VAPO OY RISTIVUOMAN PH-SELVITYS. Ristivuoman (Tornio) mahdollisesti happamien kuivatusvesien vesistövaikutusarvio, täydennetty 19.8.

Transkriptio

1 RISTIVUOMAN PH-SELVITYS VAPO OY Ristivuoman (Tornio) mahdollisesti happamien kuivatusvesien vesistövaikutusarvio, täydennetty

2 2 COPYRIGHT PÖYRY FINLAND OY Kaikki oikeudet pidätetään Tätä asiakirjaa tai osaa siitä ei saa kopioida tai jäljentää missään muodossa ilman Pöyry Finland Oy:n antamaa kirjallista lupaa.

3 Sisältö JOHDANTO PURKUVESISTÖN NYKYTILA Virtaamat Vedenlaatu Kalasto PURKUVESISTÖÖN KOHDISTUVA KUORMITUS YMPÄRISTÖÖN PURETTAVIEN KUIVATUSVESIEN LAATU YMPÄRISTÖÖN PURETTAVAT VESIMÄÄRÄT VAIKUTUSTEN ARVIOINTI HAPPAMAN KUORMITUKSEN VAIKUTUKSET Laimennuslaskelmat Cormix laskenta Vaikutukset kalastoon Yhteenveto VIITTEET Liitteet Liite 1.1: Talasjoen valuma-alueen happamat sulfaattimaat ja mustaliuskealueet (kartta) Liite 1.2: Kaisajoen valuma-alueen happamat sulfaattimaat ja mustaliuskeet sekä kallioperä (kartta) Liite 2: Ristivuoman kivennäismaassa olevat alueet (kartta) Lotta Lehtinen, MMM Heimo Vepsä, FM Eero Taskila, FM Yhteystiedot Tutkijantie 2 A FI OULU Kotipaikka Vantaa, Finland Tel Pöyry Finland Oy

4 1 JOHDANTO Vapo Oy on jättänyt vuonna 2012 lupamääräysten tarkistamishakemuksen Tornion kaupungissa sijaitsevalle Ristivuoman (200,4 ha) turvetuotantoalueelle. Ristivuoman tuotantoalueen pintavalutuskentiltä 1 7 ympärivuotisesti puhdistetut kuivatusvedet johdetaan lasku-ojien sekä Niliojan ja Susijoen kautta Talasjokeen ja edelleen Kaisajokeen. Ristivuoma sijaitsee osittain ns. Litorina-vyöhykkeellä ja lisäksi alueella esiintyy kallioperän mustaliuskevyöhykkeitä (liite 1) joten suon alapuolisessa mineraalimaassa sekä tuotantoalueen alemmissa turvekerroksissa voi esiintyä hapettumiselle alttiita sulfidimineraaleja. Pohjois-Suomen aluehallintovirasto edellytti täydennyspyynnössään selvittämään Ristivuoman ojituksen vaikutuspiirissä olevalla alueella happamien ja potentiaalisesti happamien maakerrosten sijaintia ja laatua maaperätutkimuksin. Selvitykset edellytettiin tehtäväksi riittävällä tarkkuudella, jotta sen perusteella voitaisiin luotettavasti päätellä, mille tasolle kuivattavat ojitukset ja tuotanto voidaan toteuttaa ilman, että tuotannon aikana tai tuotannon päättymisen jälkeen vallitsevissa olosuhteissa alueelta on vaarassa lähteä happamia ja mahdollisesti korkeita metallipitoisuuksia sisältäviä vesipäästöjä. Tehdyn sulfidiriskitutkimuksen (Geologian tutkimuskeskus 2015) perusteella Ristivuoman tuotantoalueella esiintyy yleisesti sulfidipitoista maaperää, joka voi mahdollisesti aiheuttaa happamuuskuormitusta altistuessaan hapettumiselle kuivatuksen seurauksena. Sulfidikerrosten esiintymisessä ja niiden aiheuttamassa happamoitumisriskin suuruudessa esiintyy kuitenkin vaihtelua. Pohjois-Suomen aluehallintovirasto pyysi edelleen täydennyskehotuksessaan selvitystä Ristivuoman eri pintavalutuskenttien kautta vesistöön johdettavan veden happamuudesta. Ristivuoman pintavalutuskenttien kautta vesistöön johdettavan veden happamuutta selvitettiin touko-elokuussa 2015 ja tulokset on toimitettu aluehallintovirastolle Tässä selvityksessä arvioidaan Ristivuoman mahdollisesti happamien pintavesipäästöjen vaikutuksia Talasjoessa ja Kaisajoessa. Aluehallintoviraston täydennyspyynnön mukaan Ristivuoman ph- selvitystä/vesistovaikutusarviota tulee laajentaa skenaarioilla, joissa Ristivuomalta johdettavien kuivatusvesien ph-taso on 3,0 ja 3,5. Tässä päivitetyssä raportissa on esitetty täydennyspyynnön mukaiset lisäskenaariot. 4 2 PURKUVESISTÖN NYKYTILA Ristivuoman tuotantoalue sijaitsee Kemijoen vesistöalueella ja siellä tarkemmin Kaisajoen valuma-alueen (65.14) Talasjoen alueella (65.143). Kuivatusvedet johdetaan laskuojia myöten osin Susijoen ja osin Niliojan kautta Talasjokeen ja edelleen Kaisajokeen, joka laskee Kemijokeen Tervolassa. Alueella harjoitettavan metsätalouden takia valuma-alue on tehokkaasti ojitettu ja perattu. Lisäksi jokeen vaikuttaa alajuoksulla harjoitettu maatalous. Valuma-alueen latvaosassa, Talasjoen alueella, sijaitsevat Ristivuoman lisäksi Mustamaanvuoman ja Nilimaansuon turvetuotantoalueet. Talasjoen valuma-alue ja myös Ristivuoman tuotantoalue ovat osittain nk. Litorinaaluetta, jossa mahdollinen sulfidinen aines esiintyy yleensä hienoimmissa maalajeissa. Happamien sulfaattimaiden esiintymisen todennäköisyys on alueella vaihtelevasti hyvin pieni, pieni tai kohtalainen (liite 1.1). Valuma-alueen koillisosassa ja osin Ristivuoman tuotantoalueella on kallioperässä myös mustaliusketta (liite 1.1). Mustaliuskeestä voi rikastua rikkiä myös turvekerroksiin. Maan kuivattamisen seurauksena maaperän sulfidimuotoinen rikki voi hapettua ja valumavesiin muodostua rikkihappoa, joka lisää

