KALAJAISJÄRVEN TILAN PARANTAMINEN 2007

KALAJAISJÄRVEN TILAN PARANTAMINEN 2007 Liisa Lahti Länsi-Suomen Ympäristökeskus 2007 L Ä N S I - S U O M E N Y M P Ä R I S T Ö K E S K U S... V Ä S T R A F I N L A N D S M I L J Ö C E N T R A L

TIIVISTELMÄ Länsi-Suomen ympäristökeskus Liisa Lahti Kalajaisjärven tilan parantaminen 2007 51 sivua, 1 taulukko, 21 kuvaa, 7 liitettä Ohjaajat: Vt. ympäristösihteeri Marika Perälä, Ilmajoen kunta Vanhempi insinööri Matti Seppälä, Länsi-Suomen ympäristökeskus Hakusanat: Kalajaisjärvi, ominaiskuormitus, haja-asutuksen jätevesi-asetus (542/2003), kuormituksen vähentäminen, metsätaloustoimet, purkuputki, alusveden hapettaminen. Tämä työ on tehty yhteistyössä Länsi-Suomen ympäristökeskuksen, Ilmajoen kunnan, Pohjanmaanvesiensuojelu ry:n, Kyrönjokirahaston ja Lappeenrannan teknillisen yliopiston kanssa. Raportti pohjautuu Kalliolinnan vuonna 1995 tekemään Kalajaisjärven tilan selvitykseen, ja sen tarkoitus on selvittää järven tilassa tapahtuneet muutokset, niiden syyt ja pohtia vaihtoehtoja tilanteen ratkaisemiseksi. Työssä on käytetty avuksi myös metsäkeskusta, metsänhoitoyhdistystä sekä paikallisia asukkaita. Kalajaisjärvi on Etelä-Pohjanmaalle erityistä ja omalaatuista aluetta. Sen ympäristö on mäkistä, rehevää ja osittain suoperäistä seutua. Järven rannalla on erittäin tiheä loma-asutus ja kaksi leirikeskusta, joten alueella käy myös paljon matkailijoita. Virkistyskäyttökohteena se onkin erittäin merkittävä, niin kalastuksen, marjastuksen kuin ulkoilunkin osalta. Kalajaisjärven tila on huolestuttavasti huonontunut 1990-luvun tasosta. Rehevöityminen ja happamuus uhkaa Kalajaisjärveä ja sen kalastoa ja rapuja. Mittaustulokset osoittavat, että järven sietokyky on ylittynyt ja varsinkin 2000-luvulla ph on alentunut. Vaikka ulkoinen kuormitus on jopa hieman vähentynyt maatalouden ja haja-asutuksen osalta, järven sisäinen kuormitus ylläpitää huonoa kehityssuuntaa. Varsinkin kesäaikainen hapettomuus vapauttaa sedimentteihin varastoituneita ravinteita ja metalleja. Pintaveden pitoisuuksien hieman vähentyessä syvänteen tilasta onkin tullut koko järveä hallitseva. Sopivissa olosuhteissa alusvesi sekoittuu päällysveteen, jolloin ravinteita vapautuu muun muassa levien käyttöön. Niitä havaittiinkin järvessä heinäkuussa 2007. Järven tilan kehitystä voidaan parantaa rajoittamalla ulkoinen kuormitus minimiin ja puuttumalla sisäiseen kuormitukseen. Haja-asukkaat vastaavat noin viidenneksestä kokonaisfosforikuormituksesta. Kuitenkin vielä 60 % kiinteistöistä jätevesiratkaisut joudutaan saneeraamaan ennen vuotta 2014. Alueen metsätaloustoimenpiteiden fosforikuorma on 25 %, mutta sen merkittävä pienentäminen on suhteessa vaikeampaa. On kuitenkin erityisen tärkeää, että metsätaloustoimenpiteet tehdään oikein ja esimerkiksi laskeutusaltaita ja lietekuoppia tehdään riittävästi ja niitä huolletaan. Myös suojaetäisyyksien sekä hakkuissa että ojituksessa tulee olla riittäviä. Sisäiseen kuormitukseen voidaan vaikuttaa kalakannan kunnostuksella ja takaamalla syvänteen riittävä happipitoisuus. Alusvettä voidaan joko hapettaa suoraan esimerkiksi pumpulla tai järven poh-

jaan asennetulla purkuputkella, joka poistaa alusvettä suoraan laskuojaan. Putki olisi kestävä ratkaisu, mutta sen käyttöä saattavat rajoittaa tekninen toteutus sekä investointikustannukset. Kalajaisjärvestä voitaisiinkin tehdä kaikki alueella tehtävät kunnostustoimet kattava hanke, jonka osarahoittajana voisi olla EU. Projektiin tarvitaan kuitenkin kaikkien Kalajaisjärveen liittyvien tahojen yhteistyötä, niin ranta-asukkailta, kunnalta, Länsi-Suomen ympäristökeskukselta, eri yrityksiltä kuin paikallisilta kerhoilta ja seuroilta.

SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO...3 1.1 Kuormitusselvityksen tausta ja tavoitteet...3 1.2 Järven ja sen ympäristön kuvaus...4 1.2.1 Maankäyttö ja kiinteistöt...5 1.2.2 Luonto ja vesistö...6 1.3 Aineisto ja menetelmät...8 1.3.1 Haja- ja loma-asuntustiedustelu...8 1.3.2 Vesinäytteet...9 2 KALAJAISJÄRVEN KUORMITUS...9 2.1 Haja- ja loma-asutus...10 2.1.1 Haja-asutuksen jätevesiasetuksen mukaiset kiinteistöt...11 2.1.2 Haja-asutuksen jätevesiasetuksen vaatimukset alittavat kiinteistöt...11 2.2 Metsätalous...12 2.3 Maatalous...12 2.4 Luonnonhuuhtouma...13 2.5 Laskeuma...13 2.6 Matemaattisella mallilla laskettu kuormitus...14 2.7 Fosforin pidättyminen...15 2.8 Fosforin sieto Kalajaisjärvessä...16 3 VEDENLAADUN TARKKAILU...17 3.1 Järvi...17 3.1.1 Kokonaisfosfori...17 3.1.2 Typpi...19 3.1.3 Happi...22 3.1.4 Väri...25 3.1.5 Alkaliniteetti ja ph...26 3.1.6 Uimaveden laatu...28 3.2 Järven tulo- ja laskuojat...29 4 KALASTO JA RAVUT...30 5 JOHTOPÄÄTÖKSET KALAJAISJÄRVEN KUORMITUKSESTA JA SEN KEHITYKSESTÄ...31 6 SUOSITUKSET PÄÄSTÖJEN VÄHENTÄMISEKSI JA ALUEEN KEHITTÄMISEKSI...32 6.1 Vaikuttaminen ulkoiseen kuormitukseen...33 6.1.1 Haja-asutus...33 6.1.1.1 Ilmajoen kunnan asukkaiden jätevesi-ilta...34 6.1.2 Metsätaloustoimet...35 6.1.2.1 Ojitus...36 6.1.2.2 Hakkuut...37 6.1.2.3 Kosteikot ja pintavalutus...38 6.2 Sisäisen kuormituksen pienentäminen...40 6.2.1 Kalakantojen hoito...40 6.2.2 Syvänteen happitilanteen parantaminen...41 6.2.2.1 Alusveden poistaminen...41 6.2.2.2 Alusveden hapettaminen...43 6.3 Muut toimenpiteet...44 6.3.1 Vedenpinnan tason muuttaminen...44 6.3.2 Alueen asianmukainen ja monipuolinen käyttö...45 6.4 Kalajaisjärven EU-hanke...46

7 YHTEENVETO KALAJAISJÄRVEN ALUEELLE SUOSITELTAVISTA TOIMISTA...47 LÄHDELUETTELO...49 LIITTEET: Liite 1. Ilmajoen seudun kartta Liite 2. Kalajaisjärven haja- ja loma-asutustiedustelun yhteenveto Liite 3. Kalajaisjärven mittaustulokset 1970-luvulta lähtien Liite 4. Ilmajoen kunnan jätevedenkäsittelyn vaatimukset Kalajaisjärven erityisalueella. Liite 5. Kalajaisjärven uimaveden mittaustulokset ja laatukriteerit Liite 6. Järven sekä sen tulo-ojien pitoisuuksien vertailu Liite 7. Kalajaisjärven koekalastuksen tulokset

