1. No category

VESIHALLITUS—NATIONAL BOARD OF WATERS, FINLAND
Tiedotus
Report
JAAKKO PAASIVIRTA, JUKKA SÄRKKÄ, JUHA KNUUTINEN
TAPIO LESKIJÄRVI JA AALE ROOS
VESISTÖIHIN JOUTUVIEN KLOORIFENOLIEN
TUTKIMUS SUOMESSA
PERTTi HEINONEN
POHJAKASVUSTOTUTKI MU KSET (PERI FYTON)
REHEVÖITYMISEN ARVIOINNISSA
MATTI VERTA
TEKOALTAIDEN KALOJEN ELOHOPEA
PITOISUU DET VUONNA 1980 JA ARVIO
PITOISUUKSIEN KEHITTYMISESTÄ
HELSINKI 1981
Tekijät ovat vastuussa julkaisun sisällöstä. eikä siihen voida vedota vesihallituksen virallisena kannanottona
VESIHALLITUKSEN TIEDOTUKSIA koskevat tilaukset: Valtion painatuskeskus PL 516, 00101 Helsinki
10,
puh. 90-53901 1/julkaisutilaukset
ISBN 951-46-6000-5
ISSN 0355-0745
a
Jaakko Paasivirta , Jukka Sarkka
Tapio Leskijärvi
ja Aale Roos
,
Juha Knuutinen
a
VESIST5IHIN JOUTUVIEN KLOORIFENOLIEN TUTKIMUS SUOMESSA
Jyväskylän yliopiston aKemian laitos, b3iologian laitos,
°Lktkk
5
VESISTÖIHIN JOUTUVIEN KLOORIFENOLIEN TUTKIMUS SUOMESSA
SISÄLLYSLUETTELO
Sivu
1
Johdanto
7
2
Aikaisemmat tutkimukset
7
3
Malliaineet
8
4
Ympäristötutkimukset
11
5
Tulokset ja niiden tarkastelu
13
6
Yhteenveto
18
Kirjallisuus
19
JOHD ANTO
Jyväskylän yliopistossa on toiminut Ympäristökem
ian ja Bio
logian Tutkimuskeskus, nimettynä projektiorganisaati
ona
vuodesta 1977, mutta käytännön monitieteisenä tutki
musyhtei—
sönä jo loppuvuodesta 1971 lähtien.
Toiminta käynnistyi
kemian laitoksen päätutkimusalan, rakennekeriian
,
soveltami—
sella biologian laitoksen harjoittamaan ympärist
ömyrkkyjen
vaikutusten tutkimukseen.
Laajan ja syväilisen tutkimusyh—
teistyön teki alussa mahdolliseksi Suomen Akat
emian voimakas
rahoitus vuosina 1972-1975, joka hieman supp
eampana jatkuu
edelleen
Pitkäaikaisen työn tuloksena on viime vuosina
ol
lut mahdollista toimia kansainvälisen tiedeyhteisön
kärjessä
selvitettäessä ympäristöön pääsevien kemikaal
ien mahdollista
haitallisuutta laboratoriotutkimuksin, mutta myös
suoraan
luonnon ympäristöstä tehtävin ravintoketjuanalyy
sein
Hyvä
esimerkki Tutkimuskeskuksen saavutuksista on tämä
sisävesis—
töihin pääsevien kloorifenolien kulkeutumist
a ja mahdollista
rikastumista koskeva tutkimus, jonka voi esit
tää saaneen al
kunsa jo vuonna 1973 ja joka huipentui 1978 koot
tujen ympä—
ristönäytteiden arlalyyseissä ja tuloskäsitte
lyissä.
2
AIKAISEMMAT
TUTKIMUKSET
Kloorifenolien yleismaailmallisesta merk
ityksestä myrkkyinä,
mahdollisesti ympäristömyrkkyinä, kertoo arti
kkeli Kemia-Kemi
—lehdessä vuonna 197$ (Paasivirta 1978
Ensimmäiset havain
)
not maailmassa kloorifenolien esiintymisestä
ravintoketjussa
tekivät Jyväskylän tutkijat Päijänteen kalaja simpukkanäyt
teistä vuonna 1973 (Paasivirta ym.
1975)
Silloin tunnistet—
tim 2,4,6-trikloorifenoli (3) ja pentakloorifenoli (10) sekä
havaittiin olevan mahdollisesti muita klo
orifenoleita.
Pitoi—
suudet olivat erittäin pieniä, luokkaa ng/g
eli ppb, mutta
erosivat alueittain, jopa merkitsevästi.
Vuonna 1975 löydet
tiin (Kiviranta ja Miettinen 1976) torjunta-a
ine—fenoksihap—
pojen jäämien ohella 2,4,5—trikloorifenolia
(4) yleisesti
Suomen jokivesistä.
Sittemmin identifioitiin mm. pentakioori—
fenolia (10) hyvin laajalti vesistöistä
ja yllämainittujen
aineiden lisäksi 2,6—dikloorifenoli (1) ,
2,3,4,6—tetrakloori
fenoli (7), tetraklooriquajakoli (11)
ja tetrakloorikatekoli
(12) mm. Saimaan ja Tvärminnen haukinäy
tteistä (Paasivirta
1978)
.
Tunnettujen päästötietojen perusteella
esitettiin (Paasivir
ta ym. 1976) arvio, että monomeerlsia kloo
rifenoleja joutuu
Suomesta vesistöihin vuosittain 3 t vede
npuhdistamoista, 10 t
torjunta—aineista ja 30 t sellun valk
aisusta.
Mikäli tämä
43 tonnin määrä jakaantuisi tasaises
ti Suomen sisävesiin, mer
kitsisi se noin 1,4 kg:n kuormitusta neliö
kilometriä kohti
vuodessa3tai sisävesien koko virtaamas
sa pitoisuutta lähes
0,5 mg/m
eli 0,5 mikroqrammaa litrassa.
Orgaanisille jäämille kuitenkin on omin
aista niiden suurempi
rasva— kuin vesiliukoisuus (mikäli niissä ei
ole runsaasti OH
3
yms. ryhmiä). Tämän johdosta ne kerääntyvät vesiekosystee
missä oleviin eliöihin, bioakkumuloituvat. Jos edelleen
jäämät ovat hitaasti metaboloituvia, kuten kloorifenoleista
monet, on mahdollista niiden rikastuminen, biomagnifikoitu
minen, ravintoketjussa haitallisiksi pitoisuuksiksi asti.
Ne ovat silloin potentiaalisia ympäristömyrkkyjä. Rikastu
mista voidaan testata laboratoriossa käyttäen malliekosys—
teemejä, mutta varmaa tietoa aineen käyttäytymisestä todel
lisessa luonnonympäristössä ei tällä tavoin saada. Tulos
on ainakin tarkistettava ympäristöstä suoraan otettujen ra—
vintoketjun eri tasoja edustavien näytteiden analyysien kaut
ta, ravintoketjututkimuksella. Kloorifenoleista on muualla
tehty etupäässä toksisuus- ja muita laboratoriotutkimuksia.
Laitosteimue aikaisemmat vesiekosysteemien, erityisesti Päi
jänteen, ympäristömyrkkytutkimukset ovat luoneet tarvittavan
tiedon ja kokomuksen taloudoli Laen tutkimussuunni halun,
nilytteenoton, näytteiden käsittelyn, kemiallisen analysoin
nin, tilastollisen tuloskäsittelyn ja tulosten tulkinnan
suorittamiseksi erittäin rajoitetun tutkimusmäärärahan puit
teissa. Suoritus on monitieteellinen. Siinä yhdistetään
biologian, kemian, tilastotieteen ja automaattisen tietojenkäsittelyn asiantuntemusta.
3
MALLIAINEET
Ravintoketjututkimuksen tekee mahdolliseksi malliaineiden ja
analytiikan valmius. Kloorifenolien osalta tätä ryhdyttiin
luomaan Jyväskylän yliopiston kemian laitoksella vuodesta
1974 lähtien. Rahoitustukea antoivat Suomen Akatemia, teol
lisuus (Kemira Oy ja Enso—Gutzeit Oy) sekä myöhemmässä vai
heessa Maj ja Tor Nesslingin säätiö kloorifenolien rakennekemian päätutkijalle Juha Knuutiselle. Viimemainittu on kes
kittynyt malliaineiden synteeseihin ja rakenteiden todistami—
seen mm. NMR-spektroskopialla. Toiset tutkijat, ensin Hannu
Karinkanta ja Päivi Tuomainen kehittivät kloorifenolien ana
lysointiin sopivia lasikapillaarikolonneja. Kaasukromatogra—
fista menetelmää kehittivät erityisesti myös Esa Simpura,
Juhani Tarhanen ja Timo Sahi. Tätä nykyä on rakenteeltaan
todistettuja monomeeristen kloorifenolien malliaineita 70
eri yhdistettä (kuva 1).
Kaikki 19 mahdollista kloorifenolia olivat kaupallisina saa
tavissa, mutta useat ostetut aineet jouduttiin puhdistamaan
härmistämällä, tislaamalla, jakokiteytyksellä tai pylväs—
nestekromatografialla.
Kaikki mahdolliset yhdeksän kloori
katekolia syntetisoitiin joko katekolin kloorauksella tai
Dakin-metodilla, missä suoritetaan klooratun hydroksibents
aidehydin vetyperoksidihapetus.
Klooriguajakolien synteesit tapahtuivat guajakolia klooraa—
malla tai vastaavan kloorikatekolin metyloinnilla DMSO:lla
NaOH—liuoksessa (Knuutinen ja Tarhanen l981a).
Tuotteiden
eristämisessä ja puhdistuksessa käytettiin preparatiivista
ohutkerroskromatoqrafiaa ja pylväs-nestekromatograf iaa
(Knuutinen ja Paasivirta 1980, Knuutinen ja Tarhanen 198lb).
9
OH
HO
CLN
N—ktoori—
fenotit (19)
N— ktoori—
katekotit(9)
N—kLoori—
guajakoLit (15)
OH
OHC
N—kLoori—
2.6—dimetoksi—
fenotit (3)
OH
CLN
IJrCLN
cHo
N—kLoori—
anisoLit (9)
N—kLoori—
o— hydmksi—
bentsatdehydit(1S)
N—ktoori—
p—hydroksi—
bentsatdehydit (9)
Kuva 1. Kloorifenolimalliaineiden rakenteiden yleiskaavat
ja nimet sekä joulukuussa 1980 Jyväskylän yliopistossa val
miina olevien ao. malliaineiden lukumäärät.
2,6-dimetoksifenolien kloorauksilla on saatu aikaan kolme
malliainetta. Tämän sarjan puuttuvat kaksi isomeeriä pyri
tään valmistamaan vuoden 1981 aikana. Klooratut 2,6-dime—
toksifenolit ovat koivusellun kloorivalkaisun jäämiä.
2,6dimetoksifenolista saatiin myös erinomainen sisäinen stan
dardi MCPA-jäämien analysoimiseen ympäristönäytteistä
(Sattar ja Paasivirta 1980).
Malliaineiden rakennetodistuksessa on erityisen vaikeaa eri
isomeerien klooriatomien sijainnin varmistaminen. Siihen
on tarvittu monissa tapauksissa kytkeytyneitten hiili—l3—NMR—
spektrien mittaus ja tulkinta (Knuutinen ja Tarhanen 1980,
Knuutinen ym. 1980).
Luotu malliainekokoelma on otettu käyttöön ensin Jyväskyläs
sä ympäristö- ja tuotenäytteiden analytiikan kehittämisessä
ja jo melko varhaisessa vaiheessa vuodesta 1977 lähtien mm.
Kaukas Oy:n, Kymi Kymmene:n ja Enso-Gutzeit Oy:n tutkimuk
sissa, jotka tähtäävät prosessien parantamiseen ja jätelie—
men puhdistamiseen.
Serlachius Oy on käyttänyt malflainei—
ta tuotteiden kloorianisolikontaminaattien analytiikassa
ja Keskuslaboratorio vuonna 1979 alkaneessa kloorivalkaisun
tutkimuksessa analytiikan kehittämiseksi.
Lukuisille muil
le tutkimusryhmille Suomessa (VTT, Helsingin ja Kuopion kor
keakoulut) ja ulkomailla (Ruotsi, Norja, Iso-Britannia, Ka
nada ja USA) on myös lähetetty Iso-Eritanniasta myös vasta—
vuoroisesti saatu, malliaineita.
O
10
OH
CI
CI
C I%Ct
så•CI
® 2, 6—
OH
dikloocifenoli
2,L,6— triktoorifenoti
OH
H3CQ
CI
2,L ,5—tri kloori fenoli
dikioori—
guajakoti
3,5—diktoori—
2,6— dimetoksi fenoti
cLct
Ci
CI
,6—tetra—
kloor i te no Ii
OH
triktoori—
guaj ako Ii
Ct
(
-
2,6 —dimetoksifenoti
OH
tetraktoori—
g u aja koti
tetrakioorikatekoli
Kuva 2. Keski—Suomen vesistöjen ravintoketjunäytteistä 1978
analysoidut kloorifenoliyhdisteet.
4
Vuoden 1978 alussa m1ia1r
oko
a iita
i2kien klooni—
va1kaisUjäteli011l kiocriL} o2cr
smp
ntaen referens
3
siksi ympäristätUtkZTJuk5i5 ‘arLen
arvittaVa 1iärahoitus
ravintoketUbutp111iuSta
vai kuu s aLi u kes 3—Susmen vesipii
rin vesiensuojelumdk5Ui5t6
osilta 1979 a l98O
systemaat
tisesti analyssitdvakSl oLot t i in 12 v distettä (kuva 2)
joista 2, GdikIoQrifC noli (1v littin puhtaider alueiden
Tvärminnen hiu( t (Paasii t a 1978 , Saimaan muh ajden .aluei
den hauet (Simpura ja Sa1con, sul1 sun tiet’
iöydettyflä
komponenttina a muut, yl
siee 2-12
mlouyivaikaisufl pää
Lausukr0mat0JLd
tuotteina,
—detuktonin ol
;s 2
lessa hermkä
aili sit
s1,aLLliiC aineille,
monok1ooriton01ja ja useLpia t 3 t iienolu
ym. i vielä
voitu havaita.
Knneves
nek
L evestuoce
Jyväskyj
11utehdac
N
Päisnne
O km 200
0
10
20km 30
-J
Ku’a
(P)
3.
ja
J%yLtueflQtt0lJe
Konx;eredeilä (1<)
81
nä;
i18
2:
2ä.Lärite6l
12
suj.
Kloorival]cai
kulkeutuinisen tutkjmin09 oli pääirj
al.8
to
ot
en
teen
te
yt
(kuva 3) valinnassa
na
Vatian•
järven fläytteenottoa]
oli valit 5 km änekoskep valkai
n
a
lt
se
le
ok
uo
at
ul
ap
S
al
Päjjäntefl havaiopikka P oli
edellisestä 40 km alaspäin veden vir
ja ton—
fleveden näytteenotoal
K Vlävi Puolella
Iuonnot
seksi mallialueeksi Oletettuna
Pkijänfl Ristinselän näyt—
l
a_
iJ
i
pa
tt
to
u
P
ot
s kleVestuoreen valkaisu
ik
en
yö
a
m
te
v
jääm sekä Jzäskylän ja Vaajako5 asutus- ja teolljsuus
pääs
Mutta Konnevede_täkin löyde
iin kloorifenolijR
miä, mille selityksek5 vojdaaa esjttä 10—25 km YläVirtaan
sijaitsee sahalaiosfron päästöt ja mahdo]lin kaukokul
keutuminen
Näyteaineiso
kuului plankto1
jota otettiin neljänä ajan
kohtana kesällä 1978 kultakin alueel&a vetämällä moottoni
Veneen perässä haavisarjaa
missä olivat Päällekkä 100 ja
25 mikro7in haavit
Sarja erottaa Suureksi osaksi eläin- ja
kasviplanktonin toisistaan
kerättiin
kahta lsokokojsta lajia:
(ärvisiefl) ja
jolta kelatniin scelt
la ja enittain lsosllpai5elia pohjanaral_a
_mentt_
Pohjased
j_
näytteet otet kunkin osa—alueen vertikaalilj
(5 eri
syvyyttä) Kajak•nouti__ 2 cm:n viipaleifla Siten, että se—
dimenttipatsas jaettiin 0—2 cm:n ja 4—6 cm:n viiealeiksj
Kaloja Pyydystettiin verkoilla ja näytekaloks4
särkiä k0koluokkaa 20-120 g ja haukja 900—11QQ 5.
