Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus

MÄNTSÄLÄN VESI Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Selvitys FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY 5.11.2013 P21707P001

Selvitys 1 (29) Kamppi Kari 5.11.2013 Sisällysluettelo Liitteet... 2 1 Selvityksen tarkoitus... 3 2 Johtopäätökset ja tiivistelmä... 3 3 Vesistöalue ja virtaama... 5 4 Puhdistamoiden vesistökuormitus... 6 5 Jätevesien vaikutus joen veden laatuun ja luokituksiin jokiveden seurantatulosten perusteella.. 7 5.1 Vaikutus ympäristöhallinnon toimesta tehtyihin vesialueiden luokituksiin... 7 5.2 Saaren kartanon puhdistamon vaikutus jokiveden pitoisuuksiin ja vertailu luokituksen rajaarvoihin... 7 5.3 Mäntsälän kirkonkylän puhdistamon vaikutus jokiveden pitoisuuksiin ja vertailu luokituksen raja-arvoihin... 8 5.4 Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) vaikutus jokiveden pitoisuuksiin ja vertailu luokituksen raja-arvoihin... 8 5.5 Porvoon Hinthaaran puhdistamon vaikutus jokiveden pitoisuuksiin ja vertailu luokituksen raja-arvoihin... 9 6 Jätevesien osuus joen fosfori- ja typpikuormituksesta jokiveden pitoisuushavaintojen perusteella arvioituna... 10 6.1 Mäntsälän puhdistamon kuormitusosuus... 11 6.2 Saaren kartanon puhdistamon kuormitusosuus... 12 6.3 Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) kuormitusosuus... 12 6.4 Hinthaaran puhdistamon kuormitusosuus... 12 7 Jätevesien osuus joen fosfori- ja typpikuormituksesta VEMALA-mallin päivittäisten kuormituslukujen perusteella arvioituna... 13 7.1 Mäntsälän puhdistamon kuormitusosuus... 16 7.2 Saaren kartanon puhdistamon kuormitusosuus... 18 7.3 Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) kuormitusosuus... 19 7.4 Hinthaaran puhdistamon kuormitusosuus... 20 8 Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden ja joen vedessä havaitun fosfori- ja typpipitoisuuden välinen yhteys... 20 8.1 Mäntsälänjoki... 21 8.2 Mustijoki... 23 9 Mustijoen vesistöalueelle kohdistuvan fosfori- ja typpikuormituksen lähteiden osuudet VEMALAmallin antamien vuosikeskiarvojen perusteella arvioituna... 27 Viitteet... 29 FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy Osmontie 34, PL 950, 00601 Helsinki Puh. 010 4090, fax 010 409 5001, www.fcg.fi Y-tunnus 2474031-0 Kotipaikka Helsinki

Selvitys 2 (29) Kamppi Kari 5.11.2013 Liitteet Liite 1. Kartta: joen veden laadun seurantapisteet ja jätevesien purkupaikat. Kuvia joen pitkäaikaisista tarkkailutuloksista Liite 2. Kuvat: Saaren kartanon puhdistamon vesistötarkkailu: veden laatu jätevesien purkupaikan ylä- ja alapuolella. Liite 3. Kuvat: Mäntsälän puhdistamon vesistötarkkailu: veden laatu jätevesien purkupaikan ylä- ja alapuolella. Liite 4. Kuvat: Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) vesistötarkkailu: veden laatu jätevesien purkupaikan ylä- ja alapuolella. Liite 5. Kuvat: Hinthaaran puhdistamon vesistötarkkailu: veden laatu jätevesien purkupaikan ylä- ja alapuolella. Puhdistamojen osuudet joen kuormituksesta VEMALA-mallilla laskettuna (kertymäkuvaajat) Liite 6. Kuvat: näytepiste Saarenjoki 0,4, puhdistamon osuus joen kuormituksesta VEMALA-mallilla laskettuna (kertymäkuvaaja). Liite 7. Kuvat: näytepiste Mäntsälänjoki 1,5, puhdistamojen osuus joen kuormituksesta VEMALA-mallilla laskettuna (kertymäkuvaaja). Liite 8. Kuvat: näytepiste Mustijoki 46,9, puhdistamojen osuus joen kuormituksesta VEMALA-mallilla laskettuna (kertymäkuvaaja). Liite 9. Kuvat: näytepiste Mustijoki 28,4, puhdistamojen osuus joen kuormituksesta VEMALA-mallilla laskettuna (kertymäkuvaaja). Liite 10. Kuvat: näytepiste Mustijoki 10,7, puhdistamojen osuus joen kuormituksesta VEMALA-mallilla laskettuna (kertymäkuvaaja). Laskennan kuvaukset Liite 11. Laskennan kuvaus: puhdistamoiden kuormitusosuuden laskenta jokiveden pitoisuushavaintojen perusteella. Liite 12. Laskennan kuvaus: puhdistamoiden kuormitusosuuden laskenta VEMALA-mallilla saatujen joen päivittäisten ainevirtaamien perusteella. Puhdistamoiden vesistökuormitus 1990-2012 Liite 13. Puhdistamoiden vesistökuormitus 1990-2012 FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy Osmontie 34, PL 950, 00601 Helsinki Puh. 010 4090, fax 010 409 5001, www.fcg.fi Y-tunnus 2474031-0 Kotipaikka Helsinki

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 3 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus 1 Selvityksen tarkoitus Selvityksessä arvioidaan Mustijokeen kohdistuvaa fosfori- ja typpikuormitusta ja yhdyskuntajätevesien osuutta kuormituksessa erilaisissa virtaamaolosuhteissa. Lisäksi tarkastellaan yhdyskuntajätevesien vaikutusta joen veden laatuun. Johtopäätökset ja tiivistelmä on esitetty luvussa 2. Tausta-aineisto ja tulosten yksityiskohtaisempi tarkastelu on esitetty luvuissa 3-9 sekä liitteissä. 2 Johtopäätökset ja tiivistelmä tuloksista Johtopäätökset Jätevedenpuhdistamoiden vesistökuormitus ei ole heikentänyt joen ekologista luokitusta. Ekologinen luokitus tehdään ympäristöhallinnon toimesta (luokka on sama joessa puhdistamoiden ylä- ja alapuolella). Yleisesti voidaan todeta, että suurimmilla virtaamilla jätevedenpuhdistamon vaikutus vesistön tilaan on pieni kun taas pienillä virtaamilla vaikutus on suuri. Jätevesien kuormitusosuuden ajallinen vaihtelu on Mustijoessa ja Mäntsälänjoessa suurta. Vaihtelu johtuu hajakuormituksen määrän suuresta vaihtelusta, koska hajakuormitus riippuu sääoloista (lähinnä sateisuudesta ja joen virtaamasta). Kun joen virtaama on suuri, jätevesien osuus kuormituksesta on pieni. Vastaavasti pienen jokivirtaaman aikana jätevesien kuormitusosuus on suuri. Puhdistamoilta lähtevän veden fosfori- ja typpipitoisuus on suurempi kuin jokivedessä, joten puhdistamoiden kuormitus nostaa joen fosfori- ja typpipitoisuutta. Tarkkailutulosten perusteella jokiveden fosfori- ja typpipitoisuudet ovat keskimääräistä alempia niinä aikoina jolloin Mäntsälän puhdistamon laskennallinen kuormitusosuus on keskimääräistä suurempi. Tämä tarkoittaa, että fosforin ja typen osalta hajakuormitus on koko Mustijoen vesistöaluetta tarkastellen merkittävämpi veden laatuun vaikuttava tekijä kuin alueen jätevedenpuhdistamot. On