PYHTÄÄ-KOTKA-HAMINA MERIALUEEN VEDENLAADUN YHTEISTARKKAILUN YHTEENVETO VUODELTA 2009 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 Hanna Mäntynen & Marja Anttila-Huhtinen ISSN 1458-8064
TIIVISTELMÄ Suurin osa Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen kuormituksesta on alueelle Kymijoen virtaamien mukana kulkeutuvaa hajakuormitusta. Tämän lisäksi merialueelle kohdistuu myös pistemäistä kuormitusta, jota aiheuttavat lähinnä Kotkan ja Haminan merialueen teollisuuden sekä yhdyskuntien jätevedet, sekä Kymijoen alaosan pistekuormittajat. Tässä julkaisussa käsitellään vuoden 2009 vedenlaatutuloksia Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen yhteistarkkailusta, jonka avulla seurataan merialueelle kohdistuvan pistemäisen kuormituksen vaikutuksia alueen vedenlaatuun. Vuoden 2009 talvinäytteiden tulosten perusteella eri merialueiden vedenlaadussa oli eniten eroja pinnanläheisessä vedessä. Päällysveden happikyllästys oli kaikilla merialueilla keskimäärin 84-90 %, pohjanläheisen happitilanteen ollessa hieman heikompi (78-82 %). Pohjan läheltä mitatut keskimääräiset kokonaisfosforipitoisuudet olivat kaikilla alueilla hyvin samaa tasoa (33-36 µg/l). Päällysvedessä Kymijoen matalien pitoisuuksien vaikutukset puolestaan olivat selvästi havaittavissa fosforipitoisuuksien ollessa alhaisimpia Pyhtään ja Kotkan edustoilla. Kokonaistyppipitoisuudet olivat kaikilla merialueilla keskimääräisesti korkeampia päällysvedessä kuin pohjan lähellä. Pohjanläheisen veden keskimääräiset suolapitoisuudet olivat hyvin samaa tasoa, mutta päällysvesi oli selvästi makeinta Pyhtään edustalla. Korkeimmillaan suolapitoisuus oli ulkomerialueella, jossa puolestaan väriluvut olivat pienimpiä. Sameinta vesi oli Haminan edustalla. Kesällä 2009 päällysveden keskimääräinen happikyllästys oli kaikilla merialueilla noin 90-100 %, mutta erot pohjanläheisessä happitilanteessa olivat huomattavasti suurempia (54-78 %). Heikoin keskimääräinen happitilanne oli ulkomerialueella ja paras puolestaan Haminassa. Merialueiden keskimääräiset kokonaisfosforipitoisuudet olivat poikkeuksetta suurempia pohjanläheisessä vedessä kuin pinnan lähellä. Korkeimmillaan päällysveden fosforipitoisuudet olivat Haminassa, mutta suurin ero pinnan- ja pohjanläheisissä fosforipitoisuuksissa oli ulkomerialueella. Merialueiden keskimääräiset klorofyllipitoisuudet olivat edellisvuoteen verrattuna hieman alhaisempia, mutta kuitenkin samaa tasoa. Alimmillaan keskimääräinen klorofylli a-pitoisuus oli ulkomerialueella ja korkeimmillaan Haminan edustalla, jossa vesi oli myös sameinta. Selvästi kirkkainta vesi oli ulkomerellä. Eri merialueiden suolapitoisuuksissa ja väriluvuissa puolestaan oli vähemmän alueellista vaihtelua kuin talvella. Viiden viimeisen vuoden aikana Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen keskimääräinen vedenlaatu on pysytellyt hyvin samalla tasolla. Jokivesillä on selvä vaikutus erityisesti rannikon läheisiin pintavesikerroksiin. Yleisen käyttökelpoisuusluokituksen perusteella (Suomen ympäristökeskus, 2009) Pyhtään, Kotkan ja Haminan merialueiden vedenlaatu oli luokkien hyvä ja tyydyttävä välillä. Ulkomerialueen vedenlaatu oli hieman parempi sijoittuen lähinnä luokkien hyvä ja erinomainen välille. Pidemmän aikavälin vedenlaatua Pyhtää-Kotka-Hamina merialueella tarkastellaan lähemmin syksyllä 2010 ilmestyvässä pitkäaikaisraportissa.
SISÄLLYS 1 JOHDANTO 1 2 TAUSTATIEDOT 2 2.1 Sääolot 2 2.2 Meriveden pinnankorkeus 4 2.3 Merialueen jäätalvi 2008-2009 5 2.4 Jokien virtaamat 5 2.4.1 Summanjoki ja Vehkajoki 5 2.4.2 Kymijoki 6 3 TUTKIMUSAINEISTO JA MENETELMÄT 8 4 VESISTÖKUORMITUS 10 4.1 Yleistä 10 4.2 Merialueen pistekuormitus 11 4.3 Pyhtään merialueen kuormitus 13 4.4 Kotkan merialueen kuormitus 14 4.5 Haminan merialueen kuormitus 14 4.6 Jätevesikuormittajien lupaehtojen täyttyminen 15 4.6.1 Kotkan kaupungin Mussalon ja Sunilan jätevedenpuhdistamot 15 4.6.2 Stora Enso Laminating Papers ja Stora Enso Publication Papers, Kotka 16 4.6.3 Sunilan Puhdistamo Oy 17 4.6.4 Haminan kaupunki, Nuutniemen puhdistamo 19 5 VEDENLAATUTULOKSET 19 5.1 Merialueiden vedenlaatu talvella 2009 19 5.1.1 Pyhtään merialue 20 5.1.2 Kotkan merialue 21 5.1.3 Haminan merialue 22 5.1.4 Ulkomerialue 23 5.2 Merialueiden vedenlaatu kesällä 2009 24 5.2.1 Pyhtään merialue 24 5.2.2 Kotkan merialue 25 5.2.3 Haminan merialue 26 5.2.4 Ulkomerialue 27 5.3 Intensiivi- ja klorofylliasemat 28 5.4 Uimarantojen vedenlaatu 35
6 YHTEENVETO 37 7 VIITTEET 40 LIITTEET Liite 1. Merialueen vedenlaadun sekä rehevöitymisseurannan havaintoasemat. Liite 2. Merialueen vedenlaadun sekä rehevöitymisseurannan havaintoasemien sijainnit. Liite 3. Merialueen pistekuormittajien sijainnit. Liite 4. Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen keskimääräinen vedenlaatu vuonna 2009 Liite 5. Merialueen vedenlaatu interpolointitekniikalla havainnollistettuna Liite 6. Vesinäytteiden tarkat analyysitulokset Liite 7. Kotkan yleisten uimarantojen vesianalyysitulokset
18.8.2010 1 JOHDANTO Itäinen Suomenlahti on tunnetusti Itämeren kuormitetuimpia ja rehevöityneimpiä alueita. Rannikkomallin (Henriksson ja Myllyvirta, 2006) perusteella itäisen Suomenlahden alue on rannikkoalueistamme alttein hapettomuudelle ja siitä johtuvalle sisäiselle kuormitukselle. Ulkoisen kuormituksen ja erityisesti sisäistä kuormitusta lisäävän geomorfologiansa takia alue onkin pohjan- ja vedenlaatunsa suhteen Suomen rannikon huonokuntoisin. Itäisen Suomenlahden rannikkoalueella on leveä saaristovyöhyke, jonka lukuisat syvänteet ja matalat kynnysalueet estävät pohjanläheisen veden vaihtumista. Lokeroituneilla alueilla myöskään ulkoisen kuormituksen vaikutukset eivät välttämättä ole voimakkaimpia päästölähteen lähellä, vaan tulevat näkyviin geomorfologisten edellytysten mukaisesti. Valtaosa Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen kuormituksesta on Kymijoen mukanaan tuomaa hajakuormitusta. Tämän lisäksi aluetta kuormittavat myös pienemmät joet, kuten Siltakylänjoki, Summanjoki sekä Vehkajoki. Hajakuormituksen lisäksi Kymijoen alaosaan ja merialueelle kohdistuu pistemäistä yhdyskunta- ja teollisuusjätevesikuormitusta, joka on merialueella keskittynyt Kotkan ja Haminan alueille. Pyhtään edustan ainoa pistemäinen kuormitus aiheutuu alueella harjoitettavasta kalankasvatuksesta. Kymijoen alaosan ja sen edustan merialueen kuormittajilla on Itä-Suomen vesioikeuden määräämä velvoite (Isveo 76/96/1, 19.11.1996, Vyo 16.4.1998) tarkkailla kuormituksensa vaikutuksia vastaanottavassa vesistössä. Velvoitetta toteutetaan