VEDENLAADUN SEURANTA JA RAVINNEVALUMIEN EHKÄISY TIINA TULONEN, SARI UUSHEIMO, LAURI ARVOLA, EEVA EINOLA Lammin biologinen asema, Helsingin yliopisto Ravinneresurssi päivä 11.4.2017 Mustiala
HANKKEEN TAVOITE: VÄHENTÄÄ RAVINTEIDEN KULKEUTUMISTA PELLOILTA VESISTÖIHIN. SELVITTÄÄ AUTOMAATTISEN JATKUVATOIMISEN MITTALAITTEEN KÄYTTÖKELPOISUUTTA PIENEN VALUMA-ALUEEN VEDENLAADUN SEURANNASSA SELVITTÄÄ TOIMENPITEIDEN VAIKUTUKSIA RAVINNEVALUMIIN SAADA TIETOA VEDENLAADUN JA RAVINNEVALUMIEN VAIHTELUSTA
RIUSKANOJAN VALUMA-ALUEEN VALUMAVESIEN MÄÄRÄÄ JA VEDENLAATUA SEURATTIIN VUOSINA 2015 JA 2016 Riuskanojasta otettiin säännöllisin väliajoin vesinäytteitä, jotka analysoitiin laboratoriossa Maaperän savipitoisuus näkyy veden sameutena ja ajoittaisena veden korkeana kiintoainepitoisuutena Valuma-alueella olevien soiden vaikutus näkyy veden humuspitoisuudessa Riuskanojasta tehtyjen laboratorioanalyysien keskiarvopitoisuudet 2015 VII-XII 2016 IV-XI sameus FTU 92 27 kiintoaine mg/l 48 17 N/NH 4 µg/l 74 31 P/PO 4 µg/l 70 48 N/NO 2 +NO 3 µg/l 907 345 tot P µg/l 217 128 tot N µg/l 1916 1125 TOC mgc/l 15 17 ph 6,9 johtokyky µs/cm 183
VEDENLAATUA SEURATTIIN LABORATORIOANALYYSIEN LISÄKSI JATKUVATOIMISEN OPTISEN MITTALAITTEEN AVULLA Automaattiset, jatkuvatoimiset mittalaitteet ovat yleistyneet vedenlaadun seurannassa perinteisen vesinäytteenoton ja laboratorioanalysoinnin rinnalla Laitteita käytetään järvissä, virtaavissa vesissä ja kaivoissa Laitteilla saadaan paljon yksityiskohtaista tietoa ilmiöistä, joita ei aikaisemmin ole voitu havaita Laitteet ovat nykyään pääosin varustettu GSM-lähettimillä Mittareilla voidaan mitata: - Lämpötila - Happi - Johtokyky - ph - Sameus - Nitraatti - Orgaaninen hiili (TOC,DOC) - Klorofylli (fluoresenssi)
Jatkuvatoiminen mittaus kohdennettiin valuma-alueen pääuomaan, jolloin saatiin tietoa vedenlaadussa tapahtuvasta vuodenaikaisesta ja päivittäisestä vaihtelusta ja valuma-alueen vesistökuormituksesta Automaattinen mittalaite analysoi nitraattia ja orgaanisen hiilen määrää ja sameutta Laite ei mittaa fosforia, mutta sameuden ja kokonaisfosforin välillä esiintyvän riippuvuuden avulla voidaan laskea fosforikuormitus Mittalaitteen data kalibroidaan laboratorioanalyysien avulla
RAVINNEVALUMIEN ARVIOINNISSA VIRTAAMIEN MITTAAMINEN ON TÄRKEÄÄ Veden virtaamaa voidaan laskea 1) manuaalisella siivikkomittauksella 2) automaattisella painemittarilla 3) laskemalla virtaama lähimmän jatkuvatoimisen havaintopisteeseen virtaamien ja valuma-aluekoon kautta Riuskanojalla päivittäiset virtaamat arvioitiin manuaalisten virtaamamittausten ja lähimmän jatkuvatoimisen virtaamamittauspisteen välille lasketun yhtälön avulla Virtaaman määrittämiseen käytettiin Nummelanjoen virtaamapistettä (SYKE), n. 50 km päässä Riuskanojasta
