1 Vedenlaadun alueellinen vaihtelu Sääksjärvellä 3.6.2014 tehtyjen mittausten perustella Antti Lindfors, Joose Mykkänen & Ari Laukkanen Luode Consulting Oy 30.6.2014 L U O D E C O N S U L T I N G O Y, S A N D F A L L I N T I E 8 5, FI- 2 1 6 0 0 P A R A I N E N
2 Johdanto Tässä raportissa käsitellään Luode Consulting Oy:n 3.6.2014 tekemiä vedenlaatumittauksia Sääksjärvellä. Työssä mitattiin vedenlaadun alueellista vaihtelua järven eri osissa. Mittaukset tehtiin Kuvassa 1 näkyvällä ajoreitillä. Alueella mitattiin pintaveden ominaisuudet alukseen asennetun läpivirtauslaitteiston avulla yli 5000 pisteessä. Mitattavat vedenlaadun ominaisuudet olivat johtokyky, happipitoisuus, lämpötila, sameus sekä sinileväbiomassa- ja a-klorofyllipitoisuudet. Lisäksi mittauksia tehtiin nitraatti- ja nitriititypen, liuenneen orgaanisen aineen pitoisuuksista sekä kemiallisesta hapenkulutuksesta. Lisäksi alueen kokonaisfosforipitoisuudesta laskettiin arvio sameusarvojen ja vesinäytteiden avulla. Läpivirtausmittausten lisäksi ajoreitin varrelta kerättiin vesinäytteet viidestä paikasta, jotka toimitettiin analysoitavaksi Kokemäenjoen vesiensuojeluyhdistyksen laboratorioon. Näytepaikat ja mittausreitti on merkitty Kuvaan 1. Kuva 1. Läpivirtausmittauksissa 3.6.2014 ajettu mittausreitti (sininen katkoviiva) sekä vesinäytepisteet (oranssit neliöt ja tekstit). Kuvissa on käytetty maanmittauslaitoksen korkeusmallia tausta-aineistona ja sieltä poimittua rantaviivaa. Menetelmä Läpivirtausmenetelmässä näytevesi johdetaan mittauslaitteistoon noin 0,5-1,0 m syvyydeltä aluksen alta. Laitteisto koostuu useasta optisesta ja sähköisestä mittalaitteesta, joiden läpi analysoitava vesi kiertää. Mittaukset suoritetaan liikkuvasta veneestä kahden sekunnin välein, joka vastaa ajonopeudesta riippuen 10 25 m matkaa. Kaikki mittaustulokset tallennetaan yhdessä satelliittipaikannukseen perustuvan GPS -paikkatiedon kanssa. Lämpötila, johtokyky-, happi-, a-klorofylli- ja sinileväpitoisuus sekä sameus mitattiin YSI 6600-sarjan moniparametrianturilla. Vesinäytteet otettiin läpivirtauslaitteiston läpi kulkeneesta vedestä. Nitraatti- ja nitriittitypen summa, liuenneen orgaanisen aineen pitoisuus sekä arvio kemiallisesta hapenkulutuksesta
Kokonaisfosforipitoisuus [µg/l] määritettiin S::can Spectolyser laitteen avulla 30 sekunnin välein. Vesinäytteiden avulla klorofyllipitoisuudelle, ravinteille sekä orgaanisesta aineesta lasketuille pitoisuuksille tehtiin tasokorjaukset ja kalibroinnit. Sinilevien fluoresenssisignaali muutettiin märkäpainoksi. 