RUOTSALAINEN-KONNIVESI -VESIALUEEN PITKÄAIKAINEN TILA VUOSINA 23-213 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 Marja Anttila-Huhtinen & Janne Raunio ISSN 1458-864
SISÄLLYS 1 JOHDANTO 1 2 VESIALUEEN YLEISKUVAUS JA TAUSTATIETOJA 2 2.1 Yleiskuvaus 2 2.2 Sää- ja vesiolot 3 3 VESISTÖKUORMITUS 5 3.1 Pistekuormitus 5 3.2 Kokonaiskuormitus 8 4 VEDENLAATU 11 4.1 Vedenlaatu virtapaikoilla 11 4.1.1 Sähkönjohtavuus ja veden väri 11 4.1.2 Ravinteet 14 4.2 Vedenlaatu syvännealueilla 15 4.2.1 Yleistä 15 4.2.2 Happitilanne 16 4.2.3 Sähkönjohtavuus 2 4.2.4 Veden väri ja kemiallinen hapenkulutus 22 4.2.5 Ravinteet 24 4.2.6 Näkösyvyys 34 4.3 Veden hygieeninen laatu 34 4.4 Maitiaislahden vedenlaatu 37 5 LEVÄTUTKIMUKSET 43 5.1 Klorofyllipitoisuudet 43 5.2 Piilevät ja perifyton 44 6 POHJA- JA POHJAELÄINTUTKIMUKSET 47 6.1 Syvännealueiden pohjaeläimistö 47 6.2 Rantavyöhykkeen pohjaeläimistö 51 6.3 Muut pohjatutkimukset 52 7 HAITALLISET AINEET 52 8 KALATALOUS 53 8.1 Verkkokoekalastukset 53 8.2 Kalastustiedustelut 54 8.3 Verkkojen limoittumistutkimukset 55 9 TARKKAILUN KEHITTÄMINEN 55 1 YHTEENVETO 57 VIITTEET 61
3.12.214 1 JOHDANTO Heinolan alapuolisen vesistöalueen yhteistarkkailussa seurataan vesialueen Ruotsalainen- Konnivesi veden laatua ja jätevesikuormituksen vaikutuksia vesistön tilaan. Velvoitevesistötarkkailut on aloitettu Heinolan alapuolisella vesialueella vuonna 1973. Vesistötarkkailua on hoitanut alusta lähtien Kymijoen vesiensuojeluyhdistys ry eli nykyinen Kymijoen vesi ja ympäristö ry. Alueen vesistökuormittajilla Heinolan kaupungilla, Stora Enso Oyj Heinolan Flutingtehtaalla ja Suomen Kuitulevy Oy:n Heinolan tehtaalla on Itä- Suomen ympäristölupaviraston/vaasan hallinto-oikeuden/korkeimman oikeuden määräämä velvoite tarkkailla kuormituksen vaikutuksia vastaanottavassa vesistössä. Velvoite on toteutettu kuormittajien yhteistarkkailuna (Hämeen ympäristökeskuksen hyväksymä tarkastettu tarkkailuohjelma, lausunto 3Y23-123, YLO/val/127A/5, 27.5.25, päivitys piilevien ja rantavyöhykkeen pohjaeläinten osalta 1.6.21). Velvoitetarkkailun tuloksista on laadittu vuosittain yhteenveto (viimeisin Anttila-Huhtinen & Raunio 214). Voimassa olevan ohjelman mukaan tarkkailututkimuksen tuloksista tulee laatia sopivin aikavälein myös ns. laaja yhteenvetoraportti, ja samaa edellytetään myös vesistötarkkailujen yleisohjeissa. Laajassa yhteenvedossa pyritään esittämään mahdolliset vesistön tilan kehityssuunnat. Edellinen laaja yhteenveto (Anttila-Huhtinen 23) käsitteli tuloksia vuosilta 1985 22. Tässä laajassa yhteenvedossa tarkastellaan Konniveden tilan kehitystä ja jätevesikuormituksen vesistövaikutuksia vuoteen 213. Vertailuvesistönä tutkimuksissa on käytetty Ruotsalaista, joka on Heinolan yläpuolinen Kymijoen järviallas. Yhteenvedossa on käytetty hyväksi kaikki käytössä ja tiedossa olevat vedenlaatutulokset ja muut tutkimustulokset Konniveden alueelta. Näihin sisältyivät myös Stora Enso Packaging Oy:n aaltopahvitehtaan ja UPM Wood Oy:n Heinolan vaneritehtaan velvoitetarkkailututkimuksen tulokset Maitiaislahdelta (velvoitteet tarkkailuun ympäristöluvissa Heinolan ympäristölautakunnan päätös Y3/28 31.12.28 ja VaHO 26.5.26) ja Kuusakoski Oy:n Rajavuoren kaatopaikan tasausaltaan jätevesien purkuun liittyvät vedenlaatutulokset Konnivedeltä (ohjelma on Kuusakoski Oy:n laatima ja Hämeen ympäristökeskuksen hyväksymä 17.11.26, YSO/137/26, päivitys 21.3.27). Ympäristöhallinnon Hertta tietohallintajärjestelmään tehdyn haun perusteella ympäristöhallinto ei juurikaan itse seuraa Konniveden veden laatua eikä muutakaan tilaa, joten Konniveden tilan seuranta perustuu lähes täysin velvoitetarkkailuun. Konnivesi-Ruotsalaisen kalataloustarkkailu perustuu vuonna 28 laadittuun ohjelmaan, jonka Hämeen ympäristökeskus (nykyisin Hämeen ELY-keskus) hyväksyi kirjeellään. Ohjelmaan sisältyvät joka kolmas vuosi tehtävät koekalastukset, havasten limoittumistutkimukset sekä kalastustiedustelut. Kalataloustarkkailun osalta mukana on myös tuoreita tuloksia vuodelta 214, koska muutoin kalataloustarkkailun uusimmat Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 1
tulokset olisivat olleet vuodelta 211. Vuonna 214 tehtiin koekalastukset ja havastutkimukset ja talvella 215 edeltävää vuotta koskeva vapaa-ajan kalastajien kalastustiedustelu. 2 VESIALUEEN YLEISKUVAUS JA TAUSTATIETOJA 2.1 YLEISKUVAUS Tutkimusalue käsittää kaksi järviallasta, varsinaisen Konniveden tutkimusalueen (alue 14.13) ja Ruotsalaisen vertailuvesistön (14.14). Järvet sijaitsevat välittömästi Kymijoen vesistön keskusjärven Päijänteen alapuolella (Kuva 1). Kun Päijänteen vedet purkautuvat Kalkkisista, alkaa varsinainen Kymijoki. Kymijoen vedet virtaavat ensin Ruotsalaisen järvialtaaseen ja sieltä Heinolan kaupungin kohdalla Jyrängön- ja sen jatkeena olevan Kymenvirran kautta Konniveteen. Ruotsalaisen ja Konniveden välillä on vesitilanteesta riippuen noin 5-2 cm:n korkeusero; suurilla virtaamilla korkeusero voi olla jopa 1 cm. Konniveden pohjoisosaan laskevat koillisesta myös Räävelin reitin vedet (14.17). Räävelin reitiltä Konniveteen tuleva vesimäärä on pieni verrattuna Päijänteestä tulevaan vesimäärään. Konnivedestä vedet virtaavat Vuolenkosken kautta alapuoliseen Kymijokeen. Molemmat järvet ovat saarien, niemien ja lahtien pilkkomia monimuotoisia altaita, joiden rantoja luonnehtii monin paikoin karuus ja jyrkkyys. Kalliorannat ovat yleisiä. Konniveden keskisyvyys on 8 m ja suurin syvyys 53 m (Taulukko 1). Vesistömallijärjestelmän VEMALA osion mukaan Konniveden teoreettinen viipymä on 19 vuorokautta, joten sitä voidaan pitää läpivirtausjärvenä. Sedimentaatiopohjan osuus on Konnivedellä 84 %; tämän mukaan fosforin keskimääräinen retentioprosentti olisi 16 % ja typen vain 2% (Taulukko 1). Sekä Ruotsalainen että Konnivesi ovat pintavesityypiltään suuria vähähumuksisia järviä. Ympäristöhallinnon loppuvuodesta 213 julkistaman pintavesien ekologisen tilaluokituksen mukaan Ruotsalainen ja myös Konnivesi suurimmalta osin olivat hyvässä ekologisessa tilassa (Ympäristöhallinto 213). Maitiaislahti on pituudeltaan noin 4 km ja leveimmältä kohdaltaan noin 4 m. Maitiaislahden keskisyvyys on 2,9 m ja syvin kohta 1,6 m. Lahteen tulee vettä lähinnä vain Kymenvirrasta lahden eteläosassa olevan rautatiesilta-aukon kautta, joten vesi vaihtuu Maitiaislahdessa melko hitaasti. 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
