1 VESIANALYYSITULOSTEN TULKINTA 19.12.2008 Juha Tikka LÄMPÖTILA Päällys- ja alusveden tilavuussuhteiden ja happikylläisyyden selvittäminen edellyttää tietoa veden eri kerrosten lämpötiloista. Lämpötilakerrostuneisuudella on oleellinen merkitys järven happitalouteen ja vesistön kuormituksensietokykyyn. Täysikiertoaikaan keväällä ja syksyllä veden lämpötila on sama pinnasta pohjaan ja vesimassa on yleensä muutenkin tasalaatuista. Talvella ja kesällä järvissä vallitsee terminen (lämpötila) kerrostuneisuus. Kesäkerrostuneisuusaikana tuulen aikaansaama veden kierto ja alikyllästeisen veden happitäydennys on mahdollista vain päällysvedessä. Lämpötila vaikuttaa oleellisesti biologisiin ja kemiallisiin reaktionopeuksiin kuten esim. hapen kulumiseen. Reaktionopeudet kaksin - kolminkertaistuvat lämpötilan noustessa 10 C, kun lämpötila on välillä + 10 - +30 C. HAPPITILANNE Vesistön happitilanne kannattaa selvittää ainakin lämpötilakerrostuneisuusajan lopulla (maaliskuussa lopputalvella ja elokuussa loppukesällä), jolloin se on heikoimmillaan. Vesieliöstölle tärkeä veden happipitoisuus (mg/l tai % kyllästysarvosta) ilmentää vesistön yleistä tilaa. Puhtaan järven alusveden happitilanne on kerrostuneisuusaikojen lopullakin hyvä (4-8 mg/l) lukuun ottamatta kuitenkaan pienialaisia syvänteitä, jotka saattavat olla jo luontaisista tekijöistä johtuen vähähappisia. Hapen liukoisuus veteen riippuu lämpötilasta: kylmään veteen liukenee enemmän happea kuin lämpimään (100 % happikylläisyys 0 C:ssa on 14,6 mg/l ja 20 C:ssa 9,1 mg/l). Happiluokittelu vesistöjen laadullisessa yleis- ja kalavesiluokituksessa (vesi- ja ympäristöhallitus 1988): päällysvesi alusvesi luokitus yleisluokka kalavesilk yleisluokka kalavesilk happikylläisyys happipitoisuus happitilanne % % mg/l mg/l erinomainen - 85 110 - > 3 mg/l (1 m pohjasta) hyvä 80 110 80 110 hapellinen > 2 mg/l (1 m pohjasta) tyydyttävä 70 120 70 120 voi olla hapettom. voi olla hapettomuutta välttävä 40 120 70 150 on hapettomuutta on hapettomuutta huono 0 ja >150 60-150 0 mg/l 1 0 mg/l 2 erittäin huono - < 60 ja >150-0 mg/l 3 1 kerrostuneisuuskauden aikana, 2 kerrostuneisuuden lopussa, 3 hapettomuutta esiintyy muulloinkin kuin kerrostuneisuusaikoina Hyvässä happitilanteessa järven päällysveden happikyllästysaste on vähintään 80 %. Voimakas levätuotanto voi yhteytystoiminnassa syntyvän hapen ansiosta nostaa happikylläisyyden selvästi yli 100 %.
