlaadun tunnuslukujen laskentaan käytettiin koko aineistoa. Analyysien määritysrajat alittavien arvojen osalta käytettiin arvoina puolet määritysrajasta.

11 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 10 (62) Virtaaman ja valunnan käsittely Virtaamaan ja valuntaan liittyen tarkasteltiin virtaamaa (l/s), mittauspisteen yläpuoleisen valuma-alueen pinta-alaa (ha) ja niiden perusteella laskettua valuntaa (l/s km 2 ). Tarkempaan valunnan tarkasteluun otettiin vain ne kohteet, joissa virtaamaa on mitattu jatkuvatoimisesti. Analyysien määritysrajat alittavien arvojen osalta käytettiin arvoina puolet määritysrajasta Ominaiskuormitusten laskenta Työssä tarkastellut ominaiskuormitukset laskettiin jakson keskimääräisestä virtaamasta, saman jakson veden laadun tarkkailutuloksista ja tarkkailupisteen yläpuoleisen valuma-alueen pinta-alasta. Tarkkailuraporteissa esitettyjä ominaiskuormituksia ei tarkasteltu sellaisenaan, koska niiden laskennassa on käytetty useita erilaisia laskentatapoja. Ominaiskuormituksia sovittiin ohjausryhmän kanssa tarkasteltavan vain brutto-ominaiskuormituksina. Trendejä tarkasteltiin ominaiskuormituksista vain kiintoaineksen osalta. Käytännössä brutto-ominaiskuormitusten (g/ha/d) laskenta tehtiin kertomalla pitoisuus (esim. mg/l/1000 = g/l) mitatulla jakson keskivirtaamalla (l/s*3600*24 = l/d) ja jakamalla tulos mittapadon valuma-alueen yläpuoleisella pinta-alalla (ha). Mittapadon valuma-alueen pinta-aloina on käytetty tarkkailuraporteissa annettuja arvoja. Tarkkailuraporteissa ei ole esitetty valuma-alueen pinta-alojen määritystapaa Yleistä käytetyistä tilastomenetelmistä Tilastollisessa analyysissä käytettiin ohjelmistopakettia XLSTAT Base versiolla Käytettyihin menetelmiin kuuluivat tilastolliset tunnuslukutaulukot, korrelaatiomatriisit, hajontadiagrammit ja trenditarkastelut, ei-parametriset kahden populaation testaukset, jakautuman testaukset, faktorianalyysit ja kokoavat hierarkiset klusteroinnit. Aineistoa ryhmiteltiin ajanjakson, vuodenajan, maantieteellisen sijainnin, vesienkäsittelyrakenteen, suon käyttövaiheen, virtaamamittaustavan ja kynnysvalumien mukaan. Käytettyjen menetelmien soveltuvuus pyrittiin varmistamaan. Jakautuman normaalisuus testattiin. Koska aineiston jakautumien todettiin lähes poikkeuksetta poikkeavan normaalijakautumista, pyrittiin parametrisia menetelmiä välttämään. Multinormaalisti jakautuneita aineistoja edellyttäviä faktori- ja AHC-analyysejä varten aineistot normalisoitiin log(x+1) - muunnoksella. Testit tehtiin yleensä useaan kertaan pienillä menetelmämuutoksilla tulosten varmistamiseksi. Käytetty merkitsevyystaso oli kaikissa analyyseissä 5 % (p > 0,05). Selvitystyön eri kysymysten tarkastelussa on käytetty seuraavassa esitettyjä menetelmiä Aineiston yleiskuvaus ja pitkäaikaiset muutokset lähtevässä vedenlaadussa Aineisto kuvattiin esittämällä koko aineiston tilastolliset tunnusluvut sekä korrelaatiomatriisit. Lisäksi esitettiin aineiston koko aikavälille hajontadiagrammit, joihin liitettiin 50 havainnon liukuvat keskiarvot (kuvissa 6.25, 6.26 ja 6.27 sadan havainnon), lineaariset regressiosuorat yhtälöineen sekä mallin selityskertoimet. Koko aineisto jaettiin pitkäaikaismuutosten tarkastelua varten ajanjaksoihin (320 havaintokertaa), (1042 havaintokertaa), (2665

12 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 11 (62) havaintokertaa), (7646 havaintokertaa) ja 2015 (8624 havaintokertaa). Ko. jaksoilta esitettiin samat asiat kuin em. koko aineistosta Tarkastelu vuodenajan mukaan Aineiston vuodenaikaisjako tehtiin termisen vuodenajan mukaan. Vuodenaikojen alkamisajankohtina käytettiin kaikkina tarkasteltuina vuosina termisen kesän, syksyn, talven ja kevään keskimääräistä alkamisajankohtaa Ilmatieteenlaitoksen vuosien aineistosta ELY-keskuksittain (Kuva 5.1, taulukko 5-1). Esimerkki vuodenaikojen alun määrittämisestä on esitetty kuvassa 5.2. Kuva 5.1. Termisen kesän, syksyn, talven ja kevään keskimääräinen alkamisajankohtaa vuosina aineistosta (Ilmatieteenlaitos 2017). Kuva 5.2. Vuodenaikojen alun määrittäminen, esimerkkinä Turku (Ilmatieteenlaitos 2017).

13 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 12 (62) Taulukko 5-1. Vuodenaikojen alut ELY-keskuksittain. ELY-keskus Kevään alku Kesän alku Syksyn alku Talven alku Etelä-Pohjanmaa Etelä-Savo Häme Kaakkois-Suomi Kainuu Keski-Suomi Lappi Pirkanmaa Pohjois-Karjala Pohjois-Pohjanmaa Pohjois-Savo Uusimaa Varsinais-Suomi Vuodenaikaisesta aineistosta esitettiin tunnusluvut ja korrelaatiomatriisit. Lisäksi tehtiin trenditarkastelu koko aineistolle vuodenajoittain Tarkastelu maantieteellisesti Maantieteellisten erojen selvittämiseksi tarkasteltiin tilastollisia tunnuslukuja ELYkeskuksittain. Lisäksi tarkasteluun käytettiin faktorianalyysiä (Factor Analysis, FA) ja kokoavaa hierarkista klusterointia (Agglomerative Hierarchical Clustering, AHC). Em. menetelmät kuuluvat eniten käytettyihin monimuuttuja -analyyseihin, ja niiden on todettu soveltuvan hyvin luonnontieteellisen aineiston käsittelyyn. Faktorianalyysi on tilastollinen menetelmä, jonka avulla voidaan kuvata tietyssä muuttujajoukossa esiintyvää varianssia pienemmän muuttujajoukon avulla. Faktorien latausten korostamiseen käytettiin Varimax-rotaatiota. Faktorianalyysin tuloksena eri soiden tulokset voidaan havainnollistaa kahden faktorin latausten mukaan koordinaatistoon, jolloin nähdään muodostavatko suot tai alueet selkeästi erillisiä ryhmiä. Faktorianalyysit tehtiin koko aineistosta sekä ELYkeskuksittain vuoden 2015 aineistosta käyttäen eri soiden ja ELY-keskusten aineistojen mediaaniarvoja. Kokoavassa hierarkisessa klusteroinnissa (AHC) aineistosta tehdään yhdenmukaisia ryhmiä niiden muuttujien erojen perusteella. AHC-menetelmää käytettiin tässä tilastollisesti lähellä toisiaan olevien ELY-keskusten tunnistamiseen ja niiden maantieteelliseen jakoon Tarkastelu suon käyttövaiheen ja vesienkäsittelyrakenteen mukaan Koko aineisto jaettiin ryhmiin suon käyttövaiheen ja vesienkäsittelyrakenteen mukaan. Ko. ryhmistä esitettiin ryhmien tunnusluvut. Tunnuslukuja käsiteltiin kvalitatiivisesti Päästöjen vaihteluväli valunnan funktiona Valunnan vaikutuksia päästöjen vaihteluväleihin tutkittiin esittämällä ELY-keskuksittain ja koko aineiston osalta hajontadiagrammit, joihin liitettiin 50 havainnon liukuvat keskiarvot. Tarkasteltavat parametrit olivat kiintoaineen, kokonaisfosforin ja kokonaistypen brutto-ominaiskuormitus g/ha d, ja valunta l/s km 2. Näiden avulla

14 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 13 (62) etsittiin kynnysvalumia, joilla ominaiskuormitus äkillisesti muuttuu, tai joiden yläpuolella kuormitus tasaantuu. Aineisto jaettiin neljällä eri tavalla: 1. Koko jatkuvatoimisesti mitattu aineisto jaettiin kategorisesti vuoden 2015 ympäristönsuojeluohjeen mukaisen valunnan kynnysarvon 100 l/s km 2 mukaan kahteen ryhmään. Näiden kahden ryhmän tilastollisia tunnuslukuja tarkasteltiin, ja populaatioita verrattiin tilastollisesti toisiinsa. 2. Koko jatkuvatoimisesti mitattu aineisto jaettiin kategorisesti kynnysarvon 75 l/s km 2 mukaan kahteen ryhmään. Näiden kahden ryhmän tilastollisia tunnuslukuja tarkasteltiin, ja populaatioita verrattiin tilastollisesti toisiinsa. 3. Koko jatkuvatoimisesti mitattu aineisto jaettiin 95. valuntapercentiilin (62,5 l/s/km 2 ) mukaan kahteen ryhmään. Näiden kahden ryhmän tilastollisia tunnuslukuja ja korrelaatiomatriiseja tarkasteltiin, ja populaatioita verrattiin tilastollisesti toisiinsa. Tunnuslukuja ja korrelaatiomatriiseja tarkasteltiin myös kahden populaation ei-parametrisen testauksen avulla. Tulosten avulla etsittiin suositeltavinta tapaa määritellä tihennetyn näytteenoton laukaisevat valumatilanteet Näytemäärien ja tarkkailuparametrien edustavuus Faktorianalyysillä saadaan tietoa aineiston sisäisistä riippuvuuksista, joten sen tuloksista voidaan päätellä, onko kaikkia parametreja tarpeen tarkkailla. Puuttuvista tarkkailuparametreista on hyvin vaikea tehdä johtopäätöksiä tässä käytetyillä menetelmillä, mutta faktorien nimeäminen antaa viitteitä taustalla vaikuttavista piilevistä faktoreista. Asiaa tarkasteltiin kvalitatiivisesti. Riittäviä näytemääriä tutkittiin myös tilastollisten tunnuslukujen ja keskeisten parametrien vuodenaikaisvaihtelua kuvaavien diagrammien avulla. Käytetty menetelmä on kuvattu tarkemmin kohdassa Yhteenveto käytetyistä tilastollisista menetelmistä Käytetyt tilastolliset menetelmät on esitetty taulukossa 5-2. Ryhmä Tilastollinen menetelmä Tilastolliset tunnusluvut Taulukko 5-2. Vedenlaatuparametreille ja virtaamaparametreille käytetyt tilastolliset menetelmät. Korrelaatiomatriisi Hajontadiagrammi + trendit Koko aineisto X X X Faktorianalyysi Kokoava hierarkinen klusterointi Jako ELY-keskuksittain X X X Kahden populaation vertailu Jako aikajaksoittain X X X X X Vuodenaikaisjako X X Maantieteellinen jako X X X Jako vesienkäsittelymenetelmän mukaan Jako tuotantovaiheen mukaan X X Jako kynnysvaluman mukaan X X X Jako virtaamamittaustavoittain Näytteenottokertojen määrän testaus X X X

15 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 14 (62) 6 TULOKSET 6.1 Aineiston yleiskuvaus Taulukossa 6-1 on esitetty aineiston keskeiset tilastolliset parametrit ja puuttuvien arvojen määrä raportoiduilta havaintokerroilta. Taulukossa esiintyvät 0-arvot eivät johdu puuttuvista arvoista vaan 0:ksi ilmoitetuista arvoista. Jos määritysraja on ilmoitettu, siitä on huomioitu puolet. Taulukko 6-1. Aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Alle määritysrajan jäävien tulosten arvoksi on huomioitu puolet määritysrajasta. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 1,0 0,7 0,6 57,3 0,7 59,2 53,8 41,3 10,0 48,4 48,5 34,8 50,5 Minimi 0,5 0,0 0,0 0,0 0,6 0,0 0,0 0,0 2,6 0,0 0,0 5,9 0,0 Maksimi kvartaali 22 2,1 21 4, ,0 3,2 5,0 49 8,7 Mediaani 35 4,4 38 9, ,9 8, kvartaali 54 8, , Keskiarvo 42 8, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Havaintoja oli kaikkiaan kappaletta. Fosfaattifosforin, nitraattitypen ja ammoniumtypen arvoista puuttui yli 50 % raportoiduista havaintokerroista. Myös kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksen arvoista puuttui yli 50 %, mikä selittyy lähinnä virtaamatiedon puutteella. Raudan ja virtaaman arvot puuttuivat yli 40 % ja pinta-alat yli 30 % raportoiduista havaintokerroista. Pinta-alalla tarkoitetaan tässä mittauspisteen yläpuoleisen valuma-alueen pinta-alaa. Muiden parametrien raportoiduista arvoista puuttui alle 200 kappaletta / parametri. Aineiston normaalisuustestauksen perusteella aineisto ei ole juurikaan normaalisti jakautunut. Ainoastaan ph:lle ja valuma-alueen pinta-alalle tehdyn Anderson-Darlingin normaalisuustestin perusteella normaalijakautumahypoteesia ei voida hylätä. Hajonta on aineistossa lisäksi suhteellisen suurta. Keskihajonta on keskiarvoa suurempi kiintoaine-, kokonaisfosfori-, fosfaattifosfori-, nitraattityppi- ja rautapitoisuuksilla sekä virtaamalla ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksella. Mediaaniarvot olivat ph:ta lukuun ottamatta useimmiten paljon pienempiä kuin keskiarvot, usein noin 50 % keskiarvosta. ph:lla mediaani oli hieman korkeampi kuin keskiarvo. Muilla parametreilla ero kertoo em. jakautuman vinoudesta. Taulukossa 6-2 on esitetty Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet eri parametreille. Korrelaatiot ovat enimmäkseen merkitseviä. Taulukossa 6-3 on esitetty vastaavat p-arvot. Korrelaatiot ovat aineistossa sen laajuudesta johtuen pääosin merkitseviä (taulukko 6-3), vaikkakin lukuarvoiltaan enimmäkseen suhteellisen heikkoja. Parhaat selitysasteet ovat kokonaisravinteiden ja niiden fraktioiden välillä. Virtaaman ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksen välisen korrelaatiokertoimen selitysaste on hyvä, koska kuorma lasketaan virtaaman avulla. COD Mn korreloi positiivisesti kiintoaineen, fosforin ja kokonaistypen pitoisuuden kanssa, sekä negatiivisesti muiden parametrien kanssa. Kiintoainepitoisuudella