5 voimakkaasti veden happamuutta ja liuottaa samalla metalleja maaperästä veteen. Talasjoen valuma-alueella valumavesien happamuuteen vaikuttavat myös suo- ja metsämailta jokeen huuhtoutuvat orgaaniset humusaineet. Veden happamuutta aiheuttavaa orgaanista huuhtoumaa lisää maankäyttö kuten runsaat ojitukset valumaalueella. Ristivuoman kuivatusvedet käsitellään seitsemällä ympärivuotisesti käytössä olevalla pintavalutus-kentällä. Lohkojen 1 2 (43,7 ha) kuivatusvedet purkautuvat pintavalutuskentiltä pvk 1 2 laskuojien kautta Susijokeen ja edelleen Talasjokeen. Lohkojen 3 11 (156,7 ha) kuivatusvedet purkautuvat pintavalutuskentiltä pvk 3 7 laskuojiin ja edelleen Niliojan kautta Talasjokeen. Ristivuoman osuus Talasjoen valumaalueen pinta-alasta on noin 3 % Virtaamat Kaisajoen virtaamatiedot poimittiin ympäristöhallinnon vesistömallijärjestelmästä (Vemala) ja arvioitiin laskuojien Talasjokeen kohdalle valuma-alueen pinta-alan suhteessa. (Taulukko 1). Taulukko 1. Ympäristöhallinnon vesistömallijärjestelmästä vuosilta poimitut keskivirtaamat (MQ) ja keskialivirtaamat (MNQ) Talasjoen alaosalla (F = 70 km 2 ) ja Kaisajoen alaosalla (F= 240,7 km 2 ). Virtaama [m 3 /s] MQ MNQ Vuodenaika Talasjoki Kaisajoki talvi kevät kesä syksy 0,25 3,2 0,22 0,39 0,03 0,06 0,03 0,03 talvi 0,85 0,10 kevät 10,9 0,21 kesä 0,75 0,09 syksy 1,3 0, Vedenlaatu Veden laatutietoja on Niliojasta, Susijoesta ja Kaisajoesta vaihtelevasti 1990-ja luvuilta. Kattavin aineisto viime vuosilta on Lapin ELY-keskuksen seurantapaikalta Kaisajoki Tihonen. Havaintopaikkojen sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 1) ja vedenlaadun keskiarvoja ja vaihteluvälit taulukossa (Taulukko 1). Niliojan ja Susijoen vesi on pääsääntöisesti ruskeaa ja humuspitoista, joskin ajoittain on mitattu myös melko alhaisia CODMn- ja väriarvoja. Vesi on ollut lievästi hapanta phtason ollessa eri havaintopaikoilla keskimäärin 6,1 6,6 ja vaihteluvälin 5,7 7,6. Alimmat ph-arvot on mitattu keväisin toukokuussa. Ravinnepitoisuuksien perusteella vesi on ollut lievästi rehevää tai rehevää. Kiintoainepitoisuus on ollut molemmissa joissa alhainen. Kaisajoen veden laatu on ollut paljolti Niliojan ja Susijoen kaltainen, mutta joki on fosforipitoisuuden perusteella selkeästi rehevämpi. Kiintoainepitoisuus on ollut alhainen. Veden laatu huononee lievästi yläjuoksulta alajuoksulle päin. Ravinteisuus kasvanee pelloilta ja metsäojista tulevan kuormituksen johdosta. Kaisajoen vesi on lievästi hapanta ph-tason ollessa eri havaintopaikoilla keskimäärin 6,6 6,9 ja vaihteluvälin 5,9 7,6. Alimmat ph-arvot ovat Kaisajoessakin esiintyneet keväällä toukokuussa. Kaisajoelta on määritetty myös puskurikykyä happamuutta vastaan

6 kuvaavaa alkaliteettia, jonka arvot ovat korkeita ilmentäen erinomaista puskurikykyä. Vaikka Kaisajoen valuma-alueella on yleisesti happamia sulfaattimaita ja mustaliuskeita on etenkin eteläosan kallioperässä myös dolomiittia (liite1.2), joka lisää vesistön puskurikykyä. Myös peltoviljely vaikuttaa alkaliteettia lisäävästi. Hieman kohonneet sähkönjohtavuusarvot ilmentävät melko runsasta elektrolyyttipitoisuutta. Kaisajoella on tehty vuonna 2009 pohjaeläintutkimus (Pöyry Finland Oy 2010), jossa Kaisajoen Rovamaanjängänkoskella (Kuva 1) havaittiin runsaasti pohjaeläinlajeja ja EPT-heimojen lajeja. Pohjaeläinyhteisössä esiintyi yksilömääräisesti eniten koskikorentoja. Shannon-Wiener diversitetti-indeksin mukaan Rovamaanjängänkosken pohjaeläinyhteisö oli monipuolinen. Alueella esiintyi mm. purokuoriaisiin kuuluvia eläinlajeja sekä kotiloita, joita pidetään happamoitumiselle herkkinä. Kaisajoen Rovamaanjängänkosken pohjaeläinnäytepiste sijaitsee kuitenkin kaukana Ristivuoman turvetuotantoalueesta ja näytealueen yläpuolelle laskee useita virtavesiä, joten turvetuotannosta mahdollisesti johtuvia vaikutuksia alueen pohjaeläimistöön on mahdoton arvioida. 6 Kuva 1. Ristivuoman sijainti, laskureitit, lähimmät alapuoliset koskialueet sekä vedenlaatupohjaeläin- ja sähkökoekalastuspaikat. Ympäristöhallinnon pintavesien tyypittelyssä Talasjoki on pieni turvemaiden joki ja Kaisajoki keskisuuri turvemaiden joki. Uusimmassa, pääosin vuosien aineistoihin perustuvassa luokituksessa Talasjoen ekologinen tila on arvioitu asiantuntijaarvion perusteella hyväksi ja Kaisajoen olemassa olevan seuranta-aineiston perusteella tyydyttäväksi (Ympäristötiedon hallintajärjestelmä Hertta 2016). Kaisajoen tilaluokitusta laskee rehevyys ja erityisesti korkeat fosforipitoisuudet. Kemijoen vesienhoitosuunnitelmassa VEMALA-kuormitusmallilla tehdyn arvion perusteella fosforikuorman vähennystarve on Kaisajoessa noin 25 prosenttia (Räinä 2015). Talasjoen ja Kaisajoen kaltaisilla pienillä tai keskisuurilla turvemaiden jokivesistöillä hyvän ja tyydyttävän tilan välinen ph-minimin raja on 5,5 (Aroviita ym ). Kaisa-joen phluokka on erinomainen (Ympäristötiedon hallintajärjestelmä Hertta 2016).

