Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen vaikutusten arviointiin

Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen vaikutusten arviointiin Rasvakalvon kulkeutuminen kasvatuspaikalta 17.11.2016 Hannu Lauri, YVA Oy Sinimäentie 10 A, 02630 Espoo puh: 09-7001 8680 fax: 09-7001 8682 email: hannu.lauri@eia.fi Sisältö 1. Tutkimuksen sisältö ja tavoitteet...2 2. Tutkimusalue ja mallihila...2 2.1. Mallihila...2 3. Rasvakalvon kulkeutumisen laskenta...2 3.1. Kuukausikeskiarvot ja hetkelliset enimmäispitoisuudet...3 4. Yhteenveto...7 5. Lähdeluettelo...7

1. Tutkimuksen sisältö ja tavoitteet Tutkimuksessa arvioitiin rasvakalvon kulkeutumista Luvian edustalle suunnitellulta kalakasvatuslaitokselta 3D-virtaus- ja vedenlaatulaskentamallilla. Tavoitteena oli selvittää suunnitellulta laitokselta kulkeutuvan kelluvan materiaalin kulkeutumista laitoksen lähialueella. 2. Tutkimusalue ja mallihila Tutkimuksen kohdealue sijaitsee Porin ja Rauman välillä Luvian kunnan merialueella Selkämerellä noin 9 km päässä rannikosta. Alue sijoittuu paikkaan, jossa saaristo on harvaa ja avomeri alkaa läheltä rannikkoa, joskin alueen etelä- ja pohjoispuolella saaristoa on runsaammin. Syvyys kohdealueen lähistöllä sijoittuu 10-20m väliin. Syvyysvaihtelu on kohtalaisen tasaista rannikolta merellä siirryttäessä. Alueen ominaispiirteisiin kuuluvat luode-kaakko suuntaiset niemet, lahdet ja syvänteet. Vallitseva tuulensuunta alueella on etelä-lounas, ja laajemman alueen virtaus on vallitsevilla etelänpuoleisilla tuulilla tyypillisesti etelästä pohjoiseen. 2.1. Mallihila Luvian edustan mallintamiseen käytettiin alueellisesti tarkennettua 3-dimensioista mallihilaa, jossa on useita sisäkkäisiä tasoja. Mallihila, lähtötiedot ja muutamien tyypillisten tuulitilanteiden virtauskentät on on Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen vaikutusten arviointiin (Lauri 2015). 3. Rasvakalvon kulkeutumisen laskenta Kalankasvatuslaitokselta kulkeutuu ruokinnasta ja kaloista peräisin olevaan orgaanista rasvaa tai öljyä. Rasva kulkeutuu käytännössä veden pinnalla tuulen ja virtaamien määräämään suuntaan ja voi rantautua mikäli rantaviiva osuu kulkureitille. Kulkeutumisen lisäksi rasva voi sekoittua veteen, mikä tapahtuu siten että rasva tai öljy hajoaa pieniksi pisaroiksi ja sekoittuu pintakerroksen veteen (emulgoituu). Kulkeutumisen ja sekoittumisen lisäksi biodegeneroituva rasva tai öljy hajoaa bakteeritoiminnan ja/tai auringon UV-säteilyn seurauksesta. Hajoamisnopeus riippuu ympäristöolosuhteista, esim. lämpötilasta ja ravinnepitoisuudesta. Hajoamisnopeuksista ja yleensä kalankasvatuslaitokselta veteen joutuvan rasvan koostumuksesta on saatavilla huonosti tietoja, joten parempien tietojen puuttuessa tässä oletetaan että rasvasta on viiden päivän kuluessa veteen joutumisesta hajonnut 50%. Laskentamallissa rasvakuormitusta simuloitiin aineella, joka pyrkii kellumaan (negatiivinen sedimentoitumisnopeus -100 cm/d) ja hajoaa itsekseen kertoimella -0.14 1/d (puoliintumisaika 5d). Ajasta riippuva pitoisuus yhdessä pisteessä voidaan laskea kaavasta c = c 0 exp(-0.14 t), missä c 0 on alkupitoisuus ja t aika päivinä. Kasvatuslaitoksen aiheuttama keskimääräinen kuormitus arvioitiin ruokintamäärän perusteella seuraavasti: Päivittäinen ruokintamäärä on 12000 kg/d, josta noin 30% on rasvaa, pääasiassa rypsiöljyä. Tästä määrästä kalat käyttävät lähes arviona 98%, ja ylijäänyt rasva joko irtoaa veteen tai painuu pohjaa. Pinnalle päätyvän rasvan määräksi oletettiin tässä 1/10 ylijääneestä rasvamäärästä, eli 0,2% ruokinnan sisältämästä rasvasta. Rasvan päiväkuormitukseksi saadaan siis 12000 kg/d *0.3 * 0.002 = 7,2 kg/d. Mallissa käytettiin arvoa 8 kg/d. Rasvakuormitus sijoitettiin kalankasvatusaltaiden kohdalle neljään hilaruutuun, joista jokaiseen sijoitettiin kuormitus 2 kg/d. Kuormituksen sijoitus mallihilaan on esitetty kuvassa 1. Rasvalautan koko riippuu sen paksuudesta. Kasviöljyn tapauksessa öljy leviää kunnes se saavuttaa paksuuden, joka 1 10 µm välillä (Cedre, 2004). Jos rasvan määrä on 1 kg saadaan tästä tällöin 1 µm kerrospaksuudella enimmillään noin 1000 m 2 kokoinen lautta. 1 µm kerrospaksuutta vastaava ainepitoisuus on noin 1 mg/l (Rasvan/öljyn tiheys on luokkaa 885 kg/m 3, tässä on käytetty arvoa 1000 kg/m 3 ). Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen vaikutusten arviointiin 2015 2

Mallissa rasvakerroksen/lautan kulkeutumisen arviointiin on käytetty pitoisuuslaskentaa. Toinen mahdollinen tapa olisi käyttää partikkelikulkeutumiseen perustuvaa laskentaa. Pitoisuuslaskentaan perustuvat menetelmä on hieman epätarkka, sillä siinä kulkeutuvan aineen rantautumista ei oteta huomioon, vaan aine pysyy vedessä. Lisäksi tuuli vaikuttaa veden pinnalla olevan aineen kulkeutumiseen siten, että aivan pinnalla kulkeutuva aine (kuten öljy) liikkuu pintakerroksen virtauksen lisäksi myös tuulen painamana suoraan tuulen kulkusuuntaan pitoisuuslaskennan yhteydessä tätä tuulikomponenttia ei huomioida, vaan aineet kulkeutuvat pintakerroksen virtausten mukana. Kuva 1: Kalankasvattamon sijoitusalue (punainen suorakulmio) ja tulostusaikasarjapisteiden sijanti. Pisteet ovat noin 2km etäisyydellä kuormituspaikan keskikohdasta. 3.1. Kuukausikeskiarvot ja hetkelliset enimmäispitoisuudet Arvioidaan tässä laskettujen pitoisuuden kuukausikeskiarvojen avulla sitä, mille alueille rasvakalvo voi kuormituspaikasta kulkeutua, ja mikä on rasvakalvon esiintymisen todennäköisyys. Keskipitoisuuden katsotaan tässä siis esittävän hetkellisten korkeampien pitoisuuksien esiintymistiheyttä. Arvioidaan ensin se mallin laskema hetkellisen pitoisuuden arvo, jolla rasvakalvon esiintyminen on todennäköistä. Arvo riippuu mallin hilakoosta ja laskentamenetelmästä; mallin hilakopin koko on 100 x 100m, mutta rasvakalvo voi kulkeutua esim. 10m levyisenä lauttana. Edelleen mallin kulkeutumislaskennassa (mm. mallin hilakopin koosta johtuen) pitoisuus voi levitä todellista suuremmalle alueelle. Käytetään tässä leviämiselle varmuuskerrointa 100, eli arvioidaan että malli levittää pitoisuuden enintään sata kertaa liian suurelle alueelle. Hetkelliselle mallin laskemalla pitoisuudelle saadaan tästä esiintymisen raja-arvo 10 µg/l, eli jos tämä arvo ylittyy, on rasvakalvon esiintyminen todennäköistä. Kuukausikeskiarvon ja hetkellisen enimmäispitoisuuden suhdetta voi arvioida kuvassa 1 näkyvien aikasarjapisteiden tulosten perusteella. Taulukossa 1 on esitetty lasketuille kuukausille kustakin aikasarjapisteestä pisteen keskiarvo ja maksimiarvo, sekä näiden keskinäinen suhde. Suurin suhde Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen vaikutusten arviointiin 2015 3

(maksimi/keskiarvo) on noin 68,6 pisteelle Ko heinäkuussa 2010. Keskimäärin kerroin on luokkaa 20-30. Valitaan tässä tässä kertoimelle arvo 50, eli pisteen enimmäispitoisuus = 50 x laskettu keskipitoisuus. Edellä todettiin, että mikäli mallin laskema hetkellinen pitoisuus ylittää arvon 10 µg/l, voi rasvakalvoa esiintyä. Tästä saadaan keskipitoisuudelle raja-arvo, eli kun keskipitoisuus ylittää arvon 10 µg/50 = 0,2 µg/l, voi rasvakalvon esiintyminen olla mahdollista. Tämä raja-arvo päteen tässä esitetylle kuormituspaikalle, eikä ole suoraan sovellettavissa muille paikoille. Lasketut pitoisuuden kuukausikeskiarvot on esitetty kuvassa 2 vuoden 2010 kesä- syyskuun ajalta. Pitoisuudet kulkeutuvat pääasiassa pohjoiseen tai etelään vallitsevien tuulensuuntien mukaisesti. Keskipitoisuuden vähintään yhtenä laskettuna kuukautena kattaman 0,05-0,1 µg/l alueen sisällä sijaitsee kolme isompaa saarta, kuormituspaikan pohjoispuolella Iso-Pietari ja Kuornoori ja eteläpuolella Kalla. Tätä suurempien keskipitoisuuksien kattaman alueen sisällä ei ole saaria tai rannikkoa. 06/2010 07/2010 08/2010 09/2010 Kuva 2: Pitoisuuden kuukausikeskiarvot, kesä-syyskuu 2010 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen vaikutusten arviointiin 2015 4

Taulukko 1: Kuukausittaiset keski- ja enimmäispitoisuudet eri aikasarjapisteissä kesä- syyskuussa 2010, sekä niiden 3h jaksojen lukumäärä, kun pitoisuus ylittää 1 µg/l, ja kun pitoisuus ylittää 2 µg/l. kuukausi Piste k.a. std min max max/k.a. > 1.0 µg/l > 2 µg/l 06/2010 P 0.12 0.26 0.00 1.77 14.63 4 0 06/2010 Ko 0.05 0.12 0.00 1.32 28.63 1 0 06/2010 I 0.04 0.08 0.00 0.91 23.94 0 0 06/2010 Ka 0.08 0.15 0.00 1.04 13.69 1 0 06/2010 E 0.26 0.50 0.00 3.07 11.76 22 4 06/2010 Lo 0.07 0.15 0.00 1.14 16.58 2 0 06/2010 L 0.04 0.10 0.00 1.07 27.46 1 0 06/2010 Lu 0.04 0.09 0.00 0.72 17.80 0 0 k.a. 19.31 07/2010 P 0.15 0.19 0.00 0.87 5.82 0 0 07/2010 Ko 0.03 0.14 0.00 2.00 68.59 1 0 07/2010 I 0.03 0.08 0.00 0.64 25.42 0 0 07/2010 Ka 0.03 0.09 0.00 0.66 24.40 0 0 07/2010 E 0.06 0.19 0.00 1.16 18.74 2 0 07/2010 Lo 0.04 0.11 0.00 1.12 30.61 1 0 07/2010 L 0.02 0.09 0.00 1.15 55.03 1 0 07/2010 Lu 0.03 0.09 0.00 0.68 19.50 0 0 k.a. 31.01 08/2010 P 0.13 0.22 0.00 1.51 11.57 2 0 08/2010 Ko 0.06 0.16 0.00 1.52 27.02 2 0 08/2010 I 0.04 0.12 0.00 1.21 28.44 2 0 08/2010 Ka 0.04 0.08 0.00 0.58 14.51 0 0 08/2010 E 0.19 0.34 0.00 1.90 9.96 11 0 08/2010 Lo 0.04 0.10 0.00 0.80 21.22 0 0 08/2010 L 0.02 0.04 0.00 0.42 25.70 0 0 08/2010 Lu 0.02 0.04 0.00 0.35 17.91 0 0 k.a. 19.54 09/2010 P 0.15 0.25 0.00 1.25 8.11 1 0 09/2010 Ko 0.02 0.03 0.00 0.28 17.01 0 0 09/2010 I 0.02 0.05 0.00 0.59 31.89 0 0 09/2010 Ka 0.05 0.11 0.00 0.67 14.87 0 0 09/2010 E 0.19 0.33 0.00 2.21 11.77 6 1 09/2010 Lo 0.01 0.03 0.00 0.24 16.18 0 0 09/2010 L 0.02 0.06 0.00 0.49 25.66 0 0 09/2010 Lu 0.04 0.13 0.00 1.04 24.97 1 0 k.a. 18.81 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen vaikutusten arviointiin 2015 5