16 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 15 (62) kaikki korrelaatiot ovat virtaamaa lukuun ottamatta positiivisia. Kokonais- ja fosfaattifosforipitoisuus korreloivat positiivisesti muiden parametrien paitsi liukoisen typen pitoisuuden, virtaaman ja valuma-alueen pinta-alan kanssa. Kokonais- ja ammoniumtyppipitoisuus käyttäytyvät samankaltaisesti korreloiden positiivisesti muiden parametrien paitsi ph:n kanssa. Nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuus poikkeaa jonkin verran kokonaistyppipitoisuudesta korreloiden negatiivisesti myös COD Mn-arvojen, fosforin ja raudan pitoisuuksien sekä pinta-alan kanssa, sekä positiivisesti ph:n kanssa. Taulukko 6-2. Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet. Positiiviset merkitsevät korrelaatiot (merkitsevyystasolla alfa 0,05) on lihavoitu ja esitetty punertavalla värillä sekä negatiiviset lihavoituna sinertävällä. Ei-merkitsevissä kertoimissa ei ole värikoodausta tai lihavointia. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoisen valuma-alueen ala. Muuttuja COD Mn Kiintoaine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Pinta-ala Kiintoaine (mgo 2/l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) l/s ha (g/ha/d) COD Mn (mgo 2/l) 1 0,057 0,586 0,343 0,487-0,297-0,105-0,036-0,134-0,167-0,091-0,038 Kiinto-aine (mg/l) 0, ,425 0,186 0,339 0,021 0,197 0,618 0,106-0,041 0,082 0,466 Kok.P (µg/l) 0,586 0, ,732 0,470-0,151-0,008 0,163 0,188-0,116-0,074 0,189 PO 4 -P (µg/l) 0,343 0,186 0, ,335-0,023 0,117 0,180 0,212-0,086-0,045 0,056 Kok.N (µg/l) 0,487 0,339 0,470 0, ,275 0,623 0,279-0,131 0,003 0,049 0,163 NO 2+3-N (µg/l) -0,297 0,021-0,151-0,023 0, ,380-0,112 0,033 0,362-0,045 0,285 NH 4 -N (µg/l) -0,105 0,197-0,008 0,117 0,623 0, ,237-0,166 0,095-0,004 0,135 Fe (µg/l) -0,036 0,618 0,163 0,180 0,279-0,112 0, ,069-0,355 0,183-0,004 ph -0,134 0,106 0,188 0,212-0,131 0,033-0,166-0, ,070 0,012 0,148 Virtaama (l/s) -0,167-0,041-0,116-0,086 0,003 0,362 0,095-0,355 0, ,022 0,720 Pinta-ala (ha) -0,091 0,082-0,074-0,045 0,049-0,045-0,004 0,183 0,012 0, ,323 Kiintoaine (g/ha/d) -0,038 0,466 0,189 0,056 0,163 0,285 0,135-0,004 0,148 0,720-0,323 1 Taulukko 6-3. Spearmanin järjestyskorrelaatioiden p-arvot. Lihavoidut harmaalla korostetut p-arvot eroavat nollasta merkitsevyystasolla alfa = 0,05. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Muuttuja COD Mn Kiinto-aine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Pinta-ala Kiintoaine (mgo 2/l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) l/s ha (g/ha/d) COD Mn (mgo 2/l) 0 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 Kiinto-aine (mg/l) < 0, < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 0,057 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 Kok.P (µg/l) < 0,0001 < 0, < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 0,418 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 PO 4 -P (µg/l) < 0,0001 < 0,0001 < 0, < 0,0001 0,039 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 0,002 0,000 Kok.N (µg/l) < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0, < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 0,799 < 0,0001 < 0,0001 NO 2+3-N (µg/l) < 0,0001 0,057 < 0,0001 0,039 < 0, < 0,0001 < 0,0001 0,002 < 0,0001 0,002 < 0,0001 NH 4 -N (µg/l) < 0,0001 < 0,0001 0,418 < 0,0001 < 0,0001 < 0, < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 0,752 < 0,0001 Fe (µg/l) < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0, < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 0,744 ph < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 0,002 < 0,0001 < 0, < 0,0001 0,185 < 0,0001 Virtaama (l/s) < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 0,799 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 < 0, ,025 < 0,0001 Pinta-ala (ha) < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 0,002 < 0,0001 0,002 0,752 < 0,0001 0,185 0,025 0 < 0,0001 Kiintoaine (g/ha/d) 0,000 < 0,0001 < 0,0001 0,000 < 0,0001 < 0,0001 < 0,0001 0,744 < 0,0001 < 0,0001 < 0, Rautapitoisuus korreloi positiivisesti kiintoaineen, fosforin sekä kokonaistypen ja ammoniumtypen pitoisuuksien kanssa. ph korreloi positiivisesti kiintoaineen sekä nitriitti- ja nitraattityppipitoisuuksien sekä virtaaman ja kiintoaineen bruttokuormituksen kanssa. Virtaama korreloi positiivisesti liukoisen typen pitoisuuksien, ph:n ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksen kanssa. Valuma-alueen pinta-ala korreloi positiivisesti kiintoaineen, kokonaistypen ja raudan pitoisuuksien sekä virtaaman kanssa. Kiintoaineen brutto-ominaiskuormitus korreloi positiivisesti kaikkien

17 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 16 (62) muiden parametrien paitsi COD Mn:n ja raudan pitoisuuksien sekä valuma-alueen pinta-alan kanssa. Liitteessä 1 on esitetty tilastollisten ajojen raportit sisältäen laatikkokuviot, kvantiilit ja kumulatiiviset jakautumat. 6.2 Pitkäaikaiset muutokset lähtevässä kuormituksessa Pitkäaikaismuutoksia tutkittiin lähinnä trenditarkastelujen ja hajontadiagrammien avulla. Havaintojen osuudet aikajaksoittain on esitetty kuvassa 6.1. Hajontadiagrammit ja trendit on esitetty kuvissa Kuvissa on esitetty jokaiselle tarkastellulle parametrille koko aineistoon sovitettu regressiosuora ja 50 havainnon liukuva keskiarvo. Lisäksi keskeisten parametrien 90 % luottamusvälille kuuluvat arvot jaettuna aikaväleille , , , ja 2015 regressiosuorilla ja 95-% luottamusväleillä on esitetty liitteessä 1. Koko aineiston keski- ja mediaanipitoisuudet aikajaksoittain jaoteltuina on esitetty taulukoissa 6-4 ja 6-5. Kuva 6.1. Havaintojen osuudet aikajaksoittain jaettuina. Taulukko 6-4. Koko aineiston keskiarvot aikajaksoittain jaoteltuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Jakso Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d , , , , , , , , , , Koko aineisto , ,

18 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 17 (62) Taulukko 6-5. Koko aineiston mediaaniarvot aikajaksoittain jaoteltuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pintaala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Jakso Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d , , , ,1 7, , ,1 6,0 8, , ,8 8, , ,9 7, Koko aineisto , ,9 8, Taulukoiden 6-4 ja 6-5 perusteella mittauspisteen yläpuoleisen valuma-alueen pinta-ala vaikuttaa pienentyneen systemaattisesti. Tämä saattaa johtua siitä, että vesienkäsittelyn tehostuessa lähemmäs nykypäivää tultaessa on yläpuoleisen valuma-alueen pinta-ala yhtä vesienkäsittelyrakennetta kohti pienentynyt. Valunnan keskiarvot vaikuttavat olleen jaksoilla ja vain noin % tätä seuraavista jaksoista. Mediaaniarvoja tarkasteltaessa ero ei kuitenkaan ole suuri. Kyse saattaa olla yksittäisten hydrologisten vuosien välisestä vaihtelusta tai sitten tarkkailun kohdentumisesta aiempaa enemmän myös huippuvirtaamiin. Hajontadiagrammien perusteella aineisto on voimakkaan syklistä. Vuoden 2015 aineisto, jota on noin 42 % kaikesta, aiheuttaa aineiston pakkautumisen vuoteen 2015, ja vaikeuttaa koko aikajaksolle sovitettujen trendisuorien tarkastelua. Vuoden 2015 aikana jatkuneesta kehityksestä on hyvin vaikea esittää arvioita, sillä siihen ovat vaikuttaneet ko. yksittäisen vuoden sääolot ja vuodenaikojen vaihtelut. Lyhyemmille aikaväleille kehitystä voidaan kuitenkin arvioida paremmin keskilukujen, sovitettujen trendisuorien, luottamusvälien ja 50 havainnon liukuvan keskiarvon tarkastelun perusteella, mutta näissäkin yksittäisten vuosien poikkeukselliset olosuhteet ovat vaikuttaneet tuloksiin. 100 COD Mn mg/l, koko aineisto y = 9E-05x + 38,054 R² = 1E CODMn mgo2/l Pvm Kuva 6.2. COD Mn:n arvojen hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo.

19 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 18 (62) Taulukossa 6-4 kiintoaineen ominaiskuormituksen keskiarvo on poikkeuksellisen suuri jaksolla Tämä johtuu yhdestä poikkeuksellisen suuresta arvosta, jonka merkitys korostuu aineiston suhteellisesta pienuudesta johtuen. 30 Kiintoaine mg/l, koko aineisto y = -0,0012x + 58,516 R² = 0, Kiintoaine mg/l Pvm Kuva 6.3. Kiintoaineen pitoisuuksien mg/l hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo Kokonaisfosfori µg/l, koko aineisto y = -0,0015x + 120,59 R² = 0, Kokonais-P µg/l Pvm Kuva 6.4. Kokonaisfosforin pitoisuuksien µg/l hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo.

20 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 19 (62) PO 4 -P µg/l, koko aineisto y = -0,0007x + 49,222 R² = 0, PO4-P µg/l Pvm Kuva 6.5. Fosfaattifosforin pitoisuuksien µg/l hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo Kokonaistyppi µg/l, koko aineisto y = -0,0545x ,6 R² = 0, Kokonais-N µg/l Pvm Kuva 6.6. Kokonaistypen pitoisuuksien µg/l hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo.

21 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 20 (62) 800 NO 2+3 -N µg/l, koko aineisto y = 0,0174x - 526,01 R² = 0, NO2+3-N µg/l Pvm Kuva 6.7. Nitraatti- ja nitriittitypen pitoisuuksien µg/l hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo. NH 4 -N µg/l, koko aineisto y = -0,0459x ,2 R² = 0, NH4-N µg/l Pvm Kuva 6.8. Ammoniumtypen pitoisuuksien µg/l hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo.

22 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 21 (62) Rauta µg/l, koko aineisto y = -0,0052x ,8 R² = 1E Fe µg/l Pvm Kuva 6.9. Raudan pitoisuuksien µg/l hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo. ph, koko aineisto y = -3E-06x + 5,7328 R² = 1E-05 7,5 6,5 5,5 ph 4,5 3,5 2, Pvm Kuva ph-arvojen hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo.

23 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 22 (62) 100 Virtaama l/s, koko aineisto y = -0,0009x + 58,154 R² = 0, Virtaama l/s Pvm Kuva Virtaaman l/s hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo. 100 Valunta l/s km 2, koko aineisto y = 0,0008x - 13,226 R² = 0, Kiintoaine g/had Pvm Kuva Valunnan l/s km 2 hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo.

24 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 23 (62) 1000 Kiintoaineen bruttokuormitus g/ha d, koko aineisto y = -0,198x R² = 0, Kiintoaine g/had Pvm Kuva Kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksen g/ha/d hajontadiagrammi sekä koko aineistoon sovitettu regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo. COD Mn-arvoissa ei ole pitkällä aikavälillä tapahtunut suurta tason muutosta. Sen sijaan kiintoainepitoisuudessa on mahdollisesti laskeva trendi uudemmassa aineistossa, vuosien jälkeen. Myös kokonaisfosforin pitoisuuksissa on mahdollisesti laskeva trendi. Typen osalta trendit eivät ole jaksottaisen tarkastelun perusteella selviä, mutta kokonais- ja ammoniumtypen koko aineistoon sovitettujen regressiosuorien kulmakertoimet ovat selvästi negatiivisia. Myöskään kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksessa, virtaamassa, valunnassa ja ph-arvoissa tarkastelujaksona esiintyvät trendit eivät ole selviä. Raudan pitoisuudet saattavat olla hieman kasvaneet erityisesti ennen vuotta Mahdollisia trendejä tarkasteltiin aikajaksoittain Mann-Whitneyn ei-parametrisen testin avulla. Tarkastelussa tulee huomioida, että lyhyiden jaksojen tuloksiin vaikuttavat huomattavasti yksittäisten hydrologisten vuosien olosuhteet, joten päätelmien tekeminen pitkäaikaistrendeistä lyhyitä jaksoja vertaamalla sisältää huomattavaa epävarmuutta. Kiintoaineen osalta erot jaksojen vs ja vs välillä eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Sen sijaan erot jaksoissa vs (p<0,0001) ja vs 2015 (p<0,0001) olivat tilastollisesti merkitsevä. Kokonaisfosforin osalta erot jaksojen vs (p<0,0001), vs (p=0,001) ja vs 2015 (p<0,0001) olivat tilastollisesti merkitseviä. Ero jaksojen vs välillä ei ollut tilastollisesti merkitsevä. Kokonaistypen osalta erot jaksojen vs ja vs välillä eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Sen sijaan ero jaksoissa vs (p<0,0001) ja vs 2015 (p<0,0001) oli tilastollisesti merkitsevä.

