Linkki digi-Vesitalouden tilaamiseksi tulee Vesitalouden verkkosivuille. 6 Vesitalouden hinnoittelu 2022 alusta alkaen: – Perinteinen lehtitilaus 65 eur/vuosi. 6 Vesitalous ilmestyy jatkossakin kuusi kertaa vuodessa Ilmoittajille 6 Ilmoitushinnat pysyvät ennallaan vuonna 2022 6 Liikehakemistoilmoitukset nyt myös verkkosivuillamme https://vesitalous.fi/liikehakemisto/ 6 Mahdollisuus bannerimainokseen vesitalous.fi -sivuilla. Vesitalous 1/1 Uudistuksia VESITALOUDESSA Lisätietoja Tuomo Häyrynen tuomo.hayrynen@vesitalous.fi puh. 050 585 7996 Tilaajille 6 Vesitalous-lehti on tilattavissa digitaalisena näköispainoksena vuoden 2022 alusta alkaen. – Digi-Vesitalouden tilaus 50 eur/vuosi tai 9 eur/numero
Tero Luukkonen 44 Jatkuvatoiminen vedenlaadun seuranta maatalousvaltaisella valuma-alueella tehtyjen kuivatustoimien vaikutusten arvioinnissa Jari Koskiaho ja Sirkka Tattari 49 Miten lisätä vesihuoltoalan vetovoimaisuutta. mennessä. Riina Liikanen, tekn.tri., vesiasiain päällikkö, Suomen Vesilaitosyhdistys ry Saijariina Toivikko, dipl.ins., vesiasian päällikkö, Suomen Vesilaitosyhdistys ry Minna Maasilta, dipl.ins., toiminnanjohtaja, Maaja vesitekniikan tuki ry Pekka Rossi, tekn.tri., apulaisprofessori, Oulun yliopisto, vesija ympäristötekniikka Annina Takala, dipl.ins., Suomen Vesiyhdistys ry Riku Vahala, tekn.tri., vesihuoltotekniikan professori, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Olli Varis, tekn. Ilmoitusvaraukset 14.2. Tämän numeron kokosi Jukka Aroviita, e-mail: jukka.aroviita@syke.fi Kansikuva: Seuraavassa numerossa teemana on Soiden ennallistaminen. LXIII JULKAISIJA Ympäristöviestintä YVT Oy Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki Puhelin (09) 694 0622 KUSTANTAJA Ympäristöviestintä YVT Oy Tuomo Häyrynen e-mail: tuomo.hayrynen@vesitalous.fi Yhteistyössä Suomen Vesiyhdistys ry ILMOITUKSET Tuomo Häyrynen Puhelin 050 5857996 e-mail: ilmoitus.vesitalous@mvtt.fi PÄÄTOIMITTAJA Minna Maasilta Maaja vesitekniikan tuki ry Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki e-mail: minna.maasilta@mvtt.fi TOIMITUSSIHTEERI Tuomo Häyrynen Uuhenkuja 4, 80140 Joensuu Puhelin 050 585 7996 e-mail: tuomo.hayrynen@vesitalous.fi TILAUKSET JA OSOITTEENMUUTOKSET Taina Hihkiö Maaja vesitekniikan tuki ry Puhelin (09) 694 0622 e-mail: vesitalous@mvtt.fi ULKOASU JA TAITTO Taittopalvelu Jarkko Narvanne, PAINOPAIKKA Forssa Print | ISSN 0505-3838 Asiantuntijat ovat tarkastaneet lehden artikkelit. Sisältö 1/2022. Tuomo Häyrynen 51 Avarakatseinen insinööri omistautui vedelle 52 Palsta vesialan opinnäytetöistä 54 Maaja vesitekniikan tuen apurahavuosi 2021 55 Ajankohtaista Vesiyhdistykseltä 56 Liikehakemisto 58 Abstracts 59 Vieraskynä Laura Höijer VESITALOUS www.vesitalous.fi VOL. Jukka Aroviita, Jukka Ruuhijärvi, Tapio Sutela ja Annika Vilmi 26 Hajakuormituksen vaikutukset jokien ja järvien kalastoon Jukka Ruuhijärvi, Tapio Sutela ja Jukka Aroviita 27 Metallit happamien sulfaattimaiden virtavesissä Pia Högmander, Katri Siimes, Tapio Sutela, Anssi Teppo ja Jukka Aroviita 32 Maaja metsätalouden kuormituksen vaikutukset pohjaveden laatuun Janne Juvonen 36 Tietopaketti metsätalouden pohjavesivaikutuksista valmistui, lisää seurantatietoa kaivataan Ritva Britschgi, Samuli Joensuu, Janne Juvonen ja Sirpa Piirainen 38 Tietoisku hallitusohjelman vesienhallinnan toimenpidekokonaisuudesta Anne-Mari Rytkönen, Eeva Nuotio ja Olle Häggblom MUUT AIHEET 40 Geopolymeerit vedenja jäteveden käsittelyssä: mitä, miksi ja miten. Vesitalous 2/2022 ilmestyy 25.3. Jukka Aroviita, Jukka Ruuhijärvi, Tapio Sutela ja Annika Vilmi 11 Rantametsät parantavat maatalousjokien ekologista tilaa Jukka Aroviita ja Mikko Tolkkinen 13 Jatkuvatoimisen seurannan mahdollisuudet tarkentaa jokikuormitusarvioita Maria Kämäri, Antti Räike ja Antti Taskinen 19 Metsätalouden kuormittamien vesistöjen ekologinen tila – Mitä MaaMet-seurannan 2008–2020 tulokset kertovat. 4 Maaja metsätalouden hajakuormituksen vesistövaikutuksia seurataan kattavasti Jukka Aroviita ja Lauri Ahopelto MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET 5 Maatalouden kuormittamien vesistöjen ekologinen tila – Mitä MaaMet-seurannan 2008–2020 tulokset kertovat. TOIMITUSKUNTA Hannele Kärkinen, dipl.ins. Vuosikerran hinta on printtilehtenä 65 € ja digilehtenä 50 €. tri, vesitalouden professori, Aalto-yliopisto, Insinööritieteiden korkeakoulu Erkki Vuori, lääket.kir.tri., professori, emeritus, Helsingin yliopisto, oikeuslääketieteen osasto Lehti ilmestyy kuusi kertaa vuodessa
Uusi CAP-suunnitelma tuo mahdollisuuksia ja mahdollisesti tarpeita uudistaa MaaMet-seurantaa vaikuttavammaksi. Ohjelmassa seurataan myös kasvinsuojeluaineiden ja metallien pitoisuuksia maatalousvaltaisten alueiden pintavesissä sekä ravinteita ja kasvinsuojeluaineita maaja metsätalousvaltaisilla pohjavesialueilla (www.syke.fi/ hankkeet/MaaMet). Suomessa maatalouden ympäristökorvauksen toimenpiteitä ovat ottaneet käyttöön yli 90 % tiloista. Tässä Vesitalous-lehden erikoisnumerossa esitellään maaja metsätalousministeriön rahoittaman, vuonna 2008 käynnistyneen ja yhä jatkuvan Maaja metsätalouden kuormituksen ja sen vesistövaikutusten seurantaohjelman (MaaMet) tuloksia. Seurantaohjelmaa koordinoi Suomen ympäristökeskus ja sen toteuttamiseen osallistuvat Luke, kaikki ELY-keskukset ja useat toimittajakonsultit. Molempien sektorien maankäytön hajakuormitus ja vaikutukset vesien ekologiseen tilaan ovat merkittäviä. Toisaalta metsätalouden hajakuormitusta on tarpeen selvittää entistä tarkemmin toimenpiteiden suunnittelun ja vaikuttavuuden seurannan tueksi. M aatalousja metsätalousalueiden hajakuormitusta ja sen haitallisia vesistövaikutuksia on pyritty vähentämään etenkin maatalouden ympäristökorvauksen mukaisilla toimenpiteillä ja vesistöjen hoitoja kunnostushankkeilla. Yli kymmenen vuotta yhtäjaksoisesti jatkunut laaja seurantaverkko tuottaa merkittävää tietoa maaja metsätalousvaltaisten alueiden vesivarojen käyttöön ja hoitoon. Hyvän tilan tavoite on kuitenkin laajasti ja useissa vesimuodostumissa saavuttamatta. Maatalouden ja metsätalouden hajakuormituksen vaikutukset ovat yksi merkittävimmistä syistä tilatavoitteista jäämiselle. Tutkimuksella parannetaan myös jatkuvasti ymmärrystä eri toimenpiteiden vaikuttavuudesta ja kehitetään tehokkaampia toimenpiteitä. Hajakuormituksen ja sen ekologisten vaikutusten vähentämiseen tarvitaan edelleen pitkäjänteistä vesistöystävällisten viljelykäytäntöjen ja metsänhoidon soveltamista erityisesti vesistöjen kannalta herkillä alueilla sekä tehokkaampia ja uudenlaisia toimia valuma-alueilla, etenkin vesistöjen lähellä. Myös metsätalouden kannustejärjestelmä on uudistumassa ja siinä painopiste on siirtymässä entistä vahvemmin suometsien käsittelyn kokonaisvaltaiseen suunnitteluun ja tämän pohjalta vesistövaikutusten huomioimiseen. Maaja metsätalouden hajakuormituksen vesistövaikutuksia seurataan kattavasti JUKKA AROVIITA erikoistutkija, Suomen ympäristökeskus jukka.aroviita@syke.fi LAURI AHOPELTO neuvotteleva virkamies, maaja metsätalousministeriö lauri.ahopelto@gov.fi 4 www.vesitalous.fi PÄÄKIRJOITUS. Ohjelman pintavesien seurantaverkossa seurataan yli 100 jokija järvikohteen tilaa maaja metsätalousalueiden hajakuormituksen vesistövaikutusten tason ja muutosten selvittämiseksi. Yksittäisillä seurantakohteilla on kuitenkin havaittu molemman suuntaisia kehityspolkuja, joiden avulla voidaan kehittää vesienhoitoa. Metsätalouden vesistövaikutusten osalta tarpeeksi pitkän aikavälin seurannat ovat tärkeitä trendien tunnistamiseksi. Vaikutukset ovat kuitenkin varsin ennustettavia, ja tieto mahdollistaa vesistöjen tilatavoitteiden mallintamisen maankäytön avulla. Seurantaverkon tulosten perusteella hajakuormitettujen vesistöjen tilassa ei näy valtakunnallisesti yhtenevää paranemista – mutta ei myöskään heikentymistä. MaaMet-seuranta on vakiinnuttanut paikkansa keskeisenä ohjelmana maatalousja metsätalousalueiden ympäristövaikutusten seurannassa. EU:n yhteisen maatalouspolitiikan (Common agricultural policy, CAP) kansallisessa suunnitelmassa maatalouden vesistövaikutuksia minimoidaan laajalla toimenpidevalikoimalla. Tulokset kertovat maankäytön hajakuormituksen hallinnan haasteista. Toimenpiteiden vaikutuksien seuranta on tehokkaan toteutuksen perusta. Vuoden 2022 aikana uudistetaan Kansallinen metsästrategia, jonka puitteissa voi nousta tarpeita ja mahdollisuuksia uudistaa myös MaaMet-seurantaa
Sittemmin myös hapan laskeuma on saatu kuriin. Maatalouden kuormittamien vesistöjen ekologinen tila – Mitä MaaMet-seurannan 2008–2020 tulokset kertovat. Tehokas maankuivatus, maanpinnan muokkaus ja lannoitteiden käyttö aiheuttavat kiintoaineen ja ravinteiden hajakuormitusta vesistöihin (Ekholm ym. Vesiensuojelu onkin tämän osalta menestystarina. MaaMetseurantaa kirjoittaja on koordinoinut vuodesta 2013. Pelto alueilla pienet virtavedet on yleensä perattu ja suoristettu peruskuivatusuomiksi. Entä mitkä ovat maatalouskuormitteisten vesien tilan kehityssuunnat. Mikä on maatalousalueiden vesien nykytila. Voimakkaasti muutetut valuma-alueet Maatalous vaikuttaa vesistöjen tilaan lähes kaikkialla Suomessa, voimakkaimmin maan eteläja länsiosissa, missä valumaalueiden peltoalan osuus on suurin. Vaikutusten seurantaa koko Suomesta Tähän katsaukseen on koottu keskeisimmät tulokset MaaMet-seu ran ta verkos ton maatalousalueiden jokien ja järvien ekologisen tilan seurannasta vuosilta JUKKA AROVIITA FT, erikoistutkija, Suomen ympäristökeskus jukka.aroviita@syke.fi Kirjoittaja on akvaattisen ekologian dosentti, joka työskentelee sisä vesien ekologisen tilan arvioin nin parissa Suomen ympäristö keskuksessa. 5 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Vuodesta 2008 hajakuormituksen vaikutuksia jokien ja järvien vedenlaatuun ja ekologiseen tilaan on seurattu valtakunnallisessa MaaMet-seurantaverkossa. T eollisuuden ja yhdyskuntien jätevesien kuormitus saatiin 1970-luvulta lähtien hyvin merkittävästi vähenemään ja vesien tila koheni 1980–1990-luvuilla. 2008). JUKKA RUUHIJÄRVI FM, tutkija, Luonnonvarakeskus jukka.ruuhijarvi@luke.fi TAPIO SUTELA FT, tutkija, Luonnonvarakeskus tapio.sutela@luke.fi ANNIKA VILMI FT, tutkija, Suomen ympäristökeskus annika.vilmi@syke.fi Maatalouden kuormittama Varsinais-Suomen Uskelanjoki. Maatalouden vaikutus vesien tilaan on tiedostettu kauan ja kuormituksen vähentämiseksi on tehty mittavia selvityksiä ja toimia. Sen sijaan maankäytön aiheuttama moninainen hajakuormitus on osoittautunut vesiensuojelun ja -hoidon sitkeimmäksi ongelmaksi – ja sen hallinta yhdeksi maaja metsätaloussektorien haastavimmaksi tehtäväksi. Nykyarvioiden mukaan kaikesta Suomen vesistöihin päätyvästä ihmisperäisestä fosforikuormituksesta noin 63 % ja typpikuormituksesta noin 52 % on peräisin maataloudesta (SYKE 2020)
Turvemaavaltaisten alueiden jokien (turvemaajoet) fosforija typpija järvien (erityisesti runsashumuksiset järvet) typpipitoisuudet olivat samalla peltoisuudella korkeammalla tasolla kuin luontaisesti vähähumuksisemmissa tyypeissä. Erityisesti piilevien, kasviplankKuva 1. 2019). Kokonaisfosforin ja kokonaistypen vuosien 2008–2020 keskipitoisuuksien (IV-X) ja valuma-alueen peltoprosentin välinen suhde (a) jokikohteilla ja (b) järvillä. Turveja kangasmaiden jokikohteiden kokonaisfosforin ja -typen keskipitoisuuksien vaihtelusta peltoprosentti selitti kaikkiaan 74–89 prosenttia (Kuva 1a ja b ). N (µ g/ l) Järvityyppi H RH RK RR VH B 2 R =0,59 2 R =0,62 2 R =0,82 2 R =0,83 50 100 150 10 20 30 40 Pelto?% Ko k. Seuranta-aineisto on Suomen oloissa, jos ei kansainvälisestikin, varsin kattava. Tarkastelemme erityisesti maatalou den hajakuormituksen keskimääräisiä vesistö vaikutuksia sekä maatalous alueiden vesien ekologisen tilan ajallisia muutoksia. Peltoisuus selittää vahvasti maatalousalueiden vesien tilaa Maatalousalueiden jokia ja -järviä luonnehtivat korkeat ravinnepitoisuudet, selvästi muuttuneet biologiset yhteisöt ja heikentynyt ekologinen tila. suunnittelukauden luokitteluun (Aroviita ym. Turvemaajoissa pitoisuudet kasvoivat peltoisuuden kasvaessa jyrkemmin kuin kivennäismailla tai savimailla sijaitsevien jokien. Alueiden maaperä vaikutti havaittujen vasteiden muotoon (Kuva 1a ja b ). 2021). P( µg /l) 500 1000 1500 2000 10 20 30 Pelto?% Ko k. R² on lineaarisen regressiomallin sovitettu selitysaste. 50 100 10 20 30 Pelto?% Ko k. Luontaisesti humuksisissa järvissä peltoprosentti selitti kokonaisfosforin ja -typen pitoisuuksista 62 ja 83 % ja vähähumuksissa järvissä 59 ja 82 %. N (µ g/ l) Jokityyppi Kangasmaa Savimaa Turvemaa 2 R =0,86 2 R =0,74 2 R =0,26 2 R =0,89 A 2 R =0,85 2 R =0,54 6 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Ekologisen tilan arviointi perustui vesienhoidon 3. Biologisten laatutekijöiden keskimääräinen tila jokivesissä ja humusolosuhteiltaan erityyppisissä järvissä heikkeni varsin ennustettavasti valuma-alueen peltoisuuden kasvaessa (Kuva 2a ja b ). Osaa kohteista seurataan jokavuotisesti ja osaa harvemmin. 2008–2020 (Vilmi ym. Järvityyppien lyhenteet: H = humuksinen, RH = runsashumuksinen, RK = runsaskalkkinen, RR = runsasravinteinen, VH = vähähumuksinen. Savimailla selitysosuudet olivat alhaisemmat (54 ja 26 %). P (µ g/ l) 1000 2000 10 20 30 40 Pelto?% Ko k. Vaikutusten arvioimiseksi otimme tarkasteluun mukaan myös ihmistoiminnan mahdollisimman vähän vaikuttamien seurantakohteiden aineistoa. Seurantaverkkoon kuuluu valtakunnallisesti yhteensä 115 jokija järvikohdetta, mistä 39 jokikohdetta ja 36 järveä ovat ensisijaisesti maatalouden kuormittamia (peltoja keskimäärin 20 % valumaalueesta, vaihteluväli 6–43 %). Jokien ja järvien vuosien 2008–2020 keskimääräistä tilaa selitti hyvin vahvasti peltojen osuus valuma-alueella. Yhtenäiset regressiosuorat on esitetty tilastollisesti merkitseville (p<0,05) yhteyksille. Luontaisesti runsasravinteisissa järvissä fosfori oli korkealla tasolla
Järvityypeille RR ja RK ei ole sovitettu regressioita vähäisen järvimäärän vuoksi. Yhtenäiset regressiosuorat on esitetty tilastollisesti merkitseville (p<0,05) yhteyksille. E LS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10 20 30 Pelto?% Ka la ?E LS Järvityyppi H RH RK RR VH B 2 R =0,56 2 R =0,39 2 R =0,53 2 R =0,44 2 R =0,72 2 R =0,66 2 R =0,51 2 R =0,94 2 R =0,64 2 R =0,47 A 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10 20 30 40 Pelto?% Pi ile vä ?E LS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10 20 30 40 Pelto?% Po hj ae lä in ?E LS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10 20 30 40 Pelto?% Ka la ?E LS Jokityyppi Kangasmaa Savimaa Turvemaa 2 R =0,26 2 R =0,59 2 R =0,38 2 R =0,35 2 R =0,37 7 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Jokivesissä ja järvissä ajallisia muutoksia molempiin suuntiin Seurantakohteiden ekologisessa tilassa ei havaittu yhtenäistä valtakunnallista muutosta vuosina 2008–2020. Toisaalta kasviplanktonin ja kalojen osalta nimenomaan humusjärvien tila laski jyrkemmin peltoisuuden kasvaessa. tonin ja vesikasvien tila-arvioiden suhde peltoisuuteen oli selkeä. E LS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10 20 30 Pelto?% Sy v. Vähähumuksiset järvet vaikuttivat yleisesti olevan humusjärviä herkempiä maatalouden kuormitukselle. sivu 11 ). Järvityyppien selitykset Kuvassa 1. Pohjaeläimistön tilaan maatalousvaltaisuus vaikutti vähemmän, etenkin jokivesissä. po hj ae lä in ?E LS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10 20 30 Pelto?% Li t.p oh ja el äi n. Yksittäisissä vesistöissä ja seurantakohteiden yksittäiKuva 2. Levät ja kasvit ovat perustuottajia, joilla ravinneresurssin lisääntyminen aiheuttaa yhteisön muutosta rehevyyttä suosivien suuntaan. Myös kalaston tila heikkeni jyrkästi peltoisuuden kasvaessa (lukuun ottamatta savimaiden jokia ja runsashumuksisia järviä), vaikkakin aineistossa on myös kalastoltaan hyväkuntoisia kohteita (ks. Myös jokivesissä oli hieman eroja vasteissa jokityyppien välillä. 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10 20 30 Pelto?% Ka sv ip l.. Biologisten laatutekijöiden vuosien 2008-2019 keskimääräisten tila-arvioiden (ELS = ekologinen laatusuhde) yhteys yläpuolisen valuma-alueen peltoprosenttiin jokikohteilla (a) ja järvillä (b). E LS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10 20 30 Pelto?% Li t.p iile vä ?E LS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 10 20 30 Pelto?% Ve si ka sv i. Vaakaviivat kuvaavat tilaluokkarajoja: erinomainen tila ELS=1–0,8, hyvä 0,8–0,6, tyydyttävä 0,6–0,4, välttävä 0,4–0,2 ja huono 0,2–0. Regressiomallien perusteella biologinen tila laski tilaluokasta hyvä tilaluokkaan tyydyttävä silloin, kun peltojen osuus valuma-alueella ylitti noin 10 %. Tulos on sinänsä odotettu, sillä eliöstöön vaikuttavat voimakkaammin pohjahabitaatin laatu ja esimerkiksi virtaamaolot kuin ravinnepitoisuuden muutokset. R² on lineaarisen regressiomallin selitysaste
Seurantajakson loppuvuosina ravinnetila oli myös selkeästi parantunut (eli fosforipitoisuus laskenut), vuodesta 2016 lähtien tilaluokkien huono/välttävä -rajalta tilaluokkaan tyydyttävä vuonna 2020. Kuuden intensiiviseuratun maatalousjokikohteen biologisten laatutekijöiden ja kokonaisfosforin ELS-arvojen vaihtelu jaksolla 2008–2020. Käyrät on piirretty, jos havaintoja on ollut vähintään kuusi kappaletta. Korpijoella vuonna 2018 piilevien ja pohjaeläimistön tilaarviot romahtivat, eivätkä biologiset yhteisöt olleet täysin toipuneet vuonna 2019. Tässä on esitetty (Kuvat 3 ja 4 ) esimerkinomaisesti kuuden jokiseurantakohteen ja järven tulokset. Vaakaviivat kuvaavat tilaluokkarajoja (ks. Punkalaitumenjoella piilevien tila laski hyvästä välttävään, mutta viimeinen seurantavuosi (2019) oli taas paremmassa, tyydyttävässä luokassa (Kuva 3 ). 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 37.3 Punkalaitumenjoki PIR 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 27.9 Yläneenjoki VAR 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 16.7 Onkamaanjoki KAS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 13.3 Maalahdenjoki EPO 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 11.7 Korpijoki POS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 9.3 Luohuanjoki POP Kokonaisfosfori Piilevät Pohjaeläimet Kalat Kuva 3. Kokonaisfosforipitoisuuden ELS-arvo laskettiin jakamalla vertailuarvo vuoden keskipitoisuudella (vertailuarvona käytettiin 2/3 erinomaisen ja hyvän tilaluokan rajan pitoisuudesta). tämän lehden happamien sulfaattimaiden seurannan erillisartikkeli sivuilla 27–31). Kuviin on piirretty arvojen keskimääräistä tasoa kuvaavat Loess-regressiokäyrät, jotka auttavat ajallisen muutoksen hahmottamisessa mutta eivät kerro tilastollisesta merkitsevyydestä. Myös Korpijoella ja Luohuanjoella kokonaisfosforin tilassa oli havaittavissa yhdenmukaista, mutta hidasta tilan kohenemista. Onkamaanjoella piilevien tila laski dramaattisesti kahden luokan verran, mutta samanaikaisesti kokonaisfosforin tila pysyi muuttumattomana. Kesän 2018 poikkeuksellinen kuivuusjakso ja myös kesällä 2019 jatkunut kuiva kausi lienevät todennäköisin syy yhteisöjen romahdukselle. Kuva 2). Vaikka Maalahdenjoella mitattiin 2010-luvulla säännöllisesti alhaisia pH-arvoja, happamien piikkien voimakkuus on kuitenkin ollut pienempi kuin 2000-luvulla (ks. Yläneenjoella ekologinen tilaluokka heikkeni yhdenmukaisesti kokonaisfosforin, piilevien ja pohjaeläimistön osalta. sissä laatutekijöissä oli kuitenkin muutossuuntia kohti parempaa tilaa tai tilan heikkenemistä. Yhteisöjen palatumista saattaa selittää hyvät vuodet joen happamuusoloissa. 8 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Maalahdenjoella pohjaeläimistön tila on selkeästi kohentunut seurantajakson viimeisinä vuosina keskimääräisestä tilaluokasta tyydyttävä viimeisen havaintovuoden luokkaan erinomainen asti, mutta muissa laatutekijöissä ei havaita muutosta. Onkamaanjoessa on mitattu viime vuosina korkeita kemiallinen hapenkulutuksen arvoja, mikä saattaa osaltaan heijastua piilevien tilan heikkenemisenä
Kuormituksen nykytila: valopilkkuja ja huolia Selvitykset fosforikuormituksesta (Ekholm ym. Hiidenvedellä myös syvännepohjaeläinten tila vaikutti laskeneen, joskin vuosien välinen vaihtelu oli suurta. tarkempi kuvaus Kuvista 2 ja 3. Ventelä ym. Järjestelmällisellä hoitokalastuksella on mahdollista poistaa merkittäviä määriä ravinteita ja parantaa nopeastikin järvien tilaa (esim. Mahdollisesti ranta-alueelle kohdistunut kuormitus on kasvanut. Rantavyöhykkeellä piilevien tila heikkeni esimerkiksi Kirmanjärvillä, Kivijärvellä ja Hiidenvedellä. 2020). Hiidenveden vesi on viime vuosikymmeninä tummentunut, mikä voi selittää rannan piilevien ja syvänteiden pohjaeläimistön muutoksia. Järvellä on tehty aktiivista hoitokalastusta Karhijärven Parhaaksi ry:n toimesta viime vuosina: särkikalojen osuus on alentunut ja petokalakannat ovat hieman vahvistuneet, mikä selittänee ekologisen tilan paranemisen. Ulapalta mitatut kokonaisfosforipitoisuudet eivät näillä järvillä kasvaneet. Ilmastonmuutos lisää huuhtoumaa pelloilta ja metsistä: lisääntyvä sateisuus etenkin kasvukauden ulkopuo0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 27 Kirmanjärvet POS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 16.1 Kivijärvi KAS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 14.2 Hiidenvesi UUD 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 11.9 Valvatus ESA 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 11.2 Karhijärvi VAR 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Pelto?%: 9 Iso Vatjusjärvi POP Kalat Kasviplankton Kokonaisfosfori Lit.piilevät Lit.pohjaeläimet Syv.pohjaeläimet Kuva 4. 9 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. 2015) ja maatalouden ympäristötoimenpiteiden vaikuttavuudesta (Yli-Viikari 2019) viittaavat siihen, että maatalouden vesistökuormitus on vähentynyt, lukuun ottamatta Saaristomereen ja Merenkurkkuun virtaavia jokia (Hyvönen ym. 2020). Iso Vatjusjärvi kuvastaa voimakkaasti kuormitettua järveä, jolla suurin osa laatutekijöistä sijoittui tyydyttävän tilaluokan rajojen sisään koko tarkastelukauden ajan, ja tilan vaihtelu vuosien välillä oli yleensä hyvin pientä. Kasvussa ovat myös nitraattipitoisuudet (Mitikka ym. Päätelmää tukee se, että myöskään ulapan kasviplanktonin tila ei samanaikaisesti järvillä heikentynyt. Kuuden intensiiviseuratun maatalousjärven biologisten laatutekijöiden ja kokonaisfosforin ELS-arvojen vaihtelu jaksolla 2008–2020. 2017) ja kokonaistyppikuormitus – jälkimmäinen erityisesti Perämereen virtaavissa turvemaavaltaisten valuma-alueiden joissa (Räike ym. Ks. Hiidenveden pohjanläheisen kerroksen kesäaikainen hapenkyllästysaste oli myös vähentynyt tarkastelukauden aikana, mikä on voinut vaikuttaa syvännepohjaeläimistöön. Pitkäaikainen onnistuminen edellyttää kuitenkin valuma-alueelta tulevan ulkoisen kuormituksen hallintaa. Järviseurannoissa selkeä muutos näkyy Karhijärvellä, jossa kokonaisfosforin tilaluokka on parantunut luokkien välttävä/tyydyttävä -rajalta hyvään tilaan, joka selittänee osaltaan samanaikaista kasviplanktonin (ja mahdollisesti myös piilevien ja kalojen) tilan paranemista (Kuva 4 ). 2007)