2 HAPPAMUUS JA VEDEN PUSKURIKYKY Veden happamuus eli ph tarkoittaa vetyioniväkevyyttä. Yhden ph-asteen muutos merkitsee vetyioniväkevyyden 10-kertaista muutosta (Huom! logaritminen asteikko) Puhtaiden luonnontilaisten vesien happamuus on lähellä neutraalia ph 7. Suomen sisävedet ovat usein humuksen värjäämiä ja lievästi happamia (ph 6 6,9; virtaavien vesien havaintopaikoilla keskimääräinen ph 6,6 ja järvisyvänteiden havaintopaikoilla päällysvedessä kesällä ph 6,9). Vesien eliöstö on sopeutunut elämään lähinnä ph- alueella 6-8. Rehevissä vesissä levätuotanto aiheuttaa suuriakin ph-vaihteluja. Normaalisvesissäkin kesällä levätuotanto kohottaa lievästi päällysveden ph:ta. Alusvedessä ph on yleensä päällysvettä pienempi. Tämä johtuu alusveden hajotustoiminnassa vapautuvasta hiilidioksidista, sillä sen reagoidessa veden kanssa muodostuu hiilihappoa, joka laskee ph-arvoa. Hyvin voimakas leväkukinta saattaa kohottaa ph:n arvoihin 8-10. Happamoituneen vesistön ph on alle 5,3. Veden puskurikykyä happamoitumista vastaan eli kykyä vastustaa ph:n muutoksia mitataan alkaliteetillä (mmol/l). Puskurikyvyn kannalta tärkeitä ovat hiilihapon eri olomuodot ja varsinkin kalsium- ja magnesiumsuolat. Puskurikyky riippuu oleellisesti järven valuma-alueen laadusta. Karut, kallioiset tai ohuen moreenikerroksen omaavat valumaalueet ovat tyypillisiä happamoituville järville. Valuma-alueen peltovaltaisuus vähentää happamoitumista. Seuraavassa on esitetty kaksi puskurikykyluokitusta: 1) 2) mmol/l mmol/l erinomainen > 0,20 hyvä > 0,20 0,11-0,2 tyydyttävä 0,10-0,19 0,051-0,1 välttävä 0,05-0,09 0,011-0,05 huono < 0,05 <0,01 1)Puomio 1985 2)Heikkinen, K. ja Alasaarela, E. 1988. Happamoituneiden vesistöjen neutralointi, kirjallisuuskatsaus. 93 s. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja 18. Humusjärviin voidaan soveltaa Pätilän (1984) luokitusta: ph < 5 5,1-5,6 > 5,6 > 5,6 Alkalin.mmol/l < 0,05 < 0,05 < 0,1 > 0,1 Väri < 20 mgpt/l ei ole huono välttävä tyydytt. 25-40 mgpt/l huono välttävä tyydytt. " > 45 mgpt/l välttävä tyydytt. " hyvä
3 ORGAANINEN AINES Suurin osa Suomessa vesistöistä on humuksen ruskeaksi värjäämiä. Humus on osa veden sisältämistä orgaanisista aineista. Vedessä on humuksen lisäksi orgaanisia hiukkasia (plankton, bakteerit ja kuollut org. aines) sekä viruksia, rasvahappoja, proteiineja ym. pienimolekyylipainoisia orgaanisia yhdisteitä. Vesistöjen luontaisesti suuret humuspitoisuudet johtuvat valuma-alueen turvemailta (soilta) huuhtoutuvasta humuksesta. Humusvesien luonnontaloudessa humuksella on tärkeä rooli. Se mm. vähentää valaistun eli perustuotantokerroksen paksuutta ja lisää alusveden hapenkulutusta. Veden väriluku (mgpt/l) ilmentää lähinnä veden humuspitoisuutta eli ruskeutta. Veden väriluku 6,6 mg Pt/l vastaa suunnilleen 1 mg/l humusta. Mittauksessa käytetään platinaasteikko (Pt), jolloin tutkittavaa vettä verrataan platina-asteikkoon värikiekon avulla. Ns. värittömiksi vesiksi sanotaan niitä, joiden väriarvo on alle 40 mg Pt/l, joskin lievää humusleimaa osittaa väriluku 20-40 mg Pt/l. Ruskeavetisiksi humusvesiksi sanotaan vesistöjä, joiden väriarvo ylittää 40 mg Pt/l. Suomen vesistöjen keskimääräinen väriarvo on 51 mg Pt/l. Veden kemiallisesti hapettuvien orgaanisten aineiden määrää mitataan kemiallisena hapenkulutuksena (COD Mn mgo 2 /l tai KMnO 4 -luku mg/l). Permanganaattiluku (KMnO 4 -luku) muunnetaan COD Mn -arvoksi kertomalla luvulla 0,253. COD Mn - määrityksessä hapettuvat osittain myös humusyhdisteet, joten se kuvaa samalla vesien humusleimaisuutta. Orgaanisen aineksen kokonaismäärästä hapettuu permanganaatilla arviolta 20-80 % ja dikromaatilla (CODCr) 90-100 %. Jälkimmäistä käytetään nykyisin jätevesissä. Veden väri- ja kemiallisen hapenkulutuksen arvoihin vaikuttavat myös jätevedet sekä rauta- ja mangaanipitoisuudet. Humusvesissä väriin vaikuttaa humuksen lisäksi humusyhdisteisiin sitoutuneet korkeat rautapitoisuudet. Vesille on esitetty seuraavaa humuspitoisuuteen perustuvaa luokitusta: väri mg Pt/l COD Mn mg O 2 /l niukkahumuksiset (kirkasvetinen) < 15 < 4 vähähumuksiset (melko kirkasvetinen) 20-40 4-10 keskihumuksiset (lievästi ruskeavetinen) 40-80 10-20 runsashumuksiset (ruskeavetinen) > 80 > 20 Vesipuitedirektiivissä jako on seuraava: vesistö väri mg Pt/l kirkkaat alle 30 humuspitoiset 30 100 runsashumuksiset yli 100 Humusvedeksi luokitellaan myös vesistö, jonka kokonaisorgaaninen hiilipitoisuus (TOC mg/l) on > 5 mg/l.