25 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 24 (62) Raudan osalta ero kaikkien peräkkäisten jaksojen välillä oli tilastollisesti merkitsevä (p<0,0001). Yhtenä syynä analyysitulosten suuruusluokan muutoksiin esim. raudan osalta voivat olla muutokset analyysimenetelmissä. Käytettyjä menetelmiä ei ole kattavasti esitetty tarkkailuraporteissa Vuodet Taulukossa 6-6 on esitetty vuosien aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Saman aineiston Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet eri parametreille on esitetty taulukossa 6-7. Taulukko 6-6. Vuosien aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Virtaama-, mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen pinta-ala- ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormitusdataa ei ollut saatavilla. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 0 0 0,6 61,9 0,0 76,3 53,1 1, Minimi 3,1 0,4 5,0 2,0 260,0 10,0 2, ,0 Maksimi kvartaali 28 3,5 33 5, ,7 Mediaani 43 5, , ,1 3. kvartaali 61 8, ,5 Keskiarvo 49 9, ,0 Varianssi (n-1) ,6 Keskihajonta (n-1) ,8 Taulukko 6-7. Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet vuosien aineistolle. Positiiviset merkitsevät korrelaatiot (merkitsevyystasolla alfa 0,05) on lihavoitu ja esitetty punertavalla värillä sekä negatiiviset lihavoituna sinertävällä. Ei-merkitsevissä kertoimissa ei ole värikoodausta tai lihavointia. Muuttuja COD Mn Kiintoaine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph (mgo 2 /l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) COD Mn (mgo 2 /l) 1 0,110 0,555 0,421 0,654-0,320-0,075 0,263-0,305 Kiinto-aine (mg/l) 0, ,434-0,022 0,183-0,062-0,118 0,419-0,019 Kok.P (µg/l) 0,555 0, ,674 0,413-0,328-0,259 0,535-0,104 PO 4 -P (µg/l) 0,421-0,022 0, ,377-0,031 0,139 0,096-0,123 Kok.N (µg/l) 0,654 0,183 0,413 0, ,047 0,484 0,012-0,238 NO 2+3 -N (µg/l) -0,320-0,062-0,328-0,031 0, ,547-0,376-0,039 NH 4 -N (µg/l) -0,075-0,118-0,259 0,139 0,484 0, ,458 0,022 Fe (µg/l) 0,263 0,419 0,535 0,096 0,012-0,376-0, ,118 ph -0,305-0,019-0,104-0,123-0,238-0,039 0,022-0,118 1 Verrattaessa keski- ja mediaanipitoisuuksia koko aineistoon, COD Mn sekä kiintoaine- ja kokonaisfosforipitoisuudet ja ph ovat koholla. Sen sijaan rautapitoisuudet ovat pienempiä kuin koko aineistossa. Tässä varhaisessa aineistossa kesäajan näytteet muodostavat suuren osan kaikista näytteistä. Tällä on vaikutusta em. eroihin. Tuloksia tulkittaessa on myös huomioitava, että 1-5 vuoden jaksoja toisiinsa verrattaessa yksittäisten vuosien sääoloilla saattaa olla suuri merkitys tuloksiin. Koko aineistoon verrattuna kokonaisfosforipitoisuudella on voimakkaampi positiivinen korrelaatio rautapitoisuuden kanssa, kun taas ammoniumtyppipitoisuus korreloi negatiivisesti rautapitoisuuden kanssa. Rautapitoisuudella on myös positiivinen korrelaatio COD Mn:n kanssa. Toisin kuin koko aineistoa tarkasteltaessa, ph korreloi

26 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 25 (62) negatiivisesti myös kiintoaineen sekä kokonais- ja fosfaattifosforin pitoisuuden kanssa Vuodet Taulukossa 6-8 on esitetty vuosien aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Saman aineiston Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet eri parametreille on esitetty taulukossa 6-9. Taulukko 6-8. Vuosien aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus ,0 0,1 51,8 51,8 14,0 15,3 85,7 85,7 85,3 85,7 Minimi 1,1 0,3 2,0 1,0 210,0 1,5 2, ,9 0,1 0,2 21,8 0,0 Maksimi kvartaali 20 3,0 20 4, ,7 2,9 5,1 48 3,3 Mediaani 34 5,6 39 8, ,1 7,3 10, kvartaali 53 10, , Keskiarvo 40 15, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Taulukko 6-9. Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet vuosien aineistolle. Positiiviset merkitsevät korrelaatiot (merkitsevyystasolla alfa 0,05) on lihavoitu ja esitetty punertavalla värillä sekä negatiiviset lihavoituna sinertävällä. Ei-merkitsevissä kertoimissa ei ole värikoodausta tai lihavointia. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Muuttuja COD Mn Kiintoaine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Pinta-ala Kiintoaine (mgo 2/l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) l/s ha (g/ha/d) COD Mn (mgo 2/l) 1 0,092 0,687 0,551 0,592-0,035 0,034-0,162 0,075 0,281-0,382 0,335 Kiinto-aine (mg/l) 0, ,392 0,238 0,361 0,258 0,269 0,522-0,020 0,192-0,268 0,578 Kok.P (µg/l) 0,687 0, ,802 0,537-0,021 0,136 0,061 0,328 0,323-0,478 0,524 PO 4 -P (µg/l) 0,551 0,238 0, ,415 0,038 0,237-0,161 0,274 0,310-0,323 0,497 Kok.N (µg/l) 0,592 0,361 0,537 0, ,457 0,730 0,163-0,013 0,283-0,236 0,427 NO 2+3 -N (µg/l) -0,035 0,258-0,021 0,038 0, ,419 0,000-0,255 0,288-0,267 0,345 NH 4-N (µg/l) 0,034 0,269 0,136 0,237 0,730 0, ,129-0,142 0,434-0,689 0,604 Fe (µg/l) -0,162 0,522 0,061-0,161 0,163 0,000 0, ,151-0,156 0,259-0,011 ph 0,075-0,020 0,328 0,274-0,013-0,255-0,142-0, ,492-0,583 0,560 Virtaama (l/s) 0,281 0,192 0,323 0,310 0,283 0,288 0,434-0,156 0, ,761 0,868 Pinta-ala (ha) -0,382-0,268-0,478-0,323-0,236-0,267-0,689 0,259-0,583-0, ,841 Kiintoaine (g/ha/d) 0,335 0,578 0,524 0,497 0,427 0,345 0,604-0,011 0,560 0,868-0,841 1 Kiintoaine- ja ammoniumtyppipitoisuudet sekä kiintoaineen brutto-ominaiskuormitus ovat korkeampia kuin koko aineistossa. Myös valuma-alueiden pinta-alat on ilmoitettu suuremmiksi. Virtaaman, pinta-alan ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksen korrelaatiot ovat samansuuntaisia, mutta voimakkaampia kuin koko aineistossa. Virtaama ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormitus korreloivat koko aineistoa selvemmin positiivisesti, ja pinta-ala negatiivisesti, melkein kaikkien parametrien kanssa. Virtaaman ja valuma-alueen pinta-alan voimakas negatiivinen korrelaatio ei ole näkyvissä koko aineistoa tarkasteltaessa. Myös kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksen ja pintaalan negatiivinen korrelaatio on heikompi koko aineistossa.

27 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 26 (62) Vuodet Taulukossa 6-10 on esitetty vuosien aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Saman aineiston Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet eri parametreille on esitetty taulukossa Taulukko Vuosien aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 0,1 0,1 0,1 42,9 0,1 45,4 39,3 24,1 11,2 68,5 68,2 57,2 68,5 Minimi 0,6 0,4 2,0 1,0 120,0 0,0 1, ,8 0,1 0,0 10,0 0,0 Maksimi kvartaali 18 3,0 19 5, ,7 2,4 4,2 65 3,1 Mediaani 31 5, , ,1 6,0 8, kvartaali 51 11, , Keskiarvo 39 10, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Taulukko Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet vuosien aineistolle. Positiiviset merkitsevät korrelaatiot (merkitsevyystasolla alfa 0,05) on lihavoitu ja esitetty punertavalla värillä sekä negatiiviset lihavoituna sinertävällä. Ei-merkitsevissä kertoimissa ei ole värikoodausta tai lihavointia. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Muuttuja COD Mn Kiintoaine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Pinta-ala Kiintoaine (mgo 2/l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) l/s ha (g/ha/d) COD Mn (mgo 2/l) 1 0,059 0,664 0,481 0,499-0,171-0,088-0,226 0,057 0,043-0,181 0,269 Kiinto-aine (mg/l) 0, ,423 0,204 0,376 0,133 0,260 0,488 0,032-0,001-0,118 0,494 Kok.P (µg/l) 0,664 0, ,803 0,499-0,055 0,001-0,041 0,274 0,104-0,288 0,449 PO 4 -P (µg/l) 0,481 0,204 0, ,383 0,019 0,127-0,034 0,365 0,112-0,139 0,302 Kok.N (µg/l) 0,499 0,376 0,499 0, ,291 0,699 0,250-0,151-0,020-0,027 0,276 NO 2+3 -N (µg/l) -0,171 0,133-0,055 0,019 0, ,389-0,003-0,038 0,335-0,071 0,351 NH 4-N (µg/l) -0,088 0,260 0,001 0,127 0,699 0, ,331-0,213 0,006 0,093 0,080 Fe (µg/l) -0,226 0,488-0,041-0,034 0,250-0,003 0, ,225-0,331 0,330-0,078 ph 0,057 0,032 0,274 0,365-0,151-0,038-0,213-0, ,292-0,312 0,308 Virtaama (l/s) 0,043-0,001 0,104 0,112-0,020 0,335 0,006-0,331 0, ,662 0,803 Pinta-ala (ha) -0,181-0,118-0,288-0,139-0,027-0,071 0,093 0,330-0,312-0, ,761 Kiintoaine (g/ha/d) 0,269 0,494 0,449 0,302 0,276 0,351 0,080-0,078 0,308 0,803-0,761 1 Kiintoaine-, fosfaattifosfori-, ammoniumtyppi- ja rautapitoisuudet ovat korkeampia kuin koko aineistossa. Myös valuma-alueiden pinta-alat on ilmoitettu suuremmiksi. Sen sijaan COD Mn-arvot, nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuudet sekä virtaamat ovat pienempiä kuin koko aineistossa. Vuosien korrelaatiot muistuttavat edellistä jaksoa enemmän koko aineistossa esiintyviä riippuvuuksia. Pinta-alan ja kiintoaineen korrelaatio on koko aineistoon verrattuna voimakkaamman negatiivinen.

28 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 27 (62) Vuodet Taulukossa 6-12 on esitetty vuosien aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Saman aineiston Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet eri parametreille on esitetty taulukossa Taulukko Vuosien aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 0,7 0,3 0,4 53,7 0,4 58,4 50,6 38,7 13,5 57,2 57,1 41,1 58,9 Minimi 0,5 0,0 0,0 0,5 0,8 1,0 0,0 90 2,7 0,0 0,0 5,9 0,0 Maksimi kvartaali 23 2,2 22 5, ,9 3,6 5,3 56 8,0 Mediaani 38 4, , ,8 8,8 11, kvartaali 57 9, , Keskiarvo 44 9, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Taulukko Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet vuosien aineistolle. Positiiviset merkitsevät korrelaatiot (merkitsevyystasolla alfa 0,05) on lihavoitu ja esitetty punertavalla värillä sekä negatiiviset lihavoituna sinertävällä. Ei-merkitsevissä kertoimissa ei ole värikoodausta tai lihavointia. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Muuttuja COD Mn Kiintoaine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Pinta-ala Kiintoaine (mgo 2 /l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) l/s ha (g/ha/d) COD Mn (mgo 2 /l) 1 0,001 0,573 0,348 0,494-0,317-0,098-0,039-0,135-0,050-0,157 0,044 Kiinto-aine (mg/l) 0, ,423 0,180 0,258 0,003 0,157 0,642 0,107-0,108 0,092 0,424 Kok.P (µg/l) 0,573 0, ,758 0,452-0,177-0,016 0,188 0,183-0,057-0,089 0,245 PO 4 -P (µg/l) 0,348 0,180 0, ,293-0,098 0,056 0,226 0,202-0,087-0,023 0,053 Kok.N (µg/l) 0,494 0,258 0,452 0, ,279 0,627 0,232-0,129 0,036 0,005 0,171 NO 2+3 -N (µg/l) -0,317 0,003-0,177-0,098 0, ,383-0,140 0,063 0,305-0,056 0,213 NH 4 -N (µg/l) -0,098 0,157-0,016 0,056 0,627 0, ,228-0,152 0,005-0,007 0,042 Fe (µg/l) -0,039 0,642 0,188 0,226 0,232-0,140 0, ,024-0,449 0,169-0,065 ph -0,135 0,107 0,183 0,202-0,129 0,063-0,152-0, ,133 0,005 0,179 Virtaama (l/s) -0,050-0,108-0,057-0,087 0,036 0,305 0,005-0,449 0, ,114 0,733 Pinta-ala (ha) -0,157 0,092-0,089-0,023 0,005-0,056-0,007 0,169 0,005-0, ,414 Kiintoaine (g/ha/d) 0,044 0,424 0,245 0,053 0,171 0,213 0,042-0,065 0,179 0,733-0,414 1 Parametrien arvot ovat samaa luokkaa kuin koko aineistossa, mutta keskiluvut ovat enimmäkseen hieman suurempia. Samoin korrelaatiokertoimet ovat lähellä koko aineiston korrelaatiokertoimia. Tämä selittyy pääosin sillä, että ko. aikajakso on voimakkaasti edustettu koko aineistossa.

29 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 28 (62) Vuosi 2015 Taulukossa 6-14 on esitetty vuoden 2015 aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Saman aineiston Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet eri parametreille on esitetty taulukossa Taulukko Vuoden 2015 aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 1,7 1,4 1,0 65,4 1,2 64,4 61,4 53,7 6,2 27,9 28,3 13,7 31,4 Minimi 0,5 0,0 0,0 0,0 0,6 0,6 0,0 0 2,6 0,0 0,0 5,9 0,0 Maksimi kvartaali 22 2,0 21 3, ,1 3,2 4, ,3 Mediaani 35 3,9 36 7, ,9 7,9 10, kvartaali 52 7, , Keskiarvo 41 7, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) 27 13, , Taulukko Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet vuoden 2015 aineistolle. Positiiviset merkitsevät korrelaatiot (merkitsevyystasolla alfa 0,05) on lihavoitu ja esitetty punertavalla värillä sekä negatiiviset lihavoituna sinertävällä. Ei-merkitsevissä kertoimissa ei ole värikoodausta tai lihavointia. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Muuttuja COD Mn Kiintoaine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Pinta-ala Kiintoaine (mgo 2 /l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) l/s ha (g/ha/d) COD Mn (mgo 2 /l) 1 0,117 0,554 0,247 0,471-0,393-0,136 0,084-0,215-0,287-0,043-0,173 Kiinto-aine (mg/l) 0, ,434 0,142 0,373-0,021 0,123 0,664 0,152-0,006 0,106 0,502 Kok.P (µg/l) 0,554 0, ,665 0,477-0,189-0,026 0,245 0,150-0,201-0,017 0,082 PO 4 -P (µg/l) 0,247 0,142 0, ,291 0,026 0,109 0,243 0,146-0,106-0,080 0,025 Kok.N (µg/l) 0,471 0,373 0,477 0, ,272 0,534 0,360-0,113-0,027 0,046 0,151 NO 2+3 -N (µg/l) -0,393-0,021-0,189 0,026 0, ,411-0,127 0,086 0,385-0,011 0,303 NH 4 -N (µg/l) -0,136 0,123-0,026 0,109 0,534 0, ,157-0,182 0,176-0,057 0,227 Fe (µg/l) 0,084 0,664 0,245 0,243 0,360-0,127 0, ,008-0,269 0,103 0,104 ph -0,215 0,152 0,150 0,146-0,113 0,086-0,182-0, ,003 0,113 0,085 Virtaama (l/s) -0,287-0,006-0,201-0,106-0,027 0,385 0,176-0,269 0, ,234 0,697 Pinta-ala (ha) -0,043 0,106-0,017-0,080 0,046-0,011-0,057 0,103 0,113 0, ,161 Kiintoaine (g/ha/d) -0,173 0,502 0,082 0,025 0,151 0,303 0,227 0,104 0,085 0,697-0,161 1 Parametrien arvot ovat samaa luokkaa kuin koko aineistossa, mutta keskiluvut ovat enimmäkseen hieman pienempiä. Korrelaatiokertoimet ovat lähellä koko aineiston korrelaatiokertoimia. Tämä selittyy pääosin sillä, että ko. aikajakso on voimakkaasti edustettu koko aineistossa. 6.3 Vuodenaikaiset muutokset lähtevässä kuormituksessa Ympärivuotisen tarkkailun määrä on lisääntynyt huomattavasti viime vuosina. Tarkasteltavan jakson ( ) alkuvaiheessa tarkkailu painottui kesäaikaan, minkä vuoksi kohteet ja näytemäärät poikkeavat suuresti tarkastelujakson loppuvuosista. Vuosi 2015 yksin muodostaa noin 42 % kaikista havainnoista. Tästä syystä vuoden 2015 sääolot saattavat hämärtää tulosten tulkintaa. Koko aineiston keski- ja mediaaniarvot vuodenajoittain jaoteltuina on esitetty taulukoissa 6-16 ja Havaintojen lukumäärät vuodenajoittain jaettuina on esitetty kuvassa 6.14.

