KYMIJOEN ALAOSAN VEDENLAADUN YHTEISTARKKAILU VUONNA 29 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 Anne Åkerberg, Janne Raunio ja Marja Anttila-Huhtinen ISSN 1458-864
TIIVISTELMÄ Tässä kaksiosaisessa julkaisussa on käsitelty Kymijoen alaosan kuormittajien yhteistarkkailun vedenlaatutulokset vuodelta 29. Raportin alkuosa käsittelee kuormitusta, fysikaalis-kemiallista vedenlaatua ja loppuosa perifytontutkimusta. Vedenlaatuseurannassa käytettiin velvoite-tarkkailutulosten rinnalla Kaakkois-Suomen ympäristökeskuksen vedenlaatutuloksia Kymijoen alaosalta. Teollisuuden kuormitus oli muuten hieman pienempää kuin edellisvuonna, mutta fosforikuormitus oli hieman kasvanut. Fosforikuormitus kasvoi Kymin tehtailla. UPM- Kymmene Oyj:n, Myllykoski Paper Oy:n ja Sonoco-Alcore Oy:n kuormitus oli lupaehtojen mukaista. Stora Enson Anjalankosken tehtailla oli joitain ylityksiä typen tavoitearvoissa. Kymijoen alaosan asumajätevesien kuormitus oli typpeä lukuun ottamatta pienempää kuin vuonna 28. Halkoniemen ja Mäkikylän kuormitus oli vähentynyt selvästi. Kaikilla puhdistamoilla oli vuonna 29 luparajojen ylityksiä. Eniten ylityksiä oli Halkoniemen puhdistamolla. Koko alkuvuosi oli vähäsateinen. Kymijoen virtaamat olivat tammi-maaliskuussa keskimääräistä suurempia, ja vähenivät koko ajan vuoden loppua kohden ollen lokajoulukuussa enää alle 6 % keskimääräisestä. Vesialueen rehevyydessä tapahtuu selvä muutos siirryttäessä Kymijokea alaspäin: Kymijoen järvialtaista Heinolan Konnivesi on karu, Jaalan Pyhäjärvi lievästi rehevä ja Pyhtään Tammijärvi rehevä. Piste- ja hajakuormituksen vaikutus näkyy Kymijoen vedenlaadussa Rapakosken ja Hurukselan välillä. Kuormituksen vaikutus näkyi selvimmin ammoniumtyppipitoisuuden ja sähkönjohtavuuden nousussa, mutta myös fosforipitoisuuksien, alkaliteetin, kiintoaine-pitoisuuden ja sameuden kasvussa. Esim. ammoniumtypen keskiarvopitoisuus nelinkertaistui Rapakosken ja Hurukselan välillä, laskennallisesti nousu aiheutui kokonaisuudessaan pistekuormituksesta. Jätevesien aiheuttama ammoniumtyppi-pitoisuuden ja sähkönjohtavuuden nousu näkyi selvimmin pienten virtaamien aikaan loppuvuodesta. Kaksi kolmasosaa Kymijoen kokonaisfosforipitoisuuden noususta Rapakosken ja Hurukselan välillä aiheutui hajakuormituksesta. 199-luvulla tapahtunut fosforin pistekuormituksen väheneminen näkyy Hurukselan fosforipitoisuuksissa, jotka ovat 2-luvulla olleet aikaisempaa pienempiä. Kiintoainepitoisuuden kasvu välillä Rapakoski - Huruksela johtuu pääasiassa hajakuormituksesta. Ravinnesuhteiden perusteella fosfori on Kymijoen minimiravinne. Kymijoen vesi oli hygieeniseltä laadultaan uimavedeksi soveltuvaa. Ulosteperäisestä saastumisesta kuvaavia indikaattoribakteereja (E. coli ja suolistoperäiset enterokokit) esiintyi vähiten Rapakoskella ja eniten Hurukselassa. Pidempiaikaista vedenlaatua kuvaavien piilevätutkimusten perusteella Myllykosken ja Mäkikylän näytepisteet olivat vedenlaadultaan heikoimmassa tilassa. Yleinen vedenlaatu vaihteli vuonna 29 Myllykosken alapuolisen välttävästä tämän kuormituspaikan yläpuoliseen erinomaiseen (Erottelun näytepiste). Vaikka vedenlaadun heikentymistä olikin paikallisesti havaittavissa oli kuormituksen vaikutusten laimeneminen kuitenkin melko nopeaa, sillä esimerkiksi Inkeroisten ja Hurukselan näytepisteillä (Myllykosken alapuolella) vedenlaatu oli luokiteltavissa jo hyväksi. Keinoalustoilla tehtyjen perifyton-tutkimuksien perusteella Hurukselan näytepisteen levämäärät ilmensivät rehevää vedenlaatua ja Ahvenkosken melko rehevää. Sen sijaan Voikkaalla, Erottelussa ja Hirvivuolteella levämäärät ilmensivät karua tai melko karua vedenlaatua.
SISÄLTÖ Tiivistelmä Sisällys sivu 1 Johdanto 1 2 Menetelmät 2 3 Sää ja virtaama 2 4 Vesistökuormitus 4.1 Pistekuormitus 4 4.2 Kokonaiskuormitus 1 5 Tulokset 5.1 Happitilanne 13 5.2 Sameus ja kiintoaine 13 5.3 Sähkönjohtavuus, happamuus ja puskurikyky 15 5.4 Orgaaninen aines 18 5.5 Fosfori 18 5.6 Typpi 21 5.7 Typpi-fosfori -suhde 24 5.8 Muut kemialliset yhdisteet 26 5.9 Veden hygieeninen laatu 27 6 Yhteenveto 29 Viitteet 33 Liitteet: Liite 1: Kartta: Kymijoen vedenlaadun seuranta-asemat ja kuormittajat Liite 2: Kymijoen alaosan velvoitetarkkailujen näytepisteet ja koordinaatit sekä analyysien määritysmenetelmät Liite 3: Säätiedot Valkealan Utissa 29 Liite 4: Kymijoen virtaamat 29 Liite 5: Kymijoen pistekuormitus 29 Liite 6: Ainevirtaamien laskentamenetelmä ja Kymijoen ainevirtaamat mereen vuonna 29 Liite 7: Kymijoen jokihaarojen kuukausittaiset ainevirtaamat mereen 29 Liite 8: Vedenlaatutulokset 29
1.8.21 1 JOHDANTO Kymijoen alaosan (Pyhäjärvi-Suomenlahti) ja sen edustan merialueen kuormittajilla on Itä- Suomen ympäristölupaviraston määräämä velvoite tarkkailla kuormituksen vaikutuksia vastaanottavassa vesistössä. Velvoite on toteutettu kuormittajien yhteistarkkailuna, jossa käytännön vesistötutkimuksista on vastannut Kymijoen vesi ja ympäristö ry. Kymijoen yhteistarkkailuun osallistuivat vuonna 29 seuraavat kuormittajat (kartta liite 1): UPM Kymmene Oyj, Voikkaa Voikkaan paperitehdas, lopettanut 6/6 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 Sonoco-Alcore Oy Karhulan kartonkitehdas Suoraan merialueelle jätevetensä purkavien kuormittajien yhteistarkkailu ja Kymijoen vaikutukset merialueella käsitellään erillisessä julkaisussa (Häkkinen & Anttila-Huhtinen 21). Tarkkailu perustuu Kaakkois-Suomen ympäristökeskuksen (KAS) hyväksymään tarkkailuohjelmaan (Dnro 498Y85-13). Ohjelman mukaan vuoden 29 vesistötarkkailuun kuului: - kuukausittainen vedenlaatuseuranta viidellä tutkimuspisteellä: Rapakoski, Huruksela, Ahvenkoski, Kokonkoski ja Karhula (kartta liite 1, koordinaatit liite 2). Näistä Hurukselan näytepiste kuuluu mukaan kansainväliseen GEMS ohjelmaan (Global Environmental Monitoring System), minkä vuoksi ko. paikalla on normaalia laajempi analyysivalikoima. - Tammijärven klorofylli-a tutkimus - perifytontutkimus (piilevät + keinoalusta) Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
