Vedenlaadun alueellinen jakauma Olkiluodon edustalla heinäkuussa 2008

Työraportti 2008-86 Vedenlaadun alueellinen jakauma Olkiluodon edustalla heinäkuussa 2008 Antti Lindfors Olli Huttunen Joose Mykkänen Joulukuu 2008 POSIVA OY Olkiluoto FI-27160 EURAJOKI, FINLAND Tel +358-2-8372 31 Fax +358-2-8372 3709

Työraportti 2008-86 Vedenlaadun alueellinen jakauma Olkiluodon edustalla heinäkuussa 2008 Antti Lindfors Olli Huttunen Joose Mykkänen Luode Consulting Oy Joulukuu 2008 Karttaoikeudet: Maanmittaushallitus lupa nro 41/MYY/08 Posivan työraporteissa käsitellään käynnissä olevaa tai keskeneräistä työtä. Esitetyt tulokset ovat alustavia. Raportissa esitetyt johtopäätökset ja näkökannat ovat kirjoittajien omia, eivätkä välttämättä vastaa Posiva Oy:n kantaa.

TIIVISTELMÄ Olkiluodon edustan vedenlaatua selvitettiin liikkuvista veneistä tehtyjen läpivirtausmittausten avulla heinäkuun ensimmäisellä viikolla vuonna 2008. Mittausten aikana kerättiin useita kymmeniä tuhansia havaintoja sisältävä aineisto, jonka perusteella alueellisesta vedenlaadunvaihtelusta laadittiin pintakartat. Toisena mittausmenetelmänä käytettiin vertikaaliluotauksia, joiden avulla selvitettiin vedenlaadun käyttäytymistä syvemmissä vesikerroksissa Eurajoensalmessa. Tulosten perusteella havaittiin, että alueella esiintyy suhteellisen voimakas rannikko-avomeri gradientti, jota alueelle tulevat makeat vedet voimistavat. Tässä raportissa kerättyä aineistoa voidaan hyödyntää lisäksi samaan aikaan alueella tehtyjen hyperspektrikuvausten tulkinnassa. Avainsanat: Vedenlaatu, läpivirtausmittaukset, alueellinen vaihtelu

Areal Changes in Water Quality in Olkiluoto Area in July 2008 ABSTRACT Areal changes in water quality were measured with a special flow through system in Olkiluoto region during the first week of July 2008. Altogether several tens of thousands records were measured and published as high resolution surface maps. Another complementary method was used to collect information from deeper layer of Eurajoensalmi. In this method water quality is measured with a profiling sonde that gives information from different quality parameters together with depth information. A relatively strong gradient between coastal water and open sea was seen based on the vertical profiles. This gradient was strongly modified by the river waters entering the strait in eastern part. Results presented in this report can be used as field calibration for hyperspectral imaging that was collected same time from study site. Keywords: water quality, flow through mapping, areal variability

1 SISÄLLYSLUETTELO TIIVISTELMÄ ABSTRACT 1. JOHDANTO... 2 2. MITTAUSMENETELMÄT JA AINEISTO... 3 3. TULOKSET JA JOHTOPÄÄTÖKSET... 7 3.1 Lämpötila ja suolapitoisuus... 7 3.2 Sameus... 9 3.3 Nitraattityppipitoisuus ja liuenneen orgaanisen hiilen pitoisuus... 10 3.4 Valaistun kerroksen paksuus ja a-klorofyllipitoisuus... 12 3.5 Kokonaisfosforipitoisuus... 14 3.6 Arvio sedimentaatio- ja resuspensioherkkyydestä... 15 3.7 Vertikaaliluotaukset... 16 3.8 Yleistä aineistosta... 23 4. YHTEENVETO TULOKSISTA... 24 LIITE 1. Esimerkkejä mittaustulostiedostoista... 25 LIITE 2. Käytetyt lyhenteet ja selosteet... 29 LIITE 3. Olkiluodossa 20 metrin korkeudella mitattu tuulen tulosuunta ja nopeus 16.6.-4.7.2008 välisenä aikana.... 30

2 1. JOHDANTO Tässä raportissa esitetään heinäkuun ensimmäisellä viikolla vuonna 2008 tehtyjen vedenlaatumittausten tulokset Olkiluodon lähiympäristössä (kuva 1). Pintaveden laadun ja fysikaalisten ominaisuuksien alueellista vaihtelua mitattiin automaattisten mittalaitteiden avulla liikkuvasta veneestä. Lisäksi alueella tehtiin kahtena päivänä sarjat vertikaaliluotauksia joiden avulla kerättiin tietoa syvemmissä vesikerroksissa tapahtuvasta vedenlaadun vaihtelusta. Alueen matalista osista kerättiin lisäksi asiakkaan toimesta sarja vesinäytteitä, jotka analysoitiin samoilla mittalaitteilla kuin muissa mittauksissa käytetyt laitteistot olivat. Osa alueelta kerätyistä näytteistä toimitettiin laboratorioon kalibrointi- ja vertailunäytteiksi. Saatujen tulosten perusteella laadittiin Olkiluodon lähialueista vedenlaatukartat, joita voidaan käyttää esim. samaan aikaan suoritettujen hyperspektrikuvausten vertailuaineistoksi.