Osassa seurantaohjelman vesistöjä tila oli kuitenkin parantunut, mikä kertoo siitä, että vesistöjen tila voi toipua nopeastikin, jos toimet ovat tehokkaita. Järvissä ravintoketjukunnostus on tehokas keino, kunhan ulkoinen kuormitus on saatu kuriin. Myös rakennekalkituksella ja kipsin levityksellä mereen laskevien savimaajokien pelloilla voidaan vähentää eroosiota. Vaikka valuma-alueen kuormitusta ei aina saataisikaan täysin kuriin, maatalousalueiden vesistöjen ekologista tilaa voitaisiin parantaa lisäämällä rantavyöhykkeiden metsäisyyttä (ks. Keskeinen vesiensuojelun keino maataloudessa ja metsätaloudessa on vesistöjen varsille jätettävät suojakaistat ja -vyöhykkeet. 2021). Maatalousalueilla vesistökuormituksen vähentäminen perustuu Suomessa vahvasti eroosion torjuntaan (Puustinen ym. MaaMet-seurannan perusteella maatalousalueiden jokien ja järvien ekologisessa tilassa ei ole yhtenäistä paranevaa kehityssuuntaa. Koska kaltevilta pelloilta huuhtoutuu herkemmin ravinteita ja kiintoainetta, tulisi suojavyöhykkeet kohdentaa nykyistä enemmän kaltevimmille peltolohkoille ja vuosittain tulviville pellon osille (Puustinen ym. Uudet ennusteet osoittavat, että hajakuormitus yhdessä ilmastonmuutoksen vaikutusten kanssa kasvattanevat fosforikuormitusta (Fleming ym. 2019). 2019) vesien hyvän tilan tavoitteeseen pääsemiseksi. Eroosion torjuntatoimien kääntöpuolena on kuitenkin liuenneen fosforin huuhtouman kasvu. sivu 11 ). 10 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Suojavyöhykkeet erityisesti kalteville pelloille, metsäisyyttä jokivarsille Sekä maatalouden että metsätalouden hajakuormituksen hallinta tulisi tehdä valuma-alueella ennen vesistöön huuhtoutumista. Toimiin kuuluvat syyskynnön vähentäminen ja peltojen talviaikaisen kasvipeitteisyyden lisääminen. Myös lämpötilan nousu lisännee mm. lella lumettomaan maahan lisää eroosiota ja ainehuuhtoumia. Suojavyöhykkeet alentavat kaltevilla pelloilla eroosiota ja partikkelimaisen fosforin kuormitusta. 2019). Osassa seurantakohteista havaittu tilan heikentyminen etenkin piilevien osalta on huolestuttava: järvillä se kuvastanee laajemmin ranta-alueiden tilan heikentymistä. turpeen hajoamista ja humuksen huuhtoutumista. Maanlaajuisesti arvioituna vesiensuojelutoimet ovat olleet riittämättömiä ja myös huonosti kohdennettuja (Puustinen ym
2021). Kuva 1. Rantametsät ovat tärkeitä eliöstölle Rantavyöhykkeen luontaisella puustomaisella kasvillisuudella on positiivinen merkitys maatalousalueiden jokien ekologiselle tilalle (Turunen ym. Käytäntö on kuitenkin osittain ristiriitainen vesistöjen ekologisen tilan tavoitteiden kanssa. Kun maatalousjokien varsilla oli rantametsää, ekologinen tila oli selvästi parempi kuin muissa maatalousjoissa. Puista tippuva lehtikarike ja maahyönteiset ovat tärkeä ravinnonlähde pohjaeläimille ja kaloille. Kuva 2. Kuva esittää rantaalueen metsäisyyden vaikutusta ekologisen tilaan, jota mitataan ekologisella laatusuhteella (ELS). Tämä positiivinen vaikutus jokien ekologiseen tilaan on tilastoanalyysin perusteella tunnistettu rannan metsäisyyden itsenäinen vaikutus, joka on riippumaton valuma-alueen kuormituksen vaikutuksesta. Metsäinen rantavyöhyke parantaa eliöstön olosuhteita myös kuormitetuissa jokivesissä (Uudenmaan Taasianjoki). Toisin kuin metsätalousalueiden virtavesissä, missä suojavyöhykkeen puusto tulee säilyttää, maatalousalueilla suojavyöhyke on osa peltoa, joka niitetään vuosittain. M aatalousjokien rantojen suojavyöhykkeillä pyritään vähentämään ravinteiden ja kiintoaineksen kulkeutumista vesistöihin. Rantametsien vaikutus oli suurin pienissä ja keskisuurissa jokivesissä Tuoreessa julkaisussa selvitettiin rantametsien nykyistä vaikutusta maatalousalueiden jokivesimuodostumien ekologiseen tilaan (Tolkkinen ym. Rannalla kasvava puusto varjostaa uomaa ja pitää etenkin pienempien vesien veden viileämpänä, sekä vähentää lämpötilan vaihtelua kuumina kesäkausina (Turunen ym. kierrokselle toteuttamiin tilaluokituksiin. Tiedot ovat nähtävillä Vesikartta-sivustolla. Rantametsät parantavat maatalousjokien ekologista tilaa Uuden tutkimuksen mukaan puuston jättäminen maatalousuomien varsille olisi luontopohjainen ja helppo keino vesistöjen ekologisen tilan parantamiseksi. Esimerkiksi jos rantapuuston määrä oli 60 prosenttia 10 prosentin sijaan, ekologinen tila parani lähes yhden tilaluokan verran (Kuva 3 ). 2021). Rantametsän vaikutus ekologisen tilaan pienissä (A) ja keskisuurissa (B) jokivesimuodostumissa, joiden valuma-alueella on 10–20 % peltoa. 2019). Kuva 3. Jokivarsien luontaiset puuvartiset kasvit kuten pajut ja lepät ovat nopeakasvuisia. Rannan metsäisyyden positiivinen vaikutus oli suurin pienissä ja keskisuurissa uomissa, joiden koko valuma-alueen peltoisuus oli 10–20 %. Tarkastelussa oli mukana noin 900 luokiteltua jokivesimuodostumaa, perustuen ELY-keskusten vesienhoidon 3. Muiden tilaa selittävien tekijöiden vaikutus poistettiin tilastoanalyysillä (Tolkkinen ym. Suojavyöhykkeen kasvillisuus poistetaan vuosittain liukoisen fosforin huuhtoutumisen vähentämiseksi. (SYKE) ja MIKKO TOLKKINEN (SYKE ja AFRY) Rantametsän osuus (%) pienissä maatalousjoissa Rantametsän osuus (%) keskisuurissa maatalousjoissa Ek ol og in en til a (E LS ) 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 10 20 A B 30 40 50 60 70 10 20 30 40 50 60 70 JUKKA AROVIITA 11 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET Lisätietoa: ks. Pienen maatalousuoman suojakaistaa. Uomien varsien puuston säästäminen ja lisääminen on luontopohjainen ja suhteellisen helppo keino parantaa vesieliöstön olosuhteita ja jokien ekologista tilaa. sivu 12. 2021). Suojavyöhykkeet ovat avoimia eikä niillä juuri kasva puita tai pensaita (Kuva 1 ). Lisäksi vesistöön päätyvä kuollut puuaines monipuolistaa pohjan rakennetta, suojaa eliöstöä ja parantaa ekosysteemin luonnontilaista toimintaa (Kuva 2 )
https://doi.org/10.1080/07438140709354028. & Sarvala, J. & Turtola, E. 71 s. & Kauppila, P. Maaja metsätalouden kuormittamien pintavesien tila – MaaMet-seuranta 2008–2020. Water Resources Management 35: 4009–4020. Suomen ympäristökeskus, Helsinki. 2020. Fleming, V., Kuosa, H., Hoikkala, L., Räike, A., Huttunen, M., Miettunen, E., Virtanen, E., Tuomi, L., Nygård, H. Long-term management of Pyhäjärvi (southwest Finland): eutrophication, restoration – recovery. Ambio 49: 460–474. https://www.ymparisto.fi/fi-fi/kartat_ja_tilastot/vesistojen_kuormitus_ja_luonnon_huuhtouma 3.11.2021 Ventelä, A.M., Tarvainen, A., Helminen, H. 2020. 2019. https://doi.org/10.1111/fwb.13678. & Aroviita, J. Luonnonvarakeskus, Helsinki. http://urn.fi/ URN:ISBN:978-952-383-111-7. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 50. Kiitämme lämpimästi kaikkia kollegoita maaja metsätalousministeriössä, ympäristöministeriössä, Suomen ympäristökeskuksessa, Luonnonvarakeskuksessa, kaikissa ELY-keskuksissa ja konsulttiyrityksissä hyvin sujuneesta yhteistyöstä seurannan toteutuksessa. Turunen, J., Elbrecht, V., Steinke, D. Räike, A., Taskinen, A. Yli-Viikari, A. Ekholm, P., Rankinen, K., Rita, H., Räike, A., Sjöblom, H., Raateland, A., Vesikko, L., Cano Bernal, J.E. Maatalouden ympäristötoimenpiteiden ympäristöja kustannustehokkuus (MYTTEHO): loppuraportti. https://doi.org/10.1007/s13280-019-01217-7. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 37/2019. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.08.427. SYKE 2020. Puustinen, M., Tattari, S., Koskiaho, J., Sammalkorpi, I., Uusitalo, R., Lemola, R. & Hjerppe, T. Luonnonvaraja biotalouden tutkimus 63/2019. & Salminen, A. Science of The Total Environment 649: 495–503. & Vienonen S. Freshwater Biology 66: 785–798. 2019. Nitraattidirektiivin täytäntöönpano Suomessa Raportointijakso 2012–2015. (toim.) 2019. Luonnonvarakeskus. https://doi.org/10.1007/s11269-021-02923-2. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-11-5449-2 http://hdl.handle.net/10138/338001. fi/vesikirje/rantametsat-parantavat-maatalousjokien-ekologista-tilaa/. & Knuuttila, S. & Aroviita, J. Vilmi, A., Järvinen, M., Karjalainen, S.M., Kulo, K., Kuoppala, M., Mitikka, S., Ruuhijärvi, J., Sutela, T. Vesikirje-artikkelit 4/2018 ja 12/2021: https://www.syke.fi/fi-FI/Ajankohtaista/Uutiskirjeet/Vesikirje/Vesikirje_joulukuu_42018(48662), https://www.vesi. & Taskinen, A. Lake and Reservoir Management 23: 428–438. https://doi.org/10.1007/s10661-015-4417-6. http://hdl.handle.net/10138/306745. Hyvönen, T., Heliölä, J., Koikkalainen, K., Kuussaari, M., Lemola, R., Miettinen, A., Rankinen, K., Regina, K. Turunen, J., Markkula, J., Rajakallio, M. The importance of riparian forest cover to the ecological status of agricultural streams in a nationwide assessment. 2021. Lisätietoa (sivu 11) Tolkkinen, M., Vaarala, S. Vesistöjen kuormitus ja luonnon huuhtouma. 2007. Environmental Monitoring and Assessment 187. Ravinteiden kierrätys alkutuotannossa ja sen vaikutukset vesien tilaan. Riparian forests mitigate harmful ecological effects of agricultural diffuse pollution in mediumsized streams. ISBN 978-952-11-4657-2. 2021. 2017. (toim.) 2019. Valtioneuvoston selvitysja tutkimustoiminnan julkaisusarja 2021:14. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 1/2017. http://hdl.handle.net/10138/304956. & Aroviita, J. Phosphorus and nitrogen fluxes carried by 21 Finnish agricultural rivers in 1985–2006. Riparian forests can mitigate warming and ecological degradation of agricultural headwater streams. Nutrient export from Finnish rivers into the Baltic Sea has not decreased despite water protection measures. Mitikka, S., Grönroos, J., Kauppila, P., Kauranne, L.-M., Orvomaa, M., Rankinen, K. Kirjallisuus Aroviita, J., Mitikka, S. Kiitokset Tämä katsaus on pintaraapaisu pintavesien seurantaohjelman tuottamaan tietoon, joka on kymmenien asiantuntijoiden, näytteenottajien ja näytteiden analysoijien työn tulos. Helsinki. 2021. 146 s. 215 s. 2021. Luonnonvaraja biotalouden tutkimus 12/2020. Pintavesien tilan luokittelu ja arviointiperusteet vesienhoidon kolmannella kaudella. 12 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. 2015. Rannikkovesiemme vedenlaadun ja rehevöitymistilan tulevaisuus ja sen arvioiminen. Maaseutuohjelman (2014–2020) ympäristöarviointi. & Aroviita, J. 177 s. Suomen Ympäristökeskuksen Raportteja 22/2019. 76 s
Tarkasteluun valittiin vuodet 2018?2020, jolloin mittarien pitoisuusaika sarjoista puuttui vain vähän havaintoja. Fosforia ei tämän tyyppisillä laitteilla voi suoraan mitata, mutta sameus on mahdollista muuntaa fosforipitoisuudeksi, kun korrelaatio vedenlaatumuuttujien välillä on merkittävä. L ounais-Suomessa rannikkovesien ekologinen tila on paikoin heikentynyt toisin kuin Suomenlahden saaristossa, jossa tila pysynyt samana ja osin parantunut vertailtaessa vesienhoitokausia 2006–2012 ja 2012–2017 (Fleming ym. (2017) raportoivat, että Auraja Savijoelta jatkuvatoiminen mittaus tuotti suurempia fosforikuormia kuin vesinäytteenottoon perustuvat kuormat. Jatkuvatoimisen seurannan mahdollisuudet tarkentaa jokikuormitusarvioita 13 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Kiintoaineen ja fosforin osalta jatkuvatoiminen mittaus voi jopa kaksintai kolminkertaistaa arviot vuotuisesta kuormituksesta, jos harvan vesinäytteenoton takia aliarvioidaan isojen virtaamien aikaisia pitoisuuksia. 2019). Tavoitteena oli arvioida, eroavatko mittaridataan perustuvat kiintoaineen, fosforin ja typen kuormitusarviot merkittävästi vesinäytteenottoon perustuvista arvioista, jotka laskettiin lineaarisella interpoloinnilla. Valitsimme tähän jokikuormitustarkasteluun kolme MaaMet-seuranta verkoston jat ku vatoimista vedenlaatuasemaa (Tauluk ko 1 ). Tarvainen ym. Typpikuormien osalta erot olivat kolmen joen tarkastelussa pienemmät. 2021). 2018). Optisia mittareita on olemassa muun muassa sameuden, nitraatin ja orgaanisen hiilen mittaukseen. MARIA KÄMÄRI erikoistutkija, Suomen ympäristökeskus, Vesikeskus maria.kamari@syke.fi ANTTI RÄIKE vanhempi tutkija, Suomen ympäristökeskus, Merikeskus antti.raike@syke.fi ANTTI TASKINEN hydrologi, Suomen ympäristökeskus, Vesikeskus antti.taskinen@syke.fi Jokien ainevirtaama-arviot voivat maatalouden kuormittamissa joissa erota merkittävästi käytettäessä vesinäytteitä tai jatkuvatoimisia mittareita kuormitusmäärityksiin. Rannikkovesien ravinnetasoon vaikuttavat jokikuormitus, avomereltä tuleva taustakuormitus, suora pistekuorma, sedimentistä vapautuvat ravinteet sekä typen osalta myös laskeuma. Virtavesien vedenlaadun jatkuvatoimisesta seurannasta on Suomessa kertynyt kokemusta eri hankkeissa (Tarvainen ym. Jatkuvatoimiset mittarit koetaan hyödyllisiksi erityisesti virtavesissä, joissa vedenlaadun nopeaa vaihtelua ei saada monitoroitua harvoin kerätyistä vesinäytteistä. Jatkuva, päivittäinen mittaus mahdollistaa jokikuormituksen arvioinnin uudella tavalla verrattuna perinteiseen tapaan, jossa jokivesinäytteet kerätään tyypillisesti kerran kuukaudessa, eikä näytteenotto välttämättä ajoitu ylivirtaamakausiin. 2017), ja vedenlaatumittareita on ehdotettu tukemaan kuormitusseurantaa merkittävimmissä rannikkojoissa (Lepistö ym. Lounais-Suomen sisäsaaristossa jokikuormituksen vaikutus kokonaisravinnetasoon on huomattava, ja siksi jokien kuljettama ainevirtaama tulisi pystyä arvioimaan mahdollisimman hyvin, jotta tunnistettaisiin valuma-aluetoimien tai muuttuvan ilmaston aiheuttamat muutokset kuormituksessa. Asemien vedenlaadun aikasarjat sekä kuormitusarviot ovat nähtävissä lähes reaali aikaisesti ympäristöhallinnon sivus tolla VESIMITTARI – Vedenlaatu Nyt (ymparisto.fi), jossa on esillä myös muita Lounais-Suomen jatkuvatoimisia vedenlaatuasemia. Mittaridataan perustuvat fosforin kuormitusarviot voivat olla sääolosuhteista ja jokikohteesta riippuen joko suurempia tai pienempiä kuin vesinäytteisiin perustuvat kuormitusarviot (Fölster ym
Laajoen valuma-alueella metsien ja soiden osuus on suuri, joten jokivesi on humuspitoista. Sen orgaanisen hiilen pitoisuudet ovatkin selvästi korkeampia ja kiintoainepitoisuudet matalampia kuin Savija Hirvijoella. Lisäksi mittarin paikkakohtainen kalibrointi vaikuttaa lopullisiin mittarin arvoihin. Jatkuvatoiminen mittari on Savijoen mittapadolla joen latvavesillä ja mittariin perustuvia pitoisuusja kuormitusarvioita on raportoitu aiemmin (Linjama ym. Valuma-alueeltaan pienin Savijoki kuuluu Aurajoen valuma-alueeseen ja suuri peltoprosentti yhdessä maalajin savivaltaisuuden kanssa näkyy vedenlaadussa selvästi suurimpina kiintoaineja kokonaisfosforipitoisuuksina. Sameuden mittausalue on 5 mm valotiellä luokkaa 0–1500 FTU (Formazin Turbidity Unit) mittarin raaka-arvoina ilmoitettuna ja mittaustarkkuus ±5 FTU. Mittausalue on 2 mm valotien mittarissa vielä suurempi, ja tarkkuus hieman heikompi ±12 FTU. Veden humusja nitraattipitoisuus vaikuttavat mittaukseen osin samoilla valon aallonpituusalueilla. Kohdetietoja. Ne ovat valuma-alueeltaan metsävaltaisia, mutta maatalousmaan osuus (23?39 %) on huomattava (Taulukko 1 ). 14 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Humuspitoisessa Laajoen vesistössä liukoisen orgaanisen aineen vaikutus huomioitiin mittarin paikkakohtaisessa nitraattikalibroinnissa. Liukoisen orgaanisen aineen lisäksi veden sameus vaikuttaa valotiessä näytteen valonläpäisykykyyn. Eri tekijöiden yhteisvaikutuksesta Lounais-Suomen jokivesissä nitraatin määritys loppuu 5 mm laitteella mittarin raakasameusarvoilla 250–400 FTU ja 2 mm laitteella 400–700 FTU, mikä myöskin edellyttää asiantuntijatyönä mittarin mittaamien raaka-arvojen tarkastusta. Seurantakohteet Saaristomeren valuma-alueella Seurantakohteet sijaitsevat Saaristomeren valuma-alueella. Sameuden mittausalueen yläraja ei ole tullut vastaan MaaMetseurantakohteissa. Jatkuvatoimiset mittarit Seurantaverkon kolme laitetta mittaavat veden sameuden ja nitraatin aiheuttamaa valon vaimenemista vedessä aallonpituusalueella 200–750 nm (Taulukko 1 ). Laaja Savijoen mittareissa on 5 mm:n valotie ja Hirvijoella valotie on 2 mm. Hirvijoki Laajoki Savijoki Jatkuvatoiminen mittari S::can nitrolyser, 2 mm valotie, vuosimalli 2007, s::can GmbH, Austria S::can carbolyser 5 mm valotie, vuosimalli 2010, s::can GmbH, Austria S::can nitrolyser, 5 mm valotie, vuosimalli 2006, s::can GmbH, Austria Jatkuvatoimisen mittarin mittaussuureet Sameus, nitraattityppi Sameus, nitraattityppi, DOC, TOC Sameus, nitraattityppi Vesinäytteenotto krt/vuosi 8–12 8–12 16–36 Kunta Nousiainen Mynämäki Lieto Valuma-alueen pinta-ala havaintopisteessä, (koko vesistöalue) (km²) 148 (284) 369 (393) 15,4 (874) Maatalousmaa-% 22,9 13,5 38,6 Metsä-% 72,4 81,8 57,7 Järvi-% 0,1 2,1 0,1 Rakennetut alueet-% 4,6 2,6 3,6 Keskiarvot vesinäytteistä 2018 2019 2020 2018 2019 2020 2018 2019 2020 Kiintoaine (mg/L) 25 62 49 9,4 15,7 16,1 58 110 156 Kokonaisfosfori (µg/L) 86 142 129 42 43 54 142 205 258 Kokonaistyppi (mg/L) 1,6 2,5 1,6 1,4 2,2 1,5 3,0 2,4 2,1 Orgaaninen kokonaishiili (mg/L) 12,6 17,8 15,3 18,3 20,1 25,1 9,0 15,3 12,7 Taulukko 1. 2009). Laajoen mittari mittaa myös orgaanista hiiltä
Helmikuussa 2020 virtaama oli huipussaan ja ero kokonaisfosforin kuormitusarvoissa oli 11 %. Tällöin pohjan bioturbaatio voi häiritä sameuden mittausta nuolen osoittamassa valotiessä. (2013) tekivät Savijoelle nitraattitypen kalibroinnin (y = 0.71x, R²=0.75) jaksolle 2007?2009, jolloin vesinäytteissä nitraattitypen arvot olivat alle 6 mg/l. Savijoella on kerätty kattavasti vesinäytteitä mittarin toiminta-aikana 2007?2021. Kuva 2. Lineaariset muuntoyhtälöt puolestaan laadittiin kiintoaineelle ja kokonaisfosforille, eli mittarin sameusarvot muunnettiin kyseisten muuttujien pitoisuuksiksi. Teimme uuden kalibroinnin vuosien 2009?2021 vesinäytteistä (y= 0.876x?0.152, n=249, R²=0.93) (Kuva 2 ). Ero johtuu siitä, että uuteen kalibrointiin sisältyy enemmän ja erityisesti suurempia nitraattiarvoja kuin aiemmin. Laajoella jatkuvatoiminen mitta-asema on suvantopaikassa, josta on kaunis näkymä alapuoliseen koskeen. Vedenlaadun mittauspaikassa on ajoittain vain vähän vettä. Hydrologisena vuosijaksona heinäkuusta 2019 kesäkuuhun 2020 kuormaestimaattien ero oli pienempi eli 6 %. Uudella kaavalla määritetyt vuotuiset nitraattitypen pitoisuuskeskiarvot olivat 12?14 % ja vuosikuormat 15?17 % suurempia verrattuna vanhan kaavan mukaisiin arvoihin. Kalibrointi tehtiin nitraattitypelle, jota käytetyt mittarit mittaavat. Kukkonen ym. Savijoen mittarin nitraattitypen vanha ja uusi paikkakohtainen kalibrointi. 2 4 6 8 10 12 2 4 6 8 10 12 Ni tra att ity pp i (m g/L ) Mittarin nitraattitypen raaka-arvo (mg/L) vesinäyte y= 0.88x?0.15 (uusi) y=0.71x (vanha) Kuva 3. Vastaavasti kokonaistypelle tehtiin muuntoyhtälö, ja mittarin nitraattitypen raaka-arvot muunnettiin kokonaistyppipitoisuuksiksi, sillä nitraattija kokonaistyppi korreloivat voimakkaasti tutkimuskohteissamme. 1 2 3 4 Ko ko na isf os for i ku or ma (t) y=3.61x + 14.33 (2012-2021) y=3.02x + 18.97 (2017-2021) 15 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Paikkakohtaisia kalibrointeja ja muuntoyhtälöitä on suositeltava tarkastaa ajoittain havaintoaineiston lisääntyessä, koska hydrologiset tekijät ja pitkällä tähtäyksellä maankäytössä tapahtuvat muutokset saattavat myös vaikuttaa yhtälöihin. Testasimme toisistaan poikkeavien kokonaisfosforin muuntoyhtälöiden vaikutusta Kuva 1. Kuukausittaiset kokonaisfosforin kuormitusarviot Laajoelle kahdella vaihtoehtoisella mittarin paikalliskalibroinnilla. Muuntoyhtälöt ovat tässä tapauksessa perusteltuja, sillä vesinäytteiden kiintoaineja kokonaisfosforipitoisuudet korreloivat sameuden kanssa näissä jokikohteissa vahvasti. Paikkakohtainen kalibrointi edellyttää kattavaa vesinäytteenottoa Mittareille on tehty tehdaskalibrointi, mutta käyttöön liittyy paikkakohtaista kalibrointia tai muuntoyhtälöiden laatimista, eli vesinäytteistä analysoitujen pitoisuuksien ja mittariarvojen välille tehdään lineaarinen regressiosovitus. Kahden eri ajanjakson muuntoyhtälöitä sovellettiin Laajoen kokonaisfosforikuormituksen laskennassa (Kuva 3 )