Aikasarjatuloksista voi arvioida myös rasvakalvon esiintymistä yksittäisessä pisteessä. Esimerkki lasketusta pitoisuusaikasarjasta (Iso-Pietari saaren eteläranta) on esitetty kuvassa 3. Aikasarjatulosten hetkellisten pitoisuuksien enimmäisarvot eri kuukausille on esitetty taulukossa 1. Edellä arvioitiin, että mallilla laskettu hetkellisen pitoisuusarvon olisi ylitettävä 10 ug/l, jotta rasvakalvon esiintyminen olisi mahdollista. Lasketuissa hetkellisissä 3h pitoisuuksissa 1 µg/l ylityksiä esiintyy harvakseltaan, pääasiassa pisteessä E. Yli 2 ug/l pitoisuuksien ylityksiä löytyy ainoastaan pisteessä E. Yli 4 µg/l pitoisuuksia ei aikasarjapisteissä tässä esitetyllä laskentajaksolla ollut. Kuvassa 4 on esitetty muutamia hetkellisiä pitoisuuksia 2-4.8.2010. Kuvan 3 aikasarjan suurin pitoisuus oli 4.8.2010 klo 2000. Tuuli oli alussa hetken 8 m/s etelästä, ja vaihteli sen jälkeen 2-5 m/s välillä. 3.8.2010 tuuli oli noin vuorokauden ajan lännestä ja voimakkuudeltaan 2 5 m/s. Kuva 3: Laskettu pitoisuusaikasarja Iso-Pietari saaren etelärannalle, kesä-syyskuu 2010. Iso-Pietari sijaitsee kuvassa 1 välittömästi pisteen P itäpuolella. 2.8.2010 klo 0800 3.8.2010 klo 0400 4.8.2010 klo 0000 4.8.2010 klo 2000 Kuva 4: Laskettuja hetkellisiä pitoisuuksia 2.8 4.8.2010. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen vaikutusten arviointiin 2015 6

4. Yhteenveto Kalankasvatuslaitokselta kulkeutuvan rasvakalvon esiintymistä ja rantautumista arvioitiin 3d-vedenlaatu- ja virtausmallin avulla. Rasvakalvon kulkeutumisesta kalankasvatuslaitoksilta ei löytynyt aikaisempia tutkimuksia, joten kuormitusten ja rasvan käyttäytymisen osalta jouduttiin turvautumaan valistuneisiin arvauksiin. Rasvakuormitukseksi arvioitiin 0,2 % ruokinnan sisältämästä rasvamäärästä. Rasvan oletettiin hajoavan vedessä siten, että sen määrä puoliintuu viiden päivän aikana mikrobitoiminnan seurauksena. Muodostaakseen pinnalla näkyvän rasvakalvon, on rasvamäärän ylitettävä jokin rajapitoisuus. Raja-arvona käytettiin tässä 1 mg/l, jolla rasva muodostaa 1 µm paksuisen kalvon (Cedre 2004). Annetuilla kuormituksilla rasvakalvon muodostuminen ja kulkeutuminen rantaan tarkastellulta kuormituspisteeltä vaikuttaa epätodennäköiseltä. Kesän 2010 ajalta lasketut hetkelliset pitoisuudet jäivät alle puoleen rasvakalvon esiintymiseen tarvittavasta pitoisuudesta kohtuullisen suurilla varmuuskertoimilla arvioituna. Todennäköisimmät kulkeutumissuunnat rasvakalvolle olivat etelä ja pohjoinen. Mallilaskenta ei käytännössä kertaakaan aikavälillä 1.6-1.10.2010 kuljettanut rasvakalvoa kasvatuspaikalta itään rannikolle asti. Tämä johtunee siitä, että tilanteessa, jossa tuuli on avomereltä rannikolle, mutta heikko, ei tuulen aiheuttama virtaus riitä kääntämään pintavirtausta riittävästi rannikolle päin. Jos taas tuuli on riittävän voimakas kääntämään virtauksen, lisää se samalla myös sekoittumista niin, että rasvakalvon esiintyminen ei ole enää todennäköistä. 5. Lähdeluettelo Cedre, 2004, Vegetable Oil Spills At Sea, Operational Guide. www.cedre.fr Lauri H., 2015, Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen vaikutusten arviointiin, YVA Oy tutkimusraportti. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen vaikutusten arviointiin 2015 7

Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin Raportti v1 4.11.2016 Hannu Lauri, YVA Oy Sinimäentie 10 B, 02630 Espoo puh: 09-7001 8680 fax: 09-7001 8682 email: hannu.lauri@eia.fi Sisältö 1. Tutkimuksen sisältö ja tavoitteet...2 2. Tutkimusalue ja mallihila...2 2.1. Mallihila...2 3. Virtauslaskenta...5 3.1. Laskentamenetelmä...5 3.2. Reuna- ja alkuarvot...5 3.3. Lähialueen lämpötila- ja tuulitiedot...5 3.4. Jäätilanne...8 3.5. Lasketut virtaukset...10 3.6. Virtausnopeudet sijoituspaikalla...13 4. Vedenlaadun laskenta...16 4.1. Vesistökuormitukset...16 4.1.1. Kuormitus mallissa...17 4.1.2. Laimenemisarvio...18 4.1.3. PTOT ja NTOT taustapitoisuudet...18 4.2. Keskipitoisuuskentät KV-kuormitukselle...18 4.2.1. KV-kuormitus, NTOT talvi 2010-2011...19 4.2.2. KV-kuormitus, PTOT talvi 2010-2011...21 4.2.3. KV-kuormitus, PO4P talvi 2010-2011...23 4.2.4. KV-kuormitus, NTOT talvet 2011-2012 ja 2012-2013...25 4.2.5. KV-kuormitus, PTOT talvet 2011-2012 ja 2012-2013...27 4.3. Keskipitoisuuskentät KV+OFF -kuormitukselle...29 4.3.1. KV+OFF -kuormitus, NTOT talvi 2010-2011...30 4.3.2. KV+OFF -kuormitus, PTOT talvi 2010-2011...32 4.3.3. KV+OFF-kuormitus, PO4P talvi 2010-2011...34 4.3.4. KV+OFF -kuormitus, NTOT talvet 2011-2012 ja 2012-2013...36 4.3.5. KV+OFF kuormitus, PTOT talvet 2011-2012 ja 2012-2013...38 4.4. Pitoisuuden nousu aikasarjapisteissä, KV-kuormitus...40 4.5. Pitoisuuden nousu aikasarjapisteissä, KV+OFF - kuormitus...42 5. Yhteenveto...44 6. Lähdeluettelo...45

1. Tutkimuksen sisältö ja tavoitteet Tutkimuksessa arvioitiin Luvian edustan virtauksia ja kuormitusten kulkeutumista suunnitellulta kalakasvatuslaitoksen talvisäilytyspaikalta 3D-virtaus- ja vedenlaatulaskentamallilla. Tavoitteena oli selvittää suunnitellun talvisäilytyspaikan kuormituksen aiheuttaman ravinnepitoisuuksien nousun vaikutusaluetta ja pitoisuusnousun määrää. Laskennat suoritettiin vuosien 2010-2011, 2011-2012 ja 2012-2013 talvijaksoille 1.10. 15.5. Suunnitellulla sijoituspaikalla on jo talvisäilytystä. Tässä on arvioitu sekä olemassa olevan talvisäilytyksen kuormitus, että olemassa olevan kuormituksen ja suunnitellun kuormituksen yhteisvaikutus. 2. Tutkimusalue ja mallihila Tutkimuksen kohdealue, kalankasvatuslaitoksen talvisäilytyspaikka, sijaitsee Porin ja Rauman välillä Luvian kunnan merialuella rannikolla Iso-Lampoori-niemen päässä. Vaikka alue sijoittuu sisäsaaristoon, on merialue Iso-Lapoorin länsi- ja lounaispuolella avointa. Iso-Lampoorista luoteeseen sijaitsevan Isomaasaaren ja rannikon välinen alue on kuitenkin matalaa ja saaristoista. Vesisyvyys talvisäilytyspaikan lähialueillaon tyypillisesti alle 10m, ja Isomaa-saaren ja säilytyspaikan välillä alle 5m. Alueen ominaispiirteisiin kuuluvat luode-kaakko suuntaiset niemet, lahdet ja syvänteet. Vallitseva tuulensuunta alueella on etelä-lounas, ja laajemman alueen virtaus on vallitsevilla etelänpuoleiseilla tuulilla tyypillisesti etelästä pohjoiseen. 2.1. Mallihila Kohdealueen mallintamiseen käytettiin alueellisesti tarkennettua 3-dimensioista mallihilaa, jossa on useita sisäkkäisiä tasoja. Varsinainen kohdealue on pyritty mallintamaan tutkimuksen tavoitteisiin nähden riittävällä tarkkuudella. Karkeampia hiloja käytetään määrittämään kohdealueen hilalle reuna-arvoja. Mallin tarkin hila 20m resoluutiolla kattaa kohdealueen ympäristön 1km säteellä ja on kooltaan 4 x 3 km. Näinkin tarkkaa hilaan on jouduttu käyttämään kohdealueen pienipiirteisyyden takia. Seuraava hilataso on 100m tarkkuudella ja kattaa 16.5 x 11.5 km alueen. Uloin hila kattaa koko Selkämeren Maarianhaminan- Korppoon tasolta Merenkurkkuun (tarkkuus 2,5 km, koko 255 x 363 km). Lisäksi väliin tarvitaan yksi hilataso laskennallisista syistä. Syvyyssuunnassa hilatasoja on 20 kappaletta. Hilatasojen syvyydet vaihtelevat pinnan lähellä käytetystä yhdestä metristä aina avomeren syvänteissä käytettyyn viiteenkymmeneen metriin. Laskentahilan suurin syvyys rajattiin 250 metriin. Laskentahilan on esitetty kuvissa 1-2 ja tarkemmat hilan tiedot taulukoissa 1 ja 2. Syvyystietona käytettiin karkeammissa hiloissa Itämerestä saatavilla olevaa ETOPO syvyysdataa (ETOPO 2006), sekä Selkämeren rannikon osalta Liikennevirasto digitaalista kartta-aineistoa (Liikennevirasto, 2014). Rantaviivatietona käytettiin Ruotsin osalta GHHS kartta-aineistoa (NOAA 2014) ja Suomen rannikon osalta Maanmittauslaitoksen 1:100 000 kartta-aineistoa (Maanmittauslaitos 2014). Kohdealueen lähivesien tietoja täydennettiin mittaamaan aluetta erikseen kaikuluotaimella, koska merikorttiaineistossa ei alueelta ollut syvyystietoja. Talvisäilytyspaikalle on suunniteltu tehtäväksi ruoppauksia, jotka on tässä otettu huomioon ja sijoitettu mallihilaan. Taulukko 1: Hilakoppien syvyysrajat Taso Syvyys (m) Taso Syvyys (m) 1 0-1 11 20-25 2 1-2 12 25-30 3 2-3 13 30-35 4 3-5 14 35-40 5 5-7 15 40-50 6 7-9 16 50-70 7 9-11 17 70-100 8 11-14 18 100-150 9 14-17 19 150-200 10 17-20 20 200-250 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 2

Taulukko 2: Sisäkkäiset hilojen tiedot Taso nro Hilakoppeja vaakasuunta Hilakoppeja pystysuunta Hilaruudun koko (m) Koko, vaakasuunta (km) Koko, pystysuunta (km) 0 102 145 2500 255 362.5 1 70 110 500 35 55 2 165 115 100 16.5 11.5 3 210 140 20 4.2 2.8 Kuva 1: Koko mallihila. Hilatasjen 1 ja 2 rajat esitetty harmalla viivalla. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 3

Kuva 2: 100 x 100m hilataso ja 20 x 20m hilatasojen rajat. Kuva 3: Tarkin 20 x 20m hilataso ja sen raja. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 4