Tällä ta
Voin aineistoa rajoitta__ pyrittiin mm,
eliminoimaan yksi
lön koon vaikutusta tuloksiin
Näytteiden käsitte135a pynittiip 051r
ulkopuolinen konta
minoituminen
EsimerkiksI plankto1 panti ensIn lasipuiloon
laskeutumaai
Sltter vesi dekatojtiin
pois ja vähemmän vet
tuore plankt0n slirretjjn pahviseen pakastinrasi•
aan, jonka analyysi oli 0soittanuL jään1ävapak5j
Muut näyt—
teet käänjtt±in alumiinifoi00
j
ia
e
kj
Kai
flYtt
Säilytet•
iin ennen analysoinfia pakastettuina
Sa
:s
l5°c
on Selostettu tarkeiiin kansainväi555
julkaisus5 (Paasivjrta ym. 1980)
Peniaatteena oli uuttamj
nen orgaaii5een liuotinseoksee
happamasta (pä alle 3) näyt—
en
li
no
en
fe
teestä
in
ni
hajaan RaON—
m
oo
kl
siirtä
anioninvai
1
j5
Ja
ai
us
nV
it
ni
käsitellystä uutteest
ro
io
ir
happamajia
ti
i1
in
ni
so
ti
aa
eetteniliä
et
va
so
ni
de
ja määnjtys lasi—
diat
Kuvan 2 esit—
tämjtp 12 kloorjFenolist
tehty Seos toimi kvantjtoinnin ul—
%oiseIa standandina
Yhteersä analysoit±10 150 nävtettä
FK Tapio
suorittI näytteenoto kesällä 1972 FT Juk
ka Särkän ohdo1 ja analysoiin_t prof, Jaakko
Paasivirran
I0Jldo1la vuosina 1978—79
it
FE Aal
n
os
Ro
suo
tulosten
statisti51 käsitte17 Jv’5p1
skuk
l±opist
Y
iaskenke
5
TULOK’P
‘1
A
P.N
‘
Vain katL: vtustott tts;ituisa ahestet%0:t; (1’-ava 2)
iöytyi
.Lnttqhtl.
sana jZWri oJ: at 2,4,6—trikloerireno—
1 (3), 2,314,C—t 11’-.
‘
r’ ‘o.rifcrofl
7)
(10 , 4,, — riki
ric
•i..
; ii’,
jakoi]. (11)
)
a tetLflLoriatI\0cct!± ii) .
tI’.Lta 1Iis’flt h.iva’ tim
vain sat.iinaiu..tsti, niistä .iseiwmir 2 ,.—ti±klrcr1 feno.ia (1).
Edellä eir tu
u!i “htiot tti v,jt,n
4aa rnukac
sta—
tistis€
“s trt’yn,
ii
..ul,k’i4 on £ltyiscoh aissti
seiott tv. th-i nsr.!:ere —1- !id,ss tI3aSfl trta yr. jqn .
Täs
sä yhtr-ydess-I käsitc-1:än er. m’mtamia päättCoksia.
ricraoO
‘
-
-
En
.
..
sit’t
p
a
-
L
tS
‘a
sz,nnat
kottu tauitsi:cn
1i:ji..nt. rIs s’aiti, nutti sen ‘soi—
tim
jolitivin 1±o!ttsest2 r-jihtti:ist’ ck a’iaiyy—
sihajoii’
cxi
-.
osot’aa
ast.
A..ucden “.i tsil pnflaunor ‘j
t’L.itt i’.
0t1untaseiia
varlan sianalsiflä kufle :in rrc:tatasol n erikseenEnem
män kus-- j,:ol’t t’faak°istu soit’i -‘te
it r’ai (p-eO,l)
eroa LtCiS1U%)a
r -s 3 n
V P r.
Tetrikioori—
1 c
Eenola. (;
1-.fl !•cr ii .1” t’• vtt.. ‘-wn)’in tasai—
:.‘
semmin ;a]i-t’ .-Lta eli - cuir. :tut 3&ämit.
7ri—
kaoorifenc-Ii (2), tri)r4orrinajs-oia (&
j terraktoorigua—
jakcl
‘2.) puo - 1 iaz
1a aar uitet ,s s’c flZ4i ,aman—
l2isescc su.tcssa. n’idex. . ,ois.ias KonnevedUiS oli 1—3 %
ja Päijänteellä 26—2
Vatianär”en titoisuudesta.
.a
O
-
..
-r
auud..t, :lcar
Ö7dc
s- 1 airocsta vi der kcrkinaisiiie
patoa.3’iuksill .3ietLii:i e’1 poulaatioirta runsast1 mer—
ktserii positiL’s!a ;:r.rrc:narir.lta.
T i.dn’riquajakoll
efl
tö) ei ‘iiut
-anssa.
‘
Trof’
t -a
zU 3tZ en
,
it-i o: stt
rPa:’ 11111
ta 1 avlnto—
ketjussa, tutkittiin n.. n ianssl—I-.atyy5Cfi, t’ka osoitti
merkitse-; Ui pit-xi
-t ‘-aan ‘JF icsflä1 n t-il&cs2 rsa.
Trofiatasojn. jarjesi’ tcflr anilyy 1.. j9 t ‘-ila c esi
tefl tcuiuko&sa 2.
sa-isc
Tauluknn 2 Där-cst-’ .
esta 1
r1j
viittez.
kacttiracc
eri y±:3isttidn —‘Ldoili—
fj
. mdi—
&,
1 1 1 s•jait—
L ‘r’-sS’-fl
-4r.cleIla.
, •4 ..•Irik t,c:rife—
JOE
O
-O
Isät )L1 orn &
*t
a
siis.
sevat ärjostyI:sc-bs !14n:t-ti.I Dä
Täi1inen e’ -.-amn :..da— t..t.:it
ioitr ‘3, ja ‘ctr
.‘j i’jalc.ri ‘
-i
11 jaämi la on nyös oima%as po-itflincn kri
kanssa.
OOOOO
‘Icincr. ralli
r
‘r
ym
‘
jd s. ii
i.
1
lasketa; -i iti ii.
iämän j
•i nt a i
k
men naiti.t1t--tascn, D1•a-:L. n,
—.
tai 1-iaineis’-j na’Jaan fl)jj tt’arc’-t: ra’. t;:kt..
1
1’l
c-a—,
1 ‘Ii—
, SirkF 1 y
i.
-la
flIrf—iä’ijii,iLc isu
t978)
sst ir in 1
tu pylväsiiaqi araeLia taas 4.
-
na.
Näil—
laatio rasvan
t:
i.
i,
kui
t.zLa kol
•-‘s’:.
Ver—
st —‘i. tizista
;iisinirt.
. t
ym.
loc ot batatrnoitistet—
;
0
2,21
0,80
9,14
3,73
0
1,44
10
9
K
Plor.k—
1<
0
V
10,4
15,1
17,2
0
0
0
0
0
4,90
9,91
52,0
0
23,3
0
13,2
2,22
1,42
0,62
—
—
2,00
9,53
3,80
3,02
11,2
5,34
9,48
38,6
29,3
17,5
1,16
0,73
0,35
33,4
37,5
50,1
63,0
5,89
6,00
40,4
9,95
7,7
1,96
0,73
0,18
7,95 15,6
14,3 10,5
4,08
23,1
0,1
0
41,1
0
2,62
36,7
1,56
0,59
0,34
0,85
0,71
0,32
0
1,25
8,85
1,36
1,31
0,54
28,0
23,1
3,51
20,6
17,7
6,55
—
1,08
0,17
0,93
1,13
1,05
3,76
14,7
1,95
4,04
13,0
2,96
1,01
1,68
0,44
6,36
2,43
1,12
6,30
1,45
2,56
2,22
1,33
0,73
0
0
9,28 10,4
9,90 1,73
0,26
1,34
5,60
1,18
0,68
1,98
3,81
1,68
5,62
1,57
0,47
4,44
3,47
2,83
7,44
1,53
0
3,68
35,3
0,2
0
51,1
0
2,50
6,05
0,58
3,00
6,55
0
8,65
46,5
0,63
0,52
0
0,69
0,90
‘4,84
12,8
1,13
0,96
5,87
18,5
11,0
3,07
6,60
2,08
16,4
8,39
0,62
1,62
1,77
0,63
10,5
10,1
5,03
6,49
5,72
3,04
1,98
1,34
0,65
0,83
0,53
0 72
40,0
14,9
12,4
1,82
3,42
8,26
20,2
11,1
19,0
2,19
6,41
11,5
2,03
1,05
1,40
aplanktonin tuorepaino laskettiin sen kuivapainosta kertomalla luvulla 13,69,
Sa—
rentt!
0—2 cm
San
4,68
10,7
27,?
0
0
0
4
4
3
V
5
5
5
0
0
2,45
4
4
4
K
0
Plank—
ton
>200
0
25
<oiarktcnV
<200 ‘n
0,36
6,86
4,96
5
5
5
K
0
V
53,4
5,29
0
0
4,67
55,9
K
0
0
Järvi—
sieni
pukka
K
Särki
1,6
18,1
19,1
0,79
17,3
13,6
V
8
6
10
K
P
V
katri
1,37
0,77
3,15
1,02
2,24
1,86
1,00
0
9,43
15,3
0,41
4,68
0,94
20,6
4,93
0
19,6
2,40
0,05
0
16,0
0
5,30
17,0
0
6,87
20,0
0,13
4,79
0,42
11,1
4,94
0
14,4
5,83
0,03
0
10,3
0
6,42
50,4
1,77
2,23
2,24
1,17
1,37
0,96
—
1,24
—
2,00
2,00
0,68
—
—
1,15
1,12
—
0,83
0,34
—
1,55
—
1,67
1,36
0,41
—
—
3,74
68,7
250
2,82
1,13
1,31
1,74
40,4
192
2,15
1,70
1,30
1,71
0,58
1,42
1,11
1,04
1,75
1,58
1,64
21,5
9,55
112
5,63
22,0
572
15,1
8,58
108
3,22
13,9
348
1,35
0,85
0,69
9,64
6.18
4,75
7,30
7.24
6,84
—
1,10
1,48
2,95
7,33
2,68
5,09
0
7,01
45,3
0,92
0,70
0,84
4,03
8,30
20,0
4,37
11,9
23,3
0
4,10
78,5
1,42
1,36
0,96
5,67
13,9
14,4
3,99
10,2
15,0
,
,,,,
Trikioori±enoli (3) Tetrakloorifenoli (7) Pntaklcorifenoli (10) Triklooriouajakoli (8) Tetrakiooriguajakoli (11) Tetrakloorikatekoh (12)
cv
s
cv
x
s
x
cv
cv
x
s
s
x
cv
s
x
cv
s
x
10
10
N
Alias
Laji
laskettuina.a
Taulukko 1. Ana2vvsitulokset (tunnusluvut) ng/g (ppb) tuorepainosta—arvoina paitsi sedimentistä kuivapainosta
Merkit K, P ja V tarkoittavat näytenotoalueita (kuva 3) , N on analysoitujen näytteiden lukumäärä, x analyysiÄnalysoitujen aineiden rakenteet ilmenevät
tulosten keskiarvo, s standardipoikkeama ja cv variaatiokerroin.
kuvasta 2,
l3ulu
suuruusjJsstyaer
taso yLinnä. niukk
2ikloor— Jo rn
fonoli (3) rc; Li
Särki
1o
i
f
a
LC
lrt
(
v—
e L
x ki
vi
c
0 0 i
TT
i
tilr;
a
(
oli ( 2)
sv
i
Havi
Jirviieri
Eläin
plankto
o.
Jail
Kasvi
L
i
plcflktli
80
1
20
1j1
finn
[1
Kerr
sed mr
at
4
Kuudcn aiooi
eI IL ci
FJ)
pln1 Lo
s r
V
yo
j
tö
5D
aH
at
t in
(&v3t tikau)
1
1
31
C
tj Jssa
n
Lai
t
rkky or PCI3, DJ)Y
L Liaon
rr
os_
Jakaantuman perusteella nähdään tutkituissa jäämissä kolme
eri ryhmää,
Ensimmäinen ryhmä, jota voidaan pitää ekosystee
min kannalta vähiten vaarallisena, muodostuu heikosti rasva—
liukoisista aineista pentakioorifenoli (10) jä tetrakioori—
katekoli (12, mm. 10:n ja 11:n metaboliitti)
Niiden pitoi—
.
suus planktonissa on korkeampi kuin kaloissa ja niitä löytyy
yleisesti pohjasedimentistä: tetrakloorikatekolia jopa yli
20 vuotta vanhasta kerroksesta.
Toisen ryhmän aineet esiin
tyvät runsaampina kaloissa, mutta rikastumista särjestä hau—
keen ei ilmene.
Kuitenkin ympäristömyrkyt PCB ja DDT kuulu
vat tähän ryhmään,
Kyseessä ovat rasvaan kerääntyvät kestä
vät yhdisteet, joiden mahdollista rikastumista olisi syytä
tutkia ravintoketjun korkeammilta tasoilta,
Kioorifenoleis—
ta tähän ryhmään kuuluvat 2,4,6-trikloorifenoli (3), 2,3,4,6—
tetrakloorjfenoli (7) ja 4,S,6—triklooriguajakoli (8)
Kol
mannen ryhmän malliaine on ravintoketjussa voimakkaasti ri—
kastuva elohopea, joka vesiekosysteemissä on suurimmaksi osak
si metyylielohopean muodossa (Paasivirta ym. 1975). Tetra
klooriguajakoli (11) käyttäytyy samalla tavalla ja on siten
mahdollinen biosidi.
Kun lisäksi Iaboratoriokokejlla on to
dettu aineen suuri myrkyllisyys kaloille (Leach ja Thakore
1975) ja erittäin hidas metaboloituminen kaloista pois puh—
taassa vedessä pidettäessä (Karlsson ym. 1977), kloorifeno
lien myrkyllisyys—, metabolia—, rikastumis— ja päästöjen vä—
hentämistutkimuksissa täytyy tetraklooriguajakolia (11) pitää
ensimmäisen prioriteetin kohteena.
.
Löydettyjen jäämien alkuperästä kertovat eri alueiden pitoi—
suuksien suhteet.
Nditä suhteita voidaan myös kuvata alueel—
lisiila keskiarvoilla koko ravintoketjussa sedimentti mukaan
luettuna
(kuva 5)
ng/g
17/.L
1111
Hv
100
80
60
F
H
0
KPV
KPV
KPV
0
r’
KPV
-
—
KPV
0
Kuva 5, Keskimääräiset pitoisuudet koko ray i nto1:etusso (se—
oimentti, kasviplankton, eläinplankton, järvisieni, särki,
hanki) Konnevedei.lä (K), P0hjois—Päijänteel (P) ja Vatian—
järvellä (V)
Jäämien numerot kuten kuvassa 2,
.
.1
(j
Oit.
,
4.
t
•aI .s
3aast.. 00Z.L’t
.i:’
r’t o’ ‘t ‘n
•.)
...,
-‘
:nr
‘.
...r:
•
—
0
1’
mmk
jnr
.1
mentJas
.
ciaaL
-:
.
Cl.-
1
7
:.
‘0
-
.-;,
-1
1
•
-
t—i
‘
7
O
J.
fl.
.
.‘
1
.
—.
-
.
-.--
:ytaen
:
•
OO••
-
0
-
Lanto—
•t:.-.
r
1
--
1
1
t.ii..
-;L
..
t
-
• —.
-
.
o:-cncdo—
,:-
-
•
ei 0
5
tO
•
0••
.--
aI
1
-
1.
.‘.it.
ja
.bC0t:
-
A
-1
-
Ob
2c01.a
‘sC
ec.ttti
n:)
ta.
31
:eccen
O
Joutu
‘
.!.
:..
Pbnta.r±cL
.
1.
.
•
vimz” J
•t
1980
,
Pt..t-;.:.
to.
sitU
hekbac1c...