7 Taulukko 2. Niliojan, Susijoen ja Kaisajoen vedenlaatu (Lähde: Ympäristötiedon hallintajärjestelmä Hertta). ph Alkalini- Sähkön- Väri CODMn Kiintoaine Kok. P PO4-P Kok. N NO2+3-N NH4-N Fe teetti joht. karkea n mmol/l ms/m mg/l Pt mg/l mg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l NILIOJA 1 talvi 1 7, ,0 4, kevät 2 6, ,5 4, kesä 24 6,8 9, , syksy 1 6,3 6, , keskiarvo 35 6,6 8, , minimi 5,9 2,6 37 2,9 0, maksimi 7, , NILIOJA NILIMAANSUO kevät 1 6,5 3,9 2, kesä 4 6,6 16 3, syksy 1 6,6 23 9, keskiarvo 6 6,6 15 4, minimi 6,3 3,9 2, maksimi 7,2 27 9, SUSIJOKI 1 kevät 1 5,7 2, , kesä 2 7,0 7, , keskiarvo 3 6,1 5, , minimi 5,7 2, , maksimi 7,1 8, , SUSIJOKI 2 talvi 2 7, , kevät 8 6,4 4, , kesä 20 6,7 9, , keskiarvo 28 6,6 8, , minimi 6,0 1, , maksimi 7, , KAISAJOKI 5 kevät 2 6,5 8, , kesä 6 7,1 9, , syksy 1 6,7 5, , keskiarvo 9 6,8 8, , minimi 6,3 3,4 71 6,5 0, maksimi 7, , KAISAJOKI 41 talvi 2 7, ,7 4, kevät 7 6,7 6, , kesä 18 6, , keskiarvo 27 6,9 9, , minimi 6,4 1,6 70 4,3 1, maksimi 7, , KAISAJOKI P4 talvi 1 6, ,0 3, kevät 3 6, , kesä 8 6, , keskiarvo 12 6, , minimi 6,4 2, ,0 2, maksimi 7, , KAISAJOKI TIHONEN talvi 7 6,9 1, , kevät 4 6,2 0,23 4, , kesä 10 6,9 0, , syksy 6 6,9 1, , keskiarvo 27 6,7 0, , minimi 5,9 0,12 3, , maksimi 7,5 2, , KAISAJOKI 40 talvi 2 7,2 1, ,0 3, kevät 3 6, , kesä 10 6,7 1, , keskiarvo 15 6,7 1, , minimi 6,4 0,45 2, ,0 2, maksimi 7,3 1, ,

8 Kemijoen vesienhoitosuunnitelmassa (2015) arvioidaan Kaisajoen kalaston kärsineen kuormituksesta. Koskieliöstö kuvastaa kuitenkin hyvää ja osin erinomaistakin tilaa joten ilmeisesti ravinne- ja kiintoainekuormitus ei ole toistaiseksi merkittävästi muuttanut koskialueiden elinympäristöjä ja eliöyhteisöjä. Kaisajoelle esitetään toteutettavaksi täydentäväksi toimenpiteeksi vesiensuojelu- ja kunnostussuunnitelman laatimista Kalasto Kaisajoen kalasto on ollut eri vuosina rakenteeltaan samantyyppistä koostuen pääasiassa harjuksesta, mudusta ja kivisimpusta (Taulukko 1). Niiden lisäksi on saatu satunnaisesti madetta, haukea ja ahventa. Harjustiheys on vaihdellut vuosittain Kaisajoella ilman selvää yksisuuntaista kehitystä. Ylemmällä koealalla (Kuva 1) harjustiheys on ollut luvulla vähän suurempi kuin 1990-luvun lopussa. Alemmalla alueella (Kuva 1) oli poikkeuksellisen suuri harjustiheys v Vuosien tulokset ovat laskennallisesti korjattuja tuloksia, ja lisäksi tuolloin kalastettiin Kaisajoella pieniä, osin alle aarin kokoisia alueita, mitkä molemmat seikat nostavat tiheysarvoja. Eri vuosien tuloksiin vaikuttaa laskennallisten korjausten lisäksi se, että ja että Kaisajoki 3-alue on ollut 1990-luvulla hieman eri paikassa kuin myöhemmin. Kaisajoki on pienivirtaamainen joki, jolla harjoitetaan vain pienimuotoista vapakalastusta. Lapinniemen osakaskunnan tiedon mukaan joella kalastanee 3 5 henkilöä (Vapo Oy 2012). Taulukko 3 Sähkökoekalastusten tulokset (yks./aari) Kaisajoella v Tulokset v laskennallisesti korjaamattomia ja aiemmin laskennallisesti korjattuja tuloksia. V tulokset Lapin Vesitutkimus Oy (2003) mukaan. Harjus Hauki Made Ahven Mutu Kivisimppu ,5 220,4 253, ,9 2,3 41,5 207, ,0 2,0 32,7 71, ,3 1,1 22,3 12, ,8 0,6 1,1 65,4 4, ,3 1,1 2,2 18, ,3 1,7 2,3 199, ,8 1,2 40,1 25, ,2 0,6 9,9 12, ,3 39,5 12,4 3 PURKUVESISTÖÖN KOHDISTUVA KUORMITUS Ristivuoman lohkojen 1 sekä 4 11 vedet johdetaan viidelle pintavalutuskentälle ympärivuotisesti. Lohkojen 2 ja 3 vedet johdetaan sulan maan aikana kahdelle pintavalutuskentälle ja talvella ohituspadon ja ojaston kautta laskuojiin. Vesienlaskureittejä on kaksi: pintavalutuskentiltä 1 2 laskuojia myöten Susijokeen ja siitä edelleen Talasjokea (65.143) pitkin Kaisajokeen, 65.14). Pintavalutuskentiltä 3 7 kuivatusvedet johdetaan laskuojia pitkin Niliojaan ja siitä edelleen Talasjokea pitkin Kaisajokeen ja edelleen Kemijokeen. Ristivuoman hakemuksessa lohkojen 1, 4 11 vesienkäsittelyyn ei esitetä muutoksia, sillä lohkoilla on jo käytössä ympärivuotinen pintavalutus. Lohkojen 2 3 talviaikaista vesienkäsittelyä tehostetaan rakentamalla kaksi laskeutusallasta.