3. Virtauslaskenta 3.1. Laskentamenetelmä Mallilaskelmat suoritettiin YVA Oy:n 3D-virtausmallilla, joka on hydrostaattisiin Navier-Stokesin yhtälöihin perustuva barokliininen vesialueille soveltuva malli (Koponen et.al, 2008). Sovelluksessa käytettiin seuraavia laskenta-asetuksia: Laskennassa käytetään epälineaarisia virtausyhtälöitä Vertikaalisuuntaisen turbulenssin laskennassa käytetään k-e turbulenssimallia Vaakasuuntainen turbulenssi lasketaan Smagorinskyn mallilla. Veden lämpötila ja suolaisuus laskettiin ottaen huomioon alkuarvot, reuna-arvot ja veden pinnan energiatasapaino. Mallin laskentahilana käytettiin neliöhilaa, jossa syvyyssuunnassa hilatasojen syvyydet ovat vakioita. Laskentahila on sisäkkäinen, ts. tarkentuu kohdealueelle. Valittuja laskentamenetelmiä käyttämällä on pyritty mahdollisimman hyvin todellisuutta vastaavaan virtausten kuvaamiseen, nykytason mallitietämyksen ja laskentatehon asettamissa rajoissa. Virtausmallilla laskettiin dynaamiset virtauskentät, eli virtaukset laskettiin ajallisesti muuttuvana mitattuja ja säämallilla laskettuja tuulitietoja hyväksi käyttäen. Lähialueen tuulitietoina käytettiin Rauman Kylmäpihjalan rannikkosääasemalta mitattuja tuulia. Ympäröivän merialueen tuulitietoina käytettiin ERA- Interim reanalysis-tuuli, lämpötila, ilmankosteus ja säteilytietoja, jotka ovat saatavilla 6h aikavälein 0.75 x 0.75 asteen mallihilassa (Berrisford et al. 2011). Mallin alueelle sijoittui 57 ERA-Interim sääpistettä. Jäätiedot saatiin mitatusta 1 km tarkkuuden jäätiedoista (Liikennevirasto 2016). Virtauslaskennan tärkeimpiä parametreja ovat tuuli- ja pohjakitka. Tuulikitkana käytettiin epälineaarista tuulikitkaa (arvo 0.0012) ja epälineaarista pohjakitkaa (arvo 0.0025). Arvoja käyttämällä pintavirtauksen nopeus on avomerellä keskimäärin noin 1.9-2.1% tuulen nopeudesta. 3.2. Reuna- ja alkuarvot Vedenkorkeusarvoina mallin reunoilla Ahvenaraumassa, Saaristomerellä ja Merenkurkussa käytettiin erillisellä koko Itämeren kattavalla mallilla laskettuja vedenkorkeuksia. Lämpötilan ja suolaisuuden alkuarvot asetettiin SMHI:n reanalysis datasta, joka saatu yhdistämällä 3nm:n Itämeren laskentamallin ja mittausten tuloksia (CMEMS 2016a). Merenkurkussa, Ahvenraumalla ja Saaristomerellä lämpötila- ja suolaisuuden reuna-arvot laskettiin käyttämällä erillistä Itämeren mallia. Suuria jokivirtaamia ei Luvian lähialueella ole. Pohjoisessa noin 30 km päässä Selkämereen virtaa Kokemäenjoki, joka otettiin laskentaan mukaan. Etelässä noin 15 km päässä kohdealueesta on Eurajoen ja Lapinjoen suistot. Molempien jokien vaikutus arvioitiin pieneksi (Eurajoen keskivirtaama 9,16 m3/s, Lapinjoen 3,58 m3/s), kumpaakaan otettu mukaan laskentaan. Olkiluodon ydinvoimalaitoksen lämpöpäästöä tai virtaamaa ei mallissa huomioitu (virtaama 30 m 3 /s, lämpöteho veteen 1670 MW). 3.3. Lähialueen lämpötila- ja tuulitiedot Virtauslaskennan tuulitietoina kohdealueen lähellä käytettiin Rauman Kylmäpihlajan rannikkosääasemalta 3 h välein tehtyjä tuulimittauksia (Ilmatieteen laitos, 2015). Kuvassa 4 on esitetty tuulen suunta-ja nopeusjakaumat laskettujen talvijaksojen ja talven 2013-2014 ajalta. Kuvassa 5 on esitetty ilman lämpötilat vastaavilta jaksoilta. Taulukossa 3 on esitetty keskilämpötilat ja tuulen keskinopeudet kultakin jaksolta. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 5

Kylmapihlaja_2010-2011 0 2 4 6 Kylmapihlaja_2011-2012 0 2 4 6 Kylmapihlaja_2012-2013 0 2 4 6 Kylmapihlaja_2013-2014 0 2 4 6 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Kylmapihlaja,1.11.2010-1.5.2011 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Kylmapihlaja,1.11.2011-1.5.2012 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Kylmapihlaja,1.11.2012-1.5.2013 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Kylmapihlaja,1.11.2013-1.5.2014 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Kuva 4: tuulijakaumat talville 2010-2014, Rauma Kylmäpihlaja (joka talvelta jakso 1.11-1.5.). Taulukko 3: Tuulennopeuden keskiarvot, tuulen suunnan mediaani ja ilman keskilämpötila vuosille 2010-2014 jaksolta 1.11.-1.5. Vuosi Tuulen nopeus, ka.[m/s] Tuulensuunta, med. [astetta] Ilman keskilämpötila[c] 2010-2011 7.96 190-3.66 2011-2012 8.82 130 0.58 2012-2013 7.95 190-1.77 2013-2014 9.01 190 1.30 ka. 7.10 190-0.89 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 6

10 Kylmapihlaja,1.11.2010-1.5.2011 0-10 -20 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 01/05 10 Kylmapihlaja,1.11.2011-1.5.2012 0-10 -20 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 01/05 10 Kylmapihlaja,1.11.2012-1.5.2013 0-10 -20 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 01/05 10 Kylmapihlaja,1.11.2013-1.5.2014 0-10 -20 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 01/05 Kuva 5: Päivittäiset minimi-, keski- ja maksimilämpötilat talville 2010-2014, Rauma Kylmäpihlaja (joka talvelta jakso 1.11-1.5). Tuulen osalta talvet 2010-2011 ja 2012-2013 muistuttavat tosiaan. Talvi 2011-2012 poikkeaa näistä siten, että kaakkoistuulia esiintyy enemmän ja tuulen nopeudet ovat keskimäärin suurempia. Kesään verrattuna talvi on kovatuulisempi ja tuulten suuntajakauma on vähemmän etelätuulipainotteinen kesään verrattuna. Lämpötilan osalta talvi 2010-2011on tässä esitetyistä neljästä talvijaksosta kylmin. Ensimmäinen pidempi pakkasjakso on jo marraskuun puolella ja helmikuun puolivälin jälkeen on pitkä kylmä jakso. Keskilämpötila nousee nollan yläpuolelle vasta huhtikuun alussa. Talvi 2011-2012 on verraten lämmin ja ainut pidempi pakkasjakso on tammikuun puolivälistä helmikuun puoliväliin. Keskilämpötilan on nollan yläpuolella maaliskuun alkupuolelta lähtien. Talven 2012-2013 lämpötila on vaihteleva, ensimmäinen pakkasjakso alkaa joulukuun alussa ja kestään noin kuukauden. Toinen kylmempi jakso sijoittuu tammikuun loppupuolelle ja kolmas maaliskuulle. Keskilämpötila on talvea 2010-2011 korkeampi. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 7

3.4. Jäätilanne Jäätilanne vaikuttaa siihen miten tuuli pääsee vaikuttamaan veden pintaan. Selkämeri ei tyypillisesti jäädy kokonaan, viimeisin pidempiaikainen umpeen jäätyminen tapahtui talvena 2010-2011, sitä ennen talvina 2005-2006, 2002-2003 ja 1995-1996. Välillä 1995-2015 Selkämeri on jäätynyt kokonaan neljästi, eli noin joka viides vuosi (Ilmatieteen laitos, 2016). 2012-2013 talvella Selkämeri meri oli 1.4.2013 lyhyen aikaa ohuessa jäässä (alle 5cm paksuista jäätä), mutta tätä ei katsottu varsinaiseksi umpeen jäätymiseksi. Laskettujen jäätalvien mitatut jääpeitteet on esitetty kuvissa 7-8 noin kahden viikon välein. Tiedot on poimittu Ilmatieteen Laitoksen tuottamista jääkartoista (CMEMS 2016b). Näistä talven 2010-2011 jääpeite oli kattavin ja kesti pisimpään, talven 2011-2012 jääpeite oli puolestaa lyhytkestoinen ja peitti vain rannikkoalueet. Talvella 2012-2013 jääpeite oli koko Selkämeren osalta lähinnä keskiarvoa, joskin jääpeitteen suurimman kattavuuden ajankohta osui noin kuukautta keskimääräistä myöhempään. 20101201 20101215 20110101 20110115 20110201 20110215 20110301 20110315 20110331 201104015 20110501 20110510 Kuva 6: Jääpeitteen paksuus talvella 2010-2011. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 8

20120101 20120115 20120201 20120215 20120301 20120315 20120401 20120415 20121203 20121215 20130101 20130115 20130201 20130215 20130301 20130315 20130401 201304015 20130501 20130510 Kuva 7: Jääpeitteen paksuus talvella 2011-2012 ja 2012-2013. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 9

Laskennassa käytetyt jäätiedot asetettiin suoraan edellä esitettyjen mittausten perusteella. Jäätiedot olivat saatavilla 1 x 1 km ruutuina, jossa jokaisessa ruudussa on tiedot jään paksuudesta ja jään kattavuudesta. - tiedon perusteella. Karttoja on saatavilla lähes joka päivälle, mutta tilanne rannikon lähellä ei jään osalta muutu kovinkaan nopeasti, joten jäätilanne päivitettiin malliin viiden päivän välein. Talvisäilytyspaikan lähialueen jään paksuus pisteestä P1 aikasarjana lasketuille talvijaksoille on esitetty kuvassa 8. Pisteen P1 sijainti löytyy kuvasta 11. 0.50 0.40 0.30 2010-2011 2011-2012 2012-2013 Jään paksuus, P1 0.20 0.10 0.00 1.11. 15.11.29.11.13.12.27.12. 10.1. 24.1. 7.2. 21.2. 7.3. 21.3. 4.4. 18.4. 2.5. päivämäärä Kuva 8: Jääpeitteen paksuus talvina 2010-2011, 2011-2012 ja 2012-2013, piste P1. 3.5. Lasketut virtaukset Kuvissa 5 ja 6 on esitetty keskimääräiset veden virtausnopeudet kahdelta eri tuulen suuntaa edustavalta jaksolta yhden vuorokauden ajalta. Lounaistuulia edustaa jakso 1.11.2011 klo 12-2.11.2011 klo 12, ja koillistuulia jakso 24.11.2010 klo 12-25.11.2010 klo 12. Virtaukset on esitetty 0-1 m pintakerroksesta ja 2-3 m kerroksesta kuvissa 9 ja 10. Tuulen suunnan ja nopeuden keski-, minimi- ja maksimiarvot on esitetty taulukossa 4. Taulukko 4: Virtauskuvien laskentajaksojen tuulet (k.a.=keskiarvo, std=keskihajonta, min=jakson minimi, max=jakson maksimi). Jakso k.a. std min max Lounaistuulet nopeus (m/s) 11.7 1.06 10.0 13.0 Lounaistuulet suunta ( ) 203 7.9 187 213 Koillistuulet nopeus (m/s) 13.8 1.72 10.3 15.4 Koillistuulet suunta ( ) 40 4.8 32 45 Lasketussa lounaistuulitilanteessa virtaus on pääosin lounaasta koilliseen rannikon suuntaa seuraten. Päävirtaus ohjautuu Isomaan eteläpuolella luoteeseen. Isomaan ja Iso-Lampoorin välistä kulkee kaksi pienempää virtausta, toinen seuraa rannikon suuntaa ja jatkaa sitten pääosin veneväylän suuntaisena koilliseen Isomaan ja Iso-Lampoorin välistä. Toinen virtaus seuraa Isomaan etelärantaa länteen, ja kiertyy sitten Isomaan itäpään kautta ja luoteeseen. Virtaukset näkyvät hyvin 2-3 m syvyyskerroksen kuvasta. Lasketussa luoteistuulitilanteessa virtaus pinnalla on lounaistuuliin nähden suunnaltaan päinvastainen. Pohjoisen suunnasta päävirtaus on rikkonaisempi ja ohjautuu osittain saariston sisälle, mistä johtuen veden vaihtuminen Isomaan ja Iso-Lapoorin välisellä aluella näyttäisi tässä tilanteessa olevan jonkin verran tehokkaampaa kuin lounaistuulitilanteessa. Tässä lasketussa koillistuulitilanteessa tuulennopeus on jonkin verran suurempi kuin lounaistuulilla, joten tilanteet eivät ole täysin vertailukelpoisia. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 10

Kuva 9: Laskettu virtaus 0-1 m ja 2-3m kerroksessa, lounaistuulet, 1-2.11.2011, keskinopeus 11.6 m/s Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 11

Kuva 10: Laskettu virtaus 0-1 m ja 2-3m kerroksessa, koillistuulet, 24-25.11.2010, keskinopeus 13.8 m/s Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 12