2 MENETELMÄT Fysikaalis-kemialliset määritykset sekä bakteerimääritykset tehtiin pääosin voimassaolevien SFS-standardien mukaan (liite 2). Analyysit tehtiin KCL Kymen Laboratorio Oy:ssä. 3 SÄÄ JA VIRTAAMA Vuosi 29 oli monin paikoin vähäsateinen (kuva 1, liite 3). Tammikuu oli hieman tavanomaista leudompi. Tammikuussa vedenpinnat olivat korkealla sateisen loppuvuoden jäljiltä (Suomen ympäristökeskus 21). Maaliskuussa satoi puolet ja huhtikuussa vain neljännes keskimääräisestä (kuva 1). Koko alkuvuosi oli vähäsateinen. Lumet sulivat huhtikuussa nopeasti. Jäät lähtivät maan eteläosan järvistä huhtikuun lopussa. Heinäkuussa satoi melko runsaasti. Säteilysumma oli kesällä 29 keskimääräistä tasoa (liite 3). Sisävesien lämpötilat olivat kesällä 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. Syyskuu oli selvästi tavallista lämpimämpi. Lokakuu oli keskimääräistä viileämpi ja runsassateinen. Marraskuu oli tavallista leudompi. Joulukuun loppupuoli oli hyvin kylmä. Vuoden päättyessä lunta oli koko maassa. Kymijoen virtaamat olivat tammi-maaliskuussa keskimääräistä suurempia, ja vähenivät koko ajan vuoden loppua kohden ollen loka-joulukuussa enää alle 6 % keskimääräisestä (kuva 2). Vuoden maksimivirtaama mitattiin 1.1.29 (Kuusankoski 567 m 3 /s). Vuoden minimivirtaama (17 m 3 /s) mitattiin 19.1. Vuoden 29 keskivirtaama oli Kuusankoskella 289 m 3 /s (MQ 1971-2 37 m 3 /s) (liite 4). Vuonna 29 Kymijokisuun eri jokihaarojen keskivirtaamien mukaan länsihaarojen kautta virtasi Suomenlahteen hieman enemmän Kymijoen vettä (MQ Ahvenkoski + Pyhtää = 155 m 3 /s) kuin itähaarojen kautta (MQ Koivukoski + Korkeakoski = 136 m 3 /s ) (liite 4). 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
2 14 lt oc 15 1 5-5 sademäärä mm 12 1 8 6 4 2-1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 29 71-29 71- Kuva 1. Eri kuukausien keskilämpötilat ( C) ja sademäärät (mm) vuonna 29 sekä vastaavat pitkän ajanjakson (1971-2) keskiarvot Kouvolan Utissa. Lähde: Ilmatieteen laitos. 6 m³/s 5 4 3 2 1 1.1. 17.1. 2.2. 18.2. 5.3. 21.3. 6.4. 22.4. 8.5. 24.5. 9.6. 25.6. 11.7. 27.7. 12.8. 28.8. 13.9. 29.9. 15.1. 31.1. 16.11. 2.12. 18.12. 1971-2 29 % 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 2. Kymijoen virtaama (m³/s) Kuusankoskella vuonna 29 ja pitkällä ajanjaksolla 1971-2 (vasen kuva). Kymijoen vuoden 29 kuukausikeskivirtaaman prosenttiosuus ajanjakson 1971-2 keskiarvosta. Lähde: Ympäristöhallinnon Hertta-tietojärjestelmä/KAS. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 3
4 VESISTÖKUORMITUS 4.1 PISTEKUORMITUS Teollisuus ja kunnat laskivat Kymijokeen jätevesiä vuonna 29 keskimäärin 16 5 m 3 /vrk, jossa oli happea kuluttavaa orgaanista ainetta (BOD 7 ) noin 9 kg/vrk, kemiallisena hapenkulutuksena mitattuna (COD Cr ) 3 kg/vrk, typpeä noin 1 5 kg/vrk, fosforia 45 kg/vrk ja kiintoainetta 2 2 kg/vrk (liite 5). Teollisuuden kuormitus oli muuten hieman pienempää kuin edellisvuonna, mutta fosforikuormitus oli hieman kasvanut (kuva 3). Fosforikuormitus kasvoi jonkin verran Kymin tehtailla. Hapenkulutukset laskivat Myllykoski Paperilla. Kiintoaine- ja fosforikuormitus väheni Anjalankosken Ensolla. Verrattaessa kymmenen vuoden takaiseen tilanteeseen, eniten teollisuuden puolella on vähentynyt happea kuluttava orgaaninen kuormitus (BOD 7 ), mutta typpikuormitus ei lainkaan. Lupaehtojen osalta (ISY 77/7/1, 4.7.27, VaHO 25.6.28, KHO 8.9.29) UPM- Kymmene Kymin kuormitus alitti selvästi sekä kuukausikeskiarvon että vuosikeskiarvon mukaiset luparajat (kuva 4). Myös Myllykoski Paper Oy:n kuormitus alitti luparajat (ISY 122/5/1, 25.11.25, KHO 15.1.29) (kuva 5). Stora Enson Anjalankosken tehtailla typen vuositavoitearvo ylittyi. Myös luvan (ISY 61/6/1, 2.6.26) mukainen typen kuukausitavoitearvo ylittyi touko-kesäkuussa (kuva 6). Kiintoainekuormitus oli selvästi pienempää kuin aiemmin. Sonoco-Alcore Oy:n varsinaiset prosessijätevedet johdetaan Kymen Veden Sunilan puhdistamolle. Sonoco-Alcorella on luparaja vain Kymijokeen johdettavien tiivistevesien COD Cr kuormitukselle. Kuormitus oli lupaehtojen mukaista ja selvästi pienempää kuin vuonna 28 (kuva 7). Kymijoen alaosan asumajätevesien kuormitus oli typpeä lukuun ottamatta pienempää kuin vuonna 28 (kuva 8, liite 5). Halkoniemen ja Mäkikylän kuormitus oli vähentynyt selvästi. Huhdanniemellä fosfori- ja kiintoainekuormitus oli vähentynyt. Akanojalla BOD- ja fosforikuormitus oli vähentynyt, mutta typpi- ja COD-kuormitus lisääntynyt. 4 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
COD kg/vrk 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 1 8 6 4 2 BOD ja kiintoaine kg/vrk COD BOD Kiintoaine kg N/vrk 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7 6 5 4 3 2 1 kg P/vrk N P Kuva 3. Kymijoen alaosan puunjalostusteollisuuden jätevesikuormituksen happea kuluttavan aineksen (BOD 7 ja COD Cr ) ja kiintoainekuormituksen (kg/vrk) kehitys sekä ravinnekuormituksen (kok.fosfori ja typpi, kg/vrk) kehitys vuosina 2-9. Kuormitus väheni hieman edellisvuodesta fosforia lukuun ottamatta. Lähde: Kaakkois-Suomen ympäristökeskus (KAS). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 5
UPM Kymmene, BOD7 UPM Kymmene, COD Cr kg/vrk 35 3 25 2 15 1 5 luparaja 35 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kg/vrk 5 4 3 2 1 luparaja 42 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 UPM Kymmene, fosfori UPM Kymmene, typpi kg/vrk 6 5 4 3 2 1 luparaja 55 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kg/vrk 8 7 6 5 4 3 2 1 luparaja 75 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 UPM Kymmene, AOX kg/vrk 5 4 3 2 1 luparaja 5 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 4. UPM-Kymmene Kymi BOD7-, COD Cr -, fosfori-, typpi- ja AOX-kuormitus (kg/vrk) kuukausikeskiarvoina vuonna 29. Kuvissa on esitetty myös vesistökuormituksen kuukausiluparajat. Kuormitus oli lupaehtojen mukaista. Lähde: KAS/ VAHTI-tietojärjestelmä. 6 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
Myllykoski Paper Oy, BOD7 Myllykoski paper Oy, COD Cr kg/vrk 1 8 6 4 2 luparaja 1 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kg/vrk 9 8 7 6 5 4 3 2 1 luparaja 9 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Myllykoski Paper Oy, fosfori Myllykoski Paper Oy, typpi kg/vrk 25 2 15 1 luparaja 25 kg/vrk kg/vrk 2 15 1 tavoitearvo 2 kg/vrk 5 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Myllykoski Paper Oy, kiintoaine 3 25 luparaja 3 kg/vrk 2 kg/vrk 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 5. Myllykoski Paper Oy:n BOD7-, COD Cr -, fosfori-, typpi- ja kiintoainekuormitus (kg/vrk) kuukausikeskiarvoina vuonna 29. Kuvissa on myös vesistökuormituksen kuukausiluparajat. Typen osalta kyseessä on tavoitearvo. Kuormitus oli lupaehtojen mukaista. Lähde: KAS/ VAHTI. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 7
