PURUVEDEN RISTILAHDEN ALUSTAVA FOSFORIMALLITARKASTELU Tarmo Tossavainen, Karelia-ammattikorkeakoulu 18.12.2015 34 diaa 12/16/2015 1
Sisällysluettelo Kappale Dia nro OSITTAIN ALUSTAVAT JOHTOPÄÄTÖKSET 3 RISTILAHDEN FOSFORIMALLITARKASTELUN YHTEENVETO 6 FOSFORIMALLITARKASTELUSSA KÄYTETYT KESKEISET YHTÄLÖT 8 RISTILAHDEN VEDEN KOKONAISFOSFORIPITOISUUS NYKYISEN KUORMITUKSEN PERUSTEELLA LUONNONTILAISEN RISTILAHDEN KOKONAISFOSFORIPITOISUUDEN ARVIOINTI 21 12 RISTILAHDEN KOKONAISFOSFORIKUORMITUKSEN TARKASTELU VOLLENWEIDERIN MALLILLA 25 LIITE haja- ja loma-asutuksen ominaiskuormitusarvoja 30 12/16/2015 2
JOHTOPÄÄTÖKSET Ristilahden nykyinen vuotuinen kokonaisfosforikuorma valuma-alueelta on noin 400 kg ja laskeuman mukana noin 16 kg. Lappalaisen (myös Friskin modifikaatiot ao. mallista) fosforimalli kokonaisfosforin nettosedimentaation ja veden keskimääräisen kokonaisfosforipitoisuuden ennustamiseksi muuttuvissa kuormitustilanteissa näyttäisi soveltuvan vähintäänkin tyydyttävästi Ristilahdelle. Todellinen, mitattu nykyinen keskipitoisuus (21 µg/l) ja mallilla ennustettu pitoisuus (21,1 21,9 µg/l) ovat täsmälleen samaa suuruusluokkaa. Lappalaisen mallin lähtömuuttujina ovat järven viipymä ( vuosikeskivirtaama ja tilavuus) sekä järven vuotuinen kokonaisfosforikuormitus. Malli on varsin laajaan järviaineistoon perustuva empiirinen tilastollinen yhtälösovite, jonka perusajatus on se, että järven kokonaisfosforin nettosedimentaatio kasvaa kuormituksen ja viipymän kasvaessa. Malli on täysin analoginen klassisen Michaelis-Mentenin (Monod n) ravinteen (substraatin) ottokinetiikan yhtälön kanssa. Järvi käyttäytyy kuin moniraajainen organismi ja nettosedimentoi fosforia kuormituksen ja viipymän kasvaessa, kunnes kuormitus kasvaa niin suureksi, että järven fosforinpidätysmekanismi romahtaa. Järven sisäinen kuormitus kasvaa tällöin dramaattisesti suhteessa ulkoiseen kuormaan. Lappalainen on asettanut mallin käytön perusedellytyksiksi järven suurimmaksi keskimääräiseksi kok. P-pitoisuudeksi 40 µg/l ja keskisyvyydeksi vähintään 1 metrin. 12/16/2015Ristilahti täyttää helposti nämä edellytykset. 3
Merkittävää Lappalaisen mallin sovelluskelpoisuuden kannalta on myös se, että Ristilahden veden happitilanne on havaintojen perusteella ollut aina vähintään tyydyttävä, joten merkittävä sisäinen kuormitus ei näyttäisi haittaavan mallin käytön luotettavuutta (R c calc ). Lappalaisen mallin tyydyttävän toimivuuden perusteella myös Ristilahden altaan viipymä- sekä siten tilavuus- ja virtaamatiedot, kuormituslaskelmien lisäksi, näyttävät olevan luotettavia. Tämä on hyvin mielenkiintoinen, mutta kuitenkin ehdottomasti tarkistuksia vaativa asia; toimiiko kapea ja mutkainen Kikosalmi voittopuolisesti Ristilahden laskuväylänä