Taulukko 1. Konniveden ja sen yläpuolisen Ruotsalaisen taustatietoja. Tiedot: Ympäristöhallinnon Hertta (5.2) tietokanta ja vesistömallijärjestelmän VEMALA osio (keskiarvoja jaksolle 1.1.2-31.12.213) Ruotsalainen Konnivesi Keskisyvyys m 9,9 8, Pinta ala km 2 79,11 49,6 Tilavuus milj. m 3 78,82 397 Viipymä vrk 39 19 Lähtövirtaama m 3 /s 226 235 Sedimentaatiopohjan ala km 2 68,783 41,682 Eroosiopohjan ala km 2 1,327 7,914 Sedimentoitumispohjan osuus,869,84 Keskimääräinen retentio fosfori kg/ha/v 3,51 2,438 Keskimääräinen retentio % fosfori 29 16 Keskimääräinen retentio typpi t/ha/v,26,22 Keskimääräinen retentio % typpi 5 2 2.2 SÄÄ JA VESIOLOT Tarkastelujakson 23 13 aikana kylmin pakkastalvi (tammi-maaliskuu) ja joulukuu olivat vuonna 21. Talvikuukaudet olivat erityisen leutoja vuonna 28 ja joulukuu vuonna 26. Leudot talvet ovat olleet yleensä myös sateisia, kuten myös talvi 28 ja joulukuu 211. Kesät 21 11 olivat normaalia lämpimämpiä, kun taas kesät 28 9 olivat tavallista viileämpiä. Kesällä 24 satoi poikkeuksellisen paljon, kun taas kesä 21 oli poikkeuksellisen kuiva. Konniveden ja Ruotsalaisen virtaamia ja vesimääriä säännöstellään sekä Kalkkisissa että Vuolenkoskella. Keskivirtaamien kuukausittain vaihtelu on hyvin pientä johtuen sekä säännöstelystä että yläpuolisen vesistön suuresta järvisyydestä, joka tasaa tehokkaasti virtaamavaihteluja. Räävelinreitiltä Konniveteen tuleva vesimäärä on pieni (6,5 m 3 /s Vesistömallijärjestelmä, keskiarvo vuosina 2 213) verrattuna Päijänteestä tulevaan vesimäärään (226 m 3 /s Vesistömallijärjestelmä, keskiarvo vuosina 2 213), ja sen kuukausittaiset vaihtelut ovat selvästi suurempia kuin Kymijoen pääreitin. Vuolenkosken keskivirtaama on 235 m 3 /s (Vesistömallijärjestelmä, keskiarvo vuosina 2 213), mutta erilaisista sää- ja vesioloista johtuen kaikki vuodet ovat vesimääriltään ja virtaamiltaan erilaisia. Vuosina 23 13 Kymijoessa virtasi runsaimmin vettä vuonna 212, jolloin keskivirtaama oli 375 m 3 /s ja vähiten vuonna 23 keskivirtaaman ollessa 137 m 3 /s. Runsas vetisenä vuonna 212 Vuolenkoskessa virtasi vettä enimmillään 524 m 3 /s, kun vuonna 23 minimivirtaama oli vain 65 m 3 /s (Kuva 2). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 3
Kuva 1. Kymijoki alkaa, kun Päijänteen vedet purkautuvat Kalkkisista Ruotsalaiseen ja sieltä edelleen Konniveteen. Konnivedestä vedet virtaavat Vuolenkosken kautta alapuoliseen Kymijokeen. Pienessä kuvassa on esitetty Jyrängön- ja Kymenvirtaan purettavien jätevesien purkupaikat. 4 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
6 m³/s 5 4 3 2 1 1.1. 16.1. 31.1. 15.2. 1.3. 16.3. 31.3. 15.4. 3.4. 15.5. 3.5. 14.6. 29.6. 14.7. 29.7. 13.8. 28.8. 12.9. 27.9. 12.1. 27.1. 11.11. 26.11. 11.12. 26.12. 1981-1 212 23 Kuva 2. Vuolenkosken virtaama (m 3 /s) ajanjakson 23-213 runsasvetisimpänä vuonna 212 ja vähävetisimpänä vuonna 23. Kuvassa on esitetty myös pitkän ajanjakson (1981-21) keskivirtaama (OIVA ympäristö- ja paikkatietopalvelu). Konnivettä ja Ruotsalaista on säännöstelty vuodesta 1959 lähtien Kalkkisten ja Vuolenkosken patojen avulla tulvasuojelullisista ja voimataloudellisista syistä. Säännöstellyssä tilanteessa Konniveden vedenkorkeutta pidetään koko avovesikauden ja alkutalven melko tarkasti korkeudessa NN+77,4m, ja sitä on vuonna 26 voimaan astuneiden lupaehtojen mukaan laskettava lumitilanteesta riippuen 3/4/6 senttimetrillä 6.3./2.2./11.2. Vedenkorkeuden nosto on sallittu huhtikuun puolesta välistä, jonka jälkeen vedenpinta nostetaan nopeasti takaisin korkeuteen NN+77,4m (Kuva 3). Suurista vesimääristä ja virtaamista johtuen Konniveden pinnankorkeutta laskettiin 28 ja 212 myös loppuvuodesta. 3 VESISTÖKUORMITUS 3.1 PISTEKUORMITUS Konniveden jätevesikuormittajat ovat Heinolan kaupunki, Stora Enso Oyj:n Heinolan Flutingtehdas ja Suomen Kuitulevy Oy:n Heinolan tehdas. Kaikki em. kuormittajat purkavat jätevetensä Jyrängönvirta Kymenvirta -alueelle (Kuva 1). Yläpuolisella Ruotsalaisella ei ole jätevesikuormitusta. Heinolan alueen jätevesikuormitus on ollut vuodesta 23 eteenpäin pienempää kuin aiempina vuosina; erityisesti tämä koskee fosfori- ja kiintoainekuormitusta (Kuva 4). Typpikuormituksen osalta laskeva trendi on ollut heikompi, ja viimeisen 1 vuoden aikana typpikuormitus on pysynyt samalla tasolla (Kuva 4). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 5
77,6 77,4 77,2 77, 76,8 76,6 76,4 76,2 1.1. 14.1. 27.1. 9.2. 22.2. 6.3. 19.3. 1.4. 14.4. 27.4. 1.5. 23.5. 5.6. 18.6. 1.7. 14.7. 27.7. 9.8. 22.8. 4.9. 17.9. 3.9. 13.1. 26.1. 8.11. 21.11. 4.12. 17.12. 3.12. 213 212 211 21 29 28 27 26 25 24 23 Kuva 3. Konniveden vedenkorkeus (NN + m) vuosina 23-213. Kevätkuopanteko eli kevääseen ajoittuva vedenpinnan lasku on alkanut vaihtelevasti helmi-maaliskuussa. Kuopan syvyys on vaihdellut vuosina 23-213 28 cm:stä (v 28) 66 cm:iin (v 25). Runsaiden virtaamien vuoksi 28 ja 212 jouduttiin Konnivedellä laskemaan pinnankorkeutta myös loppuvuodesta. Vuonna 23 kuormituksen väheneminen oli pääasiassa seurausta Flutingtehtaan kuormituksen pienenemisestä. Stora Enson Flutingtehdas on alueen suurin pistekuormittaja, lukuun ottamatta typpikuormitusta, josta suurin osa tulee kaupungin jätevedenpuhdistamolta. Kolmen kuormittajan yhteiskuormitus oli tarkastelujaksolla pienintä vuonna 28. Kokonaisjätevesikuormituksessa ei ole tapahtunut ajanjaksolla 23 213 merkittäviä muutoksia; fosfori- ja BOD 7 -kuormituksessa trendi on kuitenkin ollut laskeva. Erityisesti Suomen Kuitulevyn kuormitus on vähentynyt em. ajanjaksona merkittävästi; sen ravinnekuormitus oli vuonna 213 vain,1 3 % vuoden 23 kuormitusluvuista. Kuusakoski Oy:n kuormitus ei ole mukana kuvassa 4. Kuusakoski Oy:n Rajavuoren kaatopaikan tasausaltaan vedet puretaan Stora Enson purkuputken kautta Kymenvirtaan. Purku muuttui vuoden 27 alusta ympärivuotiseksi; sitä ennen em. jätevedet purettiin kahden erillisen purkujakson aikana. Tasausaltaan vesissä on runsaasti kloridia ja lisäksi typpeä, joka on lähes kokonaisuudessaan ammoniumtyppenä (Kuva 5). Myös jäteveden kemiallisen hapenkulutuksen arvot ovat suuria. Kuusakoski Oy:n jätevesissä on lisäksi jonkin verran fosforia (2 kg vuonna 212), sinkkiä ja alumiinia. Kun verrataan Kuusakoski Oy:n Kymenvirtaan purettavien jätevesin typpikuormaa Heinolan alueen kolmen muun 6 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
Kuva 4. Heinolan alueen pistekuormituksen kehitys viimeisen 2 vuoden aikana. BOD-kuormitus putosi merkittävästi vuonna 1997 ja fosfori- ja kiintoainekuormitus vuonna 23. Typpikuormitus sen sijaan ei ole muuttunut merkittävästi ko. ajanjaksona. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 7