Stora Enso Anjala ja Inkeroinen, BOD7 Stora Enso Anjala ja Inkeroinen, COD Cr kg/vrk 25 2 15 1 luparaja 25 kg/vrk kg/vrk 2 15 1 luparaja 2 kg/vrk 5 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Stora Enso Anjala ja Inkeroinen, fosfori Stora Enso Anjala ja Inkeroinen, typpi kg/vrk 35 3 25 2 15 1 5 luparaja 35 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kg/vrk 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 tavoitearvo 35 kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 6. Stora Enso Oyj Anjalankosken tehtaiden BOD 7 -, COD Cr -, fosfori- ja typpikuormitus kuukausikeskiarvoina (kg/vrk) vuonna 29. Lisäksi kuvissa on kuukausiluparajat. Typen osalta kyseessä on tavoitearvo. Typen kuukausitavoitearvossa oli muutama ylitys. Lähde: KAS/VAHTI. Sonoco-Alcore Oy, COD Cr kg/vrk 35 3 25 2 15 1 5 luparaja 3kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 7. Sonoco-Alcore Oy:n Karhulan kartonkitehtaan COD Cr kuormitus (kg/vrk) Kymijokeen kuukausikeskiarvoina vuonna 29. Lisäksi kuvassa on esitetty kuukausiluparaja COD Cr vesistökuormitukselle. Kuormitus oli lupaehtojen mukaista. Lähde: KAS/VAHTI. 8 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
BOD, SS ja N kg/vrk 12 1 8 6 4 2 3 25 2 15 1 5 P kg/vrk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 BOD7 N SS P Kuva 8. Kymijokeen laskettavien yhdyskuntajätevesien happea kuluttavan aineksen (BOD 7 ATU), kiintoaine- sekä ravinnekuormituksen (kok.fosfori ja typpi) kehitys (kg/vrk) vuosina 2-9. Kuormitus väheni edellisvuodesta typpeä lukuun ottamatta. Huom. kokonaisfosfori luetaan Y2 akselilta. Lähde: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS/VAHTI. Taulukossa 1 on esitetty Kymijoen alaosan yhdyskuntapuhdistamoiden osalta poikkeamat lupaehdoista (sekä pitoisuusylitykset että puhdistustehoalitukset). Lupaehdot perustuvat Itä-Suomen ympäristölupaviraston päätöksiin 12.1.27. Vastilan puhdistamo käsittelee alle 1 henkilön jätevedet, joten se ei tarvitse ympäristölupaa. Kaikilla lupavelvollisilla puhdistamoilla oli vuonna 29 luparajojen ylityksiä. Eniten ylityksiä oli Halkoniemen puhdistamolla. Taulukko 1. Kymijoen alaosan yhdyskuntajätevedenpuhdistamoiden osalta ne vuoden 29 tarkkailujaksot, jolloin poikettiin voimassa olevista luparajoista. Puhdistamo Jaksoja BOD 7 ATU Kokonaisfosfori (kpl) pitoisuus (mg/l) reduktio % pitoisuus (mg/l) reduktio % Akanoja 4 I I IV Mäkikylä 4 I II IV Halkoniemi 4 I, III I, II II Huhdanniemi 4 I Puhdistamo Jaksoja Kiintoaine COD Cr pitoisuus (mg/l) reduktio % pitoisuus (mg/l) reduktio % Akanoja 4 I Mäkikylä 4 Halkoniemi 4 I, II, IV II, IV I, II, III, IV I, II, IV Huhdanniemi 4 II IV IV Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 9
4.2 KOKONAISKUORMITUS Kymijoki kuljetti Suomenlahteen vuonna 29 noin 45 tonnia kiintoainetta, 6 tonnia typpeä ja 17 tonnia fosforia. Ainevirtaamien laskentamenetelmä ja vuoden 29 ainevirtaamat ovat liitteessä 6. Eri jokihaarojen kuukausittaiset ainevirtaama-arvot ovat liitteessä 7. Pyhtään haarasta ei oteta yhteistarkkailuohjelman yhteydessä näytteitä. Sen osuutena kokonaisainevirtaamasta on käytetty vuoden 1992 arvoa 2 %. Ainevirtaamien laskemisessa analyysituloksina käytettiin sekä Kymijoen vesi ja ympäristön että Kaakkois- Suomen ympäristökeskuksen (KAS) tuloksia. Kymijoen ainevirtaamat olivat vuonna 29 selvästi pienempiä kuin edellisenä vuotena, jolloin ne olivat suurimpia 2 vuoteen. Vuonna 29 ainevirtaamat olivat suurimmillaan tammikuussa, jolloin myös virtaamat olivat suurimmillaan (kuvat 2 & 9). Pienimmillään kiintoainevirtaamat olivat maaliskuussa, fosforivirtaamat syyskuussa ja typpivirtaamat lokakuussa. Hajakuormituksen osuus voidaan karkeasti arvioida vähentämällä mereen joutuvista ainemääristä tunnetut tekijät eli yläpuolisesta vesistöstä tuleva kuormitus ja Kymijoen alaosalle johdettu pistekuormitus (kuva 1). Yläpuolisesta vesistöstä tuleva kuormitus on arvioitu Kuusankosken keskivirtaaman ja Rapakosken analyysitulosten avulla. Kuormituksen laskentamenetelmä on liitteessä 6. Tässä hajakuormituksen laskentatavassa oletetaan, että Kymijoen suuren virtaaman takia sedimentaatio, ravinteiden sitoutuminen ja häviöt ilmakehään ovat vähäisiä. Koska näitä prosesseja jossain määrin tapahtuu, saatu tulos saattaa hieman aliarvioida hajakuormituksen osuutta. Laskelmien mukaan vuonna 29 Kymijoen mereen kuljettamista ainemääristä 2 % kiintoaineesta, 1 % fosforista ja 9 % typestä oli peräisin Kymijoen alaosan pistekuormituksesta. Jätevesien osuus kuormituksesta oli hieman suurempi kuin vuonna 28. 1 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
Kiintoaine t/vrk 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Fosfori 8 6 kg/vrk 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Typpi kg/vrk 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 9. Kymijoen kiintoaine- (t/vrk), fosfori- ja typpivirtaama (kg/vrk) Suomenlahteen (pois lukien Pyhtään haara) eri kuukausina vuonna 29. Ainevirtaamat olivat suurimmillaan tammikuussa, jolloin myös virtaamat olivat suurimmillaan. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 11
Kiintoaine 29 58 % hajak 4 % Kymijoen yläosa 1,4 % teoll,4 % yhdysk Kokonaisfosfori 29 4 % hajak 5 % Kymijoen yläosa 2 % yhdysk 8 % teoll 4 % teoll 5 % yhdysk 2 % hajak Kokonaistyppi 29 89 % Kymijoen yläosa Kuva 1. Eri kuormittajien suhteelliset osuudet (%) Kymijoen Suomenlahteen kuljettamasta kiintoaine-, kokonaisfosfori- ja typpikuormituksesta vuonna 29. Hajakuormitus sekä teollisuus- ja yhdyskuntakuormitus on eritelty Kymijoen alaosan osalta. Kymijoen yläosan osuus kuvaa tutkimusalueen yläpuolelta tulevaa kokonaiskuormitusta. 12 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
