Mankilanjärvi Yleiskuvaus vesistöstä ja vedenlaadusta Mankilanjärvi sijaitsee Pohjois-Pohjanmaalla Siikalatvan kunnassa. Järven pinta-ala on 260,5 ha ja sen keskisyvyys on noin 1,5 m. Syvin kohta järvessä on 4,8 metriä. Mankilanjärvi kuuluu Oulujoen-Iijoen vesienhoitoalueeseen ja sen ympäristövastuualue kuuluu Pohjois-Pohjanmaan ELY -keskukselle. Aikaisempi toiminta Mankilanjärvellä Mankilanjärvelle on aikojen saatossa laadittu useita selvityksiä ja suunnitelmia järven ja sen lähympäristön laadun parantamiseksi. Vuodesta 1972 järveä on tarkkailtu satunnaisesti ja 1976 lähtien siellä on toteutettu hankkeita ja toimenpiteitä, kuten esimerkiksi laadittu suunnitelmia ja toimenpiteitä tulvariskin pienentämiseksi. Merkittävämpänä toimenpiteenä on 1980- ja 1990-lukujen vaihteessa suoritettu veden korkeuden korottaminen mm tekemällä kuivatusojia, perkaamalla muita lähiympäristön ojia sekä rakentamalla tulvapenkereet ja pohjapato Isoojaan. Vuonna 2009 tehdyn kunnostussuunnitelman mukaan Iso-ojan pohjapadon kuivattaman Vähäjärven tilalle rakennetaan monivaikutteinen kosteikko, jonka rakennustoimenpiteet tulee lopettaa 2014 kesäkuuhun mennessä. Kosteikko vähentää muista vesistöistä aiheutuvaa ravinnekuormitusta ja parantaa näin ollen Mankilajärven tilaa. Pohjois-Pohjanmaan ELY - keskus on laatinut toimenpidesuunnitelman Mankilanjärvelle vuosille 2010-2015. Suunnitelmassa käsitellään järven ruoppausta.
Ympäristölupa ruoppauksen suorittamiseen on voimassa vuoteen 2015 asti, ja toteutusajankohdan on arvioitu ajoittuvan vuosille 2012-2017. Mankilanjärven vedenlaadun tarkkailussa on noin 40 vuoden seurantajakson aikana havaittu suuria ravinnepitoisuuksien vaihteluita. Lisäksi Mankilanjärvi nykyisellään luokitellaan reheväksi Lähteet: OIVA -tietopalvelu, Aluehallintovirasto, ProAgria Oulu ja ympäristö.fi -verkkosivusto. Kuva: Kaija Karhunen Tekijä: Jani Markus Hydro-Pohjanmaa -hanke
Mankilanjärven ja sen ympäristön kasvillisuus Mankilanjärven ympäristöön tehtiin kasvillisuuskartoitus syksyllä 2013, jonka tekivät Oamkin Luonnovara-alan yksikön opiskelijat Mari Ruuhonen ja Miika-Matias Rankinen. Kasvillisuuskartoituksen tarkoituksena on selvittää tietyn alueen kasvillisuus. Se voi olla joko yleistasoinen, kuten tässä tapauksessa tai yksityiskohtainen. Yleistasoisessa kasvillisuuskartoituksessa selvitetään alueen tyypillinen kasvilajisto sekä erikseen havaittu arvokas ja uhanalainen lajisto. Yksityis-kohtaisessa kartoituksessa selvitetään tietyn alueen haluttu lajisto, kuten heinäkasvit tai sammaleet, tarkasti. Mankilanjärven kartoitusalue sijoittui Nurmilammen ja mittauslautan ympäristöön, josta kartoitettiin niin ranta- kuin vesikasvillisuus. Rannalla on koivuvaltainen vyöhyke ja nuorta kuusimetsää. Parkkipaikan ja veneenlas-kupaikan ympäristö on kulttuurivaikutteinen vadelmakasvustoineen ja yleisimpine rikkakasveineen. Kartoitusalueelta tavattiin yhteensä 81 eri kasvilajia eikä lajien joukossa ollut uhanalaisia tai suojeltuja lajeja. Mankilanjärven kartoitusalueella tavattiin yhteensä 81 eri kasvilajia, joista putkilokasveja 50 heinäkasveja 15 puita tai pensaita 11 vesikasveja 5 Mankilanjärven rantavedestä tavattiin myös muutama yksilö puhtaissa vesissä viihtyvää ruskoärviää (Myriophyllum alerniflorum), mutta vähäinen määrä ei kuitenkaan kerro yksinään järven puhtaudesta. Järvenselällä on merkittäviä määriä järvikaislaa (Schoenoplectus lacustris). Yleisesti rantakasvina tunnettu järvikaisla on levittäytynyt koko järven pinta-alalle runsaina paikoittaisina kasvustoina mikä kertoo järven mataluudesta. Järvellä on myös