.‘
r
—
—
•.
•
Oli’
—
Ot
1
——
.
1
t
1
.:
,
.
•‘
•
le—
(Ahlmng
ijolta
i ja
.z.-i-!c.:ita
dcl—
..
aO
j..as’
Ja
ii.
Seoi.mt’ ...en
1on
-
..L
.
-I
‘
-2
O
tot
—
.
—
O
ti’-dU’:S1:::-
.
‘‘•
•
‘:.
1
;•
.
.
r4
:
.1
C •
-‘
-
.
•
.:
.
..
•
-
•-
—
0
•
fla
i:r.
-
:t. koonfero—
1 .0)
.•.
r
!
.
isl.i
-
•a.a
1
—
c..
s:
0
,
O
O
]er,..jj:-n
‘I
-
IlO
tcnkin F-’;U:lz
L&kI
me
rten
.
_aärven
-‘•
c0
kaisui
t
tOta’
4.’:! --
•
.
R ym
Q..1731
Yt-
.
-
. -
0
)
g
.
--
fl
‘•.
•
1
-
•
a’ ..±.. :
LläiL tt11,
.)C
00
-
0
L0fli
•I1
j
-.
-
cl
.
O
0,
41
bUU
n:tr
-
Catifl y
55
asti.
:ht
:oLr-t:
nä’s .L.—’i L .trfl
:.
Suone
1Lz
tedi—
yi...ecta
•.
1
‘
-‘i..-ita
‘‘
•i
.
.‘?.
-
n:j-O•
t
i
psrai..dn.
z’ItzdnstutTa,
.•i
it..’:r
-—
:-
.
‘
•O’
.
4
r.än
ne
1
ooo
-
jr.
.
-.
.
kolme JA- v.1” cr”z
Tet,a:io%,rfl!:t—-J..
t’:—t: :--— .‘t’’1:
30 Ofl
:.i,
c- .u—:t
.
‘.i
r.
‘..
-
a..C.
...i
.
.L
d1k
4
3
-
0n
•
-.
‘.
-‘
-
-
tsuudet
0
.
•
...-
csfl.d1S
.it
-
.1
Ot
£
ni
‘.
ha.
1-si
1
it
-
)Et -‘ii
•
flriCfi1
-
.i’
!‘
-t
-1
-
dS
d0:.ic
C 1
‘i
ci
t.3b0
•j
-
.
c
a’.
•
1
4a
tQi—
tCfl in 2itää
:h’Jistä haitat
18
6
YHTEENVETO
Ympäristömyrkkyinä mahdollisesti tärkeiden kloorifenoliyhdis
teiden malliaineita on valmistettu ja rakenteeltaan todistet
tu 70 eri yMistettä. Näistä kahtatoista on systemaattisesti
analysoitu kolmen Keski—Suomen vesistäalueen ravintoketjunäyt
teistä. Kuusi näistä aineista esiintyi yleisesti. Tulosten
tilastollinen käsittely osoitti valkaisujäämänä muodostuvan
tetraklooriguajakolin olevan tutkituista aineista voimakkaim
min ravintoketjussa rikastuva ja siten olevan mahdollisesti
varteenotettava ympäristömyrkky. Sellun valkaisu laitosten
ja sahojen puunkyllästämöiden osuudet kloorifenolisaastumi
sen tutkituilla alueilla voitiin kartoittaa.
19
Ahling, B. 1980. Emission of organic substances from combustion.
Esitelmä kokouksessa “Workshop, Impact of Chlorinatea
Dioxins and Related Ccnpounds on the Environment”, Rooma
22.—24 .10.1980.
Karlsson, M., Lindström, K., Nordin, J., Landner, L. & Sörensen, J.
1977. Klorerade fenoler i blekerjaylutar från sulfatmassa
accumulerades i fisk. STFI—meddelande serie B Nr 437 (AS
B: 22), SCAN-FORSKiypop Nr 1266, Svenska Träforsknings—
institutet.
Kiviranta, A. & Miettinen, V. 1976. Eekämpningsmedel och vattendragen,
Organiska miljöqifter i vatten, NORIPORSK Miljövårdsekrete
riatet Puhlikation 1976, 2: 427—441.
Knuutinen, J., Laatikainen, R. & Paasivirta, J. 1980. A Statistica].
udy of the Additivities of Substituent Effects in the
C NMR Chemical Shifts of Hydroxy— and Chloro-substjtuted
Benzenes. Org. Magn. Reson. 14, 5: 360—365.
Knuutinen, 3. & Paasivirta, J. 1980. Thin-layer chromatograpiiy of
chlorinated guaiacols. J. Chromatogr. 194: 55-61.
Knuutjnen, J. & Tarhanen, J131980. Structure determination of chlorin
ated guaiacols by
C NMR spectroscopy, Report No. 77, AB
STRAcTS, NMR—Symposiwn, Oulu 4.—5.9.1980.
Knuutinen, J. & Tarhanen, J. l981a. Limited methylation of chlorinated
l,2—benzenedjols to chlorinated 2—methoxyphenoj.s. J. Chem.
Enq. Data. 26: 347.
Knuutjnen, J. & Tarhanen, J. 19811,. Thin-layer chromatography of chlor
inated guaiacols. J. Chromatogr. 207: 154—158.
Leach, J.M. & Thakore, A.N. 1975. Isolation and Identificatjon of
Constituents Toxic to Juvenile Rainbow Trout (Salmo qairdneri)
in Caustic Extractjon Effluents from Kraft Pulpmill Bleach
Plants. J. Fish. Res. Bd. Can. 32: 1249—1257.
Paasivirta, J. 1978. Kloorifenolit
myrkkyjä, ehkä ympäristamyrkkyjä.
Kemia—Kemi 1978, 5: 367—370.
—
Paasivirta, J., Hattula, M—L. & Särkkä, J. 1975. Päijänteen ravinto—
ketiujen
Jyväskylän yliopisto 1975, 1-111.
Paasivirta, 3., Hattula, M—L,, Särkkä, J. & Knuutinen, J. 1976. Chlor—
inated Phenols in Finnish Aguatic Ecosystem. Kemia-Kemi 1976,
3: 12.
Paasivirta, J., Särkkä, J., Leskijärvi, T. & Roos, A. 1980. Transpor—
taUon and enrichjijent of chlorinatej phenolic compounds in
different aguatio food chains. Chemosphere 9: 441-456.
Sattar, “LA. & Paasivirta, J. 1980. Fate of the herbicide MCPA in soil.
Analysis of the residues of MCPA by an interna]. standard
method. Chemosphere 9: 365-375.
Särkkä,
J, Hattula, ‘L-L, Paasivirta, J. & Janatuinen, J. 1978.
Mercury and chlorinated hydrocarbons in the food chain of
Lake Päijänne, Fin1and Holarctic Ecoli 1: 326—332
te
LI
o
63
te
0
te
j•1
P1)
jlfl
%OI
(0
>4
W
-.
Z
o
Ei
>4
04
Ei
0)
E
1-4
1
.,-I
0)
0
Ei
Ei
N
Ei
o
Ei4
00
0
0
1-4
.4:0
b
0 Z
044
Ui
c’i
0
43
(0
t
.C
0
ei
On
43
0
OO
43
UI
10
ear4ca
E
Oei
el
0
43
s
0
cl
UI
‘ei
0
fl
0
Ei
W
43
ei
.2
d
E
UI
CD
CM
43
COCN(’0fl
nnnnn
UI
10
W
ei
flfli0CDO
nnnnn
33
90d.2
0
UI
.2
0
UI
ei
10
ei
E
‘ei
UIMUI’-I10
000.20
EnMOI
i-lld10nsS
0-40-40-49
9-eieiwo
.
1
3owwww
.
Ei00>IzI
.
Ei00D’W
.
eiCMfl’
.
UiUiLUitn
.
eiCMfl’4
.2MMOei
ZOOeiOei9
.2MM0ei
9eieihil
eiCdrld
UIMflei10
000.20
E’nMOl
0
0
ei
‘ii
10-1.2
‘
10
‘ei
.2
43
0
Ei
0
E
UI
G
d
0
.2
E
e
‘1
k
UI
(0
09
099
0
43
>i3
E
UI
‘ei
UI
0
431Ø
43
C
0
t
‘ei
G
Op4
(0
On
0
4.)
UI”4
10’4Z
lbl
>On
WeiO
1009
MUI
OnE>
.CWUI
0010
04HM
.
eiCM
C”IClCM
0%
m
>4
0
33
0
>
C
0
0
43
.C
N
0
‘
0
UI
UI
‘ei
10
ei
-1
OO
h
ei
ei
33
0
0
33
33
‘ei
‘-4
25
1
JONDANTO
Vesistöjen veden laatua on järjestelmllj55j tarkkailtu
maassamme l9GO-luvun alkuvuosista alkaen. Nykyisessä laa—
juudessaan tarkkailu tuottaa vesistöistämme lähes puoli
miljoonaa laatutietoa vuosittain. Pääosa näistä on tulok
sia fysikaalisista ja kemiallisista määrityksista, jotka
kuvaavat itse vesimaäsaa eli biotooppia. Veden elämää eli
biokenoosia selvittäviä tutkimuksia on sitä vastoin suh
teellisen vähän. Laajemmin on tutkittu vain kasviplanjcto•
nin määriä ja koostumusta järvissä.
Tarkkailun avulla on pystytty kuitenkin luomaan luotettava
kuva sisävesiemme etenkin järvien tilasta. Tutkimustulos..
ten Perusteellispi käsittely on johtamassa myös parempiin
arvioihin vesistöjen kehittymisestä, joskin nimenomaan täs
sä suhteessa biologiaan liittyvien tietojen niukkuus vai
keuttaa työtä.
Varsin puutteelliseksi on osoittautunut jokivesistöjen laa
dun ja sen kehittymisen tarkkailu. Pelkkä vesimassan laa
dun mittaaminen ei näytä riittävän joen tilan ja sen käyttö
kelpoisuuden arviointiin. Vesi on joessa nopeasti vaihtuvaa,
mikä vaikeuttaa tuntuvasti tarkkailun suorittamista. Laatuvaihtelut ovat myös suuria ja nopeita luonnostaan puhtailla
kiri alueilla. Jätevesien kuormittamilla jokivesisti
vaihtelut veden laadussa ovat osoittautuneet suuriksi ja vai
keasti seurattaviksi. Hajakuormj5, ojitukse ja vesistön
rakentaminen tekevät vesistön veden laadun tarkkailun lisäk
si monissa jokivesistöissä todella hankalaksi ja tuloksiltaan
vaikeasti tulkittavaksi
Eräänä jokivesistöje ongelmana on niiden uoman rehevöitymi..
nen. Jänivesjin soveltuvista, rehevaitymistä kuvaavista
biologisjst menetelmistä, kuten kasviplanktontutkj_fluksesta
ja perustuotantomittauksista ei virtaavissa vesissä ole apua.
Virtaavien vesien tärkeimmän perustuotantoyh5j5 muodosta—
vatkin monissa tapauksissa pohjassa, kivien ym:n pinnoilla
kasvavat levät,
Näiden kasvustojen voidaan
olettaa myös reagoivan nopeimmin ohivirtaavaa veden laadun
muutoksiin. Muualla maailmassa onkin suhteellisen paljon
käytetty biologisia menetej.,,iä jokivese laadun tarkkailus
sa ja niiden tilan arvioinnissa. Varsin usein nämä tutkimuk
set ovat kohdistuneet juuri
(Brown
1973, Weitzel 1979).
Suomessa perifytonia on tutkittu vain harvoissa tapauksissa.
Sisävesissä perifytonin määrittämismenetelmää on kehitetty
Jyväskyl yliopistoa biologian laitoksena (Eloranta & Kun
nas 1976). Vesihallitasessa ei perifytonjs ollut aiempaa
tulosmateriaalia
2
POHJ
UTtI
2 1
1
LFJT
7
call
cisiupa—
‘1
1
1
t
£
1
1
1
12
-
To
r
t
.‘
z’ suit
2
0
ifl
-j
1
‘
01 ae”raaVa
o
1’
1’
1
t
1i nit.
Iv svant or—
1
.t
1
tmiäisen
‘r
c
r
‘28).
sc rjalli—
3
‘c
cc
ai
1
1
Yö
1
T
1
‘1
1
1.
SJPO’lfl—
9 csitt&ä
sy onyymik
E
SI
n
ii
pari
ä
tart
Tt
tu
j
Se
•1O
s’
r
1
art
1
-a
1
CI
1
11
O
T
lci oa ustoilla.
a r.uun alustoille
tifyto—
r
Ii ikutu h&viol
,
a
1’
11
1
a jnr—
‘avi.”i
oot
issä)
(1’
a ti ‘. r—
ttavissä
‘2
i
-rofoi—
r
ts
k
1.
‘aat
1.
t
1
)0
cncnnar
vava
1
YO
1
.
1
ztuo
r ii—
tta
te—
t
1
C
1
1
i
t
ti’
1.
1
1
t
r
la—
1
aotnUn
i
27
150
50
700
3
200
c
D
150
100
Kuva 1, Perifytonin viljelyteline. A = ponttooni, 3 = levy
jen kiinnitysteline, C = kiinnityksen järjestäminen ja D
muovi levy.
28
klorofyllin. Pinta-alojen arviointi on näissä tapauksissa
tuottanut vaikeuksia (Hellawell 1978).
Hyvin yleisesti perifytonin tutkimuksessa onkin siirrytty
keinotekoisiin alustoihin. Näinä on käytetty lasia, muovia,
puuta, kiveä jne. Valikoima kirjallisuudessa on varsin
laaja. Lasi ja muovi ovat yleisiimain käytettyjä (Henrici
1936, Yount 1956, Weitzel 1979, MUller 1980).
Lasialustan etuna on se, että kasvustoja voidaan suoraan
värjätä (tai säilöä) mikroskooppista tarkastelua varten.
Haittapuolena on lasialustojen rikkoutumisherkkyys. Muovi
alustat kestävät pitkäaikaisessa viljelyssä paremmin. Myös
perifytonin poisto alustalta on helppoa (MUller 1980).
Keinoalustojen viljelyaika on vaihdellut hyvin suurissa rajois
sa. Lyhimpänt aikana on esitetty 24 tuntia (Henrici 1936),
jolloin tutkimus on kohdistunut lähinnä bakteerien selvitte
lyyn. Pisin kirjallisuudesta löytämäni inkubointiaika on
ollut 335 päivää (Yount 1956). Eloranta & Kunnas (1976,
1979) ovat selvitelleet Suomen oloihin sopivaa inkubointi
aikaa ja päätyneet noin 3—4 viikkoon.
Suurin osa perifytontutkimuksista on kohdistunut lajiston
ja sen muutosten selvittämiseen. Perifytonin kvantiteetin
mittana on käytetty haihdutus- ja hehkutusjäännöstä, kunto
aine—, klorofylli— ja ATP—pitoisuutta sekä irroitetun massan
energiasisältöä.
3
TUTKIMUKSEN
TARKOITUS
Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kokeilla perifytonin
määrittämistä erilaisissa resipienteissä. Siikajoella py
rittiin selvittämään lisäksi Uljuan tekojänen rehevöittä
vää vaikutusta jokiuomaan ja Siikakoskella kalankasvatuksen
vaikutusta virtaavaan vesistöön. Virojoella kokeiltiin eri
laisia inkubointitelineitä. Etelä-Saimaalla menetelmää käy
tettiin sellujätevesien likaamalla järvialueella. Tutkimuk
sen tuloksia on käytetty hyväksi suunniteltaessa kesien 1981
ja 1982 pohjakasvustoselvityksiä.
4
TUTKIMUSMENETELMA
Tässä tutkimuksessa käytetty tapa perifytonin määrittämisek—
si virtaavassa vedessä on modifioitu Jyväskylän yliopiston
biologian laitoksen soveltamasta menetelmästä (Eloranta &
Kunnas 1976). Kuvan 1 mukainen laitteisto on ankkuroitu
jokeen siten, että levyt (10 x 15 cm) ovat olleet virran—
suuntaisia. Levyjen viljelysyvyys on ollut 20-35 cm. Vil
jelyaikana on pidetty kolmea viikkoa, jonka jälkeen muovi
29
set kasvulevyt on vaihdettu uusiin
Levyt on suljettu inkuboinnin jälkeen minigrip-pusseihin
(yksi levy kuhunkin pussiin) ja kuljetettu laboratorioon,
jossa niiden käsittely on tapahtunut vielä samana päivänä.