9 3.1 Ympäristöön purettavien kuivatusvesien laatu Ristivuoman pintavalutuskentällä 5 (= pvk E) on tehty päästötarkkailua vuosina 2008, 2009 ja Vuonna 2013 tarkkailtiin myös pintavalutuskentällä 1 tulevan ja lähtevän veden laatua. Lisäksi lupatäydennyksiin liittyen selvitettiin touko-elokuussa 2015 Ristivuoman eri pintavalutuskenttien kautta vesistöön johdettavan veden happamuutta ottamalla vesinäytteet jokaisen kentän alapuolelta neljä kertaa neljän viikon välien. Taulukossa (Taulukko 5) on esitetty Ristivuomalta lähtevän veden keskimääräinen laatu vuosittain sekä vaihteluväli. Veden ph-keskiarvot on laskettu vetyionikonsentraation kautta. Tarkkailutulosten perusteella pintavalutuskentältä 1 (= pvk A) lähteneen veden keskimääräinen ph oli vuonna 2013 hieman happaman puolella, ph = 6,6 (Taulukko 5). Pintavalutuskentän yläpuolella ph-arvot olivat likimain samaa tasoa. Vuonna 2015 esiintyi pvk1 alapuolella etenkin keväällä ja alkukesällä happamampia ph-arvoja ja keskimäärin ph-taso oli 5,0. Kuivatusvesien ph-arvojen vaihteluväli pvk 1:llä olikin kaikkiaan melko suuri, 4,5 6,7. Pintavalutuskentillä 2 4 lähteneen veden ph oli vuonna 2015 lievästi hapan, keskimäärin ph = 6,4 6,6 (vaihteluväli 6,2 6,9, Taulukko 5). Pintavalutuskentällä 5 veden ph on ollut vuosina , 2013 ja 2015 happaman puolella keskimääräisten ph-tasojen ollessa välillä 5,6 6,0 (Taulukko 5). Alin mitattu ph-arvo oli 5,2 vuoden 2008 toukokuussa. Pintavalutuskentältä 6 lähtevän veden keskimääräinen ph (5,5) oli likimain samaa tasoa kuin kentällä 5. Happamimmat ph arvot mitattiin Ristivuoman pintavalutuskentältä 7 keväällä ja alkukesällä 2015, jolloin lähtevän veden ph-taso oli 4,1 4,6. Em. kentällä keskimääräinen ph-taso neljän tarkkailukerran perusteella oli 4,7 (Taulukko 5) Ympäristöön purettavat vesimäärät Pintavalutuskentällisten tuotantosoiden keskimääräiset valumat Vapon Lapin alueen turvetuotantoalueilla on esitetty taulukossa (Taulukko 4). Kesän valumina on käytetty Ristivuomalta ja 2013 mitattuja valumia. Taulukko 4. Tuotannossa olevien pintavalutuskentällisten turvesoiden keskivalumat Lapissa eri vuodenaikoina (Pöyry Finland Oy ). n = tulosten lukumäärä. Valumat l/s km 2 Talvi Kevät Kesä Syksy Pintavalutuskentälliset tuotantosuot 7,1 62,3 11,2 19,5

10 10 Taulukko 5. Ristivuomalta lähtevän veden (pvk1 7) keskimääräinen laatu , 2013 ja ph COD Mn Kok.P PO 4 P Kok.N NO 2 N NH 4 N Fe Kiinto NO 3 N aine mg/l O 2 µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l mg/l PVK1yp Keskiarvo ,5 5, ,3 minimi 6,2 4, ,0 maksimi 6,6 9, PVK1 keskiarvo ,6 6, ,7 keskiarvo ,0 5, minimi 4,5 4, ,0 maksimi 6,7 9, PVK2 keskiarvo , ,5 minimi 6, ,4 maksimi 6, ,1 PVK3 keskiarvo , ,1 minimi 6,5 7, ,6 maksimi 6, ,9 PVK4 keskiarvo ,6 5, ,0 minimi 6,2 3, ,5 maksimi 6,9 8, ,7 PVK5 keskiarvo , ,3 keskiarvo , ,5 keskiarvo , ,6 keskiarvo , ,0 minimi 5, ,5 maksimi 6, PVK6 keskiarvo ,5 21 8, ,6 minimi 5, ,5 maksimi 6, ,3 PVK7 keskiarvo ,5 1,7 4, ,0 minimi 4,1 1, ,8 maksimi 5,5 2, ,3 4 VAIKUTUSTEN ARVIOINTI Ristivuoman kuivatusvesien mahdollisen alhaisen ph:n vaikutuksia laskuvesistössä phtasoon arvioitiin teoreettisin laimennuslaskelmin vastaanottavien vesien keskivirtaamasekä keskialivirtaamatilanteessa. Kuivatusvesien sekoittumista Talasjoessa arvioitiin myös Cormix (Mixing Zone Expert System, United States Environmental Protection Agency) laskentajärjestelmällä. Cormix ei ole luonteeltaan vesistömalli, mutta sen avulla voidaan ennustaa laskennallisesti annetuissa olosuhteissa purkuvesien purkamisen aiheuttaman pluumin muotoja, liikkeitä ja sekoittumisastetta purkuvesistössä.