runsas-ravinteisissa järvissä viihtyviä lajeja, kuten uistinvitaa (Potamogeton natans) ja palpakoita (Sparganum sp.). On muistettava, että kasvillisuuskartoitus on puutteellinen, koska se tehtiin myöhään syksyllä, jolloin kevään ja kesän lajit jäivät kokonaan pois listasta. Myös kartoitusalue oli suppea. Vaikka alueelta tavattiin runsas-ravinteisissa järvissä viihtyviä lajeja, tavatut kasvilajit eivät suoranaisesti kerro mitään veden laadusta. Puhtaissa vesissä viihtyvän ruskoärviä roolia voidaan käyttää tarkemmissa analyyseissä viitetietona, mutta sen vähäinen määrä ei kerro yksinään veden puhtaudesta. Laji voi olla järvessä väistyvä tekijä. Lähteet: http://www.suomenluontotieto.fi/index.html?n=1150 4&Kasvillisuuskartoitus Kuva: Kaija Karhunen Tekijä: Elina Hirvelä Hydro-Pohjanmaa -hanke
Vesistöjen rehevöityminen ja siihen vaikuttavat tekijät Kasvien tärkeimpien ravinteiden, typen ja fosforin, kertyminen vesistöön ihmistoiminnan seurauksena aiheuttaa rehevöitymistä. Rehevöityminen on ongelmana enemmän matalilla, taajama- ja/tai viljelyaluilla sijaitsevilla järvillä. Rehevöitymisen merkkejä ovat mm. kalaverkkojen ja rantakivien limoittuminen, levien määrän kasvu ja leväkukinnat, veden värin muuttuminen ja näkösyvyyden pieneneminen, vesikasvien runsastuminen ja lajiston muuttuminen, vesilintujen määrän ja lajiston muuttuminen, kalaston muuttuminen, mahdolliset kalakuolemat, hajuhaitat ja veden käyttäjien terveyshaitat kuten uimareiden ihottumat. Kullakin järvellä on tietynsuuruinen kuormituksen sietokyky. Vesitilavuudeltaan suurikokoiset järvet voivat sietää ravinnekuormituksen lisääntymistä pitkään ilman näkyviä haittavaikutuksia - pienissä järvissä nopeampi rehevöityminen. Kuormitus Rehevöitymisen perimmäinen syy on vesistön ravinnetason nousu, jonka aiheuttaa yleensä ulkoinen kuormitus. Ulkoista kuormitusta ovat haja- ja pistekuormitus. Hajakuormituksen päästöt ovat peräisin haja- ja loma-asutuksesta, maa- ja metsätaloudesta sekä liikenteestä. Pistekuormituksen lähteet on helpompi määrittää, niitä ovat mm. teollisuuden ja yhdyskuntien jätevesiputket, tehtaanpiiput, kalankasvatus, turkistarhaus ja turvetuotanto. Pistekuormituksen estäminen ja valvominen on helpompaa kuin hajakuormituksen, koska päästölähteet ovat tunnettuja ja yksilöitävissä. Ulkoiseen kuormitukseen luetaan myös luonnonhuuhtouma, johon ihminen ei voi vaikuttaa. Lisäksi vesistöissä voi tapahtua sisäistä kuormitusta. Tällä tarkoitetaan ravinteiden noidankehää, jossa pohjasedimenttiin varastoituneet ravinteet vapautuvat takaisin veteen hapen vähetessä. Se kiihdyttää entisestään rehevöitymiskehitystä. Sisäinen kuormitus on usein seurausta kauan jatkuneesta ulkoisesta kuormituksesta. Sisäinen kuormitus jatkuu yleensä pitkään senkin jälkeen, vaikka ulkoinen kuormitus on merkittävästi vähentynyt. Typpi- ja fosforipäästöt lähteittäin Suomessa vuonna 2012 (Kääntöpuolella sivun yläreunan kuvioissa esitetyt typpi- ja fosforikuormitukset ovat koko Suomen keskiarvoja ja hajakuormituksen osuus on laskennallinen eli se perustuu laskentamalleihin.)