Kuljetuksen aikaisen kuivumisen estämiseksi on pusseihin
lisätty 5-10 ml tislattua vettä.
Levyille kerääntynyt perifyton irroitettiin muovilevyllä
raaputtamalla ja tislatulla vedellä samalla huuhtoen,
Irroitettu massa huuhdeltiin tiettyyn, tarkkaan vesimäärään,
Yleensä nestemäärä oli 500 ml,
Perifyton pyrittiin voimak
kaasti ravistellen hajottamaan näytteeseen.
Levyistä teh
tiin 3—5 rinnakkaisnäytettä kultakin havaintopaikalta ja
havaintokerralta.
Kunkin levyn pinta-alana on pidetty 300
cm 2
,
Levyjä ei ole käytetty uudelleen, koska ne perifytonin pois
tamisen yhteydessä naarmuuntuvat.
Tällöin myös perifytonin
kiinnittymismahdollisuudet muuttuvat.
200
150
100
Kuva 2,
Järvitutkimuksessa käytetty perifytonin viljelyteline
JO,
Perifyton mZiLr.,. .ec. t 1.aJLdutLsja_fln,5
hehkutushyja jo XI..
IoI’set on Laskettu ja il
61
s.
L
iJ’k
mo tcttu rtnta— Iay’cs
JAagror. mi4rittistä
.%o..t
ta
h
n
c
qs
öt
ite
3S
va
LajisLo on
säi’
rÅyc
0Imafljnzl.
ä
tu
n
n
asg
at
mi
4n
tli
vaan S-ikajoe näytteistä.
wen’I
‘utk
lkheyi
-
.ce.,r
tirj1.
..in
Lteläesaipi,,atia
dtvtetcjjn
...
1j
!
yj
1w
ilv
a1
4i
ra
t.rt
(ku’iia 2).
1utiscnta
q
.r
1v
tP
jä
i.i
vy
ol
va
Le
“ksi
jfler rimaitkaisnäytteitä
ei samasta .e1aneest: szrtc.
tertfrc..:_je,*, Vtijelysyvyy5
oli noin 50 cm ja hortcoztaaiij€.tyn
noii 60—70 cm. Viljely»-c
aika oli. ictilme ,ii’-:-.3.
L’
vil)elyn Jälkeen
s1
a
i\o
Cisorstaalijeyj
all
la
In
’
pa
n.
a..
B0
ku
iui
sam
l’t
rirta
ja askettu tu—
periryton on .icroita-3 rnoanjlto juol’
stL ar.joi.Jen
iee
a
r,4
]okset koko ,&.J1La—a1.ni(k
5Iibäxa.ä4
.fl
z1.
.
s?.
i
ci..
vaitaQ,a
LO
....L Zjna.lla.
-
‘--
.j!.
S
TUl KIktus XL”.:
.t
]1 tS,......1 k’..sajla t9eO ne’jÅflä alu—
PohJakesvust(;_.kifl
)lflO
ecl.a. .15LsL’
Ja Jnojo,cij oli
‘
‘.Lh10tkL, ‘n..
a
j
sö
i
s-b
si
0Ie
aiL
ie
n
uc
o.
)oki
....al
sellii4atevesien
ja
rr
ap
r
jä
ftt
sj
rm
0.
c
‘.
kto
S
‘
0
ve°s
5.1 SITr1J(,Kj
(te; V
,
1
9—’ka;
—!
07g
O
-.
-‘
0
0•
1O)
..
ika11a
0
-;
—
lt
fl o
£
ti:’.
‘
tsrtausnoj.us ola
oof
L Jjaan
:c.
sus tr’2’
, Lni.
tekoa Liai
‘t kr
:: «-i ja rirtaus....
fl0p6’s n31 Lau,afltoaL,..,.. 41 1cy.ar S’1a1 1.
S.4zmtstei’.
LtZST.1574.
vaikeutti JObSojn fleaaLjt ..e-s ;ear.
‘lideljä kerral
la .4 saat.i •flhifl..r.
.
•
Koliras paikk..
3’
4arts.La;sa ?aanjjaa-i menev4n tien
La
n
,..e
la
sil
alaptc
Iirtausope5 o’ tällä paikalla melko
lr
.na
p..
pieni.
VeJen
I.cra:0..11ajatclut rktcjvaf Joitakin le
vyjä.
vojp
.
--
z
‘
a.
l•t 3?la
.eca
i..S..%Jj4
fl
palim, etti sc’yt
o:ii.t
paik4j.J- ol.i. . ‘4a’3 r ‘.
.ai.
JIis:nnj Sa.Zta
SLa.ij1 ki
Ii. SL’L3IpL
ia
‘•
ii
‘t’ a
a
•O•j
! va t !4icat
:: na1.enmi,
1” lia.
•
‘«
03
•
-
‘k
coeaL,:ka
.
.n
&i.m—
kina ni n
tirt.ausnijeus tällä
‘r-k
aLa.
.
.
bijaitsi
Jirtausnopeus
0.J)
tcg--
flFrj- toisjrtaaii. Eroja
qi
rjn
n’ I’:sr’1se
Sillat saattoivat hio—
.-vt ;
c4asra
t’-1,o kirkonkylän koh—
•1»5t’’f
3]-
+OULUNSALO
RUUKKI
O HAVAINTOPAKKA
MK 1:600000
-
Kuva
3.
Perifytonin hvaintopaika: Si:fka1oelia
Lamujärvi
52
SIIKAKOSKI
Konneveden eteläpuoliselta vesistöalueeita tutkittiin peri
fytonia kolmella havaintopaikalla (kuva 4)
Kuva 4, Perifytonin havaintopaikat Siikakoskella ja sen
alapuolisella vesistöalueella
Havaintopaikka 1 sijaitsi Siikakoskessa kalanviljelylaitok
Kivipohjaisella paikalla virtausnopeus
sen yläpuolella.
Pohjassa oli havaittavissaruskehta
oli huomattavan suuri.
va kasvusto läpi kesän.
Havaintopaikka 2 (Kellankoski) sijaitsi voimalaitoksen ylä
Virtausnopeus oli Siikakoskea huomattavasti hi—
kanavassa.
taampi.
Valaistus saattoi myös olla vähäisempää kuin Siika
koskella.
Alin hava ntopaikka, Van invirta ( 3) oli fuontuol aan vorrat—
Lav issa Siikakoskt.n liavainLopaikkaan
Virtausnopeus oli suu—
.ri ja paikka jj kiv.ipohjainen.
.
5.3 VIROJQj
Virojoella oli vain kaksi havaintoasea
Havaintopaj}ka 1
Q4)
%3
952
67l
si
(3—
sijait
lähellä Virojoen suistoa Virolah—
della.
Virtausnopeus joessa oli tällä kohdalla pieni.
Ve—
densyvyys oli noin yksi metri,
Havaintopaikka 2 (3—672933—53214) oli Pitkäkoskelia rnyllyn
Joki on tällä kohdalla järvimäjne0, syvyyttä
yläalaassa
jä
ita
tre
use
ja virtausnopeus pienehkö.
me
5.4 ETELÄ-SÄIM
Etelä—Saimaalla perifytontutkimuksia tehtiin seitsemällä
asemalla.
Näistä kuusi sijaitsi sellutehtaai jätevesien
alla
alueella (asemat 2—7) a yksi asema ti) vertailu—
likaam
na puhtaalla Pien—Saimaalla (kuva 5)
oli
ankkuroitu rantaveteen noin 1—2 metrin syvyisille paikoille.
Laivaliikenne ja aallokko ovat saattaneet heiluttaa teljnei—
tä joillakin asemi;la niin kovasti, että leuville tarttunut—
ta ainesta on irronnut niistä.
.
6
ET
TUTKIMUSTUZOKS
on esitetty taulukoituna liitteissä.
Sa—
rnoin liitteisiin on kerätty tärkeimpien kasvuun vaikutta—
ylen ravinteiden pitoisuudet havaintopaikoilta
6.1 SIIKÄJOKI
Uljuan yläkanavass perifyLonii määrät (klorofylljnä ilmajs—
tuna) ovat vaihdelleet välillä 0,3-10,3 mg/m2 keskiarvon
ollessa 4,10 rng/rn2 (s
4,22),
Naksirniarro saavutettiin
elokuun alkupuoliskolla
Veden lämpötila oli tällöin korkea.
Perifytonin lajisto oli yleensä varsin vähälajinen.
Kaikki
lajit kuuluivat piileviin, nnales—levien yleensä ollessa
vallitsevina (osuus massasta 60—90 %)
Rehevyyt kuvaavien
rales—levjen osuus ei ylittänyt 30 %:a kokonaismassasta
yhdelläk0 viljelykerii
.
Uljuan tekoaltaan alakanarasa virtausnopeus vaihteli suures
ti säännöstelystä riippuen.
Perifytonin määrät tklorofylli—
nä ilmaistuna) ovat vaihdelleet välillh 0,1-12,9 mg/m2 kes—
kiarvon ollessa 6,10 mg/rn2 ts = 6,96).
Maksiiiarvo oli hei
näkuun loppupuoliskolla
Lajistoa dominoi7at tälläkin ase
malla yleensä Prnales-piilevät
Elokuun lopulla levästö
kuitenkin muuttui voimakkaasti Ulotrichale5\7jjerleyie
muo
dostaessa noin 90 1 koko
kuvaa täy
densi syyskuun alussa Qscillatorja tenuis—sjnjl0l löyty—
mincn tevyiltä.
Sen määrä oli kuionkjn vähäinoi.
34
Kuva
5
Perifytonin havaintopa.tkat EteiäSaimaaiia
Rantsilassa naytcasanan virtasncaeus oli pieneopi kuin Ul—
juan alakanavassa.
Kuitenkin peri fytonio möär5t olivat
täällä tuntuvasti koreaxir
Uäa ät Vaiiteliiat (klorofyl—
linä ilmaistuna)
,6 3
“Ii”
iarion oiiessa
17,5 mg/m2 (s
10,14).
Maks)hiarvo havaittiir cloauun alku
puoliskolla,
esä1uun alussa Pennales—orjle’äi olivat domi—
j’7p sar’
heinäkuussa, joskin täiljIn tarautiin jo näyt—
teestä joitakin Oscil1atori_lirnosa—snileviä.
Liokuussa ja
syyskuun alussa lajisto oi monipuolinen.
Pennales—niilevät
olivat edelleen doninovina, rt1utta näyttissä esiintyi myös
ntra1es—piiieriä, Ulotrc ales riherlaviä ja citakin
Qscillatorja siiiil viä.
.
—
Paavolassa lurifytoni
no rä uloo’
0LLUP0
e1liseen
Rantsilan nävteasemean,
lorv fpli;na
maur
erifl’tonia
Oij 7,4—19,2 nom2
sjar-r ulj 13,9 n’m
5,67)
Maksjmj saavutettjjr tiiläkn asevi la elonuass.
Kesä— ja
heinäkuussa dominoinjoa ollvo
Pennaies—niilevljt,
Myös
Ulotrichales—vihtrlcj3 esiantp7}kT3a n.iyteissä.
Elo—
ssa donoivina olirat Centra± s-piile at.
Ulotrichales—
viherlevien osuis oli 1oLssut ja näytt
ssä (‘ ityi myös
Oscillatoria siniisväs,
Syyruuu alussa vai lits vina lajei—
na olli at Ulotricha s—vi e levät a 2eirnals—nii1evä t
Myös tällöin esiintlL
is’ ssä mälnin .sciLlatariasjn1levää
Siikajoen kirkolla s14aitse’alla asemalla pcri:r-tonln määrät
(klorofyllinä ilrnajstuna) vaihtelivat välllä 1,5—4,8 mg/m
2
keskiaron ollessa 3,4 mg
1,39)
(s
Määrät olivat muu
hun Siikajokeei ‘errat aina rlhaiset,
Maksimi mitattiin täl
läkin asemalla elck ussa.
Kesä) uussa dominoivat Pennales—
piilevät, heinäkuussa Centrales-p1]cvät ja Desmadiales-viher—
levät.
Syyskuussa olivat Jominoivina iälleen Pennales—piile—
vät.
Huomattainta tämän palkan perif tonlojisaossa oli
Osclllatoria—siniieär esiinrvminen jossain määrin jokaisella
näytteenottokeiralia.
Puosalmmilaan ieää esiintyi elokuun
lopussa ja syyskuun alussr
Perifytonin määrä vaihtelee kesan akara i’omattavasti, mikä
johtuu lämpötilan ja velomäärän muuttumisesta näin pitkän
havaintojakson aikana.
}ior.2eimnat biom.assat (klorofyllinä
ilmaistuna) on mitattu elokuun alJ:upuolisko] la.
Vesistön tilan selvittei yn kannalta
on
kuitenkin tode o, miten ni omassa o’ a 1 vaihdclleet eri näyt—
teenottokertjina Joen eri paikoi sa
Passa mieiessä tutkimus
onnistui varsin huonosti
Yhteräisiä, Ka2kki navaintopaikat
käsittäviä sarjja saatiin min ka si.
Toinen näistä onneksi
sattui ilmeiseen oer ifytonan maksimijakson klO.? .—20 .8.)
Kuvassa 6 on esitetty Iriiltonin määrän vaihtelut näinä
kah
tena
jaksona sekä lisäksi koko haraintcjaJ:scn (29.5. —10.9.)
keskiarvona,
Uljuan tekulärven viikurus
± ole havajttjvissi jr5littömäst±
alakanuvassa,
Reho’bi iv
t Uljuan allas ei ju ir i vaikuta
khottjrat
v ri fltu’ n
‘n iän verr otuna vi
onavosLo saa
tu i 5 jo rv o ii ii
oli voin 1 ‘4 La usea L se 1 k L, 1. t en
‘
.
30
E
E
cl
>
0
0
10
0
©
Hovoi ntopQi kat
Kuva 6. KLorofy] lipitoisuudet Siikajoen perifytonlevyissä
3O7.2O8i98O
Ä
B
Koko kesän keskiarvo
2O8.O9i98O
C
1
Uijuan yläkanava
1J Zj uun al akanava
2
Pantu i in
Paavola
4
Siikajoki KS.
5
vir rausnopeuden suuret vaihtelut, eeva intopaihan he;koma
euttuirnen jne.
valaistusolot, peri:vtonin levlstön
Tuotannon maksim on havaittu Rans1an miLtausatemalI
kemiallis
Määrät astaavat erittäir rehevän veden arvoja
prusteeJle n”yttää siltä,
ten tutkirnusbUlDtC
ttä kasvua
eniten säätele’ä teki 1 on mirurailityner pltcisuus.
Koko
Siikaoen alueella fostoripitoisuuder keskiarvot kesällä
1980 vaihtelivat välillä 496
ug P/li
Makirii 1iaraittiin
Paavolan haeaintoasemalla,
Vataa isti kekonalstypen pitoi—
ilaksimiarvo ko—
suudet vaihtelivat välillä 56064D j kl1.
konaistypessäkin oli Paavolassa.
paTinnepitoi—
Paavolassa nerf tonin määrä seläsi väeni.
säilyiv
edcllee
suudet
ät
l iacee kirkonkylän
n korkeina.
kohdalla perifytoia oli Tfiem iän
läkanavassa.
uin
lu n
Ravinnepitoisuaksissa tanahui l evJ ähnens tä
ciakejesa sn yläjuok
Lajistollisesti merki täin ui t
siirrytt
suistoo
sulta
äesse ui 0slCiatnrla—sInilevien
n päin
llsäänt
Lukum
määrän
uinen.
äärät leuyä uihLi curt kuitenkin
varsin pieniä.
10
©
Hctvci ntopaikat
Kuva 7. Osci1laLoria—sinil’LCn sutellinon näkrä Siikajoen
eri havaintpnik ilJa äesiJlä 1300. ui Limi n ytakanaia 2.
Uljuan elakanava 3. Rantsila 1. Pan:vLa D.
uijiki kk.