3.6. Virtausnopeudet sijoituspaikalla Talvisäilytyspaikan lähimaastoon sijoitettiin muutama aikasarjapiste, joiden paikat on esitetty kuvassa 11. Pisteiden P0 ja P2 kohdalta lasketut virtausnopeuden aikasarjat lasketuilta talvijaksoilta on esitetty kuvissa 12-14. Vastaavat keskimääräiset virtausnopeudet on esitetty taulukossa 5. Kuva 11: Talvisäilytyspaikan lähialueen aikasarjapisteiden sijainti. Taulukko 5: Keskimääräinen virtausnopeus talvisäilytyspaikan lähellä, jakso 1.11 15.5, ja jakso 1.2 1.3 Piste P0, syvyys 0,5 m (cm/s) Piste P0, syvyys 2,5 m (cm/s) Talvi ka sd min max ka sd min max 2010-2011 1.03 1.37 0.05 8.35 0.61 0.73 0.02 5.24 2011-2012 2.38 2.23 0.10 10.79 1.47 1.39 0.05 6.63 2012-2013 1.50 1.69 0.05 8.14 0.91 0.98 0.03 4.74 k.a. 1.64 0.07 9.10 1.00 0.03 5.53 Piste P2, syvyys 0,5 m (cm/s) Piste P2, syvyys 1,5 m (cm/s) 2010-2011 2.37 3.41 0.09 23.03 1.91 2.58 0.12 18.12 2011-2012 6.11 6.22 0.14 30.66 4.76 4.85 0.14 24.12 2012-2013 3.69 4.35 0.11 20.76 2.96 3.31 0.09 16.24 k.a. 4.06 0.12 24.82 3.21 0.12 19.49 Piste P0, syvyys 0,5 m (cm/s) Piste P0, syvyys 2,5 m (cm/s) Jakso ka sd min max ka sd min max 02/2011 0.42 0.17 0.16 1.12 0.29 0.16 0.07 0.89 02/2012 0.62 0.30 0.10 1.47 0.48 0.27 0.06 1.29 02/2013 0.65 0.29 0.19 1.90 0.41 0.24 0.11 1.54 k.a. 0.56 0.15 1.50 0.39 0.08 1.24 Piste P2, syvyys 0,5 m (cm/s) Piste P2, syvyys 1,5 m (cm/s) 02/2011 1.08 0.70 0.24 3.33 0.98 0.61 0.15 2.89 02/2012 1.66 1.01 0.22 5.04 1.45 0.87 0.18 4.38 02/2013 1.36 1.00 0.11 6.10 1.28 0.86 0.14 5.28 k.a. 1.37 0.19 4.82 1.23 0.16 4.19 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 13

Virtausnopeudet talvisäilytyspaikalla vaihtelevat Selkämeren jääpeitteestä riippuen. Rannikon jäätyessä virtausnopeudet putoavat pintakerroksessa pisteessä P0 tasolle 0,4-0,7 cm/s, ja pisteessä P2 tasolle 1,1 1,7 cm/s. Hitaimmat nopeudet ilmenevät tilanteessa jossa jääpeite on kattavin, ts. talvella 2010-2011. Pisteen P2 pintakerroksen suuntajakauma on piirretty kuvaan 15. Jakaumien perusteella jääpeitteisen aikana virtaama on pääosin etelästä pohjoiseen. 30 25 20 15 10 5 0 30 25 20 15 10 5 P0, talvi 2010-2+11 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 01/05 P2, talvi 2010-2+11 2.5m 0.5m 1.5m 0.5m 0 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 01/05 Kuva 12: Lasketut virtausnopeudet pisteissä P0 ja P2 0,5 ja 2,5 m syvyyksiltä talven 2010-2011 ajalta. 30 25 20 15 10 5 0 30 25 20 15 10 5 0 P0, talvi 2011-2+12 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 01/05 P2, talvi 2011-2+12 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 01/05 2.5m 0.5m 1.5m 0.5m Kuva 13: Lasketut virtausnopeudet pisteissä P0 ja P2 0,5 ja 2,5 m syvyyksiltä talven 2011-2012 ajalta. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 14

30 25 20 15 10 5 0 30 25 20 15 10 5 P0, talvi 2012-2+13 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 01/05 P2, talvi 2012-2+13 2.5m 0.5m 1.5m 0.5m 0 01/12 01/01 01/02 01/03 01/04 01/05 Kuva 14: Lasketut virtausnopeudet pisteissä P0 ja P2 0,5 ja 2,5 m syvyyksiltä talven 2012-2013 ajalta. 2011/02 2012/02 2013/02 0 20 40 60 0 20 40 60 0 20 40 60 Kuva 15: Virtausten suuntajakauma (tulosuunta, %) helmikuussa 2011,2011 ja 2013, piste P2 pintakerros. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 15

4. Vedenlaadun laskenta Talvisäilytyspaikan kuormitusten leviäminen ympäröivälle vesialueella arvioitiin vedenlaatumallilla. Kuormituksia oli kaksi, Kalavaltasen talvisäilytyksen kuormitus (KV), ja Offshore Fish Finlandtalvisäilytyksen kuormitus (OFF). KV- kuormitus on olemassa oleva kuormitus, ja OFF kuormitus on uusi arvioitava kuormitus. Mallilla laskettiin talvisäilytysjaksot 1.10. - 15.5. talville 2010-2011, 2011-2012 ja 2012-2013 kuormitukselle KV ja KV+OFF. Laskentamuuttujina käytettiin kokonaisfosforia (PTOT) ja kokonaistyppeä (NTOT), joista kokonaisfosfori jaettiin liukoiseen osaan (PO4P) ja kolmeen eri nopeudella laskeutuvaan partikkeleihin sitoutuneeseen fraktioon (PPA0, PPA1,PPA2). Tuloksissa esitetty kokonaisfosfori on aina liukoisen osan ja partikkeleihin sitoutuneiden osioiden summa (ts. PTOT = PO4P+PPA0+PPA1+PPA2). Laskennan tuloksena saatiin pitoisuusaikasarjoja valituista tulostuspisteistä sekä kuukausittaiset keskipitoisuuskentät. Aikasarjatulostuspisteistä saatiin pitoisuuden vaihtelu kyseisessä pisteessä ajan suhteen 3h välein. Keskipitoisuuskenttiin on laskettu kunkin kuukauden hetkellisten ravinnepitoisuuksien keskiarvo. 4.1. Vesistökuormitukset Kuormitusmäärät on saatu tutkimuksen tilaajalta. Ne on arvioitu massataseesta laskemalla ruokinnalla kasvatuskasseihin tuotu ravinnemäärä, mistä on vähennetty kalojen lisäkasvun sisältämä ravinnemäärä. Säilytyspaikan kuormitus vaihteli siten, että 2/3 kuormituksesta ajoittui jaksolle 1.10 31.12, ja 1/3 jaksolle 1.1 15.5. Tarkemmat kuormitusarvot on esitetty taulukossa 6. Kalankasvatuksen typpikuormitus päätyy veteen lähes kokonaan liukoisessa muodossa. Mallinnuksessa käytettiin laskeutumisnopeutta 3 cm/d, joka on aikaisemmissa havaittu hyväksi arvoksi kokonaistyppipitoisuuden kulkeutumisen arvioinnissa makean- ja murtoveden mallisovelluksissa. Kalankasvatuksen vesistöön päätyvä kokonaisfosforikuormitus voidaan jakaa kahteen osaan, liukoiseen fosforiin ja partikkeleihin sitoutuneeseen fosforiin. Jälkimmäinen jaettiin tässä vielä kolmeen eri nopeudella laskeutuvaan fraktioon. Liukoisen fosforin osuudelle kokonaisfosforikuormituksesta on kirjallisuudessa useita arvoja ja osuus riippuu käytetystä kalanrehusta. Liukoisen fosforin osuus arvioidaan tyypillisesti olevan 20% luokkaa (Lund et al. 2011) kokonaisfosforimäärästä. Sopivaa rehua käyttämällä leville käyttökelpoisen fosforin osuus voi olla kuitekin pienempi (Ekholm & Krogerus 2003, Vielma et al. 2000). Tässä laskennassa liukoisen fosforin osuutena on käytetty 20% osuutta kokonaisfosforista. Kirjallisuuden (Reid et al. 2009, Wong & Piedrahita, 2000) perusteella kokonaisfosfori jaettiin tässä neljään osaan, liukoiseen fosforiin (PO4P) ja kolmeen eri nopeudella lasketuviin partikkelihin sitoutuneeseen fraktioon (PPA0, PPA1, PPA2). Kokonaisfosforin fraktiot, vastaavat laskeutumisnopeudet ja osuudet kokonaisfosforista olivat laskennassa seuraavat: PO4P (0 cm/d, 20%), PPA0 (50 cm/d, 22%), PPA1 (0.03 cm/s, 29%), ja PPA2 (1 cm/s, 29%). PPA2 kuvaa tässä nopeiten laskeutuvaa fosforikomponenttia. Ero pohjakertymisessä verrattuna nopeammin kuin 1 cm/s laskeutuvaan ainekseen on pieni, sillä vesi on matalaa ja PPA2 painuu 1 cm/s laskeutumisnopeudella pohjaan käytännössä siinä hilaruudussa missä kuormitus sijaitsee. Pohjalle kertyvä partikkelimuotoinen aines ei tyypillisesti jää heti pohjaan vaan resuspension ja pohjakulkeutumisen seurauksena ajautuu vielä pohjaa pitkin virtausten mukana. Resuspensio ja pohjakulkeutuminen on mallissa huomioitu käyttämällä pohjalle sedimentoitumisessa laskeutumisnopeutta pienempää arvoa, joka oli neljäsosa laskeutumisnopeudesta. Itämeren olosuhteissa fosforia sisältävä kiintoaines siirtyy villikalojen ja edelleen planktonin ravinnoksi (Gyllenhammer 2005). Pohjalle kertyneestä aineksesta voi liueta ravinteita jotka joutuvat edelleen joko veteen tai pohjaeläimistön käyttöön. Näitä prosesseja ei tässä laskennassa ole huomioitu. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 16

4.1.1. Kuormitus mallissa Talvisäilytysalueen kuormituksien sijoitus mallihilaan on esitetty kuvassa 16. Sijoitusalueen keskipisteen koordinaatit ovat (desimaaliastetta): N 61,3311 E 21,5454. Mallihilassa molemmat kuormitukset sijoitettiin omalle 20 x 80 m alueelleen 0-4 m syvyyteen viistosti neljään hilaruutuun, ja jaettin tasan siten että kussakin pisteessä kuormitus oli 0,25 x kokonaiskuormitus (OFF tai KV). Kuormitukset vaihtelivat s.e. alkutalvesta (31.12 asti) kuormitus oli suurempi ja lopputalvesta pienempi. Kuormitusmäärät on esitetty taulukossa 5 ja sijainti kuvassa 16. Taulukko 6: Vedenlaadun laskennassa käytetyt kuormitukset Jakso Kuormittaja Vesistökuorma Fosforin fraktiot PTOT NTOT PO4P PPA0 PPA1 PPA2 kg/d kg/d kg/d kg/d kg/d kg/d Alkutalvi KV 0.183 1.752 0.037 0.040 0.053 0.053 Lopputalvi KV 0.056 0.539 0.011 0.012 0.016 0.016 Alkutalvi OFF 0.511 4.88 0.102 0.112 0.148 0.148 Lopputalvi OFF 0.176 1.68 0.035 0.039 0.051 0.051 Alkutalvi KV+OFF 0.694 6.632 0.139 0.152 0.201 0.201 Lopputalvi KV+OFF 0.232 2.219 0.046 0.051 0.067 0.067 Kuva 16: Talvisäilytyspaikan sijoitusalue ja tulostusaikasarjapisteiden sijanti. Pisteet P1-P6 ovat noin 0,8 km etäisyydellä kuormituspaikan keskikohdasta. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 17