Typpikuormitus Fosforikuormitus Rehevöitymisen ehkäiseminen Rehevöityneen järven kunnostaminen on kallista ja työlästä, joten ongelma kannattaa pyrkiä ehkäisemään jo ennalta. Haja-asutuksen jätevesien, sekä pistekuormittajien päästöjen huolellinen puhdistus estää rehevöitymistä. Suomen jätevesilainsäädäntö edellyttää, että puhdistamattomia jätevesiä ei päästetä vesistöihin. Maanviljelyksessä vesistöjen rehevöitymistä voidaan ehkäistä kiinnittämällä huomiota tiettyihin asioihin. Peltojen ja vesistöjen väliin jätettävät suojakaistat sitovat kasvillisuudellaan vapautuvia ravinteita itseensä. Lannoituksen huolellinen suunnittelu, kuten ravinnetaseiden laskeminen ja lannoitustavan valinta, etenkin karjanlantaa käytettäessä ehkäisevät ylimääräisten ravinteiden joutumisen vesistöön. Ravinteiden ja maan huuhtoutuminen on runsainta silloin, kun maan pinta on kynnettynä tai äestettynä. Suorakylvö on menetelmä, jossa maata ei kynnetä lainkaan joten se on hyvä keino ehkäistä huuhtoutumista. Laidunten suunnittelussa kannattaa pyrkiä siihen, etteivät eläimet virtsaa ja ulosta vesistöjen välittömässä läheisyydessä. Mikäli järvi on päässyt pahasti rehevöitymään, ei pelkkä päästöjen vähentäminen palauta järveä ennalleen. Erilaisilla kunnostustoimenpiteillä voidaan parantaa vesistön nykytilaa. Itämeriportaali. 2010. Tietoa Itämerestä. Itämeri-sanakirja. Hakupäivä 2.4.2014. http://www.itameriportaali.fi/fi/tietoa/sanakirja/fi_fi/hajakuormitus/ Ympäristöhallinnon yhteinen verkkopalvelu. 2014. Vesi ja meri. Vesistöjen kunnostus. Hakupäivä 2.4.2014. http://www.ymparisto.fi/fi- FI/Vesi_ja_meri/Vesistojen_kunnostus/Jarvien_kunnostus/Kunnostu starvetta_aiheuttavia_tekijoita/rehevoityminen Biologian ja maantieteen opettajien liitto. 2014. Koulutukset ja materiaalit. Yhteinen ympäristö. Hakupäivä 2.4.2014. https://peda.net/yhdistykset/bmolry/koulutus/eyy/yhteinen_ymparisto/rehev%c3%b6ityminen/rejrjk Vesiensuojelun perusteet ja vesistöjen kunnostus. Penttinen, K.& Niinimäki, J.Opetushallitus.2010. Itämeriportaali. 2010. Tietoa Itämerestä. Itämeri-sanakirja. Hakupäivä 2.4.2014. http://www.itameriportaali.fi/fi/tietoa/sanakirja/fi_fi/sisainen_kuormit us/ Kuva: Kaija Karhunen Lähteet: Itämeriportaali. 2010. Tietoa Itämerestä. Itämeri-sanakirja. Hakupäivä 2.4.2014. http://www.itameriportaali.fi/fi/tietoa/sanakirja/fi_fi/pistekuormitus/ Tekijät: Jenna Mikkola ja Maria Sirviö Hydro-Pohjanmaa -hanke