11 4.1 Happaman kuormituksen vaikutukset Laimennuslaskelmat Ristivuoman happamien kuivatusvesien vaikutusta Talasjoen ja Kaisajoen vedenlaatuun tarkasteltiin teoreettisin laimennuslaskelmin keskivirtaama- ja keskialivirtaamatilanteessa. Koska ph-asteikko on logaritminen, toteutettiin laimennuslaskelmat muuntamalla ph vetyionikonsentraatioksi (mol/l). Muunto toteutettiin yhtälön (1) mukaisesti, [H + ] = 10 -ph ph = -log10[h + ] (1). Purkuvesistön luontainen happamuustaso eri vuodenaikoina määritettiin taulukon (Taulukko 2) tarkkailutulosten perusteella. Suolta lähtevä vesimäärä (m 3 /s) laskettiin tuotantoalueelle 200,4 ha taulukossa (Taulukko 4) esitetyistä valumista eri vuodenaikoina. Suolta lähtevä vesimäärä oli laskelmassa sama sekä keskivirtaama- että alivirtaamatilanteessa, mikä yliarvioi todellisia vaikutuksia alivirtaamatilanteessa. Vaikutukset arvioitiin ensin kahdessa eri skenaariossa, jossa Ristivuoman koko alalta tulevan purkuveden ph olisi tasolla ph = 4,0 ja ph = 5,0. Tässä päivitetyssä versiossa laskelmia on täydennetty täydennyspyynnön mukaisesti lisäskenaarioilla ph = 3,0 ja ph = 3,5. Tausta ph -tasona Ristivuoman laskuvesistössä ja muissa sivuvesissä on käytetty vetyionikonsentraation kautta laskettuja vuodenaikaisia ph-keskiarvoja 6,3 6,9 (Taulukko 6, suon yläpuoli). Laskelmassa on huomioitu pintavalutuskentiltä tulevan veden sekoittuminen Niliojan ja Susijoen veteen ennen laskua Talasjokeen. Taulukossa (Taulukko 6) on laskettu ph-vaikutukset Niliojan ja Susijoen suulle, niiden laskukohdille Talasjokeen sekä Talasjoen alaosalle ja Kaisajokeen sen alaosalle saakka. Laskelman mukaan Ristivuoman kuivatusvesien ph:n ollessa tasolla ph = 4,0, laskisi myös Talasjoen veden ph-arvo keskivirtaamatilanteessa happamimmillaan hieman alle viiden ja alivirtaamatilanteessa selvästi alle viiden (Taulukko 6). Alimmillaan ph-taso laskisi Talasjoessa laskuojien kohdalla keskivirtaamatilanteessa tasolle 4,9 ja alivirtaamatilanteessa tasolle 4,3 4,6. Lasku keskimääräisestä taustatasosta olisi tällöin noin keskivirtaamatilanteessa 1,1 1,9 ph-yksikköä ja alivirtaamatilanteessa 1,9 2,4 phyksikköä. Keskivirtaamatilanteessa alimmat ph-arvot muodostuvat laskennallisesti keväälle ja syksylle, alivirtaamatilanteessa taas keväälle jolloin jokivesi luontaisestikin happamampaa lumen sulamisvesistä johtuen (kevään tausta ph = 6,3). Alivirtaamatilanteeseen lasketut ph-muutokset ovat yliarvioita, koska laskennassa on käytetty jokivirtaamana alivirtaamaa, mutta suolta tulevana vesimääränä on käytetty vuodenajan keskivaluntaa. Toisaalta laskennassa on ph:n lähtötasona käytetty vesistöstä mitattuja vuodenajan keskiarvoja, vaikka ajoittain voi esiintyä alhaisempia ph-arvoja ja tarkkailutuloksissa havaittu kevään ph-minimi onkin 5,7. Kaisajoessa vastaavat laskennalliset ph-muutokset jäävät Talasjokea pienemmiksi, mutta kuivatusvesien phtasolla ph = 4 edelleen merkittäviksi ollen keskivirtaamatilanteessa luokkaa 0,5 1,5 phyksikköä ja alivirtaamatilanteessa 1,3 2,1 ph-yksikköä. Kuivatusvesien happamammilla ph-tasoilla ph = 3,0 ja 3,5 laskisi Talasjoen veden pharvo laskuojien kohdalla teoreettisesti keskivirtaamatilanteessa alimmillaan tasolle 3,9 4,4 ja alivirtaamatilanteessa tasolle 3,4 3,9. Kaisajoessa alimmat ph-tasot olisivat vastaavasti keskivirtaamatilanteessa 4,3 4,9 ja alivirtaamatilanteessa 3,7 4,2. Näin alhainen ph-taso 3,0 3,5 Ristivuomalta tulevassa koko vesimäärässä on kuitenkin täysin teoreettinen ottaen huomioon tuotantosuon sulfidiriskin alueellinen vaihtelu ja kuivatusvesissä mitatut vaihtelevat ph-minimit 4,1 6,5.

