Kokemuksia automaattisesta vedenlaadun mittauksesta metsätaloudessa Samuli Joensuu 14.5.2013
Taustaa Puhdas vesi on nousemassa kansalaiskeskustelun ytimeen Vesiensuojelun merkitys korostuu metsätaloudessa Metsätalouden toimenpiteiden yhteiskunnallista hyväksyttävyyttä tullaan mittaamaan pitkälti vesiensuojelun tehokkuuden luoman imagon kautta Kansalaisten mielikuva toimenpiteistä muodostuu jatkossa muun muassa sen perusteella, miten he kokevat toimenpiteiden toteutukset ja vesiensuojelun suhteessa vesistöihin lähin kokemuspiiri on yleensä oma mökkijärvi 23.5.2013 2
Esimerkkejä kuormittavista metsätaloustoimenpiteistä 23.5.2013 3
Kunnostusojitus voi aiheuttaa helposti näkyvää eroosiota ja aineksen kasaantumista sekä vesien samentumista 23.5.2013 4
Miksi jatkuvatoimista mittausta tarvitaan? Metsätaloustoimenpiteiden vaikutusten suuruuden ja keston selville saamiseksi Toimivien vesiensuojelurakenteiden kehittämiseksi Rakenteen tehokkuus Oikea mitoitus Kustannustehokkuus Automaattinen mittaus ei ole itsessään päämäärä vaan sen antama tulos on apuväline, jolla ilmiön suuruutta voidaan kuvata tai jota voidaan käyttää hyväksi toimenpiteiden kehittämisessä Automaattisen mittauksen tuottamat tunnusluvut ovat tärkeitä koulutuskäytössä 23.5.2013 5
Pitoisuustieto on tärkeä trendien kuvaamisessa: Esimerkkinä kiintoainepitoisuuden kehitys kunnostusojituksen jälkeen eri maalajeilla
Suunnittelun ja kehittämisen apuna metsätalouden vesiensuojelussa Virtausnopeus Rajanopeus Virtaaman mittaus Seunan nomogrammit Kaiteran nomogrammit 23.5.2013 7
Esimerkkejä mittauslaitteistoista ja tuloksista 23.5.2013 8
Laitteistojen asennusta metsänlannoituksen vaikutusten seurantaa varten, Yläne, Raasinkorven yhteismetsä 23.5.2013 9
Metsätalousalueen seuranta; Aura, Ojakorpi
Aura, Ojakorpi
Torsanjoen kosteikko, Ruokolahti Kuvat: Seppo Repo, Suomen metsäkeskus ja Samuli Joensuu, Tapio
Torsanjoen kosteikko, Pohja-Lankila, Ruokolahti Valuma-alueen pinta-ala 1600 ha Kiintoaineshuuhtouman kehitys 2008-2010
Torsanjoen kosteikko, Pohja-Lankila, Ruokolahti Valuma-alueen pinta-ala 1600 ha Kosteikkoon tuleva ja kosteikosta lähtevä keskimääräinen ainekuorma kg/ha/v Aine Kosteikkoon tuleva Kosteikosta lähtevä Luonnontilaiset alueet keskimäärin Luonnontilaiset alueet vaihteluväli Kiintoaine 162,0 39,4 5,1 0,92 47,5 Kokonaisfosfori 0,250 0,229 0,049 0,017 0,146 Fosfaattifosfori 0,090 0,066 Kokonaistyppi 7,2 7,1 1,3 0,29 2,3
Tuloksia kunnostusojitushankkeelta, Tervajoen tilalta, Kiteeltä
Ukonsuon metsätaloustoimenpiteinä turvemaan uudistushakkuu, hakkuutähteiden korjuu energiapuuna, kunnostusojitus, maanmuokkaus ja kuusen istutus
Kiintoaine