3 1 JOHDANTO 1.1 Kuormitusselvityksen tausta ja tavoitteet Kalajaisjärven tilan selvitys 2007 pohjautuu Vaasan läänin vesiensuojeluyhdistys ry:n julkaisemaan Kalliolinnan (1996) työhön Kalajaisjärven tilan selvitys vuonna 1995. Vertailtavuuden vuoksi raportti on pyritty tekemään samoja tutkimusmetodeja ja laskentaa käyttäen. Se tehtiin yhteistyössä Länsi-Suomen ympäristökeskuksen, Ilmajoen kunnan, Pohjanmaan vesiensuojelu ry:n, Kyrönjokirahaston ja Lappeenrannan teknillisen yliopiston kanssa, joista kaksi jälkimmäistä toimivat hankkeen rahoittajina. Raportin laati tekninen ylioppilas Liisa Lahti ja ohjaajina toimivat Ilmajoen kunnan ympäristösihteeri Marika Perälä sekä vanhempi insinööri Matti Seppälä Länsi-Suomen ympäristökeskuksesta. Lisäksi apua antoivat paikalliset ranta-asukkaat, kalastuskunta, metsänhoitoyhdistys ja metsäkeskus. Raportin lähteenä on käytetty myös paljon Marko Keski-Nikkolan vuonna 2000 tekemää Pro gradu- tutkielmaa Pohjasedimentti ihmistoiminnan vaikutusten ilmentäjänä Ilmajoen Kalajaisjärvessä. Työn tarkoitus on selvittää Kalajaisjärven tilan muutokset reilun vuosikymmenen aikana, määrittää sen nykytila sekä esittää suosituksia järven kuormituksen vähentämiseksi ja tilan parantamiseksi. Suuri painoarvo on rantatonttien jätevesihuollon tarkastelulla. Alueelle pyritään löytämään taloudellisesti kannattava ratkaisu täyttämään vuonna 2004 voimaan tulleen haja-asutusalueen jätevesiasetuksen (542/2003) ehdot. Tätä tarkoitusta varten Kalajaisjärven asukkaille järjestettiin jätevesi-ilta, jossa keskusteltiin eri jäteveden käsittelyvaihtoehtojen lisäksi myös järven tilasta ja tulevaisuudesta. Ilmajoen Nopankylässä sijaitsevan Kalajaisjärven kuntoon alettiin kiinnittää aktiivisesti huomiota 1990-luvulla. Järven tilan huononeminen ilmentyi leväkukintoina ja ajoittaisena järven syvänteen hapettomuutena. Vedenlaadun tutkimusta on tehty 1970-luvun alusta lähtien satunnaisesti Vaasan vesi- ja ympäristöpiirin (nykyisin Länsi-Suomen ympäristökeskus) toimesta, ja säännöllinen Ilmajoen kunnan tekemä tilastointi alkoi 1990- luvun alussa. Samaan aikaan järven ranta-asukkaat ja kalastuskunta ovat esittäneet huolensa järven tilasta, mutta toimet tilanteen ratkaisemiseksi ovat jääneet tekemättä. Myös suunnannäyttäjän rooli on jäänyt täyttämättä.

4 1.2 Järven ja sen ympäristön kuvaus Kalajaisjärvi sijaitsee Ilmajoen kunnan länsiosassa Nopankylässä, Kurikan kaupungin ja Jurvan kunnan rajalla (liite 1). Järven pinta-ala on 29 ha ja tilavuus 980 000 m 2, sen keskisyvyys on 3,5 m ja syvänteen maksimisyvyys 8,2 m. Rantaviiva on 3,2 km pitkä. Järvi kuuluu Nenättömänluoman valuma-alueeseen (Nro 42.037), joka on yksi Ilmajoen ja Kurikan tärkeimmistä pienvesistöistä. Sen pinta-ala on 107 km 2 ja järvisyys 0,34 %. Itse Kalajaisjärven valuma-alue (kuva 1) on 430 ha. Sitä on pienentänyt huomattavasti valuman ohjaaminen Tainusluoman kautta Jurvassa sijaitsevaan Levajokeen ja edelleen Kivi- ja Levalammen tekojärveen. Samaan aikaan myös järvestä lounaaseen sijaitseva Vuorusjärvi kuivattiin. Kummatkin hankkeet toteutettiin ennen 1970-lukua. Ennen tätä valuma-alue oli noin 870 ha. (Kalliolinna 1996; Vuorela 1999; Keski-Nikkola 2000) Kuva 1. Kalajaisjärven valuma-alue. Maanmittauslaitos lupa nro Poh/J234/2007

5 1.2.1 Maankäyttö ja kiinteistöt Kalajaisjärven valuma-alue on suurimmaksi osaksi metsää (65%) ja suota (21%). Varsinaisessa viljelykäytössä alueen pellot eivät enää ole, vaan ne ovat kesannolla, metsitetty tai niillä kasvatetaan perunaa kotitalouksien omaan käyttöön. Peltoa on jäljellä enää vain noin hehtaari. Rakennettua aluetta (rakennukset, pihapiirit, tiet) on 6,5 % ja vettä 7 %. Alueella ei ole teollisuutta ja karjanpito lopetettiin 1977 (Keski-Nikkola 2000). Järven ranta on hyvin tiheään rakennettua, vakituisia asuntoja järven rannalla on neljä, mökkejä 43 kappaletta ja leirikeskuksia kaksi. Tämä tekee noin 15 asuntoa rantakilometrillä. Jos huomioon otetaan saunat ja muut rakennukset, kuten varastot, liiterit ja keittokatokset rakennustiheys nousee jyrkästi. Myös valuma-alueella sijaitsevan Vitiäisjärven rannalla on neljä mökkiä, joista yksi on käyttämätön. Muuten valuma-alueella ei ole asutusta. Alueen lähin asutustaajama Nopankylä sijaitsee noin 3 km päässä, Koskenkorvalle on noin 15 km ja Ilmajoen keskustaan 23 km (liite 1). Haja- ja loma-asutuksen lisäksi Kalajaisjärven rannalla sijaitsevat Ilmajoen kunnan ja seurakunnan ympärivuotiseen käyttöön tarkoitetut leirikeskukset. Kummatkin majoittavat noin 50 henkilöä, mutta päivittäinen vierailijamäärä saattaa tilaisuudesta riippuen olla moninkertainen (Ilmajoen seurakunta 2007). Ilmajoen kunnan leirikeskuksen jätevedet johdetaan järven valuma-alueen ulkopuolelle imeytykseen. Seurakunnan jätevedet menevät Teerinevan länsipuolelle imeytyskenttään, joka on rakennettu 1980-luvun alussa. Se koostuu 4 imeytysojasta, joiden yhteyspituus on 120 m. Imeytyskenttä on moreenimaata, eikä sen läheisyydessä ole asutusta. Vuonna 2003 seurakunnalle annettiin määräys muuttaa saostus entisen kaksivaiheisen saostuksen sijaan 3-vaiheiseksi sekä tarkastaa kentän kunto uuden saunan rakentamisen yhteydessä. Ilmajoen ympäristösihteeri Marika Perälän heinäkuussa 2007 tekemässä silmämääräisessä tarkastuksessa todettiin, että imeytyskenttä ei mitä luultavammin täytä haja-asutuksen jätevesiasetuksen vaatimuksia. Kenttä oli vetinen ja kasvusto oli tukkinut jakokaivoa juurillaan. Tätä raporttia varten kesällä 2007 tehdyn haja- ja loma-asutuskyselyn mukaan noin 40 % kiinteistöistä täyttää haja-asutuksen jätevesiasetuksen. Suurimmalla osalla asukkaista on kuivakäymälä ja maahan imeytys harmaille vesille. Vesivessoja alueella on seitsemässä kiinteistössä, joista kolme on vakituisessa käytössä. Suurin osa tonttien haltijoista ei ole vielä tehnyt suunnitelmia parantaakseen jätevesien käsittelyä. Tämä saattaa johtua esimerkiksi siitä, että monet odottavat kunnalta enemmän neuvontaa sekä kokevat ratkaisunsa olevan riittäviä esimerkiksi loma-asunnon vähäisen käytön vuoksi.