3 Tulokset ja johtopäätökset Tulosten perusteella järven sameusarvot olivat kauttaaltaan koholla. Alueellisesti korkeimmat sameuslukemat mitattiin alueen länsiosissa, missä kenttähavaintojen perusteella alueen mataluudesta johtuen idän ja koillisen puoleisen tuulen (Kuva 13) aiheuttama resuspensio oli voimakasta (Kuva 3). Keskimäärin sameusarvot olivat 10 NTU -yksikön luokkaa järven muissa osissa. Korkeimmat sameusarvot olivat noin 20 NTU yksikköä. Maatalousvaltaisilla alueilla fosfori sitoutuu voimakkaasti savipartikkeleihin, jolloin läpivirtauslaitteistoilla mitattujen sameusarvojen ja laboratoriossa määritettyjen kokonaisfosforiarvojen välille voidaan laskea regressio (Kuva 2). Sameus [NTU] vs. kokonaisfosforipitoisuus [µg/l] 45 43 y = 0.67x + 30.58 R² = 0.85 41 39 37 35 5 10 15 20 Sameus [NTU] Kuva 2. Laboratoriossa määritettyjen kokonaisfosforipitoisuuksien ja Sääksjärvellä mitattujen sameusarvojen välinen korrelaatio. Regression avulla laskettu kokonaisfosforipitoisuuden alueellinen jakauma on esitetty kuvassa 10. Pintaveden lämpötila-arvot vaihtelivat 14,5 ja 17,5 C välillä. Järven keskiosat erottuvat muuta järveä kylmempänä alueena. Matalat ranta-alueet ja suojaiset lahdet erottuivat muita alueita lämpimämpinä (Kuva 4). Johtokykyarvojen osalta tasoerot olivat pieniä. Järven koilliskulmaan tulevat jokiveden erottuivat hieman ympäristöään korkeampina johtokykyarvoina (Kuva 5). Klorofylliarvoissa nähtii selvänä ero järven länsi- ja itäosien välillä (Kuva 6). Mittausalueen länsiosissa arvot olivat 20 µg/l tasolla kun taas itäosissa arvot olivat noin puolet tästä. Sinilevien määrä alueella oli pieni ja niiden alueellinen jakauma noudatteli klorofyllipitoisuuden jakaumaa (Kuva 7). Happipitoisuus oli hieman parempi alueen länsiosissa. Yleisesti pintaveden happipitoisuus oli hyvällä tasolla (Kuva 8).
Nitraattipitoisuuksien osalta havaittiin alueen länsiosien pitoisuuksien olevan itäosien tasoa matalampia (Kuva 9). Kokonaisfosforin osalta havaittiin taas länsiosissa nousua verrattuna itäosien tasoon (Kuva 10). Ravinnepitoisuuksien vaihteluväli oli kuitenkin erittäin pieni. Orgaanisen aineen osalta erottuu Piilijoen tuomien vesimassojen vaikutus selvänä (Kuvat 11-12) 4
5 Kuva 3. Pintaveden sameus 3.6.2014. Kuva 4. Pintaveden lämpötila 3.6.2014.
6 Kuva 5. Pintaveden johtokykyarvot 3.6.2014. Kuva 6. Pintaveden klorofyllipitoisuus 3.6.2014.
7 Kuva 7. Pintaveden sinileväpitoisuus 3.6.2014. Kuva 8. Pintaveden happipitoisuuden vaihtelu 3.6.2014.
8 Kuva 9. Pintaveden nitraatti- ja nitriittityppipitoisuus 3.6.2014. Kuva 10. Pintaveden kokonaisfosforipitoisuus 3.6.2014.
9 Kuva 11. Pintaveden liuenneen orgaanisen aineen pitoisuus 3.6.2014. Kuva 12. Pintaveden kemiallisen hapenkulutuksen vaihtelu 3.6.2014.
10 Taulukko 1. Sijaintitiedot 3.6.2014 kerätyistä vesinäytteistä. näyte: SÄÄKSJÄRVI 1 SÄÄKSJÄRVI 2 SÄÄKSJÄRVI 3 SÄÄKSJÄRVI 4 SÄÄKSJÄRVI 5 koordinaatit ETRS89 Latitudi [m] koordinaatit ETRS89 Longitudi [m] päivämäärä ja kellonaika 6818374 250788 3.6.2014 13:02 6818596 256553 3.6.2014 13:33 6814113 257339 3.6.2014 14:02 6815900 249892 3.6.2014 14:54 6817440 253669 3.6.2014 15:42 Kuvat 13 ja 14. Mittaushetkellä valliinnet säätiedot Kokemäen Tulkkilan asemalta.tuuli- ja lämpötilatiedot on poimittu Ilmatieteenlaitksen palvelusta. Mittaushetken aloitus on merkitty kuvaan nuolella.