Sen sijaan Hirvija Laajoella kiintoaineen ja kokonaisfosforin kuormituksissa 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 20 40 60 80 100 120 2018 2019 2020 Valunta (mm) TP (kg/km 2 ) Hirvijoki Mittari Vesinäyte Valunta (mm) 100 200 300 400 500 10 20 30 40 50 60 70 2018 2019 2020 Valunta (mm) Kiintoaine (t/km 2 ) Hirvijoki 100 200 300 400 500 2 4 6 8 10 2018 2019 2020 Valunta (mm) Kiintoaine (t/km 2 ) Laajoki 100 200 300 400 500 20 40 60 80 100 2018 2019 2020 Valunta (mm) Kiintoaine (t/km 2 ) Savijoki 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2018 2019 2020 Valunta (mm) TN (t/km 2 ) Savijoki 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2018 2019 2020 Valunta (mm) TN (t/km 2 ) Hirvijoki 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 2018 2019 2020 Valunta (mm) TN (t/km 2 ) Laajoki 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 30 60 90 120 150 180 2018 2019 2020 Valunta (mm) TP (kg/km 2 ) Savijoki 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 5 10 15 20 25 30 35 2018 2019 2020 Valunta (mm) TP (kg/km 2 ) Laajoki Kuva 4. Toisaalta puolessa lasketuista vuosikuormista eroavuus määritysmenetelmien välillä oli melko vähäinen, enintään 20 %. Sen ansiosta mittariin ja vesinäytteisiin perustuvat kokonaisfosforikuormat erosivat Savijoella vain ?7–+9 % toisistaan. Muuntoyhtälöiden aiheuttamat erot kokonaisfosforin vuosikuormissa olivat kuitenkin vain 2?6 % vuosina 2018?2020, vaikka yhtälöiden kulmakertoimet poikkesivat toisistaan enemmän kuin 10 %. Huomaa mahdollinen eroavuus y-akselin skaalassa. Siinä oli epäjatkuvuuskohta eli käytimme kokonaisfosforille eri muuntoyhtälöä pienillä ja isoilla sameuksilla. Savijoen kuormiin. Asemalle oli MaaMet-hankkeen puitteissa laadittu muuntoyhtälö jaksolle 2009?2019 (y=2.41x+92.0, n=175, R²=0.70). 16 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Yhtälö päivitettiin laajemmalla vuosien 2009?2020 mitta-aineistolla (y=2.15x+104.1, n=248, R²=0.75). Fosforikuormituksissa isot erot mahdollisia Mittariarvoihin perustuvat vuosikuormitukset eroavat vesinäytteistä lasketuista arvoista merkittävästi riippuen suureesta, havaintopaikasta ja vuodesta (Kuva 4 ). Savijoella kiintoaineen ja kokonaisfosforin vuotuiset vesinäytemäärät olivat suuria (n=33?36) ja näytteenotto jakaantui eri virtaamatilanteisiin. Lisäksi teimme kolmannen sovituksen sameuden ja kokonaisfosforin välille. Estimoidut kiintoainekuormat, kokonaisfosforikuormat (TP) ja kokonaistyppikuormat (TN), sekä vuotuinen valunta jokikohteissa
Helmikuun 2020 Hirvijoen fosforikuorma-arvio oli 47 kg/km² mittarin ja 7 kg/km² vesinäytteiden perusteella. Mittarilla määritetyt nitraattija kokonaistypen vuosikuormat olivat Savijoella 15?33 % suurempia kuin vesinäytteistä (n=15?39) määritetyt (Kuva 4 ). a b -1 1 2 3 4 5 6 7 5 10 15 20 25 30 1.1.18 1.5.18 1.9.18 1.1.19 1.5.19 1.9.19 1.1.20 1.5.20 1.9.20 1.1.21 N itr aa tti ty pp i (m g/ L) Vi rta am a (m 3 /s ) virtaama vesinäytteenottohetken virtaama NO3 vesinäyte NO3 interpoloitu NO3 mittari 200 400 600 800 1000 5 10 15 20 25 30 1.1.18 1.5.18 1.9.18 1.1.19 1.5.19 1.9.19 1.1.20 1.5.20 1.9.20 1.1.21 Ko ko na is fo so fo ri (m g/ L) Vi rta am a (m 3 /s ) virtaama vesinäytteenottohetken virtaama TP vesinäyte TP interpoloitu TP mittari Kuva 5. Nopeat vedenlaadun muutokset näkyviin Savijoella nitraattityppipitoisuus vaihtelee äkillisesti ja paljon (Kuva 6 ). Erot pelkästään helmikuun fosforikuormissa selittivät pitkälti vuosikuormien suuret erot vuonna 2020. 2 4 6 8 10 12 14 16 1.1.2018 31.5.2018 28.10.2018 27.3.2019 24.8.2019 21.1.2020 19.6.2020 16.11.2020 Ni tra att ity pp i (m g/L ) mittari Savijoki mittari Laajoki vesinäyte Laajoki vesinäyte Savijoki oli merkittäviä eroja, koska vesinäytteenotto ei toteutunut suurten virtaamien aikaan, ja siten vesinäytteisiin perustuvat kuormitukset pääasiassa aliarvioivat todellisia fosforikuormituksia (Kuvat 4 ja 5 ). Siihen vaikuttaa valuma-alueen pieni koko ja suuri peltojen osuus. Nitraattitypen pitoisuusvaihtelu Laajoella ja Savijoella. Hirvija Laajoella pienempään vesinäytemäärään (n=8?12) perustuvat kuormat sen sijaan olivat lähempänä jatkuvatoimisen mittauksen kuormaestimaatteja kuin Savijoella. 17 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Nitraattija kokonaistypen pitoisuusvaihtelu on selvästi voimakkaampaa kuin Hirvitai Laajoella. Hirvijoen virtaama, näytteenottohetkien virtaama sekä a) nitraattitypen (NO 3 ) ja b) kokonaisfosforin (TP) pitoisuusaikasarjat määritettynä vesinäytteistä, sekä jatkuvatoimisella mittarilla. Laajoen valunta-arvot ovat poikkeavia verrattuna Savija Hirvijokeen (Kuva 4 ), mikä osittain selittynee veden pyörteilynä mittauspaikalla kosken niskalla, kun vettä virtaa paljon. Kuva 6
2020. Implementation of automatic sensors for continuous monitoring of runoff quantity and quality in small catchments. Rakennekalkkikäsittelyn vaikutukset valumavesissä – lupaavia havaintoja Eurajoen pilottialueilta. Mittarit tuottavat arvokasta aineistoa vesien laadun vaihtelusta. 2009. Räike, A., Taskinen, A., Knuuttila, S. 67 s. Suomela, J., Tarvainen M., Tattari, S. Itämeren suojelukomission eli HELCOM:in johdolla tehtävä jokien ainevirtaamaseuranta perustuu vesinäytteisiin. Tarvainen, M., Kotilainen, H., Suomela, J. Mittarien käyttö tuo lisäkustannuksia, mutta myös moninaista lisäarvoa tutkimukseen ja vesiensuojelun tehostamiseen (Tarvainen ym. 2021. Varsinais-Suomen elinkeino-, liikenneja ympäristökeskus, Raportteja 2015: 86. Uudet menetelmät vesistöjen seurannassa mahdollisuudet ja haasteet. Linjama, J., Puustinen, M., Koskiaho, J., Tattari, S., Kotilainen, H., Granlund, K. Jotta muutoksia voidaan arvioida mahdollisimman luotettavasti, pitää kuormitusarviot laatia samanlaisin menetelmin. Tämä osaltaan vaikuttaa siihen, että vesinäytteitä otetaan harvoin ylivirtaamatilanteissa. 2015). 2021). Kukkonen, M., Tattari, S. Vesinäytteiden ajoittaminen nykyistä joustavammin suuriin virtaamiin ja virtaaman vaihteluun olisi tärkeää, jotta kuormitusarvot kuvaisivat ääritilanteiden ainevirtaamia paremmin. Valtioneuvoston selvitysja tutkimustoiminnan julkaisusarja 2021: 14. Fleming, V., Kuosa, H., Hoikkala, L., Räike, A., Huttunen, M., Miettunen, E., Virtanen, E., Tuomi, L., Nygård, H., Kauppila, P. Vesitalous 1: 28–34. Agricultural and Food Science 18: 417–427. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 2018: 32. Mittareihin ja vesinäytteisiin perustuvat ainevirtaama-arviot poikkesivat huomattavasti toisistaan, kun vesinäytteitä ei ollut virtaamapiikkien ajalta. Fölster, J., Lannergård, E., Valley S., Olshammar, M. Johtopäätökset Mittarien paikkakohtainen kalibrointi on MaaMet-asemilla varsin hyvä, sillä vesinäytteitä on kerätty kattavasti monivuotisessa seurannassa. Se on tarpeen sekä mittarien paikallisessa kalibroinnissa että laadun varmistuksessa. Rannikkovesiemme vedenlaadun ja rehevöitymistilan tulevaisuus ja sen arvioiminen. Sensorer för vattenkvalitet i miljöövervakning av vattendrag Hur användbara är de i praktiken. 51 s. Kaikissa kohteissa mittaria ei kuitenkaan voida huoltaa turvallisesti isojen virtaamien aikaan. 124 s. 2019. & Mikkilä E. Siten paras tapa ainevirtaamaseurannassa olevien jokien kuormitusarvioiden parantamiseksi olisi näytteenottotiheyden lisääminen. 2017). Ambio 49: 460–474. 2017. Itämeren suojelun toimintaohjelmassa asetetut ravinnekuormituksen vähennystavoitteet pohjautuvat kunkin maan vuosien 1997?2003 keskimääräiseen kuormitukseen eli referenssitasoon, johon nykyistä ravinnekuormitusta verrataan (Räike ym. Siksi jatkuvatoimisiin mittareihin perustuvia kuormitusarvioita ei voi nykyisin käyttää HELCOM-raportoinnissa. Jaakkola, S. 36 s. Vesitalous 5: 31–34. SLU, Vatten och miljö. 2018. Nutrient export from Finnish rivers into the Baltic Sea has not decreased despite water protection measures. Tarkastelumme vahvistaa käsitystä, että on tärkeää saada mittarin kalibrointiyhtälöön vesinäytteitä koko mitattavan suureen pitoisuusalueelta (Tarvainen ym. Jatkuvatoimiset mittarit edellyttävät myös ajoittaista rinnakkaisvesinäytteenottoa. 2020). Tässä tarkastelussa menetelmien väliset erot fosforin ainevirtaama-arvioissa olivat suurempia kuin typellä. Ympäristöhallinnossa on käynnissä tietohallintoon ja mittarien laadunvarmistukseen liittyviä hankkeita, jotka tukevat mittariaineistojen käsittelyä ja hyödyntämistä jatkossa. Vesitalous 4: 8–12. Monitorointi mahdollistaa monipuoliset ainevirtaamien-arvioinnit, ääriolojen ja nopeiden muutosvasteiden seurantaa sekä prosessiymmärryksen ja kansalaisten ympäristötietoisuuden lisäämisen, kun eri aineistoja yhdistetään, analysoidaan ja verkkopalveluja kehitetään. Jatkuvatoimisten mittarien etuna on pitoisuustieto huippuvirtaamien ajalta, jolloin myös merkittävä osa vuosikuormituksesta muodostuu. Mittarit edellyttävät säännöllistä huoltoa, ja vesinäytteenotto tapahtuu usein kustannustehokkaasti huoltokäyntien yhteydessä. 2021. 2015. 2013. Tarvainen, M., Kotamäki, N., Tattari, S. Mittarit eivät myöskään mahdollista kaikkea raportoinnin vesianalytiikkaa (esim. Lepistö, A., Kallio K., Pitkänen, H., Raateoja, M, Röman, E., Seppälä, J. raskasmetallit). Kirjallisuus Anttila, L., Kämäri, M., Ekholm, P. Vedenlaadun jatkuvatoimiset mittarit ovat hyödyllisiä seurattaessa pitkäkestoisesti vedenlaadun muutoksia tai kohdennetusti vesiensuojelutoimien tehoa valuma-alueella (Anttila ym. Valuma-alueiden vedenlaadun seuranta jatkuvatoimisella mittauksella. 18 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Vesinäytteenoton ajoitus tärkeää vedenlaatumittareiden käytössä ja ravinnekuormituksen tarkentamisessa. Jatkuvatoimisten vedenlaatuasemien valtakunnallinen verkosto -toteuttamissuunnitelma
2021). Metsätalouden osuus ravinteiden ihmisperäisestä kuormituksesta vesistöihin on nykyarvioiden mukaan vähintään noin 11–12 % (SYKE 2020), ehkä jopa suurempi (Aaltonen ym. JUKKA RUUHIJÄRVI FM, tutkija, Luonnonvarakeskus jukka.ruuhijarvi@luke.fi TAPIO SUTELA FT, tutkija, Luonnonvarakeskus tapio.sutela@luke.fi ANNIKA VILMI FT, tutkija, Suomen ympäristökeskus annika.vilmi@syke.fi 19 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Onko metsätalousvaikutteisten jokien ja järvien tilassa nähtävissä ajallisia muutoksia. 2021). Lisäksi tarkasteluun otettiin mukaan ihmistoiminnan mahdollisimman vähän vaikuttamien ympäristöhallinnon seurantakohteiden aineistoa. Mitkä ovat vaikutukset vesien tilaan. MaaMet-seurantaa kirjoittaja on koordinoinut vuodesta 2013. Metsätalouden kuormittamien vesistöjen ekologinen tila – Mitä MaaMet-seurannan 2008–2020 tulokset kertovat. Tämän riippuvuussuhteen Metsätalouden vesistövaikutukset ovat olleet paljon julkisuudessa viime vuosina. Nämä toimet lisäävät ravinteiden, kiintoaineen ja humusaineiden huuhtoutumista vesistöihin. Ojitetun turvemaan osuus valuma-alueen pintaalasta korreloi useimmissa aineistoissa, kuten myös tässä MaaMetaineistossa, vahvasti valuma-alueen turvemaavaltaisuuden kanssa, joten havaittuja pitoisuuksia voivat selittää sekä turvemaavaltaisuus että ojituksen vaikutus. Metsähakkuiden piirissä on ollut vuosina 2000–2019 keskimäärin 13 % (4–30 %) valumaalueiden pinta-alasta. Katsaus on rinnakkainen tämän lehden maatalousalueiden artikkelin kanssa, jossa aineisto ja tarkastelutapa kuvataan tarkemmin. Metsätalouskohteiden valuma-alueista on ojitettu keskimäärin 28 % (vaihteluväli 7–47 %). Turvemaiden ojitukset ja hakkuut heikentävät virtavesien tilaa Seurantaverkon metsätalousalueiden jokia ja järviä luonnehtivat vesien kohon neet ravinnepitoisuudet sekä korkeat värin ja kemiallisen hapenkulutuksen arvot. Myös useiden biologisten laatutekijöiden tila on heikentynyt. L aaja-alainen maankuivatus, metsämaan muokkaus ja hakkuut ovat muuttaneet valuma-alueiden vesitaseita ja ainevirtaamia voimakkaasti pohjoisinta Lappia lukuun ottamatta. Valuma-alueen turvemaavaltaisuus on merkittävä vesistöjen luontaista vaihtelua selittävä tekijä. Metsätalouden harjoittaminen vaikuttaa vesistöihin lähes koko maassa. Turvemaista valumaalueilla on ojitettu keskimäärin 76 % (26–95 %). Metsätalousalueiden hajakuormituksen vaikutuksia jokien ja järvien vedenlaatuun ja ekologiseen tilaan on seurattu vuodesta 2008 lähtien. Hakkuumäärät ovat kasvaneet 2010-luvulla. Vaikutusten seurantaa koko Suomesta Tähän katsaukseen on koottu keskeisimmät tulokset MaaMetseurantaverkoston metsätalousalueiden jokien ja järvien ekologisen tilan seurannasta vuosilta 2008–2020 (Vilmi ym. JUKKA AROVIITA FT, erikoistutkija, Suomen ympäristökeskus jukka.aroviita@syke.fi Kirjoittaja on akvaattisen ekologian dosentti, joka työskentelee sisävesien ekologisen tilan arvioinnin parissa Suomen ympäristökeskuksessa. Uomien perkaukset ja suoristukset ovat muuttaneet erityisesti latvavesiä (SYKE 2021). Seurantaverkkoon kuuluu valtakunnallisesti yhteensä 115 jokija järvikohdetta, mistä 21 jokikohdetta ja 15 järveä ovat ensisijaisesti metsätalouden kuormittamia
20 40 60 20 40 60 Turvemaa?% Ko k. R² on lineaarisen regressiomallin sovitettu selitysaste. Yhtenäiset regressiosuorat on piirretty tilastollisesti merkitseville yhteyksille. N (µ g/ l) 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 25 50 75 Ojitus?% turvemailla M in im i. (m g/ l) 10 20 30 20 40 60 Turvemaa?% O rg . Tarkastelut tehtiin erikseen vesienhoidon geologiatyypeille (turveja kangasmaiden joet). pH 100 200 300 20 40 60 Turvemaa?% Vä ril uk u (m g/ l Pt ) 10 20 30 40 20 40 60 Turvemaa?% Ke m . Turvemaiden osuus yksinään selitti vain turvemaajokien kokonaisfosforipitoisuuden vaihtelua (Kuva 1a ). P (µ g/ l) 500 1000 1500 20 40 60 Turvemaa?% Ko k. hi ili (m g/ l) Jokityyppi Kangasmaa Turvemaa B 2 R =0,11 2 R =0,41 2 R =0,22 2 R =0,20 2 R =0,32 20 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Turvemaiden jokien valuma-alueella on turvemaita tyypillisesti yli 25–30 % ja niiden väriarvon luontainen taso ylittää 90 mg Pt/l (Aroviita ym. Ojituksen vaikutusta tarkasteltiin vertaamalla regressiomalleja, joissa selittävänä tekijänä oli joko valuma-alueen turvemaaosuus tai myös turvemaiden ojitusten osuus ja tarkastelemalla kuinka paljon turvemaiden ojitusosuuden sisällyttäminen malleihin kasvatti selitetyn vaihtelun osuutta (ks. tarkemmin Vilmi ym. (m g/ l) 10 20 30 25 50 75 Ojitus?% turvemailla O rg . 2021). Jokien kokonaisfosforin, kokonaistypen, minimi-pH:n, väriluvun, kemiallisen hapenkulutuksen ja orgaanisen kokonaishiilen keskipitoisuuksien (IV-X) yhteys (a) yläpuolisen valuma-alueen turvemaiden osuuteen ja (b) ojitusten osuuteen valuma-alueen turvemaista. Kuva 1. takia ojitusten vaikutusta kuvattiin turvemaiden ojitusten osuudella (ojitus-% turvemailla), joka ei korreloinut valuma-alueen turvemaiden osuuden kanssa. P (µ g/ l) 500 1000 1500 25 50 75 Ojitus?% turvemailla Ko k. pH 100 200 300 25 50 75 Ojitus?% turvemailla Vä ril uk u (m g/ l Pt ) 10 20 30 40 25 50 75 Ojitus?% turvemailla Ke m . ha pe nk . 2019). ha pe nk . Turvemaiden ojitusosuus puolestaan yksinään selitti turvemaajokien kokonaistypen, väriluvun, kemiallisen hapenkulutuksen ja orgaanisen hiilen vaihtelua ja kangasmaajokien kokonaistypen vaihtelua (Kuva 1b ). hi ili (m g/ l) Jokityyppi Kangasmaa Turvemaa A 2 R =0,20 20 40 60 25 50 75 Ojitus?% turvemailla Ko k. N (µ g/ l) 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 20 40 60 Turvemaa?% M in im i
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 25 50 75 Ojitus?% turvemailla Pi ile vä ?E LS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 25 50 75 Ojitus?% turvemailla Po hj ae lä in ?E LS 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 25 50 75 Ojitus?% turvemailla Ka la ?E LS Jokityyppi Kangasmaa Turvemaa Kuva 2. Vaakaviivat kuvaavat tilaluokkarajoja: erinomainen tila ELS=1–0,8, hyvä 0,8–0,6, tyydyttävä 0,6–0,4, välttävä 0,4–0,2 ja huono 0,2–0. 2021). Regressiomallien sovitteet eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Myöskään järvillä biologisten laatutekijöiden tilaarvioilla ja valuma-alueen turvemaiden ojitusosuudella ei ollut selkeää lineaarista yhteyttä (Vilmi ym. Turvemaiden jokien piilevien ja kangasmaiden jokien kalaston tilat olivat alimmillaan voimakkaimmin ojitetuilla alueilla. Jokien biologisten laatutekijöiden keskimääräisten tila-arvioiden (ELS = ekologinen laatusuhde) yhteys ojitusten osuuteen valuma-alueen turvemailla. Jokien biologisten laatutekijöiden tilalla ei ollut merkitsevää lineaarista yhteyttä turvemaiden ojitusosuuksiin (Kuva 2 ). Turvemaiden ojitusosuuden lisääminen malleihin kasvatti kokonaistypen, väriarvojen, kemiallisen hapenkulutuksen ja orgaanisen hiilen pitoisuuden vaihtelun selitysastetta yleensä kymmeniä prosenttiyksiköitä (lopullinen selitetty osuus muuttujasta ja jokityypistä riippuen 24–49 %, Vilmi ym. Regressiomallien vertailuissa vedenlaadun vaihtelua selittäviksi muuttujiksi malleihin tarjottiin joko vain turvemaiden osuutta tai sen lisäksi myös turvemaiden ojitusosuutta. 2021). 2021). Järvien osalta valuma-alueen turvemaavaltaisuutta tai turvemaiden ojitusosuutta ei voitu yhtä suoraviivaisesti yhdistää vedenlaatuun. Turvemaiden ojitusosuudella oli selkeä vaikutus vedenlaatuun sekä turveettä kangasmaiden jokityypissä. Vahvimmat ja merkitsevät mallit olivat poikkeuksetta jälkimmäisiä. Metsätalouden vaikutus näkyi järviaineistossa kuitenkin niin, että eniten ojitetuilla alueilla järvet olivat tummimpia ja niiden ravinnepitoisuudet olivat korkeimpia (Vilmi ym. Maveplan 1/3 21 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET
Ei yhdenmukaista kehityssuuntaa, mutta huolen aiheita Metsätalouskohteiden vesien tila-arvioissa ei ollut yhtenäistä valtakunnallista muutosta vuosina 2008–2020. Kolmen intensiiviseuratun metsätalousalueiden jokikohteen biologisten laatutekijöiden ja kokonaisfosforin ELS-arvojen vaihtelu jaksolla 2008–2020. ojitus?%: 94.2 Kuohattijärvi POK 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Turvem. ojitus?%: 84.9 Pohjajoki KAI 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Turvem. Neljän intensiiviseuratun metsätalousjärven biologisten laatutekijöiden ja kokonaisfosforin ELS-arvojen vaihtelu jaksolla 2008–2020. 22 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Tässä on esitetty (Kuvat 3 ja 4 ) esimerkinomaisesti kolmen jokiseurantakohteen ja neljän järven tulokset. Kuva 2). Myös kokonaisfosforin vuosipitoisuus esitetään ELS-asteikolla (ks. Ks. Kuviin on piirretty arvojen keskimääräistä tasoa kuvaavat Loess-regressiokäyrät, jotka auttavat ajallisen muutoksen hahmottamisessa mutta eivät kerro tilastollisesta merkitsevyydestä. Kuohattijärven rantavyöhykkeessä myös pohjaeläinten tila heikkeni vastaavasti. ojitus?%: 93.8 Kuohattijoki POK 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Turvem. 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Turvem. kuvateksti). ojitus?%: 49 Pasmajärvi LAP 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Turvem. tarkempi kuvaus Kuvista 2 ja 3. ojitus?%: 71.4 Muhosjoki POP Kalat Kokonaisfosfori Piilevät Pohjaeläimet Kuva 3. Vaakaviivat kuvaavat tilaluokkarajoja (ks. ojitus?%: 94.8 Komujärvi POP 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Turvem. Samaan aikaan sekä joen että järven kokonaisfosforin luokitus pysyi tilaluokassa erinomainen, eikä myöskään veden värissä havaittu muutoksia. 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 Vuosi E LS Turvem. Pohjois-Karjalassa Kuohattijoella ja Kuohattijärvellä piilevien tila laski molemmissa yhdenmukaisesti noin yhden tilaluokan verran seurantajakson aikana. Kokonaisfosforipitoisuuden ELS-arvo laskettiin jakamalla vertailuarvo vuoden keskipitoisuudella (vertailuarvoksi määriteltiin 2/3 erinomaisen ja hyvän tilaluokan rajan pitoisuudesta). ojitus?%: 32 Kelujärvi?Matalajärvi LAP Kalat Kasviplankton Kokonaisfosfori Lit.piilevät Lit.pohjaeläimet Syv.pohjaeläimet Kuva 4
Komujärven vesi kirkastui samaan aikaan, joten ELS-arvojen laskun syynä lienee tummumisen sijaan etenkin vuosina 2017– 2019 korkealla olleet fosforipitoisuudet. 2007). Pohjois-Pohjanmaalla metsätalousvaltaisella Muhosjoella piilevien ja kalojen tila heikkeni ja myös fosforin tilaluokka on heikentynyt seurantajaksolla. Metsätalouden toimet on Ruotsissa tunnistettu merkittäväksi tummumiseen vaikuttavaksi tekijäksi (Kritzberg ym. 2017, Finér ym. Myös metsien puuston muutokset, kuten kuusen lisääntyminen, lisäävät vesistöihin huuhtoutuvan hiilen ja raudan määrää (Škerlep ym. Vesistöjen tummumista ja metsätalousalueiden humuskuormitusta Turvemaiden ojitusosuudella oli itsenäinen, turvemaavaltaisuudesta riippumaton vaikutus vedenlaatuun. 2021). 23 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Positiivisiakin kehityssuuntia oli havaittavissa. Lapin Kelujärvi-Matalajärvellä kokonaisfosforin pitoisuus nousi ja tila laski tarkastelukaudella verrattain yhdenmukaisesti noin 1,5 tilaluokkaa erinomaisen ylärajalta luokan hyvä puoliväliin. Vesistöt ovat tummuneet laajasti koko pohjoisella pallonpuoliskolla (Monteith ym. Vastaavasti Suomessa Itämereen laskevien jokien Maaja metsätalouden kuormittama Pohjois-Pohjanmaan Muhosjoki. Kasviplanktonin tila pysytteli tilaluokan hyvä sisällä, mutta heikkeni viimeisenä vuonna (2019) tyydyttävän luokan rajalle. Tummumista on havaittu myös luonnontilaisissa vesistöissä. Lapin Pasmajärvellä kasviplanktonin ja rantavyöhykkeen pohjaeläinten tila parani tilaluokkaan hyvä. 2017). Samaan aikaan kokonaisfosforin pitoisuus ei muuttunut, joten kohentumisia selittää joku muu tekijä kuin ravinnetason muutokset. Nämä seurantaverkon tulokset ovat samansuuntaisia viime vuosina raportoitujen uusien tulosten kanssa (Nieminen ym. Komujärven rantavyöhykkeen piilevien ja kasviplanktonin tila heikkeni tarkastelujaksolla noin yhden tilaluokan verran. Humuksen huuhtoutumista vesistöihin ovat todennäköisesti lisänneet happaman laskeuman väheneminen ja myös ilmastonmuutoksen aiheuttamat lisääntyneet virtaamat sateisuuden kasvun myötä. 2020). Mitä suurempi osuus turvemaista oli ojitettu, sitä tummavetisempiä ja runsasravinteisempia jokivedet olivat