6 1.2.2 Luonto ja vesistö Kalajaisjärven valuma-alueen oleelliset ojat on esitetty kuvassa 2. Kalajaisjärveen laskee viisi suurempaa ojaa, joista merkityksellisin on lounaasta laskeva Kairoonoja. Kalliolinna (1996) arvelee sen virtaaman olevan 75 % järveen tulevasta kokonaisvirtaamasta, sekä 67-84 % ainevirtaamasta. Kairoonoja saa alkunsa suovaltaisella alueella sijaitsevasta 4,5 ha:n Vitiäisjärvestä. Vaikka ojassa on putousta 14,8 metriä, ei sen uoma ole selkeästi erottuva maaperän suovaltaisuuden vuoksi. 1800- luvulla siitä rakennettiin Kalajaisjärveen 0,5 km pituinen kanava, jonka varrella oli mylly ja saha. Kalastuskunta ja paikallinen väestö rakensivat vuonna 1995 Kalajaisjärven kuormituksen pienentämiseksi Kairoonojaan keinotekoisen laskeutusaltaan. Se sijaitsee 200 metriä Kairoonojan suulta ja on kooltaan noin 75 m 2. Tulvien aikana laskeutusaltaan läpivirtaus on voimakasta. (Keski-Nikkola 2000; Kalliolinna 1996) Muut Kalaisjärveen laskevat ojat ovat länsirannalta laskeva Kalajaismaan oja, pohjoispuolen Teerinevan laskuoja sekä kallioisen ja havupuuvaltaisen itärinteen Yli-Suomun maantie- ja Tuokkolan metsäoja. Itärinteen ojien merkitys järven kuormitukseen on yhteensä vain 5 %, mutta voi lisääntyä esimerkiksi tulvien aikana. Kalajaismaan oja on lyhyt (0,4 km), ja se laskee suon, havumetsän ja pellon läpi. Ainevirtaamalta se vastaa 10 % kokonaisvirtaamasta. Teerinevan laskuoja saa alkunsa Teerinevalta. Sen merkitys kasvaa varsinkin tulva-aikoina, jolloin se kuljettaa noin 20 % järven ainevirrasta. (Kalliolinna 1996; Keski-Nikkola 2000)

7 Kuva 2. Kalajaisjärven valuma-alueen merkitykselliset ojat sekä näytteenottopisteet (merkitty punaisella). 1. Kairoonoja, 2. Kalajaismaan oja, 3. Teerinevan laskuoja, 4. Luusuan puoleinen mittauspiste, 5. Nenättömän luoma, 6. Syvänteen mittauspiste, 7. Yli-Suomun maantieoja, 8. Tuokkolan metsäoja. Maanmittauslaitos lupa nro Poh/J234/2007 Kalajaisjärven ympäristö on Etelä-Pohjanmaalle harvinaisen monipuolista, rehevää ja mäkistä. Alueella sijaitsevat Ilmajoen ja sen lähialueen korkeimmat huiput, kuten Sika- (140 mpy), Vitiäis- (155 mpy), Kalajais-(163,7 mpy) ja Pässilänvuori (160,6 mpy) (Keski-Nikkola 2000). Alueella sijaitsee myös pirunpeltoja. Järven itäranta on kallioista ja jyrkkää. Rantavyöhykkeen puusto on kuusivoittoista, joka korkeammalle mentäessä vaihtuu mäntymetsäksi. Länsiranta on alavampaa peltoa ja sekametsää. Järven ympäristö on kuntoilijoiden ja luonnossa liikkujien suosiossa ja tarjoaa esimerkiksi muuten vähälumiselle Etelä-Pohjanmaalle hyvät hiihtomaastot. Alueen läheisyydessä sijaitsee kuntoratoja, laavuja, näkötorni sekä Pässilän 10 km pituinen luontopolku (Ilmajoen kunta 2007). Järvellä ja sen ympäristöllä on suuri virkistysarvo alueen asukkaiden sekä muiden käyttäjien keskuudessa.

8 1.3 Aineisto ja menetelmät Vertailtavuuden vuoksi tämän raportin aineisto ja menetelmät pyrittiin toteuttamaan mahdollisimman yhteneväksi vuonna 1995 laaditun Kalliolinnan selvityksen kanssa. Kuitenkin esimerkiksi kuormitusta laskettaessa käytettiin osittain uudempaa tutkimustietoa. 1.3.1 Haja- ja loma-asuntustiedustelu Kalajaisjärven ja Vitiäisjärven ranta-asukkaille ja tonttien omistajille lähettiin asutusta koskeva kysely kesäkuun toisella viikolla. Osoitetiedot saatiin kiinteistörekisteristä ja numeropalvelusta. Lomakkeita lähettiin yhteensä 71 kappaletta. Yhteisomistajuuden tapauksessa kysely lähetettiin tasapuolisuuden nimissä kaikille. Ranta-asukkaita muistutettiin tiedustelusta juhannuksen jälkeen, ja lomakkeita palautettiin yhteensä 45. Lisäksi asuntojen omistajille soitettiin, niin että koko valumaalueen kuormituksen tilasta saataisiin mahdollisimman realistinen kuva. Tiedustelun yhteenveto on esitettynä liitteessä 2. Haja- ja loma-asuntotiedustelusta tehdyssä koosteesta ilmenee, että suurin osa tonteista on pieniä, alle puoli hehtaaria. Yleisin ranta on hiekkaa tai soraa, toiseksi yleisin on savi- tai turveranta. Maaperän kasvillisuus on keskinkertaista ja vesikasvillisuus niukkaa tai keskinkertaista. Mökit on rakennettu yleisimmin 50- ja 60-luvuilla, ja saunat 70-80-luvulla. Kaikkien vastanneiden mökit ovat 50 metriä lähempänä rannasta. Myös saunat ovat vesirajalla, suurimmalla osalla alle 5 metriä rannasta. Suurimmalla osalla mökeistä on sähkö ja muutamalla vesijohto tai kaivo. Valtaosa ottaa kuitenkin pesuvedet järvestä joko kantaen tai pumpulla ja tuo juomaveden kotoa. Useimmat mökeistä eivät ole talviasuttavia. Haja- ja loma-asunnoista seitsemällä on vesikäymälä, ja muilla on joko tehdasvalmisteinen tai itse rakennettu kuiva- tai kompostikäymälä. Melkein kaikkien mökkien harmaat vedet menevät maaimeytykseen, joista kymmenessä taloudessa on myös sakokaivoja esikäsittelymuotona. Yleisimmin ne tyhjätään kerran vuodessa vähäisen käytön vuoksi. Jätteet mökeiltä kuljetetaan yleensä joko kotiin tai suoraan jätehuoltoyhtiöön. Lähitulevaisuudessa alueelle on tulossa Lakeuden Etappi Oy:n järjestetty jätehuolto, jolloin jokainen kiinteistö on velvoitettu hankkimaan joko oman tai naapureiden kanssa yhteisen jäteastian.

9 Kalajaisjärven ranta-asukkaista noin 70 % ilmoitti käyttävänsä asuntoa alle 2 kuukautta vuodessa. Keskimääräinen käyttäjämäärä on 3 ihmistä mökkiä kohti. Selvästi suosituimmat vapaa-ajan harrastukset ovat uinti, kalastus, ulkoilu ja marjastus. Suurin osa (noin 72 %) asukkaista toivoi, että vedenkorkeus pidettäisiin ennallaan, 21 % toivoi sen nostamista ja 7 % laskemista tulva-aikana. Muina toiveina ranta-asukkailla oli mm. valuma-alueen entistäminen, kala- ja rapukannan parantaminen, kunnan uimarannan kunnostus sekä Kalajaisjärven alueen virkistyskäyttömahdollisuuksien parantaminen. 1.3.2 Vesinäytteet Tutkimusta varten vesinäytteitä otettiin Ilmajoen kunnan toimesta. Tulo-ojista ja Nenättömän luoman yläosasta otettiin näytteitä 11.6.2007 (kuva 2), jotka Etelä-Pohjanmaan vesitutkijat oy analysoi. Lisäksi tutkimuksessa käytettiin Ilmajoen kunnan kaksi kertaa vuodessa tekemiä mittauksia järven syvänteestä (liite 3) sekä kesäisin tehtyjä uimaveden laatututkimuksia. Etelä-Pohjanmaan Vesitutkijoilta saatiin myös vuonna 1996 tehty kalojen elohopea- ja arseenipitoisuus tutkimus, josta selviää etteivät kalojen pitoisuudet (<0,1 mg As/ kg, 0,27 mg Hg/ kg) ylitä raja-arvoja. 2 KALAJAISJÄRVEN KUORMITUS Järveen tuleva kuormitus on kokonaan hajakuormitusta. Se koostuu järveen vaikuttavista maa- ja metsätalouden päästöistä, asutuksen aiheuttamasta kuormituksesta sekä luonnonhuuhtoumasta ja ilmasta tulevasta laskeumasta. Taulukkoon 1 on eritelty eri lähteistä tulevat kuormitukset typen ja fosforin osalta sekä laskettu niistä koostuva kokonaiskuormitus. Huomioon on otettu alueen kaikki kuormituslähteet. Koska Ilmajoen kunnan leirikeskuksen jätevedet johdetaan pois Kalajaisjärven valuma-alueelta, niiden vaikutusta ei tässä laskennassa oteta huomioon. Kokonaisuudessaan Kalajaisjärven fosforinkuormitus on laskenut vuoden 1995 arvioista (62,6 kg P/v) ja typpi hieman noussut (1327kg N/v). Maataloudesta ja haja-asutuksesta tullut kuormitus on vähentynyt, kun taas metsätalouden lisääntynyt. Eri lähteistä tulevaa kuormitusta on käsitelty yksityiskohtaisemmin seuraavissa kappaleissa.