jätevesikuormittajan typpikuormaan, niin Kuusakoski Oy:n jätevesien osuus Heinolan alueen jätevesien kokonaistyppikuormasta on ollut viime vuosina noin 2 %. 5 9 45 8 Jätevesimäärä m3/v JA Kok. N kg/v 4 35 3 25 2 15 1 7 6 5 4 3 2 Kloridi kg/v 5 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 Jätevesimäärä m3/v Kok. N kg/v Kloridi kg/v Kuva 5. Kuusakoski Oy:n kuormitus Kymenvirtaan vuosina 2-213. Maitiaislahdella on oma kuormitushistoriansa (Mikkelin vesi- ja ympäristöpiiri 199), jota on käyty tarkemmin läpi edellisessä pitkäaikaisyhteenvedossa (Anttila-Huhtinen 23). Tämän pitkän ja erillisen lahtialueen selvästi rehevämpää luonnetta verrattuna muuhun Konniveteen selittää ensisijaisesti vanha kuormitus ja alueen huono vedenvaihtuvuus. Viimeisinkin jätevesikuormitus Maitiaislahteen loppui kesäkuussa 28, jolloin myös Stora Enso Packaging Oy aaltopahvitehtaan painoväripitoiset pesuvedet alettiin johtaa muiden jätevesien tapaan Heinolan kaupungin puhdistamolle. UPM WOOD Oy:n Heinolan vaneritehtaan lopetettua tuotannollisen toimintansa tammikuussa 29 Maitiaislahteen johdetaan tätä nykyä vain Packaging Oy:n jäähdytys- ja hulevesiä. 3.2 KOKONAISKUORMITUS Konniveteen kohdistuvan kokonaiskuormituksen esittämisessä on hyödynnetty Ympäristöhallinnon vesistömallijärjestelmän VEMALA osiota. Konniveteen tulevan ja Konnivedestä lähtevän kokonaisravinnekuorman vuosivaihtelu on suurta, ja se on yhteydessä erilaisiin vesivuosiin. Sekä Konniveteen tulevat että sieltä lähtevät ravinteiden summakuormat olivat erityisen suuria suurten virtaamien vuosina 28 ja 212 ja vastaavasti pienimmillään vuonna 23, jolloin Kymijoessa virtasi selvästi normaalia vähemmän vettä (Kuva 6). 8 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
VEMALA:n mukaan pistemäisen jätevesikuormituksen osuus Konniveden lähivalumaalueen (14.131) kokonaisfosforikuormasta oli ajanjaksolla 2 213 keskimäärin 62 % ja vastaavasti typpikuormasta 59 % (Taulukko 2). Vuositasolla tarkasteltuna pistekuormituksen osuus lähivaluma-alueen fosforikuormituksesta on kuitenkin pienentynyt ajanjaksolla 2 213 (Kuva 7). Typpikuormituksen puolella ei ole havaittavissa vastaavaa kehitystä (Kuva 7). Myös Heinolan alueen pistekuormituksen osuus Konniveden lähtevästä fosforikuormasta (Kuva 6) on pienentynyt ajanjaksolla 2 213. Vuosituhannen alkuvuosina Heinolan alueen (14.131) pistekuormituksen osuus oli jopa 11 18 % Konniveden lähtevästä fosforikuormasta, mutta viime vuosina se on ollut vesimääristä riippuen 3-6 %. Kuva 6. Konniveteen tuleva ja sieltä lähtevä fosforisummakuorma (1 kg/vuosi) vuosina 23-213. Vuosien väliset erot ovat merkittäviä johtuen erilaisista sää- ja vesioloista. Suurten virtaamien vuonna 212 fosforia poistui Konnivedestä alajuoksulle yli 3,5 kertaa enemmän kuin vähävetisenä vuonna 23. Tiedot: Vesistömallijärjestelmä VEMALA V1 fosfori 23.6.214. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 9
Taulukko 2. Konniveteen kohdistuva fosfori- ja typpikuormitus ja vesistöalueelta 14.131 lähtevä ravinnekuorma ajanjakson 2-213 keskiarvojen mukaan (Vesistömallijärjestelmän VEMALAosio V1, 24.6.214). Fosfori Typpi kg/v % tn/v % Konniveden lähivaluma alue 14.131 pistekuorma 3 873 62 111,1 59 pelloilta 751 12 8,4 4 metsistä 95 15 43,1 23 haja asutus 216 3 1,23,7 laskeuma vesiin 463,6 7 25,16 13 Yhteensä 6 253 1 188,9 1, Räävelin reitiltä (14.171) tuleva 923,4 11,6 Ruotsalaisesta (14.141) tuleva 66 988, 3 659,3 Yhteensä 74 165 3 949,8 Alueelta 14.131 lähtevä 61 447 3 817 Prosenttia % 9 8 7 6 5 4 3 2 P-kuorm % N-kuorm % Lin. (P-kuorm %) Lin. (N-kuorm %) 1 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 Kuva 7. Pistekuormituksen osuus (%) Konniveden lähivaluma-alueen (14.131) ravinnekuormituksesta vuosina 2-213. Tiedot: Vesistömallijärjestelmän VEMALA osio V1, 24.6.214. Kuvassa on esitetty myös vastaavat kehitystrendit. Fosforin osalta trendi on ollut laskeva eli pistekuormituksen osuus Konniveden lähivaluma-alueen fosforikuormasta on vähentynyt. Typpikuormituksen osalta ei ole havaittavissa vastaavaa trendiä. 1 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
4 VEDENLAATU 4.1 VEDENLAATU VIRTAPAIKOILLA Voimassa olevan yhteistarkkailuohjelman mukaan kolmelta virtahavaintopaikalta eli Jyrängönvirrasta, Sulkavankoskesta ja Vuolenkoskesta (Kuva 8) haetaan vesinäytteet joka kuukausi. Jyrängönvirta kertoo Konniveteen tulevasta Ruotsalaisen vedenlaadusta eli Kymijoen pääreitin vedenlaadusta ja Sulkavankoski Konniveteen tulevasta Räävelinreitin vedenlaadusta. Vuolenkoski puolestaan ilmentää Konnivedestä poistuvaa vedenlaatua. Noin 95 % Konniveteen tulevasta vedestä on Ruotsalaisen vettä. Ruotsalaiseen ei kohdistu jätevesikuormitusta ja hajakuormituskin on vähäistä, joten Ruotsalaisen vedenlaadun määrää lähinnä Päijänteestä purkautuva vesi. Virtahavaintopaikkojen vedenlaadun pitkän aikavälin trendejä tarkasteltiin vedenlaatuparametrien vuosimediaanien avulla. Aikasarjoihin sovitettiin erilaisia lineaarisia, epälineaarisia ja taitekohtamalleja, joista kuvaavin valittiin selitysasteen avulla. 4.1.1 Sähkönjohtavuus ja veden väri Kymijoen veden sähkönjohtavuus on ollut Vuolenkoskella hyvin samaa tasoa kuin Jyrängönvirrassa ja myös muutostrendi on ollut em. näyteasemilla hyvin samankaltainen (Kuva 9). Taitekohtamallin mukaan jo vuonna 1984 alkanut sähkönjohtavuuden nousu taittui molemmilla näyteasemilla vuosina 26-27, jonka jälkeen veden sähkönjohtavuus on ollut lievästi laskussa (Vuolenkoski) tai vaihtelevaa (Jyrängönvirta). Räävelin reitin vesi on selvästi vähäsuolaisempaa kuin Kymijoen pääreitin vesi, mutta myös sen sähkönjohtavuuden muutostrendi on samansuuntainen kuin Kymijoen pääreitin (Kuva 9). Jyrängönvirran ja Vuolenkosken vuosimediaanit 199-213 korreloivat keskenään erittäin voimakkaasti (Taulukko 3). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 11
Kuva 8. Heinolan alapuolisen vesistöalueen eli Konniveden yhteistarkkailun ja alueen muiden vesistötarkkailujen vedenlaatuseurannan näyteasemat ja jätevesien purkupaikat. 12 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
Ruotsalaisesta purkautuvan veden väriarvon eli humuspitoisuuden jo 198-luvun alkupuolella alkanut laskeva trendi jatkui aina vuoteen 1998, jonka jälkeen yläpuolisesta vesistöstä tulevan veden väri alkoi taas tummua ja tämä kehityssuunta on jatkunut (Kuva 9). Vuolenkoskella veden värin taitekohta ajoittui vuoteen 1991, jolloin alkoi lyhytaikainen laskeva kehityssuunta. Yläpuolisen vesistön tapaan veden väriarvo alkoi taas voimistua vuonna 1998. 2 luvulla Jyrängönvirran ja Vuolenkosken väriarvoissa ei ole ollut eroa (Kuva 9). Räävelin reitin vesi on selvästi humusleimaisempaa kuin Kymijoen pääreitin vesi ja myös vuosien väliset vaihtelut ovat suurempia. Räävelinreitillä veden väri on ollut nousussa koko tarkastelujakson ajan (Kuva 9). Virtahavaintopaikkojen väriarvojen välinen korrelaatio oli voimakas ajanjaksolla 199-213 (Taulukko 3). 8 Sähkönjohtavuus ms/m 7,5 7 6,5 6 5,5 5 4,5 4 199 1995 2 25 21 Jyr Vuol Sulk Jyr malli Vuol malli Sulk malli 6 Väriarvo Mg Pt/l 5 4 3 2 1 199 1995 2 25 21 Jyr Vuol Sulk Jyr malli Vuol malli Sulk malli Kuva 9. Veden sähkönjohtavuus (ms/m) ja väri (mg Pt/l) vuosimediaaneina kolmella virtahavaintopaikalla, Jyrängönvirralla, Vuolenkoskella ja Sulkavankoskella vuosina 199-213. Lisäksi kuvissa on esitetty em. parametrien taitekohtamallin mukaiset trendisuorat taitekohteineen. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 13
