Vaikuttavuusarviointi

[Documen type] 1 (6) Puustinen Tomi Vaikuttavuusarviointi Suunniteltujen toimenpiteiden vaikuttavuutta ja vaikutuksia Puruveden ja sen eri lahtialueiden tilaan arvioitiin FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy:n toimesta. Arvioinnista vastasivat ins. AMK Tomi Puustinen ja limnologi Kari Kamppi. Vaikuttavuusarvioinnissa laskettiin valuma-aluekohtaisesti toimenpiteillä saavutettava kuormitusvähennys vuositasolla. Kuormituksesta tarkasteltiin kiintoaines, kokonaisfosfori- ( P) ja kokonaistyppi ( N). Kuormitusvähennykseen perustuen arvioitiin toimenpiteiden vaikuttavuutta Puruveden tilan kannalta. Eri vesiensuojelutoimenpiteiden reduktio saatiin kirjallisuuden perustella. Arvioinnissa käytetyt reduktiot on esitetty taulukossa 1. Lisäksi kunkin valuma-alueen osalta arvioitiin suunnitelluilla toimenpiteillä käsiteltävän pinta-alan osuus koko valuma-alueesta. Arvioinnissa käytetyt käsiteltävien pinta-alojen osuudet valuma-alueittain on esitetty taulukossa 2. Taulukko 1. Vesiensuojelutoimenpiteiden reduktiot (%). Toimenpide P N Laskeutusallas 1,4 35 20 0 Kosteikko 2 60 25 10 Putkipato 3 70 49 65 Virtaaman säätö * 35 20 0 Pohjapato * 35 20 0 Pintavalutuskenttä 4 75 25 27 *Oletettu olevan samansuuruinen kuin laskeutusaltaalla. 1 Hammar et al. 2006. Kosteikkojen ja laskeutusaltaiden vesiensuojelullisesta merkityksestä metsätalouskuormitteisilla alueilla. Pohjois-Savon ympäristökeskuksen raportteja 5/2006. 2 Puustinen et al. 2007. Maatalouden monivaikutteisten kosteikkojen suunnittelu ja mitoitus. Suomen ympäristö 21/2007. 3 Marttila H & Klöve B 2010. Managing runoff, water quality and erosion in peatland forestry by peak runoff control. Ecological engineering, 36(7), 900-911. 4 Pöyry 23.4.2013. Vapo Oy. Turvetuotantoalueiden vesistökuormituksen arviointi, Vedenlaatu- ja kuormitustarkastelu vuosien 2003-2011 tarkkailuaineistojen perusteella. Kuormituksen väheneminen valuma-alueittain Suunniteltujen toimenpiteiden avulla arvioidaan Puruveteen tulevan kuormituksen vähenevän kiintoaineen osalta noin 26 %. Kokonaisfosforin osalta kuormitus vähenee noin 9 % ja kokonaistypen osalta noin 11 %. Eri valuma-alueiden välillä on suuria eroja kuormituksen vähenemisessä, minkä vuoksi paikallisesti kuormituksen vähenemisen vaikutukset voivat olla merkittäviäkin. Kuormituksen väheneminen valuma-aluekohtaisesti on esitetty ao. taulukossa. Lähivaluma-alueen (4.181) pinta-alasta vähennettiin Puruveden järvialtaan pinta-ala ja siihen suoraan kohdistuva laskeuman aiheuttama kuormitus. Jouhenjoen valuma-alueen (4.183) osalta kuormituksen vähenemänä käytettiin FCG Suunnittelu ja tekniikka Oy:n laatimassa vesiensuojelun yleissuunnitelmassa esitettyjä reduktioita. FCG Design and Engineering Ltd Osmontie 34, P.O. Box 950, FI-00601 Helsinki Tel. +358 10 4090, fax 010 409 5001, www.fcg.fi VAT No FI24740310 Registered Office Helsinki