kuormittajien yhteistarkkailuna, jossa käytännön vesistötutkimuksista vastaa Kymijoen vesi ja ympäristö ry. Toteutettu tarkkailu perustuu Kaakkois-Suomen ympäristökeskuksen hyväksymään tarkkailuohjelmaan (kirje nro 0498Y0085-103, 20.12.2006), joka kattaa sekä Kymijoen alaosan että Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen. Merialueen tarkkailuohjelmaan sisältyvät veden fysikaalis-kemiallisen tilan seuranta, rehevöitymisseuranta sekä haitallisten aineiden kertymisseuranta ja sedimenttitutkimus. Tässä yhteenvedossa käsitellään Pyhtää-Kotka- Hamina merialueen fysikaalis-kemiallisen tilan seurantaan sekä rehevöitymisseurantaan kuuluvat vedenlaatututkimusten tulokset vuodelta 2009. Merialueen vedenlaatua pidemmällä aikavälillä (2004-2009) tarkastellaan erillisessä raportissa, joka julkaistaan syksyllä 2010. Myös Kymijoen alaosan vedenlaatutulokset on julkaistu omassa raportissaan (Åkerberg ym. 2010). Vuonna 2009 Kymijoen alaosan ja Pyhtää-Kotka- Hamina merialueen yhteistarkkailuun osallistuivat seuraavat kuormittajat: Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 1
Kymijoen alaosa: UPM Kymmene Oyj, Kymi Kymin paperitehdas Kuusanniemen sulfaattisellutehdas Kouvolan kaupunki Akanojan puhdistamo Mäkikylän puhdistamo Myllykoski Paper Oy Myllykosken paperitehdas Kymen Vesi Oy Halkoniemen puhdistamo Huhdanniemen puhdistamo Stora Enso Publication Papers Oy Ltd Anjalan paperitehdas Stora Enso Ingerois Oy Inkeroisten kartonkitehdas Pyhtään kunta Kirkonkylän puhdistamo, lopettanut 1/06 Sonoco-Alcore Oy Karhulan kartonkitehdas Merialue: Pyhtään kunta Siltakylän puhdistamo jätevedet on ohjattu Mussalon puhdistamolle 12/2004 lähtien Kotkan kaupunki Mussalon puhdistamo Sunilan puhdistamo Stora Enso Laminating Papers Kotkan tehdas Stora Enso Publication Papers Kotkan tehdas Sunilan Puhdistamo Oy Sunila Oy Keräyskuitu Oy Stora Enso Publication Paper Oy Ltd Summan paperitehdas tehdas suljettiin tammikuun lopussa 2008 Haminan kaupunki Nuutniemen puhdistamo J. M. Huber Finland Oy Haminan tehdas 2 TAUSTATIEDOT 2.1 SÄÄOLOT Vuosi 2009 oli monin paikoin vähäsateinen ja erityisesti alkuvuonna satoi keskimääräistä vähemmän. Kotkan Kirkonmaan asemalla mitattujen sademäärien perusteella vuonna 2009 kuitenkin satoi kuitenkin yhteensä hieman enemmän kuin pidemmällä aikavälillä keskimäärin. Myös vuoden keskilämpötila oli hieman vuosien 1971-2000 keskiarvoa korkeampi. Tammikuu oli tavanomaista leudompi ja vedenpinnat olivat edelleen korkealla sateisen loppuvuoden jäljiltä. Tammi toukokuussa sekä syyskuussa satoi keskimääräistä vähemmän, toukokuun ollessa kuukausista vähäsateisin. Selvästi keskimääräistä 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
enemmän satoi heinä-, elo- ja marraskuussa sekä lokakuussa, joka oli vuoden runsassateisin kuukausi (kuva 1). Lumet sulivat huhtikuussa nopeasti ja kuun lopussa myös jäät lähtivät maan eteläosan järvistä. Säteilysumma oli kesällä 2009 keskimääräistä suurempi; varsinkin touko-, elo- ja syyskuussa. Myös sisävesien lämpötilat olivat kuluneena kesänä pääasiassa tavanomaista korkeampia. Viileitä jaksoja oli kesäkuussa ennen juhannusta sekä heinäkuun alkupuolella. Pintavedet alkoivat jäähtyä elokuun puolivälissä ja lukemat olivat kuun lopussa ajankohdan keskiarvon tuntumassa. Syyskuussa satoi keskimääräistä vähemmän ja oli selvästi tavallista lämpimämpää. Lokakuu oli keskimääräistä viileämpi, kun taas marraskuussa oli tavallista leudompaa. Joulukuun loppupuoli oli hyvin kylmä ja vuoden päättyessä lunta oli koko maassa. (Suomen ympäristökeskus, 2010. Hydrologiset kuukausitiedotteet). 20 140 15 120 oc 10 5 0 sademäärä mm 100 80 60 40-5 20-10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 09 71-00 Kuva 1. Eri kuukausien keskilämpötila ( o C) ja sademäärät (mm) vuonna 2009 Kotkan Kirkonmaalla ja vastaavat pitkän ajanjakson (1971-2000) keskiarvot Kotkassa (Rankki). Sademäärät olivat keskimääräistä suurempia erityisesti lokakuussa. Lähde: Ilmatieteenlaitos. Vuonna 2009 tuuli eniten lounaasta, jonne keskittyi noin 20 % havainnoista (kuva 2). Vähiten puolestaan tuuli etelästä sekä kaakosta, joihin molempiin kirjattiin noin 10 % havainnoista. Vuonna 2009 keskimääräiset tuulenvoimakkuudet olivat hyvin tasaisia läpi vuoden, kuukausikeskiarvojen ollessa noin 4-6 m/s. Voimakkaammillaan tuulet olivat tammikuussa, jolloin keskimääräinen tuulennopeus olivat hieman yli 6 m/s. Koko vuoden keskimääräinen tuulenvoimakkuus oli 5,1 m/s ja kesällä vastaavasti 4,4 m/s. Voimakastuulisia päiviä, jolloin tuulen keskinopeus ylitti 14 m/s, oli vuoden aikana yhteensä 11, mikä on hieman vähemmän kuin edellisvuonna. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 3
NW N 6 4 tuulen voimakkuus m/s NE NW N 30 20 tuulen suunta % NE W 2 0 E W 10 0 E I-XII V-VIII SW SE SW SE S S Kuva 2. Tuulen voimakkuus (m/s) ja suunta (%) sekä koko vuoden että kesän 2009 keskiarvoina. Eniten tuuli lounaasta, jonne keskittyi noin 20 % havainnoista Lähde: Ilmatieteenlaitos. 2.2 MERIVEDEN PINNANKORKEUS Merentutkimuslaitos mittaa meriveden pinnankorkeutta Haminassa mareografilla, joka sijaitsee Haminanlahdessa lähellä Tervasaaren matkustajasatamaa. Meren pinnankorkeus pysytteli suurimman osan vuodesta vaihteluvälillä -20 ja +40 cm keskivedenkorkeudesta ja tälle vaihteluvälille kirjattiin noin 76 % kaikista vuoden 2009 mittaustuloksista (kuva 3). Korkeimmillaan meriveden pinta oli lokakuun alussa maksimiarvon ollessa +78 cm. Merenpinnan korkeus oli selvästi edellisvuotta alhaisemmalla tasolla ja suurimman osan vuodesta pinnankorkeus olikin keskivedenkorkeuden alapuolella. Matalimmillaan merenpinta oli joulukuun lopulla, jolloin vedenpinnan korkeudeksi mitattiin alimmillaan 55 cm. cm 100 80 60 40 20 0-20 -40-60 -80 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. 1.12. Kuva 3. Meriveden pinnankorkeudet Haminassa vuonna 2009. Meren pinnankorkeus pysytteli suurimman osan vuodesta keskivedenkorkeuden alapuolella. Lähde: Merentutkimuslaitos. 4 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