Kuvassa 7 on esitett’ navaiLujun OscillaoriasinileVi0fl
suhteellisrt määrät eri havaiiiLopaIoiI
ikkien havain
tojen arvoL on yhdistetty.
lirLjnisen maksimi on Siikajoen
Uljuan yläkanavassa ei esiintynyt sini—
kirkonkylän kohdalla.
Oscillatoria—sinilevien on runsaina kasvus—
leviä lainkaan.
toina esiintyessään todettu aiheuttavan hajua ja makua veteen
ja kaloihin (Seppovaara 1971, Persson 1981)
Näiden tulosten perusteella näyttää siltä, että Siikajoen
Vai—
rehevöitymisen huomattavin syy on Uljuan tekoaltaassa.
Fos—
kuttavana tekijänä on joen typpitalouden muuttuminen.
nimen
foripitoisuudet ovat jokseenkin korkeita ja typen
merkitys tuotannon säätelijänä tällai
omaan mineraalitypen
Vastaavanlaisen jokiuoman rehe—
sessa tapauksessa korostuu.
Montanan osa—
vöitymisen on kuvannut USA:sta Marcus (1980)
valtiossa sijaitsevan Hyaliten altaan vaikutuksesta alapuoli—
sessa joessa perifytonin kasvu lisääntyi voimakkaasti (kloro—
Vaikuttavana tekijänä joessa,
fylliä jopa lähes 200 mg/m2)
jossa fosforipitoisuus vaihteli välillä 46—50 ,iq P/1, oli
Sen pitoisuudet vaihtdlivat välillä
lähinnä ammoniumtyppi.
Animoniumtypen pitoisuuden lisääntymisen ohella
9—26 iq N/1.
vaikuttaa joessa kesäisin virtaavan vesimäärän lisäys uomaan
Tämä, jo Järnefeltin (1958) kuvaama ilmiö
rehevöittävästi,
johtuu siitä, että pohjan pinnassa elävä kasvusto virtauksen
lisääntyessä saa jatkuvasti uusia ravinteita paremmin käyt
Perifytonin kasvu korreloikin selvemmin joen ravin—
töönsä.
nevirtaamaan kuin ravinnepitoisuuteen.
-
—
.
6.2 SIIKÄKOSKI
Siikakoskella perifvtonin määrät klorofylli-a:na ilmaistuna
Asemalla 1 vaihtelu oli
vaihtelivat välillä
,3-5,9 mq/m2.
Kellankoskella (2) välillä 1,0—5,9
välillä 03—5 /m2
alila 0,5—,8 e/ni2
Maarat
‘q1 ssa
D
oivat selvasti pienempia kuin Kohdassa 6.t esitetylla Sika—
joella.
Maksimikasvut määritettiin täälläkin elo—syyskuussa.
Tuloksista voidaan todeta virtausnopeuden vaikuttavan ratkai
Kalanviljelylaitoksen yläpuo
sevasti perifytonin kasvuun,
lella (Siikakoski 1) on suuremman virtausnopeuden vuoksi mi
tattu yhtä suuria tai suurempiakin klorofyllimääriä kuin lai
toksen alapuolisilla asemilla,
Tulosten tarkempi analysointi
onkin havaintopaikkojen erilaisuuden vuoksi mahdotonta.
6.3 VIROJOKI
Virojoen havainoasemalla 1 ovat perifytonin määrät klorofyl—
Joen
li-a:na ilmaistuna vaihdelleet välillä 11,9—22,5 mq/m2.
yläosalla (asema 2) vaihtelut ovat olleet suurempia minimin
ollessa 4,6 mq/m2 ja maksimin 29,7 mg/m2. Tulokset verrattui
na muihin tämän tutkimuksen yhteydessä saatuihin tuloksiin
kuvaavat vesistön rehevää luonnetta.
Tuloksia ei ole tarkem—
min käsitelty, koska nimenomaan Virojoella kokeet liiftyivät
lähinnä lait Leistojen testaami seen.
6.4 ETELT SuN
Etel—Sa1:naa11a kol-eUtii’. »c’ J.tr ‘t—i - ci.t j.:ir’tolojssa.
.
‘‘ic 1
L’lIase5I—
Lcvy’a v’ jej.... ‘n sc’ ‘c t
un alus
.
r1±
syysku
c:.c ...e:aiaa ja
noissa
K’k’nlaja.cso
rj44
aJ
rolda
a
‘ertaiiu
iistn
]‘an
r&idä.
sa.
Vertai—
Ajal
ii an mdirä oli
t14 ? er-.1 i
o
1uasema11 1
:ä a b,... rna/
6, n!g.’r .10r16.’ntaaliiu7yl—
lv,J1
‘-“ssrf
y..lI
.
drrof
ntLr
lä.
t’t.. °allutct ] 1 isuuden
tai
i
1
1
!
1€.
1
£dr’ tutkiias
iet
a.. sa.
le
.
t
jäteves
auraan
‘....i•S
t--sZ
sU
descä.
PdsI
“aln’I.
ieh-i,y
itloiofyllin
määrät aiht.-1-..- ‘r-i-w11 ivyt!ia välilä 26,7—43,4 mg/m2
tl)ä vastaa—
£cntIe t’
keskiar-on ola ia 35,1
.
“at arvot fl.”a
L 7—,’ :
•
-
7
YHTjLIVr
Tässä tutkunukcas-’ p:”-Lti’. - r t/m’iäc
r4nkäeisia mah—
i toi a, .i&a ittaminen
do]ltsuuks a puIji..s’tus ‘
“.-t;.s.ri
aarsoen etenkin
keinoalustoLie rr a..: r
.
ts
.5 b’]s
virtaavisst4 ne]J!illä
t
£ trt
rn k ) 1
‘it
koealuec.1l , jc
i
sttj4 (Siikajoki,
•
Siika’cs)j ‘a V:rojoka: e. -tai. rit’si Etei&—Sdimaa).
.
..‘
Alustoin4 cäj cttair5 10 x 13 c-:
siu uisi- muc’itlevyjä, joi
ta vfljeltiLr ‘nltyis..Ir. tet±ne’D4ifl sijcitt’tt.u’na kolmen
viikon ajar
flnii jälkecn Je y
iiinrittynyt aines irroi—
a
n
itat
ivisest
tettii
ivint
-iLtä :‘iäritctuj, klorofylli—
nras
a, haih&turizlä
;
S1i?a,oon näytteistä
ii
v
solvitettj
arttr c
r
lraia it.
:
.
‘
Perifylntn &Vträä :“yrItt4Lr afl-...:i-:.ti.- :1.orc’2-’Iin a’ulla.
Saaduis’a t.uicPsi ‘c
dai ‘c,
s ar i a ocaluElta ku
vaava tauluk!n:
i icrc fylli—a, rng/m2
aluc
Siikao:
Saikakcs
n
1
8.8
2
O
VicjoP±
.L5-
Eto!ä—Saitaa
zeitzkaal’t ‘ t
—
hoiisoalaal ::y
—
3(
;
32.:
1.t
29.
-
.4
Reh virmdl.s
•Scj!.tauttp 61 l1U€’1
Saimaa.
.‘oki’sstest’ V1rsjcK
karuin.
Nbn. kok’ ‘L tur’’’ ;
1.61
Idi’ 1
1 1 1
s 1 keq •
1 tk’
.
1
i’
c
,J. u:
(‘1.
‘
.k. ry h’
a
1’
.
1
-
!
t
1.
‘
7
7
.
a.
.5
21
12
12
.‘
!. ra Etelä—
rOt11!1 a bikakoski
taden
jj
Ltitkjmj S23
a unnitoltaos—
‘6
a J
141 “1 1 31 .ic’eJ 1 a.
II’ 1 t-uuJe
•
-
.;
•_
iii h
40
(Jos
Behning, A.L. 1928. Das Leben der Volga. Binnengew55 5 1-162.
Brown, S.-D. 1973. Site Variaj in Littoraj Periphyton Populatjons:
Correjatjon and Regressj with Enrivopntaj Factors. Int.
Revije ges. Hydrobioj. 58: 37—46l.
Eloranta
P. & Kunnas, S. 1976. A Coinparjson of littoraj periphyt
in some lakes of Centraj Finland. Biol. Res. Rep. Univ.
JYväskylä 2: 34—50.
Eloranta, P. & Kunnas, 5. 1979. The growt and speci Cøflflflunities
of the attached algae in a river system in Centraj Finland.
Arch. Hydrobjoj 86 (1): 27—44
Hellaweij, J.M. 1978. Bioloqjcaj survejjlance of rivers. A biologj—
caj monitoring handbook. Nater Research Centre, Stevenage
332 s.
Henrici, A. 1. 1936. Studies of freshwater bacterja. III. Quantitat...
ive aspects of the direct microscopjc method. J. Bact. 32:
265—280.
Hutchinson, G.E. 1967. A Treatise on Linnojogy. John Wiley & Sons,
mc. 1115 s.
Järnefelt, H. 1958. Vesjeinme luonnontalous
Helsinki. 325 5.
Marcus, M.D. 1980. Periphytjc coaununity response to chronjc nutrjent
enricJent by a reservoir discharge Ecology, 61 (2), 387399.
MUller, P. 1980. Effects of artificiaj acidification on the growt of
Perifyton. Can. J. Pisti. Aquat. Sci. 37: 55—363.
Persson, P.—E. 1981. The etiology of muddy odour in water and fish.
Finnish Fisheries Research 4: 1-j3
Seppovaara, 0. 197j. The effect on fisti of the mass development of
brackish water plankton. Agua Fenniaa 197l 118-129.
Weitzei,
R.L. 1979 Periphyton Measurements and Applications Methods
and Measurements of Periphyton Communities. A Review, ASTM
STP 690, 3—33.
Yount,
1956. Factors that control specjes nwpber in Silver
gs, lorida, Limnoj.. Oceanogr. 1: 286—295.
rin
Sp
Liite
Peri
tonto1k5t Siika3oelLa kesällii
3
1923
,0
YlcrOfvli
ali:a
023, In
29,,2323.6.t8O
1. 8 2310, y1
2.
oa, a a
R:ntsa
4. Paavola
5. SiikackZ
2.
3.
23
2.
.
3u
813u0,
Pantoli
a’oa
k cai
7J1j;a, 23
Pljua, :a
cr102 ala
—
-
68
1.
33
62
53
21
8
66
89
72
loppu
2
4
11.1
18.7
15.2
18.2
19.8
20.5
8
13
2023
12
0
.7
—
/
0
1 3
2
.
62
34
3
;.3
2
3
6.6
i•,3
2116
21.3
7C)
19.5
0’)
Srikaoki
6
3
22 0
22.0
19.2
1)
22 0
22.0
22.3
15.5
17.5
17.2
16.9
16.3
11,5
17.2
239
23 3
12.4
13.8
12.7
2i
-11: .3
2.
31300
2
3,
4.
5.
U juo, ala
4 ntsila
Paavola
Slikaiok
20.3 ‘233
2.
3.
4.
5.
0.
6.1
12...
o
02oppu
123
31
32
1.2
2
1
14
63
0
68
3
3
0
32
23
3
6
i
23
Jl]ua
al
Raatsala
Paavola
8 iP’jok;
o4
66
36
61
24
3
1
42
Liite 2
Perifytontulokset Siikakoskelta kesällä 1980
haihdutusäännös
27, 5.—16.6. 1980
Siikakoski 1
Kellankoski 2
Vanginvirta 3
4.6
hehkutus—
häviö
klorofylli
m/m2
49
55
—
—
0.5
56
54
1.4
1.4
1.0
2.7
2.5
2.8
55
62
—
—
54
62
2.7
62
62
0.7
3.0
1,0
0,6
7,4
2.0
5.7
3.8
4,1
0.3
—
—
1.2
0.4
2.2
2.6
1.6
Siikakoski 1
Kellankoski 2
Vanginvirta 3
3.3
1.2
0.8
0.8
29.7.—19.8.
Siikakoski 1
Kellankoski 2
9.3
3.8
l6.6.—9.7.
Siikakoski 1
Kellankoski 2
Vamgiiwirta 3
Qfm3/s)
alku loppu
t°
alku loppu
7.5
•/)••
alku loppu
9.0
13.4
14.0
18.4
10
8
11
8
13.8
14.0
18.4
19.2
19.1
19.2
8
11
8
6
14
11
19.2
19.1
19.2
23.3
22.6
22.2
6
14
11
6
10
11
23.3
22.6
22.2
19.3
19.0
7
6
10
10
11.—
19.3
19.0
14.0
14.0
—
11
—
9.7.—29.7.
—
62
62
62
63
—
—
62—
19,8.—8,9.
Siikakoski 1
Kellankoski 2
Vanginvirta 3
5.4
4.6
—
—
—
—
2.7
5,9
63
67
—
—
—
—
7
10
5
13
—
43
Liite 3
Perifytontulokset Virojoelta kesällä 1980
haihdutusjäännös
hehkutusliäviö
kloroqlli
6.3
14.0
1.8
2.9
11.9
15.9
9.6. —30.6.
Virojoki
1
9.1
3.1
22.5
4.6
30.6 .—21 .7.
Virojoki
1
Virojoki
2
5.5
4.4
3.5
3.3
20.2
29.7
21,7.-li .8.
Virojoki
1
Virojoki
2
12.8
11.4
3.2
4.5
17.2
10.8
11 8 —1 9
Virojoki
1
Virojoki
2
5.5
5.1
2.0
1.5
19.2
5.8
1,9 ,—18.9.
Virojoki
1
Virojoki
2
9.9
7.3
2.9
2.1
21.1
11.7
14 ,5,—9
Virojoki
Virojoki
,
1980
1
2
44
Liite 4
Perifytontulokset Etelä—Saimaalta kesällä 1980
20.8.-l1.9.1980
asema
haihdutus— hehkutusjäännös
häviö
g/m2
klorofylli
m/m2
P
iq/1
/
N
ig/l
Na
rng/1
/
näkö
syvyys
m
1 pystylevy
vaakalevy
2.6
10.9
1.4
7.4
6.5
15.2
10
290
3.2
3.10
II pystylevy
vaakalevy
3.4
10.3
1.0
6.3
40.0
46.7
40
490
11.0
1.80
III pystylevy
vaakalevy
2.3
8.6
0.8
4.1
28.3
75.0
49
530
10.6
2.00
IV pystylevy
vaakalevy
3.3
13.5
1.4
7.9
26.7
51.7
50
620
11.4
1.60
V pystylevy
vaakalevy
2.4
17.5
0.9
11.3
36.7
46.7
53
540
10.6
2.00
VI pystylevy
vaakalevy
4.3
10.2
1.9
5.2
43.3
76.7
41
490
9.5
2.30
VII pystylevy
vaakalevy
2.5
7.8
0.7
4.0
35.0
48.3
37
440
8.0
2.50
On
1
0
c
0%
ei
DEl
titO
0410
47
TEKOALTAIDEN KALOJEN ELOHOPEAPITOISUUDET V. 1980 JA
ARVIO PITOISUUKSIEN KEHITTYMISESTX
s ISflLfl±1tETnfo
:
.
Sivu
.
:
O
1
Johdanto
2
3O
Aieisto ja menetelmät
3.1
3.2
..
49
.
O
:
O
.
.::.
Tplökset
Elohöpeapitoisuudet eri altaiden kaloissa,
Kalojen elohopeapitoisuuden yhteys altaiden
cminaisuuksiin
Kalojen elohopeapitoisuuden seflttä*iinen
askeltavan regressioanalyysin avulla
Arvio hauen elohopeapitoisuuksien kehittymisestä
eri altailla
61
Tulosten tarkastelu
Altaan ikä
Säännöstely
Kanialliset tekijät
Maaperän vaikutus
62
62
63
64
65
Kirjallisuus
67
Liitteet
70
O
O
.
.
.
3.3
3.4
4
4.1
4.2
4.3
4.4
.
51
51
55
59
48
ALKUSANAT
Tämän tutkimuksen kalanäytteet keräsi Vaasan, Kokkolan, Oulun
ja Lapin vesipiirien sekä Kemijoki Oy:n kenttähenkilökunta.
