Lahden tiedepäivä 11.11.2014 Hulevesien määrän ja laadun vaihtelu Lahden kaupungin keskusta- ja pientaloalueilla Marjo Valtanen, Nora Sillanpää, Heikki Setälä Helsingin yliopisto, Ympäristötieteiden laitos, Lahti 7.11.2014 1
Hulevedet HULEVEDET = rakennettujen alueiden pintavaluntavesiä, jotka aiheutuvat sadannasta tai lumensulannasta pääasiassa läpäisemättömillä pinnoilla Hulevesien ominaisuudet vaihtelevat suuresti mm. ilmastoittain ja maankäytöittäin hulevesiä tulee tutkia paikallisissa olosuhteissa erilaisilla maankäytöillä, jotta hulevesistä aiheutuviin ongelmiin voidaan kehittää ratkaisuja www.uusisuomi.fi www.yle.fi 7.11.2014 2 www.yle.fi www.yle.f
Hulevedet Suomessa Suurin osa hulevesistä on erillisviemäröity eli hulevedet ohjataan puhdistamon sijaan suoraan läheisiin pintavesiin Hulevesiä on parin edeltävän vuosikymmenen aikana tutkittu pääasiassa vain pääkaupunkiseudun asutusalueilla Hulevesien kuormitukseen vaikuttavat: Maankäyttömuoto (päästölähteet, ihmistoiminta) -> mitä aineita hulevesissä esiintyy ja millaisia pitoisuuksia Läpäisemättömän pinnan määrä -> veden määrä Ilmasto-olosuhteet ja sää 7.11.2014 3
Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää: Miten hulevesien muodostuminen ja laatu vaihtelevat Lahdessa kaupungistumisen asteeltaan erilaisilla alueilla 7.11.2014 4
Lahden tutkimusalueet KESKUSTA 89 % 89% läpäisemätön pintaa 10% vihreä Liiketoimintaa, kerrostaloasutusta ASUTUSALUE 19 % 19%läpäisemätöntä pintaa 81% green 81% vihreää pintaa pientaloasutusta KESKUSTA 62 % 62% läpäisemätöntä pintaa 24% vihreää pintaa Kerros- ja pientaloasutusta 7.11.2014
Tutkimusmenetelmät Kahden vuoden ajan jatkuvatoimisia mittauksia 1 min välein huleveden virtaama, sameus ja sähkönjohtokyky 1 min välein sadanta lämpimänä kautena Kattava näytteenotto: näytteitä ympäri vuoden, useampi näyte/ valuntatapahtuma Näytteistä analysoitiin: kokonaistyppi, kokonaisfosfori, kiintoaines, raskasmetallit ja kokonaisorgaaninen hiili 7.11.2014 6
Valunnan määrä 2009 2010 Lämmin Kylmä Lämmin Kylmä Keskusta 89% 0.64 0.45 0.53 0.27 Keskusta 62% 0.35 0.28 0.34 0.36 Asuinalue 19% 0.09 0.49 0.05 0.63 7
Kuukausittainen valunta ja virtaamahuiput 7.11.2014 8
Haitta-ainepitoisuuksia ja raja-arvoja max 3000 3500 max 17200 3100 Korkea pitoisuus -> vaatii käsittelyä Keskitasoinen pitoisuus Raja-arvot hulevesille: Stockholm Vatten 2001 Kiintoaineen ja fosforin kahden vuoden mediaanipitoisuudet ylittivät raja-arvoja keskustassa ja typen mediaanipitoisuudet myös pientaloalueella Kylmänä kautena mediaanipitoisuudet ylittivät rajaarvoja vielä voimakkaammin
Haitta-ainepitoisuuksia ja raja-arvoja ei asetettua raja-arvoa pitoisuudet alle keskitason Ei asetetua raja-arvoa max 1800 1200 75 max 100 92 max 1500 1100 max 1800 1200 max 580 240 max 90 120 Kromin, sinkin, kuparin ja lyijyin kahden vuoden mediaanipitoisuudet ylittivät raja-arvoja keskusta-alueilla Korkea pitoisuus -> vaatii käsittelyä Keskitasoinen pitoisuus Kaikilla alueilla kuparin ja sinkin mediaanipitoisuudet ylittivät rajaarvoja kylmänä kautena
Haitta-aineiden kuormitus Vuosittainen haitta-ainekuorma (kg/km²/vuosi) Keskusta 89 % Keskusta 62 % Asuinalue 19 % Kiintoaines 58000 41000 5300 Kokonaistyppi 330 240 260 Kokonaisfosfori 68 47 8.1 Kokonaisorgaaninen hiili 2104 682 768 Mn 30 20 6.0 Zn 55 45 11 Al 1885 1451 387 Co 1.4 0.9 0.2 Cr 3.7 3.0 1.0 Ni 2.4 2.0 0.4 Cu 10 5.0 2.0 Pb 2.0 2.0 0.3 *keskiarvot kahdelta vuodelta Kiintoaineen, fosforin ja useiden metallien kuorma suuri keskustaalueilla Typpikuormitusta muodostuu molemmilla maankäyttömuodoilla runsaasti 11
Haitta-aineiden kuormitus eri vuodenaikoina Kasvava kaupungistumisen aste lisäsi etenkin lämpimänä kautena haitta-ainekuormaa Kevätsulanta oli myös yksi merkittävimmistä kuormittajista eritoten asuinalueella 7.11.2014 12
Johtopäätelmiä Läpäisemättömän pinnan kasvu lisää valunnan määrää ja useimpien haitta-aineiden kuormitusta, vaikka pitoisuudet voivat olla samankaltaisia eri alueilla Rakentaminen kasvattaa valuntaa erityisesti kesällä, mutta väljemmin rakennetuilla talviaikainen valunta on edelleen suurempaa suhteessa sadantaan Hyvin tiiviisti rakennetulla keskusta-alueella kuormitus on ympärivuotista, vaikka suurimmat haitta-ainepitoisuudet esiintyvät kylmänä aikana, mutta suurimmat vesimäärät puolestaan lämpimään aikaan vuodesta Keskustan ulkopuolella suurimmat tapahtumakohtaiset valunnat ja kuormitukset esiintyvät keväällä ja suurimmat hetkelliset haitta-ainepitoisuudet lämpiminä vuodenaikoina Hulevesien kokonaisvaltaista hallintaa on tärkeä toteuttaa ympärivuotisesti etenkin tiiviisti rakennetuimmilla keskusta-alueilla kaikilla Keskustassa on syytä kiinnittää huomiota ravinteiden, kiintoaineen ja metallien käsittelyyn Pientaloalueelle etenkin typen käsittelylle on tarvetta 7.11.2014 13
Kiitokset! Tutkimusta toteutettiin: EAKR:n rahoittamassa Stormwater-hankkeessa EAKR:n rahoittamassa Kestävän ympäristön kaupunkilaboratoriohankkeessa Suomen Akatemian rahoittamassa URCA-hankkeessa Onni ja Hilja Tuovisen säätiön apurahalla 7.11.2014 14