2.3 MERIALUEEN JÄÄTALVI 2008-2009 Jäätalvi 2008-2009 oli leuto ja pituudeltaan keskimääräinen. Jäätyminen alkoi Itämerellä hieman keskimääräistä myöhemmin marraskuussa ja joulukuun puolivälissä jää alkoi vaikuttaa talvimerenkulkuun. Vuosi 2009 alkoi talvisena ja kylmän sään vaikutuksesta jäätä muodostui Perämeren pohjoisosiin ja Suomenlahden pohjukkaan. Helmikuun alkupuolelle sijoittunut viikon pakkasjakso kasvatti merijään määrää nopeasti. Kuun 19. päivänä jääpeite oli laajimmillaan, kattaen runsaan neljänneksen Itämeren pinta-alasta. Jäätalvet luokitellaan jääpalvelun tilastoissa jäätalven laajimman jäällisen alan perusteella. Jäätalvi 2008-2009 luokitellaan leudoksi, sillä jäätä oli laajimmillaan noin 110 000 km² alueella. Laajin jäätilanne saavutetaan tavallisesti helmi-maaliskuun vaihteessa ja vuonna 2009 ajankohta osuikin hyvin lähelle pitkäaikaisia keskiarvoja. Jäätilanteen ollessa laajimmillaan, kaikkialla Suomen rannikkoalueilla oli jäätä. Perämeri ja Merenkurkku olivat kauttaaltaan jäässä ja pohjoisimmissa osissa tasaisen jään paksuus oli yli 60 senttimetriä. Itäisellä Suomenlahdella jään paksuus oli rannikkoalueilla noin 10-25 cm. Suomenlahdelta viimeiset jäät sulivat huhti-toukokuun vaihteessa. Perämereltä jäät puolestaan sulivat vasta toukokuun viimeisellä viikolla, mikä on hieman keskimääräistä myöhemmin. (SYKE ja Ilmatieteenlaitos, 2009) 2.4 JOKIEN VIRTAAMAT 2.4.1 Summanjoki ja Vehkajoki Summan- ja Vehkajoelta on hyvin vähän mitattuja vedenlaatu- ja virtaamahavaintoja, joten jokien virtaamat on pyritty selvittämään Suomen ympäristökeskuksen vesistömallijärjestelmän (WSFS, versio V.5B) avulla. Simuloidut arvot eivät kuitenkaan koskaan täysin vastaa mitattuja arvoja, vaan toimivat lähinnä suuntaa antavina arvioina. Vuonna 2009 jokien keskivirtaamat olivat edellisvuotta pienempiä, Vehkajoen simuloidun vuosikeskivirtaaman ollessa 2,2 m 3 /s ja Summanjoen vastaavasti 3,2 m 3 /s. Suurimmillaan virtaamat olivat tammi-, marras- ja joulukuussa (kuva 4), Summanjoen suurimman kuukausikeskivirtaaman (6,4 m 3 /s ) ajoittuessa tammikuulle ja Vehkajoen (5,4 m 3 /s) puolestaan marraskuulle. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 5
m3/s 12 10 8 6 Summanjoki Vehkajoki m3/s 7 6 5 4 3 Summanjoki Vehkajoki 4 2 2 1 0 0 1.1.09 1.2.09 1.3.09 1.4.09 1.5.09 1.6.09 1.7.09 1.8.09 1.9.09 1.10.09 1.11.09 1.12.09 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 4. Vehka- ja Summanjoen simuloidut virtaamat, sekä kuukausikeskivirtaamat (m3/s) vuonna 2009. Suurimmillaan virtaamat olivat tammi-, marras- ja joulukuussa. Lähde: Suomen ympäristökeskus, vesistömallijärjestelmä (WSFS). 2.4.2 Kymijoki Kymijoen virtaamia mitataan joen eri haaroista ja joesta eri merialueille purkautuvat vesimäärät vaihtelevatkin haarasta riippuen hyvin paljon. Kymijoen läntisen haaran vedet laskevat Ahvenkosken kautta Ahvenkosken lahdelle ja Ediskosken kautta Pyhtään edustalle. Itäisen haaran vedet puolestaan laskevat Koivukosken ja Korkeakosken kautta Kotkan edustalle. Suurimmat vesimäärät purkautuvat Ahvenkosken kautta ja Pyhtään haaran Ediskosken virtaamat puolestaan ovat selkeästi pienimpiä. Kaiken kaikkiaan Kymijoen virtaama oli vuonna 2009 edellisvuotta pienempi ja keskivirtaamat olivat Kuusankoskella, Ahvenkoskella sekä Korkeakoskella pidemmän aikavälin keskiarvoja alhaisemmalla tasolla (taulukko 1). Taulukko 1. Kymijoen keskivirtaamat (m 3 /s) Kuusankoskella, länsihaarassa Ahvenkoskella ja Ediskoskella sekä itähaarassa Koivukoskella ja Korkeakoskella vuonna 2009 sekä pidemmällä aikavälillä. Taulukossa on myös esitetty minimi- ja maksimivirtaamat Kymijoen eri osissa vuonna 2009. Lähde: Ympäristöhallinnon Hertta-tietojärjestelmä. Paikka Pidemmän ajan Vuoden 2009 Vuoden 2009 Vuoden 2009 keskiarvo (m3/s) keskiarvo (m3/s) max. (m3/s) min. (m3/s) Kuusankoski 307 289 567 107 Ahvenkoski 154 144 248 66 Ediskoski 6 11 58 5 Koivukoski 64 70 260 21 Korkeakoski 78 66 96 22 6 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
Kuusankoskella Kymijoen virtaamat olivat alkuvuonna 2009 selvästi pitkän aikavälin keskiarvoa korkeammalla tasolla. Virtaama kuitenkin laski melko tasaisesti läpi vuoden, ollen huhtikuussa jo hyvin lähellä pidemmän aikavälin keskivirtaamia ja loppuvuodesta vesimäärä oli enää noin 60 % keskimääräisestä. Myös eri haaroista mitatut virtaamat olivat pääsääntöisesti korkeimmillaan alkuvuodesta (kuvat 5 ja 6). m³/s Kuusankoski 1971-2000 2009 600 500 400 300 200 100 0 1.1. 21.1. 10.2. 1.3. 21.3. 10.4. 30.4. 20.5. 9.6. 29.6. 19.7. 8.8. 28.8. 17.9. 7.10. 27.10. 16.11. 6.12. 26.12. 300 m³/s Ahvenkoski 1993-2008 2009 70 m³/s Ediskoski 1998-2008 2009 250 200 150 100 60 50 40 30 20 50 10 0 0 1.1. 21.1. 10.2. 1.3. 21.3. 10.4. 30.4. 20.5. 9.6. 29.6. 19.7. 8.8. 28.8. 17.9. 7.10. 27.10. 16.11. 6.12. 26.12. m³/s Koivukoski 1993-2008 2009 m³/s Korkeakoski 1993-2008 2009 300 120 250 100 200 80 150 60 100 40 50 20 0 0 1.1. 21.1. 10.2. 1.3. 21.3. 10.4. 30.4. 20.5. 9.6. 29.6. 19.7. 8.8. 28.8. 17.9. 7.10. 27.10. 16.11. 6.12. 26.12. 1.1. 21.1. 10.2. 1.3. 21.3. 10.4. 30.4. 20.5. 9.6. 29.6. 19.7. 8.8. 28.8. 17.9. 7.10. 27.10. 16.11. 6.12. 26.12. 1.1. 20.1. 8.2. 27.2. 17.3. 5.4. 24.4. 13.5. 1.6. 20.6. 9.7. 28.7. 16.8. 4.9. 23.9. 12.10. 31.10. 19.11. 8.12. 27.12. Kuva 5. Kymijoen virtaama (m 3 /s) Kuusankoskella, länsihaarassa Ahvenkoskella ja Ediskoskella sekä itähaarassa Koivukoskella ja Korkeakoskella vuonna 2009 sekä pidemmällä aikavälillä. Virtaamat olivat korkeimmillaan alkuvuodesta. Lähde: Ympäristöhallinnon Hertta-tietojärjestelmä. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 7
m3/s 600 Kuusankoski Ahvenkoski Ediskoski Koivukoski Korkeakoski 500 400 300 200 100 0 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 6. Kymijoen kuukausittaiset keskivirtaamat (m 3 /s) Kuusankoskella, länsihaarassa Ahvenkoskella ja Ediskoskella sekä itähaarassa Koivukoskella ja Korkeakoskella vuonna 2009. Lähde: Ympäristöhallinnon Hertta-tietojärjestelmä. 3 TUTKIMUSAINEISTO JA MENETELMÄT Merialueen fysikaalis-kemialliseen vedenlaadun seurantaan kuuluu 44 havaintoasemaa (liitteet 1 ja 2). Näistä havaintoasemista neljä on nk. intensiiviasemia, joista kaksi sijaitsee Kotkan ja kaksi Haminan edustalla. Lisäksi Pyhtään edustalla on ympäristöhallinnon intensiiviasema Kyvy-1. Kotkan ja Haminan edustan intensiiviasemilta otettiin vesinäytteet (taulukot 2 ja 3) 13 kertaa vuoden 2009 aikana. Pyhtään edustalla sijaitsevan ympäristöhallinnon Kyvy-1-aseman näytteenottotaajuutta puolestaan on harvennettu huomattavasti ja vuonna 2009 asemalta haettiin näytteet ainoastaan 5 kertaa. Muilta havaintoasemilta vesinäytteet otettiin sekä helmi-/maaliskuussa että heinäkuussa 2009 (taulukko 2). 8 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