30 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 29 (62) Kuva Havaintojen osuudet vuodenajoittain jaettuina. Taulukko Koko aineiston keskiarvot vuodenajoittain jaoteltuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Vuodenaika Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Kevät , , Kesä , , Syksy , , Talvi , , Koko aineisto , , Taulukko Koko aineiston mediaaniarvot vuodenajoittain jaoteltuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pintaala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Vuodenaika Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Kevät , , Kesä , ,0 4,9 6, Syksy , ,9 8, Talvi , ,9 8, Koko aineisto , ,9 8, Tuloksista voidaan havaita mm. että kiintoaineen ominaiskuormitusten huippu liittyy syksyn ja kevään ylivirtaamiin, lukuun ottamatta mahdollisesti kesän rankkasadetilanteita. COD Mn- ja ph-arvojen sekä kiintoaine-, kokonaisfosfori- ja rautapitoisuuksien suurimmat keskiarvot saavutetaan kesällä, kun taas fosfaattifosfori- ja typpipitoisuuksien suurimmat arvot saavutetaan keskimäärin talvella. Seuraavassa on esitetty aineiston tarkemmat tilastolliset tunnusluvut vuodenajoittain. Vuodenajat on määritetty taulukon 5-1 mukaisesti.

31 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 30 (62) Kevät Taulukossa 6-18 on esitetty kevään aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Saman aineiston Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet eri parametreille on esitetty taulukossa Taulukko Kevään aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 0,4 0,3 0,3 48,3 0,3 49,7 44,9 32,2 4,1 46,5 46,9 34,2 48,6 Minimi 0,5 0,0 0,0 0,0 0,6 1,0 0,0 90 2,9 0,0 0,0 6,4 0,0 Maksimi kvartaali 19 2,0 20 3, ,0 6,6 10, ,2 Mediaani 28 4,0 34 8, ,7 15,9 23, kvartaali 39 8, , Keskiarvo 31 8, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Taulukko Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet kevään aineistolle. Positiiviset merkitsevät korrelaatiot (merkitsevyystasolla alfa 0,05) on lihavoitu ja esitetty punertavalla värillä sekä negatiiviset lihavoituna sinertävällä. Ei-merkitsevissä kertoimissa ei ole värikoodausta tai lihavointia. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Muuttuja COD Mn Kiintoaine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Pinta-ala Kiintoaine (mgo 2/l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) l/s ha (g/ha/d) COD Mn (mgo 2/l) 1-0,012 0,532 0,293 0,347-0,235-0,058-0,010-0,142-0,245-0,118-0,137 Kiinto-aine (mg/l) -0, ,417 0,197 0,358 0,043 0,222 0,587 0,165-0,036 0,151 0,494 Kok.P (µg/l) 0,532 0, ,728 0,468-0,088 0,150 0,180 0,190-0,140-0,038 0,131 PO 4 -P (µg/l) 0,293 0,197 0, ,372 0,013 0,234 0,221 0,169-0,179-0,013-0,050 Kok.N (µg/l) 0,347 0,358 0,468 0, ,358 0,700 0,289-0,026 0,010 0,062 0,175 NO 2+3 -N (µg/l) -0,235 0,043-0,088 0,013 0, ,222-0,067 0,100 0,352 0,018 0,308 NH 4-N (µg/l) -0,058 0,222 0,150 0,234 0,700 0, ,219-0,124 0,106-0,021 0,188 Fe (µg/l) -0,010 0,587 0,180 0,221 0,289-0,067 0, ,113-0,357 0,166-0,001 ph -0,142 0,165 0,190 0,169-0,026 0,100-0,124 0, ,052 0,062 0,177 Virtaama (l/s) -0,245-0,036-0,140-0,179 0,010 0,352 0,106-0,357 0, ,117 0,689 Pinta-ala (ha) -0,118 0,151-0,038-0,013 0,062 0,018-0,021 0,166 0,062 0, ,245 Kiintoaine (g/ha/d) -0,137 0,494 0,131-0,050 0,175 0,308 0,188-0,001 0,177 0,689-0,245 1 Virtaama- ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormitusarvot sekä nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuudet ovat korkeampia kuin koko aineistossa. Sen sijaan muut pitoisuudet ovat enimmäkseen pienempiä kuin koko aineistossa. Korrelaatiomatriisi on hyvin samankaltainen koko aineiston korrelaatiomatriisin kanssa.

32 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 31 (62) Kesä Taulukossa 6-20 on esitetty kesän aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Saman aineiston Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet eri parametreille on esitetty taulukossa Taulukko Kesän aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pintaala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 1,1 0,9 0,7 59,0 0,8 61,2 56,4 41,3 12,1 52,2 52,1 38,3 54,1 Minimi 0,5 0,3 0,0 0,0 0,8 0,6 0,0 3 2,6 0,0 0,0 6,4 0,0 Maksimi kvartaali 26 3,0 24 3, ,9 1,9 2,9 48 6,4 Mediaani 44 5,6 45 9, ,0 4,9 6, kvartaali 66 10, , Keskiarvo 50 10, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Taulukko Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet kesän aineistolle. Positiiviset merkitsevät korrelaatiot (merkitsevyystasolla alfa 0,05) on lihavoitu ja esitetty punertavalla värillä sekä negatiiviset lihavoituna sinertävällä. Ei-merkitsevissä kertoimissa ei ole värikoodausta tai lihavointia. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Muuttuja COD Mn Kiintoaine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Pinta-ala Kiintoaine (mgo 2/l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) l/s ha (g/ha/d) COD Mn (mgo 2/l) 1 0,079 0,623 0,407 0,646-0,203-0,126-0,118-0,183-0,086-0,098 0,035 Kiinto-aine (mg/l) 0, ,442 0,285 0,420 0,177 0,336 0,611 0,053 0,011 0,040 0,475 Kok.P (µg/l) 0,623 0, ,765 0,604-0,090-0,027 0,127 0,136-0,030-0,094 0,269 PO 4 -P (µg/l) 0,407 0,285 0, ,391-0,024 0,047 0,152 0,207 0,031-0,065 0,210 Kok.N (µg/l) 0,646 0,420 0,604 0, ,219 0,442 0,248-0,167-0,028 0,036 0,186 NO 2+3 -N (µg/l) -0,203 0,177-0,090-0,024 0, ,465 0,113 0,020 0,149-0,045 0,222 NH 4-N (µg/l) -0,126 0,336-0,027 0,047 0,442 0, ,365-0,177 0,047-0,044 0,189 Fe (µg/l) -0,118 0,611 0,127 0,152 0,248 0,113 0, ,208-0,255 0,175 0,051 ph -0,183 0,053 0,136 0,207-0,167 0,020-0,177-0, ,200-0,041 0,222 Virtaama (l/s) -0,086 0,011-0,030 0,031-0,028 0,149 0,047-0,255 0, ,074 0,747 Pinta-ala (ha) -0,098 0,040-0,094-0,065 0,036-0,045-0,044 0,175-0,041-0, ,410 Kiintoaine (g/ha/d) 0,035 0,475 0,269 0,210 0,186 0,222 0,189 0,051 0,222 0,747-0,410 1 Virtaamat ja typen pitoisuudet ovat pienempiä kuin koko aineistossa. Muut pitoisuudet fosfaattifosforia lukuun ottamatta ovat suurempia kuin koko aineistossa. Korrelaatiomatriisi on hyvin samankaltainen koko aineiston korrelaatiomatriisin kanssa.

33 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 32 (62) Syksy Taulukossa 6-22 on esitetty syksyn aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Saman aineiston Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet eri parametreille on esitetty taulukossa Taulukko Syksyn aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 0,9 0,6 0,4 61,3 0,5 64,3 58,2 45,6 11,9 50,8 51,1 38,0 52,9 Minimi 1,3 0,1 0,0 0,0 0,9 0,0 0,0 0 2,7 0,1 0,0 8,6 0,0 Maksimi kvartaali 22 2,1 20 4, ,8 3,6 5,7 51 8,3 Mediaani 38 4,1 35 9, ,9 8,6 11, kvartaali 57 8, , Keskiarvo 43 8, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Taulukko Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet syksyn aineistolle. Positiiviset merkitsevät korrelaatiot (merkitsevyystasolla alfa 0,05) on lihavoitu ja esitetty punertavalla värillä sekä negatiiviset lihavoituna sinertävällä. Ei-merkitsevissä kertoimissa ei ole värikoodausta tai lihavointia. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Muuttuja COD Mn Kiintoaine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Pinta-ala Kiintoaine (mgo 2/l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) l/s ha (g/ha/d) COD Mn (mgo 2/l) 1-0,021 0,551 0,368 0,437-0,230-0,072-0,214-0,203 0,037-0,144 0,116 Kiinto-aine (mg/l) -0, ,384 0,122 0,380 0,202 0,304 0,583 0,046 0,121 0,033 0,586 Kok.P (µg/l) 0,551 0, ,716 0,365-0,098-0,046 0,052 0,231 0,047-0,113 0,316 PO 4 -P (µg/l) 0,368 0,122 0, ,165-0,062-0,019 0,077 0,257-0,025-0,060 0,078 Kok.N (µg/l) 0,437 0,380 0,365 0, ,392 0,721 0,268-0,199 0,250 0,046 0,368 NO 2+3 -N (µg/l) -0,230 0,202-0,098-0,062 0, ,313 0,129 0,094 0,364 0,066 0,331 NH 4-N (µg/l) -0,072 0,304-0,046-0,019 0,721 0, ,357-0,211 0,124 0,082 0,182 Fe (µg/l) -0,214 0,583 0,052 0,077 0,268 0,129 0, ,182-0,207 0,153 0,083 ph -0,203 0,046 0,231 0,257-0,199 0,094-0,211-0, ,063 0,029 0,071 Virtaama (l/s) 0,037 0,121 0,047-0,025 0,250 0,364 0,124-0,207 0, ,055 0,724 Pinta-ala (ha) -0,144 0,033-0,113-0,060 0,046 0,066 0,082 0,153 0,029 0, ,330 Kiintoaine (g/ha/d) 0,116 0,586 0,316 0,078 0,368 0,331 0,182 0,083 0,071 0,724-0,330 1 Typen pitoisuudet ovat suurempia kuin koko aineistossa. Sen sijaan kiintoaineen ja fosforin pitoisuudet ovat pienempiä kuin koko aineistossa. Korrelaatiomatriisi on hyvin samankaltainen koko aineiston korrelaatiomatriisin kanssa.

34 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 33 (62) Talvi Taulukossa 6-24 on esitetty talven aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Saman aineiston Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet eri parametreille on esitetty taulukossa Taulukko Talven aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 1,4 0,9 0,9 59,4 1,0 60,1 53,5 46,7 10,0 39,9 40,1 24,9 42,9 Minimi 1,5 0,0 0,0 0,0 0,8 1,0 0, ,8 0,0 0,0 5,9 0,0 Maksimi kvartaali 20 1,5 20 6, ,1 3,9 6,7 48 8,2 Mediaani 31 3, , ,9 8,9 12, kvartaali 46 6, , Keskiarvo 36 7, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Taulukko Spearmanin järjestyskorrelaatiokertoimet talven aineistolle. Positiiviset merkitsevät korrelaatiot (merkitsevyystasolla alfa 0,05) on lihavoitu ja esitetty punertavalla värillä sekä negatiiviset lihavoituna sinertävällä. Ei-merkitsevissä kertoimissa ei ole värikoodausta tai lihavointia. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Muuttuja COD Mn Kiintoaine Kok.P PO 4 -P Kok.N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Pinta-ala Kiintoaine (mgo 2/l) (mg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) (µg/l) l/s ha (g/ha/d) COD Mn (mgo 2/l) 1-0,039 0,509 0,309 0,497-0,241 0,193 0,004-0,292-0,119-0,038-0,105 Kiinto-aine (mg/l) -0, ,378 0,171 0,325 0,033 0,317 0,677 0,142 0,022 0,133 0,530 Kok.P (µg/l) 0,509 0, ,809 0,430-0,152 0,206 0,266 0,149-0,155-0,032 0,105 PO 4 -P (µg/l) 0,309 0,171 0, ,249-0,140 0,174 0,296 0,238-0,162-0,031-0,022 Kok.N (µg/l) 0,497 0,325 0,430 0, ,087 0,749 0,431-0,074-0,088 0,083 0,065 NO 2+3 -N (µg/l) -0,241 0,033-0,152-0,140 0, ,204-0,122 0,194 0,297-0,088 0,327 NH 4-N (µg/l) 0,193 0,317 0,206 0,174 0,749-0, ,475-0,046-0,184 0,115-0,028 Fe (µg/l) 0,004 0,677 0,266 0,296 0,431-0,122 0, ,070-0,256 0,206 0,078 ph -0,292 0,142 0,149 0,238-0,074 0,194-0,046 0, ,025 0,052 0,134 Virtaama (l/s) -0,119 0,022-0,155-0,162-0,088 0,297-0,184-0,256 0, ,151 0,684 Pinta-ala (ha) -0,038 0,133-0,032-0,031 0,083-0,088 0,115 0,206 0,052 0, ,235 Kiintoaine (g/ha/d) -0,105 0,530 0,105-0,022 0,065 0,327-0,028 0,078 0,134 0,684-0,235 1 Fosfaattifosforin ja typen pitoisuudet ovat suurempia kuin koko aineistossa. Sen sijaan kiintoaineen brutto-ominaiskuormitus- ja COD Mn-arvot sekä kiintoaineen, kokonaisfosforin ja raudan pitoisuudet ovat pienempiä kuin koko aineistossa. Korrelaatiomatriisi on hyvin samankaltainen koko aineiston korrelaatiomatriisin kanssa.