3 2. MITTAUSMENETELMÄT JA AINEISTO Alueella mitattiin pintaveden ominaisuudet veneeseen asennetun läpivirtauslaitteiston avulla yli 23.000 pisteessä (Kuva 2). Mitattavat muuttujat olivat lämpötila, suolapitoisuus, sameus ja a-klorofyllipitoisuus. Lisäksi kerättiin lähes 900 havaintoa nitraattitypen ja liuenneen orgaanisen hiilen (DOC) pitoisuusvaihteluista. Pintakartoitusten lisäksi alueella tehtiin luotauksia, joilla vesimassan kerrostuneisuus voitiin selvittää pinnalta pohjaan, vertikaaliluotauksia tehtiin Eurajoensalmessa sekä kahdella poikkilinjalla kaikkiaan 42 paikassa (Kuva 3). Kuva 1. Raportissa esiintyviä paikkoja. Layout: Posiva Oy. Maanmittauslaitos 41/MYY/08.

latitudi [ P] latitudi [ P] 4 ajoreitit ja vesinäytepisteet 07/2008 61.29 61.24 61.19 61.14 21.25 21.35 21.45 21.55 21.65 longitudi [ I] Kuva 2. Mittausreitti 3.7.2008 sekä Posiva Oy:n omat vesinäytepisteet (punaisella) ja läpivirtausmittausaineiston vertailu- ja kalibrointipisteet (vihreällä). 61.28 vertikaaliluotauspisteet 07/2008 61.26 61.24 61.22 21.36 21.41 21.46 21.51 21.56 longitudi [ I] Kuva 3. Vertikaaliluotauslinjat 2.7.2008 (vihreät pisteet) ja 4.7.2008 (punaiset pisteet).

5 Läpivirtausmenetelmässä näytevesi johdetaan mittauslaitteistoon noin 0,5 m syvyydeltä aluksen alta. Laitteisto koostuu useasta optisesta ja sähköisestä mitta-anturista, joiden läpi analysoitava vesi kiertää. Mittaukset suoritetaan liikkuvasta veneestä. Mittauksia suoritetaan yhden sekunnin välein, jotka vastaavat ajonopeudesta riippuen 5-15 m matkaa. Kaikki mittaustulokset tallennetaan yhdessä satelliittipaikannukseen perustuvan GPS -paikkatiedon kanssa. Lämpötila ja johtokykyarvot sekä sameus mitattiin YSI 6600-sarjan moniparametrianturilla. Nitraattitypen ja liuenneen orgaanisen hiilen pitoisuus määritettiin S::can Spectro::lyser sondilla, joka määrittää tutkittavien aineiden pitoisuudet UV-VIS alueelta mitatun optisen spektrin perusteella. Tämän lisäksi määritettiin valon attenuaatio- ja absorptioarvot yhdeksällä kanavalla WetLabs AC-9 laitteistolla. Laitteiston keräämästä datasta on lisäksi laskettu arvio valaistun kerroksen paksuudelle valon kokonaisvaimenemiselle sekä klorofyllipitoisuuden vaihtelulle. Valaistun kerroksen paksuus laskettiin valon kokonaisvaimenemisen avulla perustuen yleisesti optisessa vesistötutkimuksessa käytettyihin kaavoihin. Kokonaisvaimenemisen ja valaistun kerroksen paksuuden välinen relaatio laskettiin määrittämällä syvyys, jossa pintaan tulevasta valomäärästä on jäljellä 1 %, mitä käytettään yleisesti karkeana minimitasona yhteyttämiseen tarvitsemalle valomäärälle. Klorofyllipitoisuus määritettiin Luode Oy:n kehittämällä bio-optisella mallilla, joka perustuu usean sadan laboratorioanalyysin tuloksiin, jotka on kerätty eri puolilta pohjoismaita. Malli laskee kerättyjen absorptioarvojen avulla pitoisuusarvion a-klorofyllille. Läpivirtausmittausten aikana kerättiin kaikkiaan yhdeksästä paikasta vertailu- ja kalibrointivesinäytteet. Näytteet analysoitiin Lounais-Suomen vesi- ja ympäristötutkimus Oy:n laboratoriossa Turussa. Läpivirtausmittausten aikana kerätty data kalibroitiin vastaamaan paikallisia olosuhteita vesinäytteiden avulla laadittujen kalibrointikertoimien avulla. Kalibrointikertoimet laadittiin tekemällä matemaattinen sovitus kenttälaitteistoilla mitattujen tulosten ja vesinäytetulosten välille. Taulukossa 1. on esitetty mittauksissa käytetyt instrumentit ja laitevalmistajien ilmoittamat tarkkuudet kullekin instrumentille. Taulukko 1. Käytetyt instrumentit ja niiden mittaustarkkuudet Parametri Instrumentti Mittausalue Resoluutio Tarkkuus Sameus YSI 6136 0 1000 NTU 0,1 NTU 5% tai 2 NTU Suolapitoisuus YSI 6560 0 70 ppt 0,01 ppt 1% / 0,1 ppt Lämpötila YSI 6560-5 +45 C 0,01 C 0,15 C Nitraattityppi S::can 0 20 mg/l 0,01 mg/l 0,02 mg/l DOC S::can 0 20 mg/l 0,01 mg/l 0,02 mg/l att, abs, scat AC-9 10 cm 0 100 1/m 0.01 1/m 0.01 1/m Vertikaalisten luotauslinjojen aineisto kerättiin YSI 6600-sarjan moniparametrianturilla. Luotauksessa laitteisto lasketaan pinnalta pohjaan nopeudella 5-20 cm/s. Luotauksen aikana laite tallentaa edellä mainittujen muuttujien lisäksi myös syvyyden. Luotauslinjojen avulla laadittiin vesimassan kerrostuneisuutta kuvaavat poikkileikkauskuvat.