Taulukko 2. Yhteenvetotaulukko merialueen fysikaalis-kemiallisista tutkimuksista. Kaikki asemat, näytteet helmi-/maaliskuulta sekä heinäkuulta 2009. Määritys koodi menetelmä 1 m 3 m 5 m 10 m 20 m p -1 m Näkösyv. Lämpötila T_WM x x x x x x Happi O2_DTB SFS 3040 x x x x x x Happi % O2_STB x x x x x x Sameus TBY_SNT SFS-EN 27027 x x x x x x ph PH_L25 SFS 3021 x x x x x x Saliniteetti SAL_LS x x x x x x Sähk.joht. CTY_25L SFS-EN 27888s x x x x x x Väri CNR_NC EN-ISO 7887 x x x x x x Kok. P PTOT_NS SFS 3026 x x x Kok. N NTOT_NCA SFS 3031 x x x Fek.strep. FS35_F2K SFS-EN ISO 7899-2/00 x Taulukko 3. Intensiiviasemilta taulukossa 1 mainittujen lisäksi suoritettavat analyysit, näytteet myös huhti-lokakuulta ja joulukuulta 2009. Määritys koodi menetelmä 1 m 10 m*) p -1 m Nitriitti + nitraatti NO23N_NA SFS 3031 x x x Ammonium NH4N_NS SFS 3032 x x x Fosfaatti PO4P_NS SFS 3025 x x x *) näyte vain, jos kokonaissyvyys yli 20 m Pyhtää-Kotka-Hamina -merialueen rehevöitymisseurantaan kuuluu yhteensä 26 havaintoasemaa (liitteet 1 ja 2), joista 25 asemaa on samoja kuin fysikaalis-kemiallisessa seurannassa. Tähän lukuun sisältyvät myös kaikki 5 intensiiviasemaa. Lisäksi rehevöitymistutkimuksen näytteitä haetaan yhdeltä Mussalon pohjoispuolella sijaitsevalta havaintoasemalta (as. 106), koska tämä alue on muuta tutkimusaluetta selvästi rehevämpää. Klorofylli a-määritykset (CP_E, SFS 5772) tehdään kokoomanäytteistä, joissa näytesyvyytenä on 0 2 x näkösyvyys. Havaintoasemilta otettiin näytteet toukosyyskuussa kerran kuukaudessa ja intensiiviasemilta kaksi kertaa kuukaudessa toukoelokuussa. Näytteenotosta vastasivat Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n sertifioidut näytteenottajat. Vesinäytteet analysoitiin voimassa olevien standardien ja Suomen ympäristökeskuksen ohjeiden mukaisesti akkreditoidussa KCL Kymen Laboratorio Oy:ssä. Alkuperäiset analyysitulokset on esitetty liitteessä 6. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 9
4 VESISTÖKUORMITUS 4.1 YLEISTÄ Merialuetta Pyhtää-Kotka-Hamina kuormittavat alueelle laskevat joet sekä rannikon pistekuormitus. Selkeästi suurin kiintoaine- ja ravinnekuormittaja on Kymijoki, joka laskee eri haaroina Pyhtään ja Kotkan edustalle. Vuonna 2009 Kymijoen osuus oli jopa 87 % prosenttia alueelle tulevasta fosfori- ja 92 % typpikuormituksesta (kuva 7). Vastaavasti Haminan edustaa kuormittaa Summan- ja Vehkajoki. Kotkan edustan teollisuuden jätevesikuormituksen osuus alueen kokonaisravinnekuormituksesta oli vuonna 2009 fosforin osalta 4 % ja typen osalta 1 %. Kotkan ja Haminan alueen yhdyskuntajätevedenpuhdistamoiden vastaavat osuudet olivat 2 % (fosfori) ja 3 % (typpi). Pyhtään edustalla olevan kalankasvatuksen osuus tulee lähinnä näkyviin fosforikuormituksessa. Koko vuodelle laskettuna sen osuus on vain 0,6 % koko alueen fosforikuormituksesta. Tämä fosforikuormitus ajoittuu kuitenkin vesialueen perustuotantokaudelle (kuva 7). Fosforia kg/vrk Kalankasv Yhdyskunn Teollisuus Vehkaj Summanj Kymij Kork Kymij Koiv Kymij Pyht Kymij Ahv Kuormitus yhteensä 540 kg/vrk 0 50 100 150 200 250 Typpeä kg/vrk Kalankasv Yhdyskunn Teollisuus Vehkaj Summanj Kymij Kork Kymij Koiv Kymij Pyht Kymij Ahv Kuormitus yhteensä 18 135 kg/vrk 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 Kuva 7. Merialueen Pyhtää-Kotka-Hamina ravinnekuormitus (kg/vrk) vuonna 2009. Selkeästi suurin kiintoaine- ja ravinnekuormittaja on Kymijoki, joka laskee eri haaroina Pyhtään ja Kotkan edustalle. Jokien ainevirtaamat olivat vuonna 2009 selvästi normaalia vähäisempiä, koska virtaamat olivat suurimman osan vuotta selvästi alle normaalitason. Jokien ainevirtaamat voivat vaihdella todella paljon johtuen erilaisista vesivuosista. Edellisenä vuonna (2008) 10 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
vesimäärät olivat suuria, ja esim. Kymijoen ainevirtaamat olivat suurimpia 20 vuoteen; Kymijoki toi tuolloin mereen fosforia noin kaksi kertaa enemmän kuin vuonna 2009. Kymijoen ainevirtaamien mukana myös Kymijoen alaosan pistekuormitus kuormittaa osaltaan Pyhtää-Kotka-Hamina merialuetta. Suurin osa Kymijoen mereen tuomasta kiintoaine- ja ravinnekuormituksesta on peräisin Kymijoen yläosalta ja Kymijoen alaosan hajakuormituksesta (taulukko 4). Vuonna 2009 Kymijoen alaosan teollisuuden osuus joen mereen tuomasta fosforivirrasta oli 7,5 % ja teollisuuden ja yhdyskuntapuhdistamoiden yhteinen osuus typpivirrasta lähes 10 % (taulukko 4). Kymijoen kuormitusta ja vedenlaatua on tarkasteltu lähemmin Kymijoen alaosan vuosiyhteenvedossa (Åkerberg ym. 2010). Taulukko 4. Eri kuormittajien suhteelliset osuudet (%) Kymijoen Suomenlahteen kuljettamasta kiintoaine-, kokonaisfosfori- ja typpikuormituksesta vuonna 2009. Hajakuormitus sekä teollisuus- ja yhdyskuntakuormitus on esitetty Kymijoen alaosan osalta. kuormituslähde kiintoainekuormitus fosforikuormitus typpikuormitus % % % Kymijoen yläosa 40 50 89 Kymijoen alaosan hajakuormitus 58 40 2 Teollisuus 1,4 7,5 4,2 Yhdyskuntapuhdistamot 0,4 2,4 4,8 4.2 MERIALUEEN PISTEKUORMITUS Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen pistekuormitus on esitetty vuoden 2009 osalta taulukossa 5. Pyhtään merialueelle kohdistuu pistekuormitusta vain kalankasvatuksesta. Haminan merialuetta pistekuormittaa lähinnä vain Nuutniemen jätevedenpuhdistamo, mutta Kotkan edustalla on sekä teollisuus- että yhdyskuntajätevesikuormitusta. Happea kuluttava orgaaninen kuormitus (BOD ja COD Cr ) oli pääasiassa peräisin Kotkan tehtailta kuten myös suurin osa fosforikuormituksesta. Sen sijaan typpikuormitusta tuli tasaisemmin sekä Kotkan tehtailta että kaikilta kolmelta yhdyskuntapuhdistamolta. Parin viimeisen vuoden aikana merialueen pistemäinen jätevesikuormitus on vähentynyt merkittävästi (kuva 8). Summan tehtaiden toiminnan loppuminen vuoden 2008 alkupuolella vähensi osaltaan merialueen kuormitusta. Lisäksi Stora Enson Kotkan tehtaiden sekä happea kuluttava kuormitus (BOD ja COD Cr ) että kiintoainekuormitus ovat vähentyneet vuodesta 2007 ja vastaavasti Sunila Oy:n COD- ja kiintoainekuormitus. Myös ravinnekuormitus on ollut selvässä laskussa vuodesta 2007. Fosforikuormituksen väheneminen selittyy ensisijaisesti Sunilan kuormituksen vähenemisellä ja Summan tehtaiden toiminnan loppumisella. Vastaavasti typpikuormituksen väheneminen on seurausta Summan tehtaiden sulkemisesta sekä Mussalon jätevedenpuhdistamon entistä vähäisemmästä typpikuormituksesta. Sunila Oy:n AOX-kuormitus oli vuonna 2009 vain 1/3 osa edellisen vuoden tasosta (kuva 8). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 11