5 TULOKSET Velvoitetarkkailun analyysitulokset ovat liitteessä 8. Velvoitetarkkailutulosten lisäksi seuraavassa tulosten tarkastelussa on käytetty Kaakkois-Suomen ympäristökeskuksen (KAS) tuloksia (Huruksela, Ahvenkoski ja Kokonkoski 12 näytteenottokertaa vuonna 29). 5.1 HAPPITILANNE Kymijoen veden happitilanne oli vuonna 29 edellisten vuosien tapaan hyvä. Alueelliset erot olivat vähäisiä (kuva 11). Sen sijaan happipitoisuuden ajallinen vaihtelu oli selvästi havaittavissa (kuva 12). Happipitoisuus oli pienimmillään lämpimän veden aikaan elokuussa. Vähimmillään happea oli Kymijoen vedessä 6,9 milligrammaa litrassa. Korkeimpia happipitoisuudet ovat yleensä Kokonkoskella, jonka yläpuolella on vettä hyvin hapettava koskijakso. Happipitoisuus ph 2 29 Happikyllästys-% 29 7,8 16, 1 mg/l ph 7,6 14, 7,4 7,2 12, 7, 1, 6,8 8, 6,6 % 95 9 85 8 75 6,46, Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula 7 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula Kuva 11. Happipitoisuus (mg/l) ja hapen kyllästysaste (%) Kymijoen viidellä näytepisteellä vuonna 29. Neliöt alhaalta ylöspäin ovat pienin arvo, mediaani ja suurin arvo. Ympyröiden väliin sijoittuu 8 % havainnoista. Eroa eri näyteasemien välillä ei juuri ollut. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. 5.2 SAMEUS JA KIINTOAINE Sameuden ja kiintoainepitoisuuden vaihtelu on sidoksissa eroosion voimakkuuteen. Näin ollen maksimiarvot esiintyvät yleensä kevätylivalumien aikana ja sadekausien jälkeen. Valumatilanne määrää pitkälle erityisesti vallitsevan sameustason. Kiintoainepitoisuuteen vaikuttaa myös perustuotanto itse joessa ja sen yläpuolisessa järvivesistössä. Kymijoen vesi oli vuonna 29 sameimmillaan loka-joulukuussa (kuva 13) lokakuun runsaiden sateiden ja marraskuun lopun sateiden ja lumensulamisen seurauksena. Helmimaaliskuussa vesi oli kirkkainta, vain noin,7 FTU. Kymijoen vesi oli yleisesti tarkasteltuna lievästi sameaa, Rapakoskella muita kirkkaampaa ja Ahvenkoskella hieman sameampaa. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 13
Veden kiintoainepitoisuudessa näkyi eroosiovaikutuksen lisäksi kesäisen perustuotannon kiintoainepitoisuutta kohottava vaikutus (kuva 13). Happipitoisuus eri kuukausina Happikyllästys-% eri kuukausina mg/l 16, 14, 12, 1, 8, % 1 95 9 85 8 75 6, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 12. Happipitoisuus (mg/l) ja hapen kyllästysaste (%) Kymijoessa eri kuukausina vuonna 29. Kuvassa on näytepisteiden tulosten kuukausikohtainen keskiarvo sekä pienin ja suurin arvo. Happipitoisuuden ajallinen vaihtelu oli selvästi havaittavissa; pitoisuudet olivat pienimmillään elokuussa. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. 25 Kiintoaine eri kuukausina 32 25 Sameus eri kuukausina 36 2 2 mg/l 15 1 5 FTU/FNU 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 13. Kymijoen veden kiintoainepitoisuus (mg/l) ja sameus (FTU) eri kuukausina vuonna 29. Kuvassa on esitetty kaikkien viiden näytepisteen tulosten kuukausikohtainen keskiarvo sekä pienin ja suurin arvo. Suurimmillaan arvot olivat loppuvuodesta. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. 14 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
Kymijoen veden sameus kohosi Rapakosken ja Hurukselan välillä noin 1,6 FTU (keskiarvo) ja kiintoainepitoisuus 1,7 mg/l (keskiarvo) vuonna 29 (kuva 14). Vuoden 29 kuormitustietojen perusteella teollisuuden ja yhdyskuntien kiintoainekuormitus selittää kiintoainepitoisuusnoususta vain,9 mg/l (kuormitus/keskivirtaama). Näiden lukujen perusteella kiintoainepitoisuuden nousu Rapakosken ja Hurukselan välillä aiheutuu ensisijaisesti hajakuormituksesta. Kiintoaine 29 Sameus 29 2 32 25 36 2 mg/l 15 1 FTU/FNU 15 1 5 5 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula Kuva 14. Veden kiintoainepitoisuus (mg/l) ja sameus (FTU) Kymijoen viidellä näytepisteellä vuonna 29. Neliöt alhaalta ylöspäin ovat pienin arvo, mediaani ja suurin arvo. Ympyröiden väliin sijoittuu 8 % havainnoista. Vesi oli kirkkainta Rapakoskella. Ahvenkoskella sameus ja kiintoainepitoisuus olivat suurimpia. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. 5.3 SÄHKÖNJOHTAVUUS, HAPPAMUUS JA PUSKURIKYKY Jätevesien sisältämät ionit nostavat Kymijoen sähkönjohtavuutta. Tämä näkyy sähkönjohtavuuden nousuna Rapakosken ja Hurukselan välillä (kuva 15). Vuoden 29 keskiarvojen mukaan sähkönjohtavuus nousi tällä välillä 1,3 ms/m. Suurimmillaan yläpuolisen ja alapuolisen alueen sähkönjohtavuuden välinen ero oli loppuvuodesta, jolloin virtaamat olivat pienimpiä (kuva 2), eli mitä vähemmän joessa virtaa vettä, sitä voimakkaampi on jätevesien sähkönjohtavuutta kohottava vaikutus välillä Rapakoski-Huruksela (kuva 16). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 15
Sähkönjohtavuus 29 Sähkönjohtavuus eri kuukausina 1 1 9 9 ms/m 8 ms/m 8 7 7 6 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 15. Kymijoen veden sähkönjohtavuus (ms/m) viidellä eri näytepisteellä vuonna 29. Neliöt alhaalta ylöspäin ovat pienin arvo, mediaani ja suurin arvo. Ympyröiden väliin sijoittuu 8 % havainnoista. Sähkönjohtavuus eri kuukausina -kuvassa on esitetty näyteasemien tulosten kuukausikohtainen keskiarvo sekä pienin ja suurin arvo. Sähkönjohtavuus nousee välillä Rapakoski Huruksela. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Sähkönjohtavuus ms/m 1 9 8 7 6 5 4 14.1. 2.2. 2.3. 6.4. 4.5. 1.6. 6.7. 3.8. 7.9. 5.1. 2.11. 7.12. Huruksela Rapakoski Kuva 16. Rapakosken ja Hurukselan sähkönjohtavuustulokset (ms/m) vuonna 29. Loppuvuodesta virtaamien pienentyessä jätevesien sähkönjohtavuutta kohottava vaikutus näkyy selvemmin Hurukselan tuloksissa Lähde: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. 16 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
Veden ph-arvon keskiarvo oli kaikilla näyteasemilla lähes neutraali. Yleisesti ottaen Kymijoen veden ph oli alhaisimmillaan maalis-huhtikuussa, jolloin vesistöihin valui lumen sulamisvesiä. ph vaihteli pienissä rajoissa; 8 % ph-arvoista oli välillä 6,9-7,3. Kymijoen veden ph vaihteli kullakin mittauskerralla eri näytepisteiden välillä vain vähän. Perustuotannon vaikutus näkyi ph-arvojen lievänä kohoamisena tuotantokauden aikana (kuva 17). ph 29 ph eri kuukausina ph 8, 7,8 7,6 7,4 7,2 7, 6,8 6,6 6,4 6,2 6, Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula ph 8, 7,8 7,6 7,4 7,2 7, 6,8 6,6 6,4 6,2 6, 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 17. Kymijoen veden ph-arvo viidellä eri näytepisteellä vuonna 29. Merkinnät: kts. kuva 15. ph-arvoissa ei juuri ollut eroa eri näytepisteillä. ph-arvot olivat alhaisimmillaan maalis-huhtikuussa ja korkeimmillaan kesäkuussa. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Kymijoen veden puskurikyky eli alkaliniteetti oli vuonna 29 hyvä, noin,27 mmol/l. Kuormitetulla alueella jätevesikuormitus nosti puskurikykyä (kuva 18). Alkaliniteetin kohoaminen Rapakosken ja Hurukselan välisellä alueella vastaa hyvin sähkönjohtavuuden nousua (vrt. kuva 15). Koko käytettävissä olevan vuoden 29 aineiston (n=96) perusteella sähkönjohtavuuden ja alkaliniteetin välinen korrelaatiokerroin oli jopa,93. Alkaliniteetti 29 Alkaliniteetti eri kuukausina,4,4,3,3 mmol/l,2 mmol/l,2,1 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula,1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 18. Kymijoen veden alkaliniteetti (mmol/l) viidellä eri näytepisteellä vuonna 29. Merkkien selitykset, kts. kuva 15. Alkaliniteetti nousi välillä Rapakoski Huruksela. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 17
