Pohjasedimenttitutkimuksen tuloksia Enäjärvellä Näytteenottoa Nummelanportin laskeutusaltaalla Veli-Pekka Salonen
Enäjärven lyhyt kunnostuskronologia Kunnostustoimet aloitettiin 1993 Poisto- ja hoitokalastusta toteutettu jatkuvasti vuodesta 1993 lähtien Ensimmäiset laskeutusaltaat ja kosteikot valmistuivat 1995 viimeisin, Nummelan portti Kilsonojan suulle valmistui 2010 Hapetusta Niemoon Etulahdella vuosina 1994 2004 Järven veden tilan seuranta on ollut monipuolista 50 µg/l
Sedimenttitutkimuksista Sedimenttitutkimus on toteutettu aikaisemmin vuosina 1991 (Salonen ja Itkonen) ja 1999 (Salonen ja Varjo) Nyt esitettävät tulokset perustuvat Tomi Varjuksen gradu-tutkimukseen sekä syyskuussa 2014 tehtyyn yliopiston kurssityöhön Kokonaisuudessaan vuosina 1991, 1999 ja 2013-14 tehdyt pintasedimenttitutkimukset muodostavat yli 20-vuotisen Enäjärven sedimentin muutosseurannon
Vuoden 2013-14 sedimenttitutkimukset - Talvella 2013 tutkittiin 30 näytepistettä, kolme näytesyvyyttä: Pinta 0-3 cm sulfiditaso n. 7-10 cm tausta n. 15-23 cm Näytteenotto Limnosnoutimella kevättalvella 2013 - Tavoitteena toistaa vuosien 1991 ja 1999 tutkimukset ja selvittää Vihdin Enäjärven pintasedimentin nykytila ja sen kyky pidättää ravinteita (fosforia) - Syksyllä 2014 tehtiin lisäksi sedimentin pohjaeläin- ja piileväanalyysi, jolla pyrittiin rekonstruoimaan vedenlaadun viimeaikaista kehitystä järven eliöstön avulla - Lisäksi kolmesta laskeutusaltaasta tutkittiin alkuainepitoisuuksia Näytteenottoa Enäjärvellä huhtikuussa 2013
Kekki Riilahti Nummela
Kartoitusnäytteistä määritettiin: Sedimentin ulkonäkö ja kerrokset silmämääräisesti Vesipitoisuus Orgaanisen aineksen määrä Kokonaisfosforin pitoisuus Kokonaisfosforin jakautuminen neljään eri kemialliseen sitoutumispaikkaan (vuodet 1999 ja 2013), jotka heijastavat fosforinpidätyskykyä Sedimentin pinnan kartoittaminen kertoo pohjanläheisen vesimassan happitilanteesta jo itsessään
Hapekas ruskeanvihreä sedimentin pinta
Alkavaa suldinmuodostusta lähellä pintaa
Musta sulfidiketto peittää sedimentin pinnan osoittaen anaerobista vesi/sedimentti -rajapintaa
Sedimentin pinnassa näkyy sulfidia, rautasaostumaa ja metaanikuplan synnyttämä kraatteri
Surviaissääsken toukan kaivamia käytäviä
Pitoisuusvertailu (30 pintanäytteen keskiarvo) Vuosi: 2013 1999 1991 Syvyys: 0-3 cm 0-2 cm 0-10 cm Vesipitoisuus (%) 89 % 86 % 77 % Hehkutushäviö (%) 18,8 % 16,6 % 13,8 % Kokonaisfosfori (mg/g) 1,69 1,86 1,04
Enäjärven sedimentin kokonaisfosforipitoisuudet tutkimusvuosina
Syvyys cm sedimentin pinnasta Orgaanisen aineksen määrä kasvaa pintaa kohti Enäjärvi 2014 hehkutushäviö-% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Hehkutushäviö-% 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Fosforin fraktiot (kaikki pintanäytteet) Fraktio mg/g: Vuosi: 2013 1999 Labiili-P 0,07 (4%) 0,08 (4%) Orgaaninen-P 0,7 (41%) 0,7 (37%) Metallioksidi-P 0,6 (36%) 0,6 (32%) Apatiitti-P 0,3 (18%) 0,5 (26%) Suluissa prosenttiosuus kokonaisfosforista -> v. 2013 näytteissä apatiittifosforia vähemmän kuin ennen, orgaanista ja oksideihin sitoutunutta enemmän. Labiilin fosfaatin osuus muuttumaton
Apatiittifraktio (HCl-P) Fraktio kuvastaa valuma-alueelta peräisin olevaa fosforia 1999 2013 Valuma-alueen fosforikomponentin osuus on selvästi pienentynyt ja Tasoittunut koko järven alueelle
Orgaaninen fraktio (residuaali-p) Pitoisuudet ovat nykyisin tasaisesti jakaantuneet koko järven alueelle 1999 2013
Orgaanisen fraktion prosentuaalinen muutos vuodesta 1999 Fosforin määrä lisääntynyt: vihreät pallot Fosforin määrä vähentynyt: punaiset pallot
Vuoden 1999 tutkimus: Hehkutushäviö Orgaaninen fosfori Sedimentin orgaanisen aineksen ja siihen sitoutuneen fosforin korrelaatio parantunut heikosta hyväksi: Vuoden 2013 tutkimus: Orgaanisen fosforin ja hehkutushäviön korrelaatio (pinta): 1999 0,420* n=28 2013 0,643** n=30 * 0,05 ** 0,01 Fosfori on enenevästi orgaanisen aineksen säätelemää
Metallioksidifraktio (NaOH-P) 1999 2013
Metallioksidifraktion prosentuaalinen muutos vuodesta 1999 Fosforin määrä lisääntynyt: vihreät pallot Fosforin määrä vähentynyt: punaiset pallot kasvutrendi
Labiili fosfori huokosveden fosfaatti v. 1999 0,08 mg/l v. 2013 0,07 mg/l -> molemmissa aineistoissa 4 % kokonaisfosforista Enäjärvi syksy 2014 altaissa 0,03 mg/l 0,03-0,04 mg/l
Pohjaeläinanalyysi Yli 90 % löydetyistä surviaissääskien pääkapseleista edusti kirkkaanpunaista Ch. plumos -lajia, joka kestää pohjan ajoittaista hapettomuutta ja hyötyy ravinteisuudesta. Lajisto ei ole muuttunut mitenkään sitten 1990- luvun alun, jolloin tehtiin edellinen vastaava tutkimus.