huomioitava, että Mäntsälän puhdistamon mahdollinen lakkauttaminen alentaisi Mäntsälänjoessa fosforipitoisuutta jonkin verran ja typpi- ja bakteeripitoisuuksia selvästi. Tämä ei kuitenkaan koske suurten jokivirtaamien aikoja, jolloin vaikutus oli pieni tai ei havaittava. Mustijoen pääuomassa lakkauttamisen vaikutus näkyisi pienen virtaaman aikoina pieninä tai kohtalaisina bakteeri- ja typpipitoisuuksien laskuina ja pieninä tai ei havaittavina fosforipitoisuuden laskuina. Keskitasoisten tai suurten virtaamien aikoina lakkauttamisen vaikutus olisi pieni tai ei havaittava. Mustijoen pääuoman veden laatua määrää eniten hajakuormituksen ja virtaaman vaihtelu. Mäntsälän puhdistamon mahdollinen lakkauttaminen ei poistaisi jätevesiverkostosta vesistöön tapahtuvien ylivuotojen riskejä. Toisin kuin puhdistamolta vesistöön johdettu käsitelty vesi, verkostoylivuoto on käsittelemätöntä jätevettä. Ylivuotoja saattaa aiheutua esim. pumppaamojen laitehäiriöiden seurauksena, sähkökatkojen seurauksena tai vesimäärien ylittäessä verkoston johtokyvyn. Mäntsälänjoessa vuosikeskiarvoja tarkastellen suurin fosfori- ja typpikuormittaja on maatalous noin kahden kolmasosan osuudella. Vuosikeskiarvona Mäntsälänjoessa jätevesikuormituksen (käytännössä Mäntsälän puhdistamon) osuus fosforikuormituksesta on 4 % ja typpikuormituksesta 11 %. Kun osuuksien laskennan pohjana ovat vuorokausikohtaiset kuormitusosuudet, jätevesikuormituksen (käytännössä Mäntsälän puhdistamon) osuus Mäntsälänjoen fosforikuormituksesta on

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 4 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus ympärivuotisena mediaaniarvona 20 % ja kasvukaudella 29 %. Vastaava osuus Mäntsälänjoen typpikuormituksesta on ympärivuotisena mediaaniarvona 61 % ja kasvukaudella noin 100 %. Koko Mustijoen vesistöalueella vuosikeskiarvoja tarkastellen suurin fosfori- ja typpikuormittaja on maatalous noin kahden kolmasosan osuudella. Vuosikeskiarvona Mustijoessa jätevesikuormituksen osuus fosforikuormituksesta on 1 % ja typpikuormituksesta 3 %. Kun osuuksien laskennan pohjana ovat vuorokausikohtaiset kuormitusosuudet, osuus koko Mustijoen vesistöalueen fosforikuormituksesta on ympärivuotisena mediaaniarvona 4 % ja kasvukaudella 6 % (ilman Pornaisten v. 2008 lakkautettua puhdistamoa). Vastaava osuus koko Mustijoen vesistöalueen typpikuormituksesta on ympärivuotisena keskiarvona 13 % ja kasvukaudella noin 27 % (ilman Pornaisten v. 2008 lakkautettua puhdistamoa). Joen veden laadun tarkkailun perusteella Mäntsälän puhdistamon jätevesien vaikutus näkyy lähimmällä alapuolisella Mäntsälänjoen näytepisteellä mediaani- ja keskiarvoja tarkastellen merkittävinä bakteeri-, typpi- ja fosforipitoisuuksien nousuna. Saaren kartanon puhdistamon vaikutus näkyy tarkkailun tulosten perusteella lähimmällä alapuolisella Saarenjoen näytepisteellä mediaaniarvoja tarkastellen pieninä tai kohtalaisina bakteeri-, fosfori- ja typpipitoisuuksien nousuna. Keskiarvoja tarkastellen vaikutus bakteeripitoisuuksissa on merkittävä. Hinthaaran puhdistamon vaikutus jokiveden laatuun on tarkkailun tulosten perusteella pieni. Kauemmaksi alavirtaan siirryttäessä yksittäisten puhdistamoiden tai niiden yhteisvaikutusten suuruutta ei voida selkeästi päätellä pelkkien jokiveden pitoisuushavaintojen pohjalta, koska joen virtaama sekä hajakuormituksen määrä kasvavat alavirtaan päin. Lisäksi varsinkin pienen virtaaman aikoina jokiuomassa voi tapahtua pitoisuuksia muuttavia prosesseja kuten ravinteiden pidättymistä vesikasveihin tai päällysleviin, typen denitrifikaatiota (typen muuntumista kaasumaiseen muotoon), sedimentaatiota ja/tai bakteerien kuolemista. Tiivistelmä tuloksista Fosforin ja typen vesistökuormituksen lähteiden keskinäiset osuudet vuosikeskiarvoina VEMALA-mallilla laskettuna (Taulukko 8 s. 28) ovat seuraavia: Mäntsälänjoki: - Suurin kuormittaja on maatalous noin 60-70 % osuudella. - Jätevesien osuus on fosforista 4 % ja typestä 11 %. Koko Mustijoen vesistöalue: - Suurin kuormittaja on maatalous noin 60-70 % osuudella. - Jätevesien osuus on fosforista 1 % ja typestä 3 %. Mäntsälän puhdistamo: Puhdistamon kuormitus ei heikennä joen virallista tilaluokitusta (Kuva 1 s. 6). Joen seurannan perusteella kuormitus nostaa selvästi suolistoperäisten bakteerien, kokonaistypen ja kokonaisfosforin pitoisuuksia välittömästi puhdistamon alapuolella Mäntsälänjoessa (Taulukko 3 s. 8). Osuus Mäntsälänjoen kuormituksesta (päiväkohtaiset mediaaniarvot Taulukko 7 s. 14): osuus fosforikuormituksesta melko suuri (20-30 %), ja osuus typpikuormituksesta erittäin suuri (60-100 %). Osuus Mustijoen pääuoman kuormituksesta (päiväkohtaiset mediaaniarvot Taulukko 7 s. 14): osuus fosforikuormituksesta melko pieni (4-6 %), ja osuus typpikuormituksesta ympärivuotisessa tarkastelussa kohtalainen (12-19 %) ja kasvukaudella melko suuri (24-34 %). Mäntsälänjoessa puhdistamon alapuolella ajoittaiset keskimääräistä korkeammat fosforipitoisuudet ovat pääosin hajakuormituksen aiheuttamia. Sen sijaan

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 5 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus ajoittaisten keskimääräistä korkeampien typpipitoisuuksien syy jakautuu melko tasaisesti puhdistamon ja hajakuormituksen välille (kohta 8.1 s. 21). Mustijoen pääuomassa veden fosfori- ja typpipitoisuudet ovat tavallista alempia silloin kun Mäntsälän puhdistamon laskennallinen kuormitusosuus on tavallista korkeampi (kohta 8.2 s. 23). Tämä tarkoittaa, että pääuomassa hajakuormitus on määräävä fosfori- ja typpipitoisuuksiin vaikuttava tekijä huolimatta ajoittain suuresta puhdistamon kuormitusosuudesta. Saaren kartanon puhdistamo: Puhdistamon kuormitus ei heikennä joen virallista tilaluokitusta (Kuva 1 s. 6). Joen seurannan perusteella kuormitus nostaa välittömästi puhdistamon alapuolella Saarenjoessa selvästi suolistoperäisten bakteerien pitoisuuksia, ja vähän kokonaistypen ja kokonaisfosforin pitoisuuksia (Taulukko 2 s. 7). Osuus Saarenjoen kuormituksesta (päiväkohtaiset mediaaniarvot Taulukko 7 s. 14): osuus fosforikuormituksesta erittäin pieni (alle 1 %), ja osuus typpikuormituksesta pieni (2-5 %). Osuus Mäntsälänjoen kuormituksesta (päiväkohtaiset mediaaniarvot Taulukko 7 s. 14): osuus fosforikuormituksesta merkityksetön (alle 0,5 %), ja osuus typpikuormituksesta pieni (1-3 %). Osuus Mustijoen pääuoman kuormituksesta (päiväkohtaiset mediaaniarvot Taulukko 7 s. 14) on merkityksetön (alle 1 %). Hinthaaran puhdistamo: Puhdistamon kuormitus ei heikennä joen virallista tilaluokitusta (Kuva 1 s. 6). Joen seurannan perusteella kuormitus nostaa välittömästi puhdistamon alapuolella Mustijoessa vähän tai kohtalaisesti suolistoperäisten bakteerien pitoisuuksia (Taulukko 5 s. 10). Osuus Mustijoen pääuoman kuormituksesta (päiväkohtaiset mediaaniarvot Taulukko 7 s. 14): osuus fosforikuormituksesta erittäin pieni (alle 1 %), ja osuus typpikuormituksesta pieni tai erittäin pieni (1-2 %). 