Happamat sulfaattimaat ja niiden aiheuttamien haittojen vähentämiskeinot Geologian tutkimuskeskus GTK on tehnyt kartoitusta happamista sulfaattimaista Suomessa. Kartat löytyvät GTK:n karttapalvelusta http://gtkdata.gtk.fi/hasu/index.html alajuoksuilla. Metalliyhdisteet aiheuttavat kalakuolemia ja pohjaeläinkantojen häviämistä. Maanviljelyssä happamuus aiheuttaa haasteita. Rauta- ja alumiiniyhdisteet sitovat happamissa oloissa ravinteita kasveille käyttökelvottomaan muotoon ja tukkivat salaojia. Alumiini häiritsee myös kasvien juurten kehitystä ja ravinteiden ottoa. Runsaalla kalkituksella ja pellon vesitalouden hyvällä hoidolla sulfaattimaista saadaan kuitenkin erittäin viljavia viljelysmaita. Haittojen vähentäminen Happamista sulfaattimaista aiheutuvia haittoja voidaan tehokkaimmin vähentää estämällä sulfidikerroksen hapettuminen. Kuva 1. Happamien sulfaattimaiden yleiskartoitus. Happamat sulfaattimaat ovat muodostuneet Itämeren alueelle litorinakauden aikana 7500-4000 vuotta sitten merenpohjaan kerrostuneista kasvijätteistä. Hapettomissa oloissa merivedessä hajoavista kasvijätteistä syntyi sulfidisedimenttejä, jotka sitoutuivat maaperän rautaan ja näin syntyivät rauta-sulfidimaat. Maan kohoamisen vuoksi rauta-sulfidimaat altistuivat hapelle, jolloin niistä muodostui happamia sulfaattimaita. Happamat sulfaattimaat sisältävät rikki- ja metalliyhdisteitä (alumiinia, mangaania, kadmiumia, kobolttia, kuparia, sinkkiä ja nikkeliä ). Maaperä- ja vesistöhaittoja Metalliyhdisteiden huuhtoutuminen happamista sulfaattimaista aiheuttaa maaperä- ja vesistöhaittoja. Vesistöjen happamoituminen on riskinä erityisesti jokien Sulfidikerroksen hapettumista voidaan tasaisilla peltomailla vähentää tehokkaasti säätösalaojituksen avulla, kun sulfidikerros pidetään pohjaveden alapuolella. Kuivatusvesien kierrätyksellä ja veden pumppaamisella säätösalaojiin pohjaveden korkeus voidaan pitää sopivalla tasolla myös kuivina kausina. Veden ph-arvoa voidaan tarvittaessa nostaa kalkkisuotimella. Maanmuokkaustoimenpiteet edistävät sulfidikerroksen hapettumista, joten monivuotisia nurmia ja muita kohtuullisen vähäistä maanmuokkausta vaativia viljelykasveja kannattaa suosia alueilla, joissa sulfidikerros sijaitsee lähellä maanpintaa. Ojitukset tulisi suunnitella sekä pelto- että metsälohkoilla siten, että sulfidikerros ei pääse kuivumisen tai maan rikkoutumisen seurauksena hapettumaan. Sulfidikerros on huomioitava myös rakentamiseen liittyvissä maanmuokkaustoimenpiteissä. Sulfidikerros on happaman sulfaattimaan alin kerros, joka näkyy oheisessa kuvassa tummanharmaana. Vaaleamman harmaa kerros sulfidikerroksen päällä on hapettunutta sulfaattimaata, josta haitalliset rikki- ja metalliyhdisteet voivat huuhtoutua.