6 Mittauslinjat toistettiin kahtena päivänä (2.7.2008 ja 4.7.2008), jotta saatiin käsitys kuinka nopeasti vedenlaatu Eurajoensalmessa voi vaihdella. Mittausjaksolla ja sitä edeltävällä ajalla vallinneesta tuulitilanteesta kerättiin tietoa Olkiluodon alueella sijaitsevalla Teollisuuden Voiman säämastolla. 20 metrin korkeudelta kerätyt tuulentulosuunta ja nopeushavainnot löytyvät raportin lopusta liitteestä 3. Mittausjaksolla vallinneet tuulet olivat pääasiassa luoteen ja pohjoisen välillä.

latitudi [ P] 7 3. TULOKSET JA JOHTOPÄÄTÖKSET 3.1. Lämpötila ja suolapitoisuus Mittaustulosten perusteella alueen lämpötiloissa havaittiin noin 10 asteen vaihtelu (Kuva 4). Korkeimmat lämpötilat mitattiin odotetusti voimalaitoksen jäähdytysvesien purkukanavan läheisyydessä, jossa maksimiarvot olivat noin 25 C. Jäähdytysvedet kulkeutuivat lounaaseen suhteellisen selväpiirteisenä uomana kohti Aikonmaan pohjoisosia. Muualla mittausalueella havaittiin tyypillinen saariston ja avomeren välinen vaiheittuminen. Sisäsaariston lämpötilat olivat noin 4-5 astetta korkeammat kuin avomerellä havaitut pintalämpötilat. Suolapitoisuudessa vaiheittuminen sisälahtien ja avomeren välillä oli voimakkaampaa (Kuva 5). Sisälahdista erityisesti Eurajoensalmessa havaittiin voimakas gradientti, kun Eurajoen vesimassat sekoittuivat meriveden kanssa. Suolapitoisuudessa havaittiin vielä noin 7-9 km etäisyydellä Eurajoen suusta jokiveden vaikutuksia. Voimakkain vaiheittuminen tapahtui kuitenkin jo 2-5 km kohdalla mitattuna Eurajoen suulta. Korkeimmat mitatut suolapitoisuudet olivat noin 5,6 promillea. lämpötila Olkiluodon ympäristössä 07/2008 61.29 25 C 24 C 23 C 61.24 22 C 21 C 20 C 19 C 61.19 18 C 17 C 16 C 15 C 61.14 21.25 21.35 21.45 21.55 21.65 longitudi [ I] Kuva 4. Veden pintalämpötilakartta 3.7.2008 tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella.

latitudi [ P] 8 suolapitoisuus Olkiluodon ympäristössä 07/2008 61.29 6 ppt 5 ppt 61.24 4 ppt 3 ppt 61.19 2 ppt 1 ppt 0 ppt 61.14 21.25 21.35 21.45 21.55 21.65 longitudi [ I] Kuva 5. Veden suolapitoisuus 3.7.2008 tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella.

latitudi [ P] 9 3.2. Sameus Sameuden alueellisessa vaihtelussa näkyivät selvimmin jokivesien vaikutukset sekä matalan saariston alueet, joissa aiheutuu tuulen aikaansaamana voimakasta pohjasedimentin resuspensiota. Resuspension vaikutukset näkyvät koko vesipatsaassa sameusarvojen nousuna (Kuva 6). sameus Olkiluodon ympäristössä 07/2008 61.29 20 NTU 61.24 15 NTU 10 NTU 61.19 5 NTU 0 NTU 61.14 21.25 21.35 21.45 21.55 21.65 longitudi [ I] Kuva 6. Veden sameus 3.7.2008 tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella.