4.1.2. Laimenemisarvio Lähtökohdaksi virtauslaskennan tulosten arviointiin on hyvä arvioida vesimäärä, joka tarvitaan talvisäilytyksen aiheuttaman kuormituksen laimentamiseksi annettuun rajapitoisuuteen. Talvisäilytyksen typpikuormitus alkutalvesta on noin 6,5 kg/d. Alla arvioidaan vesimäärä, mikä talvisäilytyspaikan alueella tarvitaan, jotta typpipitoisuus vedessä jäisi alle 30 µg/l. Tarvittava vesitilavuus lasketaan seuraavasti: V = L / c, missä L on kuormitus (g/d), c on tavoitepitoisuus (g/m 3, sama kuin mg/l), ja V tarvittu vesitilavuus (m 3 ). Jos kuormitus on 6500 g/d ja tavoitepitoisuus 0,03 mg/l on tarvittava tilavuus 217000 m 3 /d. Läpivirtausnopeutta arvioitaessa tarvitaan vielä poikkileikkaus minkä läpi virtaus kulkee. Kuormituspaikan pohjoispuolella olevan saarten välisen salmen (Kuva 11, piste P2) poikkileikkaus on mallihilasta arvioituna noin 500 m 2. Tarvittava virtausnopeus salmessa olisi tällöin 217000 m 3 /d / 500 m 2 = 434 m/d = 0,5 cm/s. Taulukon 5 tietojen mukaan virtausnopeus on salmen keskellä on luokkaa 1 cm/s, joten sen pitäisi olla riittävän suuri typpipitoisuuden nousun pitämiseksi alle 30 µg/l tasolla. Tässä laskelmassa ei oteta huomioon sitä, että virtaussuunta vaihtelee. 4.1.3. PTOT ja NTOT taustapitoisuudet Alueelle etelästä kulkeutuvia taustapitoisuuksia voi arvioida Kylmäpihlavan länsipuolelta (Vedenlaadun seurantapiste Kylmäpihlava länsi 435, Hertta 2016) mittattujen ravinnepitoisuuksien perusteella. Piste kuvaa kohdealueelle etelästä tulevaa pitoisuutta, joskin Eurajoen suu sijoituu mittauspisteen ja talvisäilytyspaikan välille ja voi nostaa pitoisuuksia pisteessä 435 mitatusta. Kokonaisfosforin keskimääräinen pitoisuus Kylmäpihlavan mittauspisteeessä 1-10 m syvyydellä oli luokkaa 15 µg/l. Helmi-maaliskuun kuukausikeskiarvot ovat jonkin verran tätä korkeampia, välillä 15-17 µg/l. Kokonaistypen keskimäärinen kesäpitoisuus pisteessä oli luokkaa 250 µg/l ja maaliskuun keskipitoisuus jonkin verran tätä korkeampi 300 µg/l. Alueen pohjoispuolella on vedenlaadun mittauspiste Lankoorin länsipuolella (Vedenlaadun seurantapiste Luv122 Lankoori Länsi, Hertta 2016), joka voi katsoa edustavan pohjoisesta kohdealueelle tulevien vesien pitoisuuksia tai vaihtoehtoisesti etelätuulilla kohdealueelta poistuvia pitoisuuksia. Tässä pisteessä keskimääräinen kokonaisfosforipitoisuus oli noin 15 µg/l luokkaa, kesäkuukausina 10 15 µg/l välillä ja syksyllä ja talvella 15 20 µg/l välillä. Kokonaistyppipitoisuudesta oli tietoja vain 1990-luvun alkupuolelta, näiden mittausten keskiarvo oli 250 µg/l. 4.2. Keskipitoisuuskentät KV-kuormitukselle Talvisäilytyspaikan kuormituksen aiheuttamat keskipitoisuuden nousut laskettiin KV-kuormitukselle ja KV+OFF-kuormitukselle (taulukko 6). Molempien kuormitusvaihtoehtojen tulokset on esitetty erikseen. Pitoisuusnousut laskettiin kokonaistypelle (NTOT), kokonaisfosforille (PTOT) ja liukoiselle fosforille (PO4P). KV-kuormituksen aiheuttaman pitoisuusnousun kuukausikeskiarvot on esitetty kuvissa 17-26. Kuvista 17 ja 18 löytyy kokonaistypen (NTOT), kuvista 19 ja 20 kokonaisfosforin (PTOT) ja kuvista 21 ja 22 liukoisen fosforin pitoisuuksien kuukausikeskiarvot talvijakson 2010-2011 ajalta pintakerroksessa ja 2-3 m syvyyskerroksessa. Talville 2011-2012 ja 2012-2013 NTOT ja PTOT pitoisuusnousut on esitetty pintakerroksen osalta kuvissa 23-26. Näille talville on esitetty vain NTOT ja PTOT pintakerroksesta. Talvi 2010-2011 oli jääpeitteisen kauden osalta pisin lasketuista talvista, joskin 2012-2013 talvella rannikon jääpeitteinen jakso oli lähes saman kestoinen. Pienehköstä vedenvaihdunnasta huolimatta KVkuormituksen aiheuttamat talviaikaiset ravinnepitoisuuksien kuukausikeskiarvot eivät nouse kovinkaan korkeiksi taustapitoisuuksiin verrattuna. Kuukausikeskiarvot jäävät kokonaistypen osalta alle 10 µg/l (< 5 % taustapitoisuudesta), kokonaisfosforin osalta alle 0,5 µg/l (< 3 % taustasta) ja liukoisen fosforin osalta alle 0,2 µg/l kaikkina laskettuina kuukausina aivan kuormituspaikan lähialueetta lukuunottamatta. Jääpeitteinen aika näkyy vedenvaihdunnan pienentymisenä ja vastaavasti pitoisuuksien nousemisen. Pitoisuudet kulkeutuvat pääasiassa rannan suuntaisesti. Veneväylän tasalla (kuva 16, pisteiden P3 ja P4 suuntainen linja) veden vaihtuvuus on suurempi, jolloin väylän tasolle kulkeutuvat pitoisuudet laimenevat nopeasti. Pitoisuuksia voi ajoittain kertyä talvisäilytyspaikan lähelle lahdenpohjiin, joissa vedenvaihto on pieni. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 18

4.2.1. KV-kuormitus, NTOT talvi 2010-2011 NTOV 2010/10 0-1m 2-3m NTOV 2010/11 0-1m 2-3m NTOV 2010/12 0-1m 2-3m NTOV 2011/1 0-1m 2-3m Kuva 17: KV-kuormitus, NTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2010/10-2011/01 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 19

NTOV 2011/2 0-1m 2-3m NTOV 2011/3 0-1m 2-3m NTOV 2011/4 0-1m 2-3m NTOV 2011/5 0-1m 2-3m Kuva 18: KV-kuormitus, NTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2011/02-2011/05. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 20

4.2.2. KV-kuormitus, PTOT talvi 2010-2011 PTOT 2010/10 0-1m 2-3m PTOT 2010/11 0-1m 2-3m PTOT 2010/12 0-1m 2-3m PTOT 2011/1 0-1m 2-3m Kuva 19: KV-kuormitus, PTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2010/10-2011/01 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 21

PTOT 2011/2 0-1m 2-3m PTOT 2011/3 0-1m 2-3m PTOT 2011/4 0-1m 2-3m PTOT 2011/5 0-1m 2-3m Kuva 20: KV-kuormitus, PTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2011/02-2011/05. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 22

4.2.3. KV-kuormitus, PO4P talvi 2010-2011 PO4P 2010/10 0-1m 2-3m PO4P 2010/11 0-1m 2-3m PO4P 2010/12 0-1m 2-3m PO4P 2011/1 0-1m 2-3m Kuva 21: KV-kuormitus, PO4P pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2010/10-2011/01 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 23

PO4P 2011/2 0-1m 2-3m PO4P 2011/3 0-1m 2-3m PO4P 2011/4 0-1m 2-3m PO4P 2011/5 0-1m 2-3m Kuva 22: KV-kuormitus, PO4P pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2011/02-2011/05. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 24

4.2.4. KV-kuormitus, NTOT talvet 2011-2012 ja 2012-2013 NTOT 2011/10 0-1m 2012/10 0-1m NTOT 2011/11 0-1m 2012/11 0-1m NTOT 2011/12 0-1m 2012/12 0-1m NTOT 2012/1 0-1m 2013/1 0-1m Kuva 23: KV-kuormitus, NTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2011/10 2012/01 ja 2012/10 2013/01 pintakerroksessa. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 25

NTOT 2012/2 0-1m 2013/2 0-1m NTOT 2012/3 0-1m 2013/3 0-1m NTOT 2012/4 0-1m 2013/4 0-1m NTOT 2012/5 0-1m 2013/5 0-1m Kuva 24: KV-kuormitus, NTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2012/2 2012/05 ja 2013/2 2013/5 pintakerroksessa. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 26

4.2.5. KV-kuormitus, PTOT talvet 2011-2012 ja 2012-2013 PTOT 2011/10 0-1m 2012/10 0-1m PTOT 2011/11 0-1m 2012/11 0-1m PTOT 2011/12 0-1m 2012/12 0-1m PTOT 2012/1 0-1m 2013/1 0-1m Kuva 25: KV-kuormitus, PTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2011/10 2012/01 ja 2012/10 2013/01 pintakerroksessa. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 27

PTOT 2012/2 0-1m 2013/2 0-1m PTOT 2012/3 0-1m 2013/3 0-1m PTOT 2012/4 0-1m 2013/4 0-1m PTOT 2012/5 0-1m 2013/5 0-1m Kuva 26: KV-kuormitus, PTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2012/2 2012/05 ja 2013/2 2013/5 pintakerroksessa. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 28

4.3. Keskipitoisuuskentät KV+OFF -kuormitukselle KV+OFF-kuormituksen aiheuttama pitoisuusnousu on esitetty kuvissa 27-36. Kuvista 27 ja 28 löytyy kokonaistypen (NTOT), kuvista 29 ja 30 kokonaisfosforin (PTOT) ja kuvista 31 ja 32 liukoisen fosforin pitoisuuksien kk-keskiarvot talvijakson 2010-2011 ajalta pintakerroksessa ja 2-3 m syvyyskerroksessa. Talville 2011-2012 ja 2012-2013 NTOT ja PTOT pitoisuusnousut on esitetty pintakerroksen osalta kuvissa 33-36. Näille kahdelle talvelle on esitetty vain NTOT ja PTOT pintakerroksesta. KV+OFF kuormitus on lähes nelinkertainen KV-kuormitukseen verrattuna. Noin 500 m säteen ulkopuolella kuormituspaikasta talviaikaiset ravinnepitoisuuksien kuukausikeskiarvot pysyvät yhteiskuormituksella kokonaistypen osalta alle 20 µg/l (< 10 % taustapitoisuudesta), kokonaisfosforin osalta alle 1 µg/l (< 7 % taustasta) ja liukoisen fosforin osalta alle 0,5 µg/l. Suurimmat pitoisuusnousut ovat helmi-maaliskuussa 2013. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 29

4.3.1. KV+OFF -kuormitus, NTOT talvi 2010-2011 NTOT 2010/10 0-1m 2-3m NTOT 2010/11 0-1m 2-3m NTOT 2010/12 0-1m 2-3m NTOT 2011/1 0-1m 2-3m Kuva 27: KV+OFF-kuormitus, NTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2010/10-2011/01 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 30

NTOT 2011/2 0-1m 2-3m NTOT 2011/3 0-1m 2-3m NTOT 2011/4 0-1m 2-3m NTOT 2011/5 0-1m 2-3m Kuva 28: KV+OFF -kuormitus, NTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2011/02-2011/05. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 31

4.3.2. KV+OFF -kuormitus, PTOT talvi 2010-2011 PTOT 2010/10 0-1m 2-3m PTOT 2010/11 0-1m 2-3m PTOT 2010/12 0-1m 2-3m PTOT 2011/1 0-1m 2-3m Kuva 29: KV+OFF -kuormitus, PTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2010/10-2011/01 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 32

PTOT 2011/2 0-1m 2-3m PTOT 2011/3 0-1m 2-3m PTOT 2011/4 0-1m 2-3m PTOT 2011/5 0-1m 2-3m Kuva 30: KV+OFF -kuormitus, PTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2011/02-2011/05. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 33

4.3.3. KV+OFF-kuormitus, PO4P talvi 2010-2011 PO4V 2010/10 0-1m 2-3m PO4V 2010/11 0-1m 2-3m PO4V 2010/12 0-1m 2-3m PO4V 2011/1 0-1m 2-3m Kuva 31: KV+OFF -kuormitus, PO4P pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2010/10-2011/01. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 34

PO4V 2011/2 0-1m 2-3m PO4V 2011/3 0-1m 2-3m PO4V 2011/4 0-1m 2-3m PO4V 2011/5 0-1m 2-3m Kuva 32: KV+OFF -kuormitus, PO4P pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2011/02-2011/05. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 35

4.3.4. KV+OFF -kuormitus, NTOT talvet 2011-2012 ja 2012-2013 NTOT 2011/10 0-1m 2012/10 0-1m NTOT 2011/11 0-1m 2012/11 0-1m NTOT 2011/12 0-1m 2012/12 0-1m NTOT 2012/1 0-1m 2013/1 0-1m Kuva 33: KV+OFF -kuormitus, NTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2011/10 2012/01 ja 2012/10 2013/01 pintakerroksessa. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 36

NTOT 2012/2 0-1m 2013/2 0-1m NTOT 2012/3 0-1m 2013/3 0-1m NTOT 2012/4 0-1m 2013/4 0-1m NTOT 2012/5 0-1m 2013/5 0-1m Kuva 34: KV+OFF -kuormitus, NTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2012/2 2012/05 ja 2013/2 2013/5 pintakerroksessa. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 37

4.3.5. KV+OFF kuormitus, PTOT talvet 2011-2012 ja 2012-2013 PTOT 2011/10 0-1m 2012/10 0-1m PTOT 2011/11 0-1m 2012/11 0-1m PTOT 2011/12 0-1m 2012/12 0-1m PTOT 2012/1 0-1m 2013/1 0-1m Kuva 35: KV+OFF -kuormitus, PTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2011/10 2012/01 ja 2012/10 2013/01 pintakerroksessa. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 38

PTOT 2012/2 0-1m 2013/2 0-1m PTOT 2012/3 0-1m 2013/3 0-1m PTOT 2012/4 0-1m 2013/4 0-1m PTOT 2012/5 0-1m 2013/5 0-1m Kuva 36: KV+OFF -kuormitus, PTOT pitoisuuden nousun kuukausikeskiarvot, 2012/2 2012/05 ja 2013/2 2013/5 pintakerroksessa. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 39

4.4. Pitoisuuden nousu aikasarjapisteissä, KV-kuormitus Pitoisuuden nousua yksittäisissä pisteissä arvioitiin asettamalla mallialueelle aikasarjapisteitä ja tarkastelemalla näistä pisteissä laskettua ajasta riippuvaa pitoisuustietoa. Aikasarjapisteet sijoitettiin noin 0,8 km etäisyydelle kuormituspisteestä kuvan 16 esittämiin paikkoihin. Kokonaisfosfori- ja kokonaistyyppipitoisuuden nousun keskiarvot aikasarjapisteissä 0-1m syvyydeltä keskiarvoina lasketuilta talvijaksoila on esitetty kuvassa 27. Vastaavat numeeriset arvot on esitetty taulukossa 7. Kuvassa 28 on esitetty lisäksi NTOT ja PTOT pitoisuusaikasarjat pisteistä P1 ja P6. Kuva 37: KV-kuormitus,NTOT ja PTOT keskipitoisuudet KV-kuormituksella kuormituspaikkaa ympäröivissä pisteissä, jakso 1.10.-15.5. Taulukko 7: KV-kuormitus, NTOT ja PTOT keskipitoisuudet (µg/l) KV-kuormituksella kuormituspaikkaa ympäröivissä pisteissä, jakso 1.10.-15.5 Piste 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2010-2011 2011-2012 2012-2013 P1 NTOT 1.057 0.299 1.970 PTOT 0.042 0.012 0.080 P2 NTOT 0.343 0.096 0.442 PTOT 0.013 0.004 0.018 P3 NTOT 0.157 0.050 0.114 PTOT 0.006 0.002 0.004 P4 NTOT 0.158 0.054 0.111 PTOT 0.006 0.002 0.004 P5 NTOT 0.497 0.189 0.404 PTOT 0.019 0.008 0.016 P6 NTOT 0.833 0.544 0.936 PTOT 0.036 0.026 0.042 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 40