35 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 34 (62) 6.4 Tarkastelu maantieteellisesti Aineistoa tarkasteltiin maantieteellisesti tilastollisten tunnuslukujen, faktorianalyysin ja kokoavan hierarkisen klusteroinnin (AHC) keinoin. Seuraavassa on esitetty eri menetelmillä saatuja tuloksia Tunnusluvut ELY-keskuksittain Vuoden 2015 aineiston keski- ja mediaaniarvot ELY-keskuksittain jaoteltuina on esitetty taulukoissa 6-26 ja Taulukko Vuoden 2015 aineiston keskiarvot ELY-keskuksittain jaoteltuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. ELY-keskus Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d EPOELY , , ESAELY , , HÄMELY , , KAAKELY , ,5 KAIELY , , KESELY , , LAPELY , , PIRELY , , POKELY , , PPOELY , , POSELY , , UUDELY , , VARELY , , Koko 2015 ain , , Taulukko Vuoden 2015 aineiston mediaaniarvot ELY-keskuksittain jaoteltuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. ELY-keskus Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d EPOELY ,6 40 8, ,7 8,9 9, ESAELY ,1 30 7, ,1 8, HÄMELY ,9 36 6, ,3 5,7 7, KAAKELY ,3 24 6, ,1 KAIELY , , ,4 28, KESELY ,8 33 6, ,9 5,7 10, LAPELY ,0 16 4, , PIRELY ,7 41 8, ,9 5,5 8, POKELY ,4 21 7, , PPOELY ,3 31 9, , POSELY ,7 44 9, ,0 9, UUDELY , , , VARELY ,0 49 8, ,1 7,2 7, Koko 2015 ain ,9 36 7, ,9 7, Tunnuslukujen perusteella on vaikea muodostaa ELY-keskuksista ryhmiä, joiden alueilla tarkasteltujen parametrien arvojen keski- ja mediaaniarvot muistuttaisivat toisiaan. Asian selvitettiin lisää faktori- ja AHC-analyysien avulla.

36 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 35 (62) Faktorianalyysit Faktorianalyysit tehtiin kaikkien yksittäisten soiden koko aineistojen ja kaikkien ELY-keskusten vuoden 2015 aineistojen mediaanipitoisuuksille. Mediaanipitoisuuksille tehtiin varmuuden vuoksi log(x+1) -muunnos ennen analyysiä. Alkuperäiset faktorit käsiteltiin vielä Varimax-rotaatiolla niiden erottumisen parantamiseksi. Faktorianalyysistä kokeiltiin lukuisia eri variaatioita. Faktorien muodostumiseen ei variaatioilla ollut suurta merkitystä. Tarkastellut muuttujat valittiin siten että niiden laskemiseen ei ollut käytetty yhteisiä lähtötietoja jonkin muun muuttujan kanssa. Muuttujat olivat seuraavat: COD Mn- ja ph-arvot, virtaama, mittauspisteen yläpuoleisen valuma-alueen pinta-ala sekä kiintoaine, Fe, kok. P, PO 4-P, Kok. N, NO 2+3-N ja NH 4-N pitoisuudet. Koko aineiston faktorianalyysissä muodostettiin rotaation jälkeen viisi faktoria, jotka selittävät yhteensä 57,2 % aineiston sisäisestä vaihtelusta. Faktorit nimettiin seuraavasti (suluissa niiden selittämä vaihtelu): D1 (16,7 %): Fosforifaktori ; D2 (13,3 %): Kiintoainefaktori (tai eroosiofaktori ); D3 (12,0 %): Typpifaktori ; D4 (11,6 %): Humusfaktori ; D5 (3,6 %): Valuma-aluefaktori. Faktoreilla suurimman latauksen saavat parametrit ovat seuraavat: D1: Kok. P ja PO 4-P; D2: Kiintoaine ja rauta; D3: Kok. N, NO 2+3-N ja NH 4-N; D4: COD Mn (negatiivinen lataus) ja ph (positiivinen lataus); D5: Virtaama ja pinta-ala. Kiintoaine ja fosfori menevät tässä eri faktoreille. Tuukkasen ja muiden (2010) aineistossa valumaveden kiintoainepitoisuus selitti aineistossa hyvin kokonaisfosforin pitoisuuksia sekä yksittäisten soiden sisällä, että verrattaessa tuotantoalueiden keskimääräisiä kiintoaine- ja fosforihuuhtoumia toisiinsa. Useiden tutkimuskohteiden osalta voitiin tulosten perusteella olettaa, että suurin osa kokonaisfosforista on kulkeutunut kiintoaineeseen sitoutuneena. Faktorianalyysin tulos antaa viitteitä parametrien arvojen vaihtelun taustalla olevista ns. latenteista faktoreista. Epäilemättä oma osuutensa on sekä geologisella, ilmastollisella että ihmistoimintaan liittyvällä säätelyllä. Näitä seikkoja yritettiin selvittää lisää tarkastelemalla yksittäisten turvetuotantoalueiden saamia latauksia eri faktoreilla karttapohjalla. Ko. kartta on liitteenä 4. Siinä on esitetty faktorilatausten lisäksi Suomen maaperä, päävaluma-alueet ja pääsuotyypit. Kartasta voidaan todeta, että tietyt faktorilataukset eivät juurikaan keskity tiettyyn osaan Suomea. Soiden toimintaa pääasiallisesti säätelevät seikat vaikuttavat todennäköisesti paikallisemmin kuin koko Suomen tasolla. Esimerkiksi valuma-alueen maaperän ja turvetyypin vaihtelut saattavat olla hyvin paikallisia. Asian tutkiminen vaatisi näin ollen syventymistä em. seikkoihin paljon paikallisemmalla tasolla kuin tässä selvityksessä on mahdollista. Yleisesti ottaen näyttää kuitenkin siltä, että fosforifaktorilla D1 suuren latauksen saavat suot keskittyvät Etelä- ja Keski-Suomeen sekä Etelä-Pohjanmaalle. Kiintoainefaktorin D2 ja valuma-aluefaktorin D5 soita esiintyy melko tasaisesti koko

37 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 36 (62) Suomessa. Typpifaktorin D3 soita esiintyy lähinnä vain Oulun eteläpuoleisella alueella. Humusfaktorin D4 soita taas ei esiinny lounaisimmassa Suomessa. Kahteen viimeksi mainittuihin voivat siten vaikuttaa ilmastolliset tekijät. ELY-keskuksittain tehdyssä faktorianalyysissä muodostuneet faktorit olivat samansuuntaisia kuin kaikkien soiden aineistosta saadut. Kuvassa 6.15 on esitetty ELYkeskusten aineiston jakautuminen mallissa, jossa on muodostettu ainoastaan kaksi faktoria. Ko. faktorien selitysaste oli yhteensä noin 48 %. 6 Havainnot (akselit D1 ja D2: 48,23 %) Varimax -rotaation jälkeen 4 Häme "Kiintoainefaktori"(21,22%) Kaakkois-Suomi Lappi Kes ki-suomi Pohjois-Karjala Pirkanmaa Etelä-Savo Etelä-Pohjanmaa Va rs inais-suomi Pohjois-Savo Pohjois-Pohjanmaa Ka inuu Uusimaa "Humus- ja ravinnefaktori" (27,02 %) Kuva ELY-keskuksittain tehdyn faktorianalyysin tulokset (kahden faktorin malli). Faktorit on nimetty kiintoainefaktoriksi ja humus- ja ravinnefaktoriksi. Kuvassa 6.15 ääripäitä edustavat humus- ja ravinnefaktorilla Kainuu (negatiivinen lataus) ja Uusimaa (positiivinen lataus). Kiintoainefaktorilla ääripäitä edustavat niin ikään Kainuu (negatiivinen lataus) ja Häme (positiivinen lataus). Uudenmaan aineisto oli poikkeuksellinen sen pienestä koosta johtuen AHC-analyysi ELY-keskuksittain Keskiarvoista tehtiin AHC-ajo log(n+1) muunnoksen jälkeen. Muunnos tehtiin, koska eri parametrien arvot ovat hyvin eri suuruisia. ELY-keskusten sijainti on esitetty kuvassa AHC-analyysin tuloksena saatu dendrogrammi on esitetty kuvassa Taulukossa 6-28 on esitetty ELY-keskusten luokittuminen. Aineistossa oli siinä määrin eroavaisuutta, että analyysissä muodostui automaattisesti kuusi eri luokkaa.

38 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 37 (62) Kuva ELY-keskusten alueet. 1,2 Dendrogram 1 0,8 Dissimilarity 0,6 0,4 0,2 0 LAPELY POKELY PPOELY PIRELY EPOELY KESELY POSELY VARELY ESAELY HÄMELY KAAKELY KAIELY UUDELY Kuva Vuoden 2015 keskiarvoaineiston AHC-dendrogrammi.

39 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 38 (62) Taulukko ELY-keskusten luokittuminen keskiarvojen perusteella tehdyssä AHC-analyysissä. Luokka EPOELY ESAELY KAIELY LAPELY POSELY UUDELY KESELY HÄMELY POKELY VARELY PIRELY KAAKELY PPOELY Tulosten perusteella Järvi-Suomen ELY-keskukset luokittuvat omaan ryhmäänsä. Toisaalta Pirkanmaa, Keski-Suomi ja Pohjanmaa muodostavat toisen yhtenäisen laajan alueen. Pohjois-Karjalan ja Lapin aineistot muistuttavat toisiaan ja voisivat muodostaa yhtenäisen alueen yhdessä Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskuksten pohjoisimpien osien kanssa, mikäli Kainuun ELY:n aineisto ei eroaisi niistä ja kaikkien muidenkin ELY:jen aineistosta. Kainuun aineistossa erityisesti virtaama, valunta ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormitus olivat muita suurempia. Myös Uudenmaan ELY eroaa muista, mutta syynä voi olla aineiston pienuus, jolloin poikkeukselliset arvot saattavat korostua. Varsinais-Suomen / Satakunnan aineiston ja Pohjois-Savon aineiston luokittumista yhteen on vaikea selittää. 6.5 Tarkastelu vesienkäsittelyrakenteen mukaan Eri vesienkäsittelyrakenteiden tehoa tarkasteltiin tilastollisten tunnuslukujen ja korrelaatiomatriisien avulla. Taulukossa 6-29 on esitetty lasketut keskiarvot ja taulukossa 6-30 mediaaniarvot eri menetelmille. Havaintojen osuudet vesienkäsittelyrakenteen mukaan jaettuina on esitetty kuvassa Kuva Havaintojen osuudet vesienkäsittelyrakenteen mukaan jaettuina.

40 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 39 (62) Taulukko Aineiston keskiarvot vesienkäsittelyrakenteittain jaoteltuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Perustason vesienkäsittely käsittää sarkaojien lietesyvennykset ja lietteenpidättimet, virtaamansäädön ja laskeutusaltaat. Menetelmä Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Kemikalointi , ,3 14,3 14, Pintavalutuskenttä , ,6 18,0 19, Kasvillisuuskenttä , ,9 14,1 16, Kosteikko , ,0 16,7 14, Perustaso , ,1 36,6 18, Koko aineisto , ,6 18,5 18, Taulukko Aineiston mediaaniarvot vesienkäsittelyrakenteittain jaoteltuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Menetelmä Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Kemikalointi , ,8 3,7 9, Pintavalutuskenttä , ,8 8,4 11, Kasvillisuuskenttä , ,1 6,2 10, Kosteikko , ,1 7,4 9, Perustaso , ,3 16,9 10, Koko aineisto , ,9 8,0 10, Kemikalointi Kemikalointi poistaa tulosten perusteella parhaiten fosforia, mutta alentaa lähtevien vesien ph:ta. Se ei ole toimiva ratkaisu typen poistossa. Myös COD Mn-arvot ovat siinä pienimmät. Kiintoainepitoisuudet ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormitukset ovat pienimpiä pintavalutuskentältä lähtevässä vedessä. Kosteikko toimii parhaiten fosfaattifosforin ja typen poistossa. Suurimmat fosforipitoisuudet ja virtaamat todettiin perustason vesienkäsittelystä lähtevässä vedessä. Seuraavassa tuloksia on käsitelty tarkemmin vesienkäsittelyrakenteittain. Taulukossa 6-31 on esitetty kemikalointi-vesienkäsittelymenetelmän aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukko Kemikalointi-vesienkäsittelymenetelmän aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 2,6 0,2 0,2 47,6 0,3 50,1 45,2 7,9 5,6 54,8 54,0 54,5 58,9 Minimi 0,5 0,5 1,0 0,0 96,0 1,0 2, ,6 0,1 0,0 16,2 0,0 Maksimi kvartaali 8 5,2 7 2, ,4 1,4 4,5 68 3,3 Mediaani 13 10,0 13 4, ,8 3,7 9, kvartaali 28 19, , Keskiarvo 23 19, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Kemikaloinnista lähtevän veden kiintoaine- ja rautapitoisuudet ovat keskimäärin yli kaksinkertaisia koko aineiston pitoisuuksiin verrattuna. Myös nitriitti- ja nitraattisekä ammoniumtyppipitoisuudet ovat keskimäärin koko aineistoa suurempia. Sen sijaan COD Mn - ja ph-arvot sekä fosforipitoisuudet ovat muuta aineistoa pienempiä.