10 Taulukko 1. Kalajaisjärven kuormitus lähteittäin, kokonaiskuormitus sekä laskennassa käytetyt ominaiskuormituskertoimet vuodelta 2007. Tähdellä merkityt kiinteistöt eivät täytä haja-asutuksen jätevesiasetusta (542/2003). Kuormituslähde Pinta-ala (hklöt) Ominaiskuormituskerroin Kuormitus Fosfori Typpi Fosfori Typpi ha (hlö) kg/a ha (hlö) kg/a ha (hlö) kg/a % kg/a % Peltoviljely, ha peruna 0,2 1,87 13,5 0,37 1 2,7 0 vilja - 0,87 13,5 0 0 heinä 0,3 0,54 13,5 0,16 0 4,05 0 avokesanto - 1,5 13,5 0 0 viherkesanto 0,5 0,67 13,5 0,34 1 6,75 0 Yhteensä 0,87 2 13,5 1 Metsätalous, ha avohakkuut 36,35 0,167 5,0 6,07 12 181,75 13 uudisojitus 43 0,175 4,0 7,53 15 172 12 lannoitus - Yhteensä 13,60 27 353,75 25 Asutus Asutus, hlö* 4 0,52 3,60 2,09 4 14,40 1 Asutus, hlö 4 0,12 3,07 0,48 1 12,26 1 loma-asutus/asunto 16 0,03 0,76 0,48 1 12,10 1 loma-asutus/asunto* 27 0,13 0,89 3,48 7 23,97 2 Yhteensä 6,53 13 62,73 4 Seurankunnan leirikeskus* 6 0,52 3,60 3,14 6 21,60 2 Laskeuma ha (2000-2006) 29 0,09 4,89 2,70 5 141,84 10 Luonnnonhuuhtoma, ha 401 0,06 2,0 24,06 47 802,00 57 Yhteensä 430 50,90 100 1395,42 100 2.1 Haja- ja loma-asutus Alueen haja- ja loma-asukkaiden arvioitu määrä sekä alueen kiinteistöjen tiedot saatiin asukkaille tehdystä kyselystä. Osa alueen mökeistä on lähes autioitunut tai niiden varustetaso on erittäin alhainen, tontilla on esimerkiksi vain pukeutumistila ilman käymälää. Nämä sekä tontit, joilla ei ole rakennuksia jätettiin tarkastelun ulkopuolelle (yht. 15, joista yksi Vitiäsjärven rannalla). Seurakunnan leirikeskuksen vaikutus arvioitiin vuoden 2006 yöpymisvuorokausien sekä tapahtumien kävijämäärän mukaan. Kalajaisjärven haja- ja loma-asutuksesta tulee yhteensä noin neljännes alueen fosforikuormasta ja 6 % typestä. Haja- ja loma-asutuksesta aiheutuva kuormitus määriteltiin sen mukaan täyttävätkö ne valtioneuvoston antaman hajajätevesiasetuksen (542/2003) puhdistusvelvoitteen. Kalajaisjärvelle Ilmajoen kunnan asettamat velvoitteet on esitetty liitteessä 4. Potentiaalinen kuormitus laskettiin

11 asetuksen antamista kuormitusarvoista (2,2 g P/vrk as ja 14,0 g N/vrk as). Vakituisille asukkaille potentiaaliseksi kuormitukseksi tulee 0,803 kg P/v as ja 5,11 kg N/v as. Loma-asukkaiden vaikutus arvioitiin asuntojen lukumäärän mukaan, olettaen että kolme henkilöä asuu mökillä yhden kuukauden vuodessa. Yöpymisvuorokausia tästä tulee 90, joten potentiaalinen kuormitus mökkiä kohti on 0,198 kg P/v ja 1,26 kg N/v. 2.1.1 Haja-asutuksen jätevesiasetuksen mukaiset kiinteistöt Asetuksen mukaisten jätevesijärjestelmien oletetaan puhdistavan 85 % fosforista ja 40 % typestä. Järveen kohdistuva kuormitus haja-asukasta kohden vuodessa on 0,12 kg P/v ja 3,1 kg N/v. Alueella asuvista henkilöistä neljällä on asetuksen mukainen jätevesien käsittely, joten kuormitusta tulee yhteensä 2,09 kg P/v ja 14,40 kg N/v. Loma-asutuksesta kuormitusta tulee 0,030 kg P/v ja 0,76 kg N/v mökkiä kohden. 16 loma-asuntoa täyttää asetetut vaatimukset, joten kokonaiskuormitus niiden osalta on 0,48 kg P/v ja 12,10 kg N/v. 2.1.2 Haja-asutuksen jätevesiasetuksen vaatimukset alittavat kiinteistöt Kiinteistöjen, jotka eivät täytä jätevesiasetusta kuormitus laskettiin määrittämällä arvio potentiaalisen kuormituksen osuudesta, joka pääsee vesistöön. Rontun ja Santalan (1995) määrittämien keskimääräisten kuormitusarvojen mukaan 65 % fosforista ja 70 % typestä pääsee vesistöön. Täten hajaasutuksen kuormitus on 0,52 kg P/v hlö ja 3,60 kg N/v hlö. Kuormitus loma-asuntoa kohden on 0,13 kg P/v ja 0,89 kg N/v. Nämä kiinteistöt vastaavat yhteensä 11 % Kalajaisjärven kuormituksesta, kun taas asetuksen mukaisten kiinteistöjen osuus on vain 2 %. Jos kaikki kiinteistöt täyttäisivät asetuksen kuormitus laskisi 8 prosenttiyksikköä. Seurakunnan leirikeskuksen toiminnasta aiheutuva kuormitus laskettiin vuoden 2006 yöpyjien (1310) ja kävijöiden (800) mukaan. Heistä tuli yhteensä 2110 yöpymisvuorokautta, joka vastaisi noin kuutta vakituista haja-asukasta (2,1 kg P/v ja 10 kg N/v) ja 9 % järveen tulevasta kokonaiskuormituksesta. Leirikeskus saattaa olla laskentaa suurempi kuormittaja, sillä arviossa ei ollut muita päivävieraita kuin yhden suuren tapahtuman kävijät. Myös henkilökunta oli jätetty laskuista pois. Esimerkiksi Kalliolinna (1996) arvioi kuormituksen suuremmaksi, vastaamaan noin 15 henkilön vakituista asumista. Leirikeskuksen jätevesijärjestelmään pitäisikin kiinnittää enemmän huomiota, ja se tulisi uudistaa asetusta vastaavaksi.

12 Haja-asutuksesta johtuvan kuormituksen osuus saattaa olla todellisuudessa tässä raportissa arvioitua suurempi. Ranta-asukkaiden asutuskyselyn vastauksissa on tulkinnanvaraisuutta, eikä tonteilla tehtävään tarkastukseen ollut aikataulun puitteissa mahdollisuutta. Useat imeytyskentät ovat vanhoja, joten ne eivät välttämättä enää täytä asetuksen vaatimuksia. Myös järven jyrkkä ja kallioinen itäranta aiheuttaa luultavasti ravinteiden suurempaa huuhtoutumista, vaikka jätevesijärjestelmä näennäisesti olisikin asetuksen mukainen. Kalajaisjärvellä tulisikin suorittaa tarkempi paikanpäällä tehtävä tarkastus, jotta jätevesijärjestelmien epäkohdat tulisivat esille. 2.2 Metsätalous Metsätalouden vaikutusta arvioitaessa huomioon otettiin kuormituksen hajautuminen toimenpiteitä seuraaville vuosille. Ojituksesta ja lannoituksesta aiheutuvan kuormituksen katsotaan olevan suurimmillaan heti maanmuokkauksen jälkeen ja vähenevän asteittain 7 vuoden sisällä. Uudishakkuiden kuormitusvaikutuksen arvioidaan olevan keskimäärin 3 vuotta (Vuorela 1999). Alueen ojitustiedot saatiin Etelä-Pohjanmaan metsäkeskuksen Riitta Raatikaiselta. Ojituksia ei ole tehty viimeisen 7 vuoden aikana, mutta kunnostusojitushankkeen on tarkoitus käynnistyä syksyllä 2007. Ruoppauksia tehdään noin 13,2 km, pinta-alaltaan noin 50 ha. Osa tämän alueen ojista valuu suoraan Nenättömänluomaan, joten ne eivät kuulu Kalajaisjärven valuma-alueeseen. Kuormitusta aiheuttavan ojituksen pinta-ala on noin 40 ha. Ojituksesta Kalajaisjärveen tulee kuormitusta heti toimenpiteen jälkeen noin 7,53 kgp/v (15 %) ja 172 kgn/v (12 %). Lannoituksia ja avohakkuita koskevat tiedot saatiin Ilmajoen metsänhoitoyhdistykseltä Kalevi Kojolalta. Lannoituksia ei ole tehty seitsemän vuoden sisällä, eikä niitä ole alueelle suunnitteillakaan. Uudishakkuita alueella on vuosina 2004-2007 tehty yhteensä noin 37 ha. Tehtyjen hakkuiden laskennallinen kuormitus on 6,07 kg P/v ja 181,75 kg N/v. Koko kuormituksesta tämä on fosforin osalta 12 % ja typen 13 %. Tulevista hakkuista ei ole vielä tietoa. 2.3 Maatalous