14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 0.5 0.4 NTOT_piste_1 11/10 12/10 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 NTOT_piste_6 11/10 12/10 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 PTOT_piste_1 2012-2013 2011-2012 2010-2011 2012-2013 2011-2012 2010-2011 2012-2013 2011-2012 2010-2011 0.3 0.2 0.1 0 0.5 0.4 11/10 12/10 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 PTOT_piste_6 2012-2013 2011-2012 2010-2011 0.3 0.2 0.1 0 11/10 12/10 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 Kuva 38: KV-kuormitus, NTOT ja PTOT päivittäiset keskipitoisuudet pisteissä P1 ja P6, jakso 1.10.-15.5. Pitoisuuden keskimääräinen nousu on suurin pohjois- ja eteläsuunnissa olevissa pisteissä P1ja P6. Kokonaisfosforin osalta keskipitoisuuden nousu jäi näissä pisteissä enimmäkseen alle 0,4 µg/l, ja kokonaistypen osalta alle 10 µg/l. Selkein pitoisuusnousu molemmilla kokonaisravinteilla tapahtuu keväällä 2013 pisteessä P1. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 41

4.5. Pitoisuuden nousu aikasarjapisteissä, KV+OFF - kuormitus Pitoisuuden nousua yksittäisissä pisteissä arvioitiin asettamalla mallialuelle aikasarjapisteitä ja tarkastelemalla nissä laskettua ajasta riippuvaa pitoisuustietoa. Aikasarjapisteet sijoitettiin noin 0,8 km etäisyydelle kuormituspisteestä kuvan 16 esittämiin paikkoihin. Kokonaisfosfori- ja kokonaistyyppipitoisuuden nousun keskiarvot aikasarjapisteissä 0-1m syvyydeltä keskiarvoina lasketuilta talvijaksoila on esitetty kuvassa 39. Vastaavat numeeriset arvot on esitetty taulukossa 8. Kuvassa 40 on esitetty lisäksi NTOT ja PTOT pitoisuusaikasarjat pisteistä P1 ja P6. Kuva 39: NTOT ja PTOT keskipitoisuudet kuormituspaikkaa ympäröivissä pisteissä, jakso 1.10.-15.5. Taulukko 8: NTOT ja PTOT keskipitoisuudet (µg/l) kuormituspaikkaa ympäröivissä pisteissä, jakso 1.10.- 15.5 Piste 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2010-2011 2011-2012 2012-2013 P1 NTOT 4.628 1.128 7.117 PTOT 0.179 0.045 0.283 P2 NTOT 1.285 0.333 1.453 PTOT 0.048 0.013 0.056 P3 NTOT 0.589 0.187 0.418 PTOT 0.022 0.007 0.016 P4 NTOT 0.596 0.207 0.411 PTOT 0.022 0.008 0.016 P5 NTOT 1.801 0.693 1.330 PTOT 0.068 0.028 0.053 P6 NTOT 3.498 2.375 3.747 PTOT 0.149 0.109 0.164 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 42

50 40 30 20 NTOT_piste_1 2010-2011 2011-2012 2012-2013 10 0 50 40 30 20 10 11/10 12/10 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 NTOT_piste_6 2010-2011 2011-2012 2012-2013 3 0 11/10 12/10 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 PTOT_piste_1 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2 1 0 3 11/10 12/10 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 PTOT_piste_6 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2 1 0 11/10 12/10 01/11 02/11 03/11 04/11 05/11 Kuva 40: NTOT ja PTOT päivittäiset keskipitoisuudet pisteissä P1 ja P6, jakso 1.10.-15.5. Pitoisuuden keskimääräinen nousu on suurin pohjois- ja eteläsuunnissa olevissa pisteissä P1ja P6. Kokonaisfosforin osalta keskipitoisuuden nousu jäi näissä pisteissä enimmäkseen alle 2 µg/l, ja kokonaistypen osalta alle 50 µg/l. Selkein pitoisuusnousu molemmilla kokonaisravinteilla tapahtuu keväällä 2013 pisteessä P1. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 43

5. Yhteenveto Tässä raportissa on arvioitu Luvian edustalle Iso-Lampoorin niemeen sijoitettavan kalankasvatuslaitoksen talvisäilytyspaikan aiheuttaman fosfori- ja typpikuormituksen leviämistä ympäröivälle vesialueelle. Aluetta kuvattiin 3-dimensioisella virtaus- ja kulkeutumismallilla, jonka hilatarkkuus suunnitellun laitoksen lähialueella oli 20m. Laskenta suoritettiin kolmelle talvijaksolle vuosien 2010-2013 ajalta. Talvien jäätilanne vaihteli ankarasta lyhyeen. Kuormituksia aluella oli kaksi, KalaValtasen jo olemassa oleva kuormitus (KV), ja tämän lisäksi samalle aluelle suunniteltu Offshore Fish Finland talvisäilytyspaikan kuromitus (OFF). Talvisäilytyspaikan aiheuttama ravinnekuormitus arvioitiin KV-kuormituksen osalta olemassa olevan vesiluvan perusteella ja OFF-kuormituksen perusteena ruokintamäärän 20tn/talvi perusteella. Yhteiskuormitus oli alkutalvesta (1.1 asti) 0,7 kg/d fosforia ja 6,6 kg/d typpeä, ja lopputalvesta (1.1 eteenpäin) 0.23 kg/d fosforia ja 2,2 kg/d typpeä. Talvisäilytyksen aiheuttama ravinnepitoisuuden nousu laskettiin sijoittamalla arvioitu kuormitus suunnitellulle sijoituspaikalle ja laskemalla kuormituksen aiheuttama pitoisuus ympäröivällä vesialueella. Tuloksista laskettiin ravinnepitoisuuksille kuukausikeskiarvot ja näiden lisäksi hetkelliset pitoisuudet muutamille tulostuspisteille. Talvisäilytyspaikka sijoittuu suojaiselle saarten ympäröimälle vesialueelle. Jäättömänä aikana läpivirtaus alueella on suojaisuudesta huolimatta kohtalaisen hyvä. Jääpeitteisenä aikana säilytyspaikan läpivirtaus on luokkaa 1-1.5 cm/s, ja pääosin (2/3 ajasta) etelästä pohjoiseen. Veden vaihtuminen alueella on mallilaskentojen perusteella riittävä pitämään talvisäilytyksen aiheuttaman pitoisuusnousun kuukausikeskiarvon 500m säteen ulkopuolella kuormituspaikasta kokonaisfosforin osalta alle 1µg/l tasolla (7% taustapitoisuudesta, taustapitoisuus 15 µg/l) ja typen osalta alle 20 µg/l tasolla (10 % taustapitoisuudesta, taustapitoisuus 250 µg/l). Talvisäilytyspaikalta kuormitukset kulkeutuvat pääasiassa pohjoiseen tai etelään. Lännessä kulkevan veneväylän tasolla on suurempi läpivirtaus, joka pitää pitoisuudet talvisäilytyspaikasta länteen matalalla tasolla. Ravinnekuormitusta kertyy ajoittain sijoituspaikan välittömällä lähialueella oleviin lahdenpohjukoihin. Talvisäilytyksen aiheuttama pitoisuuden päiväkeskiarvojen nousu 0,8 km etäisyydellä kuormituspaikasta olevissa mittauspisteissä oli kokonaisfosforin osalta alle 2 µg/l ja kokonaistypen osalta pääosin alle alle 50 µg/l. Mainittujen enimmäispitoisuuksien esiintyminen oli pääasiassa lyhytkestoista ja keskipitoisuudet jäivät näitä enimmäisarvoja selvästi pienemmiksi. Korkeimpien pitoisuuksien esiintyminen riippui pääasiassa jääpeitteisen ajan pituudesta. Mitä pidempään jääpeitteinen jakso kesti, sen korkeammaksi pitoisuudet pääsevät nousemaan. Mallilaskennassa ei huomiotu pohjakuormitusta, eli pitkän aikajakson aikana pohjaan kertyvien ja sieltä mahdollisesti takaisin ravinnekiertoon joutuvien ravinteiden osuutta. Olkiluodon ydinvoimalaitoksen jäähdytysvesikierron vaikutus alueen virtauksiin avovesiaikana on tässä arvioitu pieneksi, eikä sitä ole laskennassa otettu huomioon. Jääpeitteen ahtautumista ei ole pystytty mallissa huomioimaan, mikäli jää ahtautuu salmiin, voi läpivirtaus alueella olla tässä arvioitua pienempi. Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 44

6. Lähdeluettelo Berrisford P, Dee D, Poli P, Brugge R, Fielding K, Fuentes M, Kallberg P, Kobayashi S, Uppala S and Simmons A, 2011, The ERA-Interim archive Version 2.0, ERA report series no 1, November 2011, ECMWF CMEMS, 2016a, Copernicus Marine Service, http://marine.copernicus.eu/, Baltic Sea Physics Reanalysis from SMHI 1989-2014, (BALTICSEA_REANALYSIS_PHYS_003_008), accessed 09/2016 CMEMS, 2016b, Copernicus Marine Service, http://marine.copernicus.eu/, Baltic Sea Sea-Ice concentrations and thickness charts (SEAICE_BAL_SEAICE_L4_NRT_OBSERVATIONS_011_004), Ilmatieteen laitos (FMI), accessed 09/2016 Ekholm P, Krogerus K, 2003, Determining algal-available phosphorus of differing origin, routine phosphorus analysis versus algae assays, Hydrobiologia 492, pp.29-43. Etopo 2006, ETOPO2v2, 2-Minute Gridded Global Relief Data, 2006, US National Geophysical Data Center (NGDD), http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/global/etopo2.html Gyllenhammar A, Håkanson L, 2005, Environmental consequence analyses of fish farm emissions related to different scales and exemplified by data from the Baltic a review, Marine Environmental Research 60 (2005) 211 243 Hertta, 2016, Suomen Ympäristökeskuksen HERTTA-tietokanta, tiedot haettu 09/2016. Ilmatieteen laitos, 2015, avoin data, haettu 02/2015. Ilmatieteen laitos, 2016, jäätalvet, http://ilmatieteenlaitos.fi/jaatalvet, tiedot haettu 09/2016. Liikennevirasto 2014, Liikenneviraston merikarttatietokannan aineistoa, haettu 12/2014. Lisenssitiedot: http://portal.liikennevirasto.fi/sivu/www/f/aineistopalvelut/avoin_data/avoimen_datan_lisenssi Lund I, Dalsgaard J, Rasmussen H, Holm J, Jokumsen A, 2011, Replacement of fish meal with a matrix of organic plant proteins in organic trout (Oncorhynchus mykiss) feed, and the effects on nutrient utilization and fish performance, Aquaculture, Vol 321,Issues 3 4, pp 259 266 Maanmittauslaitos 2014, Maanmittauslaitoksen Maastokartta 1:100 000 aineistoa, haettua 12/2014. Lisenssiehdot http://www.maanmittauslaitos.fi/avoindata_lisenssi_versio1_20120501 NOAA 2014, NOAA National Geophysical Data Center, GSHHG coastline data, Extracted 07/2007, http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/shorelines/shorelines.html. Reid G, Liutkus M, Robinson S, Chopin T, Blair T, Lander T, Mullen J, Page F, Moccia RD, 2009, A review of the biophysical properties of salmonid faeces: implications for aquaculture waste dispersal models and integrated multi-trophic aquaculture, Aquaculture Research, 2009, Vol 40, pp. 257-273 Vielma J, Mäkinen T, Ekholm P, Koskela J, 2000, Influence of dietary soy and phytase levels on performance and body composition of large rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and algal availability of phosphorus load, Aquaculture, 183 (3-4), 349-362. Wong K, Piedrahita R, 2000, Settling velocity characterization of aquacultural solids, Aquacultural Engineering Vol 21, pp. 233-246 Virtausmalli Luvian edustalle kalankasvatuksen talvisäilytyksen vaikutusten arviointiin 2016 45