5.4 ORGAANINEN AINES Orgaanisen eli eloperäisen aineksen pitoisuutta arvioitiin kolmen eri parametrin, väriluvun, kemiallisen hapenkulutuksen (COD Mn ) ja orgaanisen kokonaishiilen (TOC) avulla. Näistä muuttujista vahvin korrelaatio oli vuoden 29 aineiston perusteella COD:n ja värin välillä, r=,65 (n=96). Kymijoen orgaanisen aineen määrä lisääntyi hieman Rapakosken ja Hurukselan välillä (kuva 19). Hurukselasta itäisiin jokihaaroihin keskiarvot pysyivät jokseenkin samoina, Ahvenkoskella arvot olivat lievästi korkeampia. Suurimmillaan orgaanisen aineen määrät olivat joulukuussa. 5.5 FOSFORI Kymijoen kokonaisfosforipitoisuus nousi Rapakosken ja Hurukselan välillä vuonna 29 keskimäärin 5,9 μg/l (kuva 2). Kuormitus ja virtaamatietojen perusteella pistekuormituksen osuus osuus pitoisuusnoususta oli noin yksi kolmasosa (1,8 µg/l) ja hajakuormituksen osuus kaksi kolmasosaa. Välille Huruksela Ahvenkoski laskevat peltovaltaisten alueiden läpi kulkevat Tallus- ja Teutjoki ja tällä välillä fosforipitoisuus nousi 6,2 µg/l. Rapakoskella fosforipitoisuus on pysynyt samalla tasolla vuodesta 1992 eli ollut noin 1-11 µg/l. Hurukselassa fosforipitoisuus oli vielä 199-luvulla 18-22 µg/l, vuodesta 21 noin 14-17 µg/l. Erittäin vähävetisenä vuonna 23 pistekuormituksen vaikutus näkyi hieman selvemmin, pitoisuuden ollessa 2 µg/l. Pistekuormituksen aiheuttama pitoisuusnousu on laskenut vuosien 1992 ja 1993 tasosta 6-7 µg/l tasoon 2-3 µg/l. Korkeimmat fosforipitoisuudet mitattiin Ahvenkosken haarassa marraskuussa (kuva 2). Fosforipitoisuudella on yleensä selvä korrelaatio kiintoainepitoisuuden kanssa, ja nytkin niiden välinen riippuvuus oli vahva (r=,79, n=96). Kymijoen vedessä oli vähiten fosforia helmi-maaliskuussa. Liukoisen fosforin osuus kokonaisfosforista oli noin kolmannes kuten edellisinäkin vuosina ja sen pitoisuus nousi keskiarvojen mukaan välillä Rapakoski - Huruksela 1,4 μg/l ja välillä Huruksela - Ahvenkoski 1,8 µg/l (kuva 21). 18 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
COD 29 COD eri kuukausina mg O2/l 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula mg O2/l 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Väri 29 Väri eri kuukausina mg Pt/l 8 7 6 5 4 3 2 1 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula mg Pt/l 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 TOC 29 TOC eri kuukausina mg/l 12 11 1 9 8 7 mg/l 12 11 1 9 8 7 6 6 5 5 4 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 19. COD Mn -arvo (mgo2/l), veden väriluku (mgpt/l) ja TOC-arvo (mg/l) Kymijoen viidellä näytepisteellä vuonna 29. Neliöt ovat alhaalta ylöspäin pienin arvo, mediaani ja suurin arvo. Ympyröiden väliin sijoittuu 8 % havainnoista. Oikeanpuoleisissa kuvissa on esitetty vastaavien parametrien vaihtelu eri kuukausina vuonna 29 eli kuvassa on kuukausittain kaikkien viiden näytepisteen tulosten keskiarvo sekä pienin ja suurin arvo. Orgaanisen aineen määrät olivat Rapakoskella hieman muita näytepisteitä pienempiä. Suurimmat orgaanisen aineen arvot mitattiin joulukuussa. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 19
Kokonaisfosfori 29 Kok. P eri kuukausina 5 5 4 4 ug/l 3 2 µg/l 3 2 1 1 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 2. Kymijoen veden fosforipitoisuus (µg/l) viidellä eri näytepisteellä vuonna 29. Neliöt ovat alhaalta ylöspäin pienin arvo, mediaani ja suurin arvo. Ympyröiden väliin sijoittuu 8 % havainnoista. Kokonaisfosfori eri kuukausina -kuvassa on esitetty kaikkien viiden näytepisteen tulosten kuukausikohtainen keskiarvo sekä pienin ja suurin arvo. Fosforipitoisuus kasvoi välillä Rapakoski Huruksela - Ahvenkoski. Pitoisuus oli suurin marraskuussa. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Liukoinen fosfori 29 Liukoinen fosfori eri kuukausina µg/l 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula µg/l 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 21. Kymijoen veden liukoisen kokonaisfosforin pitoisuus (µg/l) viidellä eri näytepisteellä vuonna 29. Merkinnät: kts. kuva 2. Liukoisen fosforin pitoisuus nousi hieman välillä Rapakoski Huruksela - Ahvenkoski. Pitoisuus oli suurin joulukuussa. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
5.6 TYPPI Vuosina 28-29 Rapakosken typpipitoisuus on ollut edellisvuosia suurempi. Kymijoen kokonaistyppipitoisuus nousi Rapakosken ja Hurukselan välillä nyt noin 6 μg/l (kuva 22). Kokonaistypen pistekuormituksesta aiheutuva pitoisuusnousu oli vuonna 29 noin 59 μg/l, joten laskennallisesti pistekuormitus aiheutti valtaosan typpipitoisuuden noususta Rapakosken ja Hurukselan välillä. Korkeimmillaan typpipitoisuus oli kaikkien mittauspisteiden keskiarvojen perusteella lokakuun runsaiden sateiden jälkeen marraskuun alussa (kuva 22). Kokonaistyppi 29 Kok. N eri kuukausina 1 1 8 8 µg/l 6 4 2 6 4 2 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 22. Kymijoen veden typpipitoisuus (µg/l) viidellä eri näytepisteellä vuonna 29. Merkinnät: kts. kuva 2. Typpipitoisuus nousi jonkin verran välillä Rapakoski Huruksela. Korkeimmillaan typpipitoisuus oli kaikkien mittauspisteiden keskiarvojen perusteella marraskuussa. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Nitraatti-nitriittityppipitoisuus nousi Rapakosken ja Hurukselan välillä 28 µg/l (kuva 23). Nitraattinitriittitypen pitoisuutta näyttää säätelevän vuodenajat ja niiden mukaan vaihtelevat biokemialliset prosessit sekä valumat enemmän kuin pistekuormitus. Rapakosken pitoisuudet olivat vuonna 28-29 keskimääräistä suurempia. Pitoisuusnousu välillä Huruksela Ahvenkoski oli vuonna 29 edellisvuosia pienempi. Yleisesti pitoisuudet olivat talvella korkeampia ja kesällä matalia veden perustuotannon käyttäessä nitraattia tehokkaasti. Pitoisuudet olivat suurimmillaan tammi- ja joulukuussa. Nitraatti-nitriittitypen osuus kokonaistypestä oli keskimäärin 4 % ja samaa suuruusluokkaa kuin edellisinäkin vuosina. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 21