Mehtolanlahdelle, muulle Puruvedelle ylipäätään? Mehtolanlahdella esimerkiksi kokonaisfosforin pitoisuudet ovat olleet ajoittain oligotrofisille (kok. P 5 10 µg/l) ja jopa ultraoligotrofisille (kok. P < 5 µg/l) järvivesille tyypillistä suuruusluokkaa. Ristilahdella pitoisuudet ovat olleet kaikkina havaintoajankohtina selkeästi vähintään mesotrofisille (kok. P > 10 µg/l) järville tyypillisiä. Ensinnäkin Ristilahden viipymän oikeellisuus kannattaa tarkistaa. Mikäli nyt käytetty viipymä (8,8 kk) on oikeansuuntainen, niin valuma-alueen laajuuden ja järvialtaan pienen tilavuuden vuoksi Ristilahden vesi olisi luonnontilaisena lievästi mesotrofista, (tai lähes karua, ts. oligotrofista) (kok. P noin 13 µg/l). Tällöin kokonaisfosforin vuotuinen ulkoinen kuorma (luonnonhuuhtoutuma valuma-alueelta noin 157 kg + laskeuman kuorma 16 kg) on noin 172 kg. 12/16/2015 4
Usein nykyäänkin eri yhteyksissä käytetty Vollenweiderin (Dillon, mod. Granberg) malli antaa liian karkean, ylimalkaisen ja kaiken kaikkiaan täysin virheellisen kuvan Ristilahden fosforinsiedosta. Ja mikäli Ristilahden nyt käytetty viipymä on oikeansuuntainen, niin Ristilahti ei edes luonnontilaisena voi olla selkeästi oligotrofinen (kok. P < 10 µg/l). Vollenweiderin mallin suurimman sallitun fosforikuorman lähtöoletuksena on järven suurin sallittu pitoisuus 10 µg/l, jota Ristilahti ei luonnontilaisenakaan saavuta, jos viipymä on ao. noin 9 kk. Edelleen Vollenweiderin malli olettaa vuotuiseksi vaaralliseksi kokonaisfosforikuormaksi 902 kg, ja Ristilahden veden keskimääräinen kokonaisfosforipitoisuus olisi tällöin 20 µg/l. Tämä on täydellisessä ristiriidassa jo todellisiin havaintoihin perustuvan tutkimustiedon (vuosikuorma noin 400 kg kok. P ja veden keskipitoisuus 21 µg kok. P/l) kanssa. Hirvosen & Pölösen opinnäytetyössään tekemät kuormituslaskelmat kannattaa tarkistaa ja ennen kaikkea täydentää. Ne ovat erinomainen lähtökohta jatkotyölle. 12/16/2015 5
Ristilahden fosforimallitarkastelun yhteenveto 12/16/2015 6
Ristilahden fosforimallitarkastelun yhteenveto Ristilahteen tuleva kokonaisfosforin vuosikuorma Kokonaisfosforin pidättymiskerroin (nettosedimentaatiokerroin) Ennustettu eli mallitarkasteluun perustuva laskennallinen järven kokonaisfosforin pitoisuus Todellinen, vuosien 2011-2015 havaintoihin (n = 17) perustuva keskimääräinen kokonaisfosforin pitoisuus Havaintoihin perustuva 390 kg (valumaalueelta 374 kg + laskeuman mukana 16 kg) 52,2 % (malli Lappalainen) 21,1 µg/l 21 µg/l Havaintoihin perustuva 374 kg + karkeasti arvioitu rantavalunta-alueen loma-asuntojen + ympärivuotisesti asuttujen talon yhteiskuorma 30 kg + ilmalaskeuma 16 kg = 420 kg Luonnontilainen Ristilahden kuorma 172 kg (= valuma-alueelta 157 kg/a + ilmalaskeuma 16 kg/a) Malli Vollenweider (Granbergin modifikaatio): Suurin sallittu kuorma 336 kg (vastaa järviveden keskipitoisuutta 10 µg kok. P/l) vaarallinen kuorma 902 kg (vastaa järviveden keskipitoisuutta 20 µg kok. P/l) 53,9 % (malli Lappalainen) 34,1 % (malli Lappalainen) 21,9 µg/l 21 µg/l 13 µg/l 7