3 Vesistöalue ja virtaama Mustijoki (Suomen vesistöalue nro 19; Ekholm 1993) laskee Suomenlahteen Porvoon edustan merialueelle Tolkkisten länsipuolella. Mustijoki saa alkunsa Hausjärven Pursijärvestä ja Mäntsälän Sulkavanjärvestä. Joen pääuoman pituus on noin 80 km. Välillä joen nimi muuttuu Kaanaanjoeksi ja Hirvihaaranjoeksi. Hirvihaarassa pääuomaan yhtyy Mäntsälänjoki, jonka jälkeen joki taas tunnetaan Mustijoki -nimisenä. Mustijoen valuma-alueen ala on 783 km 2, josta järvien osuus on 1,5 % (Ekholm 1993). Mustijoelle, Hirvihaaranjoelle tai Mäntsälänjoelle ei ole tehty ympäristöhallinnon toimesta ekologista luokittelua, mutta ympäristöhallinnon asiantuntija-arvion mukaan joen tila on yleisesti tyydyttävä. Fysikaalis-kemiallinen tila on luokiteltu hyväksi (Oiva 2013). Ympäristöhallinnon lokakuussa 2013 julkaisemassa pintavesien ekologinen tila kartassa (ks. Kuva 1) koko Mustijoen vesistöalueen jokiosuudet Mustijoen pääuoma, Mäntsälänjoki, Hirvihaaranjoki ja Saarenjoki on luokitettu tyydyttäväksi.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 6 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Saarenjoki Hirvihaaranjoki Mäntsälänjoki Mustijoen pääuoma (alkaa Mäntsälänjoen ja Hirvihaaranjoen yhtymäkohdasta) Kuva 1. Pintavesien tila (ote kartasta, joka kattaa koko Suomen). Tila-arvio perustuu v. 2006-2012 tietoihin. Lähdeviite: Syke 2013. Ympäristöhallinnossa Mustijoen, Hirvihaaranjoen ja Mäntsälänjoen pintavesityyppi on keskisuuri savimaiden joki (Oiva 2013). Joen virtaaman tunnuslukuja on esitetty oheisessa taulukossa (Taulukko 1). Taulukko 1. Virtaaman tunnuslukuja Mustijoen Vekkosken mittauspisteestä ajalta 1991-2010 (Hydrologinen vuosikirja 2006-2010). Valuma-alueen pinta-ala on Vekkosken kohdalla 665 km 2, joka on 85 % koko joen valuma-alueesta. Ylivirtaama HQ 104 m 3 /s Keskiylivirtaama MHQ 53,3 m 3 /s Keskivirtaama MQ 5,58 m 3 /s Keskialivirtaama MNQ 0,35 m 3 /s Alivirtaama NQ 0,07 m 3 /s Valuma-alueen yläosalla Keski-Uudenmaan ammattikoulutusyhtymän Mäntsälän ammattiopiston eli Saaren kartanon, puhdistetut jätevedet lasketaan pieneen Saarenjokeen. Saarenjoki yhtyy Mäntsälänjokeen, johon johdetaan seuraavaksi Mäntsälän jätevedenpuhdistamon vedet. Pornaisen kirkonkylän puhdistetut jätevedet johdettiin v. 2008 saakka Mustijokeen noin 28 km jokisuusta ylävirtaan. Pornaisten puhdistamo lakkautettiin huhtikuussa 2008. Porvoon Hinthaaran puhdistamon vedet johdetaan noin 10 km jokisuusta ylävirtaan. 4 Puhdistamoiden vesistökuormitus Puhdistamoiden vesistökuormitus 1990-2012 on esitetty liitteessä (Liite 13).

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 7 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus 5 Jätevesien vaikutus joen veden laatuun ja luokituksiin jokiveden seurantatulosten perusteella 5.1 Vaikutus ympäristöhallinnon toimesta tehtyihin vesialueiden luokituksiin Saarenjoki, Mäntsälänjoki, Hirvihaaranjoki ja Mustijoen pääuoma (eli koko Mustijoen vesistöalue) on ympäristöhallinnon tekemässä luokituksessa puhdistamoiden ylä- ja alapuolella tyydyttävässä tilassa (ks. Kuva 1 s. 6), joten jätevedet eivät ole vaikuttaneet viralliseen luokitukseen. 5.2 Saaren kartanon puhdistamon vaikutus jokiveden pitoisuuksiin ja vertailu luokituksen raja-arvoihin Tarkkailun perusteella Saaren kartanon puhdistamon kuormitus näkyy Saarenjoen veden laadussa suolistoperäisten bakteerien pitoisuuksien sekä kokonaistyppi- ja kokonaisfosforipitoisuuden nousuina, jotka ovat yleensä suhteellisen pieniä (Taulukko 2, kuvat Liite 2). Ajoittain, käytännössä joen pienen virtaaman aikana, pitoisuusnousut voivat olla suuria. Joen happitilanne on ollut hyvä. Vertailu fosforipitoisuuden luokituksen raja-arvoihin: puhdistamon ylä- ja alapuolella fosforipitoisuus vastaa luokkaa tyydyttävä. Taulukko 2. Veden laatu Saaren kartanon jätevesien purkupaikan ylä- ja alapuolisella jokinäytepisteellä 1 1977-2012. Lähdeviite: Oiva 2013. Vedenlaatutekijä Vaihteluväli Mediaani Keskiarvo Havaintojen Yläp. Alap. Yläp. Alap. Yläp. Alap. lkm 2 Lämpökestoiset koliformiset kpl/100 18.. bakteerit ml 19 000 Alustavat suolistoperäiset kpl/100 10.. enterokokkibakteerit ml 197 000 Varmistetut suolistoperäiset kpl/100 5.. enterokokkibakteerit ml 170 E. coli -bakteerit kpl/100 10.. ml 770 Ammoniumtyppi µg/l 0.. 1 000 Kokonaistyppi µg/l 410.. 8500 Kokonaisfosfori µg/l 23.. 260 Vertailuarvot keskiarvoille (kemiallisen tilan luokkarajat 3 ): <40 erinomainen 40-60 hyvä 60-100 tyydyttävä 100-130 välttävä >130 huono Happikyllästys % 8.. 114 Värien selitys: Näytepisteiden välillä ei näy merkittävää vaikutusta Pieni tai kohtalainen vaikutus Merkittävä vaikutus 30.. 51 000 10.. 1 200 000 17.. 7 100 20.. 1400 0.. 1 600 580.. 8400 34.. 250 49.. 118 290 500 860 2 300 103 450 490 3 800 18 000 103 56 61 65 610 16 54 54 150 240 15 70 90 120 140 126 1 900 2 200 2 500 2 700 131 74 84 84 95 131 79 86 78 84 128 1 Saaren kartanon puhdistamon vesistötarkkailun näytepisteiden nimet Oiva-tietopalvelussa: yläpuolinen piste: Saarenjoki 1,0, alapuolinen piste: Saarenjoki 0,4. 2 Havaintojen lkm yhtä näytepistettä kohti. 3 Lähdeviite: kemiallisen tilan luokkien rajat: Aroviita ym. 2012 s. 50, pintavesityyppi keskisuuret savimaiden joet. Tälle vesityypille on annettu kemialliset luokkarajat vain kokonaisfosforille (ei kokonaistypelle).