41 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 40 (62) Pintavalutuskenttä Taulukossa 6-32 on esitetty pintavalutuskenttä-vesienkäsittelymenetelmän aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukko Pintavalutuskenttä-vesienkäsittelymenetelmän aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 0,6 0,8 0,6 58,9 0,8 60,0 55,0 45,3 12,3 43,6 44,1 30,8 45,9 Minimi 0,5 0,0 0,0 0,0 0,6 0,0 0,0 3 3,2 0,0 0,0 8,6 0,0 Maksimi kvartaali 27 1,6 22 5, ,0 3,5 5,1 51 7,8 Mediaani 41 3, , ,8 8,4 11, kvartaali 61 6, , Keskiarvo 47 5, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) 29 10, , Kasvillisuuskenttä Pintavalutuskentältä lähtevässä vedessä COD Mn-arvot ja fosfaattifosforipitoisuudet ovat jonkin verran korkeampia kuin koko aineistossa. Sen sijaan kiintoaine-, ammoniumtyppi ja rautapitoisuudet ovat selvästi pienempiä. Koko aineiston havainnoista 61 % edusti pintavalutuskentältä lähtevää vettä. Tässä selvityksessä ei ole tarkasteltu ojituksen vaikutusta pintavalutuskenttien toimintaan. Ojittamattomat pintavalutuskentät ovat muiden selvitysten perusteella toimineet ojitettuja paremmin päästöjen pienentämisessä (esim. Kløve ja muut, 2012). Taulukossa 6-33 on esitetty kasvillisuuskenttä-vesienkäsittelymenetelmän aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukko Kasvillisuuskenttä-vesienkäsittelymenetelmän aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 0,4 0,3 0,3 48,9 0,3 61,4 48,3 38,9 7,2 54,2 54,2 37,4 54,4 Minimi 1,3 0,5 1,5 0,6 180,0 1,0 0,6 90 3,2 0,1 0,0 13,0 0,0 Maksimi kvartaali 20 2,8 24 5, ,6 2,5 4, ,6 Mediaani 31 4,9 39 9, ,1 6,2 10, kvartaali 47 8, , Keskiarvo 37 9, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) 25 18, , Kasvillisuuskentältä lähtevässä vedessä COD Mn-arvot ja rautapitoisuudet ovat pienempiä kuin koko aineistossa. Muut parametrit ovat koko aineiston keskimääräisellä tasolla.

42 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 41 (62) Kosteikko Taulukossa 6-34 on esitetty kosteikko-vesienkäsittelymenetelmän aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukko Kosteikko-vesienkäsittelymenetelmän aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 1,6 1,2 1,2 66,6 1,2 66,8 63,5 62,1 1,2 42,0 41,2 14,6 44,7 Minimi 1,0 0,5 0,0 1,0 0,7 1,0 1,5 0 3,0 0,0 0,0 5,9 0,0 Maksimi kvartaali 23 3,4 30 2, ,6 2,6 4, ,2 Mediaani 34 5,6 46 7, ,1 7,4 9, kvartaali 47 9, , Keskiarvo 38 9, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) 23 16, , Perustaso Kosteikolta lähtevässä vedessä fosfaattifosfori-, ammoniumtyppi- ja rautapitoisuudet ovat pienempiä kuin koko aineistossa. Muut parametrit ovat koko aineiston keskimääräisellä tasolla. Taulukossa 6-35 on esitetty perustason vesienkäsittelyn aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukko Perustason vesienkäsittelyn aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 0,5 1,2 0,6 53,0 0,5 55,2 48,4 27,4 7,1 69,6 69,3 56,2 70,3 Minimi 0,7 0,3 6,0 1,0 10,0 2,0 1, ,0 0,1 0,0 9,7 0,0 Maksimi kvartaali 20 4,5 31 7, ,8 6,4 5, ,1 Mediaani 31 8, , ,3 16,9 10, kvartaali 47 15, , Keskiarvo 37 17, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Perustason vesienkäsittelystä lähtevässä vedessä virtaamat ja kiintoaineen ominaiskuormitukset ovat keskimäärin moninkertaisia koko aineistoon verrattuna. Myös kiintoaineen pitoisuudet sekä fosforin ja typen pitoisuudet ovat selvästi koholla. Muut parametrit ovat koko aineiston keskimääräisellä tasolla, nitriitti- ja nitraattityppi jopa hieman sen alle. 6.6 Tarkastelu käyttövaiheen mukaan sekä suhteessa tuotantoalueen elinkaareen Suon käyttövaiheen vaikutusta tarkasteltiin jakamalla aineisto ilmoitettujen eri vaiheissa olevien soiden pinta-alojen perusteella. Kuhunkin käyttövaiheeseen valittiin havainnot, joissa vähintään 50 % pinta-alasta on ilmoitettu kuuluvan ko. luokkaan. Tuloksia tulkittaessa on kuitenkin huomattava, että pinta-alatiedossa oli paljon epävarmuutta.

43 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 42 (62) Taulukossa 6-36 on esitetty lasketut keskiarvot ja taulukossa 6-37 mediaaniarvot eri käyttövaiheille. Käyttövaiheet on järjestetty tuotantoalueen elinkaaren mukaiseen järjestykseen, joskin suo voi olla tuotantokuntoinen, mutta levossa ennen, jälkeen tai kesken tuotantovaiheen. Valmisteluvaiheella tarkoitetaan suon kunnostamista tuotantoon (kuntoonpanovaihe). Lepovaiheella tarkoittaa väliaikaisesti poissa tuotannosta eli tuotantokunnossa olevaa turvetuotantoaluetta. Tuotantoa siis jatketaan vielä, kun markkinatilanne paranee. Jaottelu perustuu raporteissa ilmoitettuihin vaiheisiin. Havaintojen osuudet käyttövaiheiden mukaan jaettuina on esitetty kuvassa Kuva Havaintojen osuudet käyttövaiheen mukaan jaettuina. Taulukko Aineiston keskiarvot käyttövaiheittain jaoteltuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Käyttövaihe Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Valmistelussa , , Tuotannossa , , Levossa , , Poist. tuotannosta ,3 39 6, , Koko aineisto , , Taulukko Aineiston mediaaniarvot käyttövaiheittain jaoteltuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Käyttövaihe Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Valmistelussa , ,8 6, Tuotannossa ,0 36 8, ,9 7, Levossa ,2 34 7, ,8 8, Poist. tuotannosta ,6 28 4, ,0 9, Koko aineisto ,4 38 9, ,9 8, Tulosten perusteella suurimmat päästöt ja alhaisimmat ph-arvot lähes kaikkien parametrien osalta liittyvät ensimmäisiin käyttövaiheisiin, erityisesti valmisteluvaiheeseen. Suuria rauta- ja kiintoainepitoisuuksia lähtevässä vedessä todetaan myös

44 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 43 (62) Valmistelussa tuotantovaiheessa, mutta muilta osin päästöt vaimenevat. Nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuudet poikkeavat muista ollen maksimissaan lepovaiheessa. Myös virtaamat vaikuttavan lisääntyvän tuotannon elinkaaren myötä. Kyseessä on todennäköisesti kuitenkin harha, sillä myös mittauspisteen yläpuoleisen valumaalueen pinta-alat ovat aineistossa suurempia tuotantovaiheessa ja erityisesti tuotannosta poistuneilla alueilla kuin valmisteluvaiheessa. Viimeksi mainitulla saattaa olla merkitystä myös tarkasteltaessa em. päästöjen kehitystä suhteessa tuotannon elinkaareen. Seuraavassa tuloksia on käsitelty tarkemmin käyttövaiheittain. Taulukossa 6-38 on esitetty keskeiset tilastolliset parametrit valmistelussa käyttövaiheen aineistolle. Taulukko Valmisteluvaiheen aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 0, ,3 0,0 56,8 26,8 42,9 9,6 27,4 18,8 25,1 36,2 Minimi 0,5 0,5 6,0 1,0 390,0 1,0 2, ,2 0,1 0,0 17,0 0,0 Maksimi kvartaali 43 2,0 38 8, ,4 3,1 5,3 48 5,6 Mediaani 60 4, , ,8 6,8 11, kvartaali 82 8, , Keskiarvo 67 6, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) 39 11, , Tuotannossa Valmisteluvaiheessa päästöt ovat COD Mn-arvojen sekä fosforin, kokonaistypen ja ammoniumtypen osalta selvästi suurempia kuin koko aineistossa. Sen sijaan kiintoaineen ja nitriitti- ja nitraattitypen pitoisuudet ja ph-arvot ovat pienempiä. Taulukossa 6-39 on esitetty keskeiset tilastolliset parametrit tuotannossa käyttövaiheen aineistolle. Taulukko Tuotantovaiheen aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 1,4 1,0 0,7 61,9 0,9 64,4 58,1 48,0 6,7 30,8 30,6 11,2 32,1 Minimi 0,5 0,1 1,5 0,0 10,0 0,6 0,6 0 2,6 0,0 0,0 5,9 0,0 Maksimi kvartaali 22 2,0 20 3, ,9 3,1 4,9 47 8,7 Mediaani 35 4,0 36 8, ,9 7, kvartaali 54 8, , Keskiarvo 41 8, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Tuotantovaiheen aineisto on hyvin laaja. Suurelta osin siitä johtuen eri parametrien arvot eivät poikkea kovin merkittävästi koko aineistosta. Raudan pitoisuudet ovat hieman suurempia ja ammoniumtypen hieman pienempiä kuin koko aineistossa.

45 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 44 (62) Levossa Taulukossa 6-40 on esitetty keskeiset tilastolliset parametrit levossa käyttövaiheen aineistolle. Taulukko Levossa olevien alueiden aineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 3,2 3,1 3,2 62,4 3,1 68,1 60,9 55,6 3,3 15,1 14,6 3,1 17,6 Minimi 6,1 0,0 2,5 1,0 260,0 1,0 1,5 3 3,0 0,0 0,0 8,6 0,0 Maksimi kvartaali 26 1,0 21 3, ,2 4,0 6, ,0 Mediaani 34 3,2 34 7, ,8 8, kvartaali 48 6, , Keskiarvo 39 6, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) , Tuotantokuntoisten, mutta levossa eli pois tuotannosta olevien alueiden nitraattitypen pitoisuudet ovat selvästi suurempia kuin koko aineistossa. Myös ammoniumtypen pitoisuudet ovat koholla. Sen sijaan kiintoaineen, fosforin ja raudan pitoisuudet ovat koko aineistoa pienempiä Poistunut tuotannosta Taulukossa 6-41 on esitetty keskeiset tilastolliset parametrit poistunut tuotannosta käyttövaiheen aineistolle. Taulukko Tuotannosta poistuneiden alueidenaineiston keskeiset tilastolliset parametrit. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Havaintojen lkm Puuttuvien arvojen lkm Puutt. arvojen %-osuus 2,1 1,5 1,5 80,5 1,5 74,9 77,4 72,8 6,2 14,9 14,9 13,8 28,7 Minimi 3,0 0,5 3,0 1,5 330,0 1,0 2, ,0 0,1 0,2 9,7 0,0 Maksimi kvartaali 15 2,0 18 2, ,3 3,6 5,3 66 5,7 Mediaani 21 3,6 28 4, ,0 9,7 10, kvartaali 34 8, , Keskiarvo 26 6, , Varianssi (n-1) , Keskihajonta (n-1) 17 8, , Tuotannosta poistuneiksi raportoitujen alueiden aineistossa useimmat pitoisuudet ovat selvästi pienempiä kuin koko aineistossa. ph:n, virtaaman ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksen arvot ovat keskimääräisellä tasolla. Tämän käyttövaiheen aineiston laatua heikentää pieni otoskoko. Tuotannosta poistuneiden alueiden tilaa, kuten mahdollista jälkikäyttömuotoa, ei tarkkailuraporteissa pääsääntöisesti esitetty. 6.7 Päästöjen vaihteluväli valunnan funktiona Päästöjen vaihteluväliä virtaaman funktiona tutkittiin hajontadiagrammien, tilastollisten tunnuslukujen ja ei-parametristen testien avulla. Tilastollisessa testauksessa käytettiin ainoastaan sellaista aineistoa, jonka virtaamat oli raporteissa ilmoitettu

46 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 45 (62) mitatun jatkuvatoimisesti. Tämä oli sovittu työn varhaisemmassa vaiheessa yhdessä ohjausryhmän kanssa. Syynä tähän on se, että hetkellisesti mitattuja tai arvioituja virtaamia ei pidetä luotettavina. Mallinnettuja virtaamia ei raporteissa ollut Hajontadiagrammit Mittausjakson valumia verrattiin mittauspisteiden yläpuoleisten valuma-alueiden pinta-alojen ja jakson virtaamien perusteella laskettuihin keskeisten tarkkailuparametrien brutto-ominaiskuormituksiin. Kuvissa on esitetty kiintoaineen, kokonaisfosforin ja kokonaistypen brutto-ominaiskuormitukset valunnan funktiona. Ko. parametrit ovat tärkeimpiä parametreja koko aineiston faktorianalyysissä todetuilla faktoreilla D1, D2 ja D3, jotka selittävät noin 42 % koko aineiston kokonaisvaihtelusta. Diagrammeihin on sovitettu lineaariset regressiosuorat sekä 50 havainnon liukuvat keskiarvot. Regressiosuora on pakotettu kulkemaan origon kautta Kiintoaine g/ha d vs l/s km 2 y = 8,7493x R² = 0, Kiintoaineen ominaiskuormitus g/ha d Valunta l/s km 2 Kuva Kiintoaineen brutto-ominaiskuormitus valunnan funktiona sekä regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo.

47 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 46 (62) 9 Kokonaisfosfori g/ha d vs l/s km 2 y = 0,0446x R² = 0, Kokonaisfosforin ominaiskuormitus g/ha d Valunta l/s km 2 Kuva Kokonaisfosforin brutto-ominaiskuormitus valunnan funktiona sekä regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo. 450 Kokonaistyppi g/ha d vs l/s km 2 y = 1,7360x R² = 0, Kokonaistypen ominaiskuormitus g/ha d Valunta l/s km 2 Kuva Kokonaistypen brutto-ominaiskuormitus valunnan funktiona sekä regressiosuora yhtälöineen, regressiokerroin ja 50 havainnon liukuva keskiarvo.