http://www.gtk.fi/export/sites/fi/tietopalvelut/palvelukuvaukset/ kuvat/kartoitustilanne_2012.pdf Geologian tutkimuskeskus GTK tietopalvelut. Happamat sulfaattimaat. http://www.gtk.fi/tietopalvelut/palvelukuvaukset/happamat_sul faattimaat.html Jaana Uusi-Kämppä, Kari Ylivainio, Kristiina Regina, Peter Österholm, Rainer Rosendahl, Vincent Westberg, Merja Mäensivu, Seija Virtanen, Markku Yli-Halla ja Eila Turtola. MTT, Åbo Akademi, Pro Agria, Etelä-Pohjanmaan ELYkeskus, Helsingin yliopisto. Maataloustieteen päivät 2012. http://www.smts.fi/ymparisto/uusi-kamppa_korkeampi.pdf Kuva 2. Tummia sulfaatti- ja sulfidikerroksia noin 1,5 metrin syvyydessä. Lähteet: Maaseutuverkoston julkaisuja 2009: Happamat sulfaattimaat http://www.maaseutu.fi/attachments/verkostoyksikko/5hzof CNKU/happamat_sulfaattimaat_B5_LOW.PDF GTK / Maanmittauslaitos. Happamien sulfaattimaiden yleiskartoitus. MMM työryhmämuistio 8/2009. Kohti happamien sulfaattimaiden hallintaa. Ehdotus happamien sulfaattimaiden aiheuttamien haittojen vähentämisen suuntaviivoiksi. http://www.mmm.fi/attachments/vesivarat/5hzmldmc6/mmm- 61505-v2-Kohti_happamien_sulfaattimaiden_hallintaa_- raportti.pdf Geologian tutkimuskeskus GTK. Geofoorumi 2/2009. Happamien sulfaattimaiden haitat hallintaan. http://www.gtk.fi/export/sites/fi/ajankohtaista/painotuotteet/esi tteet/esitehappamatsulfaattimaat.pdf Kuvat: Kaija Karhunen ja GTK 2012. Tekijät: Tiina Verkkomäki ja Leena Kuorilehto Hydro-Pohjanmaa -hanke
Mankilanjärven vedenlaadun mittausjärjestelmät Vesinäytteiden otto Suomen vesistöjen tilaa seurataan Suomen ympäristökeskuksen toimesta jatkuvasti monin erilaisin menetelmin. Perinteisten näytteenottimien ja mittareiden lisäksi on kehitetty myös veden laatua jatkuvasti tarkkailevia järjestelmiä. Tällaiset järjestelmät voivat ilmoittaa muutoksista veden laadussa paljon nopeammin kuin perinteinen laboratorioanalyysi. Yleisimmin tarkastellut veden laadun parametrit ovat happamuus, sameus, kiintoaineen määrä, sähkönjohtavuus, typen ja muiden ravinteiden määrä, sekä erilaisten bakteerien esiintyminen. Happamuuden yksikkö on ph, ja se kuvaa veden vapaiden vetyionien määrää asteikolla 1-13. Vesi on sitä happamampaa, mitä pienempi arvo on. Sameus ja kiintoaine kuvaavat veden rauta- ja savihiukkasten sekä kolloidisten yhdisteiden määrää. Veden hiukkaset sitovat itseensä ravinteita, jotka voivat veden sekoittuessa kulkeutua kasvien käytettäväksi. Sähkönjohtavuuden yksikkö on S/m ja se kuvaa veteen liuenneiden suolojen määrää. Veteen liuenneet suolat ivat sisältää esimerkiksi kasveille käyttökelpoista typpeä. Ravinteiden määrä vedessä vaikuttaa vesikasvien kykyyn kasvaa ja rehevöittää vesistöjä. Bakteereja luonnonvesissä on aina, mutta erityisesti ihmisten ja eläinten suolistosta peräisin olevat koli- ja streptokokkibakteerit vaikuttavat veden käyttökelpoisuuteen.