4 Biologinen hapenkulutus (BOD 7 mg O 2 /l) mittaa veden 7 vrk:n aikana biologisesti eliötoiminnan kautta hapettuvan orgaanisen aineen määrää. Tällöin esim. tavallisen asumajäteveden kokonais-bod:sta on kulunut luokkaa 80 %. Biologinen hapen kuluminen aiheutuu siitä, että bakteerit käyttävät vedessä olevaa orgaanista (eloperäistä) ainetta energianlähteenään, jolloin kuluu happea ja syntyy hiilidioksidia. Vesistötutkimuksissa BOD- määritystä käytetään vain virtaavista vesistä, sillä järvivesiin ei ko. määritys sovellu (BOD ei huomioi järveä kuormittavien ravinteiden aiheuttaman levätuotannon aikaansaamaa sekundaarista hapenkulutusta) Puhtaiden vesien BOD 7 on alle 2 ja lievästi likaantuneiden 2-5 mg O 2 /l. Vesistön tilan häiriintyminen on ilmeistä arvoilla 5-15 mg O 2 /l ja yli 20 mg/l olevat arvot ovat jo jätevesille tyypillisiä. SUOLAPITOISUUS Sähkönjohtavuus (ms/m) mittaa vedessä olevien liuenneiden suolojen eli elektrolyyttien määrää. Nykyisin mittayksikkönä on ms/m (millisiemensiä per metri) ja aikaisemmin käytetty yksikkö oli µs/cm (1 ms/m = 10 µs/cm). Veden liuenneiden suolojen likimääräinen pitoisuus (mg/l) saadaan kertomalla veden sähkönjohtavuus luvulla 5,5-7,5. Sisävesissä sähkönjohtavuutta lisäävät lähinnä natrium, kalium, kalsium, magnesium (kationeja) sekä kloridit ja sulfaatit (anioneja). Luonnontilaisten alueiden pohjaveden kloridipitoisuus oli Soverin (1985) tutkimusten mukaan moreenialueilla 2,2 mg/l, karkearakeisilla hiekka-sora-alueilla 1,4 mg/l ja hienorakeisilla muodostumilla 3,8 mg/l. Suomen vesissä sähkönjohtavuus on kallioperän hitaasta rapautumisesta johtuen alhainen, yleensä 5-10 ms/m, mutta ihmisen toiminnan seurauksena esim. jätevesi- ja hajakuormituksen johdosta sähkönjohtavuus on usein kaksin - kolminkertaistunut luonnontilaan verrattuna. Jätevesissä arvot ovat usein 50-100 ms/m, Itämerien lahtien perukoilla 200 ms/m ja suurimmillaan merivedessä 1000-1200 ms/m. Järvissä sähkönjohtavuus kasvaa pinnasta pohjalle siirryttäessä, sillä orgaanisen aineen hajotuksessa vapautuneet suolat lisäävät sähkönjohtavuutta. Tislatun veden sähkönjohtavuus on hyvin pieni: 0,263 ms/m. FOSFORI Sisävesissä fosforipitoisuus on oleellinen tekijä veden rehevyyden arvioinnissa sen ollessa yleensä tärkein tuotantoa rajoittava eli ns. minimitekijä. Karuissa vesissä jo 1-2 μg/l pitoisuuslisäys voi aiheuttaa havaittavia muutoksia. Vesistövesissä mittayksikkönä on µg/l (mikrogrammaa per litra; 1 mg = 1000 µg). Fosfori esiintyy vesissä joko orgaanisessa tai epäorgaanisessa muodossa. Fosfori voi olla sekä liuenneena että kiintoaineeseen kuten leviin tai maahiukkasiin sitoutuneena. Vesistövaikutuksen kannalta oleellista on leville käyttökelpoisen, liukoisen fosforin osuus kokonaisfosforista. Esim. maatalouden peltoalueiden kuormituksen osalta tämä suhde on noin neljännes. Luonnon vesien fosfaattifosforipitoisuudet ovat varsinkin kesäisin yleensä hyvin alhaisia. Runsas veden fosfaattipitoisuus (kymmeniä µg/l) edesauttaa runsaiden leväesiintymien syntymistä. Luonnontilaisten karujen vesien kokonaisfosforipitoisuus on alle 10 µg P/l,