SISÄLTÖ 1. JOHDANTO... 1 2. SEURANTA- JA TARKKAILUVELVOITE... 1 3. TARKKAILUKOHTEET... 2 4. TARKKAILUALUEEN YLEISKUVAUS... 3 5. AIKAISEMPI TARKKAILU... 4 6. TARKKAILUOHJELMA... 6 6.1 PÄÄLLYSLEVÄSTÖ... 6 6.2 VEDENLAATU... 6 6.3 KASVIPLANKTONTUTKIMUS... 7 6.4 POHJAELÄINTUTKIMUS... 7 6.5 MUUTOKSET TARKKAILUASEMISSA... 8 7. TARKKAILUOHJELMAN KEHITTÄMINEN... 8 8. RAPORTOINTI... 8 VIITTEET LIITTEET: Liite 1. Kalankasvatuslaitosten sekä vesistö- ja pohjaeläintarkkailuasemien sijaintikartta

Vesiosasto/HA 3.11.2015 Kirjenumero 915/15 VARSINAIS-SUOMEN ELY-KESKUKSEN PÄÄTÖKSEN (7/2015) MUKAINEN LUVIAN EDUSTAN KALAN- KASVATUSLAITOSTEN VESISTÖVAIKUTUSTEN TARKKAILUOHJELMA 1. JOHDANTO Varsinais-Suomen ELY-keskus hyväksyi Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistyksen laatiman Luvian edustan kalankasvatuslaitosten vesistövaikutusten tarkkailuohjelman 30.10.2015 (Dnro VARE- LY/833/07.00/2011) tietyin muutoksin. Edellytetyt muutokset on päivitetty tähän tarkkailuohjelmaan. 2. SEURANTA- JA TARKKAILUVELVOITE Luvialla toimivien kalankasvatuslaitosten velvoitetarkkailu perustuu voimassa oleviin lupapäätöksiin (Taulukko 2.1). KalaValtanen Oy:n uusi ympäristölupahakemus saatettiin vireille vuoden 2013 lopulla. Alueen kalankasvatuslaitosten velvoitetarkkailu on toteutettu yhteistarkkailuna kolmen vuoden välein. Tarkkailu suoritettiin edellisen kerran vuonna 2014 ja se toteutettiin Varsinais-Suomen ELYkeskuksen hyväksymällä tavalla. Taulukko 2.1. Vuonna 2014 Luvian saariston alueella kalaa kasvattaneiden kalankasvatuslaitosten kasvatusluvat. Laitos Kasvatusyksikkö Voimassa Altaiden Rehu Rehu Ominaisoleva pinta-ala lupapäätös m 2 kg N kg P g N/kg g P/kg KalaValtanen Oy 214, Iso Lampoori VHO 09/0502/2, 2920 *) 400 50 - - 6.10.2009 KalaValtanen Oy 217, Haavasten Pitkäkari VHO 09/0502/2, 6.10.2009 KalaValtanen Oy 218, Santakari VHO 09/0502/2, 6.10.2009 Hampin Kala ja Merikuljetus Oy**) 205, Orskeri ESAV I 199/2012/2 27.9.2012 kuormitus 1600 4100 540 47 6,5 1100 3000 390 47 6,5 500 1300 175 40 5,5 *) Iso Lampoorin alueella talvivarastointipaikka: 2700 m 2 (15.10-15.5) sekä myyntivarasto 220 m 2 **) Hampin Kala ja Merikuljetus Oy:n Orskerin kasvatusyksikkö on vuokrattu KalaValtanen Oy:lle www.kvvy.fi etunimi.sukunimi@kvvy.fi ( 03 ) 2461 111 PL 265, 33101 Tampere

2 3. TARKKAILUKOHTEET Luvian saaristossa kasvatettiin kalaa vuonna 2014 yhteensä 3 eri yksikössä (liite 1). Kaikkien yksiköiden kalankasvatuksesta vastasi KalaValtanen Oy (Taulukko 3.1). KalaValtanen Oy on vuokrannut Hampin Kala ja Merikuljetus Oy:n Orskerin kasvatusyksikön ja vastaa sen toiminnasta. KalaValtanen Oy:n Iso Lampoorin yksikössä on talvivarastointipaikka ja myyntivarasto. Taulukko 3.1. Luvian kalankasvatuslaitosten kassien koordinaatit. Koodi Kalalaitos Yksikkö Kassien GPS-koordinaatit 205 Hampin Kala ja Merikuljetus Oy Orskeri 6821121 3204562 (Orskeri vuokrattu KalaValtanen Oy:lle) 217 KalaValtanen Oy Haavasten Pitkäkari 6814652 3206134 6814675 3206242 218 KalaValtanen Oy Santakari 6814056 3204532 6813980 3204497 Kalaa kasvatettiin Luvian merialueella vuonna 2014 yhteensä 136920 kg vuotuisena lisäkasvuna ilmaistuna. Tähän käytettiin kuivarehua yhteensä 158400 kg (Taulukko 3.2). Kalankasvatus oli vuoteen 2011 verrattuna tehokkaampaa, sillä alueen rehukertoimeksi muodostui vuonna 2014 1,12. Luvian saaristossa kasvatetun kalan määrä vähentyi vuosituhannen vaihteessa selvästi laitosten määrän sekä myös kasvatuslupien pienenemisen myötä. Kasvatuksen tuotantotehokkuus on sen sijaan vastaavasti parantunut rehujen sekä kalojen laadun kehittyessä. Taulukko 3.2. Kalankasvatuslaitosten tuotanto Luvian saaristossa vuonna 2014 sekä kokonaistuotannon kehitys vuosina 1993 2014. Ka i kki vuonna 2014 toimi ne e t l a i toks e t Kuiva re hu Lis ä kasvu Re hukg kg ke rroi n 205, Ha mp i n Ka l a ja Me ri kul jetus Oy, Ors ke ri 22000 19500 1,13 214, Ka l a Va l ta ne n Oy, Iso La mpoori 6250 5600 1,12 217, Ka l a Va l ta ne n Oy, Ha a va s te n Pi tkä ka ri 63000 56000 1,13 218, Ka l a Va l ta ne n Oy, Sa nta ka ri 46000 41200 1,12 Yhte e ns ä /kes ki a rvo 137250 122300 1,12 Yhte e ns ä (kai kki ko. vuode n la i toks et) 1993 319800 200040 1,60 1994 300620 216713 1,39 1995 299045 198900 1,50 1996 278625 199555 1,40 1997 317200 218900 1,45 1998 297600 220700 1,35 1999 264550 192200 1,38 2000 218500 166500 1,31 2001 193700 167944 1,15 2002 123875 115177 1,13 2003 123650 104500 1,18 2004 142000 129875 1,09 2005 136625 125700 1,09 2006 159175 144700 1,09 2008 144925 130900 1,11 2011 158400 136920 1,16 2014 137250 122300 1,12

3 Kalankasvatuksen aiheuttama vesistökuormitus on ollut vuosina 2001 2014 aiempaa vähäisempää (Taulukko 3.3). Kuormitus on pudonnut alle puoleen 1990-luvun loppupuolen tasoon verrattuna. Kuormitusluvut kuvaavat maksimikuormitusta altaista ympäristöön. Esitetystä kuormituksesta osa mahdollisesti sedimentoituu pohjaan ulosteiden mukana. Taulukko 3.3. Kalalaitosten vesistökuormitus vuonna 2014 sekä kokonaiskuormituksen kehitys vuosina 1988 2014. Kuormitus on laskettu vähentämällä rehun sisältämistä fosfori- ja typpimääristä kalojen lisäkasvuun sitoutuneet fosfori- (0,4 % lisäkasvusta) ja typpimäärät (2,75 % lisäkasvusta). Rehun fosforipitoisuutena on käytetty vuonna 2014 0,65 % ja typpipitoisuutena 6,5 %. Kokona i s kuormi tus / Kokona is kuormi tus /vuosi Ka i kki vuonna 2014 toimi ne et l a i toks e t kg P kg N 205, Ha mpi n Ka l a ja Me ri kul je tus Oy, Ors ke ri 109,0 893,8 214, Ka l a Va l ta ne n Oy, Iso La mpoori 30,7 252,3 217, Ka l a Va l ta ne n Oy, Ha a va s te n Pi tkä ka ri 226,2 1857,0 218, Ka l a Va l ta ne n Oy, Sa nta ka ri 311,5 2555,0 Yhte e ns ä 677 5558 Yhte e ns ä (ka i kki ko. vuode n l a i toks e t) 1988 1732 13429 1989 2075 15944 1990 1959 15500 1991 2082 16257 1992 2242 17740 1993 2398 18983 1994 2139 17129 1995 2195 17456 1996 2005 14630 1997 2296 16184 1998 2093 14763 1999 1877 13233 2000 1278 9217 2001 952 7836 2002 632 5274 2003 687 5717 2004 758 6333 2005 726 6072 2006 857 7183 2008 722 5821 2011 813 5760 2014 677 5558 4. TARKKAILUALUEEN YLEISKUVAUS Luvian edustan merialue on tyypillistä Selkämeren rannikkoaluetta. Sisäsaaristo on sokkeloinen saarten ja karien rikkoma varsin matala merialue. Syvyys on suurella osalla aluetta 5 metriä tai vähemmän. Luvian saariston eteläosassa sijaitsevan Iso Lampoorin pohjoispuolella mereen laskee Harjajuopa, joka virtaa peltovaltaisten alueiden läpi. Lisäksi Harjajuopaan johdetaan Luvian kunnan jätevedet. Verkkolahden alueella mereen laskevat Taalinlahdenoja ja Sassilanjuopa kulkevat myös peltovaltais-

4 ten alueiden läpi. Hajakuormitus painottunee kevät- ja syysylivalumakausiin, kun taas kalankasvatuksen vesistövaikutukset ovat voimakkaimmillaan kesäaikana ja alkusyksyllä. Luvian sisäsaaristoa voidaan pitää lievästi rehevänä rehevyystason ollessa ulkosaaristoa korkeampi. Päällysveden fosforipitoisuus on vaihdellut Luvian saaristossa keskimäärin 6-30 µg/l. Vedet ovat ajoin hyvin sameita, mikä heikentää veden laatua. Matalan merialueen kyseessä ollessa yksi vaihtelua aiheuttava tekijä on tuuliolot. Kovan tuulen vallitessa vesi sekoaa voimakkaasti ja fosforipitoisuudet kohoavat. Ajoittain myös ulkosaariston vesi saattaa samentua ja näkösyvyydet laskevat 1 metrin tasolle. Merialueen ekologinen tila on Luvian sisäsaariston alueella Varsinais-Suomen ELY-keskuksen päätöksen mukaan tyydyttävä ja ulkosaariston alueella hyvä. Päällysveden keskimääräisen fosforipitoisuuden perusteella Luvian sisäsaaristossa sijaitseva Huhtmaa-Kolmihaara-Hyviluoto alue voidaan luokitella reheväksi. Pitoisuudet vaihtelevat kuitenkin varsin paljon, sillä parhaimmillaan fosforipitoisuus on ollut karuille vesille ominainen ja suurimmillaan pitoisuudet ovat reheville vesille ominaisia, yli 30 µg/l. Kalankasvatuksen kokonaismäärä ja vesistökuormitus on vähentynyt Huhtmaa-Kolmihaara-Hyviluoto alueella viime vuosina ja kalankasvatustoiminta loppui kokonaan vuoden 2009 lopussa. Hampin Kala ja Merikuljetus Oy:n Orskerin yksikkö sijaitsee Hyviluodon lounaispuolella, jossa keskimääräinen fosforipitoisuus on vaihdellut lievästi rehevästä rehevään. Alueelta ei ole kuitenkaan käytettävissä kovin pitkältä ajalta vedenlaatutuloksia. Etelämpänä sisäsaaristoa sijaitsevan KalaValtanen Oy:n Iso Lampoorin yksikön ympäristössä keskimääräinen fosforipitoisuus kuvastaa vain lievää rehevyyttä. Iso Lampoorin yksikössä ei ole kasvatettu kalaa enää vuoden 2001 jälkeen. Vuodesta 2002 lähtien KalaValtanen Oy:n kalankasvatus on tapahtunut Haavasten Pitkäkarin ja Santakarin yksiköissä, jotka sijaitsevat ulommassa saaristovyöhykkeessä, josta lounaaseen aukeava merialue on varsin avoin, minkä seurauksena veden vaihtuvuus on sisäsaaristoa tehokkaampaa. Ulommassa saaristovyöhykkeessä keskimääräinen fosforitaso on ollut lievästi reheville vesille ominainen ja alimmillaan fosforipitoisuudet ovat olleet karujen vesien tasoa. Vedet ovat sisäsaaristoon verrattuna lisäksi selvästi kirkkaampia ja näkösyvyydet ovat parhaimmillaan useiden metrien luokkaa. Alueella ei yleensä esiinny termistä kerrostumista kuten ei sisäsaaristossakaan. Planktonlevien määrää kuvaava klorofylli a -pitoisuus on vaihdellut Porin merialueen yhteistarkkailuasemalla 122 vuosina 1993 2013 tasolla 0,8-5,8 mg/m 3. Arvot vaihtelevat karun ja lievästi rehevän veden välillä. Luvian saariston kalankasvatukseen liittyvien tarkkailuasemien klorofylli a -pitoisuudet mitattiin vuonna 2011 kaksi kertaa kesän aikana. Taso vaihteli välillä 1,1-4 mg/m 3, eli karun veden tason ja lievästi rehevän veden tasolla. Rehevän veden raja-arvoa 10 µg/l ei lähestytty yhdelläkään tarkkailuasemalla. 5. AIKAISEMPI TARKKAILU Luvian edustan merialueella toimivien kalalaitosten velvoitetarkkailu on muotoutunut yhteistyössä Lounais-Suomen ympäristökeskuksen (nyk. Varsinais-Suomen ELY-keskus) kanssa. Tarkkailun piirissä ovat aiemmin olleet Hampin Kala ja Merikuljetus Oy:n, Meranon ja KalaValtanen Oy:n kalankasvatuslaitokset, joista viime vuosina kalankasvatusta on tapahtunut enää ainoastaan KalaValtanen Oy:llä. Tarkkailu on perustunut kaikkien kalankasvatuslaitoksen osalta voimassa oleviin lupapäätöksiin.