13 Peltojen käytöstä haastateltiin Kalajaisjärven ranta-asukasta ja entistä sivutoimista maanviljelijää Heikki Kalajaista. Järven alue on Etelä-Pohjanmaalle myös maatalouden osalta epätyypillinen, sillä sen valuma-alueesta peltoa on vain alle puoli prosenttia. Karjaa alueella on ollut viimeksi vuonna 1977 (Keski-Nikkola 2000) ja varsinaisessa viljelykäytössä peltoa ei ole enää ollenkaan. Suurin osa peruskarttaan merkityistä pelloista on metsitetty, ja pieni osa niistä on asukkaiden perunan kotitarveviljelyssä (0,2 ha). Heinää pelloista on noin 0,3 ha ja kesantoa puolisen hehtaaria. Kaiken kaikkiaan alueen maatalouden kuormitus on merkityksetön, kokonaiskuormituksesta se vastaa vain noin yhtä prosenttia. Maatalouden vähentymisellä on järven kannalta ollut myönteinen vaikutus. 2.4 Luonnonhuuhtouma Luonnonhuuhtoumalla tarkoitetaan järveen tulevaa kuormitusta, johon ihminen ei ole toiminnallaan vaikuttanut. Käytännössä ihminen vaikuttaa aina jotenkin sen laatuun tai määrään, esimerkiksi ilmansaasteiden laskeumana. Luonnonhuuhtouman suuruuteen vaikuttavat maaperän laatu ja sääolot. Suomi on jaettu neljään eri alueeseen, joilla kaikilla on omat tyypilliset arvonsa (Ojala 2005; Valjus 2003). Kalajaisjärven luonnonhuuhtouman arvioinnissa käytetään mm. Kalliolinnan (1996) käyttämiä, alueelle hyvin soveltuvia ominaiskuormituslukuja. Luonnonhuuhtouman laskennassa otettiin huomioon koko Kalajaisjärven valuma-alue, pois lukien järvet. Luonnonhuuhtouma tutkitulla alueella on 24 kg fosforia ja 802 kg typpeä vuodessa. Prosentuaalisesti tämä on fosforin osalta 47 % ja typen 57 %. Vaikka luonnonhuuhtouma ei varsinaisesti ole ihmisen toiminnasta lähtöisin, voidaan siihen vaikuttaa esimerkiksi varjelemalla jyrkän rinteen kasvustoa, jolloin kasvit sitovat muuten veteen huuhtoutuvia ravinteita. 2.5 Laskeuma Laskeumaksi katsotaan ilmasta järvenpintaan tulevaa kuormitusta. Maaperään tuleva laskeuma huomioidaan luonnonhuuhtoumassa. Laskeuma vaikuttaa lähinnä typpikuormitukseen, jonka kokonaiskuormituksesta viidesosan arvioidaan tulevan Suomessa ilmasta. Fosforin laskeuman ei yleensä katsota olevan merkittävä (Valjus 2003). Laskennassa käytettiin sadeveden pitoisuustietoja Ylistaron mittausasemalta vuosilta 1995-2005. Suomen ympäristökeskus ja Ilmatieteenlaitos ovat keränneet ja analysoineet näytteet yhteistyössä Maatalouden tutkimuslaitoksen kanssa. Kalajaisjärveen

14 kohdistuva laskeuma on 2,7 kg P/v (5%) ja 141,8 kg N/v (10%). Typen laskeuma on hieman pienentynyt 1995-vuoden tasosta (168 kg N/v) ja fosfori noussut (2,3 kg P/v). 2.6 Matemaattisella mallilla laskettu kuormitus Fosforikuormituksen I laskennallinen arvio tehtiin Friskin esittämällä mallilla ( Kalliolinna 1996, s. 19). Siitä saatu kokonaiskuorma sisältää myös sisäisen kuormituksen. 2 2 ( CT 280 + 78400 448CT C ) Q I = 0,158 + T (1) T, jossa C on järven keskimääräinen kokonaisfosforipitoisuus (mg/m 3 ) Q on luusuan keskivirtaama (m 3 /s) T on teoreettinen viipymä (kk) Kalajaisjärven valuma-alueen keskimääräinen valuma määritettiin Kainaston- ja Kaidesluoman vertailuvesistöjen avulla. Keskimääräinen valuma on noin 9 l/s km 2 (Luomaranta 2007). Kun otetaan huomioon valuma-alueen maapinta-ala (4,01 km 2 ), luusuan keskivirtaamaksi tulee 36,1 l/s. Teoreettinen viipymä (10,5 kk) saadaan järven tilavuuden (0,98 milj. m 3 ) avulla. Järven keskimääräinen fosforipitoisuus v. 1995-2007 on 24,16 μg/l. Järven laskennalliseksi kokonaiskuormitukseksi tulee 78,1 kg P/v, joka on huomattavasti suurempi kuin eri kuormituslähteistä tehty arvio 50,9 kg/v sekä Kalliolinnan vuonna 1995 tekemä laskelma (47 kg/v). Matemaattisesti lasketun fosforikuormituksen suuri arvo johtuu suoraan käytetystä keskimääräisestä fosforipitoisuudesta, joka on vuosina 1995-2007 ollut huomattavasti 1990-luvun alkua (19μg/l) suurempi. Koska järvi on voimakkaasti kerrostunut luusuan fosforipitoisuus ei ole täysin sama järven fosforipitoisuuden kanssa. Laskettaessa teoreettinen fosforikuormitus luusuasta mitatusta arvosta 16 μg/l (liite 3), fosforikuormaksi tulisi vain 35,3 kg P/v. Luusuasta mitattu arvo vastaisikin paremmin todellisuutta, jos käytettävissä olisi vähintään koko vuoden mittausdata. Fosforipitoisuudeksi voidaan myös olettaa järven pintakerroksen arvo, sillä järvi on matalahko Nenättömän luoman puolelta. Metrin syvyydessä fosforin keskiarvo on (1995-2007) 22,4 μg/l. Tällä arvolla fosforikuormitus olisi

15 64,8 kg P/v. Todellisuudessa kuormitus on luultavammin näiden kolmen välillä: teoreettisen arvon ollessa maksimi ja luusuasta kesäkuussa 2007 mitattu minimi. Ero laskennallisessa ja arvioidussa kuormituksessa saattaa johtua myös sisäisestä kuormituksesta (kts. kappale veden laatu), jota Kalliolinnan vuoden 1995 tutkimuksessa ei havaittu. Kalajaisjärven sedimenteistä todennäköisesti vapautuu ravinteita, joka nostaa veden fosforipitoisuutta. Keski- Nikkolan vuonna 2000 tekemässä pro gradu tutkielmassa tarkasteltiin Kalajaisjärven sedimenttejä. Tutkimustulokset viittasivat siihen, että järven pohjalla on tapahtunut fosforin pelkistymistä useina vuosina. Hapen puutteen vuoksi fosforia ja myös muita alkuaineita kuten typpeä ja rautaa on tällöin vapautunut veteen. Järven kerrostuneisuus on hillinnyt ravinteiden kulkeutumista pinnalle, mutta esimerkiksi voimakas tuuli tai sade on voinut sekoittaa järven kerroksia. Myös täyskiertojen aikana vesimassa sekoittuu, jolloin pintavesiin siirtyy paljon ravinteita kasvien ja levien käyttöön. 2.7 Fosforin pidättyminen Kalajaisjärven pohjasedimenttiin pidättyvän fosforin määrä voidaan laskea Lappalaisen esittämän teoreettisen mallin mukaan (Kalliolinna 1996). Fosforin pidättymiskerroin R lasketaan yhtälön kaksi mukaan ( C 6) I T R = 0,9 (2) 200 + ( C 6)T I, jossa C I on fosforikuormitus (mg)/ luusuan virtaama (m 3 ) Kaava soveltuu vain jos, ehto 1,5mg/m 3 kk< C I / T < 30 mg/ m 3 kk on voimassa. Kalajaisjärven fosforin pidättymiskertoimeksi tulee 0,69 eli 69 % (35,1 kg P/a) järveen tulevasta fosforista sedimentoituu järven pohjalle ja loput eli 15,79 kg P/v poistuu luusuaan. Todellisuudessa