BOD-kuormitus kg/vrk 40000 COD-kuormitus kg/vrk 35000 3500 30000 3000 25000 2500 2000 1500 1000 500 0 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 20000 15000 10000 5000 0 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 fosforikuormitus kg/vrk 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 typpikuormitus kg/vrk 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 5000 4000 3000 2000 1000 kiintoainekuormitus kg/vrk 250 200 150 100 50 AOX-kuormitus kg/vrk 0 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 teoll yhdysk kalankasvatus Kuva 8. Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen pistemäinen jätevesikuormitus viimeisen 10 vuoden aikana. Parin viimeisen vuoden aikana merialueen pistemäinen jätevesikuormitus on vähentynyt merkittävästi Tässä tarkastelussa kalankasvatuksen kuormitus on jaettu tasaisesti koko vuodelle, vaikka todellisuudessa se ajoittuu pääasiassa kesä-syyskuulle. Vuonna 2009 Pyhtää-Kotka-Hamina -merialueen suurin pistekuormittaja oli BOD-, kiintoaine- ja fosforikuormituksen osalta Stora Enson Kotkan tehtaat (taulukko 5). Suurin COD-kuormittaja oli Sunilan Puhdistamo Oy ja suurin typpikuormittaja Nuutniemen puhdistamo. Taulukko 5. Pyhtää-Kotka-Hamina -merialueen pistekuormitus vuonna 2009. 2009 Q BOD7 CODcr SS N P AOX Pistekuormittaja m3/vrk kg/vrk kg/vrk kg/vrk kg/vrk kg/vrk kg/vrk Enso Kotka 21001 266 2833 668 111 13 Sunilan Puhdistamo Oy 16311 258 7270 359 49 10 59 JM Huber 906 6 Teollisuus yht. 38218 524 10103 1033 160 23 Kotka, Sunilan jvp 9557 98 759 95 105 3 Kotka, Mussalon jvp 9748 99 644 123 193 6 Hamina, Nuutniemen jvp 5869 29 702 22 210 1 Yhdyskunnat yht. 25174 226 2105 240 508 10 Pyhtään kalankasvatus 29 3 Yhteensä 63392 750 12208 1273 697 36 59 12 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
4.3 PYHTÄÄN MERIALUEEN KUORMITUS Pyhtään merialuetta kuormittaa pääasiassa Kymijoki (kuva 9). Vuonna 2009 noin 90 % Kymijoen länsihaaran ainevirtaamista purkautui Ahvenkoskenlahteen (Ahvenkosken haara) ja noin 10 % Purolanlahteen (Pyhtään haara). Keskimäärin Kymijoki toi vuonna 2009 Pyhtään merialueelle vuorokaudessa 275 kiloa fosforia ja 8950 kiloa typpeä. Vesimäärien vaihtelun myötä Kymijoen ainevirtaamien vuodenaikainen vaihtelu voi olla suurtakin. Tammikuussa 2009 Pyhtään haaran kautta laskettiin poikkeuksellisen paljon vettä, mikä nosti tuolloin Pyhtään haaran ainevirtaamia. Kymijoen lisäksi Pyhtään alueelle tuo hajakuormitusta myös pienemmät joet, kuten Siltakylänlahteen laskeva Siltakylänjoki. Alueen ainoa pistemäinen kuormituslähde on kalankasvatus. Purolanlahden edustalla, Krokön saarilla oli vuonna 2009 viisi voimassa olevan luvan omaavaa laitosta. Näistä kalankasvatustoimintaa oli vuonna 2009 kolmella laitoksella eli Sandvikin Lohen Sandvikin laitoksella ja Honkaniemen laitoksella sekä Kaakon Lohen Mallemuckenin laitoksella. Laitosten lisäkasvu oli yhteensä 166 t. Niiden koko tuotantokauden aikainen fosforikuormitus oli yhteensä 1250 kiloa ja typpikuormitus 10 500 kiloa. Kuormitus ajoittui touko-lokakuulle (180 d), joten kalankasvatuksen kuormitus oli 7 kg fosforia ja 60 kg typpeä vuorokaudessa tuotantokauden (180 d) aikana. Kymijoen ainevirtaamiin verrattuna määrät ovat vähäisiä (kuva 9), mutta kalankasvatuksesta vapautuvat ravinteet ajoittuvat kesäkauteen ja vaikutukset kohdistuvat suppealle alueelle. Lisäksi kalankasvatuksesta vapautuvat ravinteet ovat muutoinkin paremmin perustuotannon hyödynnettävissä. Pyhtää-Kotka alueen kalankasvatuksen vesistökuormitus on ollut suurinta vuonna 1992, jolloin fosforikuormitus oli yli 6-kertainen nykyiseen verrattuna. Fosforia kg/vrk 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Pyhtään edustan fosforikuormitus 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Typpeä kg/vrk 20000 17500 15000 12500 10000 7500 5000 2500 0 Pyhtään edustan typpikuormitus 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ahvenkoskenhaara Pyhtään haara Kalankasvatus Ahvenkoskenhaara Pyhtään haara Kalankasvatus Kuva 9 Pyhtään merialueen ravinnekuormitus (kg/vrk) eri kuukausina vuonna 2009. Pyhtään merialuetta kuormittaa pääasiassa Kymijoki. Pyhtään haaran ainevirtaamat on arvioitu Ediskosken virtaamatietojen ja vesistömallijärjestelmän (WSFS ) vedenlaatumallin simuloitujen fosforipitoisuuksien ja Ahvenkoskenhaaran typpipitoisuuksien avulla. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 13
4.4 KOTKAN MERIALUEEN KUORMITUS Kotkan merialuetta kuormittaa ensisijaisesti Kymijoki (kuva 10). Kymijoen Koivu- ja Korkeakosken haarojen yhteinen keskimääräinen ravinnevirtaama oli vuonna 2009 195 kiloa fosforia ja 7730 kiloa typpeä vuorokaudessa. Kymijoen ainevirtaamat olivat erityisen suuria ihan alkuvuodesta, mutta muutoin ainevirtaamat olivat normaalia pienempiä (kuva 10). Kotkan merialueella on myös omaa pistemäistä jätevesikuormitusta. Kotkan alueen teollisuus eli Stora Enson Kotkan tehtaat sekä Sunilan Puhdistamo Oy purkivat mereen keskimäärin 23 kg fosforia ja 160 kiloa typpeä vuorokaudessa. Vastaavasti Kotkan yhdyskuntapuhdistamoiden eli Sunilan ja Mussalon yhteinen fosforikuormitus oli keskimäärin 9 kiloa ja typpikuormitus 300 kiloa vuorokaudessa (kuva 10). Kotkan alueen pistekuormituksen osuus Kotkan merialueen kokonaiskuormituksesta oli vuonna 2009 fosforin osalta 10 % ja typen vajaa 6 %. Kotkan alueen pistekuormitus oli kaikkien parametrien mukaan vuonna 2009 merkittävästi pienempää kuin edellisenä vuonna. Fosforia kg/vrk 700 600 500 400 300 200 100 Kotkan edustan fosforikuormitus Typpeä kg/vrk 20000 15000 10000 5000 Kotkan edustan typpikuormitus 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Koivukoskenhaara Teollisuus Korkeakoskenhaara Yhdyskuntapuhdistamot Koivukoskenhaara Teollisuus Korkeakoskenhaara Yhdyskuntapuhdistamot Kuva 10 Kotkan merialueen ravinnekuormitus (kg/vrk) eri kuukausina vuonna 2009. Kotkan merialuetta kuormittaa ensisijaisesti Kymijoki. Teollisuuden osalta on käytetty kuukausikohtaisia kuormituslukuja, mutta yhdyskuntapuhdistamoiden osalta vuoden keskimääräisiä vuorokausikuormituksia. 4.5 HAMINAN MERIALUEEN KUORMITUS Haminan merialuetta kuormittavat Summanlahteen laskeva Summanjoki, Haminanlahteen laskeva Vehkajoki sekä Nuutniemen jätevedenpuhdistamo (kuva 11). Lisäksi JM Huber lta tulee vähäistä kiintoainekuormitusta. Summan- ja Vehkajoelta ei ole juurikaan vedenlaatueikä virtaamahavaintoja, joten jokien kuormitusta arvioitiin Suomen ympäristökeskuksen vesistömallijärjestelmän (WSFS) vedenlaatumallilla (versio V.5B). Simuloitujen ainevirtaamien mukaan sekä Summan- että Vehkajoen ravinnevirtaamat mereen olivat vuonna 2009 suurimmillaan ihan alku- ja loppuvuodesta ja pienimmillään heinäsyyskuussa. Summanjoen ainevirtaamat olivat 2-3 kertaisia Vehkajokeen verrattuna. Joet 14 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