5 joskin karuissa humusvesissä luonnollinen taso on hieman suurempi (10 15 µg P/l). Vesistön levätuotannon lisääntyminen näkyy fosforipitoisuuden nousun lisäksi alusveden happivajeen kasvuna ja veden lievänä samentumisena. Alusveden happikadon aikana sedimentistä vapautuu fosforia yhdessä ferroraudan kanssa (sisäinen kuormitus). Voimakkaan levätuotannon aikana voi ph nousta alueelle 9-10, jolloin fosforia vapautuu myös ylemmistä sedimenteistä ilman happitilanteen oleellista merkitystä. Suuntaa-antavia rehevyysluokituksia kokonaisfosforipitoisuuden perusteella: kokonaisfosfori µg/l Henriksen ym. 1997* Nordforsk 1980 ** karu (niukkaravinteinen) alle 10 alle 15 lievästi rehevä (keskiravinteinen) 10-35 15-25 rehevä (runsasravinteinen) 35-100 25-100 erittäin rehevä (hyvin runsasravinteinen) yli 100 *yhteispohjoismainen järvitutkimus; ref. Eloranta 2005: Järvien kunnostus (toim. Ulvi ja Lakso) **Nordforsk 1980: Monitoring of inland waters. OECD Eutrophication programme the Nordic project. - Nordforsk secretariat of environmental sciences publication 1980:2. KLOROFYLLI JA KASVIPLANKTONBIOMASSA Klorofylli-a on yleisin leväsolujen väriaine. Sisävesissä sitä mitataan yleensä päällysveden ylimmistä kerroksista (0-2 m). Klorofyllin määrityksellä saadaan arvio kasviplanktonin määrästä eli rehevyystasosta. Kertomalla klorofylliarvo tekijällä 67 saadaan suuntaa-antavasti levien määrä kuiva-aineena (klorofylli-a keskimäärin 1,5 % levien kuiva-aineesta). Vesistön rehevyystason arvioimiseksi klorofyllimäärityksiä tulisi tehdä useita avovesiaikana (3 6 kpl). Klorofyllipitoisuuden perusteella tehtyjä rehevyysluokituksia on useita: Rehevyysaste klorofylli- a μg/l (kasvukauden keskiarvo) Welch -80* OECD 82** Syke*** Nordforsk -80 hyvin karu - alle 1 karu 0-4 alle 2,5 alle 4 alle 3 alkava rehevöityminen - - 4 8 - lievästi rehevöitynyt 4-10 2,5-8,0 8 20 3-7 rehevöitynyt 10-100 8,0 25 20 80 7-40 hyvin rehevöitynyt yli 100 yli 25 yli 80 yli 40 *Welch 1980, ref. Eloranta 2005 **OECD 1982: Eutrophication of waters. Monitoring, assessment and control. - Pariisi 1982 *** Ympäristö-lehti 2001 Vesistöjen laadullisen käyttökelpoisuuden luokittaminen (VYH 1988) erinomainen alle 4 hyvä 4-10 tyydyttävä 10-20 välttävä 20-50 huono yli 50 klorofylli- a μg/l (kasvukauden keskiarvo) Kasviplanktonbiomassan mukainen rehevyysluokitus (mg/l): Syke (1)
6 hyvin karu < 0,5 alkava rehevöityminen 0,5-1 lievästi rehevöitynyt 1 2,5 rehevöitynyt 2,5-10 hyvin rehevöitynyt > 10 (1 Ympäristö-lehti 2001 Leväkukinta Ylirehevissä järvissä leväsamennus on jatkuvaa ja sinileväkukinta säännöllistä. Ns. leväkukinta on levien usein silmin havaittava massaesiintymä veden pinnalla. Leväkukinnasta voidaan myös puhua, vaikkei sitä voi silmin nähdä esim. tasaisesti vesimassaan jakautuessaan. Nebaeus (1984) esitti leväkukinnan