NO23-N 29 NO23-N eri kuukausina 5 5 4 4 3 3 µg/l 2 2 1 1 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 23. Kymijoen nitriitti+nitraattityppipitoisuus (NO 23 N µg/l) viidellä eri näytepisteellä vuonna 29. Merkinnät: kts. kuva 2. Kesällä pitoisuudet laskivat perustuotannon ottaessa nitraatin käyttöönsä. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Jätevesikuormituksen vaikutus näkyy Rapakosken ja Hurukselan välillä selvimmin ammoniumtyppipitoisuuden nousuna. Vuonna 29 pitoisuusnousu oli 22 μg/l ja ammoniumtypen määrä nelinkertaistui tällä välillä (kuva 24). Kymijoen suurimpien kunnallisten jätevedenpuhdistamojen kuormitustietojen perusteella yhdyskuntajätevesien kokonais-typestä on lähes 9 % ammoniumtyppeä. Tällä perusteella pelkästään yhdyskuntien aiheuttama ammoniumtypen pitoisuusnousu oli vuonna 29 28 μg/l. Ammoniumtypen osuus puunjalostusteollisuuden jätevesien kokonaistypestä on pienempi kuin yhdyskuntajätevesissä. Kuormitus- ja virtaamatietojen perusteella pistekuormitus vastasi täysin ammonium-typen pitoisuusnoususta. Vedessä osa ammoniumtypestä hapettuu ja sidotaan perustuotannossa. Ammoniumtypen pitoisuudet ja veden sähkönjohtavuus olivat suurimmillaan loppuvuodesta, jolloin virtaamat olivat pienimmillään (vrt. kuvat 16 ja 25). Keskiarvojen mukaan ammoniumtypen pitoisuus oli Ahvenkoskella alhaisemmalla tasolla kuin Hurukselassa ja tämän perusteella Kymijoen alimman osan hajakuormitus ei näyttäisi nostavan veden ammonium-typpipitoisuuksia. 22 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
NH4-N 29 NH4-N eri kuukausina µg/l 6 5 4 3 2 1 6 5 4 3 2 1 Rapak Huruk Ahvenk Kokonk Karhula 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 24. Kymijoen ammoniumtyppipitoisuus (NH 4 -N µg/l) viidellä eri näytepisteellä vuonna 29. Merkinnät: kts. kuva 2. Pitoisuus nousi selvästi välillä Rapakoski Huruksela. Ammoniumtypen pitoisuudet olivat suurimmillaan joulukuussa ja pienimmillään heinäkuussa. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. NH4-N µg/l 6 5 4 3 2 1 14.1. 2.2. 2.3. 6.4. 4.5. 1.6. 6.7. 3.8. 7.9. 5.1. 2.11. 7.12. Huruksela Rapakoski Kuva 25. Rapakosken ja Hurukselan ammoniumtyppitulokset (µg/l) vuonna 29. Loppuvuodesta virtaamien pienentyessä jätevesien ammoniumtyppi näkyy selvemmin Hurukselan tuloksissa Lähde: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 23
5.7 TYPPI-FOSFORI SUHDE Kymijoen alaosan jätevesikuormituksen vuoksi kuormituksen alapuolella fosforin määrä kasvaa suhteessa typen määrään. Mikäli kokonaisravinteiden painosuhde (kok.n/kok.p) on yli 17, fosfori on levien kasvua rajoittava tekijä, ja mikäli suhde on alle 1, typpi on kasvun minimitekijä (Forsberg ym. 1978). Kokonaisravinnesuhteiden perusteella fosfori on Kymijoen minimiravinne myös kuormitetulla jokialueella. Vuoden 29 aikana N/P-suhde laski kuormitetulla osalla lokakuussa Ahvenkoskella tasolle 16. Muulloin suhde oli yli 2. Rapakoskella suhde oli pienimmilläänkin tasoa 4 (kuva 26). Myös mineraaliravinnesuhteiden perusteella fosfori on selkeästi Kymijoen minimiravinne (kuva 26). Mikäli mineraaliravinteiden painosuhde (NO3+NO2+NH4 -N/liuk. fosfori) on yli 12, pidetään fosforia rajoittavana tekijänä. Mikäli suhde on alle 5, on typpi rajoittava tekijä (Forsberg ym. 1978). Suhde oli vuonna 29 pienimmillään 23. Pistekuormituksen vaikutus liukoisen fosforin pitoisuuteen näyttäisi olevan pieni, minkä takia mineraaliravinnesuhteissa ei ole niin selvää eroa Rapakosken ja Hurukselan välillä. Mineraaliravinteiden suhdelukua vääristää hieman se, että liukoisen fosforin arvona käytettiin liukoista kokonaisfosforia eikä leville käyttökelpoisinta liukoista fosfaattifosforia, jonka pitoisuus kuvaa perustuotannolle käyttökelpoisinta fosforia. 24 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
Kok.N/Kok.P 29 12 1 kok.n/kok.p 8 6 4 2 14.1. 11.2. 18.3. 15.4. 13.5. 8.6. 7.7. 12.8. 9.9. 14.1. 11.11. 8.12. Rapak Huruksela Ahvenk Kokonk Karhula Mineraaliravinnesuhde 29 (NO23+NH4)/liuk.P 16 14 12 1 8 6 4 2 14.1. 11.2. 18.3. 15.4. 13.5. 8.6. 7.7. 12.8. 9.9. 14.1. 11.11. 8.12. Rapak Huruksela Ahvenk Kokonk Karhula Kuva 26. Kymijoen kokonaistypen ja fosforin suhdeluku sekä liukoisten typpi- (nitriitti-, nitraatti- ja ammoniumtyppi) ja fosforiyhdisteiden (liukoinen kokonaisfosfori) suhdeluvut eri kuukausina vuonna 29. Ravinnesuhteiden perusteella fosfori on Kymijoen minimiravinne. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 25
5.8 MUUT KEMIALLISET YHDISTEET Yhteenveto Kymijoen Hurukselassa vuonna 29 mitattujen muiden alkuaineiden ja yhdisteiden pitoisuuksista on taulukoissa 2 ja 3 (liite 8.2). Pitoisuudet ovat samaa tasoa kuin edellisvuosina. Rauta- ja mangaanituloksissa on lievä nouseva trendi. Taulukko 2. Kymijoen Hurukselan ainepitoisuuksia (n = 24, minimi, maksimi, mediaani, keskiarvo) vuonna 29. Tulokset: Kymijoen vesi ja ympäristö ja KAS. min max med ka min max med ka Cl mg/l 5,1 7,2 5,6 5,8 Al g/l 58 61 185 22 SO 4 mg/l 8,7 12 9,8 1,1 Ca mg/l 4,9 6,3 5,3 5,4 SiO 2 mg/l 1,6 3,4 2,9 2,7 Mg mg/l 1,2 1,8 1,6 1,6 Fe g/l 92 51 255 27 Na mg/l 5,7 8,6 6,6 6,8 Mn g/l 1 87 39 42 K mg/l 1,4 1,8 1,6 1,6 Taulukko 3. Kymijoen Hurukselan raskasmetalli- ja seleenipitoisuudet (μg/l) vuonna 29. Tulokset ovat Kaakkois-Suomen ympäristökeskuksen (KAS) aineistosta (n=12). µg/l Zn Se Ni Pb Cu Cr Cd As Hg min max med ka 1,3 4,1 2,5 2,6 <,2,2 <,2 <,2,5,9,7,7 <,1,29,18,18 1, 5,1 1,3 1,7,2,6,4,4 <,1,2,1,1,29,39,34,34 <,2,3 <,2 <,2 26 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