Taulukko 3. Virtahavaintopaikkojen vedenlaatuparametrien (vuosimediaanit 199-213) väliset korrelaatiot. Suuri eli voimakas korrelaatio tulosten välillä kertoo siitä, että ko. parametrien ajalliset muutokset ovat olleet ko. näyteasemilla samansuuntaisia. Erityisesti Jyrängönvirran ja Vuolenkosken kokonaistyppi- ja nitriittinitraattityppitulosten sekä sähkönjohtavuus- ja väritulosten väliset korrelaatiot olivat merkittäviä. Kok.P Kok.N NO23 N NH4 N liuk. P Sähkönj Väri Jyrängönvirta Vuolenkoski,632,877,831,627,546,981,747 Sulkavankoski Vuolenkoski,115,689,299,29,459,63,7 4.1.2 Ravinteet Yläpuolisesta vesistöstä tulevan veden fosforipitoisuuden laskeva trendi jatkui edelleen 199-luvulla, mutta vuonna 1997 trendi loiveni (Kuva 1). Sama fosforipitoisuuden laskeva trendi on havaittavissa Vuolenkoskella ilman yläpuolisessa vesistössä havaittua trendin loivenemista. Taitekohtamallin mukaan Jyrängönvirran ja Vuolenkosken fosforipitoisuuden ero oli tarkastelulla ajanjaksolla suurimmillaan vuonna 1997, jolloin se oli 1,5 µg/l. Senjälkeen ero on vain kaventunut, ja viime vuosina em. kahden näyteaseman välinen kokonaisfosforin pitoisuusero on ollut mallin mukaan vain,1,2 µg/l (Kuva 1). Eron kaventumista selittää omalta osaltaan Heinolan alueen jätevesikuormittajien fosforikuorman väheneminen ensin vuonna 1998 ja pysyvämmin vuonna 23 (Kuva 1). Kokonaistyppipitoisuudessa Jyrängönvirran ja Vuolenkosken pitoisuudet seurasivat hyvin toisiaan mikä näkyi myös korrelaatioissa (Taulukko 3); Vuolenkoskella pitoisuudet olivat hieman korkeampia, mutta erot olivat vähäisiä (Kuva 1). 199-luvun alkupuolella pitoisuudet olivat laskussa, mutta laskeva trendi taittui vuonna 1996. Senjälkeen pitoisuudet ovat olleet hyvin lievässä nousussa (Kuva 1). Räävelin reitin typpipitoisuudet olivat nousussa aina vuoteen 28, jonka jälkeen pitoisuudet olivat pari vuotta vähäisempiä kunnes taas vuoden 211 jälkeen pitoisuudet ovat nousseet (Kuva 1). Konnivedestä lähtevän veden (Vuolenkoski) ammoniumtyppipitoisuus on ollut laskussa tarkastelulla ajanjaksolla, mutta trendi on ollut sama myös yläpuolisilla virtapaikoilla (Jyrängönvirta ja Sulkavankoski) (Kuva 11). Viime vuosina pitoisuudet ovat olleet usein Jyrängönvirrassa ja Sulkavankoskessa mutta joskus myös Vuolenkoskellakin niin vähäisiä, että ne ovat jääneet alle määritysrajan. Tuolloin pitoisuutena on käytetty arvoa 3 µg/l. Taitekohtamallin mukaan Kymijoen vedessä on ollut koko tarkastellun ajanjakson Vuolenkoskella 3 4 µg/l enemmän ammoniumtyppeä kuin Jyrängönvirrassa (Kuva 11). 14 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
12 Kokonaisfosfori ug/l 11 1 9 8 7 6 5 4 199 1995 2 25 21 Jyr Vuol Sulk Jyr malli Vuol malli Sulk malli 7 Kokonaistyppi ug/l 65 6 55 5 45 4 35 3 199 1995 2 25 21 Jyr Vuol Sulk Jyr malli Vuol malli Sulk malli Kuva 1. Veden kokonaisfosfori- ja typpipitoisuus (µg/l) vuosimediaaneina kolmella virtahavaintopaikalla, Jyrängönvirralla, Vuolenkoskella ja Sulkavankoskella vuosina 199-213. Lisäksi kuvissa on esitetty em. parametrien taitekohtamallin mukaiset trendisuorat taitekohteineen. 4.2 VEDENLAATU SYVÄNNEALUEILLA 4.2.1 Yleistä Konniveden veden laatua ja jätevesivaikutuksia seurataan yhteistarkkailun puitteissa 8 syvännehavaintopaikalla (Kuva 8), joilta haetaan vesinäytteet kolme kertaa vuodessa. Lisäksi erikseen seurataan Kuusakoski Oy:n Rajavuoren kaatopaikan jätevesien purun vaikutuksia Kymenvirrassa (Kuva 8). Maitiaislahden tilan kehitystä tarkastellaan omassa kappaleessaan. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 15
14 Ammoniumtyppi ug/l 12 1 8 6 4 2 1993 1998 23 28 213 Jyr Vuol Sulk Jyr malli Vuol malli Sulk malli Kuva 11. Veden ammoniumtyppipitoisuus (µg/l) vuosimediaaneina kolmella virtahavaintopaikalla, Jyrängönvirralla, Vuolenkoskella ja Sulkavankoskella vuosina 199-213. Lisäksi kuvissa on esitetty em. parametrien taitekohtamallin mukaiset trendisuorat taitekohteineen 4.2.2 Happitilanne Jätevesien orgaaninen, happea kuluttava kuormitus on vähentynyt merkittävästi 199- luvun puolivälistä; Heinolan alueen jätevesien biologinen happea kuluttava kuorma (BOD 7 ) on ollut vuodesta 26 lähtien vain 1-17 % vuoden 1995 tasosta (Kuva 4). Jätevesien orgaaninen aines lisää omalta osaltaan syvännealueiden hapen kulumista. Vesistöjen happitilanne on yleisesti heikoimmillaan kerrostuneisuuskausien loppupuolella eli lopputalvesta ja loppukesästä. Talvisen happitilanteen tarkastelua vaikeuttaa kuitenkin se, että useat Heinolan alapuolisen vesialueen syvännenäyteasemat jäävät talvinäytteenottokierroksella ottamatta johtuen huonoista jääolosuhteista. Voimakasta jätevesien ja vanhan kuormituksen aiheuttamaa pohjan happitilanteen heikkenemistä on esiintynyt edelleen aikaisempien vuosien tapaan kesäkauden loppupuolella Maitiaslahden suulla (as 3), Kymenvirran syvänteessä Enson purkuputken alapuolella (as 5) ja Rautsaaren pohjoispuolella (as 6) (Kuva 12). Vuosien välistä suurta vaihtelua asemilla 5 ja 6 selittää se, oliko vesimassa näytteenottoaikaan vielä kerrostunut vai oliko kerrostuneisuus jo purkautunut ja sitä myötä happitilanne kohentunut. Alhaisin määritettävä happipitoisuus on ollut jo pitkään <,5 mg ja tämän mukainen alhaisin happikyllästys < 5 %; käytännössä pohjan läheinen vesimassa on tuolloin hapetonta. Pohjan läheistä loppukesän hapettomuutta havaittiin asemalla 5 viimeksi vuosina 29 211, asemalla 6 vuosina 29 21 ja Maitiaislahden suulla (as 3) säännöllisesti (Kuva 12). 16 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