Automaattinen mittausjärjestelmä Oulun ammattikorkeakoulun valmistama lautta varustettiin EHP-tekniikka Oy:n toimesta mittaamaan veden laatua jatkuvasti. Anturit lauttaan toimitti Hyxo Oy. Mittausjärjestelmä oli käytössä 14.8. 31.10.2013. Lautan keräämät tiedot lähetettiin langattomasti verkkopalveluun, josta niitä pystyttiin tarkastelemaan reaaliaikaisesti oppilaitoksella. Tiedonkeruujärjestelmä sai virtansa lauttaan kiinnitetystä aurinkopaneelista ja keräsi tietoja järven happamuudesta, sähkönjohtavuudesta, sameudesta, kiintoaineesta sekä ammonium- ja nitraattipitoisuuksista. Lähteet: Suomen ympäristökeskuksen verkkosivut > tutkimus ja kehittäminen > Itämeri, vesistöt ja vesivarat > seurannat http://www.syke.fi/fi- FI/Tutkimus kehittaminen/itameri_vesistot_ja_ve sivarat/seurannat. Hakupäivä 3.4.2014 Kesti Juhani, Oamk, Opinnäytetyön loppuseminaari 2.4.2014, Automaattisen veden laadun mittausjärjestelmän käyttökokeilu Mankilanjärvellä. Kuvat: Kaija Karhunen Tekijät: Aku Savolainen ja Ari-Matti Seppänen Lautan huoltotoimenpiteisiin kuului antureiden puhdistaminen ja lautan kunnosta huolehtiminen ja näiden viikoittaisten huoltojen yhteydessä otettiin myös vesinäytteitä laboratoriossa analysoitavaksi. Näin voitiin arvioida jatkuvatoimisen vedenlaadun seurannan luotettavuutta ja vertaamaan eri menetelmillä saatuja tuloksia. Hydro-Pohjanmaa -hanke
Mittaustuloksia Mankilanjärveltä Virallinen näytteenotto Suomen ympäristökeskus on ottanut virallisen vesinäytteen 4.9.2013 Mankilanjärveltä. Näin on saatu vertailuarvot Mankilanjärven sen hetkisestä vedenlaadusta. Oamkin opiskelijoiden suorittama näytteenotto Oulun ammattikorkeakoulun maaseutuelinkeinojen opiskelijat tutkivat syksyllä 2013 Mankilanjärven veden laatua ja sen ympäristöä. Näytteenotto- ja ympäristöhavainnointipaikoiksi valittiin kolme eri pistettä: Mankilanjärvelle asennettu mittauslautta (lautta), Mankilanjärven ranta (ranta) ja Iso-ojan ylittävä Kiljontien silta (silta). Havainnointipaikoilla käytiin ottamassa vesinäytteet 12.9.2013 ja 26.9.2013. Mankilanjärven vedenlaatua on aiemmin tarkkailtu vain satunnaisesti vuosina 1972 2008. Näytteenottoon käytettiin erilaisia näytteenottimia riippuen havainnointipaikasta. Vesinäytteitä otettiin neljään eri näytepulloon ph:n, sähkönjohtavuuden, kiintoaineen, sameuden ja bakteerien määrittämiseksi. Kuviossa1 on esitetty Mankilanjärven mittaustuloksia vuosilta 1972 2013. Kuvio 1. Mankilanjärven mittaustuloksia. Kuvio 2. Mankilanjärven kokonaistyppi- ja kokonaisfosforipitoisuudet.
Kokonaistyppipitoisuus Humuspitoisissa vesissä kokonaistyppipitoisuus 400 800 µg/l, jos pitoisuus ylittää arvon 800 µg/l; voidaan järvi luokitella reheväksi. Kokonaisfosforipitoisuus Lievää rehevyyttä osoittaa pitoisuustaso 12 30 µg/l. Fosforipitoisuus 30 50 µg/l; voidaan järvi luokitella reheväksi Kuvio 3. Mankilanjärven ph automaattisessa mittauksessa. Mankilanjärven ph-arvon nousu mittausajanjakson aikana arvosta 5,6 arvoon 6,6 on havaittavissa jatkuvatoimisessa mittauksessa. Kuvio 4. Sameuden ja kiintoaineen arvoissa selvä hetkellinen nousu lokakuun puolivälissä. Lähteet: Aluehallintovirasto. 2011. Lupapäätös nro 11/11/2. Hakupäivä 5.9.2013. http://www.avi.fi/documents/10191/56940/psavi_paatos_11_ 11_2-2011-03-01.pdf Karhunen, K. & Laurinen, O. 2013. Vesiympäristö- ja hydrologia- opintojakson; opiskelijoiden tuottama materiaali Hydro-Pohjanmaan-hankkeen käyttöön. Tekijä: Maria Martikainen Hydro-Pohjanmaa -hanke