5.9 VEDEN HYGIEENINEN LAATU Uimarantavesien mikrobiologista laatua valvotaan ulosteperäisestä saastumisesta kuvaavien indikaattoribakteerien avulla (Escherichia coli ja suolistoperäiset eli fekaaliset enterokokit) (Pitkänen 28). Escherichia coli-bakteerien ja suolistoperäisten enterokokkien runsas esiintymien uimavedessä on yhteydessä taudinaiheuttajamikrobien esiintymiseen. Voimassa olevien EU-normien (Sosiaali- ja terveysministeriön asetus yleisten uimarantojen uimaveden laatuvaatimuksista ja valvonnasta, nro 177/28) mukaan vesi on hygieeniseltä laadultaan huonontunutta ja voi aiheuttaa uimareille terveydellistä haittaa, mikäli yksittäisen tuloksen perusteella fekaalisia enterokokkeja havaitaan yli 4 pmy/1 ml tai Escherichia coli -bakteereja (on) yli 1 pmy/1 ml. Kymijoen veden hygieenistä laatua arvioidaan tutkimalla määräajoin fekaalisten enterokokkien, E. coli bakteerien ja kolimuotoisten bakteerien pitoisuudet. Kymijoen vesi oli vuonna 29 hygieeniseltä laadultaan uimavedeksi soveltuvaa. Fekaalisten enterokokkien pitoisuudet jäivät alle raja-arvon 4 pmy/1 ml. Enimmillään enterokokkeja havaittiin tammikuussa Kokonkoskella, 62 pmy/1 ml. Jokialueen näytepaikkojen enterokokkipitoisuuksien mediaani oli vuonna 29 1 pmy/1 ml. Enterokokkeja oli vähiten Rapakoskella ja eniten Hurukselassa, mutta erot olivat kohtuullisen pieniä (kuva 27). pmy/1ml Fekaaliset enterokokit 7 6 5 4 3 2 1 I II IIII IV V VI VII VIII IX X XI XII Ahvenk Huruk Karhula Kokonk Rapak Kuva 27. Fekaalisten enterokokkien määrä (pmy/1 ml) Kymijoen näytepisteillä vuonna 29. Vähiten enterokokkeja oli Rapakoskella. Uimaveden toimenpideraja 4 pmy/1ml ei ylittynyt kertaakaan koko vuonna. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 27
Myös E. coli- bakteerien määrät jäivät pääsääntöisesti alle raja-arvon 1 pmy/1 ml. E. coli- bakteerien määrät olivat pienimpiä Rapakoskella (vuoden tulosten keskiarvo 4 pmy) ja suurimpia Hurukselassa ja Kokonkoskella (149-169 pmy) (kuva 28). Yksittäinen rajaarvoa sivuava korkea E. coli-pitoisuus (1 pmy/1 ml) havaittiin Kokonkoskella tammikuussa uimakauden ulkopuolella. E. coli pmy1ml 1 7 6 5 4 3 2 1 I II IIII IV V VI VII VIII IX X XI XII Ahvenk Huruk Karhula Kokonk Rapak Kuva 28. Escherichia colien määrä /1 ml Kymijoen näytepisteillä vuonna 29. Uimaveden toimenpideraja 1 pmy/1ml ei ylittynyt kertaakaan koko vuonna. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. Aikaisemmin käytössä olleissa uimavesiasetuksissa (STM 292/96 ja 41/99) uimaveden laadun arvioinnissa otettiin huomioon myös kolimuotoisten bakteerien kokonaismäärä E. coli-bakteerien ja fekaalisten enterokokkien lisäksi. Kolimuotoisten bakteerien raja-arvona oli 1 pmy/1 ml. Kymijoen näytepisteiden kolimuotoisten bakteerien pitoisuudet jäivät raja-arvon 1 pmy/1 ml alapuolelle. Kolimuotoisten bakteerien määrät olivat pienimpiä Rapakoskella ja suurimpia Hurukselassa ja Karhulassa (kuva 29). Suurimmat pitoisuudet mitattiin Karhulassa, Kokonkoskella ja Hurukselassa (2 4 pmy/1ml). 28 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
pmy/1ml Kokonaiskolit 3 25 2 15 1 5 I II IIII IV V VI VII VIII IX X XI XII Ahvenk Huruk Karhula Kokonk Rapak Kuva 29. Kokonaiskolien määrä pmy /1 ml Kymijoen näytepisteillä vuonna 29. Vähiten kolibakteereja havaittiin Rapakoskella. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö & KAS. 6 YHTEENVETO Tässä julkaisussa on käsitelty Kymijoen alaosan kuormittajien velvoitetarkkailun vedenlaatutulokset vuodelta 29. Tarkkailu toteutetaan kuormittajien yhteistarkkailuna. Kymijoen alaosan vedenlaadun tarkastelussa käytettiin velvoitetarkkailutulosten lisäksi Kaakkois-Suomen ympäristökeskuksen Kymijoki-tuloksia. Kymijoen virtaamat olivat tammi-maaliskuussa keskimääräistä suurempia, ja vähenivät koko ajan vuoden loppua kohden ollen loka-joulukuussa enää alle 6 % keskimääräisestä. Vuosi 29 oli monin paikoin vähäsateinen. Tammikuussa vedenpinnat olivat korkealla sateisen loppuvuoden jäljiltä. Koko alkuvuosi oli vähäsateinen. Lumet sulivat huhtikuussa nopeasti ja jäät lähtivät maan eteläosan järvistä huhtikuun lopussa. Sisävesien lämpötilat olivat kesällä 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. Syyskuu oli selvästi tavallista lämpimämpi. Lokakuu oli keskimääräistä viileämpi ja runsassateinen. Marraskuu oli tavallista leudompi. Joulukuun loppupuoli oli hyvin kylmä. Vuoden päättyessä lunta oli koko maassa. Jätevesien mukana Kymijoen alaosalle tuli vuonna 29 keskimäärin 1,5 tonnia typpeä, 45 kiloa fosforia, 2,2 tonnia kiintoainetta ja 9 kiloa happea kuluttavaa orgaanista ainetta (BOD 7 ) vuorokaudessa. Teollisuuden kuormitus oli muuten hieman pienempää kuin edellisvuonna, mutta fosforikuormitus oli hieman kasvanut. Fosforikuormitus kasvoi Kymin tehtailla. Happea kuluttava kuormitus laski Myllykoski Paperilla. Kiintoaine- ja fosforikuormitus väheni Anjalankosken Ensolla. Verrattaessa kymmenen vuoden takaiseen Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 29
tilanteeseen, eniten teollisuuden puolella on vähentynyt happea kuluttava orgaaninen kuormitus (BOD 7 ), mutta typpikuormitus ei lainkaan. UPM-Kymmene Oyj:n, Myllykoski Paper Oy:n ja Sonoco-Alcore Oy:n kuormitus pysyi luparajojen puitteissa. Stora Enson Anjalankosken tehtailla typen tavoitearvoissa oli muutama ylitys. Kymijoen alaosan asumajätevesien kuormitus oli typpeä lukuun ottamatta pienempää kuin vuonna 28. Halkoniemen ja Mäkikylän kuormitus oli vähentynyt selvästi. Huhdanniemellä fosfori- ja kiintoainekuormitus oli vähentynyt. Akanojalla BOD- ja fosforikuormitus oli vähentynyt, mutta typpi- ja COD-kuormitus lisääntynyt. Kaikilla puhdistamoilla oli vuonna 29 luparajojen ylityksiä. Eniten ylityksiä oli Halkoniemen puhdistamolla. Kymijoen ainevirtaamat olivat vuonna 29 selvästi pienempiä kuin edellisenä vuonna, jolloin ne olivat suurimpia 2 vuoteen. Vuonna 29 ainevirtaamat olivat suurimmillaan tammikuussa, jolloin myös virtaamat olivat suurimmillaan. Laskelmien mukaan vuonna 29 Kymijoen mereen kuljettamista ainemääristä 2 % kiintoaineesta, 1 % fosforista ja 9 % typestä oli peräisin Kymijoen alaosan pistekuormituksesta. Jätevesien osuus kuormituksesta oli hieman suurempi kuin vuonna 28. Laskennallisesti 4-5 % kiintoaine- ja fosforiainemääristä sekä lähes 9 % typpivirtaamista oli peräisin Kuusankosken yläpuolisista vesistöistä. Pistekuormituksen ja hajakuormituksen vaikutus näkyi edellisvuosien tapaan useimpien mitattujen pitoisuuksien nousuna Rapakosken ja Hurukselan asemien välillä, vaikka pitoisuusnousut eivät olekaan Kymijoessa kovin suuria. Jätevesikuormituksen vaikutus näkyi selvimmin ammoniumtyppipitoisuuden, sähkönjohtavuuden, bakteeri- ja kokonaisfosforipitoisuuden nousussa. Esim. ammoniumtypen keskiarvopitoisuus nousi Rapakosken ja Hurukselan välillä vuonna 29 22 μg/l eli ammoniumtypen määrä nelinkertaistui. Laskennallisesti nousu aiheutui kokonaisuudessaan pistekuormituksesta. Kymijoen kokonaisfosforipitoisuus nousi Rapakosken ja Hurukselan asemien välillä vuonna 29 keskimäärin 5,9 μg/l. Laskennallisesti pistekuormituksen osuus pitoisuusnoususta oli vajaa kolmannes. Hurukselassa fosforipitoisuus oli vielä 199-luvulla 18-22 µg/l, vuodesta 21 noin 14-17 µg/l. Erittäin vähävetisenä vuonna 23 pistekuormituksen vaikutus tosin näkyi selvemmin, pitoisuuden ollessa 2 µg/l. Myös alkaliteetti, kiintoainepitoisuus ja sameus kasvoivat Rapakoski Huruksela välillä. Happitilanne on koko joessa hyvä; alhaisin metrin syvyydestä mitattu happipitoisuus oli vuonna 29 6,9 mg/l. Happipitoisuudessa ei juuri ole eroja eri näytepaikkojen välillä. Kymijoen vesi oli hygieeniseltä laadultaan uimavedeksi soveltuvaa. Ulosteperäisestä saastumisesta kuvaavia indikaattoribakteereja (E. coli ja suolistoperäiset enterokokit) esiintyi vähiten Rapakoskella ja eniten Hurukselassa. 3 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