Haukien ikämääritykset suoritti PK Lasse Hyytinen ja näyttei
den analysoinnista vastasivat P14 Olli Järvinen, P14 Georg
Alf tan ja fil.yo Pirjo Lehtinen. Aineiston käsittelyssä ja
käsikirjoituksen tarkastuksessa arvokasta apua ja neuvoja
antoivat IOIT Reino Laaksonen, fil.yo Väinö Malm, M%T Pertti
Heinonen, P14 Veijo Miettinen, MMK Kaarle Kenttämies ja P14
Olli Järvinen.
Helsingissä joulukuussa 1981
Matti Verta
49
J 0 H 0 A 0 T 0
Teollisuuden elohopeapäästöistä aloitettujen elohopeatutki—
musten yhteydessä todettiin eräiden Itä- ja Pohjois—Suomen
elohopeapäästöjen ulkopuolisten järvien hauissa korkeita
Kohonneiden pitoisuuksien arveltiin
elohopeapitoisuuksia.
johtuvan lähinnä kallio- ja maaperätekijöistä, koska eräillä
kanadalaisilla ja ruotsalaisilla järvillä oli saatu tätä
teoriaa tukevia tutkimustuloksia (Aihonen 1972, Miettinen
Myös tällaisten järvien kaloja syövien ihmisten hiuk—
1972)
sissa ja veressä todettiin kohonneita elohopeapitoisuuksia
Koska ihmistutkirnuksissa ei voitu osoittaa
(Sumari 1972).
kalaelohopeasta olevan suoranaista haittaa kuluttajille eivät
viranomaiset katsoneet aiheelliseksi laajentaa tutkimuksia.
Vesihallitus on kuitenkin seurannut pitoisuustasoja niissä
Vuonna
järvissä, joissa kohonneita pitoisuuksia todettiin.
taan
seuran
ien
isuuks
inepito
1978 aloitettuun kalojen jäämäa
POhjan—
aita
tekoalt
mia
muuta
otettiin tutkimuskohteiksi myös
Kun näiden altaiden hauista todettiin kohonneita
maalta,
elohopeapitoisuuksia laajennettiin tutkimus koskemaan useim—
pia maamme tekoaltaita ja säännösteltyjä järviä (Lääkintöhal
litus 1980, Vesihallitus ja Lääkintöhallitus 1980 ja 1981,
Lodenius et al. 1981, Verta 1981)
.
1970-luvun lopussa saatiin myös viitteitä kalojen elohopea
pitoisuuksien kohoamisesta tekojärvien ja raakavesialtaiden
kaloissa USA:ssa ja Kanadassa (Potter et al. 1975, Abernathy
ja Cumbie 1977, Bodaly ja Hecky 1979, Cox et al. 1979, r4eis•
Sekä teoreettisin laskelmin (Potter et al.
ter et ali 1979).
1975) että luonnossa tehtyjen havaintojen avulla (Cox et ali
1979, Meister et ali 1379) on pystytty osoittamaan, että maan
pintakerros sisältää riittävästi elohopeaa, jotta se pystyy
aiheuttamaan havaitun pitoisuuksien kohoamisen kaloissa.
Tässä tutkimuksessa on tarkasteltu kaikkia vesihallituksen
ja lääkintöhallituksen v. 1980 suorittarnia tekoaltaiden ka
Samoin on pyritty selittämään
lojen elohopeatutkimuksia.
eri altaiden kalojen elohopeapitoisuuksien eroja niiden hyd
rolojisista ja maaperästä, säännöstelystä ja vedenlaadusta
johtuvista tekijöistä, jotka olivat eri altaista käytettävis
Tämän tutki
sä syksyllä 1980 ilman uusia kenttätutkimuksia.
veden—
kerätty
muksen kanssa samanaikaisesti on kesällä 1981
kaikil
lähes
laatua, kalastoa ja maaperää koskevaa aineistoa
tausta—
mman
ta v. 1980 tutkituilta altailta nykyistä kattava
aineiston saamiseksi.
2
AINEISTO
JA
MENETELMÄT
Suomessa oli v. 1980 yhteensä 36 tekoallasta, joista puolet
oli rakennettu virkistyskäyttöä, vesihuoltoa tai kastelua
varten ja puolet tulvasuojelun ja voimatalouden tarpeisiin.
Rakenteilla oli kaksi ja suunnitteilla 21 tekoallasta (Vesi
Virkistyskäyttöä ja vesihuoltoa varten ra—
hallitus 1980).
kennetut altaat olivat Haapajärven allasta lukuunottamatta
Tässä tutkimuk
pieniä, pinta—alaltaan alle 50 hehtaaria.
sessa keskityttiin tulvasuojelun ja voimatalouden käyttö-
tarpej- ‘Xtei iakenne’tuthjn a..taisijn
azht,lj, y’ide°t. 117
joiden Pinta—ala
Uejyn0 1]taat z..’ ra]tnrGT,..,,j rasatsj metsä- ja
suoa],ueil...
le, “stä J’1tu’ otta nt. o,at (leensä matalia. Säännöstely...
s on trza,,,16 ss a salwjj 5aarpj kuin keskisr,s
Liite ..). Altaat rastear. kevdttujvjen aikana, ja niiden
pinta pyr tdq
tä- r’t kor’-eana seuraa1,an vuoden alkuun
saa,..h.
Kev&tt l- elia altaijen ollessa vielä jään peittä—
i4 ne tyhjennetn ..aites koi:onaan
Useinissa altaissa ve
den tooreettjncji viipynä on Ilse vuosi. Kdytänn55 vesi
dusiuI-at tdyiei 1csci kci äälj,a. Muina vuoJenaijcoi viipy—
m.. on tecreetttsta piL.sj (Kenttjes 1950).
.
p aren tiiavuuaep ja pienen viipy—
Vo.Lmakkan
män ))hclosta ..eJ’o-ltaat DOakkeavat suuresti luonnonj,,istä
_tafl
ja cdeniaedultaan
kerrostufletsQud
n
at
‘eden pd j hap?ii.jtoisuus ovat pienepp kuin
Tekoaltaj
lU0flflflä1j, mutta “e’uiaiainen hapenjculutus
DM ) ja väri
(CO
y
st
_n
ai
n
or
sekä kiintja3fleez
o
sj
k
fa
o
is
k
na
a raudan
‘oko
Pitlisuudet ovat a’Iiretnat
Alta’iseen tulevan veden laatu se
littää huonosti altaasta 9OLstuvan “oden laatua (Knttpj, 1980).
M.tajsta useij1ja an pai..al1ssta kai ataloudelllst merki—
tystA. Loican ja Porttloahdan altailla kalasj, v. 1980 aninat—
timaisesti 5 1 ralastajea : ot*tarveka_astajk
oli
dOO—goo.
kltdtile l’nastettiin eräinä vuosi yli 5 000 vir—
Laaja iltaiden kalansaJ,_in arvo on
kist\ska1astup,t
viime Vlosina ofl..
aili. wazkkaa ja altaj, kalaa on
nnty klakaupjnar
mtlj :‘arlcan arvosti vuosittain
‘Mu,.nja ]‘P.;
.
j a:
t •,
. ‘c OliJ-ijnjp a apin teko—
ij
a
e’t
t
iftiOflt: j
‘Gt.’ dlojer elohopeapitoi..
s’.uk0f. j»cflcä
‘iL:Lteet 2 ja 3), joista
312 a27s-j nn vcaj. 3t.akcn tutkimuslaboratori
ja
151 näyt.ei- -&
‘ s
‘aJorato(inn kesicuslaboratori
Pd15i.1ssa nd”ttelarr l1ankk’isosta htzo1ehtj, vesipiirien
S tot.
.‘:
paao ja
tuus ja selicälihaksesta otet
tiin kasj, näitepalaa eIohoPeaalflsi varten. Hauista
rnääritettjjn .isäksl sikuruoja ja SQonun&yttej5 ikä.
äVLtcet nz.r1 3PQ.L’-etiit j arlaljsoitt_n sPekcrofotc».aetri__ä
v; &ähCv, er.’cc:j.’j Cv t.3en sek
VC5ihafljtuksess että
taaaa1:tGzvcys b’ . a.,x lon kas.; joj ooratoriossa
Eeskim&mn
Jota kuua..,.bzESt
ä tehtiin rannakkaiäär_tys.
-
e
fltyt1-ee
‘rt Ljc.
fla1js 17 kalanditteen elo—
jatsa Laboiatoj,q5 (kuva 1). Koko ai—
w
cjc,
hUcainonjtton Tte- a3.t iksen
oaalt a1
G1i»it C,l3 rnq cg sauLer,,at kuin nuiden.
Suu—
cr,’ oli a
joissa oli suur3,at pitoi—
stiude:,
‘siha 11 Itulsor. Laboratorion
nr o’ kesJcimrin 0,03 mq,’J’q
‘Järvinen 1980).
nzpeat)itoisuus
Ot)(
nC)
51
3,0
VH
mg /k g
2,5
2,0
1,5
1,0
VH /TuLIHab.
VH / KT L
0,5
0
0
05
1 ,0
1 .5
2,0
MUUT mg/kg
3,0
Kuva 1. Vesihallituksen laboratorion ja muiden laboratorioi—
den rinnakkaismääritykset kalojen selkälihaksen elohopea
pitoisuudesta,
VH
vesihallituksen laboratorio, VTT/Kem
VTT, Kemian laboratorio, VTT/Eli = VTT, Elintarvikelaborato
rio, Tullilab
=
Tullilaboratorio ja KTL = Kansanterveys—
laboratorion keskuslaboratorjo, (Järvinen 1980)
3
TULOKSET
3.1 ELOHOPEÄPITOISUUDET ERI ALTÄIDEN KÄLOISSÄ
Suurimmat pitoisuudet todettiin Etelä-Pohjanmaalta Kalajärven,
Hirvijärven, Varpulan ja Kivi- ja Levalanimen altaissa ja pie
nimmat Keski— ja Pohjois—Pohjanmaan Settijarven ja Haapajar—
ven altaissa
Tekoaltaissa todetut pitoisuudet olivat yleen—
sa huomattaiasti korkeammat kuin vertailualueilla (taulukko
1, kuva 2),
Tosin myös kahdella vertailualueella, Kemijär—
vellä ja Kuortaneenjärvellä, suurimmat keskimääräiset pitoi
suudet jollakin kalalajilla ylittivät 0,5 mg/kg.
Ältaiden
välittömästä läheisyydestä sekä niiden ylä- että alapuolista
vesistä pyydetyissä kaloissa tavattiin yleensä samaa suuruus
luokkaa olevia pitoisuuksia kuin altaissa,
Hauen, mateen ja ahvenen pitoisuudet olivat yleensä samaa
tasoa, T-testillä mitattaessa ei yhdessäkään tapauksessa
hauen ja mateen pltoisuuksien välillä todettu merkitsevää
eroa.
•) ‘
2,0
Hg
mg/kg
1,5
1,0
0,5
0
1
2 3 1+
6 7 8
9 10 1112
1% 15 16
17 18
0,5
0
19 2021 23
EteIö
Pohjanmaa
2% 25 26 2728
Keski
Pohjanmaa
29 30 31
32 3334
Pohjoi s
Lappi
Pohjanmaa
Kuva 2
Haukien elohopeapitoisuus (keskiarvo) eri tekoaitais
sa ja vertailuvesistöissä.
Numerointi viittaa liitteisiin
2 ja 3.
53
Taulukko 1. Tekoaltaat ja vertailuvesistöt luokiteltuna hauen,
mateen tai ahvenen keskimääräisen elohopeapitoisuuden mukaan.
(Luokitus sen kalalajin perusteella jossa todettiin suurimmat
pitoisuudet).
Tekoaltaat
Pitoisuusluokka
Vertailuves istöt
•••
5
9
2
1
5
6
alle 0,25 mg/kg
0,26—0,50
0,51—1,0
Hauen ja mateen elohopeapitoisuuksien yhteyttä kalan oainoon
tutkittiin korrelaatio- ja regressioanalyysien avulla.
Line—
aarisen regression fy
ax+b) todettiin selittävän pitosuuk—
sia yhtä hyvin tai paremmin kuin epälineaarisen fy
ax
tai
log y = log a + b loq x)
Havaintojen pieni määrä allasta
kohti ja joissakin tapauksissa kalojen koon pieni vaihtelu
vaikeutti korrelaatioiden esiintuloa.
Yleensä elohopeapitoi—
suudet suurenivat kalojen painon noustessa.
Tutkituista 21
lineaarisesta regressiosta oli kymmenellä korkea korrelaatio—
kerroin (r = 0,609—0,918)
Näistä kahdeksan oli tilastolli
sesti vähintään lähes merkitseviä (kuvat 3 ja 4).
Mateelle
tutkittiin kymmenen lineaarista regressiota, joista vain
kahdella oli korkea korrelaatiokerroin (r = 0,773-0,837)
ja
jotka olivat tilastollisesti vähintään lähes merkitseviä.
.
.
Viiden tekoaltaan hauista oli käytettävissä tuloksia sekä
keväältä ja syksyltä.
Kalajärven ja Hirvijärven haukien
elohopeapitoisuuksien keskiarvot olivat keväällä erittäin
merkitsevästi suuremmat kuin syksyllä ja Porttipahdan hau—
kien lähes merkitsevästi suuremmat:
Kalajärvi
Hirvijärvi
Porttipahta
t-arvo
4,442
4,848
2,711
vap.ast.
19
16
23
P
0,001
(0,001
.0,05
Uljuan ja Venetjärven haukien elohopeapitoisuuksien keskiar—
vot eivät eronneet merkitsevästi näinä vuodenaikoina (kuva
4)
Tutkittujen haukien ikä vaihteli kahdesta kuuteen vuoteen
Etenkin altaissa, joissa elohopeapitoisuudet olivat suuret,
näkyi pitoisuuksien kasvu kalojen iän mukana (kuva 5)
Kalajärven ja Hirvijärven altaiden hauissa saman ikäluokan kalat
sisalsivät syksyllä vähemmän elohopeaa kuin keväällä.
Sen
sijaan Venetjärven ja Uljuan kaloissa ei voitu todeta samaa
(vrt, kuva 3)
.
54
2.5
Kivi jo
evaLampi
mg/kg
Vo’
2,0
Vssovesi
2
1 .0
Potana
Hoer
UtOS
Kortte
0,5
Ku
Hoopojorvi
n
0,5
0
1,0
1,5
.
2,5
2,0
3,0
3,5 Paino kg &0
Kuva 3. Haukien elohopeapitoisuuden riippuvuus kalan pai
Korrelaatiokerrointen merkitse
nosta eräillä altailla.
0,05,
vyys:
0,1,
<
pSO,0O1.
p,
p
o
3,0
—
flg
mg/kg
Kalajärvi
kevät
2.5
2,0
1,5
Hirvijärui
syksy
1,0
Parttipohta
kevät
evat
0,5
Uljua syksy
0
0,5
1,0
tS
2,0
2,5
3,0 Paino kg 3.5
Kuva 4. Haukien elohopeapitoisuuden riippuvuus kalan pai
nosta eri vuodenajkojna.
Korrelaatjokertojmien merkitse—
vyys:
0,1,
n
0,001.
p
p < 0,05,
0,01, * p
55
3.6
-
Kalajärvi
25
2.0
Varpub
O
1.5
Ylasavesi
Venetjärvi
Patana
1.0
Porttipahta
Hitaperä
Juurfldca
Korpinen
Kortteinen
0.5
,...—‘
0-
2
2+
3
Haapajärvi
3.
6
6.
5
5.
6
Ikä
a
Kuva 5. Hauen elohopeapitoisuuden riippuvuus kalan
iästä (2 = pyydetty keväällä, 2+ = pyydetty syksyllä).
3.2 KALOJEN EWHOPEAPITOISUUDEN YHTEYS ALTAIDEN OMINAISUUKSIIN
Korrelaatioanalyysillä tutkittiin hauen ja mateen elohopea
pitoisuuden yhteyttä altaiden ominaisuuksiin (liite 1) ja.
yeden laatuun (liite 4).