vastasivat lähes täysin Haminan alueen fosforikuormituksesta, koska Nuutniemen jätevedenpuhdistamon fosforikuormitus oli vuonna 2009 vain 1 kg/vrk. Typpikuormituksessa tuli näkyviin myös Nuutniemen puhdistamon kuormitus, joka oli keskimäärin 22 % kokonaistyppikuormituksesta (kuva 11). Vuosi 2009 oli ensimmäinen vuosi, kun Haminan merialuetta ei enää kuormittanut lainkaan Stora Enson Summan tehdas. Haminan merialueen jätevesikuormitus keveni huomattavasti, kun alueen suurin kuormittaja lopetti toimintansa tammikuussa 2008. 150 Haminan edusta-fosforikuormitus 3000 2500 Haminan edusta-typpikuormitus Fosforia kg/vrk 100 50 Typpeä kg/vrk 2000 1500 1000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Summanjoki Vehkajoki Nuutniemen puhdistamo Summanjoki Vehkajoki Nuutniemen puhdistamo Kuva 11 Haminan merialueen ravinnekuormitus (kg/vrk) eri kuukausina vuonna 2009. Haminan merialuetta kuormittavat Summanlahteen laskeva Summanjoki, Haminanlahteen laskeva Vehkajoki sekä Nuutniemen jätevedenpuhdistamo. Summan- ja Vehkajoen ainevirtaamat on arvioitu vesistömallijärjestelmän (WSFS) vedenlaatumallin avulla. Nuutniemen puhdistamon osalta on käytetty vuoden keskimääräisiä kuormituslukuja. 4.6 JÄTEVESIKUORMITTAJIEN LUPAEHTOJEN TÄYTTYMINEN 4.6.1 Kotkan kaupungin Mussalon ja Sunilan jätevedenpuhdistamot Sunilan ja Mussalon puhdistamot saivat uuden ympäristöluvan Itä-Suomen ympäristölupavirastolta joulukuussa 2005. Luvasta valitettiin Vaasan hallinto-oikeuteen, jonka päätöksellä (12.6.2008) jäteveden luparajat pysyivät kuitenkin ennallaan (taulukot 6 ja 7). Uuden 17.12.2008 annetun päätöksen (ISY-2008-Y-252) mukaan Mussalon laajennetun puhdistamon käyttöönoton takaraja siirtyi vuodella ja on nyt siis 1.1.2010. Samassa yhteydessä tulee lopettaa jätevesien johtaminen Sunilan puhdistamolta. Puhdistustulokset lasketaan neljännesvuosikeskiarvoina mahdolliset ohijuoksutukset ja ylivuodot mukaan lukien. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 15
Taulukko 6. Mussalon jätevedenpuhdistamon luparajat vuonna 2009. pitoisuus teho BOD ATU 10 mgo 2 /l 90 % COD cr 125 mgo 2 /l 75 % Kiintoaine 15 mg/l 90 % Kokonaisfosfori 0,5 mg/l 90 % Mussalon puhdistamo täytti lupaehdot kaikilla muilla laskentajaksoilla lukuun ottamatta ensimmäistä jaksoa, jolloin luparajat eivät täyttyneet biologisen hapenkulutuksen, kokonaisfosforin eikä kiintoaineen osalta. Taulukko 7. Sunilan jätevedenpuhdistamon luparajat vuonna 2009. pitoisuus teho BOD ATU 30 mgo 2 /l 90 % COD cr 125 mgo 2 /l 75 % Kiintoaine 15 mg/l 90 % Kokonaisfosfori 1 mg/l 85 % Sunilan puhdistamolla oli luparajan ylityksiä vuoden 2009 ensimmäisellä neljänneksellä (kokonaisfosforin puhdistusteho ja kiintoainepitoisuus) ja vuoden neljännellä neljänneksellä (kiintoainepitoisuus). 4.6.2 Stora Enso Laminating Papers ja Stora Enso Publication Papers, Kotka Itä-Suomen ympäristölupaviraston vuoden 2003 päätöksen (nro 72/03/1) mukaisesti Kotkan Stora Enson tehtaiden jätevedet on käsiteltävä siten, että jätevesien mukana mereen joutuva kuormitus on enintään taulukossa 8 esitetyn mukainen. Taulukko 8. Kotkan Stora Enson tehtaiden jätevesien luparajat vuonna 2009. kk-keskiarvo vuosikeskiarvo BOD 7 2 500 kg O 2 /d 2 000 kg O 2 /d COD Cr 10 000 kg O 2 /d 7 000 kg O 2 /d Kokonaisfosfori 30 kg/d 20 kg/d Kokonaistyppi 200 kg/d 160 kg/d Vuonna 2009 laitoksella ei ollut lupaehtojen ylityksiä lukuun ottamatta pientä fosforirajan ylitystä kesäkuussa (kuva 12). Myös vuositasolla tarkasteltuna kuormitus oli lupaehtojen mukaista. 16 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
3000 BOD kg/vrk 12000 COD Cr kg/vrk 2500 2000 luparaja 2500 kg/vrk 10000 8000 luparaja 10 000 kg/vrk 1500 6000 1000 4000 500 2000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Fosfori kg/vrk luparaja 30 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 200 150 100 50 0 Typpi kg/vrk luparaja 200 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2000 Kiintoaine kg/vrk 1500 1000 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kuva 12 Kotkan Stora Enson jätevesien kuormitus (kg/vrk) eri kuukausina vuonna 2009. Vuonna 2009 laitoksella ei ollut lupaehtojen ylityksiä lukuun ottamatta pientä fosforirajan ylitystä kesäkuussa. Myös vuositasolla tarkasteltuna kuormitus oli lupaehtojen mukaista. Kuviin on merkitty voimassa olevien lupaehtojen mukaiset kuukausikeskiarvojen luparajat. 4.6.3 Sunilan Puhdistamo Oy Korkein hallinto-oikeus siirsi päätöksellään (15.10.2009) jätevesien käsittelyn tehostamista ja tiukempia lupaehtoja, joiden piti Itä-Suomen ympäristölupaviraston (20.3.2006, päätös nro 33/06/1) ja Vaasan hallinto-oikeuden (13.6.2008) päätösten perusteella astua voimaan jo 1.1.2009. Voimassa olevan päätöksen mukaan tiukemmat lupaehdot astuvat voimaan 1.1.2011. Vuonna 2009 voimassa olevien lupaehtojen (Itä-Suomen ympäristölupavirasto 20.3.2006, VaHO 13.6.2008 ja KoHO 15.10.2009) mukaan Sunilan Puhdistamo Oy:n jätevedet oli käsiteltävä siten, että mereen joutuva jätevesikuormitus oli enintään taulukossa 9 esitetyn mukainen. Sunilan Puhdistamo toimi vuonna 2009 lupaehtojen Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 17
mukaisesti (kuva 13) eivätkä jätevesipäästöjen sallitut kuukausi- ja vuosikeskiarvot ylittyneet. Taulukko 9. Sunilan Puhdistamo Oy:n jätevesien luparajat vuonna 2009. vrk-arvo kk-keskiarvo vuosikeskiarvo BOD 7 3 500 kg O 2 /d 2 000 kg O 2 /d COD Cr 105 000 (tavoitearvo) 35 000 kg O 2 /d 25 000 kg O 2 /d Kokonaisfosfori 55 kg/d 32 kg/d Kokonaistyppi 300 kg/d 200 kg/d AOX 300 kg Cl/d 250 kg Cl/d Kiintoaine 1 800 kg/d 1 kiintoaine muissa kuin biologisesti käsitellyissä jätevesissä BOD kg/vrk COD kg/vrk 3500 3000 luparaja 3500 kg/vrk 35000 30000 luparaja 35 000 kg/vrk 2500 25000 2000 20000 1500 15000 1000 10000 500 5000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 60 50 Fosfori kg/vrk luparaja 55 kg/vrk 300 250 Typpi kg/vrk luparaja 300 kg/vrk 40 200 30 20 10 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 400 300 AOX kg/vrk luparaja 300 kg/vrk 1500 1000 Kiintoaine, biopuhd. kg/vrk luparaja 1500 kg/vrk, muu kuin biol.puhd. 200 100 500 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Kuva 13 Sunilan Puhdistamo Oy:n jätevesien kuormitus (kg/vrk) eri kuukausina vuonna 2009. Vuonna 2009 puhdistamo toimi lupaehtojen mukaisesti. Kuviin on merkitty voimassa olevien lupaehtojen mukaiset kuukausikeskiarvojen luparajat. 18 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