12 Taulukko 6. Laskuvesistön veden ph eri vuodenaikoina eri skenaarioissa, joissa Ristivuomalta purettavien kuivatusvesien ph-taso on 3,0, 3,5, 4,0 ja 5,0. Sekoittumispitoisuus on määritetty keskialivirtaama- ja keskivirtaamatilanteissa (Taulukko 1). ph = 3,0 MQ MNQ Talvi Kevät Kesä Syksy Talvi Kevät Kesä Syksy Talasjoki suon yläpuoli 6,9 6,3 6,8 6,6 6,9 6,3 6,8 6,6 Niliojasuu 3,7 3,9 3,5 3,5 3,2 3,1 3,1 3,1 Talasjoki Nilioja 4,1 4,3 3,9 3,9 3,6 3,5 3,5 3,5 Susijokisuu 4,2 4,3 3,9 4,0 3,4 3,1 3,3 3,2 Talasjoki Susijoki 4,1 4,3 3,9 4,0 3,5 3,4 3,4 3,4 Talasjoki alaosa 4,3 4,5 4,1 4,1 3,7 3,5 3,6 3,6 Kaisajoki keskiosa 4,5 4,6 4,3 4,3 3,9 3,7 3,8 3,7 Kaisajoki alaosa 4,8 5,0 4,6 4,7 4,2 4,1 4,1 4,1 ph = 3,5 MQ MNQ Talvi Kevät Kesä Syksy Talvi Kevät Kesä Syksy Talasjoki suon yläpuoli 6,9 6,3 6,8 6,6 6,9 6,3 6,8 6,6 Niliojasuu 4,2 4,4 4,0 4,0 3,7 3,5 3,6 3,6 Talasjoki Nilioja 4,6 4,8 4,4 4,4 4,1 4,0 4,0 4,0 Susijokisuu 4,7 4,8 4,4 4,5 3,9 3,6 3,8 3,7 Talasjoki Susijoki 4,6 4,8 4,4 4,4 4,0 3,9 3,9 3,9 Talasjoki alaosa 4,8 4,9 4,6 4,6 4,2 4,0 4,1 4,1 Kaisajoki keskiosa 5,0 5,1 4,8 4,8 4,4 4,2 4,3 4,2 Kaisajoki alaosa 5,3 5,4 5,1 5,1 4,7 4,6 4,6 4,6 ph = 4,0 MQ MNQ Talvi Kevät Kesä Syksy Talvi Kevät Kesä Syksy Talasjoki suon yläpuoli 6,9 6,3 6,8 6,6 6,9 6,3 6,8 6,6 Niliojasuu 4,7 4,9 4,5 4,5 4,2 4,0 4,1 4,1 Talasjoki Nilioja 5,1 5,2 4,9 4,9 4,6 4,5 4,5 4,5 Susijokisuu 5,2 5,3 4,9 4,9 4,4 4,1 4,3 4,2 Talasjoki Susijoki 5,1 5,3 4,9 4,9 4,5 4,3 4,4 4,4 Talasjoki alaosa 5,3 5,4 5,1 5,1 4,7 4,5 4,6 4,6 Kaisajoki keskiosa 5,5 5,5 5,3 5,3 4,9 4,7 4,8 4,7 Kaisajoki alaosa 5,8 5,8 5,6 5,6 5,2 5,0 5,1 5,1 ph = 5,0 MQ MNQ Talvi Kevät Kesä Syksy Talvi Kevät Kesä Syksy Talasjoki suon yläpuoli 6,9 6,3 6,8 6,6 6,9 6,3 6,8 6,6 Niliojasuu 5,7 5,7 5,5 5,5 5,2 5,0 5,1 5,1 Talasjoki Nilioja 6,1 6,0 5,9 5,9 5,6 5,4 5,5 5,5 Susijokisuu 6,1 6,0 5,9 5,9 5,4 5,1 5,3 5,2 Talasjoki Susijoki 6,1 6,0 5,9 5,9 5,5 5,3 5,4 5,4 Talasjoki alaosa 6,2 6,1 6,0 6,0 5,7 5,5 5,6 5,5 Kaisajoki keskiosa 6,4 6,1 6,2 6,1 5,8 5,6 5,7 5,7 Kaisajoki alaosa 6,6 6,2 6,4 6,3 6,2 5,9 6,1 6,0 12 Kuivatusvesien ph-tasolla 5,0 jokivettä happamoittavat vaikutukset jäävät Talasjoessa keskivirtaamatilanteessa enimmillään 0,9 ph-yksikköön ja minimi (5,9) olisi lähellä nykyistä vaihteluväliä. Vaikutukset olisivat silti Talasjoessa edelleen merkittäviä etenkin alivirtaama-aikoina, jolloin alimmat ph-arvot jäisivät selvästi alle kuuden. Kaisajoessa, etenkin sen alaosalla Ristivuoman kuivatusvesien ph-tason 5,0 vaikutuksia voidaan pitää lievinä. Tuloksia tarkasteltaessa on huomioitava, etteivät laskelmat ota huomioon purkuvesistön puskurikykyä eli alkaliniteettia. Todellisuudessa kuivatusvesien vaikutukset vesistön happamuustasoihin jäisivät esitettyä vähäisemmiksi, koska ph- muutokset tapahtuvat vasta, kun joen luontainen puskurikyky on kulunut loppuun. Kaisajoen vedenlaatutulosten mukaan puskurikyky joessa erinomainen (Taulukko 2), mihin