Tätä varten laskettiin kullekin
altaalle ominainen 1 kg:n “vakiohauen” ja 0,5 kg:n “vakio—
mateen” elohopeapitoisuus lineaarisella regressioanalyysillä
(taulukko 2). Kalojen pienestä koosta tai koon vaihteluita
johtuen ei kaikille altaille saatu arvoja. Korrelaatioaha—
lyysi suoritettiin siten, että vain täydelliset havaintoparit
.4
.
otettiin laskentaan mukaan.
..
.
. .
. . .
.
Tarkastelluista altaiden teknisistä ominaisuuksista (altaan
ikä, pinta—ala, tilavuus, keskisyvyys, teoreettinen viipyä,
turvemaiden osuus pohjapinta-alasta, säännöstelyn tehokkuus)
.
.;
i
56
Tauluj-k) 2. 1 kq” “vakiohaten’ ja 0,5 kg:n “vikioirateen”
pitoisuudet altaittain (mq/kq).
Alias
1.
2.
3.
4.
3.
Bauki (1,0 kg)
Made (0,5 kg)
1,9
1,7
1,3
1,1
Kalajärvi
Hirvijärvi
Varpula
Kivi- ja Levalainpi
Pttkämö
—
1,9
0,49
6.
7.
8.
9.
10.
Patana
Venetjärvi
Vissavesj
Korpire
Juurtl-anjär,i
11.
12.
13.
14.
15.
Hautaperä
Kuonanjarvi
Settijärvi
Korttoinen
Uljua
0,51
0,4E
16
17.
18.
Haapajärvi
Lokka
Porttipahta
0,79
1,4
1,2
1,5
0,79
0,81
0,48
1,4
..
0,24
0,29
0.23
0,34
0,43
0,78
0,23
0,76
vain täita ja syvyyjsuuna tapahtuvalla säännöstelyilä
tuntu ‘.. trar werkitys4-ä kaiojar lohopeapitoisuutien
Kos
sa
iän vaikutus ka..ojcn eInh.opeapitoisuuteen vojjaan
lettaa Lvan l.gaxitnjn siten, että uusissa altaissa ka—
lojen Ditoisuudet pienene’,ät altaan iän kasvaessa nopeanunin
kui’i Janroissa, iasbcttjj työs I0qaritmjkorjatu iän korre—
I.aatiot otohopeapitoisuuksiir (taulukko 3, kuvat 6 ja 7).
Altaiden veden värin ja kemialjisen hapentarpeen kasvaessa
ja happipitojsuude.i a p11 arvor pielotessä kasvoivat kalojen
eiohopeapitoisuudet (taulukko 3, kuva 8). Altaissa veden
värin ja COD
arvon saihtelut kuvasivat lahinnä veden liuen—
zieE.n humuksell%aärän vaihtelua.
Tämä näkyi siinä, että vä—
rir ja COD crvoii noustessa happipitoisuus ja p11
alenivat
il.neiceJu Brgaanjse aineen hajoamise
johtuep (tauluno 3).
Väriltä ja CODM •arvolLa]i myös yhteys typpaitoisuut
(r = 0.410* ja ‘ . (‘.604
) mutta ei yhteyttä johtokr
alkaflntejy 3ikä raulan kanssa.
Yiteisin: vclen lidur )minaisuuksina kaikissa altaissa,
‘ider aukien eloia3pea3itoisuudet ylittivät 1,0 mg/k oli—
!1I
t V 0 WT/1
220 1%
t
p11 ,Q
57
2,5
Hg
mg/kg
2,0
1,5
1,0
-0,705
0,5
r
-
0, 630
0
0
5
Kuva 6. Hauen
altaan iästä.
2.0
Hg
mg/kg
10
(1,0 kg)
15
kä a
20
elohopeapitoisuuden riippuvuus
r 0,641
1,5
0
0,5
0
0
0
0
0
0
0,5
1,0
1,5
2,0
SäQnnostelyvali m / keskisyvyys m
Kuva 7. Hauen (1,0 kg)
altaan säännöstelystä.
2,5
elohopeapitoisuuden riippuvuus
Ehtojen toteutuminen ei aina merkinnyt, että haukien elohopea
pitoisuudet ylittivät 1,0 mg/kg.
Niinpä Juurikanjärvessä
kaikki kolme vedenlaatuehtoa täyttyivät, mutta silti elohopea
pitoisuudet jäivät alle 1,0 mg/kg.
Keskimääräinen veden laa
tu näiden kolmen vedenlaatutekijän osalta, kun altaat luoki—
teltiin haukien elohopeapitoisuuksien mukaan eri ryhmiin,
oli:
haukien elohopeapitoisuus
mg/kg
1,0
0, 5—0,99
‘
0,5
CODM
o2mg2i
34
24
21
väri
pH
Pt mg/l
305
225
200
5,5
6,0
6,3
u
!2
1<
0å
0
1-
9.
CI
Ci
rn
-4
1•
1•.
•1
n
—4
r
1•
m
1
r.
d
XI
t
0
UI
0’
3
0
ja’
4
0
0
0
0
e
0
UI
‘,
en
4
0
0
D
—
—
0
II
0
j•1
b
1
(0
O
?
0
-.
‘On
4J
-I
C’I
oli
0
å
O
0
0
•J%1
‘Vie
ui”
t%
.k’%t<t%
.J’Cia..
n-Jc
1
c.00
1
.oÖOo
1
1
0
1
1
II ‘JOi..
C..hOtU’
%I•u<4.
[L
.jU3<
-
‘ri
1
4’
—
no
tiJ
ui
e
-
o.
II
Ø%
1
on
91
019I
mtdt
-i0
—
•
w.
pro
—
—
cc
-%
1—-
O”
4’
$2.
0)
Ci”
•
—c
bO
1-
1
0%
3
r
1-
1.
I’ .21
,1
.0
.‘LITEPI INEN ASKLIIAVAN
.3 1(4 OTF 1
RL,RXSSIOMAflfoI.
112
Zt
Askcltavalla rcgrcLsioanelyysi.llä, jossa selittijinä olivat
altaan eri oilnaj’uidct (laite 1), pyrittiin löytämään malli,
joki pathaiten Ee1t’d4 tlojer olobopeapitoisuutta. Malliin
ielittiin m uttujat, jo...den 1’ arn oli tilastollisesti lähes
merkitsevä ( s
riski taso . 1skeltavan regressioanalyysin
tulokeeia sa tiir ‘i dlot.
11q11
-t
—1,4) 1 jflv
—s
,
j
1ssa
1.)
aO 6,
.
Hc
•
ltcd
JIsJ
—
55
—
(2)
1 ite 4) kijtettiin selittäjinä
1=0,6)
0 027 02(P(MJ1
joissa•
,115
.lta iki (a)
Altaan todettu syvyyssaännöstelytehokkuus
:;nr t]
Ui m , keakisyvyys, m
= 0034aJ-’3a
-
(1)
aucn e hopeapitoisuus
atecr eltoreapitoisuus
a
; g uorcpaiioi)
lun vedcnla’.ut2kljoit
saatiin:
Hg
,b2 SS + 1,79, R =0,827 ja
t
1,76,
ji
(3)
= 0 515
(4)
Hg1 ovt kutcn edellä ja
ji
.
CJD
J.taan vesipatsaan keskimääräinen
arvo (02 mg/1)
4
n pohjan y äpuolasen vesikerroksen
i cskir1äräinen hapen kyllastysprosent
02(PjIIJs)
Seuraavaxsi n t iin aian ja itateen elohopeapitoisuuksia
selittärään aIsll , jaa sisältäisi sekä altaan teknisiä
ominai..,uoksi., ctt
eJcn laatuterijOitä.
Hauelle saatiin
parnaaksi y ti 3
0,0 9 rj
ja
1,1
-
x
IS +
) + 1 13, R= 0,852
(5)
oist use sa
o. 1f. ÷ 1)
—1,’
Hq11
j3issa.
pH
r
), 8
1
,
6,62, R
—
0,862
(6)
IKä ja 10 ova: kuUn edellä ja
Altaan veden keskimääräinen pH-arvo
4atten ei i.’sant
r
0,636 i
‘
(‘40
“
‘7”
‘,Åutts kuvasi parhaiten yhtälö:
)itWJt)
6,794 ia;(DG
-‘
1)
+
1,92,
(7)
13sa:
Hg,1,
(])
O(POHJk)
SS,
jd 1111. ovat
kuten
edellä.
/5
selittivät k
yhtä hyvin
¾) altaiden kaakaon elohopeaptoesuutta.
Yktälöt
nä ttivät kuitonkin ylensa yliaraioiaan pitoisuuksia Poh—
jis Pohja iaall’ ja e 1 1
civan i ulan pitotsuuksia niissä
Et lä
ojanman alta
a
j iss o1
todettu suurirnat elo—
toAli udct
p a
cr t-pa idssa
Lau1kko 4),
Selvim—
an y
Al1 t
+ 63
vioi’at Uijuan
1i
109
) ja Hauta—
ä+ ( 18
85 )
iarioiva Porttio hden (— 21
¾) hauk’e i eokopa. ;t ibuuksia
Yntältit
,
‘)
(371.
Taulukko 4. Ältaiden hauhien
L9sk :jt lokooeaul
isuadet
Alias
l ¾ tai
trnu/h
toäetut la regressiornalleilla
.riskettu
lö(5) oma
Lonettu
•••YLLi
1,
2
3
4.
5.
6.
7.
8.
kala Alii
1 rvijarv
Varpula
Kivi— a avaiamp1
Pitääliö
9
0
0.88
0./e
1,0
0 .06
4
99
0 .89
+11
—3%
0.80
0.91
1
6 .94
a
10Tt e
L8
12
1.9
1.9
0.95
0.’
Patana
Veretjärvi
Vissavesi
Korrirri
11. ilantal
2. Y
yl%dilöjS) ero %
13
81
vtt.a
—9
-2¾
r
-01
0
2
niuodos
6
1 1+ pap
taa1
L3
avar
0.34
1.41
j+
nau i
0.53
0.41
0.34
+48
+33
0,/1
0.75
+39
+63
±56
0.32
0 .50
—6
±16
—56
0.41
—47
‘
Y
.7
1
.,
:
no
0,
rio
7
9
1
1
. r
haaun e;ohooeapitui—
Alvät olAlet rukana yhtälöitä
TäL eri yhtälöt ennus—
r’ y
itta e ur avasLi ‘vrt. liite 2)
j
Tart.
a
itkjr
±1
—35
.2
0 64
0.62
±60
46
C. Haapakcski
2. LAlka
18. Porttaaahea
0
0.60
en
U lJua
—5
—29
it
7
ei
Lalo ()
ey 1.
ii ai vioi
t iyd.
‘7’
1.i 1
.ra »‘10
Yl talö (6)
tyyd
liarvioi
tyyd.
II 1
i)i
‘.‘
‘1
taru loi
ijon ma teiden ciohoueanituisuu—
61
den vaihtelusta ja näytti ennustavan varsin hyvin altaiden
mateiden
itoisuudet Porttipahtaa lukuunottamatta (taulukko
Yhtälö (2) viiarvioi runsaasti mateen prtoisuuksia
Pohois—Pohianmaan altaissa.
Hyvästä selittävyysasteesta huolimatta yhtälöiden (5) , (6)
ja (7) käyttö arvioitaessa kalojen elohopeapitoisuuden kehit
tymistä altaissa on vaikeaa, koska ne edellyttävät arvioita
veden laadun kehittymisestä.
Sen sijaan ne soveltuvat kalo—
jen elohopeapitoisuuden arvioimiseen, kun altaan veden laatu
tunnetaan.
Yktälö (1) soveltuu parhaiten haukien elohopea—
pitoisuuden kehityksen ennustamiseen altaissa, koska sen
selittäjät (ikä, syvyyssäännöstely) voidaan olettaa tunne—
uiksi,
Taulukko 5. Altaiden mateiden (0.5 kg) todetut ja regressio—
malleilia lasketut eiohpeapitoisuudet (mg/kg)
Allas
Tcdettu
laskettu
lö(2)o%lö(7)o%
1.
2.
JKalajärvi
H1xvijärvi
3.
4.
5,
\7arpuia
kivi— ja kkra]aunoi
Pitkäird
6.
Patuna
\7enetjärvi
1.5
7.
8.
9.
10.
Vissavesi
Korpinen
Juurikanjäxvi
11.
12.
13.
14.
15.
Hautaperä
Kuonanjärvi
Settijärvi
Kortteinen
Uljua
16.
17.
18.
Haapajärvi
Lakka
Porttipehta
1.3
L2
LI
L3
0.83
—8
0
L5
LO
..
—
0.49
0,22
—55
1.2
0.83
1.3
0.83
1,8
0.99
LI
..
..
..
..
..
1.4
1,1
0,5$
0.56
..
0.24
0.29
0.23
0.83
0.91
0.23
0.21
0.24
0.17
..
0.76
.
—31
-13
..
—
—
—21
—
+120
+186
+296
—9
—
—3$
+15
—9
—
1.1
0.49
—
0
1.3
1.4
1.5
1.4
0.17
±8
—7
1.1
0.15
0.13
—21
—
—
—
—
—46
—
—
0.34
±48
0.20
0.11
0.27
—13
—
—64
3.4 ÄRVIQ HÄUEN ELOHQPEAPITOISUUKSIEN KEHITTYMISEST1I ERI ÄLTAILLA
Taulukossa 6 on esitetty yhtälöllä (1) laskettu arvio haukien
elohopeapitoisuuden kehittyviselle altaissa vuoteen 1985 men
nessä kahdella säännöstelyvaihtoehdolla.
Uljuan ja Rauta—
perän kohdärta yhtälön avulla saatu arvio lienee liian pes
etu) fz ison
L
taulukko 4)
Tuloksiin on vlcuns3iki n suh—
taniuttoo.
varaukseila suuraavi eta syi etä
.
.
ih Lä 17) nerue tuiu vain 13 altaas te tehtyihin havaintoihin,
u
v ir
h1
oc11aIcn
‘‘i
62
2)
Yhtälön selittävyysaste oli kalihrointivaiheessa 68 %,
ja havaintoaineiston vähäisyydestä johtuen yhtälöä ei
voitu testata.
3)
Säännöstelyä muutettaessa on epävarmaa, onko vaikutus
samanlainen, jos uutta säännöstelyä olisi toteutettu
altaan perustamisesta alkaen.
4)
Säännöstelytehokkuuden vaikutus saattaa riippua altaan
iästä, jolloin säännöstelyn muutoksen vaikutus on eri
lainen eri ikäisissä altaissa,
5)
Yhtälö ei huomioi luonnontilaista elohopeapitoisuutta,
vaan aikaa pidentämällä ja/tai säännöstelyä pienentämällä
pienenevät pitoisuudet nopeasti alle luonnontilaisen ta
son
6)
Yhtälöä muodostettaessa ei ole voitu ottaa huomioon hyd
rologisesti erilaisten vuosien aiheuttamaa vaihtelua
haukien elohopeapitoisuuksissa.
Yhtälön (1) voidaankin katsoa soveltuvan haukien elohopea
pitoisuuden arvioimiseen vain altailla, joiden ikä on 3-15
vuotta ja säännöstelytehokkuus (säännöstelyväli, m/keskisy
vyys, m) on n. 0,3—2,0.
Taulukko 6. Arvio 1 kg:n hauen elohopeapitoisuuden muuttumisesta
altaissa vuoteen 1985 mennessä eri säännöstelnaihtoehdoilla.
Arvio on tehty vain altaille, joiden ikä v. 1985 on 3-15.
Alle
0.4 mg/kg laskentatuloksia ei ole ilmoitettu.
Allas
1.
2.
3.
4.
5.
11.
13,
15.
18.
4
4
Pitoisuus v. 1980_(mg/kg)
Pitoisuus v. 1985 (mg/kg)
tcxiettu
laskettu
nykyinen
säännöstely
östel5eni
Kalajärvi
Hirvijärri
Varpula
Kivi— ja Levalampi
Pitkämö
1.9
1.7
Hautaperä
Settijärvi
Uljua
Porttipahta
0.81
.
.
1.9
..
.
,
0.46
0.78
1.8
1.3
1.3
1.6
0.48
1.3
1.0
1.3
1.0
0.4
0.8
0.6
0.8
0.7
0.4
1,5
0.69
0.96
0.62
1,1
0.5
0.7
0.4
0.7
<0.4
<0.4
<0.4
<
T U L 0 5 T E N
.