TESTAUSSELOSTE *Vesistövesi 11.6.2014 14-6057 #1 1 (2) Varsinais-Suomen ELY-keskus Joensuu Elina Valtakatu 12 28100 PORI Tilausnro 207165 (X/S), saapunut 4.6.2014, näytteet otettu 3.6.2014 (16:00) Näytteenottaja: J. Mykkänen/Luode Consulting NÄYTTEET Lab.nro Näytteen kuvaus 16696 Sääksjärvi 1 16697 Sääksjärvi 2 16698 Sääksjärvi 3 16699 Sääksjärvi 4 16700 Sääksjärvi 5 MÄÄRITYSTULOKSET / NÄYTTEET Määritys Yksikkö 16696 16697 16698 *COD(Mn) mg/l O2 15 15 14 *Nitriitti- ja nitraattitypen summa, CFA µg/l N 140 180 170 *Kokonaisfosfori(1), CFA µg/l 39 40 37 *Klorofylli a mg/m3 16 14 13 *DOC orgaaninen kokonaishiili (0,45 µm) mg/l 11 12 12 Määritys Yksikkö 16699 16700 *COD(Mn) mg/l O2 14 14 *Nitriitti- ja nitraattitypen summa, CFA µg/l N 160 200 *Kokonaisfosfori(1), CFA µg/l 42 40 *Klorofylli a mg/m3 14 9,4 *DOC orgaaninen kokonaishiili (0,45 µm) mg/l 11 12 Merkintöjen selityksiä: P = määritys kesken, E = ei tehty, ~ = noin, < = pienempi kuin, «= pienempi tai yhtäsuuri kuin, > = suurempi kuin,» = suurempi tai yhtäsuuri kuin. *-merkitty on akkreditoitu menetelmä. Heli Orakangas Ymp.asiantuntija(FM) TIEDOKSI Varsinais-Suomen ELY-keskus/OVT 00372296962112 Tässä tutkimusselosteessa esitetyt testaustulokset pätevät ainoastaan testatulle näytteelle. Akkreditointi ei koske lausuntoa. Liitteenä menetelmä-, mittausepävarmuus- ja määrityspäivätiedot. Tutkimustodistuksen saa kopioida vain kokonaan. Katuosoite Postiosoite Puhelin Telekopio/Sähköposti Alv.rek./enn.pid.rek. Hatanpäänkatu 3 B PL 265 (03) 246 1200 (03) 246 1200 Y 0214391-0 33900 TAMPERE 33101 TAMPERE *(03) 246 1111 heli.orakangas@kvvy.fi
TESTAUSSELOSTE *Vesistövesi 11.6.2014 14-6057 #1 2 (2) MENETELMÄTIEDOT Määritys Menetelmän nimi ja tutkimuslaitos (suluissa) *COD(Mn) SFS 3036, 1981 (TL25) *Nitriitti- ja nitraattitypen summa, CFASFS-EN ISO 13395:1997 (TL25) *Kokonaisfosfori(1), CFA ISO 15681-2:2003 (TL25) *Klorofylli a SFS 5772:1993 (TL25) *DOC orgaaninen kokonaishiili (0,45 µm) Sis. men. KVVY LA111, perust. SFS-EN 1484: 1997 (TL25) TUTKIMUSLAITOSTIEDOT Tunnus TL25 Tutkimuslaitoksen nimi Kokemäenjoen vesistön vsy/tre MITTAUSEPÄVARMUUSTIEDOT Määritys Näyte Tuloksen epävarmuus Määrityspvm. *COD(Mn) 2014/16696 ±15 % 5.6.2014 2014/16697 ±15 % 5.6.2014 2014/16698 ±15 % 5.6.2014 2014/16699 ±15 % 5.6.2014 2014/16700 ±15 % 5.6.2014 *Nitriitti- ja nitraattitypen summa, CFA2014/16696 ±10 % 5.6.2014 2014/16697 ±10 % 5.6.2014 2014/16698 ±10 % 5.6.2014 2014/16699 ±10 % 5.6.2014 2014/16700 ±10 % 5.6.2014 *Kokonaisfosfori(1), CFA 2014/16696 ±15 % 5.6.2014 2014/16697 ±15 % 5.6.2014 2014/16698 ±15 % 5.6.2014 2014/16699 ±15 % 5.6.2014 2014/16700 ±15 % 5.6.2014 *Klorofylli a 2014/16696 ±20 % 10.6.2014 2014/16697 ±20 % 10.6.2014 2014/16698 ±20 % 10.6.2014 2014/16699 ±20 % 10.6.2014 2014/16700 ±20 % 10.6.2014 *DOC orgaaninen kokonaishiili (0,45 µm) 2014/16696 ±10 % 10.6.2014 2014/16697 ±10 % 10.6.2014 2014/16698 ±10 % 10.6.2014 2014/16699 ±10 % 10.6.2014 2014/16700 ±10 % 10.6.2014 Tässä tutkimusselosteessa esitetyt testaustulokset pätevät ainoastaan testatulle näytteelle. Akkreditointi ei koske lausuntoa. Liitteenä menetelmä-, mittausepävarmuus- ja määrityspäivätiedot. Tutkimustodistuksen saa kopioida vain kokonaan.