Pienten virtavesien luonnontila on tuoreiden valtakunnallisten arvioiden mukaan laaja-alaisesti heikentynyt (www. Tämä olisi erityisen tärkeää, sillä hakkuiden määrät ovat kasvaneet 2010-luvulla ojitusalueiden puuston tullessa päätehakkuuikään. 2020). Tässä tarkastelluilla seurantakohteilla oli viimeisen 20 vuoden aikana toteutettu eniten hakkuita niillä valumaalueilla, joilla turvemaita oli eniten ojitettu. Ekologisten vaikutusten seurantaa tulisi kohdistaa pienempiin vesiin, erityisesti virtavesiin, joihin toiminnan vaikutukset suorimmin kohdistuvat. Metsätalouden vaikutukset ovat voimakkaimmat pienissä virtavesissä, jonne ojitusten, hakkuiden ja maanmuokkauksen vaikutukset suorimmin kohdistuvat. Aroviita ym. Heikentynyttä vedenlaatua saattavatkin selittää valuma-alueiden laajaalaiset hakkuut. Todennäköisesti ojitukset, metsien hakkuut ja ilmastonmuutoksen vaikutukset vahvistavat toistensa vaikutusta. Myös vesiensuojelurakenteilla kuten putkipadoilla voidaan paikallisesti pidättää kiintoainetta ja vähentää siihen sitoutunutta kuormitusta. Tarpeellista olisi kehittää metsätalouden toimenpiteiden vaikutusten laajuuden ja intensiteetin kuvaamiseksi myös hakkuut ja maanmuokkaukset huomioiva mittari: kuinka iso osa valuma-alueesta on tiettynä ajanjaksona käsitelty voimakkaimmin kuormitusta lisäävällä tavalla. hiilen määrä on eniten lisääntynyt voimakkaimmin ojitetuilla turvemaavaltaisilla alueilla (Asmala ym. 2019). 2020). syke.fi/hankkeet/Purohelmi). taimen taantuvat (ks. Piilevien tilassa oli myös laskevia trendejä useilla seurantapaikoilla. MaaMetverkoston seurantakohteet ovat pääasiassa keskikokoisia järviä ja virtavesiä, joissa vaikutukset vaimenevat ja ovat myös vaikeasti tunnistettavissa niiden sekoittuessa muihin valuma-alueen kuormituslähteisiin. Metsätalousalueilla tulee jättää puustoiset suojavyöhykkeet, joilla on suuri merkitys 24 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. 2020). Keskeinen vesiensuojelun keino sekä metsätaloudessa että maataloudessa ovat vesistöjen varsille jätettävät suojakaistat ja -vyöhykkeet. Hiilen huuhtoutumista ja veden tummumista saattaisi vähentää lehtipuiden osuuden lisääminen metsissä (Kritzberg ym. Kun veden viipymä valuma-alueella kasvaa, myös orgaanista ainetta hajoaa ja sedimentoituu sinne enemmän. Hakkuut voivat lisätä ojitusalueiden pohjaeläimistön lajikatoa ja näin edelleen heikentää niiden ekologista tilaa (Rajakallio ym. Nykyistä avointa metsätietoa voitaisiin käyttää aiempaa enemmän tämänkaltaisen paikassa vaihtelevan seurannan suunnittelussa. Erityisesti ojitetuilla turvemailla tehtäviä avohakkuita tulisi vähentää ja jättää hakkuissa ainakin jonkin verran puustoa (Nieminen ym. Koska puusto lisää haihduntaa ja vähentää valumia, jatkuvapeitteisen kasvatuksen avulla voitaisiin vähentää kuormitusta, etenkin kun kunnostusojitusten tarve samalla vähenisi. Vesistöjen tummuminen vaikuttaa valaistusolosuhteisiin kytkeytyneisiin ravintoverkkoprosesseihin ja voi vähentää kalojen tiheyksiä (Kritzberg ym. Myös soiden ennallistamisella ja purojen kunnostamisella voidaan viivyttää veden virtausta. 2021 ja tämän lehden sivu 26). Tässä käytetty SYKEn turvemaiden ojitustilanneaineisto sopii parhaiten käytettäväksi isoissa mittakaavoissa. Tämä myös vähentäisi ojien eroosiota. Maankäytön ekologiselle tilalle aiheuttamien riskien seurantaa voitaisiin laajentaa uusilla seurantamenetelmillä. 2021). Seurannan kehitystarpeita Metsätalouden hajakuormituksen vaikutusten seuranta on haastavaa metsätaloustoimenpiteiden suuren paikallisen vaihtelun takia. Kuivuvan turpeen hajoaminen todennäköisesti vapauttaa ravinteita ja hiiltä vesistöihin (Nieminen 2017, 2020). Metsätalouden vaikutusseurantaan olisi tarpeellista lisätä kohteita, joihin tiettynä ajanjaksona tiedetään kohdistuvan erityisen suuri maankäyttöpaine hakkuiden ja maanmuokkauksen myötä. Jos uomat liettyvät tai hiekoittuvat, sedimentaatiolle herkkä pohjaeläinlajisto ja mm. Haihduttavan puuston hakkuut ja maanmuokkaukset todennäköisesti lisäävät humusaineiden huuhtoutumista ja pitoisuuksia vesistöissä. Myös tarkempien ja kattavampien maankäyttöaineistojen käyttö ja kehitys tehostaisivat seurantaa. Vesistökuormituksen vähentämiseksi keskeistä olisi vähentää ojitettujen alueiden valumia, etenkin tulvakausina. Maastonäytteenoton yhteydessä tehtävä uomien pohjan hienoainespeittävyyden arviointi kuvaisi paremmin pohjien liettymistä, jota vesinäytteiden kiintoainepitoisuus ei hyvin kuvasta. Toisaalta voimakkaan keskinäisen korrelaation takia ojitusten ja hakkuiden vaikutuksia ei pystytä tällä analyysilla erottamaan toisistaan. Piilevät mikroskooppisina eliöinä voivat reagoida maankäytön vesistökuormitukseen herkemmin kuin isommat vesieliöt. Valumien vähentämistä ja tehokkaita suojavyöhykkeitä Metsätalousalueiden vesistökuormituksessa korostuvat kiintoaine, humusaineet sekä ravinteista typpi. Biologiset vaikutukset voimakkaimpia pienissä virtavesissä Erityisesti turvemaiden jokien piilevien ja kangasmaiden jokien kalaston tila oli heikentynein voimakkaimmin ojitetuilla alueilla
(toim.) 2019. SYKE 2020. https://doi.org/10.1007/ s13280-019-01227-5. 2020. & Vesely, J. 2021). Pienten virtavesien tilan arvioinnin kehittäminen. Rannalla kasvava metsä varjostaa uomaa ja pitää veden viileämpänä. & Aroviita, J. M., & Sarkkola, S. Ambio 49: 375–390. 2017. Kirjallisuus Aaltonen, H., Tuukkanen, T., Palviainen, M., Laurén, A., Tattari, S., Piirainen, S., Mattsson, T., Ojala, A., Launiainen, S. Dissolved organic carbon trends resulting from changes in atmospheric deposition chemistry. 2021. Controls of organic carbon and nutrient export from unmanaged and managed boreal forested catchments. SYKE 2021. Monimuotoisuutta purojen suojavyöhykkeisiin. 2007. Arviot pienten virtavesien luonnontilan muuttuneisuudesta – PUROHELMI. https://doi.org/10.1111/gcb.14891. D., de Wit, H. https://doi.org/10.1111/1365-2664.13889. 25 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. 2014. http://hdl.handle.net/10138/306745. Journal of Applied Ecology 58: 1523–1532. 2021. 2014; Annala ym. Browning of freshwaters: Consequences to ecosystem services, underlying drivers, and potential mitigation measures. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.07.210. S. Metsään-lehti 2.11.2021. Nitrogen and phosphorus concentrations in discharge from drained peatland forests are increasing. L., Evans, C. Nieminen, M., Sarkkola, S., Haahti, K., Sallantaus, T., Koskinen, M. Afforestation driving long-term surface water browning. T., Stoddard, J. Science of The Total Environment 762: 144098. & Finér, L. Nieminen, M., Sallantaus, T., Ukonmaanaho, L., Nieminen, T. Nature 450: 537–540. Kritzberg, E. & Laudon, H. Maaja metsätalouden kuormittamien pintavesien tila – MaaMet-seuranta 2008–2020. Asmala, E., Carstensen, J. Metsäojitettujen soiden typpija fosforikuormitus Suomessa. 2020. Environmental Research Letters 14: 124018. Pintavesien tilan luokittelu ja arviointiperusteet vesienhoidon kolmannella kaudella. S., Vuorenmaa, J., Keller, B., Kopácek, J. A., Forsius, M., Høgåsen, T., Wilander, A., Skjelkvåle, B. 2021. Aroviita, J., Mitikka, S. Multiple anthropogenic drivers behind upward trends in organic carbon concentrations in boreal rivers. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 25/2021: 1–70. Monteith, D. https:// doi.org/10.1038/nature06316. Blue consequences of the green bioeconomy: clear-cutting intensifies the harmful impacts of land drainage on stream invertebrate biodiversity. Rajakallio, M., Jyväsjärvi, J., Muotka, T. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-11-5449-2 http://hdl.handle.net/10138/338001. 2021. Kuglerová, L., Ågren, A., Jansson, R. Science of The Total Environment 609: 974–981. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab4fa9. https://www.ymparisto.fi/fi-fi/kartat_ja_tilastot/vesistojen_kuormitus_ja_luonnon_ huuhtouma 3.11.2021. Rantavyöhykkeen ominaisuuksien kuten kosteusolojen mukaan voitaisiin suunnitella vaihtelevan levyiset suojavyöhykkeet, jolloin ne parantavat luonnon monimuotoisuutta ja vesiensuojelua (Kuglerová ym. Forest Ecology and Management 334: 74–84. Valuma-alueen pienten virtavesien hyvä tila on tärkeä koko vesistön tilatavoitteiden saavuttamiseksi. S., Hasselquist, E. M., Škerlep, M., Löfgren, S., Olsson, O., Stadmark, J., Valinia, S., Hansson, L.-A. & Räike, A. 2021. Vilmi, A., Järvinen, M., Karjalainen, S.M., Kulo, K., Kuoppala, M., Mitikka, S., Ruuhijärvi, J., Sutela, T. 177 s. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 50. Finér, L., Lepistö, A., Karlsson, K., Räike, A., Härkönen, L., Huttunen, M., Joensuu, S., Kortelainen, P., Mattsson, T., Piirainen, S., Sallantaus, T., Sarkkola, S., Tattari, S. 2021. https://www.metsaan-lehti.fi/ uutiset/luonto/monimuotoisuutta-purojen-suojavyohykkeisiin.html. & Ukonmaanaho, L. Drainage for forestry increases N, P and TOC export to boreal surface waters. & Kritzberg, E. pienten virtavesien monimuotoisuudelle. & Vienonen S. Annala, M., Mykrä, H., Piirainen, S. & Aroviita, J. Global Change Biology 26: 1390–1399. Vesistöjen kuormitus ja luonnon huuhtouma. & Laudon, H. https://syke.maps.arcgis.com/apps/webappviewer/index.html?id=f efc71aa76b64e88b88cdc28a209832b 9.11.2021. & Virtanen, R. L., Jeffries, D. Towards optimizing riparian buffer zones: Ecological and biogeochemical implications for forest management. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 37/2019. http://hdl. & Hilli, A. Puista tippuvat lehdet ja maahyönteiset taas ovat tärkeä ravinnonlähde esimerkiksi pohjaeläimille ja kaloille. Škerlep, M., Steiner, E., Axelsson, A. Suo 71(1): 1–13. handle.net/10138/329671. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.08.033. 2020. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144098. & Ojanen, P. Water 13, 2363. 2019. Aroviita., J., Ilmonen, J., Rajakallio, M., Sutela, T., Mykrä, H., Martinmäki-Aulaskari, K., Karttunen, K., Kuoppala, M., Leinonen, A., Jyväsjärvi, J., Ulvi, T., Vehanen, T
Pohjille kertyvä eloperäinen aines haittaa etenkin syyskutuisia muikkua ja siikaa, joiden talven yli hautoutuva mäti selviää huonosti pehmeillä pohjilla. Metsätalouden kiintoaineja humuskuormituksella suuri merkitys Metsätalouden hajakuormituksessa on jokien kalaston kannalta merkittävintä ojitusalueilta lähtöisin oleva kiintoainekuormitus, joka on maaperästä riippuen hiekkaa tai turveperäistä ainesta. Hiekan peittäessä kivikkopohjan monet kalojen ravintona tärkeät pohjaeläinlajit taantuvat. Kaikilla näillä seurantapaikoilla esiintyi taimenta. Luonnonvarakeskus , Suomen ympäristökeskus 26 www.vesitalous.fi. Maatalous vaikuttaa rehevöitymisen kautta Maatalouden hajakuormitus vaikuttaa jokien kalastoon paljolti rehevöitymisen aiheuttaman veden happipitoisuuden vähenemän kautta. Samalla katoaa kivisimpun, kivennuoliaisen ja monen muun kivipohjaa tarvitsevan kalalajin elinympäristö. Näiden lajien poikasille runsastuva planktontuotanto tarjoaa enemmän ravintoa ja sameneva vesi suojaa saalistajilta. Kuva: Mika Visuri. Tällaiset muutokset kalastossa indikoivat joen ekologisen tilan heikkenemistä. Veden ruskettuminen vähentää valon tunkeutumista ja vaikuttaa uposkasveja taannuttavasti ja siten epäsuorasti kasvillisuudessa eläviin kaloihin. Se haittaa kirkkaassa vedessä paremmin ravintoa löytäviä lajeja, kuten ahventa ja haukea ja suosii hämärässä ravinnonhakuun sopeutuneita, kuten kuhaa ja särkikaloja. Maatalouden hajakuormituksen on havaittu vähentävän esimerkiksi taimenen, kivisimpun ja harjuksen esiintymistä. Samenemisen myötä myös uposkasvillisuus, joka on tärkeä elinympäristö nuorille ahvenille ja hauille, vähenee ja sen kasvusyvyys mataloituu. Tästä yleisestä suuntauksesta poiketen taimen menestyy monessa Etelä-Suomen savimaiden peltojen kuormittamassa joessa. JUKKA RUUHIJÄRVI JA TAPIO SUTELA, JUKKA AROVIITA Hajakuormituksen vaikutukset jokien ja järvien kalastoon Kuva 1. Sähkökoekalastus virtapaikalla. Purojen syvänteet voivat täyttyä hiekalla tai turveperäisellä aineksella, jolloin kalat menettävät vähävetisinä aikoina tärkeät suojapaikkansa. Kuva: Jukka Ruuhijärvi. Ne kärsivät etenkin kesäaikaisesta alusveden happikadosta, koska niiden on päästävä kesällä syvälle viileämpään veteen. Veden happipitoisuuden lasku haittaa varsinkin lohikaloja. Pahimmillaan puron soraikot ja kivikkopohjat peittyvät paksun hiekkakerroksen alle, jolloin kutuun sopivia alustoja ei enää ole. maatalousjutussa). Metsätalousalueiden järvien kalastoon vaikuttaa erityisesti veden ruskettuminen lisääntyneiden humusaineiden vaikutuksesta. Happitilanne voi parantua kuohuvissa koskijaksoissa, joten suurin riski happipitoisuuden alenemaan on hitaasti virtaavissa maatalousalueiden joissa. Nordic-verkon nosto hajakuormituksen rehevöittämällä järvellä. Järvissä rehevöitymiselle herkimpiä kalalajeja ovat lohija siikakalat sekä made. Näin ollen esimerkiksi neljällä maatalousvaltaisella MaaMetseurantakohteella (pelto-% > 20) kalasto luokittui erinomaiseen tilaan (Aurajoen alaosa ja keskiosa, Ingarskilanjoki ja Siuntionjoki) (ks. Kuva 2. Ahvenkaloista kuha ja kiiski menestyvät myös rehevissä ja sameissa järvissä. Hienojakoisen kiintoaineen täyttäessä soraikon kivien välisen tilan veden virtausnopeus soraikossa pienenee, mikä heikentää mätijyvästen sisällä kehittyvien alkioiden hapensaantia. Niiden kannat usein taantuvat kaikkein rehevöityneimmissä järvissä. Useimmat särkikalat sietävät järven rehevöitymistä ja sameutta hyvin ja ne runsastuvat hajakuormitetuissa järvissä. Hauki ja ahven kärsivät etenkin veden samenemisesta, koska ne hakevat ravintoa valoisaan aikaan näkönsä avulla. Metsäpurojen pohjille kertyvä kiintoaine lisää soraikkopohjalle kutevien taimenen ja monen muunkin kalalajin mädin kuolleisuutta. Metsätalouden vaikutukset virtavesiemme kalastoon ja sen perusteella arvioituun ekologiseen tilaan ovat yleensä lievempiä kuin maatalouden, joskin metsätaloutta harjoitetaan selvästi laajemmalla alueella kuin maataloutta. Hapen puute voi johtaa esimerkiksi taimenen alkioiden kuolemaan tai poikasten ennenaikaiseen poistumiseen soraikon suojasta. Kuva 2 oheisessa Aroviita ym. Toisaalta särki ja ahven saattavat hyötyä rehevöitymisestä
MaaMet-hankkeessa on seurattu Pohjanmaan jokien happamuutta ja metallipitoisuuksia vuodesta 2009 lähtien. Metallit happamien sulfaattimaiden virtavesissä Kuva 1. Ongelmat ovat pahimmillaan etenkin pitkien kuivuuskausien jälkeen tulleissa valunnoissa, kun pohjaveden pinta on painunut syvälle ja rikkihappoa on päässyt muodostumaan runsaasti. 27 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Nämä muinaisen Litorina-meren sulfidipitoiset pohjasedimentit aiheuttavat kuivuessaan maaperän ja valumavesien happamoitumista sekä metallien liukenemista. Seurantapaikkojen jokivesistöissä on arvioitu olevan korkea happamoitumisriski happamien sulfaattimaiden maaja metsätalouskäytön seurauksena. KATRI SIIMES FM, tutkija Suomen ympäristökeskus katri.siimes@syke.fi TAPIO SUTELA FT, tutkija Luonnonvarakeskus tapio.sutela@luke.fi ANSSI TEPPO FM, erikoistutkija EteläPohjanmaan ELY-keskus anssi.teppo@ely-keskus.fi JUKKA AROVIITA FT, erikoistutkija Suomen ympäristökeskus jukka.aroviita@syke.fi Suomen länsirannikolla sijaitsevat Euroopan laajimmat happamien sulfaattimaiden alueet. H appamalla sulfaattimaalla tarkoitetaan maaperää, jonka pH on laskenut tai voi laskea alle neljän maaperän sisältämien sulfidien hapettumisen ja siitä seuraavan rikkihapon muodostumisen seurauksena (Boman ym. Valtaosa paikoista on mukana myös muussa ympäristöhallinnon toteuttamassa seurannassa tai vesistötarkkailussa, ja MaaMet-seuranta täydentää tietoa erityisesti metallipitoisuuksista. Kokonaispitoisuuksien ja PIA HÖGMANDER FM, tutkija Suomen ympäristökeskus pia.hogmander@syke.fi Kirjoittaja toimii tutkijana Suomen ympäristökeskuksessa haitallisten aineiden ryhmässä. 2018). Sulfidipitoisen maaperän hapettumista voi tapahtua ojitusten ja muun kaivuutoiminnan, maankohoamisen ja pitkien kuivuusjaksojen seurauksena. Tällöin rankkasateet tai pitkät sadejaksot huuhtovat hapettuneessa maaperässä muodostuneen happamuuden vesistöihin. Happamien sulfaattimaiden seurantaverkoston 29 vesinäytepaikkaa. Happamista sulfaattimaista peräisin oleva hapan ja metallipitoinen valunta heikentää Suomen länsirannikon jokien kemiallista ja ekologista tilaa. Suodattamattomista vesinäytteistä määritetään alumiini (Al), arseeni (As), kadmium (Cd), kromi (Cr), kupari (Cu), nikkeli (Ni), lyijy (Pb), sinkki (Zn) ja seleeni (Se). MaaMet-seurannan happamien sulfaattimaiden seurantaverkostoon kuuluu yhteensä 29 virtavesien seurantapaikkaa Siika joen, Pyhä joen, Kalajoen, Perhonjoen, Kruunupyyn joen, Ähtävänjoen, Vöyrinjoen, Kyrönjoen, Laihianjoen, Sulvanjoen, Maa lahden joen ja Närpiönjoen vesistöalueilta (Kuva 1 )
Maalahdenjoen alajuoksulla Kyrkbackenin seurantapaikalla (Kuva 2 ). Näiltä paikoilta vesinäytteet otetaan noin 13 kertaa vuodessa painottaen kevätvirtaaman ajankohtaa. Jokivedet ovat yleensä happamimpia kevätja syysvalunnan aikana, jolloin sulamisja sadevedet huuhtovat maaperän happamuuden vesistöihin. pH, DOC) avulla arvioidaan myös liukoisia ja biosaatavia pitoisuuksia, jotka ovat eliöstön kannalta merkittäviä. Seurantapaikoista viisi on myös mukana suurten jokien ainevirtaamien seurannassa. Tässä tarkastelussa esitetään seurantaverkoston paikkojen happamuusja metallipitoisuuksien aikasarjoja vuosilta 2000–2021. Isoimmat joet 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 pH Maalahdenjoki, Kyrkbacken Kuva 2. Kuukauden välein mitattujen pH-arvojen ero voi olla yli kaksi yksikköä, kuten esim. Suomen jokivesistöjen pH on yleensä 6–7, humusvesissä jonkin verran pienempi. Näytteet otetaan viisi kertaa vuodessa keväällä huhtija toukokuussa, kesällä heinä-elokuussa ja syksyllä syyskuun ja lokakuun lopussa. Veden happamuuden vuodenaikainen vaihtelu on paikoitellen hyvinkin suurta. veden muiden laatutekijöiden (esim. 2000-luvun huomattavin happamuuspiikki seuranta-alueella oli talvella 2006–2007. Maalahdenjoella läpi seurantajakson havaittava, verrattain alhainen pH-taso (ka 5,6; med 5,5) kuvastaa hyvin sulfaattimaiden aiheuttamaa hapanta peruskuormitusta. Veden happamuuden vaihtelu Maalahdenjoen Kyrkbackenin seurantapaikalla vuosina 2000–2021. Tilanne oli seurausta vuoden 2006 pitkästä, heinäkuulta syyskuulle kestäneestä, kuivasta jaksosta, jota seurasi sateinen syksy ja alkutalvi. Tällaisina vuosina alhaisimmat happamuudet ja korkeimmat metallipitoisuudet on havaittu usein vasta marras-tammikuussa. Sateisina ja leutoina syystalvina maaperä pysyy sulana ja valunta voi jatkua runsaana pitkälle vuodenvaihteeseen saakka. Toinen Pohjanmaan jokien huomattava happamuuden lasku ajoittui syystalveen 2019–2020. Ongelmat alkoivat tuolloin jo lokakuun lopulla. Seurantaverkoston tulokset julkaistaan Suomen ympäristökeskuksen raporttina kevään 2022 aikana. Ajallista laajuutta täydennettiin vanhemmilla ympäristöhallinnon seurantatuloksilla (Herttatietokanta/Pintavesien tila). Talven 2019–2020 happamuusongelmat aiheutuivat kahden kuivan kesän jälkeen koittaneesta erittäin sateisesta ja pitkästä syksystä. Tämä näkyy poikkeuksellisen alhaisina pH-arvoina etenkin sellaisilla seurantapaikoilla, joilla veden happamuuden vaihtelut eivät normaalivuosina ole kovin suuria (Kuva 3a ja 3b ). Haapajyrän mittapadolla, joka kuuluu pienten valumaalueiden verkostoon, selvitetään pitoisuuksien ajallista vaihtelua tarkemmin. 28 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Erityisesti joet kärsivät Vaasan eteläpuolelta Kokkolan pohjoispuolelle ulottuvalla alueella. Veden happamuus vaihtelee vuodenajan ja valumatilanteen mukaan Seurantapaikkojen vedenlaadun aikasarjoissa on selvästi nähtävissä happamuuden vuodenaikainen vaihtelu (Kuva 2 ). Tilanne toistui miltei yhtä pahana joulukuussa 2020, jolloin kuivaa kesää seuranneet runsaat sateet nostivat jokien virtaamat vuoden suurimmiksi. Seuranta-alueen isoista joista Närpiönjoen ja Kyrönjoen happamuudet laskivat vesieliöstölle haitalliselle tasolle pH 4,5 tuntumaan. Vaikka kalakuolemia havaittiin tälläkin kertaa muutamissa alapuolisissa vesistöissä, ei tilanne kuitenkaan kehittynyt yhtä ongelmalliseksi kuin talvella 2006–2007
Huomaa erilainen alumiinin pitoisuusasteikko kuvissa a–b ja c–d. 29 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Veden happamuuden (pH, musta viiva) ja alumiinipitoisuuden (Al, oranssi viiva ja pisteet) vaihtelu a) Pyhäjoen, b) Perhonjoen, c) Vöyrinjoen ja d) Kyrönjokeen laskevan Haapajyrän seurantapaikoilla vuosina 2000–2021. Kriittisenä raja-arvona monelle kalalajille ja eliöstölle pidetään pH-arvoa 5,5, joka alittui 22/29 seurantakohteella useammin kuin kerran 2000–2021 tarkastelujakson aikana. selvisivät nyt kuitenkin edellisvuotta pienemmällä happamuuden laskulla. Seuranta-aineiston heikoin happamuustilanne on Kyrönjokeen laskevan Haapajyrän havaintopisteellä (Kuva 3d ), jossa koko seurantajakson pH-pitoisuuden keskiarvo oli vain 4,5 (min 3,6; max 7,3; med 4,4). Uuden happamuusjakson alkaminen havaittiin aivan nykyisen seurantajakson lopussa lokakuussa 2021. Haapajyrä on pieni uoma, joka kerää lähes kaiken vetensä happamilla sulfaattimailla sijaitse3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 pH Al (µ g/ l) a) Pyhäjoki, Hourunkoski 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 000 35 000 40 000 pH Al (µ g/ l) c) Vöyrinjoki, Kvarsor 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 30 000 35 000 40 000 pH Al (µ g/ l) d) Kyrönjoki, Haapajyrä mp 81 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500 4 000 pH Al (µ g/ l) b) Perhonjoki 10600 Kuva 3