Konniselän syvällä alueella (as 11) pohjan läheinen happitilanne vastasi yläpuolisen vertailualueen Ruotsalaisen (as ) tilaa, mikä tukee päätelmää siitä, ettei Konniselälle ajaudu jätevesiä (Kuva 12). Loppukesän alusveden happikyllästysten perusteella Ruotsalaisen ja Konniselän pohjan läheisessä happitilanteessa ei ole tapahtunut muutosta 2-luvulla. Löysinselällä (as 7) ja alempana Konnivedellä (asemat 8 ja 9) alusveden happitilanne ei ole ollut yhtä hyvä kuin Ruotsalaisella ja Konniselällä. Näillä noin 27 28 metrin syvyisillä alueilla alusveden happikyllästys on ollut yleisesti loppukesästä noin 5 %, mikä kertoo jonkinasteisesta jätevesivaikutuksesta. Tosin Löysinselällä (as 7) voisi olettaa esiintyvän jo luonnostaan alhaisempia happikyllästyksiä liittyen alueen luonteeseen; se on pienialainen syvänne Selkäsaarten ja matalikkojen eristämällä alueella. Em. alueiden loppukesän happitilanteessa ei ole havaittavissa selkeää muutossuuntaa (Kuva 12). Lopputalven osalta happitilanteen havainnot ovat hajanaisempia ja aikasarjat osittain epäyhtenäisiä (Kuva 13). Matinsalmessa (as 6) lämpötilakerrostuneisuus on ollut jo purkautunut näytteenottoaikaan, minkä seurauksena happitilanne on ollut alusvedessäkin hyvä. Maitiaislahden suulla (as 3) ja Löysinselällä (as 7) alusveden talvinen happitilanne näyttäisi lievästi kohentuneen 2-luvulla. Maitiaislahden suulla on viimeksi talvisaikaan havaittu hapetonta alusvettä maaliskuussa 23 ja Löysinselällä huhtikuussa 1998 (kuva 13). Konniselällä (as 11) on havaintojen mukaan talvellakin hyvä happitilanne, mutta vertailualueella Ruotsalaisella on esiintynyt viimeisen 5 vuoden aikana tavanomaista alhaisempia happikyllästyksiä kuten kyllä myös 199-luvullakin ajoittain. Etelä- Konnivedellä (as 9) alusveden happitilanne on vaihdellut suuresti riippuen siitä, oliko vesimassa näytteenottoaikaan kerrostunutta vai oliko kerrostuneisuus jo purkautunut (Kuva 13). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 17
1 Alusveden happikyllästys elokuussa O2 % 9 8 7 6 5 4 3 2 1 3 (6m) 5 (2m) 6 (7m) 7 (27m) 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 O2 % 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 8 (25m) 9 (25m) 11 (47m) (47m) 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 Kuva 12. Alusveden happikyllästys (kyll. %) näyteasemilla loppukesän näytteenoton aikaan vuosina 1995-213. Asema on kuormituksen yläpuolinen vertailuvesistö Ruotsalainen. Muut asemat ovat: as 3 = Maitiaislahden suu, as 5 = Kymenvirran syvännealue, as 6 = Matinsalmi, as 7 = Löysinselkä, as 8 = Saunasaaren alue, as 9 = Isosaaren alue ja as 11 = Konniselkä. 18 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
1 Alusveden happikyllästys maalis huhtikuussa O2 % 9 8 7 6 5 4 3 2 1 3 (6m) 6 (7m) 7 (27m) 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 O2 % 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 9 (25m) 11 (47m) (47m) 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 Kuva 13. Alusveden happikyllästys (kyll. %) näyteasemilla loppulopputalven näytteenoton aikaan. Asema on kuormituksen yläpuolinen vertailuvesistö Ruotsalainen. Muut asemat ovat: as 3 = Maitiaislahden suu, as 6 = Matinsalmi, as 7 = Löysinselkä, as 9 = Isosaaren alue ja as 11 = Konniselkä. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 19
4.2.3 Sähkönjohtavuus Sähkönjohtavuus on vesistölle tyypillinen suure, mutta esim. jätevesikuormitus voi kohottaa sitä. Päällysveden sähkönjohtavuus on vaihdellut Konnivedellä pienissä rajoissa; satunnaisesti kuormituksen lähialueella (asemat 3, 5 ja 6) on havaittu muita asemia lievästi korkeampia sähkönjohtavuusarvoja (Kuva 14). 9, Sähkönjohtavuus ms/m 1 m 8, 7, 6, 5, 4, 3, 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 3 5 6 7 Sähkönjohtavuus ms/m 1 m 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 8 9 11 Kuva 14. Päällysveden (1 m) sähkönjohtavuus (ms/m) syvännenäyteasemilla vuosina 199-213. Esitetyt arvot ovat kunkin näyteaseman vuosikeskiarvoja (2-3 tulosta/vuosi). Asema on kuormituksen yläpuolinen vertailuvesistö Ruotsalainen. Muut asemat ovat: as 3 = Maitiaislahden suu, as 5 = Kymenvirran syvännealue, as 6 = Matinsalmi, as 7 = Löysinselkä, as 8 = Saunasaaren alue, as 9 = Isosaaren alue ja as 11 = Konniselkä. 2 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
Näyteasemien välisiä eroja merkittävämpi trendi tutkimusalueella on päällysveden sähkönjohtavuuden nousu, mikä on täysin yhteneväinen Konniveteen tulevan eli Jyrängönvirran vastaavan kehityssuunnan kanssa (Kuva 15). Tulosten välillä on erittäin selvä positiivinen korrelaatio vuosien 199-213 tulosten perusteella (r =,86). Koko 199- luvun jatkunut sähkönjohtavuuden nousu taittui sekä Jyränvirrassa että Konnivedellä vuonna 27, jonka jälkeen sähkönjohtavuuden kehitys on ollut molemmilla alueilla vaihtelevaa mutta samansuuntaista. Tulosten perusteella päällysveden sähkönjohtavuus Konnivedellä määräytyy ennen kaikkea yläpuolisesta vesistöstä tulevan veden laadun mukaan. 8 Sähkönjohtavuus ms/m 7 6 5 4 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 Konnivesi 1 m ka med Jyrängönvirta Kuva 15. Konniveteen tulevan eli Jyrängönvirran ja Konniveden päällysveden (1 m) sähkönjohtavuus (ms/m) vuosina 199-213. Jyrängönvirran tulokset ovat vuosimediaaneja (12 tulosta/v) ja Konniveden tulokset ovat kaikkien Konniveden syvännenäyteasemien päällysveden vuosikeskiarvoja (yhteensä 19-21 tulosta/v). Tulosten välillä on vahva positiivinen korrelaatio (r =,86). 199 luvulla jatkunut sähkönjohtavuuden nousu taittui vuonna 27, jonka jälkeen kehitys on ollut vaihtelevaa. Vuonna 1992 Konnivedellä mitatut alhaiset sähkönjohtavuudet jäävät ilman selitystä; Jyrängönvirran tulokset eivät anna tukea ko. tuloksille. Alusveden sähkönjohtavuudessa on havaittu ajoittain jätevesikuormituksesta johtuvaa kohoamista kuormituksen lähialueella. Voimakkainta alusveden sähkönjohtavuuden kohoaminen on ollut Kymenvirrassa Enson purkuputken alapuolisessa syvänteessä (as 5), johon jää ajoittain makaamaan jätevesiä, mikä näkyy selvästi kohonneina sähkönjohtavuusarvoina (Kuva 16). Enson purkuputken sijaintia muutettiin syksyllä 1996 siten, että uusi purkuputki purkaa jätevedet keskemmälle Kymenvirtaan, kun entinen purkuputki oli lyhempi, ja tuolloin jätevesiä ajautui herkemmin Rautsaaren pohjoispuolelle. Alusveden sähkönjohtavuus on ollut asemalla 5 viimeksi selvästi kohonnut kesällä 29 ja elokuussa 211. Maitiaislahden suulla alusveden sähkönjohtavuudet ovat olleet Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 21