latitudi [ P] 10 3.3. Nitraattityppipitoisuus ja liuenneen orgaanisen hiilen pitoisuus Nitraattityyppipitoisuuden korkeimmat havainnot tehtiin Eurajoen suistossa sekä Rauman edustalla (Kuva 7), missä pitoisuudet olivat noin 300-400 µg/l. Varsinaisilta avomerialueilla nitraattityppi oli kulunut loppuun. Liuenneen orgaanisen hiilen pitoisuusvaihtelut toisivat samaa saaristo-avomeri vaiheittumisjakoa, pitoisuuksien vaihdellessa 4-8 mg/l välillä (Kuva 8). nitraattityppipitoisuus Olkiluodon ympäristössä 07/2008 61.29 400 µg/l 61.24 300 µg/l 200 µg/l 61.19 100 µg/l 0 µg/l 61.14 21.25 21.35 21.45 21.55 21.65 longitudi [ I] Kuva 7. Veden nitraattityppipitoisuus 3.7.2008 tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella.

latitudi [ P] 11 DOC Olkiluodon ympäristössä 07/2008 61.29 8.0 mg/l 7.5 mg/l 61.24 7.0 mg/l 6.5 mg/l 6.0 mg/l 61.19 5.5 mg/l 5.0 mg/l 4.5 mg/l 4.0 mg/l 61.14 21.25 21.35 21.45 21.55 21.65 longitudi [ I] Kuva 8. Vedessä olevan liuenneen orgaanisen hiilen pitoisuus 3.7.2008 tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella.

latitudi [ P] 12 3.4. Valaistun kerroksen paksuus ja a-klorofyllipitoisuus Optisesta aineistosta lasketun arvion perusteella alueen valaistun kerroksen paksuudet vaihtelivat 1 ja 8 metrin välillä mikä vastaa näkösyvyydeksi muutettuna noin 0,5-4 metriä. (Kuva 9). Tämä vastasi hyvin alueella samanaikaisesti tehtyjä näkösyvyysmittauksia. Olkiluodon niemen luoteiskärjessä havaittu kirkkaamman veden alue aiheutuu todennäköisesti jäähdytysvesien aikaansaamasta imuvaikutuksesta. Alueen a-klorofyllipitoisuusvaiheluista laadittiin lisäksi pintakartta perustuen biooptiseen malliin, jota kalibroitiin alueelta kerättyjen vesinäytteiden avulla. Tulosten perusteella korkeimmat pitoisuudet havaittiin Eurajoen suualueilla sekä Haapasaarenveden eteläosissa (Kuva 10). Myös merialueilla havaittiin laikuittaisia leväkasvustoja. Yleisesti pitoisuudet olivat suhteellisen matalia. valaistun kerroksen paksuus Olkiluodon ympäristössä 07/2008 61.29-1 m -2 m 61.24-3 m -4 m -5 m 61.19-6 m -7 m -8 m 61.14 21.25 21.35 21.45 21.55 21.65 longitudi [ I] Kuva 9. Arvio valaistun kerroksen paksuudesta 3.7.2008 tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella.

latitudi [ P] 13 a-klorofyllipitoisuus Olkiluodon ympäristössä 07/2008 61.29 8 µg/l 7 µg/l 61.24 6 µg/l 5 µg/l 4 µg/l 61.19 3 µg/l 2 µg/l 1 µg/l 0 µg/l 61.14 21.25 21.35 21.45 21.55 21.65 longitudi [ I] Kuva 10. Arvio a-klorofyllipitoisuusvaihtelusta 3.7.2008 tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella.

latitudi [ P] 14 3.5. Kokonaisfosforipitoisuus Läpivirtausaineistosta laskettiin myös arvio kokonaisfosforipitoisuuden alueelliselle jakaumalle perustuen laboratoriossa analysoitujen vesinäytteiden ja sameuden väliseen korrelaation. Arvio perustuu olettamukselle, että suurin osa fosforista on sitoutuneena kiintoaineeseen (Kuva 11). Tulosten perusteella kohonneita arvoja havaittiin erityisesti alueen jokisuistoissa sekä paikoilla joihin tulee pintavesiä maalta. kokonaisfosforipitoisuus Olkiluodon ympäristössä 07/2008 61.29 35 µg/l 33 µg/l 31 µg/l 61.24 29 µg/l 27 µg/l 25 µg/l 23 µg/l 61.19 21 µg/l 19 µg/l 17 µg/l 15 µg/l 61.14 21.25 21.35 21.45 21.55 21.65 longitudi [ I] Kuva 11. Arvio kokonaisfosforipitoisuusvaihtelusta 3.7.2008 tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella.