2019, Westberg ym. Happamuudelle herkimpiä kalalajeja ovat taimen, harjus ja kivisimppu. Vastakuoriutuneet poikaset ovat erityisen herkkiä happamuudelle ja sen myötä esiintyville alumiinin ja muidenkin metallien korkeille pitoisuuksille. 2004). Näistä seitsemästä paikasta viisi on alueilla, joiden ekologinen tila on arvioitu huonoksi (Aroviita ym. Lyhytkestoiset, äkilliset muutokset pH-arvoissa ovat kalaston kannalta merkityksellisimpiä. 1991). Tällöin kalat yrittävät suojautua lisäämällä kidusten limaneritystä, mikä edelleen heikentää hapensaantia (Exley ym. Kuva 3 havainnollistaa pH:n vaikutusta alumiinipitoisuuteen neljällä seurantapaikalla. Biosaatavan nikkelin osuus vaihtelee muun muassa pH:n ja liuenneen orgaanisen aineksen mukaan. vilta pelloilta. Voimakkaan happamuuspiikin aikana alumiinia voi sakkautua kalojen kidusten pinnalle haitaten hengitystä (Youson & Neville 1987). 2012). Talven 2006–2007 happamuuspiikin aikana havaittiin Pohjanmaan happamien sulfaattimaa-alueiden joissa kalakuolemia tavallista laajemmin. 2014). Kalakannat saattavat taantua happamuuden takia myös ilman näkyviä kalakuolemia, sillä happamuus heikentää kalojen lisääntymisen onnistumista. Lisäksi nikkelin osalta hetkellisen vesistöpitoisuuden ympäristölaatunormi (MAC-EQS 34 µg/l) ylittyi kahdella muulla paikalla. 2020). 2020). Laihianjoella Päkinluomassa ja Vöyrinjoella Karvsorissa metallien pitoisuudet olivat myös ajoittain melko korkeita. Korkeita metallipitoisuuksia Jokivesien happamuus korreloi voimakkaan negatiivisesti metallipitoisuuksien kanssa. Äkillisiä kalakuolemia Valumavesien happamuus ja veteen liuenneiden metallien, etenkin alumiinin, korkea pitoisuus on aiheuttanut kalakuolemia etenkin kuivien kesien jälkeisinä sadekausina (Sutela ym. Keskimäärin noin viidesosa liukoisesta nikkelistä on biosaatavaa. Näillä paikoilla esim. Haittavaikutukset näkyvät etenkin jokien alajuoksuilla ja ongelmat saattavat ilmetä aina rannikkovesissä saakka. Vastaavasti esim. Nämä kalalajit yleensä katoavat, kun jokiveden keskimääräinen pH painuu alle kuuden. Ympäristölaatunormit ylittäneet mittauspisteet sijaitsevat Perhonjoen, Vöyrinjoen, Kyrönjoen, Sulvanjoen, Maalahdenjoen ja Närpiönjoen vesistöalueilla. Vaikutukset alapuolisiin vesistöihin Happamilta sulfaattimailta peräisin olevat happamat metallipitoiset huuhtoumat heikentävät alapuolisten vesistöjen tilaa (Westberg ym. keskimääräiset alumiinipitoisuudet olivat noin kymmenkertaisia (Haapajyrä 8,1 mg/l, Sulvanjoki 7,5 mg/l) ja nikkelin (360 µg/l, 363 µg/l) ja kadmiumin (0,7 µg/l, 0,9 µg/l) noin viisinkertaisia verrattuna Suomen jokien keskiarvopitoisuuksiin. Mätimunien hedelmöittyminen onnistuu huonosti happamassa vedessä (Daye & Glebe 1984). Kokonaispitoisuudesta arvioitujen biosaatavan nikkelin ja liukoisen kadmiumin vuosikeskiarvot ylittivät ympäristölaatunormit (AA-EQS: Ni 4 µg/l, Cd 0,08 µg/l) viidellä seurantapaikalla. Närpiönjoella kivisimppu laajensi elinalueitaan 30 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Valtaosa kadmiumista (95 %) ja nikkelistä (90 %) on jokivesissä yleensä liukoisena (Karjalainen ym. Haitat vaikuttavat merkittävästi kalatalouteen, luonnon monimuotoisuuteen, vesihuoltoon sekä pintaja pohjavesien tilaan. Korkeimmat metallipitoisuudet havaittiin Haapajyrässä ja Sulvanjoella. Poikasten kuoriutuminen voi estyä tai viivästyä (Keinänen ym. Etenkin talven 2006–2007 alhainen happamuus näkyy aineistossa poikkeuksellisen korkeina metallipitoisuuksina. Paras tilanne oli Kalajoen vesistöalueella, jonka seurantapaikoilla happamia piikkejä ei juurikaan havaittu
http://hdl.handle.net/10138/38771. Väliraportti. & Glebe, B. Happamien sulfaattimaiden aiheuttamat vesistövaikutukset ja kalakuolemat Suomessa. A mechanism for acute aluminium toxicity in fish. Bonde, A. Kalojen lisäksi erityisen herkkiä ovat simpukat, kotilot ja useat hyönteistoukat. Ecotoxicology and Environmental Safety 58: 160–172. Pintavesien tilan luokittelu ja arviointiperusteet vesienhoidon kolmannella kaudella. Maaja metsätalousministeriön työryhmämuistio. https://vimlavattenorg.files.wordpress.com/2018/07/klassificering_sura_sulfatjordar.pdf. Kirjallisuus Aroviita, J, Mitikka, S. & Vuorinen, P. Proceedings of the Tenth International Drainage Symposium 7–9 September 2016 Minneapolis, Minnesota. ja Mannio, J. Haittojen torjunnassa onkin tärkeää pyrkiä ehkäisemään happamuusriskien muodostumista ennalta. 2010-luvulla, kun happamuus oli lievempää (Bonde 2017). Happamuushaittojen voimistuessa myös niiden vaikutusalue voi laajeta pidemmälle jokien alajuoksuille ja rannikkovesiin. Maaja metsätalouden kuormittamien pintavesien haitta-aineseuranta Suomessa – Seurannan tulokset 2007–2012. Tämän muutoksen ekologisista vaikutuksista ei ole vielä riittävästi tietoa. J. Happamat sulfaattimaat olisi syytä ottaa huomioon kaikessa maankäytössä, ja maankäytön suunnittelun tulee perustua riittävään tietoon happamien sulfaattimaiden sijainnista sekä niiden aiheuttamista riskeistä. H. ja Vienonen, S. Etelä-Pohjanmaan elinkeino-, liikenneja ympäristökeskus. Raportteja 68/2017. & Teppo, A. Fertilization success and sperm motility of Atlantic salmon (Salmo salar L.) in acidified water. Närpiönjoen tarkkailu. & Westberg, V. Sutela, T., Vuori, K-M., Louhi, P., Hovila, K., Jokela, S., Karjalainen, S-M., Keinänen, M., Rask, M., Teppo, A., Urho, L., Vehanen, T., Vuorinen, P.J. Jo muodostuneiden happamuushaittojen hallinta on vaikeaa ja kallista. Ilmastonmuutos lisää happamuushaittoja Ilmastonmuutoksen myötä sään ääri-ilmiöt ovat jo lisääntyneet ja tulevat edelleen lisääntymään myös Suomessa. 1987. Exley, C., Chappell, J. (toim.) 2014. Aquaculture 43: 307–312. 8 s. Etenkin kuivat hellejaksot, rankkasateet ja tulvat ovat kasvattaneet happamien sulfaattimaiden aiheuttamaa ympäristökuormitusta ja ongelmia. Canadian Journal of Zoology 65: 647–656. Journal of Theoretical Biology 151: 417–428. 2016). Suomen ympäristökeskuksen raportteja 28/2014. & Yli-Halla, M. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 37/2019. The susceptibility of early developmental phases of an acid-tolerant and acid-sensitive fish species to acidity and aluminum. D. 2018). 31 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Tuottavan maatalouden yhdistäminen happamuuden torjuntaan on osoittautunut vaikeaksi (Virtanen ym. Vuosien 2013–2016 tulokset. Virtanen, S., Uusi-Kämppä, J., Österholm, P., Bonde, A. & Birchall, J. & Neville, C. (toim.) 2020. Ehdotus Kokemäenjoen-SaaristomerenSelkämeren vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelmaksi vuosiksi 2022–2027, osa 1. & Edén, P. D. Daye, P. Happamien sulfaattimaiden aiheuttamien haittojen vähentämisen suuntaviivat vuoteen 2020. Potential of controlled drainage and sub-irrigation to manipulate groundwater table for mitigating acid loadings in Finnish acid sulfate soils. Karjalainen, A.K., Siimes, K., Leppänen, M.T. 48 s. https://cceevents.umn.edu/international-drainage-symposium. S. Pohjanmaan joissa onkin jo nyt havaittu muutos pahimpien happamuusjaksojen siirtymisestä keväästä syksyyn. (toim.) 2019. Tämä näkyy MaaMetseurannan tuloksissa. (toim.) 2018. Myös särkikalat ovat melko herkkiä happamuudelle, kun taas kestävimpiä lajeja ovat ahven ja hauki. Suomen ympäristö 14/2012. Deposition of aluminium in the gill epithelium of rainbow trout, (Salmo gairdneri) Richardson subjected to sublethal concentrations of the metal. http://hdl.handle.net/10138/306745. 1991. 2016. Happamuuden vaikutus kalaston rakenteeseen näkyy selvimmin Pohjanmaan happamien sulfaattimaiden kautta kulkevissa virtavesissä. metallien huuhtoutumista. 2018. M. 1984. 2004. Yhä pidempään talvella sulana pysyvä maaperä ja runsaat talvisateet lisäävät mm. & Österholm, P. https://www.ymparisto.fi/download/ noname/%7B7D237CB5-962E-4D94-B29E-92C28E86F7C3%7D/162879. Keskisarja, V., Salminen, E. Youson, J. Suomen ympäristökeskus. Westberg, V., Bonde, A., Koivisto, A-M., Mäkinen, M., Siiro, P. Klassificering av sura sulfatjordar i Finland och Sverige (Version 1. 2012. Keinänen, M., Tigerstedt, C., Peuranen, S. American Society of Agricultural and Biological Engineers. G. http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-453-975-3. 2017. Boman, A., Becher, M., Mattbäck, S., Sohlenius, G., Auri, J., Öhrling, C. http://hdl.handle.net/10138/153152
Muiden ravinteiden osalta pohjavesialueen peltopinta-alalla ei ollut havaittavissa yhteyttä aineiden pitoisuuksiin. Kasvinsuojeluaineiden historiallinen käyttö näkyy pohjavesissä pitkään, mutta pitkän ajan pitoisuuksissa on nähtävissä laskevaa suuntausta. Näillä pohjavesialueilla summapitoisuuden keskiarvo vaihteli välillä 0,56– 2,59 µg/l ja summapitoisuuden maksimi välillä 0,56–4,55 µg/l. Yksittäisissä tapauksissa korkeita ravinnepitoisuuksia on voitu yhdistää alueella aiemmin sijainneeseen taimitai kauppapuutarhaan, mutta suurempi ongelma on ollut pohjaveteen päätyneet kasvinsuojeluaineet. Peltoviljely vaikuttaa, mutta ei kuormita Seurannan tulosten perusteella voidaan todeta, että pohjavesialueiden ravinnekuormitus ei ole valtakunnallisesti kovin merkittävä, koska ravinteet päätyvät enimmäkseen jo pintavalumina vesistöihin. Valtaosalla pohjavesialueista seuranta keskittyy maatalouden pohjavesivaikutusten selvittämiseen. Tyypillistä näillä on ollut korkeat pitoisuudet ja pohjavedestä havaittavien aineiden normaalia suurempi kirjo. Turkiseläinten ulosteiden sisältämät typen ja fosforin yhdisteet voivat huuhtoutua sadeja sulamisvesien mukana pohjavesiin, aiheuttaen korkeita ravinnepitoisuuksia. Vuoteen 2015 ulottuvista seurantatuloksista 70 %:lla pohjavesialueista, joilla kasvinsuojeluaineiden summapitoisuus ylitti 0,5 µg/l, oli sijainnut taimitai kauppapuutarha. 2021) valtakunnallisesti korkeat nitraattipitoisuudet ja pohjavesialueiden peltoprosentit eivät näytä suoraan olevan yhteydessä toisiinsa. Korkeimmillaan ammoniumtypen pitoisuus on Etelä-Pohjanmaalla ollut 33 000 µg/l ja fosfaattifosforin pitoisuus 4 000 µg/l. Vuosien 2007–2015 tuloksia tarkastelussa peltopintaalan suurempi osuus pohjavesialueen pintaalasta näytti jossain määrin nostavan nitraattipitoisuutta, mutta ei kuitenkaan merkittävästi (Juvonen ym. Kasvinsuojeluaineiden muita päästölähteitä pohjaveteen on todennäköisesti useita ja ne liittyvät pääsääntöisesti historialliseen käyttöön. Vesianalyyseja tehdään enimmäkseen typpiyhdisteisiin, fosforiin ja kasvinsuojeluaineisiin keskittyen. M aaja metsätalouden kuormituksen pohjavesiseurantaa (MaaMet) on järjestetty säännöllisesti vuodesta 2007 lähtien. Poikkeuksena erottuvat kuitenkin Etelä-Pohjanmaan pohjavesialueet, joilla ammoniumin ja fosforin korkeat pitoisuudet ovat peräisin pohjavesialueella sijaitsevista tai sijainneista turkistarhoista. 2017, Vilmi ym. Seurantaohjelmassa on vuosien aikana ollut yli 250 pohjavesialuetta. Turkisja taimitarhoilla suurimmat vaikutukset Ammoniumtypen ja fosforin pitoisuudet ovat seurannan alueilla olleet yleensä hyvin alhaisia. Yleisimmin esiintyvät aineet ovat diklobeniilin (myynti lopetettu 2009) hajoamistuote BAM ja atratsiinin (myynti lopeMaaja metsätalouden kuormituksen vaikutukset pohjaveden laatuun JANNE JUVONEN FM, ylitarkastaja, Suomen ympäristökeskus janne.juvonen@syke.fi Maatalouden ravinnekuormituksen vaikutukset pohjavesissä on havaittavissa enemmän pistekuormituksen kuin hajakuormituksen kautta. Vuosittain vesianalyyseja tehdään 70–100 pohjavesialueelta. Myös nitraattitypen kohonneita pitoisuuksia liittyy seuranta-alueiden turkistarhoihin, mutta harvemmin ammoniumia ja fosforia vastaavana piikkinä. Toisin kuin valuma-alueiden pintavesissä (Tattari ym. 2017). 32 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET
Pohjavesialueen peltopinta-alalla ei nähty selvää yhteyttä kasvinsuojeluaineiden esiintymiseen (Juvonen ym. Kunnostusmenetelmänä on enimmäkseen käytetty varjotalojen purkamista ja pintamaan kuorintaa. Pohjaveden virtaussuunnista ei myöskään aina ole tarkkaa tietoa. Vesinäytteistä ei ole havaittu yli määritysrajan pitoisuuksia muiden kuin BAMin osalta. Kun tarkastellaan pitoisuuksia niiltä pohjavesialueilta, jotka ovat olleet seurannassa pitkään, ravinnepitoisuuksissa näkyy pääsääntöisesti laskevaa suuntausta vuosien 2014–2021 välillä. Kyseisessä kohteessa on kokeiltu perinteisen kertanäytteenoton lisäksi myös reilun viikon kestoista passiivikeräinten altistusta. 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 2004 2006 2009 2012 2014 2017 2020 2023 Be nt at so ni (µ g/ l) 33 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. 2017). Nitraattipitoisuus on ollut nousussa kahdella pohjavesialueella, muualla pitoisuudet ovat laskussa tai pysyneet samana. Toisaalta korkeita pitoisuuksia on löydetty kohteista, jotka on vasta viime vuosina otettu seurantaan mukaan. Viimeisin havainto on vuodelta 2015. Yleisenä ongelmana seurantaverkossa on koko Suomen alueella, että havaintopaikkoja ei useinkaan ole perustettu tietyn kiinnostavan kohteen tai peltolohkon pohjavesiseurantaan, vaan havaintopaikaksi on valittu kustannussyistä olemassa olevia, mahdollisesti muuhun tarkoitukseen perustettuja havaintopaikkoja. Kasvinsuojeluaineseurannan kohdentaminen Pitkän ajan seurantakohteiden lisäksi pohjavesiseurannassa on viime vuosina keskitytty erikoiskasvien viljelyn pohjavesivaikutuksiin, koska niiden viljelyssä käytetään runsaimmin kasvinsuojeluaineita suhteessa viljelyalaan (Luonnonvarakeskus 2019). Ammoniumtypen pitoisuudet ovat turkistarhavaikutteisilla alueilla yhä korkeita. Ammoniumtypen pitoisuuksien trendistä ei ole kyseisiltä alueilta tehty tilastollista tarkastelua, mutta viimeisten 7–8 vuoden tulosten perusteella pitoisuudet laskussa. Pitkän ajan seurannan kohteilla ammoniumtypen pitoisuudet ovat nousevia kuudella pohjavesialueella. Bentatsonipitoisuus alenee Vaaniin pohjavesialueella Eurassa. Pitkän ajan seurannassa on ollut etenkin Varsinais-Suomessa ja Etelä-Pohjanmaalla useita pohjavesialueita. Esimerkiksi sokerijuurikasta viljellään runsaasti Varsinais-Suomessa ja yhdeltä pohjavesialueelta on siellä havaittu etofumesaattia, jota käytetään erityisesti sokerijuurikkaan rikkakasvien torjunnassa. Kasvinsuojeluaineiden yleisintä tehoainetta glyfosaattia ja sen hajoamistuotetta AMPAa on analysoitu satunnaisesti koko seurannan ajan ja lisäksi tehostetusti vuosina 2017–2018 yli 30 pohjavesialueelta. Kasvinsuojeluaineet poistuvat hitaasti pohjavedestä. Koko seurannan ajalta glyfosaattia on havaittu vain kerran yhdeltä pohjavesialueelta ja AMPAa kahdelta pohjavesialueelta. Jonkin verran näytteenottopaikkoina on myös käytetty esimerkiksi vesilaitosten raakavesikaivoja, joihin vesi kerääntyy laajalta alueelta, jolloin on vaikea päätellä mahdollista kuormituksen lähdettä. Valtaosa kasvinsuojeluainehavainnoista selittyy edelleen historiallisen käytön ja taimija kauppapuutarhayhteyden takia. Ennakko-oletuksena oli, että nopeasti maaperään sitoutuvina näitä ei pohjavesistä juuri havaita. Fosforipitoisuuksissa ei pitkän aikavälin tuloksissa näy nousua. Seurantaa on myös toteutettu pohjavesialueilla, joissa harjoitetaan erikoiskasvien viljelyä, vaikka havaintopaikkoja ei suoranaisesti olisikaan tätä tarkoitusta varten perustettu. Toistaiseksi erikseen perustettuja erikoisviljelyn seurantapaikkoja on vasta Uudellamaalla, missä aloitettiin kaalinviljelyn pohjavesivaikutusten seuranta vuonna 2021. Kasvinsuojeluaineiden osalta pitoisuudet ovat pitkän aikavälin tuloksissa pääsääntöisesti laskevia tai ne ovat pysyneet samalla tasolla. Pitoisuudet enimmäkseen laskusuunnassa Pohjavesien MaaMet-seurantaa on mahdollisuuksien mukaan jatkettu niillä pohjavesialueilla, joilla vaikutuksia on havaittu. Kyseisiä aineita on käytetty aikoinaan laajemminkin rikkakasvien torjunnassa, jolloin päästölähdettä ei voida varmasti yksilöidä. Aineiden hajoaminen pohjavedessä on hidasta ja pitoisuuksien lasku on myös melko maltillista. Passiivikeräinkokeilusta ei tuloksia ole vielä saatavilla. tettu 1992) hajoamistuotteet DEDIA ja DIA. Pohjavesialueilla sijaitsevat turkistarhat ovat pääsääntöisesti lopettaneet toimintansa ja paikoin alueita on myös kunnostettu, jonka myötä pitoisuudet todennäköisesti laskevat jatkossakin
Luonnonvarakeskus 2019. Myös hakkuukohteen lisäämistä seurantaan on suunniteltu. Annika Vilmi, Marko Järvinen, Satu Maaria Karjalainen, Katja Kulo, Minna Kuoppala, Sari Mitikka, Jukka Ruuhijärvi, Tapio Sutela, Jukka Aroviita 2021. SYKEn raportteja 15/2017. Uusien maatalouskohteiden osalta painotetaan jatkossakin erikoiskasvien viljelyä ja kasvinsuojeluaineiden seurantaa. Laadun osalta mm. MaaMet-ohjelmassa on seurattu päätehakkuun ja ojien kunnostuksen vaikutusta Patamäen pohjavesialueella Kokkolassa sekä kulotuksen vaikutusta Iso-Malvan pohjavesialueilla Lopella. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 50. Metsätalouden vaikutusten seuranta Metsätalouskohteet ovat olleet seurantaohjelmassa harvassa, sillä metsätalouden ei ole katsottu aiheuttavan riskiä pohjaveden laadulle siinä missä maatalouden. Toista tai vaihda ilmoitusta numeroittain. (painossa) 34 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET Vesitalous 1/1 LIIKEHAKEMISTO VESITALOUS-LEHDEN Valitse osastosi ja nosta yrityksesi tunnettavuutta. Toimenpiteistä aiheutuneita mahdollisia laatumuutoksia ei pystytty todentamaan, sillä seuranta aloitettiin vasta hakkuiden ja ojien kunnostuksen jälkeen. Maaja metsätalouden kuormittamien pintavesien tila – MaaMet-seuranta 2008–2020. Laatua, erityisesti PAH-yhdisteitä, on seurattu yhteensä kuudesta havaintoputkesta ja yhdestä lähteestä. Maaja metsätalouden kuormittamien pohjavesien MaaMet-seuranta – Torjunta-aineet ja ravinteet 2007–2015. Patamäen seurannan tuloksia käsitellään tarkemmin alkuvuonna 2022 julkaistavassa Metsätalouden pohjavesivaikutukset -raportissa. 2017. Metsätalouskohteita pyritään lisäämään seurantaohjelmaan etenkin ojien kunnostuksen ja kulotuksen osalta, jotta niiden pohjavesivaikutuksista tiedetään paremmin. Nutrient loads from agricultural and forested areas in Finland from 1981 up to 2010 – can the efficiency of undertaken water protection measures seen. Seuranta jatkuu Pohjavesiseurantaa jatketaan toistaiseksi niillä pohjavesialueilla, joilla maatalous on vaikuttanut vedenlaatuun. Hakkuiden pohjavesivaikutuksista on olemassa jonkin verran tutkimustietoa, mutta pidemmän ajan seurantaa ei ole juurikaan tehty. https://stat.luke.fi/tilasto/4081 Tattari S, Koskiaho J, Kosunen M, Lepistö A, Linjama J, Puustinen M. Kirjallisuus Juvonen, J., Hentilä, H. Environmental Monitoring and Assessment 189:95. Kulotettua puustoa pohjavesialueella. kemiallisen hapenkulutuksen (COD Mn ), raudan, mangaanin ja alumiinin on todettu olevan korkealla tasolla, mutta toisaalta ne ovat yleisestikin alueella korkealla. Lopella kulotuksen pohjavesivaikutusten seuranta aloitettiin vuonna 2019. Kysy tarjousta! ilmoitus.vesitalous@mvtt.fi Tuomo Häyrynen 050 585 7996. Seuranta on keskittynyt pohjavesien laatuun ja määrään sekä ojavesien laatuun. ja Aroviita J. Patamäellä seurantaa on pääasiassa tehty maaja metsätalousministeriön erillisrahoittaman hankkeen toimesta, mutta osittain myös MaaMet-seurantaohjelma puitteissa. Komion luonnonsuojelualueella sijaitsevilla Iso-Malva A ja Iso-Malva B pohjavesialueilla on toteutettu useita luonnonhoidollisia kulotuksia vuosien 2003–2020 välillä. Kasvinsuojeluaineiden käyttö maatalousja puutarhatuotannossa 2018. Pohjavedestä on havaittu pieniä pitoisuuksia fenantreenia, fluoranteenia, fluoreenia, naftaleenia, 1-metyylinaftaleenia ja 2-metyylinaftaleenia. 2017. Palstan leveys liikehakemistossa 80 mm, kaksi palstaa 170 mm
Palstan leveys liikehakemistossa 80 mm, kaksi palstaa 170 mm. Toista tai vaihda ilmoitusta numeroittain. Vesitalous liikehakemisto Vesitalous 1/1 LIIKEHAKEMISTO VESITALOUS-LEHDEN Valitse osastosi ja nosta yrityksesi tunnettavuutta. Kysy tarjousta! ilmoitus.vesitalous@mvtt.fi Tuomo Häyrynen 050 585 7996
Tietopaketti metsätalouden pohjavesivaikutuksista valmistui, lisää seurantatietoa kaivataan RITVA BRITSCHGI FM, johtava hydrogeologi, Suomen ympäristökeskus ritva.britschgi@syke.fi SAMULI JOENSUU MMT, vesiensuojelun johtava asiantuntija, metsähydrologian dosentti, Tapio Oy samuli.joensuu@tapio.fi JANNE JUVONEN FM, ylitarkastaja, Suomen ympäristökeskus janne.juvonen@syke.fi SIRPA PIIRAINEN MMT, erikoistutkija, Luonnonvarakeskus sirpa.piirainen@luke.fi 36 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Happamien sulfaattimaiden määrä on pohjavesialueilla pinta-alallisesti hyvin pieni. Metsätalouden pohjavesivaikutukset (MEPO) hankkeen tavoite oli koota laaja tietopaketti metsätalouden pohjavesivaikutuksista ja antaa tutkimustietoon perustuen suosituksia siitä, mitkä metsänhoitotoimet ovat pohjavesialueilla sallittavia ja onko toimille rajoitteita. 2012 ja 2014, Ala-aho ym. Kohdennettua pohjavesiseurantaa hakkuiden, ojien kunnostuksen ja kulotuksen vaikutuksista on toteutettu kutakin vain yhdellä pohjavesialueella. Pohjavesialueilla, joilla hakkuita on toistuvasti, nitraattityppipitoisuudet voivat pysyä pitkään luonnontilaista korkeampina (mm. Myös pohjaveden lämpötilan on joissakin tutkimuksissa havaittu kohoavan. Kupiainen 2010, Rossi ym. Metsätalouden toimia, joilla voi olla vaikutusta pohjaveteen, ovat hakkuut, ojaston kunnossapito, maanmuokkaus, kasvinsuojeluaineiden käyttö, metsälannoitus sekä kulotus. Typpipitoisuuksissa vastaavaa trendiä ei kuitenkaan havaittu. Ohjeistuksissa on kuitenkin eroja siinä, kuinka tiukkoja ja mitä toimenpiteitä rajoitukset koskevat. 2015). Varsinaista ojien kunnostuksen vaikutusten seurantaa on tehty vain yhdellä kohteella Kokkolan Patamäen pohjavesialueella, jossa seuranta alkoi vasta avohakkuun ja ojien kunnostuksen jälkeen. Hakkuutähteistä vapautuvat ravinteet kohottavat tyypillisesti pohjaveden nitraattityppipitoisuutta. Pohjaveden fosfaattifosforipitoisuuksissa oli havaittavissa nousevaa trendiä, joka voi johtua hakkuutähteiden hajoamisessa vapautuvasta fosforista. Turvemaan ojasto voi toimia pohjaveden purkautumisreittinä. Hankkeessa tarkasteltiin seurannan nykytilaa, jonka perusteella todettiin seurantaa tarvittavan nykyistä enemmän. Muiden toimenpiteiden vaikutusten osalta Suomesta ei ole tutkimusja seurantatietoja. Suurinta haittaa hyvin happamat ja metallipitoiset vedet voivat aiheuttaa vesieliöstölle. Tutkimustiedon saanti pohjavedestä vaatii pitkäaikaista seurantaa. Rusanen ym. Oulun yliopiston Rokuan pohjavesialueen tutkimuksissa on jo aiemmin havaittu pohjavesialueen ja viereisen turvemaan vahva hydrologinen yhteys (mm. Paikallisesti näiden alueiden merkitys rannikkoalueiden maanmuokkauksen ja pohjavedenpinnan alentamisen yhteydessä on kuitenkin suuri, sulfidisedimenttien aiheuttamien happamoitumishaittojen takia. Omana erityispiirteenään tarkasteltiin myös happamia sulfaattimaita. Pohjavedenpinta laski seurantajaksolla 30–40 cm ja ojiin purkautuvat vedet olivat isotooppiselvitysten perusteella pääosin pohjavettä. 2004). Toimintaa on ohjattu pitkään näillä suosituksilla ja kriteereillä, ja ne huomioivat pohjaveden suojelun ja varovaisuusperiaatteen pääsääntöisesti melko hyvin. L uokiteltuja pohjavesialueita on Suomen pinta-alasta 4 % ja metsätalous on alueiden merkittävin maankäyttömuoto. Metsänhoito-ohjeissa kuten Tapio Oy:n Metsänhoidon suosituksissa, Metsähallituksen Metsätalous Oy:n ympäristöoppaassa, Suomessa käytössä olevien metsäsertifiointijärjestelmien (FSC ja PEFC) kriteeristöissä ja Metsäkeskuksen erillisessä opaskirjeessä (lähetetään metsänomistajalle tilanteessa, jossa metsänkäyttöilmoituksen kohdealue sijoittuu pohjavesialueelle) on suosituksia ja osin velvoittavia määräyksiä pohjavesialueiden metsänhoitoon. Hakkuut voivat nostaa pohjavedenpintaa ja lisätä purkautumista reuna-alueilla ja lähteissä