FOSFORIMALLITARKASTELUSSA KÄYTETYT KESKEISET YHTÄLÖT 12/16/2015 8
Fosforimallitarkastelussa käytetyt keskeiset yhtälöt. Laskentayhtälö Yhtälöllä ratkaistava asia Lisähuomautukset (1)c virt. pain.keskiarvo = (c 1 xq 1 ) + (c 2 xq 2 )+ järveen laskevan uoman veden virtaamapainotettu ainepitoisuus + (c n xq n ) / (Q 1 +Q 2 + +Q n ) (2)L= c virt. pain.keskiarvo x MQ kunkin uoman kokonaiskuormitus (L), MQ = perustuu vuosien 2000-2011 koko maan keskivalumaan Mq = 9,7 l/s km 2 (3) R = 0,9 x (c I x T)/(280 + c I x T) R = kokonaisfosforin nettosedimentaatiokerroin; se osuus järveen kohdistuvasta Lappalainen 1977, Frisk 1989 fosforin vuosikuormasta, joka lopullisesti sedimentoituu järven pohjaan. Soveltamisehdot; järven keskimääräinen kokonaisfosforipitoisuus on korkeintaan 40 µg/l ja keskisyvyys vähintään 1 metri. c I = I/Q, jossa I = fosforin vuosikuorma ja Q = MQ kyseiselle vuodelle. c I on ns. sekoituspitoisuus, joka järvessä vallitsee, kun sedimentaatiota ei vielä ole ehtinyt tapahtua. T = järven teoreettinen viipymä = V/MQ. Yhtälö perustuu pohjimmiltaan Michaelis-Mentenin ravinteen (substraatin) ottokinetiikkaan. (4)c calc = (1-R) I / MQ järven laskennallinen, mallilla ennustettu keskimääräinen vuosikeskipitoisuus Lappalainen 1975, 1977, Frisk kokonaisfosforille, kun järveen tuleva ulkoinen fosforin vuosikuormitus tunnetaan 1978, 1990 luotettavasti. (5) kokonaisfosforin maankäytön suhteen luonnontilaisten valuma-alueiden fosforihuuhtoutuma, koko Kortelainen ym. 2003 luonnonhuuhtoutuma 5,4 kg/km 2 /a maan tutkimusalueiden keskiarvo (6) I* (Input) = 0,158 MQ / T (c* T - 280 + 78400-448 c* T + c* 2 T 2 ) (ei ollut nyt tarpeen soveltaa Ristilahdelle) I* = järven fosforin sieto (suurin sallittu kuorma) (tn kok. P/a) c* = suurin sallittu keskipitoisuus järvessä (mg/m 3 ) Lappalainen 1977, Frisk 1978, 1989; yhtälö (6) perustuu täysin yhtälöihin (3) ja (4) (7)Y A = 0,055 x 0,635 (g/m 2 /a) Y A = suurin sallittu kokonaisfosforin kuorma järven sietokykyä ylittämättä. Järven x(=q s ) = hydraulinen pintakuorma (m/a) kokonaisfosforin keskipitoisuudeksi on asetettu yhtälössä 10 µg/l = MQ (m 3 /a) / A (m 2 ) (8)Y D = 0,174 x 0,469 (g/m 2 /a) Y D = järvelle vaarallinen kokonaisfosforin kuorma. Järven kokonaisfosforin keskipitoisuudeksi on asetettu yhtälössä 20 µg/l Vollenweider & Dillon 1974, Granberg 1980 Vollenweider & Dillon 1975, 9 Granberg 1980