13 vaikuttanee alueen kallioperä sekä jossain määrin myös peltoviljely. Kevään happamien sulamisvesien vaikutuksesta alkaliniteetti heikkenee selvästi pysyen kuitenkin edelleen hyvällä tasolla. Hyvää puskurikykyä tukee myös vesistössä todetut suhteellisen korkeat ph minimit ja sähkönjohtavuusarvot Cormix-laskenta Kuivatusvesien vaikutuksia ja sekoittumista purkuvesistöön tarkasteltiin myös Cormix (Mixing Zone Expert System, United States Environmental Protection Agency) laskentajärjestelmällä. Laskenta toteutettiin oletuksella, että kuivatusvedet johdetaan Niliojasta ja Susijoesta kohtisuorassa Talasjoen virtaamaan nähden 2 3 levyistä ja 0,5 metriä syvää kanavaa pitkin. Vesien sekoittumisen arvioitiin tapahtuvan pintavirtauksena. Talasjoen leveydeksi määritettiin 4 m karttatarkasteluna ja syvyydeksi arvioitiin 1,0 metriä. Laskelmat on tehty kuivatusvesien ph-tasoilla 4,0 ja 5,0. Kuivatusvesien ja vastaanottavien vesien lämpötila ja tiheys oletettiin laskennassa identtisiksi. Laskennoissa hyödynnetty kuivatusvesien ja Talasjoen virtausnopeus eri vuodenaikoina on esitetty taulukoissa (Taulukko 1 ja Taulukko 4). Cormix-laskennan tulokset Talasjoen keskivirtaamatilanteessa (MQ) on esitetty taulukossa (Taulukko 7). Laskentatulosten perusteella kuivatusvedet sekoittuvat syvyyssuunnassa tehokkaasti Talasjoen vesimassaan. Kuivatusvedet ovat laskentatulosten perusteella vertikaalisesti täysin sekoittuneita Talasjoen veteen noin 10 metrin etäisyydellä purkupaikasta alavirtaan. Pystysuuntainen sekoittuminen on tehokkaimmillaan kesäaikana ja heikoimmillaan talvella. Leveyssuunnassa purkuvedet ovat täysin sekoittuneena Talasjoen vesimassaan noin metrin etäisyydellä purkupaikasta alavirtaan, jolloin lopullinen sekoittumispitoisuus saavutetaan. Vuodenajalla on vain vähäinen merkitys vesien horisontaaliseen sekoittumiseen. Laskentatulosten perusteella happamien kuivatusvesien vaikutukset ovat Talasjoessa merkittävimmillään purkualueiden lähialueella 0 30 metrin päässä purkukohdasta. (Taulukko 7). Cormix-laskenta perustuu puhtaasti purkuvesien vetyionikonsentraation laimenemiseen purkualueella eikä siinä huomioida purkuvesistön luontaista ph-tasoa eikä jokiveden alkaliniteettia. Tuloksia voidaan kuitenkin hyödyntää laimennuslaskelmien tukena tarkasteltaessa kuivatusvesien sekoittumista purkualueella sekä tarkastelemaan ph muutoksia ns. sekoittumis-vyöhykkeellä. Cormix-laskelmien perusteella voimakkaimmat happamuushaitat ilmenisivät Talasjoessa 0 30 m laskuojien purkupaikkojen lähialueella (Taulukko 7). Cormix-laskennalla saadut, sekoittumispitoisuuksista lasketut ph-arvot ovat jokseenkin samaa tasoa kuin edellä esitetyssä laimennuslaskelmassa. Kuivatusvesien ph:tasolla 4 voi laskennan mukaan Talasjoessa Susijoen kohdalla voi esiintyä viiden tuntumassa olevia ph-arvoja. Kuivatusvesien ph-tasolla 5, nousee ph-taso sekoittumisvyöhykkeen alarajalla yli kuuden eli lähelle alueen vesistöjen tyypillistä ph-tasoa.

14 14 Taulukko 7. Kuivatusvesien ph (lähtötaso 4,0 ja 5,0) eri etäisyyksillä Ristivuomalta laskevien Niliojan ja Susijoen laskukohdista. Kuivatusvesien laimeneminen purkualueella perustuu Cormix-laskelmiin. ph on laskettu eri etäisyyksillä purkualueesta purkuvesien vetyionikonsentraatiosta (mol/l). ph=4,0 Nilioja Susijoki MQ [m 3 /s] 0,1229 1,5793 0,1083 0,1934 0,1665 2,1394 0,1466 0,2619 Etäisyys purkupaikasta [m] Talvi Kevät Kesä Syksy Talvi Kevät Kesä Syksy 0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 2 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 10 4,1 4,0 4,0 4,0 4,0 25 4,1 4,0 4,0 4,0 4,0 50 4,2 5,2 5,3 4,9 4, ,4 5,4 5,1 5, ,6 5,7 5,3 5, ,7 5,8 5,3 5, ,8 5,4 ph=5,0 Nilioja Susijoki MQ [m 3 /s] 0,1229 1,5793 0,1083 0,1934 0,1665 2,1394 0,1466 0,2619 Etäisyys purkupaikasta [m] Talvi Kevät Kesä Syksy Talvi Kevät Kesä Syksy 0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 2 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 10 5,1 5,0 5,0 5,0 5,0 25 5,1 5,0 5,0 5,0 5,0 50 5,2 6,2 6,3 5,9 5, ,4 6,4 6,1 6, ,6 6,7 6,3 6, ,7 6,8 6,3 6, ,8 6, Vaikutukset kalastoon Kaisajoen koskikalasto on pääasiassa harjusta, mutua sekä kivisimppua ja kalastettava kalasto pääasiassa haukea, ahventa ja harjusta. Luontaista taimenkantaa ei Kaisajoessa ole. Kalojen herkkyys veden happamuudelle vähenee mädin ja poikasten kehittymisen edistyessä, ja aikuiset kalat sietävät happamuutta paremmin kuin nuoruusvaiheet. Happamuus on akuutisti haitallista lohikalojen mätimunille, kun ph laskee tasolle 4,5 5,0 (Alabaster & Lloyd, 1980). Jo ennen tätä tapahtuu kuitenkin haitallisia muutoksia, jotka vaikuttavat kalojen fysiologiaan heikentäen niiden elinkykyä. Taimenen lisääntyminen häiriintyy jo ph-tasolla 5,0 5,6. Harjuksen poikasten kuolleisuuden on havaittu olevan normaalia suurempaa, jos veden ph-arvo laskee 6:een ( Kevätkutuisista kalalajeista ahven ja hauki viihtyvät hyvin vielä ph-tasossa 5,2 5,5. Vesistövaikutusarvion mukaan happamien kuivatusvesien (ph = 4) vaikutuksesta veden ph voisi laskea vielä Kaisajoen keskiosalla ajoittain alle ph-tason 5, mikä on etenkin lohikaloille jo haitallista tasoa. Kuivatusvesien ph-tasolla 5,0 veden ph ei laskisi Kaisajoessa kalaston kannalta haitalliselle tasolle. Happamien kuivatusvesien haitallista vaikututusta harjuksen lisääntymiseen vähentää osaltaan se, että Nilioja, Susioja ja Talasjoki ovat kalastollisesti vähämerkityksellisiä pienvesiä ja että ensimmäiset koskialueet, harjuksen potentiaaliset lisääntymisalueet, ovat vasta Kaisajoen yläosalla Iso Kaisajärven alapuolella.