maksimissaan välillä 1-14 ms/m. Matinsalmessa (as 6) ja Löysinselällä (as 7) alusveden sähkönjohtavuudet ovat nousseet suurimmillaan välille 8-9 ms/m. Muilla näyteasemilla alusveden sähkönjohtavuudet ovat tätäkin alhaisempia. Alusveden sähkönjohtavuustuloksissa ei voitu havaita mitään selviä kehityssuuntia. Alusveden sähkönjohtavuus maalis, kesä ja elokuussa 6 8 123 78 5 5 3 4 ms/m 3 2 1 Kuva 16. Alusveden sähkönjohtavuus (ms/m) syvännenäyteasemilla vuosina 199-213. Esitetyt arvot ovat asemilta 5 (Kymenvirran syvännealue) ja 3 (Maitiaislahden suualue). 4.2.4 Veden väri ja kemiallinen hapenkulutus Veden kemiallista hapenkulutusta (COD Mn ) lisäävät sekä orgaanista ainetta sisältävät jätevedet että veden luontainen humuspitoisuus, jota ilmentää myös veden väriarvo. Molemmat vedenlaatuparametrit ovat vaihdelleet päällysvedessä aika pienissä rajoissa ja näyteasemien väliset erot ovat olleet vähäisiä (Kuva 17). Lähinnä Maitiaislahden suualueella arvot ovat olleet lievästi taustatasoa korkeampia kuten myös Matinsalmessa (as 6) vielä 199-luvulla. Näyteasemien välisiä eroja merkittävämpää on tutkimusalueen päällysveden väriarvon yleinen muutostrendi, joka on erittäin yhteneväinen Konniveteen tulevan eli Jyrängönvirran vastaavan kehityssuunnan kanssa (Kuva 18). Tulosten välillä on myös erittäin voimakas positiivinen korrelaatio (r =,9 199-213 ) kuten myös Konniveden päällysveden väri ja CODarvojen välillä (r =,71 199-213 ). Taitekohtamallin mukaan jo 198-luvulla alkanut väriarvojen laskeva trendi taittui Jyrängönvirrassa vuonna 1998, jonka jälkeen väriarvot ovat vain nousseet. Konniveden päällysveden väriarvojen yleinen kehitystrendi on ollut hyvin samankaltainen. Tulosten perusteella päällysveden väriarvo Konnivedellä on määräytynyt ennen kaikkea yläpuolisesta vesistöstä tulevan veden laadun mukaan. 22 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
9, CODMn mg O2/l 1 m 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1,, 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 3 5 6 7 8 9 11 4 Väriarvo mgpt/l 1 m 35 3 25 2 15 1 5 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 3 5 6 7 8 9 11 Kuva 17. Päällysveden (1 m) kemiallinen hapenkulutus (CODMn mg O2 /l) ja väri (mg Pt/l) syvännenäyteasemilla vuosina 199-213. Esitetyt arvot ovat kunkin näyteaseman vuosikeskiarvoja (2-3 tulosta/vuosi).konniselän normaalia korkeampaa COD arvoa vuonna 22 selittää yksi yksittäinen korkeampi tulos kesältä 22. Asema on kuormituksen yläpuolinen vertailuvesistö Ruotsalainen. Muut asemat ovat: as 3 = Maitiaislahden suu, as 5 = Kymenvirran syvännealue, as 6 = Matinsalmi, as 7 = Löysinselkä, as 8 = Saunasaaren alue, as 9 = Isosaaren alue ja as 11 = Konniselkä. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 23
Veden väri mg Pt/l 35 3 25 2 15 1 5 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 Konnivesi 1 m ka med Jyrängönvirta Kuva 18. Konniveteen tulevan eli Jyrängönvirran ja Konniveden päällysveden (1 m) väriarvo (mg Pt/l9 vuosina 199-213. Jyrängönvirran tulokset ovat vuosimediaaneja (12 tulosta/v) ja Konniveden tulokset ovat kaikkien Konniveden syvännenäyteasemien päällysveden vuosikeskiarvoja (yhteensä 19-21 tulosta/v). Tulosten välillä on erittäin vahva positiivinen korrelaatio (r =,9). 198 luvulla alkanut veden väriarvon lasku taittui vuonna 1998, jonka jälkeen veden väriarvot ovat vain nousseet. 4.2.5 Ravinteet Ravinteiden määrä vesimassassa ja erityisesti päällysvedessä säätelee vesialueen tuotantoa eli rehevyyttä. Vesialueen rehevyyden eli tuotannon kannalta tärkeitä ovat kokonaisravinteet eli fosfori ja typpi, mineraaliravinteet ja ravinnesuhteet (kok.n/kok.p ja mineraaliravinnesuhde). Päällysvedessä on ollut fosforia muuta Konnivettä selvästi enemmän rehevän Maitiaislahden suulla (as 3) ja myös kuormituksen lähialueella (asemat 5 ja 6) on mitattu ajoittain taustatasoa korkeampia pitoisuuksia (Kuva 19). Samoilla alueilla myös fosforipitoisuuksien ajalliset vaihtelut ovat olleet normaalia suurempia. Löysinselällä (as 7) ja varsinaisella Konnivedellä (as 8, 9 ja 11) fosforipitoisuudet ovat olleet 2-luvulla pääsääntöisesti välillä 5 1 µg/l, mitä pidetään erinomaisena tasona tämän tyyppisille vesistöille (SVh = suuret vähähumuksiset järvet). Ajoittain pitoisuudet ovat kuitenkin näillä alueilla ylittäneet tason 1 µg/l. Tuotantokauden aikaisten keskimääräisten fosforipitoisuuksien mukaan varsinainen Konnivesi on karua vesialuetta. Selvimmin päällysveden fosforipitoisuuden laskeva trendi on nähtävissä kuormitetuilla alueilla eli Maitiaislahden suulla (as 3) ja Matinsalmessa (as 6) (Kuva 19). 24 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
3 Fosforipitoisuus 1 m kesä elokuu µg/l 25 2 15 1 5 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 3 5 6 7 3 Fosforipitoisuus 1 m kesä elokuu µg/l 25 2 15 1 5 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 8 9 11 Kuva 19. Päällysveden (1 m) kokonaisfosforipitoisuus (µg/l) Konniveden syvännenäyteasemilla vuosina 199-213. Esitetyt arvot ovat kunkin näyteaseman kesäkauden tulosten vuosikeskiarvoja (2 tulosta/vuosi). Asema on kuormituksen yläpuolinen vertailuvesistö Ruotsalainen. Muut asemat ovat: as 3 = Maitiaislahden suu, as 5 = Kymenvirran syvännealue, as 6 = Matinsalmi, as 7 = Löysinselkä, as 8 = Saunasaaren alue, as 9 = Isosaaren alue ja as 11 = Konniselkä. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 25
Konniveden päällysveden fosforipitoisuuksiin vaikuttaa sekä yläpuolisesta vesistöstä tulevan veden fosforipitoisuus (Jyrängönvirta) että alueen jätevesikuormittajien fosforikuorma (Kuva 2). Sekä fosforikuormitus että Konniveteen tulevan veden fosforipitoisuus ovat olleet laskussa 199 luvulta, mikä on näkynyt myös Konniveden päällysveden fosforipitoisuuksien laskuna, vaikkakin lievänä. Konniveden päällysveden fosforipitoisuuden korrelaatio oli vahvempi fosforikuormituksen (r 199-213 =,57) kuin Konniveteen tulevan veden (r 199-213 =,33) kanssa. Konniveden keskimääräinen tuotantokauden aikainen päällysveden fosforipitoisuus on ollut 2-luvulla noin 2 µg/l korkeampi kuin Konniveteen tulevan veden fosforipitoisuus. Fosforia ug/l 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Fosforipitoisuus 1 m ja jätevesien fosforikuormitus 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 kok.p K vesi Kok.P Jyrängönv P kuormitus Lin. (kok.p K vesi) Lin. (Kok.P Jyrängönv) Lin. (P kuormitus) 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 Fosforikuormitus kg/vrk Kuva 2. Konniveden päällysveden (1 m) tuotantokauden aikainen fosforipitoisuus, Konniveteen tulevan veden (Jyrängönvirta) fosforipitoisuus ja Heinolan alueen jätevesien fosforikuorma vuosina 199-213. Konniveden arvot ovat Konniveden näyteasemien tuotantokauden aikaisten tulosten vuosikeskiarvoja; tuloksissa ei ole mukana Maitiaislahden näyteasemaa (as 3), jossa vedenlaatua määrittää paljolti vanha kuormitus. Jyrängönvirran tulokset ovat vuosimediaaneja (12 tulosta/vuosi). Päällysveden tuotantokauden aikaisissa typpipitoisuuksissa ei ole ollut juurikaan näyteasemien välisiä merkittäviä eroja; ainoastaan ajoittain kuormituksen läheisillä näyteasemilla on mitattu muuta aluetta korkeampia pitoisuuksia (Kuva 21). Sen sijaan eri näyteasemien vuotuisissa typpipitoisuuksissa näyttää olevan keskenään samantapainen trendi vuosina 199-213 (Kuva 21). Konniveden päällysveden typpipitoisuuksiin voisi olettaa vaikuttavan sekä yläpuolisesta vesistöstä tulevan veden typpipitoisuuden (Jyrängönvirta) että alueen jätevesikuormittajien typpikuorman (Kuva 22). Heinolan alueen jätevesien typpikuormitus on ollut lievässä laskussa 199 luvulta, mutta se ei ole heijastunut Konniveden typpipitoisuuksiin eikä parametrien välillä olekaan korrelaatiota (r 1991-213 = -,17). Sen sijaan Konniveden päällysveden typpipitoisuuksilla näyttää olevan selvä yhteys Konniveteen tulevan veden (Jyrängönvirta) typpipitoisuuksiin, vaikkei 26 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