Moi Tare, ohessa tiedosto, missä on Hietajärven YYS-alueelta mitattu ravinnelaskeuma 2004-2013. Hietajärvellä ei ole ns. virallista sademittaria, vaan laskeuman laskemiseen tarvittava sademäärä (mm/kk tai mm/vuosi) on arvioitu keräysastiaan tulleen vesimäärän perusteella. Menetelmä on kuitenkin relevantti, hommaa on testattu muualla, ja keräimenkin avulla saadaan melko tarkka arvio sademäärälle. Terv. Jussi. PS. Löytyykö sinulta oheisen linkin takana lymyilevä Hietajärvi-raportti kovakantisena. Jos ei, voisin lähettää yhden kappaleen postitse. Asema Vuosi Sadanta NO 3 -N NH 4 -N tot N tot P mm/vuosi mg/m 2 /vuosi mg/m 2 /vuosi mg/m 2 /vuosi mg/m 2 /vuosi HIETAJÄRVI 2004 908 171 124 395 8,4 HIETAJÄRVI 2005 591 135 98 305 3,6 HIETAJÄRVI 2006 612 157 97 326 4,5 HIETAJÄRVI 2007 746 151 100 314 6 HIETAJÄRVI 2008 720 186 120 366 4,6 HIETAJÄRVI 2009 635 122 70 229 2,4 HIETAJÄRVI 2010 582 129 108 288 5,6 HIETAJÄRVI 2011 727 158 109 328 3 HIETAJÄRVI 2012 904 166 112 370 7 HIETAJÄRVI 2013 750 156 134 377 3,8 Keskiarvo 2004-2013 330 4,9 12/16/2015 10
Eräitä sadeveden keskimääräisiä arvoja ja laskeumia v. 1998 (Vuorenmaa ym. 2001). (vanhentunut; tätä ei ole käytetty Ristilahden laskelmissa tässä alustavassa selvityksessä, vaan ks. edellinen dia!) Havaintoasema Sadeveden keskimääräinen ph Kok. N, vuosilaskeuma (mg/m 2 ) Kok. P, vuosilaskeuma (mg/m 2 ) Naarva (Ilomantsi) 4,91 472 23 Kuopio 5,27 521 23 Otava (Mikkeli) 4,80 304 11 Kouvola 4,95 791 15 Punkaharju (v... 580 13 1992) 12/16/2015 11
RISTILAHDEN VEDEN KOKONAISFOSFORIPITOISUUS NYKYISEN KUORMITUKSEN PERUSTEELLA 12/16/2015 12
Tarkastelu Lappalaisen mallilla nykyisen kokonaisfosforikuormituksen vallitessa I kok.p = valuma-alueelta 374 kg/a (Hirvonen & Pölönen 2015) + laskeuman mukana (Vuorenmaa 2014, Niinioja & Rämö 2006) (4,9 mg/m 2 /a x 3220000 m 2 =) 15,8 kg/a yhteensä 390 kg/a 12,4 mg/s T Ristilahti (Hirvonen & Pölönen 2015) = 8,8 kuukautta Sekoitus- eli ns. alkupitoisuus c I = I/MQ 12,4 mg/s / 0,281 m 3 /s 44,13 mg/m 3 ; tämä pitoisuus siis vallitsisi Ristilahdessa, mikäli sedimentaatiota ei tapahtuisi, eli jos Ristilahti olisi vuolaasti, nopeasti virtaava joki. Tästä fosforista kuitenkin osa pidättyy eli sedimentoituu järven pohjaan kullekin järvelle ominaisen viipymän puitteissa. 12/16/2015 13
Lappalaisen mallilla laskettu Ristilahden nettosedimentaatiokerroin R = 0,9 x (c I x T)/(280 + c I xt) R Ristilahti = 0,9 x (44,13 x 8,8) / (280 + 44,13 x 8,8) 0,522, siten mallilla ennustettu laskennallinen, ulkoiseen kokonaisfosforikuormaan perustuva veden keskimääräinen kokonaisfosforipitoisuus on C calc =(1-R)c I c calc, Ristilahti = (1 0,522) x 44,13 mg/m 3 21,1 mg/m 3 Siten Lappalaisen mallin perusteella noin 52,2 % ulkoisesta vuotuisesta kokonaisfosforin kuormasta nettosedimentoituu Ristilahden pohjaan 12/16/2015 14