16 osa jo sedimentoituneesta fosforista vapautuu veteen, joka nostaa järviveden pitoisuutta. Laskennallisesti poistuvan veden keskimääräiseksi fosforipitoisuudeksi ((1-R) C I ) tulee 21,30 mg/m 3. Luusuasta mitattu arvo on suhteellisen paljon pienempi (16 mg/m 3 ). Jos poistuvan fosforin massa lasketaan luusuan virtaaman (1,1 milj. m 3 /v) ja pitoisuuden perusteella, näytteestä mitatulla luusuan arvolla fosforia poistuisi noin 18 kg/v. Todellisuudessa siis järvestä poistuu teoreettista arvoa enemmän fosforia. Koska Kalajaisjärvi on voimakkaasti kerrostunut, osa pohjasta vapautuneesta fosforista ei luultavasti lähde järvestä. Järven luusuan puoleinen pää on kohtalaisen matalaa, joten lähtevän veden fosforipitoisuus on lähempänä pintakerroksen pitoisuutta (keskiarvo 22,04 mg/m 3 ) kuin koko järven keskiarvoa. 2.8 Fosforin sieto Kalajaisjärvessä Vesistöille voidaan laskea fosforikuormituksen teoreettiset raja-arvot (yhtälöt 3 ja 4) Vollenweiderin ja Dillonin mallista (Kalliolinna 1996). Näin fosforikuormitukselle saadaan sallitun ja vaarallisen kuorman arvo. Vaarallisen kuormituksen ylittyessä järven tilan katsotaan huononevan kunnostustoimista huolimatta. 0,635 Y a = 0,055X (3) 0,469 Y d = 0,174X (4), jossa X on keskisyvyys(m)/ järven vuosiviipymä Y a on sallittava kuorma (g P/m 3 a) Y d on vaarallinen kuorma (g P/m 3 a) Vollenweiderin uudemmassa sovelluksessa X vastaa hydraulista pintakuormaa qs. X Qkok = qs = (5) A, jossa Q on järven vuosivirtaama (m 3 )

17 A on järven pinta-ala (m 2 ) Kalajaisjärven sallituksi kuormitukseksi saadaan 38 kg P/v. Vaarallinen kuorma on 95 kg P/v, joka on noin 43 kg enemmän kuin päästölähteittäin laskettu kuorma. Kun sisäinen kuormitus otetaan huomioon, erotus on vain 17 kg. Järven tilaan pystytään kuitenkin vielä vaikuttamaan. Olisi syytä huomioida, että järven fosforipitoisuus on selvästi kohonnut 1990-luvun alun määristä, ja sen kompensoimiseksi kunnostustoimet olisivat ajankohtaiset. Erityistä huomiota tulisi kiinnittää resuspensioon, sillä erään näkemyksen mukaan järvi on menettänyt kuormitussietonsa kokonaan kun pohjaliete alkaa pelkistyä (Granberg & Granberg 2006). Tulkinnassa on myös otettava huomioon, että sedimentin pelkistyminen alkaa jo, kun veden happipitoisuus laskee alle 2 mg/l (Seppälä 2007). Täten yhden tulkinnan mukaan Kalajaisjärvi on jo menettänyt kuormitussietonsa. 3 VEDENLAADUN TARKKAILU Ilmajoen kunta on tarkkaillut Kalajaisjärven vedenlaatua säännöllisesti vuodesta 1990. Mittauksia on tehty noin 2 kertaa vuodessa, yleensä maaliskuussa sekä heinä-elokuun vaihteessa. Niitä on otettu järven syvänteen kohdalta neljästä eri syvyydestä. Tässä raportissa vedenlaadun analysointiin on käytetty Vesi- ja ympäristöhallinnon vuonna 1988 antamia vedenluokituskriteerejä. Lisäksi arviointiin on käytetty ympäristökeskusten antamia raja-arvoja. Järven ja sen tulo- ja laskuojien vedenlaatua on tarkkailtu erikseen. 3.1 Järvi Kalajaisjärven vedenlaadun analysoimiseksi tarkasteltiin kokonaisfosforia, kokonaistyppeä, happea, väriä, ph:ta ja alkaliniteettia vuosina 1995-2007. Kuvaajissa on käytetty talven ja kesän mittaustulosten keskiarvoa pintakerroksesta (1 m) ja järven pohjasta (7-8 m). Lisäksi pitkäaikaisen kehityksen tarkkailuun käytettiin kaikkien mittausten keskiarvoja vuodesta 1970 eteenpäin. Kuvaajassa on saatettu ilmentää myös jotakin tiettyä mittausta (esim. kesän pintakerroksen näytteet rehevyyden ilmentäjänä kuvassa 3), jos tulosten tulkinta on sitä vaatinut. Kaikki mittaustulokset on esitetty liitteessä 3. 3.1.1 Kokonaisfosfori

18 Kokonaisfosfori antaa yleensä luotettavan kuvan järven rehevöitymisestä, sillä se on tyypillisesti minimitekijä suomalaisissa vesistöissä. Tarkasteluun käytetään kesäkuukausien pintaveden tuloksia (HSU 2005a). Kuvasta 3 havaitaan, että pintakerroksen fosforipitoisuuden kehitys on ollut laskeva. Siitä huolimatta Kalajaisjärvi luokitellaan reheväksi. Kokonaisfosfori 1995-2007 mikrog/l 70 60 50 40 30 20 10 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Rehevä Rehevöityvä Karu 1 m, kesä Kehitys Keskiarvo Kuva 3. Kalajaisjärven kesän kokonaisfosforipitoisuus järven pintakerroksesta (1 m) rehevyyden ilmentäjänä. Kalajaisjärven kokonaisfosforipitoisuuksia tarkasteltaessa (kuva 4) voidaan huomata, että pitoisuudet ovat pitkään pysyneet tasaisena. Vuodesta 2002 alkaen pitoisuudet ovat alkaneet kuitenkin nousta. Varsinkin 7 metrissä fosforipitoisuudet ovat kohtalaisen korkeat. Kuten aikaisemmissa kappaleissa tuli esille, järven ulkoinen fosforikuormitus ei ole noussut. Merkittävien suojelutoimien puuttuessa se ei ole kuitenkaan oleellisesti pienentynytkään. Arviota tukevat myös Keski-Nikkolan (2000) tekemät Kalajaisjärven sedimentin tutkimukset, joista selviää ettei ihmisen aiheuttamien päästöjen määrä ole vähentynyt. Pelkkä ulkoinen kuormitus ei kuitenkaan riitä selittämään näin jyrkästi kohonneita fosforipitoisuuden arvoja. Pääsyy lieneekin happikatojen aikana sedimentistä vapautuneen fosforin sekoittuminen veteen. Tämä voi selittää myös vuoden 2006 harvinaisen korkean pitoisuuden (kuva 4). Pitkäaikaistarkastelussa fosforipitoisuuden nousu nähdään selvästi (kuva 5).

19 Kokonaisfosfori 1995-2007 mikrog/l 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Välttävä Tyydyttävä Hyvä Erinomainen Keskiarvo 7 metriä 1 metri Kokonaisfosforin kehitys Kuva 4. Kalajaisjärven kokonaisfosforipitoisuus ja sen kehitys 1995-2007. Kokonaisfosfori v. 1970-2007 mikrog/l Mittaustulosten keskiarvo vuosittain Eri vuosien keskiarvo (5 pistettä) Kehitys 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Kuva 5. Kalajaisjärven kokonaisfosforipitoisuus ja sen kehitys 1995-2007. Kuvaajassa on käytetty kaikkien mittaustulosten keskiarvoa. 3.1.2 Typpi Kuvassa 6 on esitetty kokonaistypen pitoisuuksien suuri vaihtelu Kalaisjärvessä vuosina 1995-2007. Jos tarkastellaan typen pitoisuuden kehitystä, huomataan sen hieman laskeneen jakson aikana. Tämä saattaa johtua mm. alueen käytön muuttumisesta, esimerkiksi maa- ja metsätalouden lannoitusten loppumisesta.