4.6.4 Haminan kaupunki, Nuutniemen puhdistamo Nuutniemen puhdistamon voimassa olevan ympäristöluvan (Itä-Suomen ympäristölupavirasto 30.4.2003 ja 30.5.2007) mukaan jätevedet on käsiteltävä siten, että jäteveden neljännesvuosikeskiarvojen pitoisuusarvot ovat enintään ja puhdistustehot vähintään taulukon 10 mukaiset. Lisäksi jäteveden käsittelyssä on pyrittävä mahdollisimman tehokkaaseen typen poistoon. Nuutniemen puhdistamon jätevesikuormitus oli vuonna 2009 lupaehtojen mukaista; ainoastaan kolmannella jaksolla kemiallisen hapenkulutuksen pitoisuusraja ylittyi. Taulukko 10. Nuutniemen jätevedenpuhdistamon luparajat vuonna 2009 koskien neljännesvuosikeskiarvoja. pitoisuus teho BOD 7 15 mgo 2 /l 90 % COD cr 125 mgo 2 /l 75 % Kokonaisfosfori 0,4 mg/l 92 % Kiintoaine 35 mg/l 90 % 5 VEDENLAATUTULOKSET 5.1 MERIALUEIDEN VEDENLAATU TALVELLA 2009 Talvella päällysveden happikyllästysaste oli Pyhtään, Kotkan ja Haminan edustan merialueella keskimääräisesti noin 80-90 % (liitteet 4.1 ja 5.4). Pohjanläheisen veden keskimääräinen happikyllästysaste puolestaan oli kaikilla merialueilla noin 80 %. Pinnanja pohjanläheisen happikyllästyksen keskimääräiset erot olivat suurimmillaan Pyhtäällä ja pienimmillään Haminan edustalla. Kokonaisfosforin keskimääräinen pitoisuus kohosi korkeimmaksi Haminan edustalla ja ulkomerialueella, jossa keskimääräiset fosforipitoisuudet olivat lähes yhtä suuria (35-36 µg/l) niin pinnalla kuin pohjanläheisessä vedessäkin. (liitteet 4.1 ja 5.5). Pyhtään ja Kotkan merialueen pohjanläheisessä vedessä kokonaisfosforipitoisuus puolestaan oli selvästi korkeampi kuin pinnalla. Kokonaistyppipitoisuudet olivat kaikilla merialueilla hieman suurempia pinnalla kuin pohjan läheisessä vedessä. Korkeimmillaan keskimääräiset typpipitoisuudet olivat Haminan edustalla. Pohjanläheisen veden keskimääräisissä suolapitoisuuksissa oli melko vähän eroja eri merialueiden välillä. Pinnanläheisessä vedessä keskimääräiset suolapitoisuuden erot puolestaan olivat hyvin selviä. Makeinta vesi oli Pyhtään edustalla (0,6 0 / 00 ) ja korkeimmillaan suolapitoisuus oli ulkomerialueella (4,1 0 / 00 ). Haminan edustalla vesi oli Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 19
huomattavasti sameampaa kuin muualla, lisäksi myös keskimääräiset väriluvut olivat korkeimmillaan Haminan merialueella. 5.1.1 Pyhtään merialue Pyhtään edustan havaintopisteistä Heikinhelli (as. 66) erosi vedenlaadultaan eniten muista alueista. Pisteen sijoittuminen kauimmaksi rannikosta näkyi niin alueelta mitatusta suolakuin fosforipitoisuudestakin. Äyspäänselällä sijaitsevat pisteet (as. 77, 81) sekä Siltakylänlahden piste (as. 84) olivat pintavedenlaadultaan keskenään hyvin samanlaisia. Myös Ahvenkoskenlahdella (as. 32 ja Kyvy-9), Storsundetissa (as.18) sekä Purolanlahdella (as. 46) päällysvesi oli eri havaintopisteillä hyvin samanlaatuista ja rannikonläheisyys sekä makean jokiveden vaikutukset olivat selvästi nähtävissä. Pohjanläheisessä vedessä puolestaan kaikkien eri havaintoasemien väliset erot olivat huomattavasti vähäisempiä, ainoastaan Ahvenkoskenlahden hyvin matala asema 32 poikkesi pohjanläheisiltä pitoisuuksiltaan merkittävästi muista, sillä mataluudesta johtuen vesi pääsee jatkuvasti sekoittumaan eri kerrosten välillä ja on hyvin tasalaatuista koko vesipatsaassa. Talvella päällysveden happikyllästysaste oli keskimääräisesti hieman korkeampi kuin pohjalla (taulukko 11). Erot päällysveden happipitoisuuksissa eri alueiden välillä olivat melko pieniä. Matalin happipitoisuus pinnan läheisessä vedessä (85 %) mitattiin Äyspäänselän asemalta 77 ja korkein puolestaan Heikinhellistä (99 %). Pohjan läheisessä vedessä happipitoisuuksien erot olivat suurempia kuin pinnalla. Alhaisin happikyllästysaste mitattiin Ahvenkoskenlahden asemalla Kyvy-9 (56 %) ja paras pohjanläheinen happitilanne puolestaan oli Purolanlahdella (89%). Taulukko 11. Keskimääräinen vedenlaatu Pyhtään edustalla talvella 2009. happi sameus sähkönj salin. ph väri kok.n kok.p % FTU ms/m 0 / 00 mgpt/l µg/l µg/l pinta 90 0,8 124 0,6 7,1 30 536 14 pohja 78 0,5 669 3,7 7,6 14 451 33 Keskimääräisesti päällysvedessä oli jonkin verran enemmän typpeä ja selvästi vähemmän fosforia kuin pohjanläheisessä vedessä. Pohjanläheisessä vedessä korkeimmat fosforipitoisuudet mitattiin Ahvenkoskenlahden asemalla Kyvy-9, jossa myös pohjan happitilanne oli selvästi heikoin. Muilla asemilla pohjanläheiset fosforipitoisuudet olivat noin 30-40 µg/l, lukuun ottamatta Ahvenkoskenlahden matalaa asemaa 32 (9 µg/l). Typpipitoisuuksissa oli hyvin vähän alueellisia eroja niin pinnan- kuin pohjanläheisessäkin vedessä. Päällysveden fosforipitoisuuksissa sen sijaan oli havaittavissa alueellisia eroja. Kymijoesta purkautuu eniten vettä Ahvenkoskenlahdelle ja joen merialuetta alhaisemmat fosforipitoisuudet laskevat päällysveden fosforipitoisuuksia. Ahvenkoskenlahdella, Storsundetissa ja Purolanlahdella päällysvedestä mitatut fosforipitoisuudet olivat 9-13 µg/l 20 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
ja Äyspäänselällä ja Siltakylänlahdella vastaavasti 11-18 µg/l. Heikinhellin ulompana sijaitsevalta pisteeltä (as. 66) mitattu päällysveden fosforipitoisuus oli selvästi muita alueita korkeampi (29 µg/l). Heikinhellissä myös päällysveden suolapitoisuus oli selvästi korkein (2,05 0 / 00 ), Äyspäänselän ja Siltakylänlahden pitoisuuksien ollessa noin 0,55-0,99 0 / 00. Päällysveden fosforipitoisuuksien lisäksi myös suolapitoisuudet olivat alimmillaan Ahvenkoskenlahden, Storsundetin ja Purolanlahden alueilla (0,05-0,07 0 / 00 ), jossa makea jokivesi alentaa päällysveden suolapitoisuutta. Jokiveden vaikutukset ovat tavallisesti selvimmin havaittavissa talvella, jolloin joesta purkautuva vesi usein jää lämpötilaeroista ja jääpeitteestä johtuen vesipatsaan pintakerroksiin. Tämä myös osaltaan lisää eroja pinnan ja pohjanläheisen veden välisiä pitoisuuseroja rannikkoalueilla. Pinnanläheisen veden suolapitoisuus olikin keskimääräisesti selvästi alhaisempi kuin pohjalla, jossa suolapitoisuus oli hyvin tasasta (n. 4-5 0 / 00 ) kaikilla syvemmillä havaintopisteillä. 