Todellinen, mitattu keskipitoisuus on vuosien 2011 2015 mittaustulosten (17 havaintokertaa; P-K:n ELY-keskus, SYKE/Hertta-ympäristötietojärjestelmä) 21 mg/m 3. Tämä on käytännössä sama kuin ulkoisen kokonaisfosforikuormituksen (390 kg/a) perusteella ennustettu, laskennallinen pitoisuus (21,1 mg/m 3 ) 12/16/2015 15
Puruveden Ristilahden vedenlaadun havainnot vuosina 2011 2015 (Pohjois-Karjalan ELY-keskus) Pvm Kok. syv. Näytesyv. Lt. O 2 O 2 kok. N NH 4+ -N NO 2- +NO 3- -N kok. P PO 4 3- -P a-chl Fe Mn m m C mg/l kyll. % µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 17.2.2011 2 1 0,1 9,8 67 510.... 12........ 7.7.2011 2,2 1 22,2 8,9 102 300.... 28.. 13.... 12.9.2011 2,3 1 15,6 10,3 100 1400 10 5 52 3 97.... 26.10.2011 2 1 4,5 11,6 90 1000 6 5 38 2 37.... 30.1.2012 2,5 1 1,2 10,3 73 650.... 17.... 340 20 19.4.2012 2 1 2,5 7,3 54 660.... 15.... 710 78 16.7.2012 3,1 1 20,1 7,9 87 440.... 25.. 13 590 37 2 19,9 7,8 86................ 17.4.2013 2 1 1,3 10,1 71 610.... 13.... 850 61 11.7.2013 2,8 1 21,6 8,2 93 520.... 25.. 8,4 960 42 24.3.2014 2,8 1 4,4 13,5 104 550 9 130 13 2.. 340 9,3 1,8 4,2 5,2 39 590 3 180 16 4.. 680 140 24.6.2014 2,7 1 16,3 9,3 95 430 2 5 18 2 6,9 490 21 27.8.2014 2 1 16,4 8,9 91 570 2 5 20 2...... 3.11.2014 3,1 1 2,3 12,3 90 460 15 41 18 3 4,3 550 22 19.3.2015 2,4 1 2,4 9,8 72 530 22 210 12 3.. 460 50 23.7.2015 3,1 1 18,9 8,2 89 460 2 5 25 2 13 520 35 31.8.2015 3,2 1 17,8 8,9 94 440 2 5 17 2 16 450 31 5.10.2015 3 1 8,9 10,5 91 410 5 5 16 2.. 430 19 keskiarvo 12/16/2015...... 9,4 84 585 7 54 21 2,5 23 567 16 44
Puruveden Mehtolanlahden vedenlaadun havainnot vuosina 2010 2013 (Pohjois-Karjalan ELY-keskus) pvm Kok. syv. Näytesyv. Lt O 2 O 2 kok. N NH 4+ -N NO 2- +NO 3- -N kok. P PO 4 3- -P a-chl Fe Mn m m C mg/l kyll. % µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l 21.9.2010 2 1 12,6 9,5 89 310 2 5 13 4,4 170 17.2.2011 2,3 1 0,1 14,4 99 270 6 7.7.2011 2,2 1 22,2 8,7 100 530 14 3,2 12.9.2011 2,1 1 15,2 10,3 100 690 4 5 29 2 32 26.10.2011 2 1 4,4 12 93 590 2 5 20 2 15 30.1.2012 2,5 1 0,6 13,1 91 300 8 41 3,5 19.4.2012 2,3 1 1 13,7 96 300 3 26 2,5 16.7.2012 3,3 1 19,2 9 97 240 8 5,8 75 9,1 17.4.2013 2,3 1 1,1 12,4 88 480 6 190 11 11.7.2013 2,7 1 21,2 8,6 97 280 9 3 140 14 keskiarvo 12/16/2015...... 11,2 95 399 2,7 5 11,6 2 10,6 107 17 8,02