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 8 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus 5.3 Mäntsälän kirkonkylän puhdistamon vaikutus jokiveden pitoisuuksiin ja vertailu luokituksen raja-arvoihin Tarkkailun perusteella Mäntsälän puhdistamon kuormitus näkyy Mäntsälänjoen veden laadussa selvästi suolistoperäisten bakteerien, kokonaistypen ja ammoniumtypen sekä selvästi tai kohtalaisesti kokonaisfosforin pitoisuuden nousuna. Joen happitilanteeseen jätevesikuormitus ei ole vaikuttanut (Taulukko 3, kuvat Liite 3). Vertailu fosforipitoisuuden luokituksen raja-arvoihin: puhdistamon yläpuolella pitoisuus vastaa luokkaa tyydyttävä ja alapuolella (näytepiste Mäntsälänjoki 1,5) pitoisuus vastaa luokkaa välttävä. Huom! Virallisessa pintavesiluokituksessa, joka tehdään ympäristöhallinnon toimesta kokonaisarvion perusteella, luokka on tyydyttävä puhdistamon ylä- ja alapuolella (vrt. Kuva 1 s. 6). Taulukko 3. Veden laatu Mäntsälän puhdistamon jätevesien purkupaikan ylä- ja alapuolisella jokinäytepisteellä 4 1977-2012. Lähdeviite: Oiva 2013. Vedenlaatutekijä Vaihteluväli Mediaani Keskiarvo Havaintojen Yläp. Alap. Yläp. Alap. Yläp. Alap. lkm 2 Lämpökestoiset koliformiset kpl/100 30.. bakteerit ml 33 000 Alustavat suolistoperäiset kpl/100 0.. enterokokkibakteerit ml 4 300 Varmistetut suolistoperäiset kpl/100 0.. enterokokkibakteerit ml 260 E. coli -bakteerit kpl/100 13.. ml 1600 Ammoniumtyppi µg/l 0.. 3 200 Kokonaistyppi µg/l 570.. 9 200 Kokonaisfosfori µg/l 33.. 570 Vertailuarvot keskiarvoille (kemiallisen tilan luokkarajat 3 ): <40 erinomainen 40-60 hyvä 60-100 tyydyttävä 100-130 välttävä >130 huono Happikyllästys % 26.. 126 Värien selitys: Näytepisteiden välillä ei näy merkittävää vaikutusta Pieni tai kohtalainen vaikutus Merkittävä vaikutus 0.. 86 000 24.. 21 000 10.. 900 22.. 2400 0.. 6 500 790.. 9 800 36.. 470 0.. 111 410 1 300 2 200 4 500 101 260 550 540 1 300 106 66 97 89 230 14 190 390 420 850 15 54 140 120 420 123 1 800 2 700 2 200 3 000 151 80 110 90 120 151 74 80 73 78 150 5.4 Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) vaikutus jokiveden pitoisuuksiin ja vertailu luokituksen raja-arvoihin Tarkkailun perusteella Pornaisten puhdistamon kuormitus näkyi Mustijoen veden laadussa vain pieninä ajoittaisina suolistoperäisten bakteerien pitoisuuksien nousuna, kun oletetaan, että puhdistamon ylä- ja alapuolisten näytepisteiden välisellä 4,6 km 4 Mäntsälän puhdistamon vesistötarkkailun näytepisteiden nimet Oiva-tietopalvelussa: yläpuolinen piste: Mäntsälänjoki 4,0, alapuolinen piste: Mäntsälänjoki 1,5.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 9 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus pituisella jokiosuudella puhdistamo oli ainoa veden laatuun vaikuttanut tekijä (Taulukko 4, kuvat Liite 4). Em. pitkähköllä jokiosuudella saattoi olla lisäksi muitakin veden laatuun vaikuttavia kuormittajia, joten bakteerit saattoivat osittain olla peräisin myös muualta ympäristöstä. Vertailu fosforipitoisuuden luokituksen raja-arvoihin: puhdistamon ylä- ja alapuolella pitoisuus vastaa luokkaa välttävä. Huom! Virallisessa pintavesiluokituksessa, joka tehdään ympäristöhallinnon toimesta kokonaisarvion perusteella, joen luokka on tyydyttävä (vrt. Kuva 1 s. 6). Taulukko 4. Veden laatu Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) jätevesien purkupaikan ylä- ja alapuolisella jokinäytepisteellä 5 1977-2008. Lähdeviite: Oiva 2013. Vedenlaatutekijä Vaihteluväli Mediaani Keskiarvo Havaintojen Yläp. Alap. Yläp. Alap. Yläp. Alap. lkm 2 Lämpökestoiset koliformiset kpl/100 5.. 0.. 160 290 430 600 102 bakteerit ml 5 200 10 000 Alustavat suolistoperäiset kpl/100 0.. 0.. 150 250 460 500 88 enterokokkibakteerit ml 6 700 7 700 Varmistetut suolistoperäiset kpl/100 -- -- -- -- -- -- 0 enterokokkibakteerit ml E. coli -bakteerit kpl/100 -- -- -- -- -- -- 0 ml Ammoniumtyppi µg/l 0.. 0.. 80 84 130 140 111 910 950 Kokonaistyppi µg/l 660.. 660..8 300 2 200 2 200 2 400 2 400 118 7 600 Kokonaisfosfori µg/l 49.. 36.. 91 95 110 110 118 360 380 Vertailuarvot keskiarvoille (kemiallisen tilan luokkarajat 3 ): <40 erinomainen 40-60 hyvä 60-100 tyydyttävä 100-130 välttävä >130 huono Happikyllästys % 55.. 102 Värien selitys: Näytepisteiden välillä ei näy merkittävää vaikutusta Pieni tai kohtalainen vaikutus Merkittävä vaikutus 53.. 110 92 88 90 87 117 5.5 Porvoon Hinthaaran puhdistamon vaikutus jokiveden pitoisuuksiin ja vertailu luokituksen raja-arvoihin Tarkkailun perusteella Hinthaaran puhdistamon kuormitus näkyy Mustijoen veden laadussa pieninä suolistoperäisten bakteerien pitoisuuksien nousuna, kun oletetaan, että puhdistamon ylä- ja alapuolisten näytepisteiden välisellä 4,8 km pituisella jokiosuudella puhdistamo oli ainoa veden laatuun vaikuttanut tekijä (Taulukko 5, kuvat Liite 5). Em. pitkähköllä jokiosuudella saattaa olla lisäksi muitakin veden laatuun vaikuttavia kuormittajia, joten bakteerit saattoivat osittain olla peräisin myös muualta ympäristöstä. 5 Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) vesistötarkkailun näytepisteiden nimet Oiva-tietopalvelussa: yläpuolinen piste: Mustijoki 28,4, alapuolinen piste: Mustijoki 23,8.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 10 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Vertailu fosforipitoisuuden luokituksen raja-arvoihin: puhdistamon ylä- ja alapuolella pitoisuus vastaa luokkaa välttävä. Huom! Virallisessa pintavesiluokituksessa, joka tehdään ympäristöhallinnon toimesta kokonaisarvion perusteella, joen luokka on tyydyttävä (vrt. Kuva 1 s. 6). Taulukko 5. Veden laatu Hinthaaran puhdistamon jätevesien purkupaikan ylä- ja alapuolisella jokinäytepisteellä 6 1979-2012. Lähdeviite: Oiva 2013. Vedenlaatutekijä Vaihteluväli Mediaani Keskiarvo Havaintojen Yläp. Alap. Yläp. Alap. Yläp. Alap. lkm 2 Lämpökestoiset koliformiset kpl/100 0.. bakteerit ml 3 300 Alustavat suolistoperäiset kpl/100 0.. enterokokkibakteerit ml 10 000 Varmistetut suolistoperäiset kpl/100 0.. enterokokkibakteerit ml 500 E. coli -bakteerit kpl/100 0.. ml 1 400 Ammoniumtyppi µg/l 0.. 810 Kokonaistyppi µg/l 640.. 9 100 Kokonaisfosfori µg/l 40.. 310 Vertailuarvot keskiarvoille (kemiallisen tilan luokkarajat 3 ): <40 erinomainen 40-60 hyvä 60-100 tyydyttävä 100-130 välttävä >130 huono Happikyllästys % 63.. 101 Värien selitys: Näytepisteiden välillä ei näy merkittävää vaikutusta Pieni tai kohtalainen vaikutus Merkittävä vaikutus 5.. 