rajat klorofyllin ja leväbiomassan perusteella: Klorofylli- a Kokonaisbiomassa yli 20 μg/l yli 3 mg/l Leväkukinta johtaa veden laadun nopeaan heikentymiseen, terveysriskeihin, vesistön esteettisyyden ja virkistyskäyttöarvon laskuun. Kukintaa muodostavia lajeja esiintyy erityisesti sini- ja piilevissä. Viherlevistä on tavallisin karuissakin vesissä esiintyvä, pintaan kerääntyvä Botryococcus braunii (kellanruskea väritys). Panssarileväkukinnat esiintyvät joskus pikkuvesissä aiheuttaen punaisen värin. Levien lisäksi veden kukkaa aiheuttavat alkukesällä männyn siitepöly (keltainen, öljymäinen), heinä-elokuussa nokisienten ja kuusen suopursuruostesienten itiöt. TYPPI Typpi esiintyy vedessä liuenneina, liukenemattomina tai kolloidisina orgaanisina yhdisteinä tai liuenneina epäorgaanisina yhdisteinä: ammoniumina, ammoniakkina, nitraattina ja nitriittinä sekä vapaana typpenä. Leville käyttökelpoisia ovat epäorgaaniset typpiyhdisteet, tärkeimpinä nitraatti ja ammonium. Ammoniumin ja varsinkin nitriitin luontaiset pitoisuudet ovat pieniä ja niitä pidetään tuoreen likaantumisen tai saastumisen indikaattoreina. Nitraatin loppuminen järven alusvedestä merkitsee voimakasta happivajetta. Kaloille myrkyllistä vapaata ammoniakkia (NH 3 ) voi esiintyä vain korkeissa ph-arvoissa (ph yli 8,0), joten kaasumaisen myrkyllisen ammoniakin aiheuttamat kalakuolemat ovat siten meillä harvinaisia luontaisesti alhaisen ph:n takia. Vesistössä happea kuluttavaa ammoniumtyppeä on yleensä päällysvedessä <10-30 µg N/l ja alusveden pitoisuustaso on hiukan korkeampi. Kokonaistyppipitoisuutta käytetään rehevyystasoluokituksessa yleensä fosforin ja klorofyllin apuna, jolloin tarkastellaan lähinnä typen kesäkuukausien päällysvesiarvoja. Seuraavassa esimerkkejä luokituksesta: Kokonaistyppi µg/l Ruotsin luonnonhoitovirasto Nordforsk 80 erittäin karu alle 300 karu, niukkaravinteinen 300-450 alle 400
melko rehevä, keskiravinteinen 450-750 400-600 rehevä, runsasravinteinen 750-1500 600-1500 hyvin rehevä, hyvin runsasravinteinen yli 1500 7 Humusvesissä luonnontilainen taso on hiukan em. korkeampi ja hyvin ruskeissa vesissä typpeä on voinut luonnostaakin olla yli 1000 µg/l. Runsaasti viljellyillä alueilla joki- ja ojavesien kokonaistyppipitoisuudet voivat olla ylivalumakausina em. selvästikin suurempia. PERUSTUOTANTOA RAJOITTAVAN MINIMIRAVINTEEN ARVIOINTI Vesistön minimiravinteesta saadaan luotettavinta tietoa leväkasvatuskokein joko itse vesistössä tai vakioiduissa laboratorio-oloissa. Mutta myös ravinnesuhdetarkasteluilla voidaan saada siitä alustavaa tietoa. Tutkimusten mukaan ravinteiden rajoittavuutta tuotannolle voidaan ehkä parhaiten selittää ravinteiden tasapainosuhteella ja huonoiten kokonaisravinnesuhteella. kok.ravinnesuhde miner.rav. suhde tasapainosuhde Minimiravinne kokonaistyppi mineraalityppi* kok.n / kok.p kokonaisfosfori fosfaattifosfori miner.n / fosfaattifosfori typpi alle 10 alle 5 yli 1 typpi tai fosfori 10-17 