latitudi [ P] 15 3.6. Arvio sedimentaatio- ja resuspensioherkkyydestä Eurajoen suistosta ja avomereltä kerättyjen mittausaineistojen perusteella alueen sedimentaatio- ja resuspensioherkkyydestä laadittiin arvio. Arvio perustuu jokivesinäytteestä mitatun sameuden ja johtokyvyn suhteeseen jota verrattiin merialueilla mitattuun johtokyky- ja sameussuhteeseen. Suhteen perusteella on laskettu %-luku kuvaa mitattujen sameuslukemien suhdetta ennustettuihin sameusarvoihin. Mitä suurempi luku on sitä enemmän alueella esiintyy ylimääräistä sameutta kuin mitä laimenemisen/ sekoittumisen perusteella ennustettiin. Tulosten perusteella Eurajoen suualueet ja koko Eurajoensalmen itäosat ovat niin matalia ja tuuliherkkiä että alueella esiintyy voimakkaana resuspensiota, joka nostaa pohjaan laskeutuneen kiintoaineen uudelleen vesimassaan laajoilla alueilla (Kuva 12). Varsinaista sedimentaatiota, jossa mitatut sameuslukemat olivat pienempiä kuin ennustetut arvot olivat esiintyy Olkiluodon länsikärjen ja Vähäniemen länsipuolisilla alueilla. arvio sedimentaatiosta Olkiluodon ympäristössä 07/2008 61.29 100 % 61.24 50 % 61.19 0 % -50 % 61.14 21.25 21.35 21.45 21.55 21.65 longitudi [ I] Kuva 12. Arvio sedimentaatio- ja resuspensioherkkyydestä 3.7.2008 tehtyjen läpivirtausmittausten perusteella.

16 3.7. Vertikaaliluotaukset Vertikaaliluotausten perusteella Eurajoensalmen pintalämpötilat kasvoivat noin asteella 2-4.7.2008 välisenä aikana (Kuvat 13-14). Samaan aikaan havaittiin mittauslinjan länsipäässä, Kallan saaren läheisyydessä, kylmän vesimassan tunkeutuneen voimakkaana kohti itää. Syvemmissä vesikerroksissa lämpötila oli laskenut paikoin jopa 5 astetta. Myös suolapitoisuudessa havaittiin makean veden kerroksen ohentuneen ja työntyneen pidemmälle kohti länttä (Kuvat 15-16). Avomereltä tullut suolaisempi vesimassa oli noussut ylemmäksi ja pakottanut jokivedet ohuemmaksi kerrokseksi. Sameusarvoissa meriveden tunkeutuminen Eurajoen suualueita kohti näkyy vielä voimakkaampana (Kuvat 17-18). Kahdella pohjois-eteläsuuntaisella poikkilinjalla, jotka kulkivat välillä Laukkari- Rannankulma sekä Marikarinnokka - Vähäniemi havaittiin jokivesien kulkeutuvan rantojen lähellä ja suolaisemman ja kirkkaamman meriveden tunkeutuvan salmen keskivaiheilla kohti itää (Kuva 19-24). Vertikaaliluotauksissa saatujen tulosten perusteella alueen vedenlaatu voi vaihdella suhteellisen nopeasti jo muutaman vuorokauden kohdalla. Erityisesti lännenpuoleisilla tuulilla avomereltä tulevat vesimassat pääsevät tunkeutumaan vapaasti vähäisen saariston takia pitkälle kohti rantavyöhykettä, ja näin ollen muuttavat alueen lämpötila ja suolapitoisuutta nopeasti.

syvyys [m] syvyys [m] 17 0-2 Veden lämpötila linjalla Verkkokari-Kalla 2-7-2008 20 C 19 C -4 18 C -6 17 C -8-10 -12 0 2 4 6 8 10 12 etäisyys pisteestä 1 [km] 16 C 15 C 14 C 13 C Kuva 13. Veden lämpötila Eurajoensalmessa itä-länsisuuntaisella linjalla 2.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin. 0-2 Veden lämpötila linjalla Verkkokari-Kalla 4-7-2008 20 C 19 C -4 18 C -6 17 C -8-10 -12 0 2 4 6 8 10 12 etäisyys pisteestä 1 [km] 16 C 15 C 14 C 13 C Kuva 14. Veden lämpötila Eurajoensalmessa itä-länsisuuntaisella linjalla 4.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin.

syvyys [m] syvyys [m] 18 0-2 -4 Veden suolapitoisuus linjalla Verkkokari-Kalla 2-7-2008 6.0 ppt 5.5 ppt 5.0 ppt 4.5 ppt -6 4.0 ppt 3.5 ppt -8-10 -12 0 2 4 6 8 10 12 etäisyys pisteestä 1 [km] 3.0 ppt 2.5 ppt 2.0 ppt 1.5 ppt Kuva 15. Veden suolapitoisuus Eurajoensalmessa itä-länsisuuntaisella linjalla 2.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin. 0-2 -4 Veden suolapitoisuus linjalla Verkkokari-Kalla 4-7-2008 6.0 ppt 5.5 ppt 5.0 ppt 4.5 ppt -6 4.0 ppt 3.5 ppt -8-10 -12 0 2 4 6 8 10 12 etäisyys pisteestä 1 [km] 3.0 ppt 2.5 ppt 2.0 ppt 1.5 ppt Kuva 16. Veden suolapitoisuus Eurajoensalmessa itä-länsisuuntaisella linjalla 4.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin.