7 Typpipitoisuus 1 m kesä elokuu µg/l 65 6 55 5 45 4 35 3 25 2 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 3 5 6 7 8 9 11 Kuva 21. Päällysveden (1 m) kokonaistyppipitoisuus (µg/l) Konniveden syvännenäyteasemilla vuosina 199-213. Esitetyt arvot ovat kunkin näyteaseman kesäkauden tulosten vuosikeskiarvoja (2 tulosta/vuosi). Asema on kuormituksen yläpuolinen vertailuvesistö Ruotsalainen. Muut asemat ovat: as 3 = Maitiaislahden suu, as 5 = Kymenvirran syvännealue, as 6 = Matinsalmi, as 7 = Löysinselkä, as 8 = Saunasaaren alue, as 9 = Isosaaren alue ja as 11 = Konniselkä. 7 Typpipitoisuus 1 m ja jätevesien typpikuormitus Typpeä ug/l TAI typpikuormitus kg/vrk 6 5 4 3 2 1 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 Kok.N K vesi Kok.N Jyrängönv N kuormitus Lin. (Kok.N K vesi) Lin. (Kok.N Jyrängönv) Lin. (N kuormitus) Kuva 22. Konniveden päällysveden (1 m) tuotantokauden aikainen typpipitoisuus (µg/l), Konniveteen tulevan veden (Jyrängönvirta) typpipitoisuus (µg/l) ja Heinolan alueen jätevesien typpikuorma (kg/vrk) vuosina 199-213. Konniveden arvot ovat Konniveden näyteasemien tuotantokauden aikaisten tulosten vuosikeskiarvoja; tuloksissa ei ole mukana Maitiaislahden näyteasemaa (as 3), jossa vedenlaatua määrittää paljolti vanha kuormitus. Jyrängönvirran tulokset ovat vuosimediaaneja (12 tulosta/vuosi). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 27
parametrien välinen korrelaatio olekaan kovin voimakas (r 1991-213 =,32). Taitekohtamallin mukaan tulevan veden typpipitoisuudet olivat laskussa 199-luvun alkupuolella, mutta laskeva trendi taittui vuonna 1996. Sen jälkeen pitoisuudet ovat olleet hyvin lievässä nousussa (Kuva 1). Hapettomissa olosuhteissa pohjasedimentistä alkaa vapautua fosforia; tätä kutsutaan ns. sisäiseksi kuormitukseksi. Happikadon mittasuhteista ja pohjalietteen ravinnevaroista riippuu, kuinka suuri rehevöittävä vaikutus lietteestä vapautuvalla fosforilla on koko vesialueen kannalta. Alusveden hapettomuutta on Konnivedellä esiintynyt 199-luvulta eteenpäin lähinnä Maitiaislahden suulla (as 3), Kymenvirrassa Enson purkuputken alapuolisessa syvänteessä (as 5) ja Matinsalmessa (as 6). Voimakkainta fosforin vapautuminen on ollut huonossa happitilanteessa Maitiaslahden suulla. Alueella esiintyy edelleen hapettomuutta, mutta pohjasedimentin ravinteiden pidätyskyky on parantunut; vuoden 25 jälkeen korkeimmat havaitut fosforipitoisuudet ovat olleet vain tasoa 2 µg/l (Kuva 23). Enson purkuputken alapuolisessa syvänteessä (as 5) Kymenvirrassa on esiintynyt usein hapettomia tilanteita; alusveden fosforipitoisuudet ovat nousseet tuolloin välille 4 1 µg/l, mutta satunnaisesti alusvedessä on havaittu fosforia jopa 1 µg/l. Tällä asemalla on vaikea erottaa huonosta happitilanteesta johtuvaa sisäistä kuormitusta ja jätevesien suoraa vaikutusta. Ajoittain Enson jätevedet eivät ole sekoittuneet tehokkaasti Kymijoen vesimassaan, ja tuolloin jätevesien suorat vaikutukset ovat voineet olla poikkeuksellisen suuria purkuputken alapuolisessa syvänteessä kuten esim. elokuussa 1997 ja heinäkuussa 22 (Kuva 23). Matinsalmessa on viimeisen 1 vuodenkin aikana esiintynyt hapettomuutta alusvedessä, mutta havaitut fosforipitoisuudet ovat olleet vain tasoa 1-2 µg/l (Kuva 23). Löysinselällä havaittiin vielä joskus 199- luvun puolessa välissä sisäistä kuormitusta, mutta siellä kuten muuallakin Konnivedellä alusveden fosforipitoisuudet ovat olleet koko 2 luvun alhaisia pohjan läheisiksi fosforipitoisuuksiksi. Hyvänä esimerkkinä tästä on Konniselän syvä alue, jolla karun vesistön tapaan alusvedenkin fosforipitoisuudet ovat enimmäkseen alle 1 µg litrassa (Kuva 23). 28 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
Kuva 23. Alusveden fosforipitoisuus (µg/l) ja vastaavan ajankohdan happitilanne (kyll. %) vuosien 1995-213 näytteenottokerroilla syvännenäyteasemilla Maitiaislahden edustalla (as 3), Kymenvirrassa (as 5), Matinsalmessa (as 6) ja Konniselällä (as 11). Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 29
Päällysveden tuotantokauden aikainen ammoniumtyppipitoisuus on ollut viimeisen 1 vuoden aikana Konnivedellä lukuun ottamatta asemaa 3 keskimäärin 11 µg/l kun Ruotsalaisella vastaava luku on 6 µg/l. Maitiaislahden ja muun kuormituksen lähialueen lisäksi myös muualla Konnivedellä ammoniumtyppipitoisuudet ovat lievästi kohonneita verrattuna Ruotsalaiseen (Kuva 24). Ammoniumtyppi pitoisuus 1 m kesä elokuu µg/l 3 51 ug/l 53 ug/l 25 2 15 1 5 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 as 3 as 5 as 6 as 7 as 8 as 9 as 11 as Kuva 24. Päällysveden (1m) ammoniumtyppipitoisuus (µg/l) Konniveden syvännenäyteasemilla vuosina 1995-213. Esitetyt arvot ovat kunkin näyteaseman kesäkauden tulosten vuosikeskiarvoja (2 tulosta/vuosi). Asema on kuormituksen yläpuolinen vertailuvesistö Ruotsalainen. Muut asemat ovat: as 3 = Maitiaislahden suu, as 5 = Kymenvirran syvännealue, as 6 = Matinsalmi, as 7 = Löysinselkä, as 8 = Saunasaaren alue, as 9 = Isosaaren alue ja as 11 = Konniselkä. Konniveteen tulevan veden ammoniumtyppipitoisuus on laskenut vuodesta 1995, mutta Konniveden päällysvedessä ei ole havaittu vastaavaa trendiä (Kuva 25). Tosin neljän viimeisen vuoden aikana pitoisuudet ovat olleet Konnivedellä aikaisempia vuosia vähäisempiä (Kuva 25). Alusveden ammoniumtyppipitoisuuden alueellinen vaihtelu on ollut suurta; korkeat pitoisuudet alusvedessä ovat ilmentäneet yleensä huonoa happitilannetta ja ne ovat ajoittuneet kesäkerrostuneisuuskauden loppupuolelle eli heinä-elokuuhun, jolloin happitilanne on huonoin (Kuva 26). Heikentynyttä pohjan läheistä happitilannetta ilmentäviä kohonneita ammoniumtyppipitoisuuksia on esiintynyt Maitiaislahden suulla (as 3), Matinsalmessa (as 6) mutta myös varsinaisella Konnivedellä eli Saunasaaren edustalla (as 8) ja Etelä-Konnivedellä (as 9). Eteläisellä Konnivedellä (asemat 8 ja 9) pitoisuudet ovat olleet aikaisempaa vähäisempiä viimeisen 8 vuoden aikana. Enson purkuputken 3 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