FCG DESIGN AND ENGINEERING LTD [Documen type] 2 (6) Taulukko 2. Kuormituksen väheneminen valuma-alueittain. Valumaalue Pintaala (km2) Käsiteltä vän pintaalan osuus % Kuormitusvähennys (kg/a) % P N P N 4.181 408.80 * 38 1400 000 740 * 12 000 * 21 9 8 4.182 17.70 48 56 000 44 320 23 9 6 4.183 17.20 90 140 000 250 950 47 30 ** 13 ** 4.184 73.30 64 310 000 220 5 800 36 17 17 4.185 15.83 66 120 000 66 1 300 42 19 19 4.186 8.81 100 78 000 28 680 68 31 34 4.187 16.00 63 86 000 45 750 36 16 15 4.188 32.00 70 200 000 140 2 100 41 22 23 4.189 9.60 100 54 000 29 150 30 10 5 Yhteensä 599.24 48 2444 000 1 562 24 050 26 9 11 *Ei sisällä Puruveden pinta-alaa eikä Puruveteen tulevaa laskeumaa. **FCG:n yleissuunnitelmasta Suunniteltujen kunnostustoimenpiteiden vaikutuksesta Puruveteen tulevan kiintoaines kuormituksen vähenemistä voidaan pitää merkittävänä lähes kaikilla valuma-alueilla. Kokonaisfosforin osalta merkittävään kuormituksen vähenemiseen päästään Jouhenjoen, Myllypuron-Särkänjoen ja Hälvänjoen valuma-alueilla sekä kohtuulliseen vähenemiseen Kuonanjoen, Hepojoen-Rauvanjärven, Mörköjoen ja Siimesjoen valuma-alueilla. Kokonaistypen osalta kuormituksen väheneminen on samaa luokkaa kuin kokonaisfosforilla. Kuormituksen väheneminen vuodenajoittain Kuonanjoen valuma-alue (4.184) ja sen Puruvedessä sijaitseva laskualue Savonlahti on vedenlaatuseurantojen perusteella kärsinyt viime vuosina näkyvimmin rehevöitymisen kiihtymisestä. Tämän vuoksi Kuonanjoen valuma-alueelle tehtiin tarkempi tarkastelu kuormituksen jakaantumisesta eri vuodenaikojen mukaan. Kuormituksen jakaantuminen vuoden aikana selvitettiin Suomen ympäristökeskuksen vesistömallin VEMALA osion vuosien 2000-2011 simuloiduilla kuormitusarvoilla. Tarkastelussa vuodenajat muodostettiin seuraavasti: talvi joulu-helmikuu kevät maalis-toukokuu kesäkuu kesä-elokuu syksy syys-marraskuu VEMALA mallin simuloitujen kuormitusarvojen perusteella kuormitus jakaantuu eri vuodenaikoina oheisen taulukon 3 mukaisesti.

FCG DESIGN AND ENGINEERING LTD [Documen type] 3 (6) Taulukko 3. Kuormituksen jakaantuminen eri vuodenaikoina Kuonanjoen (4.184) valuma-alueella. Osuus koko vuoden kuormituksesta (%) Kuormitusvähennys (kg) Vuodenaika P N P N Talvi 21 20 25 65 000 36 1500 Kevät 38 38 33 120 000 69 1900 Kesä 13 14 9 40 000 25 520 Syksy 28 28 33 87 000 51 1900 Kuormituksen väheneminen Puruveden eri osissa Kuormituksen vähenemistä ja sen vaikutuksia tarkasteltiin Puruveden eri osissa, lähinnä järven lahtialueilla. Lahtialueet ovat tyypillisesti järveen laskevan kuormituksen vastaanottavaa aluetta, joten niihin kohdistuu muuta järveä suurempi riski kärsiä kuormituksesta ja edelleen rehevöitymisestä. Puruveden eri osiin kohdistuvan kuormituksen väheneminen on esitetty taulukossa 4.