5.1.2 Kotkan merialue Kotkassa päällysveden happikyllästysaste oli talvella keskimääräisesti vain hieman korkeampi kuin pohjanläheisessä vedessä (taulukko 12). Keskimääräinen suola- ja fosforipitoisuus olivat hieman suurempia pohjan lähellä kuin päällysvedessä. Väriluku puolestaan oli pinnan lähellä keskimääräisesti korkeampi kuin pohjan läheisessä vedessä. Vähiten happea päällysvedessä oli Kirkonmaalla (as. K2), jossa happikyllästys oli 74 %. Pohjanläheinen happitilanne puolestaan oli edellisvuoden tapaan heikoin Kotkansaaren alueella (as.133), jossa happikyllästys oli 60 %. Parhaimmillaan sekä päällysveden (95 %) että pohjanläheisen veden (94 %) happikyllästys oli Hovinsaaren alueella (as. 104). Taulukko 12. Keskimääräinen vedenlaatu Kotkan edustalla talvella 2009. happi sameus sähkönj salin. ph väri kok.n kok.p % FTU ms/m 0 / 00 mgpt/l µg/l µg/l pinta 86 1,1 469 2,6 7,5 23 563 27 pohja 80 0,8 713 4,0 7,7 14 523 34 Päällysveden suolapitoisuus oli rannikkoalueille tyypillisesti keskimääräisesti matalampi kuin pohjanläheisessä vedessä. Lisäksi pinnanläheisen veden suolapitoisuuksissa oli suuria eroja eri asemien välillä pitoisuuksien ollessa 0,05-4,28 0 / 00. Kymijoen makean ja merialueeseen verrattuna alhaisen fosforipitoisuuden omaavan veden vaikutukset olivatkin selvästi havaittavissa myös Kotkan edustan merialueella. Alhaisimman suolapitoisuuden (n. 0,05 0,64 0 / 00 ) omaavilla Mussalon (as. 96 ja 100), Hallan (as. 139) sekä Hovinsaaren (as.104) alueilla myös fosforipitoisuudet (9-14 µg/l) olivat selvästi alhaisimpia kuin muualla. Pohjanläheisen veden fosforipitoisuuksissa puolestaan ei pääsääntöisesti ollut suuria eroja eri alueiden välillä. Pohjanläheinen happitilanne oli kuitenkin havaittavissa myös Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 21
kokonaisfosforipitoisuuksissa ja alhaisin pitoisuus (11 µg/l) mitattiinkin Hovinsaaresta, jossa happitilanne oli paras. Korkein fosforipitoisuus (40 µg/l) puolestaan oli Kotkansaaren alueella, jossa myös pohjan happitilanne oli heikoin. Typpipitoisuudet olivat pinnalla ja pohjan lähellä keskimääräisesti hyvin samalla tasolla. Suurimmat alueelliset pitoisuuserot päällysvedessä olivat Lellerin (370 µg/l) ja Kotkansaaren (800 µg/l) havaintopisteiden välillä. Pohjanläheisessä vedessä alueellinen vaihtelu oli huomattavasti vähäisempää typpipitoisuuksien vaihdellessa välillä 390-570 µg/l. Jokiveden vaikutus näkyi osaltaan myös Kotkan edustan väriluvuissa, jotka olivat keskimääräisesti hieman korkeampia päällysvedessä kuin pohjan lähellä. Alueellisia oli kuitenkin melko vähän ja ne ilmenivät lähinnä uloimman pisteen (123) hieman muita alueita alhaisempina päällysveden värilukuina. 5.1.3 Haminan merialue Haminan alueella keskimääräisessä happikyllästysasteessa ei ollut havaittavissa juurikaan eroja pinnan ja pohjanläheisen veden välillä (taulukko 13). Päällysveden keskimääräinen väriluku ja sameus puolestaan olivat selvästi suurempia kuin pohjan lähellä. Fosforipitoisuudet olivat samaa tasoa niin pinnalla kuin pohjallakin, mutta typpeä oli keskimääräisesti hieman enemmän päällysvedessä. Myös Haminassa päällysvesi oli talvella jonkin verran pohjanläheistä vettä makeampaa. Taulukko 13. Keskimääräinen vedenlaatu Haminan edustalla talvella 2009. happi sameus sähkönj salin. ph väri kok.n kok.p % FTU ms/m 0 / 00 mgpt/l µg/l µg/l pinta 84 2,9 488 2,4 7,4 43 618 35 pohja 82 1,7 703 3,8 7,7 20 414 36 Talvella päällysveden happitilanne oli heikoin matalalla Hillonlahden alueella (as. 216), jossa happikyllästys oli vain 50 %. Paras happitilanne (98 %) puolestaan oli Einonkarin (as. Kyvy-4) ja Kuuttingin (as. 179) alueilla. Avoimemmilla alueilla päällysveden happikyllästys olikin pääsääntöisesti yli 90 % koko Haminan merialueella. Paras pohjanläheinen happitilanne (91 %) oli Summanlahden suhteellisen matalalla havaintoasemalla 192. Myös syvemmillä Einonkarin (as. Kyvy-4) ja Kuuttingin (as. 179) alueilla pohjanläheinen happikyllästys oli 89 %. Matalalla Hillonlahden asemalla (216) vesi oli todennäköisesti lähes tasalaatuista koko vesipatsaassa, jonka vuoksi myös pohjanläheisessä vedessä oli noin 50 % happikyllästys. Seuraavaksi heikoin happitilanne (68 %) oli Haminanlahden havaintoaseman 236 pohjanläheisessä vedessä. Keskimääräisesti fosforipitoisuudet olivat lähes yhtä korkeita sekä pinnalla että pohjanläheisessä vedessä. Pohjan läheisen veden pitoisuudet olivat koko alueella 28-41 µg/l. Päällysveden pitoisuudet vaihtelivat hieman enemmän ollen suurimmillaan 56 µg/l Uolionmatalan alueella (as. 346) ja alhaisimmillaan 17 µg/l Varviossa (as.212). 22 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010
Päällysvedessä typpipitoisuudet vaihtelivat eri havaintoasemien välillä melko paljon (350-1700 µg/l) ollen sekä korkeimmillaan (as.230) että alimmillaan (as. 218) Hillonniemen alueella. Pohjanläheisessä vedessä pitoisuudet olivat selvästi pienempiä (250-660 µg/l). Pohjanläheinen vesi oli keskimääräisesti jonkin verran suolaisempaa kuin päällysvesi. Korkeimmiksi sekä pinnan- (4,25 0 / 00 ) että pohjanläheisen (4,27 0 / 00 ) veden suolapitoisuudet kohosivat Varviossa (as. 212). Makeinta (2,27 0 / 00 ) pohjanläheinen vesi oli Summanlahdella (as. 205). Päällysveden alin suolapitoisuus (0,61 0 / 00 ) puolestaan mitattiin Kuuttingista (as. 179). Haminassa pinnanläheisen veden keskimääräinen väriluku oli aiempien vuosien tapaan selvästi korkeampi kuin pohjalla. Korkeimmat väriluvut (80-100 mgpt/l) mitattiin Haminanlahden (as. 236), Neuvottomanlahden (as. 189), Kuuttingin (as. 182) ja Summanlahden (as. 198) alueilla. Pohjanläheisen veden korkein väriluku (50 mgpt/l) mitattiin Summanlahdelta (as. 205) 5.1.4 Ulkomerialue Ulkomerialueella päällysveden ja pohjanläheisen veden keskimääräisessä vedenlaadussa ei ollut kovin suuria eroja talvella 2009 (taulukko 14). Vedenlaatu oli hyvin tasaista myös eri havaintoasemilla, eikä alueellista vaihtelua ollut juurikaan havaittavissa. Taulukko 14. Keskimääräinen vedenlaatu ulkomerialueella talvella 2009. happi sameus sähkönj salin. ph väri kok.n kok.p % FTU ms/m 0 / 00 mgpt/l µg/l µg/l pinta 89 1,1 733 4,1 7,8 17 470 36 pohja 81 0,5 826 4,6 7,8 11 440 36 Alhaisimmat pinnan- (80%) ja pohjanläheisen (65 %) veden hapenkyllästysasteet mitattiin Rankin alueelta (as. Kyvy-2) Paras päällysveden happitilanne (95 %) puolestaan oli Ristisaaren (Kyvy-3) ja Velpperkarin alueilla (Kyvy-12). Pohjanläheisessä vedessä eniten happea (90 %) oli Heinäsaaressa (Kyvy-1). Suolapitoisuus oli päällysvedessä melko samaa luokkaa koko ulkomerialueella vaihdelleen välillä 3,6-4,4 0 / 00. Pohjanläheisessä vedessä korkein suolapitoisuus (n. 5 0 / 00 ) mitattiin Ristisaaren alueelta (Kyvy-3) ja alhaisin (n. 4 0 / 00 ) Heinäsaaresta (Kyvy-1). Myös ravinteiden määrät olivat kaikilla alueilla hyvin samanlaisia sekä pinnalla että pohjanläheisessä vedessä, kokonaisfosforipitoisuuksien vaihdellessa pohjanläheisessä vedessä välillä 31-40 µg/l ja typpipitoisuuksien puolestaan välillä 380-490 µg/l. Päällysvedessä vastaavat pitoisuudet olivat fosforin osalta 34-39 µg/l ja typen osalta 410-540 µg/l. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 201/2010 23