Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012     Tavoitteena on saada tietoa kuormituksen määrästä, laadusta ja vaikutuksista purkualueella. Luovatko useita vuosia jatkuvat ja mutta vain joidenkin tuotantosoiden purkuvesistä kerätyt hetkelliset näytteet riittävän kuvan kuormituksesta, laadusta ja vaikutuksista? Voidaanko tulokset yleistää koskemaan kaikkia soita? Saadaanko vesistötarkkailunäytteistä ja hetkellisistä pintavesien analyyseistä tietoa kuormituksen aiheuttamista muutoksista järvien ekologiaan, pohjan liettymiseen, eliörakenteeseen…… Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012    Melko pienen joen keskivirtaama on noin 10m3/s Fysikaalis-kemiallisiin perusmäärityksiin riittää litran näyte. Se edustaa siis 1/864 000 000 päivävirtaamasta. 1/25 920 000 000 /yhden kuukauden koko vesimäärästä. 1 litran vesinäyte järvestä, jonka keskisyvyys on 7 metriä, edustaa 1/7 000 000 000 koko vesimäärästä. Yksittäiseen analyysiin käytetään yleensä enintään muutamia millilitroja näytettä, joten edustavuus pienenee entisestään. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012       Hetkittäisten näytteenottojen antama tieto esim. mg/l, kerrotaan virtaamalla l/s, Kertomalla edelleen aikajanaa kasvatetaan koskemaan jopa koko vuotta Virtaama Q = m3/s tai l/s Valunta R = mm/a tai mm/d Valuma q = l/s / km2 aikayksikössä tietyltä alueelta valuva vesimäärä , käytetyt yksiköt määrittelevät termit Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012 Jatkuvatoimisilla mittareilla    Mittapadoilla Pumpun toiminta-aikaan suhteuttamalla  Vertailumenetelmillä    Siivikkomittauksilla Volumetrisilla mittauksilla      Mittarit epäkunnossa, suurimmalla osalla soista ei ole Jäässä, padottavat, niitä ei ole Pumput epäkunnossa/jäässä, eivät ole käytössä Valuma-alueet eivät vastaakaan muodoltaan ja kooltaan toisiaan Ei tehdä/ aika ja kustannukset Virtaama tyydytään arvioimaan jonkin toisen kohteen perusteella Tosiasiassa tapahtuu ohivirtauksia, oikovirtauksia, ylivirtauksia, valuntapiikeistä ei saada tietoa ja virtaama x ainemäärä kuormitusarvioinnilta katoaa pohjaa. Reunaojitusten aiheuttamaa kuormitusta ei arvioida. . Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012 • •       Näytteenottohetken virtaama ja vedenlaatu (ainepitoisuudet) kertovat aina kunkin hetken tilanteen näytteenottokohdassa, aineet eivät jakaudu tasaisesti, monia syitä. Vedenlaadussa voi tapahtua hyvin nopeitakin muutoksia. Ojien virtaamissa voi olla suuria ajallisia eroja jo vuorokaudenkin sisällä. Rankkasadekuurot voivat olla hyvinkin paikallisia, kesäsateisuus vaihtelee alueittain (mm vedenjakajaseudut). Valunta ja virtaamat voivat vaihdella alueen keskiarvotietoja suuremmalla vaihteluvälillä. Rinnakkaismittauksia / nollamittauksia virheiden eliminoimiseksi ei tehdä, kustannuksia säästellään laadunvarmennuksessa. Myös jatkuvan tarkkailun soilla voi olla todella pitkiä tarkkailuvälejä tuotantoaikanakin. Suolla tapahtuvaa toimeliaisuutta tai toimettomuutta, olosuhteissa tapahtuvaa muutosta ei järjestelmällisesti arvioida edes hetkellisten näytteiden suhteen. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012 • Vesistökuormitus muodostuu suureksi osaksi kevätylivalumien ja roudattoman kauden (touko-lokakuu) rankkasateiden aikana. • vaihteluväli 570l/s-0,21l/s,kiintoaine 0,68g-1100g/ha/d Sompaneva 2011 • Sateisuus Alkkia 419mm, Sompaneva 332 mm v. 2011, välimatkaa maks. 3 km •    Sateisuuden lisääntyminen merkitsee kuormituksen kasvua. Sateisuuden kasvu itsessään lisää myös niin humuskuormitusta kuin muutakin kuormitusta purkuvesistöissä. Kuivien kausien päätteeksi syntyy usein rankkasateita. Humusaineiden määrä purkuvesissä kasvaa tuotantokauden edetessä ja jo pienet virtaaman lisäykset ovat kertymän kannalta merkittäviä. Suota kuivatettaessa valumavesien määrä lisääntyy ja niin ollen kuormitus kasvaa jo pelkästään kuivatuksen vuoksi. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012 • • • Soiden erilainen kerrostuneisuus, turvemaalaji ja maatuneisuus johtavat siihen, että samankin suon kuormittavuus on erilainen koko tuotannon kestoisen (2540 v) ajan aikana. Ensimmäisten vuosien aikana kuntoonpanovaihe saattaa aiheuttaa kuormittavuuden kasvua, mutta vielä suurempi kuormitus syntyy, kun tuotantosuolla edetään maatuneimpiin kerroksiin. Vesiensuojelumenetelmien BATina suositaan pintavalutuskenttiä tai kosteikkoja, joitten todennäköinen toimintaikä ei riitä kattamaan koko tuotantoaikaa. Kentät kyllästyvät/täyttyvät. Paannejää, jakoputkien ja virtausten ongelmat heikentävät tulosta. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012  Tarkkailu ei huomioi kentällä tapahtuvaa toimeliaisuutta tai toiminnan vähäisyyttä. Tarkkailudataa purettaessa ei kiinnitetä huomiota siihen, miten suuri osa hetkellisistä näytteenotoista sijoittuu tuotantoaikaan, miten suuri osa tuotannon ulkopuolelle. Tarkkailudataa ei suhteuteta nostettuun turvemäärään tai tuotannon kestoon. Tarkkailudataa purkaessa ei oteta huomioon näytteiden edustavuuden heikkenemistä, esimerkiksi laiterikkojen vaikutusta. Oleellisesti kuormituksen laskentaan vaikuttava virtaamatieto joudutaan arvioimaan, kuormitushuippuja ei saada kiinni. Keskiarvoistaminen hukkaa todellista informaatiota, vaihteluvälien runsas ilmeneminen ei raportoinnissa saa riittävää huomiota. Käytönvalvonnan puute ja toimintakulttuurin välinpitämättömyys tuotantosoilla voi olla merkittävä kuormituksen lisätekijä. Turvepöly on lisäksi merkittävästi kuormittava tekijä vesistöille.  Tarkkailudataa tai kuormitusraportointia ei arvioida kriittisesti.        Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012 Kuormituksen arviointivirhettä syntyy, kun  velvoitetarkkailun virtaamatietojen saannissa on yleisesti heikkoutta.  näytteenottojen määrä rajaa pitoisuusarvojen luotettavuutta. Ympäristölupahakemuksissa saatetaan käyttää alueellisesti epäedustavia virtaamatietoja. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012 Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012     Kiintoaine edustaa noin 1/10 orgaanisen aineen kokonaismäärästä, joka valumavesien mukana päätyy vesistöihin. 9/10 orgaanisesta aineesta on muuta hienojakoisempaa tai veteen liuennutta orgaanista ainetta, humusta. Ympäristöluvissa vain kiintoaine (10% orgaanisen aineen määrästä) arvioidaan vuosikuormituksena. Hienojakoisen tai liuenneen orgaanisen aineen kuormittavuutta tai orgaanisen aineen kokonaismäärän kertymää ja kuormittavuutta ei arvioida koko tuotannon 2040 vuotta kestävänä aikana. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012        Kiintoaine valtaa vesistöissä runsaasti tilaa. Kuutiometri suokuiva-ainetta painaa vähän, mutta turpoaa veden vaikutuksesta ja on vielä kymmenkertaisen tilankin ottaessaan sakeaa turveliejua. Hajoamisen seurauksena kiinto- ja humusaineiden ottama tila edelleen moninkertaistuu kiihtyvällä tahdilla. Hienojakoisempi orgaaninen aines asettuu hyllyväksi patjaksi ja tarttuu erilaisille pinnoille ja sen liuennut osa vesitöissä laajenevaksi ja eteenpäin kulkevaksi humusvirraksi. Vesistöjä täyttävä hienoaines on kevyttä, mutta tilaa vievää. Kuormituslaskennassa käytetään kuitenkin painoyksiköitä, eikä mineraalimaan osuutta eritellä. Metsätaloudesta peräisin olevassa kiintoaineessa mineraalimaan osuus on yleensä suurempi. Kun on kyse erilaisista kiintoaineista niiden vertaaminen massan yksiköissä johtaa harhaan. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012     Kemiallinen hapenkulutus CODMn kertoo humusaineiden määrästä valumavesissä. Humuksen kemialliseen hapenkulutukseen perustuva ominaiskuormitus on esim. Länsi-Suomessa 2-kertainen Pohjois-Pohjanmaan ja Kainuun soihin verrattuna ja noin 4- kertainen kaikkiin tuotantosoihin verrattuna Kuormitusluvut vaihtelevat erittäin paljon sekä alueellisesti että soiden kesken. Lupatarkastelussa humusaineiden alueellisia tai soiden välisiä eroja ei tarkastella. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012 • • • Jos CODmn (mg/l/O2) vaihtelee alueellisesti ja soittain, vaihtelee todennäköisesti myös orgaanisen aineen kokonaismäärä. Hapenkulutusarvo (mg/l) voidaan kertoa vielä 1,6:lla orgaanisen aineen kokonaismäärän arvioimiseksi Tästä huolimatta kaikessa lupaharkinnassa käytetään samoja ominaislukukertoimia ja orgaanisen aineen kokonaismäärän sijaan tarkastellaan kiintoaineen määrää. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012     Lupaehdoissa määritellään fosforin ja typen sallittu kuormitus. Orgaanisen aineen kokonaismäärän, kokonaistypen ja kokonaisfosforin suhteet turvetuotantosuon valumavesissä ovat olemassa olevan tiedon ja tutkimuksen perusteella seuraavat kun orgaanista ainetta 100 kg niin kokonaistypen määrä 1,5 – 4,0 kg ja kokonaisfosforin määrä 0,25 - 0,1 kg Lupapäätösten kuormituslaskelmissa kuormittavien aineiden keskinäiset suhdeluvut eivät vastaa edellä esitettyä. Typen ja fosforin kuormitusmäärien perusteella voidaan kuitenkin arvioida, että kiintoainekuormituksen lisäksi vesistöön ajautuu orgaanista ainetta, jonka kokonaismäärää ei lupapäätöksissä tarkastella. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012        Humusvesien luonnolliset humuspitoisuudet CODmn arvoina ovat alle 20 mg/l. Turvetuotannon kuormittamilla joki-ja järvialueilla kemiallisen hapenkulutuksen arvot ovat korkeita. Kuivatusvedet nostavat arvot vähitellen jopa kaksi- kolmekertaisiksi ja pahiten kuormitetuilla vesillä tätäkin korkeammiksi. Väriarvot seuraavat kemiallisen hapenkulutuksen arvoja. Luonnonsoiden äärellä pintavesien humusarvot pysyvät lähellä luonnontilaisen humusjärven arvoja, vaikka valumavesien arvoissa esiintyy vaihtelua. Luonnontilassa suo pidättää ja hillitsee valuntaa. Luonnonsuon virtaussuunnat poikkeavat tuotantosuon virtaussuunnista. Luonnontilaisen järven humuspitoinen vesi on kirkasta. Kun purkuvettä kuormittaa sekä metsätalous että turvetuotanto , tilanne näkyy erityisen korkeana humuspitoisuutena erityisesti latvavesialueilla. Yksinomaan metsätalousmaiden purkuvesissä samaa ilmiötä ei välttämättä ole. Humusvedet ovat jo luonnollisista syistä kuormittuneita. Niiden humuskuorman lisääminen turvetuotannon purkuvesillä voi olla hyvinkin kohtalokasta. Pintavalutuskentät ja kosteikot lisäävät usein purkuvesien humuskuormaa. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012   kuormittavuus vaihtelee jopa monikymmenkertaisesti kuormittavuus määräytyy          turpeen laadun perusteella turvekerrosten rakenteen mukaan maatuneisuusasteen mukaan louhittavan kokonaismäärän ja tuotantoajan mukaan maantieteellisen sijainnin mukaan maaperän alan ja sijoittumisen mukaan valuntaolosuhteiden mukaan (mm. Svahnbäck 2007, Pöyry 2010) tästä huolimatta kuormitusarviointi lasketaan samalla tavoin kaikkien lupahakemusten yhteydessä laskentaperusteita tarkemmin esittelemättä. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012    Gtk:n tutkimista soista on tarkat suoprofiilit. Yleisesti on hyväksytty se tosiasia, että maatuneisuuden kasvu merkitsee lisääntynyttä humuskuormitusta. Suosvahn-mallinnuksella on mahdollista arvioida käyttöön otettavien soiden tuotannonaikaista kuormittavuutta orgaanisen aineen, humusaineiden, ravinteiden ja raudan ja pHvaikutusten osalta. (L.Svahnbäck) Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012         Kullakin järvellä on oma yksilöllinen kuormituksen sietokyky. Järvillä on omanlaisensa lämpö,- kaasu- ja ravinnetalous. Yksilöllistä