15 4.1.4 Yhteenveto Ristivuoman happamien kuivatusvesien vaikutusta Talasjoen ja Kaisajoen vedenlaatuun tarkasteltiin keskivirtaama- ja alivirtaamatilanteissa sekä teoreettisin laimennuslaskelmin että keskivirtaamatilanteessa myös Cormix (Mixing Zone Expert System, United States Environmental Protection Agency) laskentajärjestelmällä. Laimennuslaskelmien perusteella happamien kuivatusvesien (ph = 4) vaikutuksesta Talasjoessa ja Kaisajoen keskiosalla veden ph voi laskea alimmillaan alle ph-arvon 5. Tällä on jo haitallisia vaikutuksia etenkin harjuksen elinolosuhteisiin. Kuivatusvesien phtasolla 5,0 veden ph ei laskisi Kaisajoessa kalaston kannalta haitalliselle tasolle. Happamien kuivatusvesien haitallisia vaikutuksia vähentää vaikutusalueen yläosan vesistöjen vähäinen merkitys mm. kalastollisesti, sekä Kaisajoen veden hyvä puskurikyky. Vuonna 2015 Ristivuomalta otettujen kairausnäytteiden perusteella sulfaattimaita esiintyy todennäköisesti koko tuotantoalueella (Geologian tutkimuskeskus 2015). Happamoitumisriski kuitenkin vaihtelee tuotantoalueen sisällä hyvin vähäisestä merkittävään liittyen kerrospaksuuksiin, sulfidipitoisuuteen ja maalajin puskurikykyyn. Ristivuoman pohjoisosan länsiosissa eli lohkolla 2 ja osittain lohkoilla 3 4 sulfaattimaiden esiintymisen todennäköisyys on muuta aluetta pienempi. Tämä näkyi jossain määrin myös Ristivuoman kaikilla pintavalutuskentillä vuonna 2015 tehdyissä vedenlaatu-tutkimuksissa pintavalutuskenttien 2 4 hieman korkeampina, vain lievästi happamina ph-arvoina. Happaminta Ristivuomalta tuleva vesi oli pintavalutuskentällä 7, jonne laskevat lohkon 11 (13,8 ha) vedet. Myös pintavalutuskentällä 1 (lohko 1 34 ha) mitattiin yksittäinen alle viiden ph-arvo. Happamoitusriskin vaihtelusta kertoo myös se, että vaikka noin puolet Ristivuoman alueesta kaikilla lohkoilla on jo kaivettu kivennäismaahan asti (liite 2), ei kaikilla pintavalutuskentillä ole silti nähtävissä alentuneita ph-arvoja. Kaivetuillakin alueilla voi pidemmän kuivan jakson aikana tapahtua hapettumista ja sen seurauksena happamoitumista, joka voi sadejakson aikana levitä valumavesiin, joten jo kaivettuja alueitakaan ei voida pitää täysin riskittöminä. Toisaalta kuivia jaksoja on esiintynyt jatkuvasti vaihtelevissa määrin, eikä sellainen jakso olisi tapahtumassa ensimmäistä kertaa vasta vastaisuudessa. On kuitenkin hyvin epätodennäköistä, että hajanaisesti ja suurilla korkeuseroilla toisiinsa nähden sijoittuvien kaikkien lohkojen lähtevän veden ph olisi jossakin hyvinkin poikkeuksellisessa hydrologisessa tilanteessa kivennäismaavaiheessa yhtä alhaalla tai samassa tasossa. Lohkottaiset ph-erot tasaavat lähtevän veden laatua ja happamuutta ja siten tämän selvityksen skenaario, jossa koko tuotantoalueelta lähtevän vesimäärän ph laskisi tasolle 4,0 on hyvin epätodennäköinen. Pintavalutuskentältä lähtevä vesi on sekoitus kaikista suoalueella muodostuvista kuivatus- ja muista valumavesistä. Veden ph muuttuu myös pintavalutuskentän läpi suotautuessaan ja laskuojissa ympärysvesien vaikutuksesta. Laskennallisen arvion perusteella kuivatusvesien mahdollisen ph-tason 5 aiheuttamat vaikutukset ovat Talasjoen alueen pienvesissä vielä kohtalaisia, mutta Kaisajoessa vähäisiä huomioiden joen nykyinen ph-taso ja hyvä alkaliteetti. Aluehallintoviraston täydennyspyynnön mukaisesti laskettiin lisäskenaariot, joissa tuotantoalueelta lähtevän veden ph olisi 3,0 ja 3,5. Tällaisessa teoreettisessa tilanteessa voisi veden ph laskea Talasjoessa ja Kaisajoessa alle neljän. Tuotantoalueen vaihtelevan happamoitumisriskin ja vesien sekoittumisen perusteella tällaisia skenaarioiden ei arvioida olevan käytännössä mahdollisia. 15

16 5 VIITTEET Alabaster, J. S. & Lloyd, R Water Quality Criteria for Freshwater Fish. FAO, Butterworths, London-Boston. 297 p. Aroviita, K. ym Ohje pintavesien ekologisen ja kemiallisen tilan luokitteluun vuosille päivitetyt arviointiperusteet ja niiden soveltaminen. Ympäristöhallinnon ohjeita 7/2012. Geologian tutkimuskeskus Sulfidiselvitys Ristivuoman turvetuotantoalueella Torniossa. M145L2015. Pöyry Finland Oy Lapin turvetuotantoalueiden käyttö-, päästö- ja vaikutustarkkailu v Pöyry Finland Oy Lapin turvetuotantoalueiden käyttö-, päästö- ja vaikutustarkkailu v Pöyry Finland Oy Lapin turvetuotantoalueiden käyttö-, päästö- ja vaikutustarkkailu v Pöyry Finland Oy Lapin turvetuotantoalueiden käyttö-, päästö- ja vaikutustarkkailu v Lapin ELY-keskus Kemijoen vesienhoitoalueen vesienhoidon toimenpideohjelma pinta- ja pohjavesille vuoteen Raportteja Pöyry Finland Oy Lapin turvetuotantoalueiden käyttö-, päästö- ja vaikutustarkkailu v Ympäristötiedon hallintajärjestelmä Hertta ( ). 16