Eräitä huomioita nykyisestä valuma-alueelta Ristilahteen tulevasta kokonaisfosforikuormituksesta Hirvosen & Pölösen (2015) mukaan valuma-alueelta Ristilahteen tuleva kokonaisfosforin vuotuinen kuormitus on 374 kg. Tästä puuttuu sen haja- ja lomaasutuksen kuormitus niiden talojen ja mökkien osalta, jotka eivät sijaitse ao. laskelman perustana olevien uomien valuma-alueilla. Tällaisia aivan Ristilahden rantavalunta-alueella sijaitsevia ympärivuotisesti asuttuja taloja (jotka eivät kuulu siis viemäröinnin piiriin?!) on peruskartan mukaan karkeasti noin 20 kpl ja loma-asuntoja noin 10 kpl (ks. myös oheinen kartta) Oletetaan jokaiseen ympärivuotisesti asuttuun taloon 4 asukasta; tämän kokonaisfosforikuormitus olisi karkeasti arvioituna ominaiskuormitusarvon perusteella (20 taloa x 4 asukasta x 0,35 kg kok. P/asukas/a =) 28 kg kok. P/a Lomamökkien kok. P-kuorma olisi karkeasti arvioituna (10 mökkiä x 0,18 kg kok. P/mökki/a) = 1,8 kg kok. P/a 2 kg kok. P/a Tällöin em. tavoin karkeasti tarkennettu kokonaisfosforikuorma valuma-alueelta Ristilahteen olisi (374 + 28 + 2) kg = 404 kg kok. P vuodessa. Arvioidaan tätä vastaava kokonaisfosforin nettosedimentaatiokerroin ja sitä vastaava laskennallinen (ennustettu) Ristilahden veden keskimääräinen kokonaisfosforipitoisuus; 12/16/2015 18
Ristilahden tarkastelu Lappalaisen mallilla, kun ulkoiseen kuormaan on lisätty karkea arvio haja- ja loma-asutuksen kuormasta ominaiskuormitusarvojen avulla Ulkoinen vuotuinen kokonaisfosforikuorma on tällöin 404 kg (valuma-alueelta) + 16 kg (laskeuman mukana) = 420 kg 13,32 mg/s, tällöin sekoituspitoisuus on 13,32 mg/s / 0,281 m 3 /s 47,4 mg/m 3 Lappalaisen mallilla R = 0,9 (47,4 x 8,8) / (280 + 47,4 x 8,8) 0,539, ts. 53,9 % ao. vuotuisesta kokonaisfosforikuormasta nettosedimentoituu, tällöin C calc = (1 0,539) 47,4 mg/m 3 21,9 mg/m 3 Tämä on vain noin 4 % suurempi kuin todellinen Ristilahden veden kokonaisfosforipitoisuus (21 mg/m 3, vuosien 2011 2015 keskiarvo, n = 17) 12/16/2015 19
Puruveden Ristilahti lähialueineen. Maanmittauslaitos, Paikkatietoikkuna 16.12.2015 12/16/2015 20
LUONNONTILAISEN RISTILAHDEN KOKONAISFOSFORIPITOISUUDEN ARVIOINTI 12/16/2015 21
Mikäli Ristilahtea kuormittaisi vain luonnonhuuhtoutuma (keskimäärin Suomessa [Kortelainen ym. 2003]; 5,4 kg kok. P/km 2 /a x 29 km 2 /a) = 156,6 kok. P/a ja ilmalaskeuma (15,8 kg kok. P/a) = yhteensä 172 kg kok.p/a = 5,45 mg/s mikä olisi tämän perusteella Ristilahden veden luonnontilainen kokonaisfosforipitoisuus Lappalaisen mallin avulla lasketaan sedimentaatiokerroin, eli paljonko em. kuormasta sedimentoituu ja paljonko jää järven vesimassaan 12/16/2015 22
Luonnontilaisen Jukajärven sekoitus- eli alkupitoisuus c I = c I = I/MQ 5,45 mg/s / 0,281 m 3 /s 19,4 mg/m 3 Eli jos Ristilahti olisi luonnontilainen joki, sen pitoisuus olisi 19,4 mg/m 3, mutta tästä pidättyy osa eli sedimentoituu järven pohjaan sen viipymän määräämällä tavalla; 12/16/2015 23