syvyys [m] syvyys [m] 19 0-2 -4 Veden sameus linjalla Verkkokari-Kalla 2-7-2008 10 NTU 9 NTU 8 NTU 7 NTU -6-8 -10-12 0 2 4 6 8 10 12 etäisyys pisteestä 1 [km] 6 NTU 5 NTU 4 NTU 3 NTU 2 NTU 1 NTU 0 NTU Kuva 17. Veden sameus Eurajoensalmessa itä-länsisuuntaisella linjalla 2.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin. 0-2 -4 Veden sameus linjalla Verkkokari-Kalla 4-7-2008 10 NTU 9 NTU 8 NTU 7 NTU -6-8 -10-12 0 2 4 6 8 10 12 etäisyys pisteestä 1 [km] 6 NTU 5 NTU 4 NTU 3 NTU 2 NTU 1 NTU 0 NTU Kuva 18. Veden sameus Eurajoensalmessa itä-länsisuuntaisella linjalla 4.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin.

syvyys [m] syvyys [m] 20 Veden lämpötila linjalla Laukkari-Rannankulma 2-7-2008 0-2 -4 20 C 19 C 18 C -6 17 C -8-10 -12 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 etäisyys etelärannalta [km] 16 C 15 C 14 C 13 C Kuva 19. Veden lämpötila välillä Laukkari - Rannankulma 2.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin. Veden lämpötila linjalla Marikarinnokka-Vähäniemi 2-7-2008 0-2 -4 20 C 19 C 18 C -6 17 C -8-10 -12 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 etäisyys etelärannalta [km] 16 C 15 C 14 C 13 C Kuva 20. Veden lämpötila välillä Marikarinnokka - Vähäniemi 2.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin.

syvyys [m] syvyys [m] 21 Veden suolapitoisuus linjalla Laukkari-Rannankulma 2-7-2008 0-2 -4 6.0 ppt 5.5 ppt 5.0 ppt 4.5 ppt -6 4.0 ppt 3.5 ppt -8-10 -12 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 etäisyys etelärannalta [km] 3.0 ppt 2.5 ppt 2.0 ppt 1.5 ppt Kuva 21. Veden suolapitoisuus välillä Laukkari - Rannankulma 2.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin. 0-2 -4 Veden suolapitoisuus linjalla Marikarinnokka-Vähäniemi 2-7-2008 6.0 ppt 5.5 ppt 5.0 ppt 4.5 ppt -6 4.0 ppt 3.5 ppt -8-10 -12 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 etäisyys etelärannalta [km] 3.0 ppt 2.5 ppt 2.0 ppt 1.5 ppt Kuva 22. Veden suolapitoisuus välillä Marikarinnokka - Vähäniemi 2.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin.

syvyys [m] syvyys [m] 22 Veden sameus linjalla Laukkari-Rannankulma 2-7-2008 0-2 -4-6 -8-10 -12 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 etäisyys etelärannalta [km] 10 NTU 9 NTU 8 NTU 7 NTU 6 NTU 5 NTU 4 NTU 3 NTU 2 NTU 1 NTU 0 NTU Kuva 23. Veden sameus välillä Laukkari - Rannankulma 2.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin. 0-2 -4 Veden sameus linjalla Marikarinnokka-Vähäniemi 2-7-2008 10 NTU 9 NTU 8 NTU 7 NTU -6-8 -10-12 0 0.25 0.5 0.75 1 1.25 1.5 etäisyys etelärannalta [km] 6 NTU 5 NTU 4 NTU 3 NTU 2 NTU 1 NTU 0 NTU Kuva 24. Veden sameus välillä Marikarinnokka - Vähäniemi 2.7.2008 tehtyjen vertikaaliluotausten perusteella kuvaan 3 merkittyä reittiä pitkin.

23 3.8. Yleistä aineistosta Läpivirtauslaitteiston avulla tuotetut pintakartat antavat hyvän ja yksityiskohtaisen kuvan mittaushetkellä vallinneesta vesistön tilanteesta. Kokemuksen perusteella ne kuvaavat suhteellisen hyvin myös alueen yleistä pintaveden laatua kesäkautena. Lyhytjaksoiset vaihtelut, jotka aiheutuvat pääasiassa vallitsevista tuulista voivat kuitenkin muuttaa tilannetta nopeasti. Nyt kerättyä aineistoa ei voida yleistää kevät- ja syyskauden tilanteeseen, jolloin pintavalunta maalta on suurta. On huomioitava myös että karttakuvien tuottamiseksi aineisto on interpoloitu kattamaan koko kuva-alueen. Karttojen laatimisen yhteydessä kuvista on korjattu interpoloinnin aiheuttamia yksittäisiä poikkeavuuksia.