Ohjeistuksissa monet pohjavedelle riskiä aiheuttavat toimet, kuten lannoitus, kulotus ja kasvinsuojeluaineiden käyttö, ovat pohjavesialueilla kiellettyjä. M., Ala-aho, P., Doherty, J. 2021. Metsätalouden pohjavesivaikutukset (MEPO): https://www.syke.fi/ hankkeet/MEPO 37 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. 2014. Rossi, P.M., Ala-aho, P., Ronkanen, A-K. Pohjaveden purkautuminen metsäojiin Rokuan harjualueella ja ojan kunnostus padottamalla. Rossi, P. https://doi.org/10.1111/1462-2920.15708. Impact of peatland drain-age and restoration on esker groundwater resources: modeling future scenarios for man-agement. Myös kulotus, jota pohjavesialueilla voidaan nykyisin luonnonhoidollisin perustein tehdä ympäristöviranomaisen luvalla ja jota voitaisiin käyttää myös metsänhoidollisena toimenpiteenä korvaamaan maanmuokkausta, vaatisi pohjavesialueiden osalta ohjeistusta. Malli soveltuu sekä ojituksen vaikutusten arviointiin pohjaveden laadussa että pintavesien kuormitusmuutosten ennustamiseen (Tapio 2021). MEPO-hankkeessa järjestetyissä asiantuntijatyöpajoissa selvitettiin viranomaisten ja toimijoiden näkemyksiä ja tarpeita. https://doi.org/10.1007/s10040-014-1127-z. Lisää tietoa KUNNOS-malliin liittyen: https://tapio.fi/projektit/metsatalous-pohjavesialueilla/. Environmental Microbiology. Kirjallisuus Ala-aho, P., Rossi, P.M. Lehosmaa K., Muotka T., Pirttilä A M., Jaakola I., Rossi P.M., Jyväsjärvi J. Journal of Hydrology (2012), 432–433: 52–60. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.02.026. Hydrology and Earth System Sciences, 19 (4): 1961–1976. Diplomityö. Elinkeino-, liikenne ja ympäristökeskusten (ELY-keskusten) asiantuntijoiden mukaan osalla toimijoita tietämys ohjeista ja suosituksista on puutteellista. 2004. Bacterial communities at a groundwater-surface water ecotone: gradual change or abrupt transition points along a contamination gradient. 2021) asettavat paineita erityisesti herkkien ekosysteemien läheisyydessä tehtävien hakkuiden ja sitä seuraavan maanmuokkausten ohjeistukseen. MEPO-hankkeessa laajennettiin aiemmissa hankkeissa kehitettyä KUNNOS-mallia, jota voidaan hyödyntää arvioitaessa sekä ojien kunnostuksen syvyyden ja ojavälin vaikutusta pohjavedenpinnan käyttäytymiseen ja pohjaveden purkautumistai imeytymisolosuhteiden muutoksiin. Estimation of temporal and spatial variations in groundwater recharge in unconfined sand aquifers using Scots pine inventories. & Kløve, B. Rusanen, K., Finér, L., Antikainen, M., Korkka-Niemi, K., Backman, B. Lisäksi tulisi kehittää ohjauskeinoja ja menetelmiä sekä toimenpiteiden että niiden vaikutusten seurantaan. Tässä olennainen rooli on paikkatietojen ajantasaisuuden, saatavuuden ja tietojen yhteiskäytön lisäämisellä eri toimijoiden kesken. & Britschgi, R. The effect of forest cutting on the quality of groundwater in large aquifers in Finland. Jatkossa on tarvetta lisätä seurantaa pohjaveden taustapitoisuuksista sekä metsätalouden pohjavesikuormituksesta. Käytännön tietoja saatiin ELY-keskusten pohjavesiasiantuntijoilta ja eri tahojen metsänhoidon suunnittelijoilta. https://www.finna.fi/Record/oy.9911035703906252. 2012. Valtioneuvoston kanslian (VN TEAS 2020) rahoittama MEPO-hanke toteutettiin vuosina 2020–2021 yhteistyössä Suomen ympäristökeskuksen, Luonnonvarakeskuksen, Tapio Oy:n ja Oulun yliopiston tutkijoiden kanssa. Hydrogeology Journal (2014) 22: 1131–1145. KUNNOS-työkalun kehittämisessä olennaisessa roolissa olivat WaterHope ja Gain Oy. Boreal Environment Research 9: 253–261. Toimijat puolestaan kaipaavat selkeämpää tietoa siitä, missä ja miksi jotkin toimenpiteet ovat kiellettyjä. Tapio 2021. & Kløve, B. Lisätietoa Hankkeen tulokset on julkaistu Valtioneuvoston selvitysja tutkimustoiminnan julkaisusarjassa, Valtioneuvoston kanslian julkaisuna 2022: 4 (julkaisut.valtioneuvosto.fi). Tämä näkyy metsänkäyttöja ojien kunnostusilmoituksissa, joissa esitettävät toimenpiteet eivät ole metsänhoidon ohjeistusten mukaisia. Groundwater–surface water interaction between an esker aquifer and a drained fen. Kupiainen, V. https://jukuri.luke.fi/handle/10024/511362. & Kløve, B. Seurannan kehittäminen nousi esille useassa vaiheessa hanketta. 2015. Pohjavesialueilla tehtävät toimenpiteet voivat kuitenkin heijastua pohjaveden laadussa laajemmallakin alueella ja esimerkiksi uudet tiedot lähdelajistoa voimakkaasti muuttavista nitraattitypen kynnysarvoista (Lehosmaa ym. Oulun yliopisto, prosessija ympäristötekniikan osasto. 2010. Eri organisaatioiden ja sertifiointijärjestelmien osin erilainen ohjeistus on haastava sekä metsänomistajan, toimijoiden että viranomaisten näkökulmasta ja kaipaisi selkeyttämistä. https://doi.org/10.5194/hess-19-1961-2015
Vesistökuormituksen vähentäminen, tarkoituksenmukainen maankuivatus, tulvaja kuivuusriskeihin varautuminen ja sopeutuminen, vesiympäristöjen monimuotoisuuden turvaaminen sekä maaja metsätalouden ilmastotoimenpiteet tuovat haasteita vesitalousratkaisujen kehittämiselle. Ohjauskeinoilla ja uudella tiedolla vauhtia toimenpiteisiin Taloudellisiin ohjauskeinoihin on lähivuosina luvassa muutoksia sekä maaettä metsätalouden osalta. Kohti kokonaiskestävää vesienhallintaa Maaja metsätalouden vesienhallintaan kohdistuu monenlaisia paineita. Näitä edistetään muun muassa hanketoiminnan ja tukipolitiikan keinoin sekä tutkimustiedon levittämisellä. 2020). Tavoitteita on tunnistettu sekä hallitusohjelmassa että maaja metsätalouden vesitalouden suuntaviivat muuttuvassa ympäristössä -julkaisussa (Häggblom ym. Maaja metsätalouden vesienhallintaan liittyvää kehittämistä tapahtuu monella saralla. Hallitusohjelman mukainen toimenpidekokonaisuus kokoaa yhteen vesienhallintaan liittyviä suunnitelmia, ohjelmia ja kehittämistoimenpiteitä. EU:n yhteistä maatalousANNE-MARI RYTKÖNEN johtava vesitalousasiantuntija PohjoisPohjanmaan ELY-keskus anne-mari.rytkonen@ely-keskus.fi EEVA NUOTIO johtava vesitalousasiantuntija EteläPohjanmaan ELY-keskus eeva.nuotio@ely-keskus.fi OLLE HÄGGBLOM erityisasiantuntija, Maaja metsätalousministeriö olle.haggblom@gov.fi Tietoisku hallitusohjelman vesienhallinnan toimenpidekokonaisuudesta Mansikkapellon kaksitasouoma Evijärvellä. 38 www.vesitalous.fi MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Vesienhallinnan toimenpidekokonaisuuden tavoitteena on, että käytettävillä vesitalousratkaisuilla, kuivatusolojen säätämisellä sekä viljelyja metsänkäsittelymenetelmillä parannetaan tuotannon ympäristöja ilmastokestävyyttä. Keskeisiä keinoja monien tavoitteiden yhteensovittamiseksi ovat valuma-aluekohtainen suunnittelu sekä luonnonmukaiset vesienhallintamenetelmät. Maaja metsätalouden vesienhallintaan liittyvien toimien ohjaamiseksi, seuraamiseksi ja yhteensovittamiseksi on asetettu hallinnon sisäinen poikkialainen työryhmä
HELMIelinympäristöohjelman turvin muun muassa palautetaan soiden luontaista vesitaloutta. Tuki peruskuivatustoiminnalle siirtyy osaksi maatalouden investointitukia. Saatavana: https://www.syke.fi/hankkeet/Purohelmi. Vesienhallinnan toimenpidekokonaisuudessa tämä tulisi olla keskeinen tavoite niin maanomistajilla, suunnitteluja neuvontapalvelujen tarjoajilla kuin viranomaisilla. Hankkeiden törmäyttämisellä ja yhteisillä viestintätapahtumilla välitetään kokemuksista hankkeiden kohdealueita laajemmin. Käynnissä olevissa hankkeissa kehitetään paikkatieto menetelmiä muun muassa maaja metsätalous alueiden kuivatuksen tilan eli ojien kunnon arvioimiseen ja kartoittamiseen. (2020). Kartta-aineistot ja suunnittelutyökalut kehittyvät Suomessa on toteutettu aikojen saatossa kymmeniä tuhansia maatalouden peruskuivatushankkeita. Metsätalouspuolella tavoitteena on ammattilaisille suunnatun suometsäosaaja-koulutuksen vakiinnuttaminen. Suomen ympäristökeskus (2021). fi/maa-ja-metsatalouden-vesienhallinta/ 39 Vesitalous 1/2022 MAAJA METSÄTALOUDEN VESISTÖVAIKUTUKSET. Luonnonmukaiset kaksitasouomat tarjoavat ympäristöystävällisen vaihtoehdon kuivatusuomien perkaukselle. politiikkaa (CAP) uudistetaan tulevalle ohjelmakaudelle 2021–2027. Vesi.fi -sivusto kokoaa yhteen ajantasaisen vesitiedon. (Ollila 2021) Myös kuivatusuomia ja pienvesiä koskeva paikkatieto karttuu. Saatavana: https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/ handle/10024/162211. Maatalousalan erikoisammattitutkintoon kuuluvan maatalouden vesitalouden osaamisalan ja siihen liittyvän vesitalousisännöintikoulutuksen sisältöä pyritään edelleen kehittämään ja turvaamaan sen jatkuvuutta. (SYKE 2021) Tieto käyttöön, viranomaisista viljelijöihin Vesiensuojeluun ja vesienhallinnan menetelmiin, niiden valintaan, kohdentamiseen ja vaikutuksiin liittyvää osaamista tulisi ajantasaistaa, kartuttaa ja ylläpitää. Luonnonmukaisen vesirakentamisen malliverkosto: Kaksitasouomat Länsi-Suomessa. Karttapalvelu* on jo nyt hyödynnettävissä ja se täydentyy ja tarkentuu digitoinnin edistymisen myötä. Myös suometsänhoidon suositukset päivitetään ensi vuoden aikana. Uudistus yhdenmukaistaa maatalouden vesitalouteen liittyviä tukia sekä edistää ”yhden luukun” periaatetta. Tutkimus-, kehittämisja kokeiluhankkeissa tuotetaan tietoa vesienhallinnan ja -suojelun menetelmistä, neuvotaan ja aktivoidaan paikallistoimijoita, ratkotaan vesienhallinnan ongelmia esimerkkikohteilla sekä pilotoidaan maaja metsätalouden vesienhallinnan yhtenäistämistä valuma-alueella. Pienten virtavesien tilan arvioinnista on juuri valmistunut valtakunnallinen paikkatieto aineisto. Ollila, K. Kaksitasouomien rakentamisen taustalla on monia erilaisia tavoitteita ja rakennuskohteiden ympäristötekijät vaihtelevat. * Karttapalvelu: https://www.ymparisto.fi/fi-fi/vesi/vesien_kaytto/maankuivatus_ja_ojitus > muualla verkossa > ojitusyhteisöt-karttapalvelu. Malliverkoston avulla edistetään tiedon ja kokemusten jakamista luonnonmukaista vesienhallintamenetelmistä. Saatavana https://www.doria.fi/ handle/10024/182319. Maaja metsätalouden vesienhallinnan teemasivua** pyritään tulevina vuosina kehittämään siten, että se palvelee ajantasaisen tiedon jakelukanavana sekä ammattilaisille että muulle yleisölle. Maa -ja metsätalouden vesitalouden suuntaviivat muuttuvassa ympäristössä. ** Maaja metsätalouden vesienhallinnan teemasivu: https://www.vesi. Yksityismetsätalouden kannustejärjestelmän (KEMERA) uudistuessa lähivuosina tukea suunnataan aiempaa enemmän suometsien hoidon kokonaisvaltaiseen suunnitteluun sekä vesiensuojelutoimenpiteisiin. Vesienhallintaan liittyviä hankkeita rahoitetaan monien käynnissä olevien ohjelmien kautta. Vesiensuojelun tehostamisohjelmasta myönnetään vuosittain avustuksia maaja metsätalousalueiden vesienhallintaa ja vesien tilaa parantaville hankkeille. ELY-keskuksilla on käynnissä valtava urakka, jossa nämä peruskuivatushankkeet niitä hallinnoivine ojitusyhteisöineen viedään digitaaliseen karttapalveluun. Tuore läntisen Suomen alueellinen malliverkkoselvitys kaksitasouomista pyrkii esittelemään mahdollisimman erilaisia ja eri mittaluokan kohteita. Maankäyttösektorin ilmastotoimia edistävässä Hiilestä kiinnikokonaisuudessa on käynnissä esimerkiksi turvemaiden vesitalouteen ja monikäyttökosteikkoihin liittyviä kehittämishankkeita. (2021). Arviot pienten virtavesien luonnontilan muuttuneisuudesta. Aluehallinnon viranomaisten yhteistyötä tiivistämällä pyritään jakamaan osaamista ja luomaan yhteisiä toimintamalleja sekä viranomaistoimintaan että neuvontaja edistämistyöhön. Maaja metsätalousalan koulutusohjelmissa tulisi tarjota mahdollisuus opiskella monitavoitteista vesienhallintaan ja vesitalouteen liittyviä kokonaisuuksia. Kirjallisuus ja lisätietoa Häggblom, O., Härkönen, L., Joensuu, S., Keskisarja, V., & Äijö, H
2002). Geopolymeerit, joita kutsutaan tietyissä yhteyksissä myös alkaliaktivoiduiksi materiaaleiksi, ovat saaneet viime vuosina runsaasti julkisuutta Suomessa ja maailmalla ympäristöystävällisenä vaihtoehtona Portlandsementille betonin sideaineena. Sementtiteollisuuden osuus on tällä hetkellä noin 8 % ihmiskunnan vuotuisista hiilidioksidipäästöistä ja sementin kysyntä kasvaa yhä voimakkaasti. K iinnostus geopolymeerejä kohtaa perustuu niiden yksinkertaiseen ja vähän energiaa kuluttavaan valmistusprosessiin, mahdollisuuteen käyttää teollisuuden epäorgaanisia sivuvirtoja raaka-aineena ja erinomaisiin materiaaliominaisuuksiin. Geopolymeerit voivat korvata tai täydentää monia perinteisesti käytettyjä materiaaleja kuten zeoliitteja, korkean lämpötilan keraameja, tai jopa orgaanisia polymeerejä. Geopolymeerien atomitason rakenne koostuu alkalitai maa-alkalimetalleja sisältävistä alumiinisilikaattiverkoista tai -ketjuista. Geopolymeerien käyttökohteita vedenja jätevedenkäsittelyssä ovat esimerkiksi ioninvaihtajat, membraanisuodatusmateriaalit, katalyyttien tukiaineet ja passiiviset pH-säätäjät. Käytännössä seoksen annetaan kovettua noin 20–80 °C lämpötilassa muutamasta tunnista yhteen vuorokauteen. Geopolymeerien TERO LUUKKONEN FT, dos., tenure track -tutkija Oulun yliopisto, kuituja partikkelitekniikan tutkimusyksikkö tero.luukkonen@oulu.fi Tässä artikkelissa luodaan lyhyt katsaus tällä hetkellä voimakkaasti kasvavaan tutkimusalueeseen: geopolymeerien, eli amorfisten alumiinisilikaattien, käyttöön vedenja jätevedenkäsittelysovelluksissa. Alkaliliuoksen korkea pH saa aikaan lähtöaineen liukenemisen ja lopulta uuden mineraaligeelin muodostumisen. Useissa vedenja jätevedenkäsittelysovelluksessa, joita kuvataan alla tarkemmin, geopolymeerien pinta-alan täytyy olla mahdollisimman suuri. 40 www.vesitalous.fi VEDENKÄSITTELY. Synteettisiä zeoliitteja ja perinteisiä keraamimateriaaleja hyödynnetään tietyissä vedenja jätevedenkäsittelysovelluksissa, mutta usein niiden laajempaa käyttöä rajoittaa materiaalien korkea hinta. Toisaalta geopolymeerien ominaisuudet muistuttavat myös monilta osin perinteisiä korkeassa lämpötilassa valmistettavia keraameja esimerkiksi hyvän kuumuuden, happojen, liuottimien ja mekaanisen keston osalta. Mitä geopolymeerit ovat ja miten niitä valmistetaan. Geopolymeereillä on kuitenkin myös useita korkeamman lisäarvon käyttömahdollisuuksia rakennusmateriaalien ohella, joista tässä artikkelissa sivutaan vedenja jätevedenkäsittelyä. Geopolymeerien avulla voidaan saavuttaa synteettisten zeoliittien tai keraamien hyviä ominaisuuksia, mutta energiatehokkaammalla ja yksinkertaisemmalla valmistusprosessilla. Ensimmäinen aihepiiriin liittyvä tieteellinen julkaisu on ilmestynyt vasta noin 20 vuotta sitten – siinä käsiteltiin radiumin poistoa vedestä barium-modifioidulla geopolymeerillä (Kunze ym. Tätä taustaa vasten on helppo ymmärtää kasvava kiinnostus geopolymeerejä kohtaan: parhaassa tapauksessa niiden CO?-ekvivalenttipäästöt voivat olla jopa 96 % pienemmät verrattuna Portlandsementtiin (Habert & OuelletPlamondon 2016). Niiden valmistus tapahtuu sekoittamalla alumiinija piipitoista mineraalista lähtöainetta (kuten kalsinoituja savimineraaleja, lentotuhkia tai metalliteollisuuden kuonia) alkaliliuoksen kanssa, joka sisältää usein natriumhydroksidia tai -silikaattia. Geopolymeerit, samoin kuin zeoliitit, ovat ioninvaihtomateriaaleja ja niiden rakenne on nanotasolla huokoinen. Geopolymeerit vedenja jätevedenkäsittelyssä: mitä, miksi ja miten. Jos lähtöaineiden kalsiumpitoisuus on matala, geopolymeerien rakenne muistuttaa zeoliitteja, mutta on amorfinen eli ei-kiteinen
Adsorptiota voi tapahtua myös pinnan piitai alumiiniatomeissa oleviin hydroksyyliryhmiin ja geopolymeerin valmistuksessa sivutuotteina muodostuneisiin mineraalifaaseihin (esim. Tällä hetkellä erityisesti typen talteenottoa tutkitaan Oulun yliopiston Kuituja partikkelitekniikan tutkimusyksikössä VTT:n koordinoimassa TYPKI-projektissa, jota rahoittaa Business Finland. 2019). Huokoisuuden lisäksi geopolymeerien pintakoostumusta voidaan muokata kemiallisesti esimerkiksi lisäämällä katalyyttisesti aktiivisia metalleja tai orgaanisia funktionaalisia ryhmiä, poistamalla selektiivisesti alumiinia tai piitä happotai emäskäsittelyllä ja muodostamalla komposiittimateriaaleja muun muassa aktiivihiilen kanssa. Cd, Co, Pb, Cu, Zn, Cr ja Ni), kovuutta (Ca ja Mg), oksianioneina esiintyviä puolimetalleja (As ja Sb), ammoniumtyppeä sekä orgaanisia väriaineita (Luukkonen ym. Geopolymeerien avulla on tutkimuksissa poistettu vesistä raskasmetalleja (mm. hydrotalsiitti, joka on anioninvaihdin). Kuva 2. Typenpoistokoe Jämsän jätevesilaitoksella vuonna 2016. pinta-alaan ja huokoisuuteen voidaan vaikuttaa valmistusvaiheessa käyttämällä kaasukuplia muodostavia lisäaineita (kuten vetyperoksidia) tai valitsemalla valmistusmenetelmäksi esimerkiksi 3D-tulostus tai rakeistus (Kuva 1 ). Kuva 1. Ioninvaihtimina käytettyjen geopolymeerien elvytys voidaan suorittaa esimerkiksi natriumkloridi ja -hydroksidiliuoksella tai orgaanisten epäpuhtauksien tapauksessa myös termisellä käsittelyllä (Luukkonen ym. Adsorptiotai ioninvaihtoprosessi mahdollistaa myös poistettujen komponenttien talteenoton, sillä ne saadaan konsentroitua regeneroinnissa muodostuvaan liuokseen. 41 Vesitalous 1/2022 VEDENKÄSITTELY. Huokoisia geopolymeerejä, jotka on valmistettu metakaoliinista ja natriumsilikaattiliuoksesta käyttäen (vasemmalta oikealle) 3D-tulostusta, vaahdotusta vetyperoksidin avulla ja rakeistusta. Oikealla teräskolonni (tilavuus 5 L, sisältö noin 2 kg 1–6 mm kokoisia geopolymeerigranuleja), johon pumpattiin laitoksen lähtevää jätevettä; keskellä automaattinen näytteenotin ja vasemmalla ylivirtausastiana toiminut sanko, johon vesi ohjautui kolonnin jälkeen. Geopolymeerien käyttösovelluksia vedenkäsittelyssä Adsorbentit ja ioninvaihtomateriaalit Geopolymeerien käyttö ioninvaihtomateriaalina perustuu niiden alumiinisilikaattirakenteessa oleviin AlO 4 -yksiköihin, joiden negatiivista varausta tasapainottavat kationit (yleensä Na+ tai K+) ovat vaihdettavissa. 2018). Valmistuksen jälkeen materiaalit kovettuivat 60 °C lämpötilassa neljän tunnin ajan. Kuvan materiaalit on valmistettu Suomen Akatemian rahoittamassa Funktionaaliset geopolymeerit ja perhapot vesien ja jätevesien desinfioinnissa ja hapetusprosesseissa -hankkeessa. Näin valmistettuja huokoisia geopolymeerejä voidaan käyttää esimerkiksi erilaisissa suodattimissa, sillä ne ovat hyvin vettä läpäiseviä ja hydrofiilisiä
Kiderakenteen muuttuessa järjestäytyneeksi, rakenteen selektiivisyys erotuksessa kasvaa. Vedenkäsittelyn ohella geopolymeerikatalyytteja voidaan käyttää myös kaasumaisten epäpuhtauksien hajotuksessa ja erilaisissa teollisissa prosesseissa (mm. Geopolymeerimembraanien kanssa käytetyt syöttöveden paineet ovat olleet tyypillisesti 0,1–0,5 MPa eli ne vastaavat mikrotai ultrasuodatustason membraaneja. Huokosneste on mahdollista neutraloida laimealla happoliuoksella, mutta sen pH:ta nostavaa kykyä voidaan hyödyntää passiivisessa Kuva 3. metyleenisininen ja malakiittivihreä) ja bisfenoli-A:ta. Kuva 4. 42 www.vesitalous.fi VEDENKÄSITTELY. Esimerkki ei-kelluvista ja kelluvista geopolymeerigranuleista, joita on valmistettu Oulun yliopistolla VTT:n koordinoimassa TYPKI-projektissa. Geopolymeerimembraaneja on tutkittu nanokokoisten partikkelien poistoon vesiliuoksista, öljyn ja veden erotukseen sekä erottamaan vedessä olevia raskasmetalleja. 2021). erittäin emäksisten tai happamien olosuhteiden, korkean lämpötilan tai liuottimien kesto). Lisäksi geopolymeerimembraani on mahdollista muuttaa zeoliitiksi (eli saada sen kiderakenne muuttumaan järjestäytyneeksi) hydrotermisen käsittelyn kautta eli pitämällä materiaalia noin 90 °C lämpötilassa lievästi emäksisissä vesiliuoksessa muutaman tunnin ajan (Zhang ym. Näin valmistettuja materiaaleja voidaan käyttää esimerkiksi valokatalyysissä eli valon käynnistämässä reaktiossa, jossa muodostuu erilaisia voimakkaasti hapettavia radikaaleja puolijohteena toimivan metallioksidin avulla. Geopolymeerien avulla voidaan saavuttaa merkittävästi pienemmät valmistuskustannukset: hiljattain erään geopolymeerimembraanin materiaalikustannukseksi arvioitiin noin 2 €/m², kun vastaavan tavanomaisen keraamimembraanin materiaalikustannus oli 106 €/ m² (Sadiq ym. Käyttö passiivisena pH-säätäjänä Geopolymeerien valmistuksen yhteydessä niiden huokosnesteeseen jää reagoimattomia hydroksyyliioneja, jotka siirtyvät diffuusion avulla ympäröivään vesiliuokseen ja nostavat pH:ta. biodieselin valmistus tai FriedelCrafts -alkylointi). Keraamisilla membraaneilla on useita hyödyllisiä ominaisuuksia verrattuna orgaanisiin polymeerimembraaneihin (mm. Geopolymeerimembraani (halkaisija 75 mm ja paksuus 3 mm), jonka raaka-aineena on ollut masuunikuona ja metakaoliini. Zeoliittimembraanien valmistus geopolymeerivaiheen kautta on uusi valmistusprosessi, jonka avulla valmistettuja kappaleita olisi vaikea tuottaa perinteisillä synteesimenetelmillä. 2016). Katalyyttien tukiaineet Geopolymeerejä voidaan käyttää vedenkäsittelyssä heterogeenisten katalyyttien tukiaineena erilaisissa hapetusprosesseissa, samoin kuin keraamimateriaaleja. Tutkimuksissa geopolymeeripohjaisten katalyyttien avulla on hajotettu erilaisia orgaanisia väriaineita (mm. Lisäksi geopolymeeripohjaisia katalyytteja voidaan käyttää aktivoimaan peroksideja, jolloin muodostuu myös erilaisia hapettavia radikaaleja (Heponiemi ym. 2021). Membraanit Geopolymeereja voidaan hyödyntää membraanisuodatuksessa samaan tapaan kuin keraamimateriaaleja. Katalyyttisesti aktiiviset metallit voidaan kiinnittää geopolymeerien rakenteeseen esimerkiksi ioninvaihdolla ja sen jälkeen muuttaa stabiileiksi oksideiksi kalsinoimalla. Keraamimembraanien valmistus on kuitenkin kallista johtuen materiaalikustannuksista ja vaadittavasta korkeasta sintrauslämpötilasta (usein yli 1 500 °C)