Piileväanalyysi Yleisimmät tunnistetut lajit: Aulacoseira: granulata ja ambigua Stephanodiscus dubius ja hantschzii Asterionella formosa Fragilaria suvun lajeja Aulacoseira granulata Piilevästö ei sekään osoittanut muutosta verrattuna Kauppilan 2005 tekemään tutkimukseen
Piilevätutkimuksen avulla ennallistettu Enäjärven historiallinen kokonaisfosforipitoisuus > tausta tot-p = 30-40 µg/l Tommi Kauppila 2005
mg/g Kekin allas 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 ylin keski n.12cm alin NH4Cl NaOH HCl Tuore altaan täyte paljon labiilia ja rautasidonnaista fosforia Tummentunut vanhempi täyte fosforipitoisuus vähäinen Luonnon savi apatiittifosforin määrä suuri, ei labiilia fosforia Kuva Kekin altaan sedimentistä
cm sedimentin pinnasta Sinkkipitoisuus laskeutusaltaissa ja järvessä 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 0 5 10 15 20 25 Zn-pitoisuus (ug/g) Kekki Keekin allas Riilahti Nummela Riihilahden allas Ridalin allas Enäjärvi Enäjärvi Sedimentin mukana altaisiin kertyy kertaluokaltaan 10 kg fosforia vuodessa, josta suuri osa on labiilia tai rautasidonnaista Sen poistaminen säännöllisesti on tärkeää Nummelan altaassa on vasta vähän sinne kertynyttä kiintoainesta. Se on erilaista kuin muissa altaissa 30
Veden tilassa tapahtuneet muutokset Kunnostustoimien vaikutusta on seurattu mm. Happimittauksin Kalastotutkimuksin Levähavainnoin Veden fosfori- ja klorofyllimäärityksin (Rompsin syvänteestä ja Niemoon Etulahdelta) Viime vuosina laatu on alkanut vaihdella aikaisempaa enemmän
Sulje Taulukko Tulosta Taustatietoa? Vedenlaatu-Tietojen haku Enäjärven kokonaisfosfori, syvyys 1 metriä (1989-20.10.2014) Aikasarja Aikasarjakuva 11/ 7/ 14 8:27 PM Sulje Taulukko Tulosta Taustatietoa? Vedenlaatu-Tietojen haku Aikasarja Fosforin luontainen taso 40 μg/l (Kauppila 2005) Enäjärven klorofylli-a, syvyys 2 metriä tps:/ / wwwp2.ymparisto.fi/ scripts/ pivet/ pivet.asp Si vu 1 / 2 Ylirehevän veden raja 50 μg/l
Johtopäätelmiä Valuma-alueella tehdyt kunnostustoimet vähentäneet järveen tulevaa mineraalikuormaa ja sen myötä tehokkaasti myös fosforin hajakuormaa (apatiittifosfori) Orgaaninen tuotanto on kuitenkin kasvanut mikä näkyy sedimentin hiilipitoisuuden kasvuna ja orgaaniseen ainekseen sitoutuneen fosforin määrän osuuden kasvuna Sedimentin pinnassa oli talvella 2013 hapettomuuden merkkejä laajoilla alueilla Eliöstön (pohjaeläimet ja piilevät) mukaan järven tilassa ei ole tapahtunut viime vuosina muutoksia
Sekä klorofylli-a:n, että veden kokonaisfosforin pitoisuuksien kasvu osoittavat järven tilan heikkenemistä vuodesta 2009 alkaen Tämä viittaa vahvasti siihen, että alusveteen liuennut happi ei kunnolla riitä pitkien veden talvisten kerrostumisjaksojen yli vaan sedimentistä vapautuu etenkin orgaaniseen ainekseen sitoutunutta fosforia alusveteen Hapetinlaitteiston käyttöönotto on lämpimästi kannatettava ja perusteltavissa oleva toimenpide Typen kierrosta pitäisi saada lisää tietoa
Kiitos