5-12 fosfori yli 17 yli 12 alle 1 Veden kovuus SAMEUS * nitraatti-, nitriitti- ja ammoniumtyppi Kokonaiskovuudella tarkoitetaan vedessä olevien lähinnä kalsium- ja magnesiumsuolojen kokonaismäärää. Kovuus voi pysyvää (mineraalihappokovuus) tai ohimenevää (bikarbonaattikovuus; keitettäessä tai ilman vaikutuksesta hiilidioksidi poistuu vedestä, jolloin karbonaatti saostuu kalkkikiveksi). Suomen vesien kalsiumpitoisuus on verraten alhainen, keskimäärin 6 mg/l. Näin ollen vesistömmekin ovat hyvin pehmeitä, saksalaisella kovuusasteikolla mitattuna yleensä 0,2-1,4 dh. (1 dh = 0,178 mmol/l) Kovuus voidaan laskea kalsiumin ja magnesiumin määristä: kovuus mval CaCO 3 /l = 2,497 * Ca mg/l + 4,118*Mg mg/l. Veden kovuusluokittelu: dh hyvin pehmeä alle 2,1 pehmeä 2,1-4,9 kohtalaisen kova 5-9,8 kova 9,9-21 erittäin kova yli 21 Sameus johtuu vedessä olevista pienistä hiukkasista kuten kasviplanktonista, mineraaleista (savi) tai kuolleesta orgaanisesta aineesta. Rehevöityminen eli kasviplanktonin määrän lisääntyminen samentaa vettä, jolloin vesi on vihertä-
8 vää. Peltoeroosion ja vesirakennustöiden kuten ruoppausten aiheuttama veden samentuminen on usein väriltään harmaata. Sameneminen vähentää näkösyvyyttä heikentäen näin veden virkistyskäyttöarvoa. Jokivedet ovat eroosion johdosta yleensä järvivesiä selvästi sameampia. Syvänteiden pohjalla saattaa kirkkaissakin vesissä esiintyä sameuden nousua (5-10 FTU). Kirkas vesi Lievästi samea vesi Samea vesi < 1,0 FTU 1-5 FTU > 5 FTU KIINTOAINE Kiintoaineen määrä kuvaa vedessä olevaa hiukkasmaista ainesta. Veden kiintoainepitoisuus määritetään suodattamalla tietty vesimäärä tiheän kalvon läpi, joka sitten kuivataan ja punnitaan. Veden kiintoainepitoisuutta nostavat jätevesikuormitus, levätuotanto tai eroosio (savisamennus). Puhtaan kirkkaan veden kiintoainepitoisuus on alle 1,0 mg/l. Avovesiaikana kiintoainesta on levien lisääntymisen takia runsaammin (1-3 mg/l). Järvisyvänteiden pohjalla kiintoainepitoisuus on sameuden tapaan suurempi kuin päällysvedessä. VEDEN HYGIEENISYYS Veden hygieenisyyden ilmentäjinä käytetään tasalämpöisten eläinten ja ihmisen suolistossa eläviä fekaalisia koliformisia ja koliformisia bakteereja sekä suolistoperäisiä enterokokkeja. Nämä eivät ole varsinaisia taudin aiheuttajia, mutta niiden esiintyminen ilmentää riskiä mahdollisista taudin aiheuttajista. Ulosteperäistä kuormitusta ilmentävät parhaiten fekaaliset kolibakteerit (+44 C). Muita (+35 C) koleja pidetään lähinnä likaantumisen yleisindikaattoreina, sillä tiettyjä kolibakteerisukuja tavataan jätevesien lisäksi mm. maassa ja kasveissa. Lisäksi enterokokkeja tavataan myös hyönteisissä ja kasveissa. Vesien yleisen käyttökelpoisuuden luokkarajat hygieniabakteerien osalta ovat (vesi- ja ympäristöhallitus1988): pmy/100 ml erinomainen alle 10 hyvä alle 50 tyydyttävä alle 100 välttävä alle 1000 huono yli 1000 Uimiseen sopivan veden mikrobiologiset laatuvaatimusrajat sisävesissä (uusi uimavesidirektiivi vuodesta 2008 alkaen): Raja-arvot Laatu Eschericia coli Suolistoperäiset enterokokit pmy/100 ml pmy/100 ml Erinomainen* 500 200 Hyvä* 1000 400