2019: Application of alkali-activated materials for water and wastewater treatment: a review. 2018: High pH buffer capacity biomass fly ash-based geopolymer spheres to boost methane yield in anaerobic digestion. Useissa mainituissa sovelluksissa tutkimukset ovat jo alustavasti osoittaneet, että geopolymeerien avulla voidaan saavuttaa teknisesti ja taloudellisesti tehokkaita ratkaisuja. 2016: Recent update on the environmental impact of geopolymers. Journal of Cleaner Production 178, 258–267. Tästä syystä ensimmäiset kaupalliset ratkaisut ovatkin keskittyneet jätevedenkäsittelyyn. Jos pH laskee optimialueen, eli noin 6.5–7.2, ulkopuolelle, metanogeenisten bakteerien toiminta häiriintyy. Anaerobisen mädätyksen aikana, riippuen lähtöaineista, biomassasta voi vapautua suuria määriä rasvahappoja, jotka laskevat pH:ta. 2018). Niiden valmistus on kuitenkin yksinkertaisempaa, energiatehokkaampaa ja raaka-aineena voidaan käyttää monia teollisuuden sivuvirtoja. Geopolymeerejä on tutkittu korvaamaan kemikaalisyöttö, eli reaktoriin lisätään kelluvia geopolymeerirakeita (Kuva 4 ), jotka vapauttavat hitaasti hydroksyyli-ioneja eli kompensoivat pH:n laskua. Environmental Technology, 39, 414–423. RILEM Techical Letters, 1, 17–23. Yhteenveto Geopolymeerit ovat synteettisiä zeoliitteja ja keraamimateriaaleja muistuttavia alumiinisilikaatteja. Novais, R.M., Gameiro, T., Carvalheiras, J., Seabra, M.P., Tarelho, L.A.C., Labrincha, J.A., Capela, I. 2021: Alkali-Activated Materials as Catalysts for Water Purification. Materials Research Express, 8, 112002. Luukkonen, T., V?žníková, K., Tolonen, E.T., Runtti, H., Yliniemi, J., Hu, T., Kemppainen, K., Lassi, U. 2016: Novel self-supporting zeolitic block with tunable porosity and crystallinity for water treatment. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 18, 271–297. Rakeiden käyttöiäksi on laboratorioja pienten pilot-kokeiden avulla todettu noin 70 päivää (eli rakeet ovat pitäneet pH:n tavoitealueella) ja niiden käyttökustannus voi olla selvästi edullisempi kuin jatkuvalla kemikaalisyötöllä (Novais ym. Rakeiden käyttöiän lopuksi niiden voidaan antaa poistua lietteen mukana kompostointiin. Catalysts, 11, 664. Luukkonen, T., Heponiemi, A., Runtti, H., Pesonen, J., Yliniemi, J., Lassi, U. Tutkimukset tämän sovelluksen osalta ovat keskittyneet anaerobiseen mädätykseen, jossa esimerkiksi jätevesilietettä tai muita orgaanisia jätteitä muutetaan biokaasuksi (esim. Kirjallisuus Habert, G. Materials Letters, 178, 151–154. Novais ym. Valmistusprosessin ja raaka-aineiden valinnalla geopolymeerien rakennetta, huokoisuutta ja ominaisuuksia voidaan säätää tavoilla, joita voi olla vaikea saavuttaa muilla materiaaleilla ja valmistusmenetelmillä. 2018: Removal of ammonium from municipal wastewater with powdered and granulated metakaolin geopolymer. 2021: Geopolymerization: a promising technique for membrane synthesis. 43 Vesitalous 1/2022 VEDENKÄSITTELY. Zhang, Z., Li, L., He, D., Ma, X., Yan, C., Wang, H. Heponiemi, A., Pesonen, J., Hu, T., Lassi, U. Vedenkäsittelyssä geopolymeerien käyttö on tällä hetkellä nouseva tutkimusaihe ja niiden sovelluksia ovat muun muassa ioninvaihto, membraanisuodatus, katalyyttinen hapetus tai passiivinen pH:n säätö. & Ouellet-Plamondon, C. Sadiq, M., Naveed, A., Arif, M., Hassan, S., Afridi, S., Asif, M., Sultana, S., Amin, N., Younas, M., Khan, M.N., Jiang, H., Gul, S. Kunze, C., Hermann, E., Griebel, I., Kiessig, G., Dullies, F.; Schreiter, M. pH:n säädössä, eli ilman kemikaalisyöttöä. Tavanomainen ratkaisu on syöttää reaktoriin esimerkiksi natriumhydroksidia tai -bikarbonaattia. 2002: Entwicklung und praxiseinsatz eines hocheffizienten selektiven sorbens für radium. Wasser-Abwasser, 143, 572–577. 2018). Jos tavoitteena on käyttää geopolymeerejä talousvedenkäsittelyyn, raaka-aineet on syytä valita huolella ja tällöin teollisuuden sivuvirrat voivat vaatia esikäsittelyä riittävän puhtauden varmistamiseksi
Vedenlaadun seurannan tavoitteena on osoittaa kuivatustoimenpiteiden ympäristövaikutuksia sekä antaa alueen viljelijöille mahdollisuus itse havainnoida, miten toimenpiteet heijastuvat veden laatuun. V edenlaatua voidaan mitata myös erilaisten optisiin ym. Nykyisin jatkuvatoimisilla mittauksilla yleisimmin arvioitavat muuttujat eri vesiympäristöissä ovat sameus, nitraattityppi, orgaaninen hiili, pH, happi ja sähkönjohtavuus. esim. Tammelan Uuhikonojalle perustettu, jatkuvatoimisella vedenlaadun seurannalla varustettu tutkimusalusta tarjoaa mahdollisuuden selvittää maatalouden kuivatusym. etunimi.sukunimi@syke.fi Jatkuvatoiminen vedenlaadun seuranta maatalousvaltaisella valuma-alueella tehtyjen kuivatustoimien vaikutusten arvioinnissa Valuma-alueilta vesistöihin kulkeutuvaa ravinnekuormitusta on perinteisesti seurattu vaihtelevin väliajoin haetuista vesinäytteistä tehtyjen laboratorioanalyysitulosten perusteella. Valkama 2018). Samassa vedessä hankkeen mittaukset Tammelan Uuhikonojalla Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) koordinoimassa, vuonna 2018 käynnistyneessä Samassa Vedessä -hankkeessa (www.samassavedessa.fi) yhtenä tavoitteena oli luoda seuranta-alusta, jossa tutkitaan hankkeessa valitun toimenpidealueen kuivatusvesien laatua ja alueella syntyvää kuormitusta. pitoisuuksien sijaismuuttujana. Esimerkiksi savisameissa vesissä veden sameus korreloi voimakkaasti kokonaisfosfori(TP) ja kiintoaine (TSS) -pitoisuuksien kanssa, jolloin sameutta voidaan käyttää ko. Tällöin kuitenkin näytteenottokertojen väliin jää pitkiäkin aikoja, jolloin vedenlaatu saattaa vaihdella suuresti, mikä lisää kuormitusarvioiden epävarmuutta. Toimenpidealueen (”Uuhikonoja 1”) vierestä valittiin vertailualueeksi ”Uuhikonoja 2” (Kuva 1 ). tekniikoihin perustuvien sensorien avulla automaattisesti, jolloin mitattavasta muuttujasta saadaan esimerkiksi tunnin välein mitattu, jatkuva aikasarja. toimenpiteiden vaikutuksia luotettavasti ja pitkällä aikajänteellä. Kalibrointivesinäytteiden otto sekä virtaamamittaukset purkauJARI KOSKIAHO ja SIRKKA TATTARI Kirjoittajat toimivat tutkijoina Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) Vesikeskuksessa. Automaattimittarilla mitatusta muuttujasta voidaan muuntoyhtälöiden avulla laskea sellaisenkin muuttujan pitoisuus, jota ei voida suoraan mitata. Viime vuosien aikana jatkuvatoiminen vedenlaadun mittaus on yleistynyt Suomessa (ks. Järvissä ja meressä mitataan yllä mainittujen lisäksi myös a-klorofyllin ja sinilevän pitoisuuksia. Toimenpideja vertailualueiden jatkuvasta vedenlaadun seurannasta järjestettiin tarjouskilpailu, jossa valittu laitetoimittaja (Luode Consulting Oy) asensi mittalaitteet molemmille alueille. 44 www.vesitalous.fi VESIENSUOJELU. Laitteet asennettiin loka-marraskuussa 2018. Kummassakin seurantapisteessä mitataan vedenkorkeutta, sameutta, nitraattityppeä ja liuennutta orgaanista hiiltä. Samoin nitraattityppi, jota voidaan mitata jatkuvatoimisesti, korreloi yleensä voimakkaasti veden kokonaistyppipitoisuuden (TN) kanssa
Uuhikonoja 1:n maankäytöstä maatalousmaan osuus on 47 % ja Uuhikonoja 2:n 23 %, lopun ollessa molemmilla alueilla pääosin metsää. Peltoalueilla maalaji on pääosin savea, metsäisillä alueilla turvetta ja moreenia. Kuuden Uuhikonoja 1:llä siivikolla toteutetun mittauskerran tuloksena määritettiin jatkuvatoimisesti mitatun vedenkorkeuden ja virtaaman välille purkautumiskäyrä (Kuva 2 ). 6 %. Tällöin veden virtaus jatkuu myös vähävetisinä aikoina ja pohjan liettymisen riski vähenee. taso”) jätetään suhteellisen kapeaksi. Uuhikonoja 2:n pinta-alasta 11 % on lisäksi suota (Kuva 1 ). tumiskäyrien määrittämistä varten aloitettiin marraskuussa 2018. Uuhikonoja 1:llä tehtyjen kuuden virtaamamittauksen perusteella määritetty purkautumiskäyrä, jonka yhtälön avulla jatkuvatoimisesti mitattu vedenkorkeusaikasarja muunnettiin virtaama-aikasarjaksi. [Lähteet: Google, SYKE, MML ja ESRI] Kuva 2. Maatalousmaan käytön osalta alueet olivat varsin samankaltaiset: molemmilla alueilla kevätviljojen osuus oli vajaat 90 % ja nurmien runsaat 10 %. Vallitsevat maalajit ovat molemmilla alueilla savi, moreeni ja turve. Toimenpidealueella toteutettiin vuoden 2020 peruskuivatushanke, jossa kunnostuksen tarpeessa olleeseen valtaojaan rakennettiin yli 2 km kaksitasouomaa (Hjerppe ym. y = 4E-08x3,79 R² = 0,99 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 20 40 60 80 100 Vi rt aa m a (m ³/ s) Vedenkorkeus (cm) 45 Vesitalous 1/2022 VESIENSUOJELU. Mittauspisteiden yläpuoliset valuma-alueet määritettiin 2 × 2 m korkeusmallin avulla ja niiden maankäyttötiedot saatiin SYKE:n ylläpitämästä Corine-aineistosta (www.syke.fi/projects/corine2018). Tällä menetelmällä uomia ei kaiveta perinteiseen tapaan suoriksi, jyrkkäluiskaisiksi ja pohjaltaan leveiksi vaan poikkileikkaukseltaan kaksitasoiseksi siten, että uoman alin osa (”1. Kuva 1. Uoman luiskiin muotoillaan toiselle tai molemmille puolille tulvatasanteet (”2. Rakennettua alaa on kummallakin alueella n. taso”), jotka takaavat riittävän vedenjohtokyvyn ja siten kuivatuksen suurillakin virtaamilla. 2019, Västilä ym. 2021). Toimenpidealue Uuhikonoja 1 (ylempi punainen rajaus) ja vertailualue Uuhikonoja 2 (alempi punainen rajaus)
Valokuvat otettu marraskuun puolivälissä 2019 ja 2020. Vaikka toimenpideja vertailualueiden maankäyttö ja maaperä jossain määrin poikkeavatkin toisistaan, on niiden vertailu perusteltua toimenpiteiden aiheuttamien muutosten havaitsemiseksi, ts. Toisaalta alueiden läheisyys takasi ajallisesti samankaltaiset hydrologiset olosuhteet: jatkuvatoimisesti mitatuissa vedenkorkeusaikasarjoissa tulvahuiput olivat muutaman tunnin tarkkuudella samanaikaisia molemmilla alueilla, mikä osaltaan lisää vertailun luotettavuutta. Kuvasta havaitaan sameushuippuja, jotka ovat joko vesisateiden tai lumen sulannan aiheuttamia. TSSja TP-kuormitukset voitiinkin luotettavasti laskea jatkuvatoimisesti mitattujen sameuden ja vedenkorkeuden perusteella. Sameus korreloi varsin hyvin jaksolla otetuista vesinäytteistä (19 kpl) havaittujen TSSja TP-pitoisuuksien kanssa (R² = 0,91 molemmille), joten käyrä kuvaa hyvin myös näiden pitoisuuksien vaihtelua. (Kuvat: Jari Koskiaho). Automaattisesti mitattu (harmaa käyrä) ja vesinäytteistä analysoitu (punaiset kolmiot) sameus jaksolla 15.11.2018–15.5.2021 toimenpidealueella Uuhikonoja 1. Korkein sameuden arvo (lähes 1500 NTU) havaittiin rankkasateiden ja samanaikaisten kaivuutöiden aikaan syksyllä 2020. Uuhikonoja 1:llä jatkuvatoimisesti mitattu nitraattityppi korreloi laboratoriossa mitatun TN:n kanssa jopa voimakkaammin (R² = 0.96) kuin sameus ja TP, joten myös TN-kuormitus voitiin laskea luotettavasti. 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 1.11.18 1.2.19 1.5.19 1.8.19 1.11.19 1.2.20 1.5.20 1.8.20 1.11.20 1.2.21 1.5.21 Sa m eu s (N TU ) Automaattimittaus Vesinäyte Sulantaa & sadantaa 31.3.-19 2-tasouoman kaivuutöiden + syyssateiden vaikutusta Lumen sulanta alkaa Yksittäinen piikki, sadannnan aiheuttama Erittäin vetinen talvi 2020 Kesäsateiden aiheuttamat piikit selvästi matalampia kuin muulloin 19.11.-20 14.11.-19 46 www.vesitalous.fi VESIENSUOJELU. Todennäköisin syy tähän on loppukeväällä levitetystä lannoituksesta sadetapahtuman seurauksena huuhtoutunut typpi. Mittaustulosten kertomaa Kuvassa 3 on esitetty sameuden aikasarjakäyrä jaksolla marraskuu 2018 – toukokuu 2021 Uuhikonoja 1:llä. missä määrin niiden jo lähtötilanteessa toisistaan poikkeava vedenlaatu muuttuu lisää, kun toisella alueista tehdään kuivatustoimenpiteitä ja toisella ei. Vertailualue Uuhikonoja 2:lla havaittiin vastaavantyyppisiä sameuden nousuja samoina aikoina, mutta huippuarvot olivat noin 3 kertaa matalammat. Nitraattityppi reagoi sameuden tapaan virtaaman nousuihin, mutta sameudesta poiketen nitraattityppipitoisuuden huippuarvo ei osunut syyssateiden eikä lumen sulannan aiheuttamien korkeimpien virtaamien jaksoille, vaan vuoden 2019 toukokuun loppuun (27.5.) niin toimenpidekuin vertailualueellakin. Korkeita, yli 1000 NTU:n arvoja havaittiin lumen sulannan ja samanaikaisen vesisateen synnyttämänä myös helmikuun lopulla 2020. Kuva 3. Vastaavaan aikaan edellisvuotena sameus oli yli puolet matalampi (Kuva 3 )
Toimenpidealueen ja vertailualueen TP-keskipitoisuuksien suhde ennen kaivuita (13.11.2018–21.1.2020) oli 2,1 ja kaivuutöiden aikana tammikuun 2020 lopulla 3,6 ja lokakuun alussa 4,7. 47 Vesitalous 1/2022 VESIENSUOJELU. Toimenpidealueella toteutetun peruskuivatushankkeen (mm. Erot johtuvat luultavimmin paitsi korkeammasta maatalousmaan osuudesta Uuhikonoja 1:llä, sameuden osalta myös syksyllä 2020 tehdyillä, peruskuivatushankkeeseen (Hjerppe ym. Tämä kuvastaa edelleen maankäytön ja maaperän välisiä eroja toimenpideja vertailualueilla: Savija peltovaltaisella Uuhikonoja 1:llä eroosio oli voimakkaampaa ja erodoituneeseen kiintoainekseen sitoutuneen fosforin osuus siten suurempi – ja DRP:n osuus vastaavasti pienempi – kuin Uuhikonoja 2:lla. 2021) kaivuutöiden vaikutus näkyi kohonneina TP-pitoisuuksina. Seurantajaksolla veden keskimääräinen sameus oli Uuhikonoja 1:llä 148 ja Uuhikonoja 2:lla 28 NTU. 2019) liittyvillä kaivutöillä. Sameudesta ja nitraattitypestä poiketen orgaanisen hiilen pitoisuudet olivat keskimäärin kaksinkertaiset vertailualue Uuhikonoja 2:lla (30 mg/l) verrattuna toimenpidealue Uuhikonoja 1:een (15 mg/l). Sen sijaan kesäja syyskuun alkupuoliskoilla kuivaan aikaan tehdyt kaivuut eivät nostaneet suhdetta. Vuonna 2021 suhde on laskenut jälleen ”perustasolle” 2,4:ään. Kaivuutöiden jälkeen, vuoden 2020 lopun runsasvetisellä jaksolla suhde pysytteli korkeana (4,1). Ensimmäisellä, kuivan ja perinteisen pakkastalven sisältävällä vuosijaksolla (13.11.2018–13.11.2019) TP-kuorma toimenpidealueelta oli vain 0,11 kg/ha/v ja toisena, vähälumisen ja vesisateisen talven sisältävällä jaksolla (13.11.2019–13.11.2020) 1,45 kg/ha/v eli peräti 13-kertainen. Kokonaistypelle (TN) vastaavat luvut olivat 4,4 ja 16,7 kg/ha/v, eli TN-kuormitus oli jälkimmäisellä jaksolla liki nelinkertainen edeltävään jaksoon verrattuna. Leudon talven kuormittava vaikutus näkyi mittauksissa selvästi. kaksitasouomat, ks. Hjerppe ym. 2019, Västilä ym. Ilmeisin syy tähän on orgaanisten maalajien (turvemaat ja suot) korkeampi osuus Uuhikonoja 2:lla kuin Uuhikonoja 1:llä. Sameuden ja nitraattityppipitoisuuden tapaan myös DRP:n keskipitoisuus oli korkeampi Uuhikonoja 1:llä (69 µg/l) kuin Uuhikonoja 2:lla (40 µg/l). Kokonaistypessä vastaavia Uuhikonojan peruskuivatushankkeen kaksitasouoman muotoilua Tammelassa syyskuun alussa 2020 ja valmis uoma elokuussa 2021. Sitä ei kuitenkaan voitu käytettävissä olleella laitteistolla mitata jatkuvatoimisesti, joten sen pitoisuuksia analysoitiin vesinäytteistä. Sen sijaan DRP:n osuus TP-pitoisuudesta oli Uuhikonoja 1:llä keskimäärin matalampi (32 %) kuin Uuhikonoja 2:lla (49 %). Toimenpidealueen ja vertailualueen välillä havaittiinkin selkeä ero paitsi sameudessa, myös typen pitoisuuksissa: peltovaltaisemmalla Uuhikonoja 1:llä mittausjakson keskimääräinen nitraattityppipitoisuus oli 2,2 mg/l, kun se oli Uuhikonoja 2:lla 0,9 mg/l. Liuennut reaktiivinen fosfori (DRP) on leville suoraan käyttökelpoista, joten se on vesiensuojelun kannalta tärkeä muuttuja
Sustainability 13: 9349. Valtaojan pohjan (alivesiuoma) perkaus ja kaksitasouomien muotoilu yhdistettynä korkeaan syysvaluntaan aiheuttikin selvästi suuremman kokonaisfosforikuorman kuin jos vastaavat työt olisi tehty kuivaan aikaan. Kaksitasouomat maatalouden kuivatusvesien hallinnassa. Tammelan Pyhäjärven valuma-alue, jossa toimenpidealue Uuhikonoja 1 rajattuna punaisella Tammelan Pyhäjärven eteläpuolella. 48 www.vesitalous.fi VESIENSUOJELU. Tämä edellyttää kuitenkin sitä, että tulvatasanteiden kasvillisuus kehittyy peittäväksi (Västilä ym. https://doi.org/10.3390/ su13169349. Department of Geosciences and Geography A64. [Lähteet: Google, SYKE, MML ja ESRI] Kirjallisuus Hjerppe, T., Västilä, K., Hämäläinen, L., Raitanen, H. Tärkeää olisikin jatkaa mittauksia niin kauan, että ympäristöystävällisten viljelytoimien lisäksi myös erilaisten hydrologisten tilanteiden vaikutuksista saadaan lisää näyttöä. 38 p. Uuhikonojan tutkimusalusta on suunniteltu pitkäaikaiseksi ja sitä on suunniteltu käytettäväksi Samassa Vedessä -hankkeen päätyttyä jatkohankkeissa, mikä antaa nyt toteutettavalle hankkeelle merkittävää lisäarvoa. Kuva 4. Käytännön Maamies 5/2019. 2021. Ilmaston muuttuessa Suomen talvet muuttuvat sateisimmiksi ja leudommiksi ja tällä on vaikutusta myös vesistökuormitukseen ja vesiensuojelutoimenpiteiden tehokkuuteen. Laaja-alaisten vesien hallintaja suojelutoimenpiteiden toteuttaminen onnistuu parhaiten vuorovaikutteisen neuvonnan ja eri toimijoiden välisen yhteistyön avulla. Kaivuutyöt kannattaakin mahdollisuuksien mukaan ajoittaa vähävetisille jaksoille töistä aiheutuvan ylimääräisen kuormituksen minimoimiseksi ja myöhemmän kuormituksen nettovähenemisen aikaistamiseksi. Talvi 2019–20 antoi tästä jo esimakua. 2019. Järven pinta-ala 2 285 ha, Keskisyvyys 2,48 m, Järven valuma-alueen pinta-ala 67 180 ha, josta rakennettua aluetta 6,6 %, kivennäismetsiä 56,1 %, turvemetsiä 18,3 %, peltoa 13,1 %, laitumia 0,4 %, soita 3,0 % ja järvialaa 10,7 %. & Jormola, J. Agricultural Water Management Using Two-Stage Channels: Performance and Policy Recommendations Based on Northern European Experiences. Impacts of agricultural water protection measures on erosion, phosphorus and nitrogen loading based on high-frequency on-line water quality monitoring. 26–29. s. Ympäristöystävällisten viljelyja kuivatustoimien kuormitusta vähentävä vaikutus on siis mahdollista saada näkyviin yksittäisellä toimenpidealueella, mutta sillä ei ole juurikaan merkitystä alapuolisen järven ekologisen tilan kannalta, ellei toimintamallia monisteta koko järven valuma-alueelle (Kuva 4 ). 2018. Lopuksi Kaivuun vaikutus saatiin selville alueella tehtyjen jatkuvatoimisten mittausten avulla, joten on varsin todennäköistä, että myös kaksitasouoman ja jatkossa alueen pellolla toteutettavien kestävän viljelyn toimenpiteiden ravinneja kiintoainepitoisuuksia vähentävä yhteisvaikutus saadaan myöhemmin osoitettua. 2021). Valkama P. Uuhikonojan alueiden kaltaisten seuranta-alustojen avulla on mahdollista saada tutkittua tietoa toimenpiteiden vaikuttavuudesta myös vaihtelevissa hydrologisissa oloissa ja muuttuvassa ilmastossa, mikäli seuranta on riittävän pitkäjänteistä. Västilä, K., Väisänen, S., Koskiaho, J., Lehtoranta, V., Karttunen, K., Kuussaari, M., Järvelä, J & Koikkalainen, K. muutoksia ei havaittu vaan suhde oli samaa luokkaa sekä ennen että jälkeen kaivuiden
V esilaitosyhdistys julkaisi joulukuussa 2020 suomalaisen vesihuoltoalan vision ja tiekartan vuoteen 2030. Alan työvoima on ikääntymässä huolestuttavalla vauhdilla ja uuden sukupolven osaajien saaminen alalle on tärkeää. Vesihuoltoalan vetovoimaisuus on yksi Vesilaitosyhdistyksen strategiaan ”Maailman toimivin vesihuolto” kuuluva tavoite. Sen saavuttamiseksi ja ylläpitämiseksi on muodostettu kuusi strategista tavoitetta. 49 Vesitalous 1/2022 AJANKOHTAISTA Strategiset tavoitteet ovat: alan toimintaedellytykset on turvattu, toiminnan merkityksellisyys on tunnistettu yhteiskunnassa, ala on vetovoimainen, ala on bioja kiertotalouden sekä kestävän kehityksen edelläkävijä, asiakaskokemus ohjaa toiminnan kehittämistä ja ala uudistuu toimijoiden laajalla yhteistyöllä. Vision mukaan Suomessa on maailman toimivin vesihuolto vuonna 2030. alan tunnettuus parantuu ja ala houkuttelee uusia osaajia, laitokset aktivoituvat omassa viestinnässään, työturvallisuus on erinomaisella kansainvälisellä tasolla, alan johtamista ja esimiestyötä kehitetään sekä digitaalinen toimintakulttuuri on arkipäivää. Vesilaitosyhdistyksen järjestämässä webinaarissa otettiin esille näkemyksiä alan vetovoiman parantamiseksi. (Kuva) Miten lisätä vesihuoltoalan vetovoimaisuutta. Ala on vetovoimainen -tavoite sisältää välitavoitteita ja toimenpiteitä, joita ovat mm. Pula ammattilaisista on arkipäivää Vesilaitosyhdistys on parhaillaan pitämässä webinaarisarjaa, jossa alan asiantuntijoita kutsutaan keskusteleman strategiassa asetetuista tavoitteista ja pohtimaan, miten konkreettisesti voidaan edetä tavoitteita kohti.