kykyä sietää voidaan haarukoida monin eri tavoin. Pelkkä pitoisuuslisäyksien laskenta johtaa väärille jäljille. Järvien kyky vastaanottaa kuormaa perustuu mm, hydrologiaan, valuma-alueen kokoon, sateisuuteen, pohjavesisyöttöisyyteen, sijaintiin vesistöketjussa viipymään, kerrostuneisuuteen, morfologiaan, tilavuuteen, syvänteiden määrään/puuttumiseen, suojaisuuteen, avoimuuteen, maaperään, rantojen, saarisuuteen, luusuan paikkaan, järvityyppiin, ekologiaan, järvityyppiin sisäisen kuormituksen riskiin, eliöstöön jne. PAIKKATIEDOT AVUKSI! Järven kuormitushistoria ja pohjan ravinnevarastot ja hapettomuusriski kasvattavat sisäisen kuormituksen mahdollisuutta. Järviin kohdistuva muu paine on riippuvaista ympäristön olosuhteista. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012    Ainevirtaamat tai fysikaalis- kemialliset arvot eivät riittävästi kerro sitä, millainen vaikutus kuormituksella on purkuvesistöihin. Ainevirtaamiin ( vieläpä todennäköisesti virheellisiin määriin) perustuva ominaiskuormituslaskenta ei anna ympäristölupapäätösten pohjaksi riittävää tietoa arvioida vaikutuksia. Turvetuotannon raportoinnissa voidaan tehdä oikeita johtopäätöksiä vain, mikäli näytteet edustavat tutkimuskohdetta ja analyysit ja taustatiedot ovat luotettavia. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012        Turvetuotannon velvoitetarkkailun menetelmiin ei kuulu systemaattinen biologinen havainnointi. Liettyminen, hapenkulutuksen kasvu, veden värin lisääntyminen, muutokset ravinnetaloudessa ja ravintoverkoissa näkyvät haitallisina muutoksina, limoittumisena, eliörakenteen vinoutumisena, bakteerikannan kasvuna, kalaston elinolosuhteiden heikentymisenä järvissä. Humusaineiden kuljettamana vesistöön päätyy metalleja ym haitallisia aineita. Kiintoaines ja osa hienojakoisesta flokkiintuvasta orgaanisesta aineesta jää pysyvästi järviin kuluttamaan happivarantoja. Humushiukkasten hajoamisen myötä lisääntyvä pinta-ala tarjoaa tarttumismahdollisuuden myös muusta syystä vesistöön ajautuvalle fosforille. Humusaineiden vuoksi tapahtuvia vesikemian muutoksia ei juurikaan tunneta. Velvoitetarkkailua ei ole yhdennetty VPD-periaatteitten mukaiseksi ekologisen tilan tarkkailuksi. Tästä huolimatta vesien tilaa saatetaan ilman ekologista tiedon tukea verrata tyyppiluokituksiin. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012        Ennakkoarviointi Seuranta Vertaileva arviointi TARVITAAN PAREMPIA ARVIOINTITYÖKALUJA! VPD ei ole kirosana! VPD asettaa tavoitteita, mutta tarjoaa myös keinoja 10 vuotta VPD:tä 10 vuotta turvetuotannon ympäristölupia ja ympäristölupien valvontaa, ei juuri mitään yhteistä! Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012      On lisättävä selvitykset järvien ekologisesta lähtötilanteesta, niiden ominaispiirteistä ja kuormitustilanteesta. Järvien ja luontotyyppien silmälläpidettävyys/ uhanalaisuus otettava huomioon. Vesienhoidolliset resurssit eivät riitä. Kustannusvastuu tulee olla sillä, joka aikoo käyttää vesistöä purkuvetenä. Vaikutuksen arvioimiseksi muutamat (ja usein vanhat) fy-ke tiedot ovat täysin riittämättömiä. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012      Vesien virkistyskäyttöarvo on arvotettava oikein. Vesiympäristöillä on suuri sosiaalinen ja hyvinvointia ylläpitävä merkitys. Kansalaisten omaisuudella on laillinen suoja. Järviä on paljon, mutta useimpien vesitilavuus on pieni ja ne ovat herkkiä kuormituksen aiheuttamille haitoille. Ympäristölupapäätöksiä tehtäessä vesien virkistyskäytölle aiheutuvaa haittaa ei pidä vähätellä. Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012     HUOMIOTA HUMUSVESIIN –SEMINAARI Tarkemmin www.ysy.fi ILMOITTAUTUMINEN 4.4. mennessä Humusvesien ekolologiaa, Tukos- hanke, BioTar- hanke, Ilmastonmuutoksen vaikutus Arja Pihlaja SLL/Jyväskylä 17.3.2012