alapuolisessa syvänteessä (as 5) tavatut huikeat ammoniumtyppipitoisuudet ovat olleet seurausta suorasta jätevesivaikutuksesta (Kuva 26). 18 16 14 Ammoniumtyppipitoisuus 1 m tuotantokausi Ammoniumtyppeä ug/l 12 1 8 6 4 2 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 NH4 N K vesi NH4 N Jyrängönv Lin. (NH4 N K vesi) Lin. (NH4 N Jyrängönv) Kuva 25. Konniveden päällysveden (1 m) tuotantokauden aikainen ammoniumtyppipitoisuus (µg/l), ja Konniveteen tulevan veden (Jyrängönvirta) ammoniumtyppipitoisuus (µg/l) vuosina 1995-213. Konniveden arvot ovat Konniveden näyteasemien tuotantokauden aikaisten tulosten vuosikeskiarvoja; tuloksissa ei ole mukana Maitiaislahden näyteasemaa (as 3), jossa vedenlaatua määrittää paljolti vanha kuormitus. Jyrängönvirran tulokset ovat vuosimediaaneja (12 tulosta/vuosi). Lisäksi kuvassa on esitetty parametrien lineaariset trendiviivat. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 31
7 Alusveden NH4 N kesä elokuu µg/l 6 5 4 3 2 1 14.6.95 8.8.95 18.6.96 2.8.96 17.6.97 11.8.97 9.6.98 12.8.98 7.6.99 2.8.99 5.6. 31.7. 4.6.1 3.7.1 1.6.2 29.7.2 2.6.3 28.7.3 1.6.4 26.7.4 3.5.5 25.7.5 14.6.6 14.8.6 13.6.7 13.8.7 1.6.8 12.8.8 11.6.9 11.8.9 7.6.1 9.8.1 6.6.11 9.8.11 4.6.12 7.8.12 3.6.13 6.8.13 3 6 7 5 45 4 Alusveden NH4 N kesä elokuu µg/l 64 ug/l 11 ug/l 35 3 25 2 15 1 5 14.6.95 8.8.95 18.6.96 19.8.96 17.6.97 11.8.97 9.6.98 13.8.98 8.6.99 3.8.99 6.6. 1.8. 5.6.1 1.8.1 5.6.2 3.7.2 3.6.3 29.7.3 2.6.4 27.7.4 1.6.5 26.7.5 13.6.6 15.8.6 12.6.7 14.8.7 9.6.8 11.8.8 1.6.9 1.8.9 9.6.1 1.8.1 7.6.11 8.8.11 5.6.12 6.8.12 4.6.13 5.8.13 5 9 8 Alusveden NH4 N kesä elokuu µg/l 7 6 5 4 3 2 1 14.6.95 8.8.95 17.6.96 19.8.96 16.6.97 12.8.97 1.6.98 13.8.98 8.6.99 3.8.99 6.6. 1.8. 5.6.1 6.8.1 5.6.2 3.7.2 3.6.3 29.7.3 2.6.4 27.7.4 1.6.5 26.7.5 13.6.6 15.8.6 12.6.7 14.8.7 9.6.8 11.8.8 1.6.9 1.8.9 9.6.1 1.8.1 7.6.11 8.8.11 5.6.12 6.8.12 4.6.13 5.8.13 8 9 11 Kuva 26. Tuotantokauden aikainen alusveden ammoniumtyppipitoisuus (µg/l) vuosina 1995-213. Asema on kuormituksen yläpuolinen vertailuvesistö Ruotsalainen. Muut asemat ovat: as 3 = Maitiaislahden suu, as 5 = Kymenvirran syvännealue, as 6 = Matinsalmi, as 7 = Löysinselkä, as 8 = Saunasaaren alue, as 9 = Isosaaren alue ja as 11 = Konniselkä. 32 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214
Sekä mineraaliravinteiden (NO 2 + NO 3 + NH 4 N / liukoinen fosfori) että kokonaisravinteiden typpi-fosforisuhteen perusteella Konnivesi on selkeästi fosforirajoitteinen. Mikäli mineraaliravinteiden typpi-fosforisuhde on yli 12, pidetään fosforia rajoittavana tekijänä ja suhteen ollessa alle 5 on typpi tuotannon minimitekijä (Forsberg ym. 1978). Vastaavat suhteet ovat kokonaisravinteiden osalta 17 ja 1 (Forsberg ym. 1978). Ainoastaan Maitiaislahden suualueella (as 3) on havaittu satunnaisesti rajatapauksia ja aikajänteellä 1995-213 kerran Saunasaaren edustalla (as 8). Konniveden rehevimmällä alueella eli Maitiaislahden suualueella (as 3) fosforirajoitteisuus on vain vahvistunut aikavälillä 1995-213 (Kuva 27). 12 1 NO23 N + NH4 N / liuk. P suhde 8 6 4 2 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 as 3 as K vesi Polyn. (as 3) Polyn. (as ) Polyn. (K vesi ) 12 Kok. N / Kok. P suhde 1 8 6 4 2 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 as 3 as K vesi Polyn. (as 3) Polyn. (as ) Polyn. (K vesi ) Kuva 27. Tuotantokauden aikainen typpi fosfori suhde sekä mineraaliravinteiden että kokonaisravinteiden perusteella päällysvedessä Maitiaislahden suulla (as 3), Konnivedellä ja Ruotsalaisella (as ). Kuvassa on esitetty myös muuttujien polynomiset trendikäyrät. Konniveden arvot ovat alueen näyteasemien kesäkauden tulosten vuosikeskiarvoja arvoissa ei ole mukana Maitiaislahden tuloksia. Kaikki tutkimusalueet ovat olleet selkeästi fosforirajoitteisia aikajänteellä 1995-213. Myös tutkimusalueen rehevimmällä alueella eli Maitiaislahden suulla (as 3) fosforirajoitteisuus on voimistunut aikajänteellä 1995-213. Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214 33
4.2.6 Näkösyvyys Näkösyvyys kuvastaa sekä vesialueen yleistä luonnetta että siinä tapahtuneita muutoksia. Näkösyvyyteen vaikuttavat sekä vedessä oleva kasviplanktonin, humuksen että saven määrä mutta myös jätevesien suorat vaikutukset. Viimeisen 1 vuoden aikana näkösyvyyttä on ollut kesällä Maitiaislahdella keskimäärin 1,5 m vähemmän, kuormituksen lähialueella (as 5 ja 6) noin,7 m vähemmän ja Löysinselällä (as 7) sekä eteläisellä Konnivedellä (as 8 ja 9),3-,4 m vähemmän kuin Ruotsalaisella (Kuva 28). Konniselän keskimääräinen näkösyvyys ei ole poikennut Ruotsalaisesta. Vuosien väliset vaihtelut ovat suuria, kun kultakin näyteasemalta on vain kaksi vuosittaista tulosta tuotantokaudelta. Vuosien välisestä vaihtelusta huolimatta sekä Ruotsalaisella että Konnivedellä on havaittavissa näkösyvyyden laskeva trendi viimeisen 1 vuoden aikana. Trendi on yhteneväinen Konnivedellä havaittuun veden väriarvon muutokseen ja erityisesti vuodesta 24 eteenpäin näiden kahden vedenlaatumuuttujan välinen käänteinen korrelaatio on ollut erityisen selvä (r 24-214 = -,82); veden värin voimistuessa näkösyvyys on vähentynyt (Kuva 29). Jo aiemmin on todettu, että Konniveden päällysveden väri on puolestaan ennenkaikkea riippuvainen Konniveteen tulevan veden (Jyrängönvirta) väristä. 4.3 VEDEN HYGIEENINEN LAATU Konniveden ja Ruotsalaisen pintaveden hygieenistä laatua seurataan kesällä syvännehavaintopaikoilla. Hygieenisen laadun indikaattoreina on käytetty fekaalisia enterokokkeja ja vuodesta 211 eteenpäin myös Escherichia coleja. Tässä esitetty pidemmän aikavälin tarkastelu perustuu fekaalisiin enterokokkeihin. Tulosten mukaan veden hygieeninen tila on ollut näyteasemilla erinomainen; bakteerimäärät ovat olleet aikavälillä 199-214 aina alle EU-normien mukaisen (STM asetus 177/28) uimaveden toimenpiderajan (4 fek.enterokokkia/1 ml) ja myös uimaveden erinomaisen laatuluokituksen mukaisia (alle 2 fek.enterokokkia/1 ml). Viimeisen 1 vuoden aikana fekaalisten enterokokkien mediaani on ollut näyteasemilla välillä -2 pmy/1 ml (=pesäkettä muodostavaa yksikköä), joten yleensä veden hygieenistä laatua ilmentävien bakteerien määrät ovat olleet tutkimusalueella todella vähäisiä. Ajoittain näytteenotolla on kuitenkin saatu kiinni normaalista kohonneita bakteerimääriä (Kuva 3). Aikajänteellä 199-213 tarkasteltuna kohonneet bakteerimäärät ovat olleet yleisempiä 199-luvun alkupuolella kuin 2-luvulla. Viimeksi bakteerimäärät olivat koholla elokuussa 211. Taustatasosta kohonneita bakteerimääriä on mitattu kuormituksen lähialueella eli Kymenvirrassa (as 5), Matinsalmessa (as 6) ja Löysinselällä (as 7), mutta joskus myös vertailualueella Ruotsalaisella. Syvänneasemien bakteeritulokset kertovat veden hygieenisestä tilasta selkävesillä ja etäämpänä rannasta. Ranta-alueilla veden hygieeninen laatu on yleensä selkävesiä heikompi, koska siellä näkyy selvemmin kaikenlaisen rannoilta tulevan hajakuormituksen vaikutukset. 34 Kymijoen vesi ja ympäristö ry:n julkaisu no 243/214