6 000 0.. 6 100 10.. 700 8.. 6 200 0.. 920 670.. 9 400 36.. 370 230 280 390 470 93 180 180 420 410 88 70 130 120 150 17 160 320 250 800 16 80 90 120 120 123 2 100 2 100 2 400 2 400 134 92 90 110 110 134 62..117 89 91 88 90 132 6 Jätevesien osuus joen fosfori- ja typpikuormituksesta jokiveden pitoisuushavaintojen perusteella arvioituna Puhdistamoiden laskennalliset osuudet joen kuormasta on esitetty oheisessa taulukossa (Taulukko 6). Laskennan kuvaus: ks. Liite 11. 6 Hinthaaran puhdistamon vesistötarkkailun näytepisteiden nimet Oiva-tietopalvelussa: yläpuolinen piste: Mustijoki 15,5, alapuolinen piste: Mustijoki 10,7.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 11 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Taulukko 6. Puhdistamoiden laskennalliset osuudet joen kuormasta v. 1990-2012 7 jokiveden pitoisuushavaintojen ja Vekkoskessa mitattujen virtaamien perusteella arvioituna. Kok-P = kokonaisfosfori, Kok-N = kokonaistyppi. Puhdistamo Tarkastelupiste joessa Saarenjoki 0,4 Mäntsälänjoki 1,5 Mustijoki 46,9 Mustijoki 28,4 7 Mustijoki 15,5 Mustijoki 10,7 Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N SAAREN KARTANON PUHDISTAMO Vaihteluväli 25 % 61 % 8 % 12 % 4 % 9 % 3 % 13 % 5 % 12 % 3 % 10 % Mediaani 1 % 2 % 0,7 % 0,8 % 0,1 % 0,3 % 0,1 % 0,2 % 0,1 % 0,2 % 0,1 % 0,2 % Keskiarvo 2 % 6 % 0,7 % 2 % 0,3 % 0,9 % 0,3 % 0,9 % 0,3 % 0,9 % 0,2 % 0,8% Hav. lkm 92 92 94 94 90 90 76 76 91 91 93 93 MÄNTSÄLÄN PUHDISTAMO Vaihteluväli -- -- 0,4.. >100 % 0,6.. >100 % 0,1.. >100 % 0,2.. >100 % 0,2.. >100 >100 % % 0,2.. >100 >100 % % >100 % 0,1.. >100 % Mediaani -- -- 13 % 34 % 6 % 13 % 4 % 10 % 4 % 10 % 4 % 9 % Keskiarvo -- -- 34 % 60 % 14 % 32 % 12 % 34 % 13 % 35 % 10 % 30 % Hav. lkm -- -- 94 94 90 90 76 76 91 91 93 93 PORNAISTEN PUHDISTAMO 7 (lakkautettu 2008) Vaihteluväli -- -- -- -- -- -- -- -- 31 % 67 % 21 % 57 % Mediaani -- -- -- -- -- -- -- -- 1 % 1 % 0,9 % 1 % Keskiarvo -- -- -- -- -- -- -- -- 3 % 5 % 2 % 5 % Hav. lkm -- -- -- -- -- -- -- -- 71 71 71 71 HINTHAARAN PUHDISTAMO Vaihteluväli -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 12 % 16 % Mediaani -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 0,3 % 0,4 % Keskiarvo -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 1 % 2 % Hav. lkm -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 93 93 Taustavärillä korostettuihin lukuihin liittyvät kommentit: Sininen: puhdistamon laskennallinen osuus kuormituksesta hieman kasvaa alavirtaan päin siirryttäessä. Käytännössä tämä ei ole mahdollista, vaan osuuden laskennallinen kasvu johtuu laskennan lähtötietoihin (puhdistamon vesistökuormitus, jokiveden pitoisuus ja joen virtaama) liittyvästä epävarmuudesta sekä pienen virtaaman aikana jokiuomassa tapahtuvasta fosforin ja typen pidättymisestä. Vihreä: todellisuudessa yli 100 % kuormitusosuus on mahdoton, ja tason 100 % ylittävä lukuarvo kuvaa merkittävän osuuden lisäksi laskentaan varsinkin pienen jokivirtaaman aikana liittyvää epävarmuutta (ks. myös sininen kommentti yllä). 6.1 Mäntsälän puhdistamon kuormitusosuus Mäntsälän puhdistamon kuormitusosuuksien tarkastelu (ks. Taulukko 6): Osuus fosforikuormituksesta: mediaaneja tarkastellen osuus on Mäntsälänjoessa kohtalainen (13 %) ja alempana vesistössä melko pieni (4..6 %). Keskiarvoja 8 tarkastellen puhdistamon osuus fosforista on Mäntsälänjoessa suuri (34 %) ja alempana vesistössä kohtalainen (10..14 %). 7 Näytepisteen Mustijoki 28,4 osalta tarkastelujakso on 1990-2008 (tämän pisteen tarkkailu loppui 2008). Myös Pornaisten puhdistamon kohdalla tarkastelujakso on 1990-2008. 8 Keskiarvo kuvaa todennäköisesti puhdistamon vaikutusta huonommin kuin mediaani, koska suuret lukuarvot (havaitut suuret kuormitusosuudet) vaikuttavat keskiarvoon paljon suuremmalla painolla kuin vastaava kappalemäärä pieniä lukuarvoja (havaitut pienet kuormitusosuudet).

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 12 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Osuus typpikuormituksesta: mediaaneja tarkastellen osuus on Mäntsälänjoessa suuri (34 %) ja alempana vesistössä kohtalainen (9..13 %). Keskiarvoja 8 tarkastellen puhdistamon osuus typestä on Mäntsälänjoessa erittäin suuri (60 %) ja alempana vesistössä suuri (30-35 %). Joen pienimpien virtaamien aikana, jota osuuden vaihteluvälin yläraja kuvaa, puhdistamon laskennallinen osuus fosforista ja typestä on Mäntsälänjoessa sekä Mustijoessa alajuoksulle saakka erittäin suuri (yli 100 %) (tulokset yli 100 % kuvaavat suuren osuuden lisäksi sitä, että pienen virtaaman aikana kuormitusosuuksien laskentaan liittyy suuria epävarmuustekijöitä, vrt. Taulukko 6 alapuolella olevat kommentit). 6.2 Saaren kartanon puhdistamon kuormitusosuus Saaren kartanon puhdistamon kuormitusosuuksien tarkastelu (ks. Taulukko 6): Mediaaneja tarkastellen puhdistamon osuus joen kuormasta on Saarenjoessa erittäin pieni, 1-2 %, ja alempana vesistössä merkityksetön (0,1..0,3 %). Keskiarvoja 8 tarkastellen puhdistamon osuus joen kuormasta on Saarenjoessa pieni, 2-6 %, Mäntsälänjoessa erittäin pieni (<1..2 %) ja alempana vesistössä merkityksetön (0,2..0,9 %). Joen pienimpien virtaamien aikana, jota osuuden vaihteluvälin yläraja kuvaa, laskennallinen osuus Saarenjoen kuormasta on suuri (25..61 %) ja alempana vesistössä kohtalainen tai pieni (3-13 %). 6.3 Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) kuormitusosuus Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) kuormitusosuuksien tarkastelu (ks. Taulukko 6): Mediaaneja tarkastellen puhdistamon osuus joen kuormasta oli Mustijoessa erittäin pieni (noin 1 %). Keskiarvoja 8 tarkastellen puhdistamon osuus joen kuormasta oli Mustijoessa pieni, 2-5 %. Joen pienimpien virtaamien aikana, jota osuuden vaihteluvälin yläraja kuvaa, laskennallinen osuus Mustijoen kuormasta on suuri, fosforikuormasta n. 20-30 % ja typpikuormasta 60-70 %. 6.4 Hinthaaran puhdistamon kuormitusosuus Hinthaaran puhdistamon kuormitusosuuksien tarkastelu (ks. Taulukko 6): Mediaaneja tarkastellen puhdistamon osuus joen kuormasta on Mustijoessa merkityksetön (noin 0,4 %). Keskiarvoja 8 tarkastellen puhdistamon osuus joen kuormasta on Mustijoessa erittäin pieni, 1-2 %. Joen pienimpien virtaamien aikana, jota osuuden vaihteluvälin yläraja kuvaa, laskennallinen osuus Mustijoen kuormasta on kohtalainen (12-16 %).