20 Kalajaisjärven kokonaistyppi vuosina 1995-2007 10^-6 g/l 1 metri 7 metriä Keskiarvo Kehitys 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Kuva 6. Kalajaisjärven kokonaisfosforipitoisuus ja sen kehitys 1995-2007. Kesäkuukausien päällysveden pitoisuuksia voidaan käyttää rehevyyden ja leväesiintymien määrittämiseen (HSU 2005b). Kuvasta 7 nähdään, että metrin syvyydestä mitatut typen pitoisuudet ovat 1990- luvulla pienentyneet. Koska typpi on kuitenkin fosforin rinnalla toisarvoinen rehevyyden mittari, tästä ei voida suoraan vetää johtopäätöksiä. Olennaisemmin typpi vaikuttaa sen sijaan levien määrään ja esiintyvään lajiin. Typpi/fosfori- suhteen pienentyessä levälajit, jotka pystyvät käyttämään ilman typpeä vallitsevat. Näitä ovat mm. sinilevät (Kalliolinna 1996). Ne eivät kuitenkaan ole lisääntyneet 1990-luvulta, vaan päinvastoin tilanne on parantunut. Tämä saattaa johtua mm. siitä että pintavedessä sekä typpi että fosforipitoisuudet ovat vähentyneet, jolloin leville on tarjolla vähemmän ravinteita. Vaikka ravinnetasot ovat vähentyneet, levää voi esiintyä sääolosuhteiden ollessa otollisia. Näin tapahtui esimerkiksi heinäkuun alussa 2007, jolloin Kalajaisjärvessä todettiin sinileväesiintymä.

21 Kokonaistyppi kesän mittauksista 1995-2007 mikrog/l 730 680 630 580 530 480 Rehevä Lievästi rehevä Karu Mittaustulokset Kehitys Mittaustulosten keskiarvo 430 380 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Kuva 7. Kokonaistyppi kesän mittaustuloksissa metrin syvyydestä. Koska päällysveden typpipitoisuus on laskenut, mutta keskiarvo pysynyt lähes samana voidaan olettaa, että myös typpeä on vapautunut järven sedimenteistä. Pitoisuuksien heittelyt voidaankin yhdistää suoraan happikatoihin. Kuvassa 8 on esitetty syvänteen vuoden keskiarvojen mittauksista saadut kokonaistypen ja hapen kuvaajat. Siitä nähdään, että aina kun happea on ollut vähän typpeä on vapautunut. Tilanne on sama myös fosforin ja metallien osalta (kts. kpl 3.1.3 Happi). Kokonaistyppi ja happi 1995-2007 % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Happi talvi Happi kesä Typpi kesä Typpi talvi mikrog/l 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Kuva 8. Kokonaistypen ja hapen korrelaatio syvänteessä (7m).

22 3.1.3 Happi Järven happitilanne kertoo paljon sen kunnosta sekä eliöstön viihtyvyydestä. Happipitoisuus ilmoitetaan liukoisena molekulaarisena happena tai hapen kulloisenkin lämpötilan kyllästymisasteena. Alentunut happipitoisuus vaikuttaa sisäiseen kuormitukseen sekä eliöiden selviytymisen että sedimentin tilan kautta. Happivajauksen katsotaan olevan merkittävä happipitoisuuden laskiessa alle 5 mg/l ja suuri kun happea on enää 3-0,4 mg/l. Tällöin esiintyy kala- ja pohjaeliöiden kuolleisuutta, ja pitkään vallinneen happikadon aikana pohjan eliöstö katoaa kokonaan. (SYKE 2007) Eliöstön hengityksen lisäksi happea kuluttaa eloperäisen aineksen hajoaminen sekä vedessä että pohjasedimentissä. Varsinkin sedimentissä kiintoainetta on paljon, ja se onkin suurin liukoisen hapen kuluttaja. Biologisen hajotustoiminnan lisäksi hapentarvetta lisää pohjamudan yhdisteiden kemiallinen hapettuminen. Vaikka happea olisikin vedessä, pohjasedimentti on yleensä hapeton jo muutaman millimetrin syvyydessä. Tällöin se ei enää pysty sitomaan ravinteita ja metalleja, jolloin ne alkavat vapautua takaisin veteen. Hapettomana aikana myös biologinen hajoaminen häiriintyy ja anaerobisen hajoamisen takia muodostuu metaania, joka on voimakas kasvihuonekaasu. (SYKE 2007) Happitilanne on huonoin voimakkaasti kerrostuneissa järvissä kuten Kalajaisjärvessä. Tilannetta pahentaa myös järven veden pieni tilavuus (0,98 milj.m 3 ) ja pitkä viipymisaika (10,5 kk). Pinnan happirikas vesi ei pääse pohjalle veden lämpötiloista johtuvien tiheyserojen takia. Talvella ja kesällä ennen veden täyskiertoa tilanne on huonoin. Varsinkin talvella jääpeite saattaa aiheuttaa sen, että happi loppuu kokonaan. Kesällä tuuli ja aallot saattavat sekoittaa vesimassaa ja näin tilapäisesti helpottaa tilannetta. (SYKE 2007). Kuvassa 9 on esitetty Kalajaisjärven syvänteen happipitoisuus sekä prosentuaalisesti että absoluuttisesti ilmaistuna. Siitä nähdään, että keskimääräiset happipitoisuudet ovat laskeneet 1970 lukuun verrattuna. Varsinkin kesän happipitoisuudet ovat useinmiten menneet alle sedimentin hapettomuusrajan (2 mg/l).

23 % 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1970 1972 Syvänteen happipitoisuus 1970-2007 Talvi % Kesä % Talvi mg/l Kesä mg/l Talven happipitoisuuden kehitys 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Kuva 9. Kalajaisjärven syvänteen happipitoisuudet 1970-2007 absoluuttisesti ja kyllästysasteena ilmaistuna(7m). Kuten aikaisemmissa kappaleissa on tullut esille Kalajaisjärven mittaustuloksista nähdään korrelaatio happitilanteen ja ravintoaineiden välillä. Lähes aina kun happitilanne on ollut huono, pitoisuudet ovat kohonneet. Kuvista 10 ja 11 näemme hapen ja fosforin pitoisuuksien vaihteluiden korrelaation talven ja kesän mittaustuloksista. Kuvaan 11 on koottu kesän ja talven happipitoisuuden keskiarvo sekä fosforipitoisuudet seitsemästä metristä ja koko järven keskiarvosta. Siitä nähdään, kuinka 2000-luvulla syvänteen fosforipitoisuus on kohonnut koko järven keskiarvoa suuremmaksi. Täten syvänteen pitoisuus hallitsee koko järven keskiarvoa. mg/l 12 10 8 6 4 2 0 Happi ja kokonaisfosfori talven näytteistä (7m) 1970-2007 % 80 70 60 50 40 30 20 10 0 1970 1972 1974 1976 Happi Fosfori 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Kuva 9. Hapen ja fosforin korrelaatio talven mittauksista syvänteestä (7m). mikrog/l 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

24 Happi ja kokonaisfosfori kesän näytteistä (7m) 1995-2007 % 70 60 50 40 30 20 10 0 Happi Fosfori mikrog/l 160 140 120 100 80 60 40 20 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Kuva 10. Hapen ja fosforin korrelaatio kesän mittauksista syvänteestä (7m). % 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Happi ja kokonaisfosfori 1970-2007 Happi, ka Kok.fosfori, ka Kok.fosfori 7 m 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 mikrog/l Kuva 11. Hapen keskiarvo, sekä fosforin koko järven keskiarvo ja syvänteen (7m) pitoisuus 1970-2007. Myös rautaa vapautuu sedimenteistä happitilanteen ollessa heikko, vaikkakin korrelaatio ei ole niin vahva kuin ravinteilla.. Kuvassa 12 on esitetty raudan ja hapen pitoisuudet Kalajaisjärven syvänteessä talven ja kesän mittauksista. Siitä nähdään, että erityisen korkeat rautapitoisuudet voidaan suoraan yhdistää happikatoihin. Rautaa on vapautunut erityisesti kesällä. 60 50 40 30 20 10 0

25 % 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Happi ja rauta syvänteen (7 m) mittauksista 1995-2007 Happi talvi Happi kesä Rauta talvi Rauta kesä 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Kuva 12. Hapen ja raudan pitoisuudet Kalajaisjärven syvänteessä (7 m). mikrog/l 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 3.1.4 Väri Luokitukseltaan Kalajaisjärvi kuuluu suovaltaisen valuma-alueen johdosta erittäin humuspitoisiin järviin (kuva 13). Humuspitoisuus on tärkein veden väriä säätelevä tekijä. Suurin osa Suomen järvistä on tummavetisiä (HSU 1995c). Veden tummuus hillitsee valon läpäisyä ja siten mm. kasviston määrää. Kirkkaissa vesissä päällysvesikerros on yleensä samalla tuottava kerros, kun taas ruskeissa vesissä vain osassa päällysvedestä yhteyttäminen on mahdollista. Täten humuspitoisten järvien kasviplankton ei kykene käyttämään ravinteita hyödyksi yhtä tehokkaasti kuin kirkkaammissa vesissä. Tutkimuksissa on todettu, että erittäin humuspitoisissa järvissä ravinteet eivät kulu loppuun edes erittäin tehokkaan planktontuotannon aikana (SYKE 2004b). Täten myös Kalajaisjärven kasvuolosuhteiden rajoittava tekijä on valo. Kalajaisjärven väri vuosina 1995-2007 Kirkas Lievästi humuspitoinen Humuspitoinen Erittäin humuspitoinen Keskiarvo mgpt/l 200 175 150 125 100 75 50 25 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Kuva 13. Kalajaisjärven väri humuspitoisuuden mittarina