R = 0,9 x (c I x T) / (280 + c I x T), R luonnontil.ristilahti = 0,9 x (19,4 mg/m 3 x 8,8 kk) / (280 + 19,4 mg/m 3 x 8,9 kk) = 0,341 eli noin 34,1 % luonnonhuuhtoutumasta + ilmakehän laskeumasta nettosedimentoituu järven pohjaan. Loppuosa ulkoisesta kuormasta (65,9 %) jää Ristilahden vesimassaan aiheuttaen siellä pitoisuuden R calc = (1-0,341) x 19,4 mg/m 3 = 12,8 mg/m 3, siten luonnontilainen Ristilahti olisi lievästi mesotrofinen 12/16/2015 24
Ristilahden kokonaisfosforikuormituksen tarkastelu Vollenweiderin mallilla 12/16/2015 25
Suurin sallittu (vastaa järven veden kokonaisfosforipitoisuutta 10 mg/m 3 ) kokonaisfosforikuorma Y A Y A = 0,055 x 0,635 (g/m 2 /a) x(=q s ) = hydraulinen pintakuorma (m/a) = MQ (m 3 /a) / A (m 2 ) Vaarallinen kokonaisfosforikuorma (vastaa järven veden kokonaisfosforipitoisuutta 20 mg/m 3 ) Y D = 0,174 x 0,469 (g/m 2 /a) 12/16/2015 26
12/16/2015 27
Ristilahdelle suurin sallittu kokonaisfosforikuorma Y A Y A = 0,055 x 0,635 (g/m 2 /a) x (= q s ) = hydraulinen pintakuorma (m/a) = MQ (m 3 /a) / A (m 2 ); siten Ristilahdelle; X = 0,281 m 3 /s x (3600 x 24 x 365) = 8 861 616 m 3 / 3 220 000 m 2 = 2,752 Y A = 0,055 x 2,752 0,635 = 0,1046 g/m 2 /a, joten koko järven vesialalle tämä on; 0,1046 g/m2/a x 3 220 000 m 2 336 kg kok. P/a 12/16/2015 28
Vaarallinen kokonaisfosforikuorma Y D = 0,174 x 0,469 (g/m 2 /a) Tämä on Ristilahdelle; Y D = 0,174 x 2,752 0,469 = 0,280 g/m 2 /a, tämä on järven koko vesialalle 902 kg kok. P/a 12/16/2015 29
LIITE haja- ja loma-asutuksen ominaiskuormitusarvoja 12/16/2015 30
HAJA-ASUTUKSEN RAVINNEKUORMITUS Tiedot ovat saatavissa mm. kunnan/kaupungin teknisestä toimistosta/vast.; asutuksen määrä ja jakautuminen lähi-/kaukovaluma-alueelle Haja-asutus = viemäröimätön (jätevedet eivät virtaa minnekään jätevedenpuhdistamoon!! Vaan talolla on oma pienpuhdistamo) ympärivuotinen asutus Esimerkiksi Vesi- ja ympäristöhallitus vesistökuormituksen laskentaohjeet: 1994. Vesiensuojelun tavoiteohjelman 2005 Todellinen potentiaalinen kuormitus 0,7 kg fosforia/asukas/vuosi 4,5 kg typpeä/asukas/vuosi 12/16/2015 31
Puhdistustoimien tehokkuus: 50 % vähenemä yllämainituista arvoista = lähivaluma-alueen kuormitus: 0,35 kg fosforia/asukas/vuosi 2,25 kg typpeä/asukas/vuosi Kaukovaluma-alueen kuormitusta määritettäessä on huomioitava pidättyminen: Fosforista pidättyy 66% huuhtoutuu 34 % Typestä pidättyy 25% huuhtoutuu 75 % 12/16/2015 32
Haja-asutuksen kuormituksen vaihtelu talon ja vesistön välisen etäisyyden mukaan (Viitasaari 1990: ref. Salonen ym. 1992, Fosfori ja typpi vesistöjen rehevöittäjinä, VYH:n julkaisuja) Talon etäisyys vesistöstä (m) Fosforikuorma (kg/asukas/a) Typpikuorma (kg/asukas/a) < 100 0,64 2,40 100 1000 0,37 1,72 > 1000 0,10 1,03 12/16/2015 33
LOMA-ASUTUKSEN RAVINNEKUORMITUS VESISTÖIHIN Viitasaari 1990: ref. Salonen ym. 1992: Rannalla sijaitsevan loma-asunnon kuormitus 0,18 kg fosforia/asunto/vuosi 0,66 kg typpeä/asunto/vuosi 12/16/2015 34