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 13 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus 7 Jätevesien osuus joen fosfori- ja typpikuormituksesta VEMALA-mallin päivittäisten kuormituslukujen perusteella arvioituna Kuormitusosuudet on esitetty oheisessa taulukossa (Taulukko 7). Laskennan kuvaus: ks. Liite 12. Tässä luvussa tarkastellut VEMALA-mallilla lasketut kuormitusosuudet kuvaavat puhdistamojen osuuksia tarkemmin kuin jokiveden pitoisuuksiin pohjautuvat ainevirtaamatarkastelut (vrt. edellinen luku 6), koska mallin avulla saadaan arviot jokeen kohdistuvalle fosfori- ja typpikuormitukselle tarkastelupisteittäin erikseen jokaiselle laskentajakson 2000-2012 päivälle.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 14 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Taulukko 7. Puhdistamoiden laskennalliset osuudet joen kuormasta v. 2000-2012 9. Laskenta-aineistona on ollut jokaiselle tarkasteluvuosijakson päivälle erikseen lasketut puhdistamokuormien prosenttiosuudet. Joen päivittäinen kuormitus on arvioitu VEMALA-mallin avulla. Kok-P = kokonaisfosfori, Kok-N = kokonaistyppi. Puhdistamo Tarkastelupiste joessa Saarenjoki 0,4 Mäntsälänjoki 1,5 Mustijoki 46,9 Mustijoki 28,4 Mustijoki 10,7 Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N SAAREN KARTANON PUHDISTAMO Vaihteluväli koko vuosi 8 % 28 % 4 % 9 % 0,7 % 2 % 0,6 % 2 % 0,6 % 3 % touko-syyskuu 8 % 28 % <0,1 4 % 9 % 0,5 % 2 % 0,5 % 2 % 0,5 % 3 % Mediaani koko vuosi 0,6 % 2 % 0,3 % 1 % 0,1 % 0,4 % 0,1 % 0,3 % 0,1 % 0,3 % touko-syyskuu 0,9 % 5 % 0,4 % 2 % 0,1 % 0,7 % 0,1 % 0,6 % 0,1 % 0,5 % Keskiarvo koko vuosi 1 % 5 % 0,6 % 2 % 0,1 % 0,5 % 0,1 % 0,5 % 0,1 % 0,4 % touko-syyskuu 2 % 8 % 0,8 % 3 % 0,1 % 0,7 % 0,1 % 0,6 % 0,1 % 0,7 % Hav. lkm koko vuosi 4749 4749 4749 4749 4749 4749 4749 4749 4749 4749 touko-syyskuu 1989 1989 1989 1989 1989 1989 1989 1989 1989 1989 MÄNTSÄLÄN PUHDISTAMO Vaihteluväli koko vuosi -- -- 0,1.. >100 % touko-syyskuu -- -- 0,1.. >100 % 0,3.. >100 % 0,8.. >100 % 24 % 21 % 0,1.. 92 % 0,3.. 92 % 19 % 18 % 0,1.. 85 % 0,3.. 85 % 22 % 22 % >100 % 0,2.. >100 % Mediaani koko vuosi -- -- 20 % 61 % 6 % 19 % 4 % 16 % 4 % 12 % touko-syyskuu -- -- 29 % 100 % 6 % 34 % 5 % 27 % 5 % 24 % Keskiarvo koko vuosi -- -- 28 % 94 % 6 % 24 % 5 % 21 % 5 % 20 % touko-syyskuu 35 % >100 % 7 % 35 % 6 % 29 % 6 % 30 % Hav. lkm koko vuosi -- -- 4749 4749 4749 4749 4749 4749 4749 4749 touko-syyskuu -- -- 1989 1989 1989 1989 1989 1989 1989 1989 - Kommentti taulukossa punaisella merkittyihin lukuarvoihin: todellisuudessa yli 100 % kuormitusosuus on mahdoton, ja tason 100 % ylittävä lukuarvo kuvaa merkittävän osuuden lisäksi laskentaan varsinkin pienen jokivirtaaman aikana liittyvää epävarmuutta. Epävarmuustekijät liittyvät ainakin puhdistamon hetkelliseen vesistökuormitukseen, jokiveden pitoisuuksiin ja joen virtaamaan sekä pienen virtaaman aikana jokiuomassa tapahtuvasta fosforin ja typen pidättymisestä. - Kommentti taulukossa sinisellä merkittyihin lukuarvoihin: puhdistamon laskennallinen osuus kuormituksesta hieman kasvaa alavirtaan päin siirryttäessä. Käytännössä tämä ei ole mahdollista, vaan osuuden laskennallinen kasvu alavirtaan päin johtuu laskennan lähtötietoihin liittyvästä epävarmuudesta (vrt. myös edellä oleva punainen kommentti). 9 Pornaisten puhdistamon kohdalla tarkastelujakso on 2000-2008 (lakkautettiin 2008).

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 15 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Taulukko 7 (jatkoa). Puhdistamoiden laskennalliset osuudet joen kuormasta v. 2000-2012 10 VEMALA-mallin avulla arvioituna. Kok-P = kokonaisfosfori, Kok-N = kokonaistyppi. Puhdistamo Tarkastelupiste joessa Saarenjoki 0,4 Mäntsälänjoki 1,5 Mustijoki 46,9 Mustijoki 28,4 Mustijoki 10,7 Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N Kok-P Kok-N PORNAISTEN PUHDISTAMO 7 (lakkautettu 2008) Vaihteluväli koko vuosi -- -- -- -- -- -- 6 % 19 % <0.1.. 6 % 22 % touko-syyskuu -- -- -- -- -- -- 5 % 19 % 5 % 22 % Mediaani koko vuosi -- -- -- -- -- -- 1 % 3 % 1 % 2 % touko-syyskuu -- -- -- -- -- -- 1 % 4 % 1 % 4 % Keskiarvo koko vuosi -- -- -- -- -- -- 2 % 5 % 1 % 4 % touko-syyskuu 2 % 6 % 2 % 6 % Hav. lkm koko vuosi -- -- -- -- -- -- 2922 2922 2922 2922 touko-syyskuu -- -- -- -- -- -- 1224 1224 1224 1224 HINTHAARAN PUHDISTAMO Vaihteluväli koko vuosi -- -- -- -- -- -- -- -- 4 % 15 % touko-syyskuu -- -- -- -- -- -- -- -- 4 % 15 % Mediaani koko vuosi -- -- -- -- -- -- -- -- 0,3 % 0,9 % touko-syyskuu -- -- -- -- -- -- -- -- 0,5 % 2 % Keskiarvo koko vuosi -- -- -- -- -- -- -- -- 0,7 % 2 % touko-syyskuu 0,8 % 3 % Hav. lkm koko vuosi -- -- -- -- -- -- -- -- 4749 4749 touko-syyskuu -- -- -- -- -- -- -- -- 1989 1989 - Kommentti taulukossa punaisella merkittyihin lukuarvoihin: todellisuudessa yli 100 % kuormitusosuus on mahdoton, ja tason 100 % ylittävä lukuarvo kuvaa merkittävän osuuden lisäksi laskentaan varsinkin pienen jokivirtaaman aikana liittyvää epävarmuutta. Epävarmuustekijät liittyvät ainakin puhdistamon hetkelliseen vesistökuormitukseen, jokiveden pitoisuuksiin ja joen virtaamaan sekä pienen virtaaman aikana jokiuomassa tapahtuvasta fosforin ja typen pidättymisestä. - Kommentti taulukossa sinisellä merkittyihin lukuarvoihin: puhdistamon laskennallinen osuus kuormituksesta hieman kasvaa alavirtaan päin siirryttäessä. Käytännössä tämä ei ole mahdollista, vaan osuuden laskennallinen kasvu alavirtaan päin johtuu laskennan lähtötietoihin liittyvästä epävarmuudesta (vrt. myös edellä oleva punainen kommentti). 10 Pornaisten puhdistamon kohdalla tarkastelujakso on 2000-2008 (lakkautettiin 2008).