Laskeutusaltaaseen tuleva ja altaasta lähtevä keskimääräinen ainekuorma kg/valuma-alue ha/v ensimmäisenä toimenpiteiden jälkeisenä vuotena. Alueella toteutettu päätehakkuu, energiapuun korjuu (hakkuutähteiden korjuu), kunnostusojitus, maanmuokkaus ja kuusen istutus. Ukonsuon valuma-alue on kaikkiaan 10 ha. Aine Altaaseen tuleva Altaasta lähtevä Luonnontilaiset alueet keskimäärin Luonnontilaiset alueet vaihteluväli Kiintoaine 446,2 50,5 5,1 0,92 47,5 Kokonaisfosfori 0,208 0,204 0,049 0,017 0,146 Fosfaattifosfori 0,040 0,031 Kokonaistyppi 8,1 9.6 1,3 0,29 2,3
Esimerkkejä seurantatuloksista 23.5.2013 19
Esimerkkejä seurantatuloksista 23.5.2013 20
Esimerkkejä seurantatuloksista 23.5.2013 21
Esimerkkejä seurantatuloksista 23.5.2013 22
Esimerkkejä seurantatuloksista 23.5.2013 23
Esimerkkejä seurantatuloksista 23.5.2013 24
Esimerkkejä seurantatuloksista 23.5.2013 25
Esimerkkejä seurantatuloksista 23.5.2013 26
Käytännön kokemuksia automaattiseurannasta metsätaloudessa Laitteistot Asennettavuus AAA Toimivuus ympäri vuoden AA Huollettavuus A Toimivuuden tarkkailun tarve BBB Mittaustulokset Virtaama AAA Sadanta BBB Sähkönjohtavuus A ph A Sameus/kiintoaine BBB Nitraattityppi B AAA Paras AA A BBB Vielä kelpoinen BB B Huonoin Muut ravinteet B 23.5.2013 27
Pohdintaa ja kehittämisajatuksia Metsätaloudessa tarvitaan ankariin olosuhteisiin maastokäyttöön soveltuvaa seurantakalustoa, joka: Ei edellytä verkkovirtaa Toimii ympäri vuoden On suhteellisen huoltovapaa (usein pitkät etäisyydet) Toimii ilman raskaita akkuja Ei edellytä välttämättä huoltotietä perille 23.5.2013 28
Pohdintaa ja kehittämisajatuksia Kehityksessä toistaiseksi vielä pitkä matka siihen, että jatkuvatoimisella mittaamisella saadaan luotettavaa seurantatietoa ravinnekuormasta Esimerkiksi nitraattitypen osalta metsävedet ovat liian puhtaita, jotta sovellettu tekniikka erottaisi pienet pitoisuudet - nykytekniikka soveltuu jätevesilaitoksille Fosforin osalta ei tällä hetkellä luotettavaa anturitekniikkaa Käytännössä kuormat lasketaan edelleen enemmän tai vähemmän tiheästi otettujen vesinäytteiden ja jatkuvatoimisella tekniikalla mitatun virtaaman tulona. 23.5.2013 29
Pohdintaa ja kehittämisajatuksia Jatkuvatoimisuudesta on etua, kun tarkastellaan joidenkin ilmiöiden vuorosuhdetta valuma-alueella Sadanta virtaama Virtaama ph Sadanta - sameus Virtaaman vuorokaudenaikainen vaihtelu Virtaamatietojen jatkokäsittelyssä tarvitaan usein edelleen käsityötä aineistojen virhepiikkien puhdistuksessa ja interpoloitaessa puuttuvia tietoja 23.5.2013 30
Kehittämistavoite Jotta ravinnekuormat saataisiin laskettua aidosti, anturitekniikkaa pitää kehittää siten, että metsävesien pienet typen ja fosforin pitoisuudet voidaan havaita luotettavasti Kiintoaineen osalta kehitystyötä pitää jatkaa sameus tällä hetkellä melko luotettava indikaattori hienojakoisilla kivennäismailla, mutta turvemailla melko epäluotettava 23.5.2013 31
Kiitos! 23.5.2013 32