24 4. YHTEENVETO TULOKSISTA Selvimmin alueen vedenlaadussa havaittiin eroja sisäsaaristo-avomeri vertailuissa Jokien suualueet sekä maalta tuleva pintavalunta kasvatti alueen sameus- ja ravinnetasoja ja myös orgaanisen hiilen määrä oli suurin sisäsaaristossa sekä jokien suualueilla Voimalaitoksen jäähdytysvesien vaikutus näkyy erittäin voimakkaana alueen lähiympäristössä Klorofyllipitoisuudet olivat suhteellisen matalia mutta alueelliset erot olivat hyvin voimakkaita Eurajoensalmessa esiintyy voimakkaana resuspensiota, varsinainen jokiveden mukanaan tuoman kiintoaineen sedimentaatio tapahtuu Olkiluodon niemen ja Vähäniemen länsipuolisilla merialueilla Vertikaaliluotausten perusteella Eurajoensalmen vedenlaatu vaihtuu asteittain jokivedestä merivedeksi jo melko aikaisessa vaiheessa liikuttaessa jokisuulta kohti merta Tuulilla on suuri merkitys alueen vedenlaatuun ja niiden aiheuttamat muutokset voivat olla hyvin nopeita

25 LIITE 1. Esimerkki Posivan ottamien pintavesinäytteiden analyysituloksia sisältävästä tiedostosta: POSIVA Koodi KKJ North KKJ East lat_wgs lon_wgs lat_kkj lon_kkj Lämpötila analysointi- SCAN näytteenotto aika Turb NO3N DOC [m] [m] [ N] [ I] [ N] [ I] [ C] [FTU] [µg/l] [mg/l] OL-RWS02 6784942 1536211 61.1716667 21.6660667 61.1715 21.6694 16.1 18:58 5.28 1480 17.3 OL-RWS03 6790257 1536475 61.2193667 21.6719667 61.2192 21.6753 15.9 18:37 7.06 1770 13.6 OL-RWS04 6790738 1534120 61.2238667 21.6282667 61.2237 21.6316 15.9 18:39 9.74 1970 13.9 YSI AC-9 Temp Cond Salt Turb att412 att440 att488 att510 att555 att630 att650 att676 att715 [ C] [µs/cm] [ppt] [NTU] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] 18 182 0.09 15.3 13.356 10.600 8.144 7.450 6.314 5.385 5.217 5.039 5.288 17.2 207 0.1 11.8 23.888 21.939 20.161 19.616 18.249 17.385 16.931 16.068 16.669 19.5 195 0.09 14 30.743 27.839 24.257 23.506 22.615 20.984 21.432 23.237 21.372 abs412 abs440 abs488 abs510 abs555 abs630 abs650 abs676 abs715 [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] 4.467 2.370 0.848 0.469 0.070 0.357 0.411 0.566 1.049 6.538 4.357 2.211 1.637 0.915 0.594 0.618 1.041 1.049 6.803 4.673 2.820 2.242 1.313 0.989 0.786 0.511 1.049 scat412 scat440 scat488 scat510 scat555 scat630 scat650 scat676 scat715 [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] 8.889 8.230 7.296 6.980 6.244 5.028 4.805 4.473 4.239 17.350 17.582 17.950 17.980 17.334 16.791 16.313 15.027 15.620 23.940 23.166 21.437 21.264 21.303 19.996 20.646 22.726 20.322

26 Esimerkki Scan + YSI mittalaitteiden 30 sekunnin välein 3.7.2008 keräämästä aineistosta: GPS SCAN Lat_WGS Lon_WGS Lat_KKJ Lon_KKJ UTC Local_Time NO3-N DOC Tot_PO4-P Tot_P [ N] [ I] [ N] [ I] [tt:mm:ss] [tt:mm:ss] [µg/l] [mg/l] [µg/l] [µg/l] 61.2475 21.4867 61.2474 21.4900 07:15:00 10:15:01 62 5.2 0.6 18.0 61.2475 21.4867 61.2474 21.4900 07:15:30 10:15:31 59 5.2 0.7 18.2 61.2475 21.4867 61.2474 21.4900 07:16:00 10:16:01 56 5.2 0.7 18.2 YSI Vesinäyte salt temp cond turb Ka 0.4N Kok.N NO23-N NH4-N Kok.P PO4-P Klorof. DOC [ppt] [C] [µs/cm] [NTU] [mg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [mg/l] 5.21 18.02 9254 2.4 2.4 300 <5 <3 17 <2 2.8 5.1 5.18 17.97 9209 2.5 2.4 300 <5 <3 17 <2 2.8 5.1 5.18 18.00 9210 2.5 2.4 300 <5 <3 17 <2 2.8 5.1