Kymijoen vedenlaadun muutokset Hurukselan ja Ahvenkosken välillä kuvaavat parhaiten hajakuormituksen vaikutuksia, sillä tällä välillä ei ole pistekuormitusta. Ahvenkoskenhaaraan laskevat valuma-alueiltaan peltovaltaiset Tallus- ja Teutjoki. Sameus, kiintoaine-, kokonaisfosfori-, kokonaistyppi- ja nitriittinitraattityppipitoisuus olivat korkeimmillaan Ahvenkoskella, erityisesti marras-joulukuussa. Loppuyhteenvedoksi on tarkasteltu vesialueen rehevyyden muutosta siirryttäessä Kymijokea alaspäin. Tulosten perusteella Kymijoki rehevöityy siirryttäessä Konnivedeltä Tammijärvelle (kuva 3). Tarkastelun kohteena olivat Kymijoen järvialtaat Konnivesi, Jaalan Pyhäjärvi ja Tammijärvi. Kaikki tulokset ovat kesäkaudelta 29. Konniveden tulokset perustuvat kahteen näytteenottokertaan (1.6. ja 1.8.29) ja ovat Heinolan alueen yhteistarkkailun (Åkerberg & Raunio 21) näyteasemien 8 ja 9 keskiarvon mukaisia. Pyhäjärven aineistona on käytetty vain yhden ja Tammijärven osalta kolmen näytteenottokerran tuloksia kesä-elokuulta 29 (tulokset liite 8.3). Kesän 29 klorofyllija fosforitulosten perusteella Konnivesi on karu, Pyhäjärvi lievästi rehevä ja Tammijärvi rehevä. Vesialueitten väliset erot näkyvät selvästi myös näkösyvyydessä; Konniveden eteläosassa näkösyvyyttä oli yli 4 metriä, mutta Tammijärvessä reilu puolitoista metriä. Levätuotannon voimistuessa vesi samentuu ja veden näkösyvyys pienenee. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 31
Kokonaisfosfori 1 m ug/l 25 2 15 1 5 Konniv Pyhäj Tammij Klorofylli a 15 ug/l 1 5 Konniv Pyhäj Tammij Näkösyvyys m 5 4 3 2 1 Konniv Pyhäj Tammij Kuva 3. Vesialueen rehevyystason (kokonaisfosfori 1 m, klorofylli a) ja näkösyvyyden muutos siirryttäessä Kymijokea alaspäin Konnivedeltä Jaalan Pyhäjärvelle ja Kymijoen alaosan Tammijärvelle. Konniveden tulokset ovat kesä- ja elokuulta yhteistarkkailun näytepisteiden 8 ja 9 tuloskeskiarvoja. Pyhäjärven tulokset ovat yhdeltä elokuun näytteenottokerralta. Tammijärven tulokset perustuvat kolmeen näytteenottokertaan kesä-elokuussa 29. Kymijoki rehevöityy siirryttäessä Konnivedeltä Tammijärvelle. Aineisto: Kymijoen vesi ja ympäristö ja KAS. 32 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21
VIITTEET Forsberg, C., Ryding, S.-O., Claesson, A. & Forsberg, A. 1978. Water chemical analyses and/or algal assay? Sewage effluent and polluted lake water studies. Mitt.Int.Ver.Limnol. 21:352-363. Häkkinen, H. & Anttila-Huhtinen, M. 21. Pyhtää-Kotka-Hamina merialueen yhteistarkkailun yhteenveto vuodelta 29. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 21/21. Pitkänen, T. 28. Uimavesien mikrobiologinen laatu ja analytiikka. Ympäristö- ja Terveyslehti 2:28, s. 16-19. Suomen ympäristökeskus 21. Vesitilannekatsaukset. Ympäristöhallinnon www-sivut, www.ymparisto.fi > Ympäristön tila > Pintavedet > Ajankohtainen vesi- ja lumitilanne > Kuukausittaiset vesitilannekatsaukset Åkerberg, A. & Raunio J. 21. Ruotsalainen-Konnivesi -vesialueen tila vuonna 29. - Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 195/21, 39 s + 2 s + liitteet. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 2/21 33
LIITTEET 1 Kartta: Kymijoen vedenlaadun seuranta-asemat ja kuormittajat 2 Kymijoen alaosan velvoitetarkkailujen näytepisteet ja koordinaatit sekä analyysien määritysmenetelmät 3 Säätiedot Valkealan Utissa 29 4 Kymijoen virtaamat 29 5 Kymijoen pistekuormitus 29 6 Ainevirtaamien laskentamenetelmät ja Kymijoen ainevirtaamat mereen vuonna 29 7 Kymijoen jokihaarojen kuukausittaiset ainevirtaamat mereen 29 8 Vedenlaatutulokset 29
Jaala Pyhäjärvi Mänty harjun reitti LIITE 1 Mankala Voikkaa UPM-Kymmene Kuusanniemen sulfaattisellutehdas Kuusankoski AKANOJA Keltti Valkealan Solvay Chemicals Finland reitti RAPAKOSKI UPM-Kymmene Kymi Yhdyskuntajätevesien purkupaikka Teollisuusjätevesien purkupaikka Vedenlaadun seuranta-asema Voimalaitos tai pato MÄKIKYLÄ Myllykoski Myllykoski Paper HALKONIEMI ELIMÄKI KIRKONKYLÄ Tallusjoki Anjala Stora Enso Anjalankosken tehtaat Teutjoki HURUKSELA Muhjärvi HUHDANNIEMI 5 1 km VASTILA Teutjärvi Hirvikoski Tammijärvi Hirvivuolle Paaskoski Strömfors Loosarinkoski Strömfors Electric PETJÄRVI EDISKOSKI Stockfors AHVENKOSKI PYHTÄÄ kk Struka Ahvenkoskenlahti PERNOO Koivukoski KOKONKOSKI Korkeakoski Sonoco-Alcore KARHULA Kotka Kymijoen alaosan pistekuormittajat, vedenlaadun seuranta-asemat, voimalaitokset ja padot.
LIITE 2 Kymijoen alaosan yhteistarkkailun näytepisteet ja koordinaatit vuonna 29 Fysikaalis-kemiallisen seurannan asemat: Kymijoki Rapakoski 63 675465-34826 Kymijoki Huruksela 33:56 672945-348745 Kymijoki Ahvenkoski 1 67931-346999 Kymijoki Kokonkoski 14 67187-349349 Kymijoki Karhula 22:561 67167-349633 Klorofyllihavaintoasema Tammijärvi 67162-347554 Käytetyt määritysmenetelmät: KCL Kymen Laboratorio Oy Määritys Yksikkö Koodi Standardi o C Lämpötila T_WM Happipitoisuus mg/l O2_DTB SFS 34 Hapen kyllästysaste % O2_STB Sameus FNU TBY_SNT SFS-EN 2727 Kiintoaine mg/l RE_SGFC SFS 337 Sähkönjohtokyky ms/m CTY_25L SFS-EN 27888 ph PH_L25 SFS 321 Alkaliteetti mmol/l ALK_NP42 SFS35:1981 Väriluku Pt mg/l CNR_NC EN ISO 7887 COD Mn O 2 mg/l CODMN_NT SFS 336:1981 TOC mg/l TOC SFS-EN 1484:1997 Kokonaistyppi g/l NTOT_NA SFS 331 NO 2 + NO 3 -N g/l NO23_NA SFS-EN ISO 13395 NH 4 -N g/l NH4N_NS SFS 332 Kokonaisfosfori g/l PTOT_NS SFS 326 Liuennut kok.fosfori g/l PTOT_DS SFS 326 Fe g/l FE_NST SFS 328 Mn g/l MN_ASF SFS 333 Cl mg/l CL_FIC SFS-EN 134-1 SO 4 mg/l SO4_FIC SFS-EN 134-1 SiO 2 mg/l SIO2_NAA AK Med SIL1 Ca mg/l CA_NF SFS 344 Mg mg/l MG_NF SFS 318 K mg/l K_NF SFS 317 Na mg/l NA_NF SFS 317 Al mg/l AL_NG SFS-EN ISO 122 Fekaaliset streptokokit kpl/1 ml FS35_F2K SFS-EN ISO 7899-2/ Kokonaiskolit kpl/1 ml TCF-635 Colilert Escherichia coli kpl/1 ml EC-636 Colilert Klorofylli a g/l CP_E SFS 5772