Riittävä** 900 330 * perustuu 95 prosenttipisteen arvioon ** perustuu 90 prosenttipisteen arvioon 9 Ennen EU:hun liittymistä käytetty lääkintöhallituksen yleiskirjeen 1683 mukainen luokitus oli yksityiskohtaisempi: Fekaaliset.kolit pmy/100 ml Fekaaliset streptokokit pmy/100 ml Hyvä uimavesi alle 100 alle 100 Välttävä uimavesi 100-1000 100-1000 Huono uimavesi yli 1000 yli 1000 KALOJEN VEDEN LAATUVAATIMUKSISTA (teksti perustuu useisiin kirjallisuusläheisiin) Kaloille tärkeä happipitoisuus liittyy usein oleellisesti rehevöitymiseen. Kalojen elinvaiheiden kannalta riittävänä vähimmäisarvona pidetään yleensä pysyvää 5 mg/l pitoisuutta, mikäli muut kalojen ympäristötekijät kuten happamuus, raskasmetallipitoisuudet ym. ovat edullisia. Hetkellisesti aikuiset kalat kestänevät yleensä vielä 3 mg/l happipitoisuutta. Hapen suhteen vaateliaimmilla lohikaloilla kuten siialla, muikulla ja taimenella pidetään happipitoisuuden raja-arvoina seuraavia: normaali kriittinen alin toimeentuloraja 10-16 mg/l 7 mg/l 3,5-4 mg/l Mm. särki- ja ahvenkaloille, hauelle ja mateelle riittävä happipitoisuus on 6-8 mg/l hapenpuutosoireiden alkaessa esiintyä 1,5-2 mg/l pitoisuudessa. Kuolemaan johtavana happipitoisuuden alarajana pidetään muikulla ja siialla noin 1,5-2,6 mg/l sekä kuhalla, ahvenella ja hauella 1,0 mg/l. Lahna ruutana, suutari pasuri ja karppi tulevat toimeen melko heikoissakin happioloissa. Eräissä kirjallisuuslähteissä näiden lajien kriittiseksi happipitoisuuden rajaarvoiksi on mainittu 0,6-1,2 mg/l. Veden sisältämä humus aiheuttaa haittaa varsinkin lohikaloille aikaansaamalla hapen kulumista ja lisäksi pohjaan laskeuduttuaan vaikuttamalla haitallisesti lisääntymiseen ja ravinnonsaantiin. Sisävesissä kiintoainepitoisuuden suositusarvo on EU:n kalavesidirektiivin mukaan alle 25 mg/l, jolloin kalastolle tai kalastukselle ei aiheudu haittaa. Kiintoainepitoisuus 25-80 mg/l voi jo vaikuttaa kalastoon ja pitoisuuden ollessa yli 80 mg/l kalastossa näkyy selviä muutoksia (Alabaster & Llyod 1980) Veden happamuuden suhteen ovat lohi- ja särkikalat herkimpiä. Ne vaativat hyvin viihtyäkseen yleensä veden ph-alueen 6-8. EU:n kalavesidirektiivin mukainen happamuussuositus on ph 6-9 sekä lohivesille että särkivesille. Sen sijaan ahven ja hauki viihtyvät hyvin vielä vähän päälle ph 5 arvoissa. Kalaveden ph-arvon ollessa alle 5 tai yli 9-10 voivat kalakuolemat olla jo mahdollisia. Alhaisessa happipitoisuudessa ja ph:ssa rauta on liuenneessa ferromuodossa. Tällöin raudan haitallista saostumista voi tapahtua kiduksien pinnalle ja kalojen mätimunien päälle. Turvallinen liukoisen ferroraudan pitoisuus lohikaloille on alle 0,1 mg/l ja särkikaloille alle 0,2 mg/l. Hyvässä happitilanteessa ei humukseen sitoutuneesta raudasta olla todettu olevan kaloille ainakaan suurta haittaa.