Esimerkki YSI + AC-9 mittauslaitteiden 1 sekunnin välein 3.7.2008 keräämästä aineistosta (AC-9 aineistot on esitetty puhtaan veden absoprtio- ja attenuaatioarvojen kanssa): 27 GPS YSI lat_wgs lon_wgs lat_kkj lon_kkj utc salt temp cond turb [ N] [ I] [ N] [ I] [ttmmss] [ppt] [ C] [µs/cm] [NTU] 61.2475 21.4867 61.2474 21.4900 071546 5.19 18.00 9215 2.5 61.2475 21.4867 61.2474 21.4900 071547 5.19 18.00 9214 2.5 61.2475 21.4867 61.2474 21.4900 071548 5.18 18.00 9213 2.5 AC-9 att412 att440 att488 att510 att555 att630 att650 att676 att715 [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] 4.861 4.277 3.626 3.450 3.097 2.911 2.872 2.859 3.289 4.862 4.279 3.627 3.450 3.100 2.913 2.872 2.860 3.292 4.862 4.279 3.627 3.450 3.101 2.917 2.873 2.861 3.295 8 abs412 abs440 abs488 abs510 abs555 abs630 abs650 abs676 abs715 [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] 1.572 1.038 0.515 0.387 0.207 0.368 0.386 0.498 1.029 1.572 1.042 0.515 0.388 0.208 0.368 0.386 0.499 1.029 1.577 1.046 0.517 0.390 0.209 0.368 0.386 0.500 1.029 scat412 scat440 scat488 scat510 scat555 scat630 scat650 scat676 scat715 [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] [1/m] 3.289 3.239 3.111 3.062 2.890 2.544 2.487 2.361 2.259 3.290 3.237 3.112 3.062 2.892 2.545 2.487 2.362 2.263 3.285 3.233 3.110 3.060 2.892 2.549 2.487 2.361 2.266

28 Vesinäyte Kd Zeuf chl ays spm sedimentaatio Ka 0.4N Kok.N NO23-N NH4-N Kok.P PO4-P Klorof. DOC [1/m] [m] [µg/l] [1/m] [mg/l] % [mg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [µg/l] [mg/l] 0.94-4.90 2.7 1.1 3.4 7.71 8.2 440 110 7 27 4 6.3 4.5 0.94-4.89 2.7 1.1 3.4 7.65 8.2 440 110 7 27 4 6.3 4.5 0.94-4.89 2.7 1.1 3.4 7.58 8.2 440 110 7 27 4 6.3 4.5 Esimerkki Eurajoensalmen vertikaaliprofiilien dataa sisältävästä aineistosta: Date Time Temp SpCond Sal Depth Negdepth Turbid+ piste matka sedimentaatio [d/m/y] [hh:mm:ss] [C] [us/cm] [ppt] [meters] [meters] [NTU] [no] [km] [%] 2.7.2008 9:09:50 17.43 3418 1.8 0.155-0.155 8 42 0-20 2.7.2008 9:09:51 17.41 3452 1.82 0.16-0.16 7.9 42 0-21 2.7.2008 9:09:52 17.41 3543 1.87 0.179-0.179 8.4 42 0-15

Lat, lon = koordinaatit WGS-84 ja KKJ järjestelmässä Utc = UTC-aika Salt = suolapitoisuus Temp = lämpötila Cond = johtokyky Turb = sameus Att440 = attenuaatiokerroin, numero perässä tarkoitta aallonpituutta nanometreissä Abs440 = absorptiokerroin, numero perässä tarkoitta aallonpituutta nanometreissä Scat440 = sirontakerroin, numero perässä tarkoitta aallonpituutta nanometreissä Kd = kokonaisvaimenemiskerroin Zeuf = valaistun kerroksen paksuus Chl = a-klorofyllipitoisuus Ays = humusaineiden aiheuttama abrosptio Spm = epäorgaanisen kiintoaineen pitoisuus Sedimentaatio = laskennallinen sedimentaatio joka perustuu Eurjoesta ja avomereltä tehtyjen sameus/johtokykylukemien vertailuun suhteessa mitattuun laimenemiseen, arvot pätevät vain Eurajoensalmessa NO3-N = nitraattityppipitoisuus Ka 0,4N = kiintoainepitoisuus suodatettuna nuclepore suodattimen läpi Kok.N = kokonaistyppi NO23-N = nitrattinitriittityppi NH4-N = ammonium PO4-P = fosfaattipitoisuus Klorof = a-klorofyllipitoisuus DOC = liuenneen orgaanisen hiilen pitoisuus 29 LIITE 2. Käytetyt lyhenteet ja selosteet

16.6.08 18.6.08 Olkiluodossa mitattu tuulennopeus [m/s] ja -suunta [ ] 20m korkeudessa 20.6.08 22.6.08 24.6.08 26.6.08 Olkiluodossa 20 metrin korkeudella mitattu tuulentulosuunta ja nopeus 16.6.-4.7.2008 välisenä aikana. 28.6.08 30.6.08 2.7.08 4.7.08 6.7.08 360 270 180 90 0 30 LIITE 3. 8 7 6 5 4 3 2 1 0