48 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 47 (62) Kuvissa ei näy ainakaan selkeästi kohtaa, missä brutto-ominaiskuormitukset nousisivat äkillisesti valunnan kasvaessa. Kuvien perusteella voidaan kuitenkin todeta, että brutto-ominaiskuormitukset kohoavat noin valuntaan l/s/km 2 saakka, jonka jälkeen ne eivät enää kasva (kiintoaine) tai niiden kasvu hidastuu (kokonaistyppi ja kokonaisfosfori). Aineiston perusteella on kuitenkin mahdotonta sanoa tarkasti, millä valunnalla tasaantuminen tai hidastuminen alkaa. Lisäksi on mahdollista, että yksittäiset suot käyttäytyvät laajasta aineistosta poikkeavasti Kynnysvalumien tunnusluvut Koko aineisto, jossa virtaamaa on mitattu jatkuvatoimisesti, jaettiin eri yhteyksissä käytettyjen, tihennetyn tarkkailun laukaisevien, valumien 100 l/s km 2 ja 75 l/s km 2, sekä valunnan 95. percentiiliarvon 62,5 l/s km 2 mukaan kahteen luokkaan. Taulukossa 6-42 on esitetty lasketut keskiarvot ja taulukossa 6-43 mediaaniarvot näin syntyneille luokille. Taulukko Virtaamamittausaineiston (jatkuvatoiminen mittaus) keskiarvot eri kynnysvalumien avulla jaettuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Valuma Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d <62,5 l/s/km , , <75 l/s/km , , <100 l/s/km , , >62,5 l/s/km , , >75 l/s/km , , >100 l/s/km , , Koko aineisto , , Taulukko Virtaamamittausaineiston (jatkuvatoiminen mittaus) mediaaniarvot eri kynnysvalumien avulla jaettuina. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valumaalueen ala. Valuma Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2 /l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d <62,5 l/s/km ,3 37 8, ,9 7,7 10, <75 l/s/km ,3 37 8, ,8 7,9 10, <100 l/s/km ,3 36 8, ,8 8,1 10, >62,5 l/s/km ,8 27 6, , >75 l/s/km ,8 27 6, , >100 l/s/km ,4 27 6, , Koko aineisto ,4 38 9, ,9 8,0 10, Tihennetyn tarkkailun laukaisevan kynnysvalunnan ylittävissä luokissa todetaan tyypillisesti pienimmät COD Mn ja ph-arvot sekä fosforin, kokonaistypen ja raudan pitoisuudet. Kynnysarvon alittavissa luokissa todetaan pienimmät nitriitti- ja nitraatti- sekä ammoniumtypen ja kiintoaineen brutto-ominaiskuormitusten arvot. Kiintoaineen brutto-ominaiskuormitus on kynnysarvon ylittävissä luokissa noin kertainen alittaviin luokkiin verrattuna Kynnysvalumien tilastollinen testaus Kynnysvalumia tarkasteltiin testaamalla tilastollisesti niitä ylittävät ja alittavat aineistot ei-parametrisella Mann-Whitneyn testillä. Testatut parametrit olivat kiintoaine-, kokonaisfosfori- ja kokonaistyppipitoisuudet. Testauksen perusteella kynnysvalumien ylä- ja alapuoleiset pitoisuudet eroavat enimmäkseen toisistaan pienellä

49 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 48 (62) riskillä. Poikkeuksena on kiintoainepitoisuus kynnysvaluntajaoilla 75 ja 100 l/s km 2, joissa H0-hypoteesiä (ero näytteiden sijainnissa = 0) ei voida hylätä. Vaikka syynä on ehkä pieni otoskoko, tulos tukee tulkintaa, että kynnysvalunnan pitäisi olla lähempänä 95. percentiiliä. Riskien suuruudet on esitetty taulukossa Taulukko Riski H0-hyposteesin (ero populaatioiden sijainnissa kynnysvalunnan ylä- ja alapuolella = 0) hylkäämisessä, %. Kynnysvalunnoilla 75 l/s/km 2 ja 100 l/s/km 2 H0-hypoteesiä ei voida poissulkea kiintoaineen osalta merkitsevyystasolla p = 0,05. Kynnysvaluma Kiintoaine Kok.P Kok.N riski-% riski-% riski-% 62,5 l/s km 2 <4,38 <0,01 <0,19 75 l/s km 2 14,3 <0,01 <0, l/s km 2 80,9 <0,01 <0, Näytemäärien ja tarkkailuparametrien edustavuus Näytemäärien ja tarkkailuparametrien edustavuutta tutkittiin lähinnä tilastollisten tunnuslukujen ja faktorianalyysin avulla. Lisäksi tarkkailuparametrien edustavuutta käsiteltiin tarkkailutyöpajassa. Tilastollisen tarkastelun tulokset ovat seuraavassa. Keskeisiksi ongelmiksi tunnistettuja tarkkailun ajoittumista ja virtaamamittausten laatua on tarkasteltu erikseen. Työpajan tuloksia on käsitelty liitteessä 2. Kohdassa 6.7 käsiteltiin tihennetyn tarkkailun aloitukseen käytettyjä kynnysvalumia. Tarkkailun vuodenaikaista ajoitusta ei tässä voida käsitellä, sillä eri tarkkailutyyppejä (ympärivuotinen / sulan maan aikainen / täydentävä) on raportoitu hyvin epäyhtenäisesti ja monista raporteista tieto puuttui kokonaan. Lisäksi täydentävää tarkkailua ei ollut kunnolla määritelty. Aineisto on tarkkailutyyppien osalta niin maantieteellisesti vinoutunut, että eri ryhmien vertaaminen keskenään ei ole järkevää Virtaamamittausten laatu Virtaamamittausten laatu on tunnistettu työn kuluessa yhdeksi keskeiseksi tarkkailuongelmaksi. Taulukossa 6-45 on esitetty lasketut keskiarvot ja taulukossa 6-46 mediaaniarvot eri virtaamamittaustyypeille (hetkellinen / jatkuvatoiminen / arvioitu). Virtaamatiedot on luokiteltu arvioiduiksi, mikäli ne perustuvat esimerkiksi yhden tai useamman toisen lähialueella sijaitsevan tuotantoalueen tai saman tuotantoalueen toisen vesiensuojelurakenteen mitattuihin tai arvioituihin virtaama-arvoihin tai valumiin tai jonkin tietyn alueen ominaiskuormitussoiden keskivalumiin. Virtaama on voitu arvioida myös kuivatusvesipumpun käyntiajan pohjalta tai vesistömallijärjestelmästä. Lähtöaineistossa ei ollut mainintoja mallinnetuista virtaamamittauksista. Havaintojen osuudet virtaamamittausten laadun mukaan jaettuina on esitetty kuvassa Eri virtaamamittaustapojen %-osuudet havainnoista, joille virtaamamittaustapa on ilmoitettu, ovat eri aikajaksoina olleet seuraavat: Hetkellinen Jatkuvatoiminen Arvioitu ,2 % 32,0 % 62,8 % ,8 % 37,2 % 53,0 % ,1 % 58,1 % 37,8 % ,9 % 79,0 % 10,1 % ,8 % 66,5 % 31,7 % ,2 % 76,3 % 22,5 %

50 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 49 (62) Kuva Havaintojen osuudet virtaamamittausten laadun mukaan jaettuina. Taulukko Aineiston keskiarvot virtaamamittaustyypeittäin jaettuina. Virtaamamittaustyyppejä ei ole ilmoitettu kuin osalle koko aineistosta. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Virtaamamittaus Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2/l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Hetkellinen , , Jatkuvatoiminen , , Arvioitu , , Koko aineisto , , Taulukko Aineiston mediaaniarvot virtaamamittaustyypeittäin jaettuina. Virtaamamittaustyyppejä ei ole ilmoitettu kuin osalle koko aineistosta. Eri parametrien suurin arvo on korostettu punertavalla ja pienin arvo sinertävällä. Taulukossa esitetty pinta-ala on mittapadon yläpuoleisen valuma-alueen ala. Virtaamamittaus Hav. lkm COD Mn Kiintoaine Kok. P PO 4 -P Kok. N NO 2+3 -N NH 4 -N Fe ph Virtaama Valunta Pinta-ala Kiintoaine kpl mgo 2/l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l l/s l/s km 2 ha g/ha d Hetkellinen , ,7 5,1 8, Jatkuvatoiminen , ,8 7,9 10, Arvioitu , ,8 7,6 10, Koko aineisto , ,9 8,0 10, Taulukoiden 6-47 ja 6-48 perusteella suurimmat tarkkailuparametrien keskiarvot ja mediaanit on todettu enimmäkseen havaintokerroilla, joilla virtaamamittaustulosta ei ollut käytettävissä, ja virtaaman arvo oli arvioitu. Ainoastaan COD Mn-arvot ovat olleet selkeästi suurimpia hetkellisesti virtaamamitatuissa havainnoissa. Pienimpiä arvoja on todettu eniten hetkellisten virtaamamittausten yhteydessä Näytteenottokertojen määrä Näytteenottokertojen määrän riittävyyttä tutkittiin tilastollisesti. Koska tiedetään, että tarkkailun riittävyydessä on suokohtaisia ja vuosittaisia eroja, valittiin tarkasteluun muutamien eri kokoisten soiden yksittäisten näytepisteiden vuoden 2015 data. Näytteenoton tiheys vaihtelee aineistossa suhteessa valuma-alueen pintaalaan.

51 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 50 (62) Suot valittiin mittauspisteiden yläpuoleisen valuma-alueen pinta-alan 5., 25., 50., 75. ja 95. percentiilin kohdilta. Suot sijaitsevat eri puolilla maata. Mittausdatan edustavuus tarkastettiin ensin kvalitatiivisesti. Aineistoa harvennettiin mahdollisimman tasaisesti siten että jäljelle jäi 80 / 60 / 40 / 20 % alkuperäisistä havainnoista. Aineistoa ei harvennettu satunnaisesti, sillä mahdollinen vuodenaikaisvaihtelu haluttiin säilyttää. Harvennettuja aineistoja verrattiin alkuperäiseen Spearmanin järjestyskorrelaatiotestin avulla (korvaamalla puuttuvat arvot keski- tai mediaaniarvoilla) sekä erilaisilla aineistojen keskiarvon ja mediaanin sijaintia, jakautumaa ja varianssia vertaavilla testeillä. Näiden tuloksia ei kuitenkaan arvioitu luotettaviksi, johtuen lähinnä otoskoon pienuudesta yksittäisillä soilla vuoden aikana. Em. syistä aineiston mahdollista harventamista päädyttiin selvittämään tunnuslukujen ja vuodenaikaiskehitystä kuvaavien diagrammien avulla. Tarkasteluun valittiin koko aineiston faktorianalyysissä todetut faktoreiden D1, D2, D3 ja D4 keskeiset parametrit kiintoaine-, kokonaisfosfori- ja kokonaistyppipitoisuudet sekä ph. Faktorit D1-D4 selittävät noin 54 % koko aineiston sisäisestä variaatiosta. Alkuperäisen ja harvennetun aineiston vaihtelut vuoden 2015 aikana on esitetty liitteen 1 kuvissa Aineistojen tilastolliset tunnusluvut on esitetty liitteen 1 taulukoissa 1-5. Virhettä tarkasteltuihin aineistoihin aiheuttaa virtaamamittauksen laatu. Varpusuon virtaamatiedot olivat suurelta osin arvioituja, eivät mitattuja. Myös muilla soilla oli yksittäisiä havaintoja ajoilta jolloin virtaamaa ei mitattu jatkuvasti. Aineiston harventamisen hyväksyttävyys riippuu siitä millä tarkkuudella vaihtelua halutaan tarkastella yksittäisellä suolla. Liitteen 1 taulukoissa 1-5 on korostettu ne harvennetun aineiston tunnusluvut, jotka eroavat alkuperäisestä aineistosta yli 5 %, 10 % tai 20 %. Jos mikään tunnusluku ei saa erota harventamattomasta aineistosta yli 10 %, olisi jo 20 % harventaminen näytteenottokerroissa tarkasteltavilla soilla vuonna 2015 ollut liikaa. Jos % ero alkuperäisen aineiston tunnuslukuun on hyväksyttävä, olisi tarkkailua ehkä voitu harventaa Haapasuolla noin 20 %. Liitteen 1 kuvien 7-11 perusteella aineistoa voitaisiin harventaa melko paljon ennen kuin kokonaiskuva parametrien arvojen yleistasosta ja pääpiirteittäisestä vuodenaikaisvaihtelusta hämärtyy merkittävästi. Kun tarkkailua harvennetaan, saattavat kuitenkin yksittäiset pitoisuuspiikit tai poikkeuksellisen matalat arvot jäädä havaitsematta, samalla kun varianssi ja keskihajonta pienenevät harventamisen myötä. Tästä ovat esimerkkejä mm. Rajasuon ja Varesaapan kokonaistyppipitoisuuksien vaihtelut sekä Varpusuon 1. näytteenottokerran poikkeukselliset pitoisuudet, jotka eivät näy harvennetun aineiston tuloksissa. Maksimipitoisuuksilla on suuri merkitys päästölaskennan kannalta, joten tiheä tarkkailu on suositeltavaa. On syytä muistaa, että mikään määrävälein suoritettava näytteenotto ei täysin pysty seuraamaan nopeita pitoisuusvaihteluita, esim. pulssimaista kulkeutumista rankkasateiden yhteydessä. Tähän ongelmaan tarjoaa ratkaisun ainoastaan jatkuva vedenlaatuparametrien seuranta. Tarkkailuohjeen mukaisesti näytteitä tulee ottaa kaikista virtaamatilanteista. Tässä mielessä tarkkailun tihentäminen nykyisestäkin on perusteltua.