26 Humuksen on myös todettu parantavan veden laatua, koska se sitoo esimerkiksi rautaa, alumiinia ja kuparia ja täten hillitsee niiden haitallisia vaikutuksia. Toisaalta humuksen mukana myös kulkeutuu näitä metalleja esimerkiksi suoalueilta, joista varsinkin rautaa tulee paljon. Vapaana epäorgaaninen rauta on eliöstölle erittäin myrkyllistä. Hapettomissa olosuhteissa esimerkiksi ferrorauta vapautuu veteen ja vahingoittaa kalojen kiduksia. Muita vaikutuksia kalakantaan, esimerkiksi mätiin ei tiedetä. Rautapitoisen humuksen on epäilty myös olevan osasyy verkkojen limoittumiselle (SYKE 2004b). Kalajaisjärvellä verkkojen limoittuminen onkin ollut yleinen riesa. Tarkasteltaessa väriä Kalajaisjärvi on Suomen ympäristökeskuksen vedenlaatuluokituksen mukaan välttävässä kunnossa (kuva 15). Tarkastelussa on otettava huomioon, että järvi voi olla myös luontaisesti tummavetinen, mutta silti hyvässä kunnossa. Kalajaisjärven tapauksessa sen väri on kuitenkin selvästi lisääntynyt vuodesta 1995. Tänä aikana veden laatu on huonontunut tyydyttävästä välttävään. Tuloksista voidaan siis päätellä veden laadun huonontuneen, joskaan suoria johtopäätöksiä sen luokituksesta ei voida tehdä. mgpt/l Kalajaisjärven väri vuosina 1995-2007 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Välttävä Tyydyttävä Hyvä Erinomainen Keskiarvo 7m 1 m Värin kehitys Kuva 15. Kalajaisjärven väri veden laadun mittarina 3.1.5 Alkaliniteetti ja ph Alkaliniteetti kuvaa puskuroimiskykyä eli veden kykyä sitoa happoa. Sen aleneminen kertoo veden happamoitumisesta jo ennen kuin ph alkaa laskea. Valuma-alueen maaperän laatu vaikuttaa happamoitumiseen. Kallioisen alueen kirkasvetinen vesistö on rehevän maaperän järveä alttiimpi happamoitumiselle (SYKE 2004a). Kalajaisjärvessä on suovaltaisesta valuma-alueesta johtuen luontaista happamuutta. Humuspitoisuuden takia sen puskuroimiskyky on myös kohtalaisen hyvä. Ku-

27 vasta 16 voimme kuitenkin nähdä, että veden alkaliniteetti on laskenut viime vuosina jyrkästi. Tämä kertoo osaltaan vesistön kuormituksen sietorajan ylittymisestä. Vaikka kokonaistyppipäästöt eivät olekaan kasvaneet 1990-luvulta, niiden vaikutus järven alkaliniteettiin on pitkäaikainen. Tämän vuoksi myös kunnostustoimet näkyvät viiveellä. Alkaliniteetti 1995-2007 Voimakkaasti happamoitunut Happamoitunut Happamoitumassa Hyvin puskuroitu Erittäin hyvin puskuroitu 1 metri 7 metriä Keskiarvo Alkaliniteetin kehitys mmol/l 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Kuva 16. Kalajaisjärven alkaliniteetti ja sen kehitys 1995-2007 Kalajaisjärven veden ph:ta on tarkkailtu varsin kiitettävästi 1970-luvulta lähtien. Pitkän ajan tarkkailusta näkee, että vesi on ollut vuosien saatossa ajoittain hyvinkin hapanta, mutta tilanne on parantunut. Huolestuttavaa on, että ph:n viimeaikaisista muutosta nähdään järven jälleen alkaneen happamoitua (kuva 17). Mittaustulokset ovat myös suorassa yhteydessä alkaliniteetin kehityksen kanssa (kuva 18). Vuodesta 2001 alkaliniteetti ja ph:n muutokset ovat hämmästyttävän samanlaisia. Myös tämä vahvistaa käsitystä, että järven puskurointikyky on heikentynyt huomattavasti.

28 Kalajaisjärven ph 1995-2007 1 metri 7 metriä Keskiarvo ph:n kehitys 6,5 6 5,5 5 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Kuva 17. Kalajaisjärven ph ja sen kehitys 1995-2007 ph ja alkaliniteetti v. 1970-2007 ph Alkaliniteetti ph:n keskiarvo (5 pistettä) Alkaliniteetin keskiarvo (5 pistettä) mmol/l 6,6 0,18 6,4 0,16 6,2 0,14 6 0,12 5,8 0,1 5,6 0,08 5,4 0,06 5,2 0,04 5 0,02 4,8 0 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Kuva 18. ph:n ja alkaliniteetin kehitys v. 1970-2007 3.1.6 Uimaveden laatu Ilmajoen kunnan leirikeskuksen rannasta tutkitaan kesäisin uimaveden laatua. Tulokset saatiin Etelä-Pohjanmaan vesitutkijoilta. Kalajaisjärven vedenlaatu on bakteerien ja ph:n osalta hyvää uimavettä. Se täyttää sosiaali- ja terveysministeriön asettamat vedenlaatukriteerit. Vuosittain tehdyt mittaukset sekä uimaveden laatukriteerit on esitetty liitteessä 5.

29 Heinäkuun alussa 2007 Kalajaisjärvessä todettiin leväesiintymä järven lounaisrannassa. Tyynellä säällä levä oli kerrostunut voimakkaasti, mutta sekoittui tuulen yllyttyä. Levänäyte toimitettiin Länsi-Suomen ympäristökeskuksen laboratorioon, jossa siinä todettiin olevan runsaasti Anabaena Lemmermannii - sinilevää. Sen myrkyllisyyttä ei tutkittu. Asiasta julkaistiin tiedote Ilmajokilehdessä 17.7.2007, jossa ihmisiä kehoitettiin olemaan käyttämättä järven vettä runsaan leväesiintymisen aikana. Levähavaintoja ei ole tullut tämän tapauksen jälkeen, luultavasti osittain kolean ja sateisen sään takia. 3.2 Järven tulo- ja laskuojat Kuormitusselvitystä varten otettiin järveen tulevista ojista sekä Nenättömän luomasta vesinäytteitä (liite 3). Niistä tutkittiin kokonaisfosforia ja typpeä, väriä, ph:ta, alkaliniteettia. Lisäksi Nenättömänluoman suulta otettiin happipitoisuus. Kuivan alkukesän takia näytteitä ei järven itäpuolelta Tuokkolan metsäojasta eikä Yli-Suomun maantieojasta saatu. Ojien pitkäaikainen seuranta ei ollut valitettavasti mahdollista projektin lyhyen keston vuoksi. Tästä johtuen hetkittäistä virtausmittausta ei tehty, vaan virtaamatietoina käytettiin Kalliolinnan (1996) tutkimusta. Seurannan avulla vuodenaikaisvaihtelun ja esimerkiksi alueelle suunniteltujen ojitusten ja hakkuiden vaikutukset olisivat näkyneet selvemmin. Varsinkin metsätaloustoimien takia ojien veden ja virtaaman pitempiaikainen seuranta olisi suositeltavaa. Järveä eniten kuormittavan Kairoonojan vesi oli samoin kuin vuoden 1995 tutkimuksessa tummaa, hapanta (ph 4,9) ja sen puskurikyky oli loppunut. Fosforia siinä oli tutkittavista ojista eniten (23 μg/l) ja typpeä toiseksi eniten (630 μg/l). Myös rautaa oli suhteellisen paljon. Ojan vesi luokitellaan fosforin mukaan reheväksi. Teerinevan laskuojan vesi on hyvin samanlaista kuin Kairoonojankin. Poikkeuksena on veden hyvä puskurointikyky ja korkea ph (6), jotka olivat tutkituiden vesien parhaita. Kalajaismaan oja oli ravinteiltaan, rautamääriltään ja väriltään vähäisempää ja se luokitellaan karuksi. Veden puskurointikyky oli välttävä. Nenättömän luoman vesinäyte otettiin noin 20 metriä järven suulta, joten Teerinevalta suoraan luomaan johdetut vedet eivät vääristä tuloksia. Vesi oli vaaleaa ja ravinteiltaan lievästi rehevää. Sen puskurointikyky on välttävä ja happipitoisuus normaali, noin 80-90 % (8,7 mg/l).