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 16 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus 7.1 Mäntsälän puhdistamon kuormitusosuus Mäntsälän puhdistamon kuormitusosuuksien tarkastelu (vrt. Taulukko 7): Osuus fosforikuormituksesta mediaaneja tarkastellen: - Osuus on Mäntsälänjoessa melko suuri (ympärivuotisesti n. 20 %, kasvukaudella n. 30 %) - Alempana vesistössä osuus on melko pieni (ympärivuotisesti ja kasvukaudella noin 4-6 %). - Keskiarvoja 8 tarkastellen osuus on hieman suurempi kuin mediaaneissa. Osuus typpikuormituksesta mediaaneja tarkastellen: - Osuus on Mäntsälänjoessa suuri (ympärivuotisesti n. 60 %, kasvukaudella n. 100 %). - Alempana vesistössä osuus on ympärivuotisesti kohtalainen (12-19 %) ja kasvukaudella melko suuri (24-34 %). - Keskiarvoja 8 tarkastellen osuus on samaa tasoa tai hieman suurempi kuin mediaaneissa. Osuus joen pienimpien virtaamien aikana (jota osuuden vaihteluvälin yläraja kuvaa): - Osuus fosforista ja typestä on Mäntsälänjoessa erittäin suuri (yli 100 %). - Alempana vesistössä kuivimpina aikoina puhdistamon laskennallinen kuormitusosuus typestä on lähes 100 %, ja osuus fosforista on noin 20 %. - Kuivimpina aikoina jokivedessä havaitut typpi- ja fosforipitoisuudet ovat kuitenkin alimmillaan, koska kuivina aikoina hajakuormitus on pienimmillään (ks. luku 8 jäljempänä). Puhdistamon kuormitusosuuksien ajalliset jakaumat (vrt. kertymäkuvaajat Liite 7-Liite 10): o Mäntsälänjoki 1,5 (välittömästi puhdistamon alapuolella): - Fosfori, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 20 % 75 % ajasta osuus on alle 40 % 10 % ajasta osuus on yli 70 % Kasvukaudella osuudet ovat hieman suurempia. - Typpi, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 60 % 60 % ajasta osuus ylittää 100 % Kasvukaudella osuudet ovat hieman suurempia.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 17 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus o Mustijoki 46,9 (pääuoman yläosa vähän Mäntsälänjoen ja Hirvihaaranjoen liittymäkohdasta alavirtaan): - Fosfori, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 6 % (edellisellä tarkastelupisteellä osuus alle 20 %) 75 % ajasta osuus on alle 9 % (alle 40 %) 10 % ajasta osuus on yli 13 % (yli 70 %) Kasvukaudella osuudet ovat samaa tasoa. - Typpi, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 20 % (edellisellä tarkastelupisteellä osuus alle 60 %) 75 % ajasta osuus on alle 40 % (>100 %) 10 % ajasta osuus on yli 55 % (>100 %) Kasvukaudella osuudet ovat hieman suurempia. o Mustijoki 28,4 (pääuoman keskiosa Pornaisten kohdalla): - Fosfori, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 4 % (edellisellä tarkastelupisteellä osuus alle 6 %) 75 % ajasta osuus on alle 7 % (alle 9 %) 10 % ajasta osuus on yli 10 % (alle 13 %) Kasvukaudella osuudet ovat samaa tasoa. - Typpi, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 15 % (edellisellä tarkastelupisteellä osuus alle 20 %) 75 % ajasta osuus on alle 35 % (40 %) 10 % ajasta osuus on yli 45 % (55 %) Kasvukaudella osuudet ovat hieman suurempia. o Mustijoki 10,7 (pääuoman alaosa): - Fosfori, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 4 % (edellisellä tarkastelupisteellä osuus sama) 75 % ajasta osuus on alle 7 % (sama) 10 % ajasta osuus on yli 10 % (sama) Kasvukaudella osuudet ovat samaa tasoa. - Typpi, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 12 % (edellisellä tarkastelupisteellä osuus alle 15 %) 75 % ajasta osuus on alle 30 % (35 %) 10 % ajasta osuus on yli 45 % (sama) Kasvukaudella osuudet ovat hieman suurempia.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 18 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus 7.2 Saaren kartanon puhdistamon kuormitusosuus Saaren kartanon puhdistamon kuormitusosuuksien tarkastelu (vrt. Taulukko 7): Osuus fosforikuormituksesta mediaaneja tarkastellen: - Osuus on Saarenjoessa erittäin pieni (ympärivuotisesti ja kasvukaudella alle 1 %) - Alempana vesistössä merkityksetön (ympärivuotisesti ja kasvukaudella alle 0,5 %). - Keskiarvoja 8 tarkastellen osuus on samaa luokkaa kuin mediaaneissa. Osuus typpikuormituksesta mediaaneja tarkastellen: - Osuus on Saarenjoessa pieni (ympärivuotisesti 2 %, kasvukaudella 5 %). - Alempana vesistössä Mäntsälänjoessa osuus on noin puolet pienempi, ja Mustijoessa osuus on merkityksetön (<1 %). - Keskiarvoja 8 tarkastellen osuus on samaa tasoa tai hieman suurempi kuin mediaaneissa. Osuus joen pienimpien virtaamien aikana, jota osuuden vaihteluvälin yläraja kuvaa: - Osuus fosforista on Saarenjoessa pieni (8 %) ja typen osalta melko suuri (28 %). - Kuivimpina aikoina alempana vesistössä puhdistamon laskennallinen kuormitusosuus on Mäntsälänjoessa puolet tai kolmasosa Saarenjoen vastaavasta osuudesta, ja osuus Mustijoen kuormasta on kuivimpinakin aikoina pieni (0,5-3 %). Puhdistamon kuormitusosuuksien ajalliset jakaumat (vrt. kertymäkuvaajat Liite 6-Liite 10): o Saarenjoki 0,4 (välittömästi puhdistamon alapuolella): - Fosfori, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 1 % 75 % ajasta osuus on alle 2 % 10 % ajasta osuus on yli 3 % Kasvukaudella osuudet ovat vähän suurempia. - Typpi, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 3 % 75 % ajasta osuus on alle 7 % 10 % ajasta osuus on yli 13 % Kasvukaudella osuudet ovat hieman suurempia.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 19 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus o Mäntsälänjoki 1,5: - Fosfori, ympärivuotisesti ja kasvukaudella: 90 % ajasta osuus on alle 3 % - Typpi, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 2 % 75 % ajasta osuus on alle 3 % 10 % ajasta osuus on yli 5 % Kasvukaudella osuudet ovat vähän suurempia. o Mustijoen pääuoma (pisteet 46,9, 28,4 ja 10,7): - Fosfori, ympärivuotisesti ja kasvukaudella: osuus merkityksetön (alle 1 %) - Typpi, ympärivuotisesti ja kasvukaudella: osuus pieni tai merkityksetön (alle 3 %) 7.3 Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) kuormitusosuus Pornaisten puhdistamon (lakkautettu 2008) kuormitusosuuksien tarkastelu (vrt. Taulukko 7): Osuus fosforikuormituksesta mediaaneja tarkastellen: - Osuus oli Mustijoessa erittäin pieni (ympärivuotisesti ja kasvukaudella 1 %) - Keskiarvoja 8 tarkastellen osuus oli vähän suurempi mutta edelleen erittäin pieni (1-2 %) Osuus typpikuormituksesta mediaaneja tarkastellen: - Osuus oli Mustijoessa pieni (ympärivuotisesti 2-3 %, kasvukaudella 4 %). - Keskiarvoja 8 tarkastellen osuus oli vähän suurempi mutta edelleen varsin pieni (4-6 %) Osuus joen pienimpien virtaamien aikana, jota osuuden vaihteluvälin yläraja kuvaa: - Osuus fosforista oli Mustijoessa pieni (6 %) ja typen osalta kohtalainen (n. 20 %). Puhdistamon kuormitusosuuksien ajalliset jakaumat (vrt. kertymäkuvaaja Liite 9-Liite 10): o Mustijoen pääuoma (pisteet 28,4 ja 10,7): - Fosfori, ympärivuotisesti ja kasvukaudella: osuus merkityksetön (alle 0,5 %) - Typpi, ympärivuotisesti ja kasvukaudella: osuus pieni tai merkityksetön (alle 2 %)