52 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 51 (62) Tarkkailuparametrien edustavuus Tarkkailuparametrien edustavuudesta saatiin tietoa koko aineiston faktorianalyysissä. Samaan faktoriin vahvan korrelaation omaavat parametrit kertovat enimmäkseen samoista taustalla vaikuttavista latenteista faktoreista. Näin ollen, mikäli tarkkailua halutaan supistaa, voidaan osa näistä parametreista ehkä karsia tarkkailusta. Mahdollisia karsittavia parametreja ovat faktorianalyysin mukaan fosfaattifosfori tai kokonaisfosfori (jos toista näistä tarkkaillaan), rauta (jos kiintoainetta tarkkaillaan), nitraatti- ja ammoniumtyppi (jos kokonaistyppeä tarkkaillaan), sekä COD Mn tai ph (mikäli toista näistä tarkkaillaan). Mikäli kuivatusvedet käsitellään kemikaloinnilla, on ph-arvon tarkkailu kuitenkin välttämätöntä. Fosfaattifosforin ja typen jakeiden merkitystä korostaa suhteessa kokonaispitoisuuksiin se, että ne ovat kasveille käyttökelpoisemmassa muodossa kuin kokonaisravinteet. 6.9 Tulosten vertailu muihin vastaaviin tutkimuksiin Vuodenaikaisvaihtelut Pöyryn (2015) tekemässä ylivirtaamaselvityksessä, jonka aineisto on vuosilta , keskimääräiset kiintoaine-, kokonaisfosfori- ja typpipitoisuudet sekä kemiallisen hapenkulutuksen arvot olivat pienimmät keväällä. Vastaavasti korkeimmat pitoisuudet mitattiin kiintoaineen, kokonaisfosforin ja kemiallisen hapenkulutuksen osalta kesällä. Kokonaistypen korkeimmat pitoisuudet mitattiin syksyllä. Nyt tehdyssä selvityksessä saadut tulokset olivat pääosin yhteneväiset. Kiintoaineen keskipitoisuus oli talvella hieman kevättä pienempi ja kokonaistypen keskipitoisuus oli talvella hieman syksyä suurempi. Pöyryn (2010) raportissa on selvitetty turvetuotannon humuspäästöjä (COD Mn) Länsi-Suomen, Pohjois-Pohjanmaan, Kainuun ja Lapin alueiden vuosien aineistosta. Koko aineiston COD Mn keskiarvo oli talvella 40 mg O 2/l (tässä selvityksessä 36 mg/l), keväällä 29 mg/l (tässä 31 mg/l), kesällä 41 mg/l (tässä 50 mg/l) ja syksyllä 53 mg/l (tässä 43 mg/l). Vesienkäsittelyrakenteittain tuotantovaiheessa lähtevän veden COD Mn:n vuosikeskiarvo oli kemikaloinnissa 8,0 mg O 2/l (tässä selvityksessä 23 mg O 2/l), kasvillisuuskentillä 26 mg/l (tässä 37 mg/l) ja kosteikolla 35 mg/l (tässä 38 mg/l). Koko aineiston tuotantosoiden COD Mn-ominaiskuormituksen keskiarvo oli 553 g/ha d ja mediaani 519 g/ha d. Tässä selvityksessä koko aineiston keskiarvo oli 938 g/ha d ja mediaani 301 g/ha d. COD Mn:n keskiarvot olivat vuodenajoittain samaa luokkaa molemmissa selvityksissä, mutta vesienkäsittelyrakenteittain nyt tehdyssä tutkimuksessa jonkin verran suurempia. Koko aineiston brutto-ominaiskuormituksen keskiarvo oli suurempi, mutta mediaani pienempi kuin Pöyryn (2010) ilmoittama Vesienkäsittelyrakenteiden vaikutus Pöyry Finland Oy:n (2016b) tekemässä ominaiskuormitusselvityksessä, jonka aineisto oli vuosilta , on tarkasteltu turvetuotantoalueiden keskivalumia eri vesienkäsittelyrakenteilla. Vuosikeskiarvo oli pintavalutuskentällä kuntoonpanovaiheessa 18 l/s km 2 ja tuotantovaiheessa 17 l/s km 2. Nyt tehdyssä selvityksessä valunta oli keskimäärin 19 l/s km 2. Tuotantovaiheessa kemikaloinnissa valunnan vuosikeskiarvo oli 22 l/s km 2 (tässä selvityksessä 15 l/s km 2 ), kasvillisuuskentillä 15 l/s km 2 (tässä 17 l/s km 2 ), kosteikolla 15 l/s km 2 (tässä 15 l/s km 2 ) ja perustason vesienkäsittelyssä 24 l/s km 2 (tässä 19 l/s km 2 ). Erot eivät ole kovin suuria selvitysten välillä.

53 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 52 (62) Samassa julkaisussa (Pöyry, 2016b) on esitetty kiintoaineen (mg/l), kokonaisfosforin (µg/l) ja kokonaistypen (µg/l) pitoisuuksia sekä COD Mn-arvoja (mg/l) vesienkäsittelyrakenteittain. Tuotantovaiheessa lähtevän veden vuosikeskiarvot olivat kemikaloinnissa 19/39/1599/20 (tässä 19/34/1491/23), pintavalutuskentillä 5,2/52/ 1475/43 (tässä 5,6/59/1454/47), kasvillisuuskentillä 8,4/60/1385/34 (tässä 9,5/59/1423/37), kosteikoilla 8,7/63/1521/40 (tässä 9,1/55/1337/38) ja perustason vesienkäsittelyssä 16/61/1706/29 (tässä 17/73/1729/37). Tulokset olivat enimmäkseen samaa luokkaa molemmissa selvityksissä. Kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksen vuosikeskiarvo oli kuntoonpanovaiheessa pintavalutuskentällä 88 g/ha d ja tuotantovaiheessa 70 g/ha d, jotka eivät poikkea paljon tässä selvityksessä saadusta keskiarvosta 91 g/ha d. Tuotantovaiheessa lähtevän veden brutto-ominaiskuormituksen vuosikeskiarvo oli 365 g/ha d (tässä 608 g/ha d), kasvillisuuskentillä 97 g/ha d (tässä oli 164 g/ha d), kosteikolla 111 g/ha d (tässä 144 g/ha d) ja perustason vesienkäsittelyssä 284 g/ha d (tässä oli 1605 g/ha d). Keskipitoisuudet olivat siis nyt tehdyssä selvityksessä jonkin verran suurempia kuin ominaiskuormitusselvityksessä, mikä voi johtua lähtöaineiston, laskentatapojen tai aineiston esikäsittelyn eroista. Mediaaniarvot olivat kuitenkin nyt tehdyssä selvityksessä paljon Pöyryn (2016b) ilmoittamia keskiarvoja pienempiä. Ominaiskuormitusselvityksessä (Pöyry 2016b) paras puhdistusteho kiintoainekuormituksen suhteen saavutettiin pintavalutuskentällä, COD Mn:n ja kokonaisfosforin suhteen kemikaloinnilla, ja kokonaistypen suhteen kemikaloinnilla ja pintavalutuskentällä. Alhaisimmat kokonaistyppipitoisuudet todettiin nyt tehdyssä selvityksessä kosteikoilta lähtevässä vedessä. Muilta osin tulokset olivat yhteneväiset. Myös Sillanpään (2016) tutkimuksessa, jonka aineisto on vuosilta , pintavalutuskentät poistivat parhaiten kiintoainetta. Puhdistusteho oli 63 %. Keskimääräinen puhdistusteho oli samaa luokkaa myös suurimpien valumien aikana. Tuotantoalueet, joilla kuivatusvedet käsitellään kosteikoilla tai perustason vesienkäsittelyllä, mitattiin korkeita kiintoainepitoisuuksia myös suurten virtaamien aikana Valunnan merkitys Pöyryn ylivirtaamaselvityksessä (2015) käytettiin ylivalunnan rajana virtaaman 95. percentiiliä. Se oli Etelä-Suomessa 65 l/s km 2 ja Pohjois-Suomessa 69 l/s km 2. Selvityksen perusteella ylivaluntavuorokausien keskimääräinen valunta oli 6-kertainen, kiintoainekuormitus 7-kertainen sekä kokonaistyppi-, kokonaisfosfori- ja COD Mn-kuormitus 5-kertainen keskimääräisiin kuormituksiin verrattuna. Myös Sillanpää (2016) totesi näytteenottovuorokauden ominaiskuormitusten kasvavan valuman lisääntyessä kaikilla vesienkäsittelyrakenteilla. Samoin Tuukkanen ja muut (2010) totesivat monimuuttuja-analyysissään, joka perustui vuosien aineistoon, tuotannosta syntyvän brutto-ominaiskuormituksen (ennen vesiensuojelukosteikkoja) korreloivan positiivisesti valunnan kanssa kiintoaineen, fosforin, typen ja COD Mn:n osalta. Nyt tehdyssä selvityksessä kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksen keskiarvo kohosi ylivirtaamatilanteissa noin 3-kertaiseksi koko aineistoon verrattuna. Hieman Pöyryn (2015) tiedoista poikkeava tulos saattaa johtua lähtöaineiston, laskentatapojen tai aineiston esikäsittelyn eroista. Kiintoaineen brutto-ominaiskuormituksen mediaaniarvo on käytetystä kynnysvalumasta riippuen noin 8-15 kertainen koko aineistoon verrattuna. Joka tapauksessa kuormitus moninkertaistuu ylivirtaamatilanteissa.

54 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 53 (62) Tuukkanen ja muut (2010) totesivat, että valunnalla ja sen muutoksilla on vaikutusta valumavesien ainepitoisuuksiin ja turvetuotannosta syntyvään kuormitukseen. Valunnan ollessa pientä useilla soilla kokonaisfosfori- ja fosfaattifosforipitoisuuksien havaittiin olevan suurimmillaan. Kiintoaine-, COD Mn- ja typpipitoisuuksien (Kok. N, NH 4-N, NO 2/3-N) ei havaittu olevan fosforin tavoin voimakkaasti riippuvaisia valunnasta, mutta valunnalla katsottiin olleen vaikutusta yksittäisiin pitoisuuksien ääriarvoihin. Pöyryn (2015) tulosten perusteella pintavalutuskentällisten kohteiden keskimääräinen kiintoainepitoisuus kohosi hieman ylivirtaamatilanteissa. Kokonaisfosforin keskimääräiset pitoisuudet pienenivät huomattavasti valunnan noustessa kaikilla vesienkäsittelymenetelmillä. Kokonaistypen keskimääräisissä pitoisuuksissa tapahtui vähiten muutoksia valuman kasvaessa. Keskimääräiset COD Mn-arvot pienenivät valuman noustessa. Tässä selvityksessä ylivirtaaman vaikutusta ei tutkittu vesienkäsittelyrakenteittain, mutta koko aineiston keskiarvon perusteella tulokset ovat samansuuntaisia. 7 JOHTOPÄÄTÖKSET 7.1 Virhetarkastelu Tarkkailuparametreihin sisältyy epävarmuutta, joka heijastuu tilastollisissa analyyseissä käytetyn lähtöaineiston laatuun. Tarkkailuparametrien hajonta oli suurta, mikä vaikeutti esimerkiksi trendien tunnistamista. Suurin osa hajonnasta johtuu luonnon heterogeenisuudesta, mutta osa liittyy tarkkailutoiminnan yhteydessä aiheutettuun virheeseen (näytteenotto, näytteiden toimitus laboratorioon, analyysit ja raportointi). Aineistoa ei ole suodatettu millään lailla (esim. poikkeavien havaintojen tai luottamusvälin ulkopuoleisten arvojen poisto), koska näiden arvojen luotettavuudesta ei ole varmaa tietoa. Ko. arvot lisäävät jonkin verran aineiston hajontaa. Tulosten luotettavuutta on tarkasteltu vertaamalla tämän selvityksen tuloksia joissakin uusimmissa tutkimuksissa, joiden havaintomäärä katsottiin riittäväksi, saatuihin tuloksiin (kohta 6.9). Tiedonkeruu raporteista oli työlästä johtuen raporttien laadusta (enimmäkseen pdfformaatissa). Monia tärkeitä tarkkailutietoja ei raporteista löytynyt. On mahdollista, että tiedonsiirron hankaluudesta johtuen siirrettyyn dataan on jäänyt virheitä. Virheet pyrittiin kuitenkin löytämään ja korjaamaan tilastollisen käsittelyn aikana. Tiedonkeruuseen ei kuitenkaan arvioida sisältyvän siinä määrin virhettä, että sillä olisi suurta merkitystä työn tulosten ja niistä tehtyjen johtopäätösten kannalta. Tilastolliset menetelmät on pyritty varmistamaan parhaiksi mahdollisiksi kyseessä olevan kaltaisen datan käsittelyyn. On silti mahdollista, että menetelmien reunaehtoja ei kaikilta osin ole huomioitu, ja että tehdyt johtopäätökset ovat tästä syystä osin vääriä. Tilastollisiin analyyseihin ei kuitenkaan arvioida sisältyvän siinä määrin virhettä, että sillä olisi suurta merkitystä työn tulosten ja niistä tehtyjen johtopäätösten kannalta. Eri menetelmien virhelähteitä on käsitelty edellä aihepiireittäin. Aineistot poikkesivat selvästi normaalijakautuneesta, mutta tämä on huomioitu tarkastamalla käytettyjen menetelmien reunaehdot. Tilastollisissa analyyseissä on käytetty pääsääntöisesti ei-parametrisia menetelmiä. Aineisto oli myös voimakkaasti keskittynyt viimeisimpiin vuosiin vuoden 2015 aineisto muodosti noin 42 % kaikista havainnoista, ja vuosien aineisto noin 38 % - yhdessä ne muodostivat noin 80 % kaikista havainnoista. Näin ollen

55 FCG SUUNNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Raportti 54 (62) ko. yksittäisten vuosien hydrologiset olosuhteet vaikuttivat voimakkaasti saatuihin tuloksiin. Vuosi 2015 oli ennätyksellisen lämmin. Tämän työn kannalta tärkeä sademäärä ko. vuonna on esitetty kuvassa 7.1. Kuva 7.1. Vuoden 2015 sateisuus ( Vuosi 2014 oli Suomen mittaushistorian toiseksi lämpimin, vuoden 1938 jälkeen. Sademäärät eivät poikenneet merkittävästi pitkän ajan keskiarvoista. Myös vuosi 2013 oli harvinaisen lämmin ja maan keskiosassa tavanomaista sateisempi. Vuosi 2012 oli Itä- ja Pohjois-Lappia lukuun ottamatta selvästi tavanomaista sateisempi. Suurimmat sademäärät mitattiin etelärannikolla, Pohjois-Satakunnasta Kainuuseen ulottuvalla vyöhykkeellä, Pohjois-Karjalassa ja Meri-Lapissa. Vuoden keskilämpötila oli lähellä tavanomaista. Vuosi 2011 oli maan etelä- ja keskiosassa harvinaisen ja pohjoisessa jopa poikkeuksellisen lämmin. Myös sateita saatiin tavanomaista enemmän. Lämmin ja sateinen vuosi päättyi näyttävästi voimakkaisiin myrskyihin. Normaalia suurempi alueellinen sateisuus tutkitun ajanjakson loppupäässä on saattanut vaikuttaa merkittävästi saatuihin tuloksiin. Hydrologisten vuosien erilaisuus aiheuttaa siten merkittävää epävarmuutta vertailtaessa lyhyiden jaksojen (1-5 vuotta) tuloksia toisiinsa. Yksi tärkeä tehtyihin johtopäätöksiin vaikuttava tekijä on näytteenottostrategian muutos. Alkupäässä tutkimusjaksoa näytteenotto on painottunut voimakkaasti kesään. Myöhemmin on alettu tarkkailla enemmän ympärivuotisesti. Lisäksi näytteenottoa on alettu ohjaamaan virtaamapainotteisesti. Tämän oletetaan lisänneen erityisesti huippuvirtaamien aikana otettuja näytteitä, ja vaikuttaneen sitä kautta muihinkin tarkkailuparametreihin. Myös virtaamamittaustapa on muuttunut. Viime aikoina jatkuva virtaamamittaus on lisääntynyt, sillä se on todettu muita menetelmiä luotettavammaksi. Ohjausryhmä piti sitä jopa siinä määrin muita menetelmiä luotettavampana, että valunnan tarkastelu päätettiin rajata pelkästään jatkuvan virtaamamittauksen aineistoon. Tässä työssä mitattu virtaama muutettiin jakson valunnaksi, jolloin erikokoisten alueiden valumat ovat vertailukelpoisia. Tuloksia tarkasteltaessa on huomioitava, että jatkuvatoiminen virtaamamittaus on yleensä ollut käytössä vain noin toukokuusta loka-marraskuulle ulottuvalla ajanjaksolla. Erityisesti talviaikaan on usein raportoitu padotusta, jonka vuoksi virtaamamittaus ei ole toiminut.