tammikuuta järjestettiin webinaari, jossa alan ammattilaisia sekä vesilaitoksilta että yritysmaailmasta kokoontui keskustelemaan keinoista, jolla vesihuoltoalan vetovoimaisuutta pystytään parantamaan. Kyselytutkimuksen mukaan ammatinvalintaa suunnittelevien koululaisten kriteerejä ovat kiinnostavat työtehtävät, hyvä palkka, työilmapiiri, alan ja työtehtävien tärkeys sekä etenemismahdollisuudet uralla. Osaajia tarvitaan eri puolille niin vesilaitoksille kuin yksityiselle sektorillekin. Selkeät urapolut ja digitaalinen toimintakulttuuri vetovoimatekijöiksi. Lisäksi ala on tiiviisti mukana yhteiskunnan keskeisissä trendeissä kuten hyvinvoinnissa ja kestävässä kehityksessä. Vesilaitosyhdistyksen strategiakeskustelut ovat jälkikäteen katsottavissa: https://www.vvy.fi/vesilaitosyhdistys/vvy-n-strategia/ Seuraava strategiakeskustelu pidetään aiheesta ”Ala on bioja kiertotalouden sekä kestävän kehityksen edelläkävijä” 11.2.2022. Myös digitaalisen toimintakulttuurin nähtiin vetävän uutta sukupolvea puoleensa. Ala on ilman muuta tärkeä, merkityksellinen ja monialainen, ja näkisinkin asian imagoja viestintähaasteena”, Seppo Wallinmaa sanoo. Aluksi todettiin, että sekä vesihuoltolaitoksilla että toimialan yrityksillä on vaikeuksia löytää ammattitaitoista työvoimaa jo nyt ja tilanteen arvioidaan pahenevan jatkossa. Näin ollen kysymyksessä on akuutti ongelma koko alalle. ”Olemme painiskelleet rekrytoinnin kanssa ja nytkin paikkoja on avoinna. Johtamisen kehittämiseksi ehdotettiin mm. Vetovoimaisuuden kehittämisessä otettiin esille uuden sukupolven nuorten ammattilaisten urapolkujen suunnitteleminen, työtehtävien monipuolisuuden lisääminen esimerkiksi vaihto-ohjelmien ja kansainvälisen yhteistyön kautta sekä alan imagon parantaminen viestinnällisin keinoin. 14. Keskustelijoiden mukaan keskeiset vesihuoltoalan vetovoimaisuuteen liittyvät ongelmat vaihtelevat riippuen laitosten koosta ja yksilöllisistä tekijöistä. Itsellä paljon motivaatiota on antanut kansainvälisyys ja mahdollisuus päästä tutustumaan toisissa toimintaympäristöissä eläviin alan ihmisiin”, Jyrki Kaija sanoo. Webinaarin osallistujat olivat lopuksi yhtä mieltä siitä, että vesihuoltoalalle hakeutuminen on erinomainen vaihtoehto, sillä työ on mielenkiintoista, merkityksellistä ja tärkeää, ala on monipuolinen ja laaja-alainen, alalla on mahdollisuus ammatilliseen kehittymiseen. Vesihuoltoalan imagon parantamiseksi ehdotettiin koko toimialan yhteistä, uusia viestintävälineitä hyödyntävää viestintäkampanjaa, jossa opiskelijoille ja tuleville nuorille ammattilaisille kerrottaisiin kattavasti alan perustietoja, yhteiskunnallisesta merkityksestä sekä sen tarjoamista mahdollisuuksista. Osallistujia pyydettiin arvioimaan vesihuoltolaitosten johtamista kysymällä, onko suomalaisten vesihuoltolaitosten johtaminen erinomaista, hyvää, kohtalaista tai huonoa. oppimista muilta infra-aloilta sekä laitosten keskinäistä yhteistyötä vierailujen ja tutustumisten kautta. ”Alalla on näkyvyydestä puhuttu pitkään ja sen kanssa tulee ponnistella edelleen. Tämä toimintakulttuuri tulisi tuoda esille alan viestinnässä esimerkiksi uusien sosiaalisen median työvälineiden käyttämisen kautta. Tulisi varmistaa, että jos nuori on kiinnostunut urasta vesihuollon parissa, niin alasta ja alan koulutuksesta tulisi myös löytää riittävästi tietoa. Palkkaus ja etenemismahdollisuudet ovat selkeimpiä ongelmakohtia. Puhetta johti Vesilaitosyhdistyksen Saijariina Toivikko ja keskustelemassa olivat Päivi Kopra Nurmijärven Vesi -liikelaitoksesta, Jyrki Kaija Helsingin seudun ympäristöpalvelut -kuntayhtymästä sekä Seppo Wallinmaa Veolia Water Technologies, Aquaflow Oy:stä. Webinaarissa keskusteltiin myös vesihuollon johtamisesta ja esimiestyöstä. Saijariina Toivikko Päivi Kopra Jyrki Kaija Seppo Wallinmaa 50 www.vesitalous.fi AJANKOHTAISTA. Vastaajista 21 % piti johtamista hyvänä, 51 % kohtalaisena ja 14 % huonona
Maalailevampi on hänen kehittämänsä uudissana, hulevesi. Rakkausavioliitto kesti 65 vuotta. O nnellinen lapsuus 13-lapsisen perheen kuopuksena päättyi sotaan. joulukuuta 1927. Kajosaari nimitettiin vuonna 1969 Teknillisen korkeakoulun ensimmäiseksi vesihuoltotekniikan professoriksi. Castrenin työryhmä oli tehnyt esityksen vesihuoltotekniikan laboratorion perustamiseksi jo 1960-luvulla. Hän oli 93-vuotias, syntynyt Vihdissä 31. Opinhaluinen Kajosaari kirjoitti ylioppilaaksi Hyvinkään Yhteiskoulusta vuonna 1947. Kajosaaren sinnikkyyden ansiosta vesihuoltotekniikka sai 1982 lopulta laboratorioinsinöörin viran. Vuonna 1968 valmistunut väitöskirja Suomen vesistöjen kuivakausista viitoitti Eeron polkua pitkälle tulevaisuuteen. 51 Vesitalous 1/2022 MUISTOKIRJOITUS. Seuraavaksi koulutiellä oli Teknillinen korkeakoulu, josta hän valmistui 1952 pääaineenaan maatalouden vesirakennus. Samoihin aikoihin Eero löysi Liisansa Nurmijärven ja Helsingin välisestä linja-autosta. lokakuuta 2021. Viiden veljen ollessa rintamalla jäi nuorimmaisen tehtäväksi auttaa isää ja äitiä maatilan hoidossa. Hänellä oli tapana vielä eläkkeelläkin soittaa säännöllisesti Saimaan Lauritsalan mittausasemalle ja pitää kirjaa mökkirannan vedenkorkeudesta. Avarakatseinen insinööri omistautui vedelle Professori Eero Kajosaari kuoli Espoossa 19. Uransa alussa Kajosaari haki kansainvälisiä vaikutteita ja uusinta tietotaitoa FAO-stipendiaattina Ruotsissa ja Englannissa sekä myöhemmin Eisenhower-stipendiaattina Yhdysvalloissa. Oppimaansa hän sovelsi käytäntöön esimerkiksi käynnistämällä Suomen ensimmäisen vesiensuojeluyhdistyksen toiminnan vuonna 1962. Tämä mahdollisti laboratorion suunnittelun ja osoitti, että TKK alkoi tukemaan vesihuoltoa. Kansainväliseen insinöörikoulutukseen Kajosaari pääsi vaikuttamaan johtaessaan Unescon International Programme on Education and Training of Engineers -ohjelmaa vuosina 1977-1978 Pariisissa. Monista opiskelijoista – ojakonnista – tuli elämänikuisia ystäviä. Opiskelijoiden käsissä kului hänen toimittamansa alan perusteos, napakasti nimetty Vesihuolto. Otaniemessä ei aluksi ollut laboratoriota vesihuoltotekniikan opiskelijoille
Kun vesitalouden vanha laboratorio ja vesihuollon kemian rakennuksen laboratorio päätettiin yhdistää, toteutuivat 60-luvun suunnitelmat alkuperäisessä laajuudessaan. Eero promovoitiin Aaltoyliopiston riemutohtoriksi vuonna 2018 – daamina hänellä oli tyttärentytär, joka oli muutamaa viikkoa aiemmin väitellyt samalta alalta kuin isoisänsä aikanaan. Ari Järvinen oli Eeron oppilas vuosina 1973-79 ja laboratorioinsinööri 1982-2019. Timo Vennonen on Eeron vävy. Lisätietoja www.vesitalous.fi 52 www.vesitalous.fi MUISTOKIRJOITUS. Hyvää yhteishenkeä pieni etäisyys ei kuitenkaan haitannut. Niin, ja soutaessaan Saimaalla puuveneellään. Myös tutkimustoiminta laajeni, koska kokeiden järjestäminen helpottui ja vesiä oli mahdollista analysoida omin voimin. Pienenä ongelmana oli, että koko henkilökunta ei mahtunut kemian tiloihin – Eero ja muutama muu henkilö jäi rakennusosastolle ja laboratoriohenkilökunta ja tutkijoita työskenteli kemialla. Lempeä mies oli vaatimaton, tarkka, itsepäinenkin. Eläkevuosinaan Eero vieraili usein Otaniemessä. Uuden vesilaboratorion avajaisia vietettiin 2002. Samana vuonna hänet kutsuttiin myös Teknillisten Tieteiden akatemian jäseneksi. Vastaanotamme suomenja englanninkielisiä, enintään 800 merkin tiivistelmiä sähköpostitse (maija.taka@aalto.fi). Tutkielmat ovat korkeakoulujen omilla verkkosivuilla vapaasti luettavissa. Palsta vesialan opinnäytetöistä Vesitalous-lehden uusi opinnäytetyöpalsta esittelee vesialan viimeisimpiä opinnäytetöitä tuodakseen uusinta tutkimustietoa helpommin löydettäväksi, sekä esitelläkseen alamme vastavalmistuneita asiantuntijoita. Se oli korkeakoulun taholta kompromissi, sillä laboratorio oli verraten pieni ja sijaitsi hieman epäloogisesti kemian rakennuksessa, mutta synergiaetua kemiaan toki oli. Myöhemmin 2000-luvulla vesihuoltotekniikka, vesitalous ja vesirakennus liitettiin myös hallinnollisesti yhdeksi suureksi yksiköksi, vesitekniikaksi. Nykyisin elämme eri maailmassa ja luonnon puhtautta sekä juomaveden laatua arvostetaan entistä enemmän. Tämä kasvatti kriittistä massaa, mikä tehosti ja syvensi merkittävästi käytännön opetusja tutkimustoimintaa. Eero Kajosaari kutsuttiin korkeimman hallinto-oikeuden yli-insinöörineuvokseksi vuonna 1975 ja vuonna 1988 hänet promovoitiin Tallinnan Teknillisen Yliopiston kolmanneksi kunniatohtoriksi, ensimmäisenä ulkomaalaisena. Eläkkeelle jäätyään Eero jatkoi aikansa seuraamista, kielten opiskelua ja järjestötyötä. Onnellisimmillaan hän oli perheensä seurassa. Laboratorion turvin Eero saattoi laajentaa kurssien harjoitustöiden määrää merkittävästi. Julkaisemme ensisijaisesti suomalaisten korkeakoulujen maisterija tohtoritason opinnäytetöiden tiivistelmiä. Viimeinen vierailu oli vuonna 2018 ja uskomme, että hän tunsi silloin ylpeyttä näkemästään. Hän yllätti isäntänsä kielitaidollaan ja piti juhlaluentonsa viroksi aikana, jolloin kielen saattoi tulkita kannanotoksi. Hänen myhäilevä katseensa seurasi tarkasti nuorempia, joita hän kannusti uteliaisuuteen ja näköalojen avartamiseen. Hän oli aina yhtä eläväisen kiinnostunut opetuksen ja tutkimuksen nykytilasta. Hän oli aluksi hieman yksin vääntämässä kättä resursseista perinteisten insinööritieteiden kanssa, mutta vuosien varrella tilanne muuttui. Nykyisissä tiloissa työskentelee noin 80 henkilöä. Ensimmäinen laboratorio saatiin vuonna 1988
Pohjaveden sulfaattipitoisuus on kääntynyt laskuun Haapajärven asemalla. Suomen ympäristökeskuksen kuuden pohjaveden seuranta-aseman 27 vedenlaatumuuttujan aineistoa ja seuranta-asemien lumen kemiallista koostumusta tarkasteltiin visuaalisesti sekä erilaisten tilastollisten analyysien avulla. Tutkielma vapaasti ladattavissa osoitteesta https://helda.helsinki.fi/ handle/10138/335805 Sulfaattipitoisuudet Haapajärven asemalla Luminäyte Pohjavesinäyte Aika m g/ l 1975 1980 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 ,000 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 53 Vesitalous 1/2022. Diplomityön tulosten perusteella suojapumppauksia kehitettiin ja suotoveden pinta on laskenut. Happamoittavan kuormituksen väheneminen 1990-luvulta lähtien näkyi vähitellen pH:n sekä alkaliniteettipitoisuuden nousuna ja sulfaattipitoisuuden laskuna (Kuva). Suojapumppaukset kaivosten vesienhallinnassa: Tapaustutkimus Kevitsan kaivos K ia Kettusen pro gradu -tutkielmassa tarkasteltiin talviaikaisen ilmaperäisen laskeuman pitoisuuksia ja niiden mahdollisia vaikutuksia pohjaveteen vuosina 1975–2018. Mallinnuksilla arvioidut suotoveden ja haitallisten aineiden kulkeutumisreitit (nuolet ja katkoviivanuolet). Raskasmetallipitoisuuksissa havaittiin myös yhteyksiä laskeuman ja pohjaveden kemiallisten koostumusten välillä useammalla asemalla, mutta tulokset eivät olleet suoraviivaisia. Selvin yhteys laskeuman ja pohjaveden välillä löytyi happamoittavan laskeuman ja pohjaveden happamoitumista indikoivien muuttujien välillä. Tutkielma on vapaasti ladattavissa osoitteesta https://trepo.tuni.fi/handle/10024/134775 Talviaikainen ilmaperäinen laskeuma Suomessa ja sen näkyminen pohjaveden koostumuksessa FM Kia Kettunen valmistui Geologian koulutusohjelmasta Helsingin yliopistolta, ja työskentelee nyt tutkijana Asbestija haitta-ainelaboratorio AHA-LAB Oy:ssa. DI Marjo Karnaatti valmistui Tampereen yliopiston Ympäristöja energiatekniikan DI-ohjelmasta työskennellen samalla Boliden Kevitsa Mining Oy:ssa. Marjo Karnaatti tutki diplomityössään rikastushiekka-altaan suotovesien suojapumppausten vaikutusta lähiympäristön pohjavesien pinnan korkeuksiin ja haitallisten aineiden pitoisuuksiin (Kuva). Suojapumppaukset laskivat pohjaveden pinnan korkeutta vain yhdessä tarkkailupisteistä, ja ne eivät vaikuttaneet alueen haitallisten aineiden pitoisuuksiin. (Lähde: SYKE) K aivosten rikastushiekan läpi suotautuvaan veteen liukenee haitallisia aineita. Suojapumppauksien vaikutuksien arvioiminen edellyttää vuosia kestävää haitallisten aineiden pitoisuuksien ja pohjavedenpinnan korkeuksien seurantaa. Tarkkailun perusteella arvioitiin pumppausten vaikutusta ja toteutetun pumppausjärjestelyn soveltuvuutta suotovesien keräämiseen
Tietotekniikka ja datanhallinnan osaaminen korostui myös myönnöissä, sillä Ouluun lahjoitetulla miljoonalla eurolla Oulun yliopisto pyrkii perustamaan uuden professuurin, joka yhdistäisi vesiteknillisen tutkimuksen ja ICT-alan osaamisen. https://www.lehtiluukku.fi/lehdet/vesitalous Digitilaus 12kk 50 eur ja irtonumero 9 eur. Mainiota vuotta 2022 kaikille Vesitalouden lukijoille! MINNA MAASILTA, toiminnanjohtaja, Maaja vesitekniikan tuki ry Maaja vesitekniikan tuen apurahavuosi 2021 Vesitalous-lehden digitaalisia näköispainoksia irtonumeroina ja vuositilauksina voi nyt ostaa lehtiluukku.fi-palvelusta. M VTT jatkoi omaa digiloikkaansa. Lue Vesitalouden digitaalista näköispainosta missä vain ja milloin vain, tilaa digilehti! Maaja vesitekniikan tuki (MVTT) myönsi vuonna 2021 apurahoja ja lahjoituksia lähes 3,8 miljoonaa euroa. Toivottavasti tämä vuosi on tässä suhteessa parempi. Merkittävin yksittäinen kohde oli Oulun yliopiston tekniikan koulutusala, joka sai MVTT:ltä miljoonan euron lahjoituksen. Aiheita, jotka näkyivät useammassakin hakemuksessa vuonna 2021, olivat mm. Miljoonalla on toivottavasti pitkälle kantavia vaikutuksia, jotka levittäytyvät myös Oulun yliopiston ulkopuolelle. Jälleen on takana vuosi, joka ei erityisemmin suosinut lähitapaamisia, vaikka syyspuolella olikin hetki, kun pystyimme ottamaan jopa vieraita toimistollemme. Enää ei tarvitse lähetellä papereita missään vaiheessa prosessia, vaan kaiken voi hoitaa apurahajärjestelmässä. Vuonna 2021 MVTT sai apurahahakemuksia 183 kappaletta. Olemme osallistuneet jo useana vuonna Post Docs in Companies –ohjelmaan, jonka tarkoituksena on yhdistää vastavalmistuneet tohtorit ja suomalaiset yritykset. Monissa hakemuksissa osana oli tänäkin vuonna myös ilmastonmuutoksen tai kasvihuonekaasupäästöjen vaikutusten tutkiminen. Rahoitimme ohjelman viime kevään haussa hanketta, jossa tutkitaan plasmahapetuksen mitoitusperiaatteita vedenpuhdistuksessa. Uudistimme nettisivumme ja sähköistimme koko apurahaprosessin. Myönteisen päätöksen näistä sai 95 kappaletta. isotooppitutkimus, luontopohjaiset ratkaisut (nature-based solutions), kaivosvedet, pohjavedet, vesihuoltoverkostojen omaisuudenhallinta sekä esimerkiksi typen poisto tai talteenotto erilaisissa vesiprosesseissa suometsistä sellutehtaisiin. Hakemuksia tuli jälleen vesija ympäristötekniikan monilta alueilta. 54 www.vesitalous.fi AJANKOHTAISTA
Suomen Vesiyhdistys – Avauspuheenvuoro .......................................................................... Osmo Puurunen / TSV 13:45 Tauko 14:15 Teema 2: Pohjavesi ja vesihuolto – Vesihuoltouudistus pohjavesinäkökulmasta .................................... Outi Zacheus / THL – Pohjavesiosaamisen vienti ............................................................... Irma Hyry / Vaasan Vesi – Vaasa ja Lappeenranta ......................................................................... Elina Anttonen / AFRY – Tietoiskut alueellisesti vesihuoltohankkeista / ................................ Koronavirusepidemian niin edellyttäessä tilaisuus järjestetään kokonaisuudessaan webinaarina. Vesiyhdistyksen jäsenet voivat osallistua kaikkiin vaihtoehtoihin maksutta. • Paneelikeskustelu, jonka aiheena on ”Miten turvataan vedenhankinnan tarpeet tulevaisuudessa”. Juhani Gustafsson / YM – YK:n vesivaroja ja terveyttä koskevan pöytäkirja ............................. Ilmoittautuminen: aukeaa 31.1.2022 mennessä Vesiyhdistyksen www-sivuilla: www.vesiyhdistys.fi • Vesiyhdistyksen kirjallisuuspalkinnon sekä YWP-jaoston vuosipalkinnon saajien julkistus. Johanna Kallio / MMM – AVIn näkökulmia pohjavesiin liittyvään lupakäsittelyihin ................Arto Paananen / AVI – Ilmastonmuutos ja pohjaveden laatu .............................................. Tilaisuus järjestetään hybriditilaisuutena (mahdollisuus osallistua myös etänä). • Mahdolliset ohjelmamuutokset ovat luettavissa www-sivuillamme. Maailman vesipäivän seminaari 22.3.2022 Groundwater, Making the invisible visible – Pohjavesi, Näkymätön näkyväksi Ohjelma: 12:00 Tilaisuuden avaus ............................................................................... Osallistumismaksu: Säätytalolla 100 € (Opiskelijat 50 €) / Etänä 50 € (opiskelijat 25 €). Mahdollinen webinaari on mak su ton. • Jos tilaisuus voidaan pitää Säätytalolla, niin ohjelma jatkuu illanvietolla klo 17:00 alkaen. Maija Jylhä-Ollila / Ramboll Järjestäjä: Suomen Vesiyhdistys Paikka ja aika: Säätytalo, Snellmaninkatu 9–11, Helsinki, klo 12.00 alkaen. 55 Vesitalous 1/2022 Vesi – kohtuullisesti nautittuna – on terveellistä ajankohtaista vesiyhdistykseltä. MMM 12:30 Teema 1: Yleistä pohjavedestä – Yleisesitys pohjavedestä .................................................................. Ritva Britschgi / SYKE – Pohjavedet vesienhoitosuunnitelmissa ........................................... Kirsti Korkka-Niemi / GTK – Pohjavesitiedon lähteet ..................................................................
06 – 420 9500 www.fennowater.fi TUOTTEITAMME: Välppäysyksiköt Hiekanerotusja kuivausyksiköt Lietekaapimet Sekoittimet Lietteentiivistysja kuivausyksiköt Kemikaalinannostelulaitteet Flotaatioyksiköt Lamelliselkeyttimet Sähkö-, instrumentointija automaatiolaitteet Ruuvipuristin FW250/750/0.5, Q= 80 kgTS/h hydraulinen kapasiteetti 6 m³/h. ja lietteenkäsittelylaitteet Hydropress Huber AB | Puh 0207 120 620 info@huber.fi | www.huber.fi www.kaiko.fi Kaiko Oy Henry Fordin katu 5 C 00150 Helsinki Puhelin (09) 684 1010 kaiko@kaiko.fi www.kaiko.fi • Vuodonetsintälaitteet • Vesimittarit • Annostelupumput • Venttiilit • Vedenkäsittelylaitteet Lastausväylä 9, 60100 Seinäjoki Pirjontie 3, 00630 Helsinki Puh. LIIKEHAKEMISTO Slatek (80 x 80) Auma Finland (80 x 85) Huber (80 x 50) Kaiko (80 x 50) Fennowater (80 x 60) Pa-Ve (80x100) b AUTOMAATIOJÄRJESTELMÄT b JÄTEVESIENJA LIETTEENKÄSITTELY b VESIHUOLLON KONEET JA LAITTEET b VEDENKÄSITTELYLAITTEET JA -LAITOKSET Tehdään yhdessä maailman parasta vettä. www.slatek.fi Jäteveden
LIIKEHAKEMISTO Sweco (80 x 40) AFRY (80 x 85) Ramboll (80x60) johanlundberg b SUUNNITTELU JA TUTKIMUS Kaivamattoman (no-dig) tekniikan asiantuntijakonsultit Kaikki uudisasennusja saneerausmenetelmät info@johanlundberg.. Puhtaan veden asiantuntija Autamme asiakkaitamme pohjaveteen ja vedenhankintaan, jätevedenpuhdistukseen, vesihuoltoverkostoihin, hulevesiin ja vesilaitosten johtamiseen liittyvissä kysymyksissä. afry.fi Kemira (80x80) b VESIKEMIKAALIT Älykästä fosforinpoistoa Käy lukemassa kuinka Prahassa on pystytty Kemiran digitaalisella jätevesien fosforinhallintaratkaisulla optimoimaan kemikaalien kulutus ja vastaamaan tiukentuneisiin lupaehtoihin. www.johanlundberg.. WWW.KEMIRA.COM/P-REMOVAL
The practice of forestry affects waterways in almost all pats of the country. Maria Kämäri, Antti Räike and Antti Taskinen: Possibilities to specify river contamination estimates with ongoing monitoring E stimated substance flows in rivers can be substantially differentiated by using water samples or always-on gauges for evaluations of contamination. The impacts of scattered loading in forestry areas on the water quality and ecological condition of rivers and lakes have been monitored since 2008. What are the effects on the condition of water. What is the present condition of water in agricultural areas. Felling volumes have increased in the 2010s. Jukka Aroviita, Jukka Ruuhijärvi, Tapio Sutela and Annika Vilmi: Ecological state of waterways subject to agricultural runoff — What do the 2008–2020 results of MaaMet monitoring show. Anne-Mari Rytkönen, Eeva Nuotio and Olle Häggblom: Bulletin on the action package on water management in the government programme D evelopment related to water management by the agriculture and forestry sector is taking place in many areas. The action package in the government programme puts together plans, programmes and development actions related to water management. When they dry, these sulphiderich sediments of the ancient Litorina Sea cause acidification of the soil and runoff water as well as dissolving metals. Are changes over time visible in the state of rivers and lakes impacted by forestry. And what are the trends in the condition of waterways impacted by agriculture. The MaaMet project has monitored the acidity and metallic content of rivers in Ostrobothnia since 2009. Jari Koskiaho and Sirkka Tattari: Continuous water quality monitoring in a predominantly agricultural drainage basin in the assessment of the impacts of drainage actions carried out Laura Höijer: Embrace the complexity 58 www.vesitalous.fi FINNISH JOURNAL FOR PROFESSIONALS IN THE WATER SECTOR Published six times annually | Editor-in-chief: Minna Maasilta | Address: Annankatu 29 A 18, 00100 Helsinki, Finland ABSTRACTS. For solids and phosphorus, ongoing measurement can even double or triple estimates of annual contamination if occasional water sampling results in an underestimate for concentrations during high flows. For nitrogen loadings, the differences were smaller in an examination of three rivers. Other articles Jukka Aroviita and Lauri Ahopelto: The impacts on waterways of scattered contamination by agriculture and forestry are monitored comprehensively (Editorial) Tero Luukkonen: Geopolymers in water and wastewater treatment: what, why and how. Pia Högmander, Katri Siimes, Tapio Sutela, Anssi Teppo and Jukka Aroviita: Metals in running water in acid sulphate soils F inland’s West Coast has Europe’s most extensive acid sulphate soil areas. The historical use of plant pesticides makes itself visible in groundwater for a long time, but a downward trend can be seen in long-term concentrations. Since 2008, the impacts of scattered loading on the water quality and ecological condition of rivers and lakes have been monitored in the nationwide MaaMet monitoring network. Jukka Aroviita, Jukka Ruuhijärvi, Tapio Sutela and Annika Vilmi: The ecological condition of waterways contaminated by forestry — What do the MaaMet monitoring results for 2008–2020 show. T he impacts of the forestry sector on the waterways have received a great deal of publicity in recent years. T he impact of agriculture on the condition of waterways has long been recognised, and large-studies and actions have been made to reduce contamination. Janne Juvonen: The impacts of contamination by agriculture and forestry on groundwater quality T he effects of agricultural nutrient contamination on groundwater are more noticeable in terms of point loading than through scattered loading
BSAG:ssa otammekin aina huomioon kokonaiskuvan. Maaperän ja ekosysteemien kohentamisen vuoksi onkin alettu puhua myös uudistavasta, regeneratiivisesta viljelystä. Soisi myös, että viljelijällä olisi kollegoita, joiden kanssa pohtia ja oppia yhdessä. Yhteenvetona me panelistit totesimme: ‘seeking for simple solutions is a problem in agriculture – embrace the complexity’. Hiiliviljely tarkoittaa pelkkää hiiltä laajempaa kokonaisuutta. Näin pääsi käymään juuri ennen joulua, loppuvuoden kiireiden keskellä. Itämeren ekologinen kriisi ei ole erillinen ilmastonmuutoksesta, luonnon monimuotoisuuden kadosta tai maaperän tuhoutumisesta. Esimerkkinä hiiliviljely, jonka “maahantuoja” Carbon Action -työssämme olemme Suomessa. Yhteenvetona totesimme, että peltoviljelyn ravinnevirtojen hallinta on monesta osatekijästä muodostuva kokonaisuus, jossa kokonaisuus ratkaisee eikä yksittäinen toimenpide. Kaiken A ja O on hyvässä kasvukunnossa oleva peltomaa. Ilmaston muuttuessa tarvitaan todennäköisesti entistä enemmän toimenpiteitä, jotta pystymme edes ylläpitämään jo saavutetut vesistökuormituksen vähenemät maataloudessa. Työkaverini Eija Hagelbergin kanssa bloggasimme muutama vuosi sitten, kuinka peltojen vesistövaikutuksien vähentämiseen tarvitaan useita menetelmiä*. Parhaiten peltoa hoitaa viljelijä, joka tuntee lohkojensa ominaisuudet, ja jolla on toimenpiteiden työkalupakki, josta valita kulloinkin tilanteeseen sopivia. Monimutkaisuus on hyväksyttävä, jos halumme ratkaisuja, jotka toimivat monitahoisessa todellisuudessa. Entä maatalouden ravinnekuormitus, miten huomioim me kokonaisuuden. Ja toki emme voi unohtaa sitä, kuinka ilmastonmuutos vaikuttaa tähän kaikkeen. Tämä tuo työhön aina uutta. Tarvitaan varsin kokonaisvaltaista, holistista ymmärrystä ja osaamista, eri tieteenalojen ja käytännön osaamisen yhdistämistä. Hyväksy monimutkaisuus LAURA HÖIJER Baltic Sea Action Groupin (BSAG) sisältöjohtaja laura.hoijer@bsag.fi * https://carbonaction.org/fi/peltojen-vesistovaikutuksien-vahentamiseen-tarvitaan-useita-menetelmia/ 59 Vesitalous 1/2022. Ei anneta tämän lannistaa vaan kirittää. Monimutkaisten toisiinsa kytkeytyneiden ongelmien pohdinta on tämän työn suola, mutta on myönnettävä, että joskus kiireisenä ja väsyneenä tämä monimutkaisuus aiheuttaa hetkellistä tuskastumista. Paneelissa pääsin keskustelemaan ruokaketjun huippuosaajien kanssa. Samalla toimenpiteellä ja sen toteuttamiskustannuksilla on mahdollista vähentää kuormitusta paljon tai vähän, riippuen pellon ominaisuuksista ja toimenpiteiden hienosäädöistä. Ehkä tässä yhteydessä toimii parhaiten ‘hyväksy monimutkaisuus’. Muistutimme, että sekä ruuantuotannon että ympäristön kannalta on välttämätöntä saada ravinteet ja vesi pidettyä pellossa viljelykasvien käytössä. Toinen on paikallisuus. Näistä lannistuneista aatoksista minut pelasti sopivaan saumaan osunut erittäin korkeatasoinen kansainvälinen ‘FarmUp’webinaari. Carbon Actionissa haluamme tuoda parhaat tunnetut menetelmät käyttöön niin tutkimuksessa kuin käytännön viljelyssä. Katsomalla kokonaisuutta löydämme myös monihyötyisiä ratkaisuja. Tähän ei ole yksinkertaisia vastauksia. Hiiliviljelyn avulla sidomme hiiltä ilmakehästä kerryttäen maaperän hiilivarastoa, parantaen samalla maan rakennetta ja kasvukuntoa, suojelemme luonnon monimuotoisuutta sekä estämme ravinnevalumia Itämereen. ‘Embrace’ -sanalle on minusta vaikea löytää hyvää käännöstä, se kun kuvastaa minusta montaa asiaa: ‘syleile’, ‘hyväksy avosylin’, ‘omaksu’. Näin koronan jatkuessa viljelijäkoulutukset ja pellonpiennarpäivät ovat käyneet vähiin, mutta webinaarit ja epämuodolliset etätapaamiset jatkuvat ja ovat suosittuja. Ja sen jakamista toisten kanssa. Miten voimme edistää tätä. Ekosysteemin periaatteet on syytä ottaa vakavasti. B SAG:ssa teemme töitä monella rintamalla Itämeren eteen, niin maalla, merellä kuin pinnan alla. Uudistavan viljelyn e-opisto tarjoilee tietoa maksutta jokaiselle kiinnostuneelle. Olemme yhteistyöllä saaneet merkittäviä muutoksia aikaan. Kirsikkana kakussa on viljelijän parantunut kannattavuus. Ja meidän pellon antimista nauttivien tuki. Tilannetajuisuus onkin yksi uudistavan viljelyn kulmakivistä
Laadultaan ja käyttöominaisuuksiltaan se on saman lainen kuin alkuperäinen Ultra Rib 2. Uponor Ultra Rib 2 Blue: jopa 70 % pienemmät hiilidioksidipäästöt Ultra Rib 2 Blue on muovinen viemäriputki, jonka hiilijalanjälki on jopa 70 % pienempi. Ultra Rib 2 Blue täyttää korkeat Nordic Poly Mark -laatuvaatimukset, ja sen odotettu käyttöikä on yli 100 vuotta! Ultra Rib 2 VT 210x265 261021.indd 1 26.10.2021 11.34.13. Se valmistetaan uusiutuvasta raaka-aineesta massatasapainomenetelmää käyttäen