Laboratorioanalyysien avulla ei havaita kaikkia pitoisuuspiikkejä Loppukesän sateet eivät nostaneet virtaamia Marras-joulukuun tulvat näkyivät selvästi pitoisuuksien nousuna
Riuskanojan nitraattikuormitus 2015 (kg/vrk) 70 60 50 40 30 20 10 0 25.6. 25.7. 24.8. 23.9. 23.10. 22.11. 22.12. 30 25 Riuskanojan kokonaisfosforin kuormitus 2015 (kg/vrk) Pääosa ravinnevalumista mitattiin marras-joulukuun aikana, jolloin eroosion vaikutus suuri Suurimmillaan fosforia kulkeutui Riuskanojassa 7.12.2015 yht. 24 kg P/vrk 20 15 10 5 0 25.6. 25.7. 24.8. 23.9. 23.10. 22.11. 22.12.
RIUSKANOJAN KUUKAUSITTAINEN KUORMITUS 2016 Nitraattikuormitus suurimmillaan keväällä ja alkukesästä Fosforikuormitus tasaisempi Jatkuvatoimisen automaattimittalaitteen avulla lasketut ravinnevalumat olivat keskimäärin suurempia kuin pelkästään laboratorioanalyysien perusteella lasketut Talviaikaiset kuormitukset voivat jäädä havaitsematta Riuskanojan virtaamat l/s 2015 ja 2016 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 t h m h t k h e s l m j
HUOMIOITA AUTOMAATTISTEN MITTAREIDEN KÄYTTÖKELPOISUUDESTA VEDENLAADUN SEURANNASSA ANTAA YKSITYISKOHTAISTA TIETOA JA PALJASTAA LYHYTKESTOISET PITOISUUSVAIHTELUT KUORMITUSARVIOIDEN LUOTETTAVUUS SELVÄSTI PAREMPI KUIN HARVOIHIN NÄYTTEISIIN PERUSTAVA MANUAALINEN SEURANTA TUOTTAA DATAN KÄSITTELY VIE AIKAA JA TIEDON TALLENTAMINEN HAASTEELLISTA (ratkaisuna datanhallintajärjestelmät esim. EMMI) LAITTEIDEN KÄYTTÖ RAJOITTUU VAIN OSAAN VUOTTA, VARSINKIN VIRTAAVISSA VESISSÄ LAITTEET HERKKIÄ VESISTÖSSÄ ESIINTYVILLE HÄIRIÖILLE (LIKAANTUMINEN, VIRTAAMAN MUUTOKSET, KATKOKSET YHTEYKSISSÄ) VAIHDETTAESSA SEURANTAPAIKKAA MITTALAITE TÄYTYY AINA KALIBROIDA LABORATORIOSSA TEHDYILLÄ ANALYYSEILLÄ
JOHTOPÄÄTÖKSET Pienessä uomassa veden määrä ja laatu vaihtelee huomattavasti ja usein nopeasti Veden virtaamaa hidastamalla ravinnevalumia voidaan vähentää Kosteikkojen, laskeutusaltaiden ja pohjapatojen rakentaminen tasaa vedenlaadussa tapahtuvia ääritilanteita (kiintoaineen ja fosforin väheneminen, typenpoistuminen denitrifikaation kautta) Hankkeessa tehtyjen toimenpiteiden vaikutuksia ei pystytty todentamaan Riuskanojan vedenlaadun seurannalla Pitkäaikaisen seurannan avulla on mahdollista arvioida muuttuvien sääolosuhteiden ja viljelytoimenpiteiden vaikutuksia ravinteiden huuhtoutumiseen
KIITOS