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 20 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus 7.4 Hinthaaran puhdistamon kuormitusosuus Hinthaaran puhdistamon kuormitusosuuksien tarkastelu (vrt. Taulukko 7): Osuus fosforikuormituksesta mediaaneja tarkastellen: - Osuus on Mustijoessa erittäin pieni (ympärivuotisesti ja kasvukaudella alle 1 %) - Keskiarvoja 8 tarkastellen osuus oli vähän suurempi mutta edelleen erittäin pieni (alle 1 %) Osuus typpikuormituksesta mediaaneja tarkastellen: - Osuus on Mustijoessa pieni tai erittäin pieni (ympärivuotisesti 1 %, kasvukaudella 2 %). - Keskiarvoja 8 tarkastellen osuus oli vähän suurempi mutta edelleen pieni pieni (2-3 %) Osuus joen pienimpien virtaamien aikana, jota osuuden vaihteluvälin yläraja kuvaa: - Osuus fosforista on Mustijoessa pieni (4 %) ja typen osalta kohtalainen (15 %). Puhdistamon kuormitusosuuksien ajalliset jakaumat (vrt. kertymäkuvaajat Liite 10): o Mustijoen pääuoma (piste 10,7): - Fosfori, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 0,5 % 75 % ajasta osuus on alle 1 % 10 % ajasta osuus on yli 2 % Kasvukaudella osuudet ovat samaa luokkaa. - Typpi, ympärivuotinen tarkastelu: 50 % ajasta osuus on alle 1 % 75 % ajasta osuus on alle 2 % 10 % ajasta osuus on yli 5 % Kasvukaudella osuudet ovat samaa luokkaa. 8 Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden ja joen vedessä havaitun fosfori- ja typpipitoisuuden välinen yhteys Puhdistamojen laskennallinen osuus joen kuormituksesta ei vielä kerro jokiveden pitoisuuksista. Tässä selvityksessä tarkasteltiin Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden ja jokivedestä mitattujen kokonaisfosfori- ja kokonaistyppipitoisuuksien välistä riippuvuutta pisteillä Mäntsälänjoki 1,5 ja Mustijoki 46,9, 15,5 ja 10,7. Tarkastelupäivät olivat jokiveden näytteenottopäiviä. Kuormitusosuuksien laskennassa joen ainevirtaama (fosforivirtaama ja typpivirtaama) näytteenottopäivälle laskettiin jokivedessä havaitun pitoisuuden ja laskennallisen virtaaman tulona. Joen virtaama arvioitiin Vekkosken päivittäisistä virtaamista valumaalueiden pinta-alojen suhteessa (samanlainen joen ainevirtaaman laskentatapa kuin edellä luvussa 6). Puhdistamon vesistökuormituksena käytettiin ko. vuoden keskiarvoa.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 21 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus 8.1 Mäntsälänjoki Osa puhdistamon yksittäisistä laskennallisista kuormitusosuuksista ylittää 100 % (aina 500-600 % saakka). Todellisuudessa osuus ei luonnollisesti voi ylittää tasoa 100 %, mutta käytännössä kuormitusosuuslaskentaan liittyvät epävarmuustekijät ajoittain tuottavat yli 100 % tuloksia. Laskennan epävarmuustekijöitä lueteltu edellä kuormitusosuustaulukoiden (Taulukko 6 s. 11 ja Taulukko 7 s. 14) alapuolella olevissa kommenteissa. Suurimmat tason 100 % ylitykset tapahtuvat kuivimpina aikoina, jolloin fosforin ja typen pidättyminen joessa on suurimmillaan. Kuormitusosuuslaskennassa puolestaan oletetaan, että mitään pidättymistä ei uomassa tapahdu. Jokiveden pitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon kuormitusosuuden välisen riippuvuuden tarkastelu pisteellä Mäntsälänjoki 1,5: Kokonaisfosfori (ks. Kuva 2): - Keskimääräistä korkeammat fosforipitoisuudet ovat esiintyneet silloin kun Mäntsälän puhdistamon kuormitusosuus on pieni. - Johtopäätös: ympäristöstä tuleva kuormitus vaikuttaa jokiveden fosforipitoisuuteen enemmän kuin Mäntsälän puhdistamon jätevesikuormitus. Kun puhdistamon osuus joen kuormasta on suuri (käytännössä kuivina aikoina, jolloin joen virtaama on pieni), ympäristöstä tulee vähemmän kuormitusta jokeen. Ympäristön kuorman väheneminen vaikuttaa veden laatuun enemmän kuin samaan aikaan tapahtuva puhdistamon kuormitusosuuden kasvu, joten puhdistamon suuren kuormitusosuuden aikana jokiveden fosforipitoisuudet ovat keskimääräistä pienempiä.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 22 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Kuva 2. Tarkastelupiste Mäntsälänjoki 1,5: jokiveden kokonaisfosforipitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden välinen riippuvuus 1990-2012. Kokonaistyppi (ks. Kuva 3): - Jokiveden typpipitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon kuormitusosuuden välillä ei ole selkeää yhteyttä. - Johtopäätös: Mäntsälän puhdistamon ja ympäristöstä tulevan kuormituksen merkitys on samaa suuruusluokkaa tällä tarkastelupisteellä. Pienen jokivirtaaman aikana ympäristöstä tuleva typpikuorma on pieni, ja tällöin puhdistamon kuormitus kasvattaa jokiveden typpipitoisuutta. Suuren virtaaman aikana puhdistamon vaikutus on pieni, mutta ympäristöstä tuleva kuorma on suuri, mikä kasvattaa jokiveden typpipitoisuutta.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 23 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Kuva 3. Tarkastelupiste Mäntsälänjoki 1,5: jokiveden kokonaistyppipitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden välinen riippuvuus 1990-2012. 8.2 Mustijoki Jokiveden pitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon kuormitusosuuden välisen riippuvuuden tarkastelu pisteillä Mustijoki 46,9, 15,5 ja 10,7: Kokonaisfosfori ja kokonaistyppi (ks. Kuva 4-Kuva 9): - Jokiveden fosfori- ja typpipitoisuus on keskimäärin pienempi silloin kun puhdistamon kuormitusosuus on suurempi. - Johtopäätös: ympäristöstä tuleva kuormitus vaikuttaa Mustijoen veden fosfori- ja pitoisuuteen enemmän kuin Mäntsälän puhdistamon jätevesikuormitus. Kun puhdistamon osuus joen kuormasta on suuri (käytännössä kuivina aikoina, jolloin joen virtaama on pieni), ympäristöstä tulee vähemmän kuormitusta jokeen. Ympäristön kuorman väheneminen vaikuttaa veden laatuun enemmän kuin samaan aikaan tapahtuva puhdistamon kuormitusosuuden kasvu, joten puhdistamon suuren kuormitusosuuden aikana jokiveden fosfori- ja typpipitoisuudet ovat keskimääräistä pienempiä.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 24 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Kuva 4. Tarkastelupiste Mustijoki 46,9: jokiveden kokonaisfosforipitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden välinen riippuvuus 1990-2012. Kuva 5. Tarkastelupiste Mustijoki 46,9: jokiveden kokonaistyppipitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden välinen riippuvuus 1990-2012.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 25 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Kuva 6. Tarkastelupiste Mustijoki 15,5: jokiveden kokonaisfosforipitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden välinen riippuvuus 1990-2012. Kuva 7. Tarkastelupiste Mustijoki 15,5: jokiveden kokonaistyppipitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden välinen riippuvuus 1990-2012.

FCG SUUNNITTELU JA TEKNIIKKA OY Selvitys 26 (29) 5.11.2013 Mustijoen vesistön ainevirtaama ja kuormitus Kuva 8. Tarkastelupiste Mustijoki 10,7: jokiveden kokonaisfosforipitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden välinen riippuvuus 1990-2012. Kuva 9. Tarkastelupiste Mustijoki 10,7: jokiveden kokonaistyppipitoisuuden ja Mäntsälän puhdistamon laskennallisen kuormitusosuuden välinen riippuvuus 1990-2012.