5 Vesistötarkkailua on suorittanut alusta lähtien Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistys ry. Ohjelman sisältöä on tarkistettu tarvittaessa Lounais-Suomen ympäristökeskuksen hyväksymällä tavalla. Viimeksi tarkkailuun on tehty muutoksia vuonna 2008 (Paakkinen 2008). Tarkkailuasemia oli vuonna 2014 yhteensä 17 (Taulukko 5.1). Lisäksi Harjajuovan edustalla tarkkailua suoritettiin 2 tarkkailuasemalla Luvian kunnan toimeksiannosta. Tarkkailuasemilla tutkittiin rehevyystasoa perifytontutkimusten eli päällyslevästötutkimusten avulla kalojen kasvatuskaudella kahdella inkubointijaksolla. Päällyslevästötutkimuksen lisäksi tarkkailtiin päällysveden (1 m) vedenlaatua. Tarkkailuasemilta otettiin vesinäytteet molempien inkubointijaksojen alussa. Näytteistä määritettiin kokonaisfosforipitoisuus ja klorofyllipitoisuus. Inkubointijaksojen alussa ja lopussa tarkkailuasemilta mitattiin veden lämpötila ja määritettiin näkösyvyys. Tarkkailuohjelman mukaisesti havaintopaikoilta 7D ja 8B otettiin lisäksi 1 m pohjan yläpuolelta näytteet, joista määritettiin kokonaisfosforin ja hapen pitoisuudet sekä lämpötila. Taulukko 5.1. Luvian kalankasvatuslaitosten tarkkailuasemat ja niiden koordinaatit sekä näytteenottoajankohdat vuonna 2014. Koodi Asemakuvaus GPS-koordinaatit Näytteenotto 28.7-11.8 11.8-25.8 Asema 20 Orskeri, eteläpuoli 6821247 3204868 x x Asema 21C Orskeri, lounaispuoli 6821195 3204392 x x Asema 22C Iso Huilkrunni, pohjoispuoli 6820924 3204629 x x Asema V11 Vähäkallionkari, itäpuoli 6819223 3206170 x x Asema 7 Isomaa, eteläpuoli 6815725 3206122 x x Asema 7C Vähä-Haavanen, länsipuoli 6815698 3204200 x x Asema K1 Iso Lampoorin perkaamon edusta 6814627 3208286 x x Asema P9B Iso Lampoori, kvl edusta 6814983 3207897 x x Asema 8B Haavasten Pitkäkari, koillispuoli 6814782 3205871 x x Asema 17A Haavasten Pitkäkari, kaakkoispuoli 6814494 3206130 x x Asema 17C Haavasten Pitkäkari, itäpuoli 6814669 3206373 x x Asema 18 Iso Haavanen, eteläpuoli 6814553 3205169 x x Asema 19A Santakari, koillispuoli 6814300 3204592 x x Asema 19D Santakari, kaakkoispuoli 6813926 3204636 x x Asema 19E Santakari, eteläpuoli 6813866 3204444 x x Asema 22D Iso Matiskari 6821692 3203883 x x Asema 7D Katavakari, luoteispuoli 6813470 3205866 x x Luvian merialueelta otettiin kasviplanktonnäytteet Vähäkallionkarin havaintopaikalta (V11) vuosina 2008, 2011 ja 2014. Näytteistä määritettiin kasviplanktonlajiston koostumus ja biomassa laajaa kvantitatiivista menetelmää käyttäen. Näytteet määritti Sanna Kankainen. Pohjaeläintarkkailua on suoritettu alueella vuosina 2005, 2010 ja 2013 neljältä näyteasemalta, jotka sijaitsevat 150 m ja 500 m etäisyydellä kasvatusasemista (Liite 2). Näiden lisäksi vertailunäyteasemia on kolme kappaletta.

6 6. TARKKAILUOHJELMA 6.1 PÄÄLLYSLEVÄSTÖ Tarkkailualueen rehevyystasoa tarkkaillaan päällyslevästötutkimusten avulla yhteensä 14 tarkkailuasemalla (Taulukko 6.1, liite 1). Päällyslevästötutkimus tehdään kaksi kertaa kalojen kasvatuskauden aikana heinä-elokuussa kolmen vuoden välein, alkaen vuodesta 2017. Päällyslevästötutkimuksen inkubointijakson pituus on kolme viikkoa. Biologisten näytteiden otossa noudatetaan vesi- ja ympäristöhallituksen näytteenotto-ohjeita. Päällyslevästötutkimus tehdään siten, että 10 x 15 cm kokoiset pleksilevyt ripustetaan poijun ja ankkurin varassa veteen niin, että levyt ovat 1 m:n syvyydessä pystyasennossa. Kullakin tarkkailuasemalla on neljä rinnakkaista levyä. Levyjä pidetään vedessä 21 vrk, minkä jälkeen levyt viedään laboratorioon, jossa ne pakastetaan. Määritykset tehdään kolmesta rinnakkaisesta levystä ja yksi jätetään pakastimeen mahdollista mikroskopointia varten. Levylle kertyneen päällyslevästön sisältämä klorofylli-a määritetään kuten veden klorofyllipitoisuus. Taulukko 6.1. Luvian edustan kalankasvatuslaitosten yhteistarkkailun havaintopaikat ja havaintoajankohdat. Havaintoasema 1. jakso 2. jakso LUVILO/21C Orskeri, lounaispuoli x x LUVILO/22C Iso Huilkrunni, pohjoispuoli x x LUVILO/22D Iso Matiskari x x LUVILO/V11 Vähäkallionkaru, itäpuoli x x LUVILO/7 Isomaa, eteläpuoli x x LUVILO/7C Vähä-Haavanen, länsipuoli x x LUVILO/7D Katavakari, luoteispuoli x x LUVILO/K1 Iso Lampoorin entisen perkaamon edusta x x LUVILO/P9B Iso Lampoori, kvl edusta x x LUVILO/17A Haavasten Pitkäkari, kaakkoispuoli x x LUVILO/17C Haavasten Pitkäkari, itäpuoli x x LUVILO/18 Iso Haavanen, eteläpuoli x x LUVILO/19D Santakari, kaakkoispuoli x x LUVILO/19E Santakari, eteläpuoli x x 6.2 VEDENLAATU Vedenlaadun tarkkailua tehdään samoilla tarkkailuasemilla kuin päällyslevästön tarkkailu (Taulukko 6.1, liite 1). Tarkkailu tehdään joka vuosi 1-2 kertaa, siten että kaksi kertaa kesässä (elo- ja syyskuun lopussa) toteutettava näytteenotto tehdään kolmen vuoden välein, seuraavan kerran vuonna 2018. Muutoin näytteet otetaan kerran elokuun lopussa.

7 Vesinäytteistä määritetään kokonaisfosfori- ja kokonaistyppipitoisuus sekä klorofylli a -pitoisuus. Lisäksi mitataan veden lämpötila ja määritetään näkösyvyys. Vesinäytteet otetaan 1 m:n syvyydestä lukuun ottamatta klorofyllipitoisuutta, joka otetaan kokoomanäytteenä (Taulukko 6.2). Lisäksi havaintopaikoilta 22C, 17C, 19D ja 18 otetaan 1 m pohjan yläpuolelta näytteet, joista määritetään kokonaisfosforin ja hapen pitoisuudet sekä lämpötila. Näytteenotto toteutetaan paikan syvimmästä kohdasta. Pohjan läheisyydestä otettavista näytteistä määritetään kokonaisfosfori- ja fosfaattifosforipitoisuus, kokonaistyppi-, ammoniumtyppi-, ja nitraatti-nitriittityppipitoisuus sekä happipitoisuus ja hapen kyllästysaste. Näytteenottosyvyyden lämpötila mitataan näytteenoton yhteydessä. Taulukko 6.2. Koontanäytteen syvyyden määräytyminen. Näkösyvyys (m) Koontanäytteen ottosyvyys (m) 0-1,0 0-2 1,1-2,0 0-4 2,1 3,0 0-6 3,1-4,0 0-8 > 4,1 0-10 Vesianalyysit tehdään akkreditoidussa laboratoriossa soveltuvien, pääasiassa FINAS-akkreditoitujen SFS-standardien mukaisesti. Vesinäytteiden otossa noudatetaan vesi- ja ympäristöhallituksen näytteenotto-ohjeita. 6.3 KASVIPLANKTONTUTKIMUS Kasviplanktontutkimus tehdään joka kolmas vuosi alkaen vuodesta 2018. Tutkimus toteutetaan siis samoina vuosina laajemman vesinäytteenoton kanssa. Asemalta V11 ja 17C otetaan kasviplanktonnäyte tuotantokerroksen koontanäytteestä kerran elokuun lopussa. Näytteestä määritetään kasviplanktonin biomassa ja lajisto laajaa kvantitatiivista menetelmää käyttäen. Tutkimuksessa noudatetaan Järvinen ym. 23.9.2011 päivitettyä ohjeistusta. Tulokset viedään ympäristöhallinnon ylläpitämään kasviplanktonrekisteriin vuosiraportin valmistumiseen mennessä. 6.4 POHJAELÄINTUTKIMUS Pohjaeläintutkimus tehdään joka kolmas vuosi, alkaen vuodesta 2016. Pohjaeläintarkkailuun kuuluu neljä näyteasemaa, jotka sijaitsevat noin 150 m ja 500 m etäisyydellä kasvatusasemista (Liite 1). Näiden lisäksi vertailunäyteasemia on kolme kappaletta. Näytteenottoajankohta on loppusyksyllä. Näytteenotossa ja näytteiden käsittelyssä noudatetaan ympäristökeskuksen laatimaa ohjetta (Kantola ym. 2001) sekä näytteenottostandardia SFS 5076 (Anon. 1989). Näytteet otetaan Van Veen näytteenottimella, jonka näytepinta-ala on 310 cm 2. Kultakin asemalta otetaan kolmesta nostosta koostuva kokoomanäyte. Näyte seulotaan 0,50 mm ja 1,0 mm seulakoolla ja seulafraktiot käsitellään erillisinä. Pohjaeläimet poimitaan ja punnitaan tuoreena laboratoriossa valkealta alustalta suurennus-

8 lamppua hyödyntäen. Määritys pyritään ulottamaan tärkeimpien ryhmien osalta lajitasolle asti. Pohjaeläimistä lasketaan BBI-indeksit ja tulokset viedään ympäristöhallinnon ylläpitämään pohjaeläinrekisteriin vuosiraportin valmistumiseen mennessä. 6.5 MUUTOKSET TARKKAILUASEMISSA Asema 19A, 8B ja 20 lakkautetaan. Havaintoasema 21C siirretään Orskerin laitoksen pohjoispuolelle, samalle etäisyydelle laitoksesta kuin asema 22C. 7. TARKKAILUOHJELMAN KEHITTÄMINEN Tarkkailuohjelmaa muutetaan ilmenevien tarpeiden mukaisesti Varsinais-Suomen ELY-keskuksen hyväksymällä tavalla. 8. RAPORTOINTI Tarkkailussa saatuja tuloksia verrataan vesienhoidon ekologisessa luokittelussa käytettäviin kyseisen pintavesityypin luokkarajoihin. Raportoinnissa pyritään erottamaan hajakuormituksen ja kalankasvatuksen vaikutukset toisistaan. Tätä varten raportoinnissa huomioidaan myös Eurajoen ja Eurajoensalmen tarkkailuissa saadut tulokset. Tarkkailutulokset toimitetaan tarkkailuvuoden jälkeisen huhtikuun loppuun mennessä Varsinais- Suomen ELY-keskukselle ja Luvian kunnan ympäristönsuojeluviranomaiselle. KOKEMÄENJOEN VESISTÖN VESIENSUOJELUYHDISTYS RY Laatinut: Vesistötutkija Hanna Alajoki Hyväksynyt: Vesiosaston johtaja Jukka Lammentausta

9 VIITTEET Anon. 1989. SFS 5076 1989: Vesitutkimukset. Pohjaeläinnäytteenotto Ekman-noutimella pehmeiltä pohjilta. - Suomen standardoimisliitto SFS ry., 7s. Järvinen M., Forsström L., Huttunen M., Hällfors S, Jokipii R, Niemelä M, Palomäki A. 2011. Kasviplanktonin laskentamenetelmät. 23.9.2011. Kantola L., Koskenniemi E., Paavola R. ja Heikkinen, M. 2001. Ohjeita järvien ja jokien pohjaeläimistöseurannan näytteenottoon ja raportointiin Ympäristöopas 87. Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus, Oulu. 30 s. + liitteet