VEDEN LAATU RAPUVETENÄ 10 Lämpötila Ravunpoikasten kasvulle veden lämpötilan optimina pidetään 21-23 C. Ravunviljelyssä on kuitenkin todettu kuolleisuuden lisääntyvän lämpötilan noustessa, joten optimikasvatuslämpötilana pidetään 17-21 C. Vesistön keskilämpötilan tulisi olla 2-3 kuukauden ajan yli 15 C, jotta rapukanta voisi muodostua pyynnin kestäväksi. Happi Kerrostuneisuuskausina alusvesi ei saa happitäydennystä ilmakehästä veteen liuenneesta hapesta. Happipitoisuuden suhteen rapu on yhtä vaatelias kuin lohikalat. Lämpöisenä vuodenaikana liuenneen hapen pitoisuuden tulisi olla vähintään 5 mg/l (happikyllästys yli 50 %) ja talvella rapu voi lyhytaikaisesti sopeutua 2-3 mg/l pitoisuuteen, mikäli muut ympäristötekijät ovat edullisia. Ravun elinpiiri rajoittuu yleensä rantavyöhykkeen 0,5-3 m syvyyteen, jossa vesistöjen happitilanne pysynee yleensä ainakin kesällä yli kriittisen raja-arvon. Happitilanne on vesistöissä huonoimmillaan kerrostuneisuuskausina, varsinkin loppukesällä ja keväällä. Veden happitilannetta heikentää yleisimmin lähinnä veden sisältämä humus ja hajoava planktoneliöstö sekä mahdollinen hajakuormitus valuma-alueelta. Happamuus Rapu on veden happamuuden suhteen herkkä ja vaatii viihtyäkseen yleensä yli ph 6,0 tai alle ph 9,0. Optimina pidetään ph 7-8. Happamuuden sietokykyyn vaikuttaa mm. ph:n muutosnopeus, lämpötila, happi ja rautapitoisuudet. Erityisen herkkiä happamuuden lisääntymiselle ovat kuortaan vaihtavat ravut, kuoriutuvat poikaset ja nuoruusvaiheen ravut. Ravun kalkinotto vedestä vaikeutuu, jos vesi on liian hapanta. Happamuuden minimiarvot esiintyvät keväällä lumensulamisen aikana ja syksyllä sadeaikana. Kesällä levätuotanto nostaa ph-arvoja. Mikäli veden alkaliteettiarvo jää alle 0,1 meqv/l, saattavat ravulle haitalliset ph:n suuret vaihtelut olla mahdollisia. Kalsium Suomen vesistöt ovat yleensä vähäkalkkisia (kalsiumpitoisuus keskimäärin 4 mg/l) ja karuja, joissa ravun kasvu on hidasta. Happamassa vedessä on kalkkia vähän. Ravun fysiologian kannalta veden kalsiumin optimipitoisuus on yli 50 mg/l ja pitoisuudessa 16 mg/l ravun kalsiumin tarve täysin tyydyttynyt. Ravunviljelyssä veden välttävän kalsiumpitoisuuden alarajana pidetään 5 mg/l. Pitoisuuden alarajaa ei varsinaisesti ole tutkimuksin määritetty, mutta lisääntyviä rapukantoja esiintyy jopa alle 3 mg/l kalsiumpitoisuuksissa. Rauta ja väri Humuksen suhteen ravulle optimivesi on humukseton ja vielä välttävä, kun veden väriluku jää alle 100 mg Pt/l. Yleensä keskihumuksisten vesistöjen sisältämä humus ei aiheuta ravuille haittaa. Rautapitoisuutta 0,8-1,5 mg/l voidaan pitää ravun poikasten kannalta turvallisena, mikäli veden ph on lähellä neutraalia. Myrkyt Rapu on hyvin herkkä erilaisille ympäristömyrkyille, kuten rikkakasvien ja tuhohyönteisten torjunta-aineille.
Rapujen istutuksesta 11 Rapujen istutus tulisi keskittää ensisijaisesti hyviksi todetuille ravustusalueille. Paikan valinnassa tulisi huomioida pohjan ja rannan laatu, syvyyssuhteet, suojapaikkojen määrä ja kasvillisuus. Ravun suosimia elinympäristöjä ovat suojia tarjoavat kivikot ja kolojen kaivamiseen soveltuvat kiinteät pohjat, joihin pehmeät lieju- tai mutapohjat eivät juuri sovellu. VESIANALYYSITULOSTEN TULKINTA SISÄLLYSLUETTELO LÄMPÖTILA... 1 HAPPITILANNE... 1 HAPPAMUUS JA VEDEN PUSKURIKYKY... 2 ORGAANINEN AINES... 3 SUOLAPITOISUUS... 4 FOSFORI... 4 KLOROFYLLI JA KASVIPLANKTONBIOMASSA... 5 Leväkukinta... 6 TYPPI... 6 PERUSTUOTANTOA RAJOITTAVAN MINIMIRAVINTEEN ARVIOINTI... 7 Veden kovuus... 7 SAMEUS... 7 KIINTOAINE... 8 VEDEN HYGIEENISYYS... 8 KALOJEN VEDEN LAATUVAATIMUKSISTA... 9 VEDEN LAATU RAPUVETENÄ... 10