FCG DESIGN AND ENGINEERING LTD [Documen type] 4 (6) Taulukko 4. Kuormituksen väheneminen Puruveden eri osissa. Osa-alueet on järjestetty fosforikuormituksen vähennyksen mukaisesti (pienimmästä vähennyksestä suurimpaan). Kuormitusvähennys kg/a (pyöristetty) % (vuositasolla) Puruveden alue P N P N Fosforikuormituksen vähennys pieni (0-10 %) Aittolahti 6 000 4 0 9 % 5 % 0 % Poroniemenlahti 33 000 15 120 21 % 10 % 0 % Ketolanlahti, Kokonlahti 19 000 8 93 25 % 10 % 5 % Vasamanlahti 8 900 6 120 16 % 10 % 10 % Fosforikuormituksen vähennys pienehkö (11-20 %) Muholanlahti (Enanlahden pohjukka) 54 000 29 150 30 % 13 % 5 % Ruokolahti 82 000 56 380 27 % 14 % 6 % Paljakanlahti 38 000 14 230 39 % 14 % 11 % Ukonniemenselkä, Pärnälahti, Salkolahti 26 000 15 330 26 % 15 % 15 % Liittolahti (Sorvaslahden osa) 19 000 10 32 35 % 17 % 3 % Levälahti 22 000 10 50 38 % 18 % 4 % Hummonlahti 110 000 55 830 35 % 18 % 13 % Sorvaslahti 83 000 46 800 35 % 19 % 15 % Hautalahti 2 700 2 56 28 % 20 % 26 % Enanlahti 55 000 32 550 35 % 20 % 16 % Suurikylänlahti 60 000 35 500 35 % 20 % 13 % Avo-Puntunen 94 000 39 510 50 % 20 % 12 % Fosforikuormituksen vähennys kohtalainen (21-30 %) Hautalahti 120 000 68 1 400 41 % 21 % 19 % Ängervöinen 60 000 40 800 32 % 21 % 20 % Majalahti (Kaarinselkä) 18 000 12 250 32 % 21 % 20 % Savonlahti 310 000 220 5 800 35 % 21 % 17 % Hummonselkä 150 000 89 1 300 39 % 22 % 15 % Kiukuunlahti 13 000 7 190 44 % 22 % 28 % Ruokkeenlahti 16 000 7 88 55 % 23 % 14 % Mustanselkä 200 000 140 2 100 41 % 24 % 23 % Olavinlahti, Tappulahti 27 000 19 560 35 % 25 % 33 % Lautalahti 35 000 15 130 60 % 25 % 10 % Haapaniemenlahti 8 600 4 32 60 % 25 % 10 % Nunnanlahti 15 000 6 54 60 % 25 % 10 % Ristilahti 170 000 85 1 100 51 % 26 % 16 % Ukonlahti 71 000 37 520 52 % 27 % 17 % Pienilahti, Pahatsonlampi, Mykkiinselkä 39 000 20 370 54 % 27 % 23 % Mustanselkä 14 000 9 190 42 % 28 % 26 % Naaranlahti 170 000 93 1 700 55 % 29 % 24 % Jouhenlahti 140 000 250 950 47 % 30 % 13 % Fosforikuormituksen vähennys suurehko (>30 %) Myllylahti (Hummonlahden pohjukka) 78 000 28 680 68 % 33 % 34 % Haudanlahti, Ristilahti 77 000 38 850 68 % 33 % 34 %

FCG DESIGN AND ENGINEERING LTD [Documen type] 5 (6) Vaikutukset lahtialueiden tilaan Paikallisten lahtialueiden rehevyyden (mm. leväsamennuksen) kannalta vuodenaikaistarkastelussa fosfori- ja typpikuormitus on kesäaikana merkitykseltään suurin, koska kesällä muut rehevyyttä (levätuotantoa) säätelevät tekijät eli mm. valon määrä ja lämpötila eivät juuri rajoita levien kasvua. Lisäksi virkistyskäyttö painottuu kesäaikaan. Oletettavasti fosfori on näillä alueilla merkittävin rehevyyttä säätelevä ravinne. Lahtialueilla, joilla fosforikuormituksen vähennys on vuositasolla pieni (0-10 %) tai melko pieni (10-20 %), vaikutus veden kesäaikaiseen leväsamennukseen tai mahdollisiin paikallisiin leväkukintoihin on pieni. Periaatteessa kaikki kuormituksen vähentyminen vähentää vesistön rehevyyttä, mutta näillä kuormitusvähennyksillä vaikutus on vielä varsin pieni. Lahtialueilla, joilla fosforikuormituksen vähennys on vuositasolla kohtalainen (21-30 %) tai suurehko (>30 %), veden kesäaikaisessa leväsamennuksessa voidaan havaita jonkin verran vähentymistä ja mahdolliset paikalliset leväkukinnat voivat vähentyä tai loppua (myös sääoloilla on leväkukintojen muodostumisessa tärkeä merkitys). Muulloin kuin keväällä (jäiden lähdön jälkeisenä aikana) ja kesällä fosfori- ja typpikuormituksen vähentämisellä vähemmän vaikutusta lahtien paikalliseen veden laatuun, koska syksyllä ja talvella valon määrä ja osittain lämpötila säätelevät rehevyyttä fosforin ja typen sijasta, ja koska veden laatuun liittyvä virkistyskäyttö on pienempää näinä vuodenaikoina. Kuitenkin myös syksyn ja talven fosfori- ja typpikuormituksen vähentämisellä on merkitystä veden laadulle, koska syksyn ja talven ravinnekuormituksen vähentäminen voi jonkin verran pienentää järven rehevyyttä myös keväällä ja kesällä, ainakin koko järven mittakaavassa. Suunnitellut vesiensuojelutoimet vähentävät tehokkaimmin kiintoainekuormitusta. Tämä voi näkyä järveen laskevien uomien suualueiden välittömässä läheisyydessä valumavesien mukana tulevan sameuden vähentymisenä. Kesällä maa-alueilta vesistöön tuleva fosfori- ja typpikuormitus on luontaisesti pienempi kuin muina vuodenaikoina (vrt. edellä Taulukko 3). Tämä johtuu keskimääräistä pienemmistä virtaamista kesällä, koska virtaaman suuruus (valumavesien määrä) ja vesistökuormituksen suuruus liittyvät toisiinsa hyvin läheisesti. Toisaalta kesäajan keskitasoa pienempi kuormitus on ollut vallitseva tilanne jo tähänkin saakka, ja lahtialueilla on jossakin määrin esiintynyt paikallisia rehevyyshaittoja. Siten kesäaikainen kuormituksen vähentäminen periaatteessa parantaa veden laatua, vaikka kesällä kuormitus on pienempää myös luontaisesti. Toimenpiteiden vaikutus lahtialueiden veden laatuun pitkällä aikavälillä Arviona voidaan esittää, että alle 20 % kuormitusvähennyksellä (fosfori ja typpi) vaikutus veden laatuun on pitkäaikaisessa tarkastelussa suhteellisen pieni. 20-30 % kuormitusvähennyksellä olisi jonkin verran mahdollisuuksia paikallisen rehevöitymiskehityksen pysäyttämiseen, ja yli 30 % kuormitusvähennyksellä mahdollisuudet olisivat kohtalaisia tai hyviä. Yleisenä ajatuksena edellä esitetyssä arviossa on, että merkittävään toivottuun vaikutukseen tarvitaan merkittävä kuormitusvähennys. Vesiekosysteemeillä on taipumusta vastustaa muutoksia, joten kuormituksen vähentymisen ja veden laadun parantumisen välillä voi olla merkittävä viive. Vesistöjen veden laadussa on usein mm. sääoloihin liittyvää luontaista vaihtelua, jonka vuoksi vesiensuojelutoimien vaikutuksia voi olla vaikea erottaa ainakin lyhyellä (muutama vuosi) aikavälillä. Rehevöitymiseen liittyvien haittavaikutusten lisääntymisen tai vähentymiseen vaikuttavat kuormitusmuutosten lisäksi myös muut tekijät, kuten eliöiden väliset vuorovaikutukset, jotka ovat melko vaikeasti ennustettavia. Esimerkiksi veden kirkastuminen voi johtaa vesikasvien aiempaa rehevämpään kasvuun. Lisäksi ilmastonmuutos voi lisätä tulokuormia (eli vesiensuojelurakenteiden käsiteltäväksi tulevia kuormia),

FCG DESIGN AND ENGINEERING LTD [Documen type] 6 (6) koska pitkällä aikavälillä talviaikaiset valumat luultavasti kasvavat ja sateisuudessa voi tapahtua muutoksia kun tarkastellaan koko vuoden sademäärää. Valumavesien määrä ja kuormitus vesistöön ovat kiinteästi sidoksissa toisiinsa. Vaikka yksittäisillä toimilla olisi vain pieni vaikutus tietyn lahden tai koko järven kokonaiskuormitukseen, toimenpiteitä on kuitenkin vesiensuojelun kannalta suotuisaa tehdä, jos toimenpiteeseen tarvittavien resurssien määrä pysyy kohtuullisena. Yleensä hajakuormituksen vähentämiseen tähtäävä vesiensuojelu etenee pienin paikallisin askelin, mutta niiden määrän kertyessä on mahdollista saavuttaa vähitellen ja pidemmällä ajalla näkyviä tuloksia.