.1 ALTAAN IKä
Suomessa joidenkin tekoaltaiden hauissa ja mateissa todetut
elohopeapitoisuudet olivat suuria verrattuna USA:n ja Kanadan
63
tekoaltaista tehtyihin havaintoihin (Potter et al. 1975,
Abernathy ja Cumbie 1977, Bodaly ja Hecky 1979, Cox et al.
1979, Meister .et al. 1979, Phillips 1980).. Edeflis*stä vain
Abernathy ja Cwnbie r4portoivat suurempia pitoistuksia basiin
(Largemouth Bass) lihaksessa Lake Hicasseessa tekoaltaan täy—
tön jälkeisenä vuotena ja Lake Keoweessa neljä vuotta altaan
täytön jälkeen. Yleensä on arvioitu, että kalojen elohopea—
pitoisuudet pysyvät kohonneina vain joitakin vuosia ,aitaan
täytön jälkeen (Abernathy ja Cumbie 1977, Cox et a1. 1979,
Meister et al. 1979).
.Abernathy :ja Cumbie (1977): arvioivat, että syy muutamaa vuot
ta.vanhemp.en altaiden kalojen pienentyneisi-in eJ.ohopeapitoi
suuksiin on pohjasedimentin muodostuminen anaerobiseksi.
Tämä johtaa metyloivien bakteerien aktiivisuuden alenemiseen
jatoipaalta elohppean sitoutumiseen rikki- ja orgaanisiksi
yhdisteiksi, mikä pitää. sen poissa ravintoketjui,0t4,-
Tarkasteltuna esitetyn yhtälön (1) avulla altaan iän vaiku
tusta hauen elohopeapitoisuuteen havaitaan, että jos allasta
ei säännöstellä lainkaan, olisi 1 kg:n hauen elohopeapitoi
suus kolme vuotta altaan perustamisen jälkeen keskimäärin
0,9 mg/kg. Pitoisuus laskisi vertailualueiden tasolle 8—9
vuodessa. Pitoisuuksien lasku olisi alle 0,2 mg/kg vuodessa
alkuaikoina ja yli 5 vuotta vanhoissa altaissa alle 0,1 mg/kg
vuodesså. Paasivirranet al. (1980) mukaan laskisi:hauen elo—
hopeapitoisuus noin puoleen Päijänteessä 15 vuodessa elä—
hopeapäästöjen loppumisesta. Yhtälön (1) mukaan olisi hauen
elohopeapitoisuuden pieneneminen tekoaltaissa ilman säännös
telyä noin kaksi kertaa nopeampaa ja nykyisellä säännöstelyl—
lä yhtä nopeaa kuin Päijänteessä.
Luonnossa pitoisuuksien alaneminen tuskin on tasaista, mikä
johtuu mm. eri vuosien hydrologisten olojen välisistä
eroista. Esim. Philips (1930) rapottot. huomattavast& hauen
elohopeapitoisuuksien vaihtelusta eri vuosina 40 vuotta van
hassa altaassa.
4.2 SÄÄNNCISTELY
.
.
Veden pinnan korkeuden vaihtelun vaikutus elohopean metyloi—
tumiseen havaittiin 1970—luvun alussa (Faqerström ja Jernelöv
1972). Kun sedimentti ilmastui joko ruoppauksen, vuoro
veden tai muun veden pinnan vaihtelun johdosta, elohopean
metyloituminen saattoi olla 1 000-10 000 kertaa “normaalia”
metyloitumista nopeampaa.
‘Teflassa säännöstely voi vaikuttaa elohopean kiertoon altaas
sa ainakin seuraavista syistä:
veden pinnan vaihtelu ja etenkin jääolosuhteet kevättalvel—
la lisä%vät rannoilta tapahtuvaa eroosiota, joka puolestaan
lisää elohopean huuhtoutumaa sekä metyloivien bakteerien
aktiivisuutta
altaiden kevättalvinen tyhjennys tekee mahdolliseksi säännöstelyvyöhykkeen pohjan hapettumisen joka vuosi. Tämä
suosii aerobisten metyloivien bakteerien toimintaa ja
-
...,.
.
.
.
-
.
.
64
estää vähäliukoisten elohopeasuifidien synnyn.
Bodaly ja Hecky (1979) esittivät hypoteesin, jonka mukaan
rannoilta tapahtuvan eroosion lisäys
on pääasiallinen SYY
kohonneisiin elohopeapitoisuuksiin tekoaltaiden eliöstössä.
He toteavat kuitenkin, että pitoisuuksien suhteellinen nousu
eliöstössä voi olla suurempi kuin eroosion suhteellinen li
säys, koska orgaanisen aineen huuhtoutuman lisäys kiihdyttää
bakteerien kasvunopeutta ja täten myös metyloitumisnopeutta.
Yhtälöiden (1) ja (2) mukaan Pohjanmaan ja Lapin tekoaltaiden
säännöstely nykyisen käytännön mukaisella keskimääräisellä
tehokkuudella (1.3) aiheuttaisi sen, että hauen elohopeapitoi
suudet nousisivat keskimäärin 0,8 mg/kg ja mateen 1 mg/kg
korkeammiksi kuin ilman säännöstelyä.
Näin säännöstely näyt
täisi kaksinkertaistavan hauen elohopeapitoisuudet altaan
rakentamisen jälkeisinä lähivuosina ja altaan vanhetessa
säännöstely hidastaisi elohopeapitoisuuksien laskua.
4,3 KEMIÄLLISET TEKIJÄT
Monilla aerobeilla ja anaerobeilla bakteeri- sekä sienilajeil
la on kyky metyloida elohopeaa (min. Wood et al. 1968, Jerne
Töv 1968, Landner 1971).
Laboratoriokokeet vaikutuk
seta elohGpean mt7loitumiseen ovat ooittaneet, että metyy—
1 ie1ciopeai1
to ne
;ekä uI]- wulcitumineri kaloihin on
sitä Juuiempaa, r-.L:ci pieronpi on veden nar•’-irjit.oiuis (Ta—
öit j
ie :e 1 v 1
Te:
na’t: Ji J pätevän myös teko—
a1tais•Li (vrt. i’i Vi).
.
Hap-
vin-
elohop
ud-
‘-,•
1:.
•-•.
linen negatii—
-
-•.
•
set bak iL
näyttäisi ol
biset heterc
-
että anaerobi—
-cmisesta.
Ilmiö
ic.mi. km
sel: :tr.
1 ten, että aero—
•J.Leerit hajotr.aessaa rgaanista ai
ii’::
7:
netta metyloivaL -ii.hen sitoutunutta elohopeaa ja samalla
kuluttavat al
.appivarastoa.
Metyloitumisnopeuden onkin
aerobisissa oloissa todettu olevan suuremman kuin anaerobi—
sissa (Bisogni ja Lawrence 1975).
Itse metyloitumisprosessin
on arveltu olevan detoksifikaatiokeino, jolla mikro—organis—
mit pääsevät eroon orgaaniseen aineeseen sitoutuneesta eloho—
peasta (Fagerström ja Jernelöv 1972, Bisogni ja Lawrence
1975)
•.
Elohopean biologisen metyloitumisen tuote voi olla joko mono—
tai dim’-1ylielohopea (Jensen ja Jernelöv 1968, Wood et al..
1968.
!nometyylielohopea on suhteellisen vesiliukoinen ja
vapa:: :eteen rikastuen eläviin organismeihin.
Dimetyyl:eloh
-a sensijaan haihtuu ilmakehään.
Vaikka iamp ui
vai--. .-:Ljonkaan metyloitumisen nopeuteen /i.Ll p11 5-,
on -‘nH inva
‘.ork-’c—-r. oH n.cvo—
pI-I :7
:c-ej..:z
‘
‘‘1r
alr.ea rapantu:
-1r:ister
Iar j•n
a•Litessa
o.: r:ic1 li-er •Lnpnu.t:ote
1’-72,
Fajertrm
Bisogni ja Lawrence 1975).
•
Veden happamr1udella on viimeaikaisissa tutkimuksissa todettu
olevan yhteys nyäs kalojen elohopeapitoisuuksiin siten, että
elohopeapitoisuudet kaloissa kohoavat vedEn pH—arvon laskies—
sa (Lendne ja Larsaon 1972, Crosset ja kedung 1977, Jerne—
löv J978, Hultberg 1978, Håkansscn 1980)
(±978) totesi, että Ruotsin luonnonjärvissä:
yhden vH—yts;kön lasku kohotra 1 kg : n kauan elohopeapitoi—
suutta 0,14—0,35 mg/kq
värin lisäys InO Pt mq/1 kohotti 1 kg:n hauen elohopeapitoi—
suutta 0,15—0,18 mg/kg.
Hullherq
—
—
Kur tekoaltaider kalojen elohopeapitoisuushavainnoista teh
tiin sean muittujan reqressioanalyysi, jonka s1ittäjinä
olivt veden pH ja väri (r = 0.720
kg:n hauen elohopeapitoi
yhder pH-ksikön lasku kohotti
suunta 0,55 ng/kg
-
-
värin lisäys 100 Pt nq/l kohtti 1 kq :n hauen elohopeanitoi—
suutta 0,32 mq/kg.
Värin vaikutus tekoaltaiäen haukien e1okopeaitoisuuteen
näyttää siten olevan noin kaksi kertaa ja pII : n vaikutus 2—4
kertaa voimakkaampi kuin Ruotir luonnonjärvissä.
On auitenk;n horraLtava, etta kun veden laadun avulla seli—
tct—iin haakien elohopeapitoisuuksia tekoaltaissa, saatiin
olmakkaimmii
rtoisuuksi iii vaikuttavaksi tekijäksi veden
COD1 —arvo, ioka peitti alleen sen kanssa korreloivat värin
Yhtälön (3) mukaan:
ja H:n tvhtälö 3)
-
COR11—arvon nousu 10 V/l kohotti haukien elohopeapitoi—
surttta 0,54 me/kg eli vastasi yhden pH-vksikön laskua.
Kun (OD\1 -aron vaihtiu tekoaltaiden välillä kavaa nimen
omaan oraarisen aineen pitoisuuien vaihtelua, tärkeimmäksi
taiden heukien eiohopsapitoisuuteen vaikuttavaksi te
teko
kijäksi veeen laadun osalta muodostuisi orgaanisen aineen
määrä.
4
.
4 MAAPERäN VAIKUTUS
Elohopean sitounuminer maan pintakerro]:sen humukseen on hyvin
tunnettua csin. yndersson 1967, Jonasson ja Boyle 1972, 50—
veri 1977) j tapahtuu rääasiassa humikse Sä—ryhmien välityk—
sc l°6, Jonarron 1970, Pa astr5m ja Jernelöv
seä / nJ
Orc en;ncr aines—vesi systeemissa elohopea (II)—ionin
1972)
iiopuu lähinnä pH:sta siten, että välillä p11 3—6
liikkavuus
elohopea (II) on tiukasti humuksen sitoutuneena (Andersson
Kun nutkittuen tekoaltaiJen veden pH—arvo vaihteli
1967)
uH 5,1—6,7 ja ataiden alle jääneiden maijan pH oli ilmeises
ti tätä alhaisenpi (esim. Andersson 1967, Urvas 1980) , on
ymmärrettävää, että orgaanisen aineen pitoisuutta ilmaisevat
muutrujat musJostuivat tarkaste±ussa kaloJen elonopeapitol
Samalla tekijät, jotka lisäävät
suudon kannalta tärkeiksi.
orgarsen aineen eroosiata rstevyöhykkeestä. kuten säännös
telyn ‘oimakkuus, kohottavat myös kalojen elohopeapitoisUuk
s ia
66
Tarkastelluilla muuttui ilja ei ole vielä Pystytty tyydyttvä—
ti selittämään kalojen
eroja eri teko
altaissa. Epäselväksi jää esim., miksi kalojen elohopeapitoi...
suudet olivat selvästi alhaisempia
kuin
Soverin (1977) tutkimukset maan pinta—
kerroksen elohopeapitoisuuksista eri Puolilla Suomea eivät
selitä Pitoisuuseroja tekoaltaissa, sillä elohopeapitoisu,,et
otetuissa näytteis olivat alhaisempia
kuin
otetuissa. Soverin (1977) ilmoit—
tama maan pintakerroksen keskimääräinen elohopeapiftisuus
(0,099 mg/kg) oli sama kuin niillä Etelä-suen peltomailla
todettu (0,097 mg/kg), joilla ei oltu käytetty elohopeapitoi...
sia
(Rautapää et al. 1979). Turpeen keski
määräiseksi elohopeapJtoisuudeksi on arvioitu 0,13 mg/kg
(Bysiek et al. 1972) ja peltomaan, jolle on pitkään levitet
ty elohopeapitoj5 peittausainetta 0,17 mq/kg (Rautapää
et al. 1979).
Koska maan pintakerroksesta otetun näytteen elohopeapito5
riippuu olennaisesti orgaanis aineen määrästä näytteess,
tulisi alueellisten Pitoisuuserojen selvittämiseksi tarkas
tella
sekä kuivapaino että orgaanis
ainetta kohti.
Tällaista tarkastelua ei tehtyjen tutkimusten
Perusteella voida suorittaa.
67
KIRJALLISUUS
Abernathy, A.R. & Cumbie, P.M. 1977. Mercury Accumulation by Large—
mouth Bass (Micropterus salmoides) in Recently Impounded
Reservoirs. Bull. Environ. Contam. & Toxicol. 17, 5: 595—
602.
Alhonen, P. 1972. Muistio kalavahinkokcmitealle 1.1.1972. 3
.
Andersson, A. 1967. Kvicksilvret i marken. Grundförbättrinq 20,
3—4: 95—105.
Bisogni, J.J. & Lawrence, A.W. 1975. Kinetics of mercury methylatlon
in aerobic and anaerobic aquatic enviromnents • Journal WPCF
47, 1: 135—152.
Bodaly, R.A. & Heckey, R.E. 1979. Post—Impoundment Increases in Fish
Mercury Levels in the Southern Indian Lake Resenroir,
Manitoba, Can. Fish, Mar. Sen,. KS Rep. No 1531, 15 p.
Brosset, C. & Svedunq, 1. 1977. Preliminary study of the possibility
of a relationship between hiqh acidity in lakes and high
mercury content in their fish populations. Institut för
Vatten- och Luftvårdsforskning B 378; 13 p.
O
Bysiek, M., Oertli, R., Salonen, L. & Miettinen, J.K. 1972. £bust—
ion of peat as a source of aaiospheric mercury and
Cs in
Finland. Proc. International Peat Conference, June 1972,
Helsinki.
Cox, J.A., Carnahan, J., DiNunzio, J., Mccoy, J. & Meister, J. 1979.
Source of Mercury in Fish in New tmpoundments. Bull. Environ.
Contam. Toxicol. 23: 779-783.
-
Fagerstr&, T. & Jernelöv, A. 1972. Some aspects of the quantita€ive
ecology of mercury. Water Research 6: 1193-1202.
Hultberg, H. 1978. Betydelsen av p11, humus— och saltinnehåll i sjö
vatten för kvicksilverförekcmst i gädda. Institut för Vatten—
och Luftvårdsforskning. Göteborq 1978-01-10, 9 p.
Håkansson, L. 1980. The quantitative impact of p11, bioproduction aM
Hg-contamination on the Hg-content of fish (pike). Environ.
Pollut. B 1: 285—304.
Jensen, 5. & Jernelöv, A. 1967. Biosynthesis of Methylrnercury: 1.
Biocidinforjnation 10: 3-4.
Jensen, 5. & Jernelöv, A. 1968. Biosynthesis of Methylmercury: II.
Biocidinformation 14: 3-5.
Jernelöv, A. 1968. Laboratory Experiments Concerninq the Transfonu
ation of Mercury into its Different forms of Occurence.
Vatten 24: 360-362.
Jernelöv, A. 1969. Kvicksilvrets omsättning i naturen och vad kan vi
göra för att påverka denna. Nord. Hyg. Tidsk. 50: l7&178.
Jernelöv, A. 1980. Betydelse av reemission till atnosfären och vatten—
68
draqens pH för fiskens (metyl) kvicksilverhalt.
för Vaten— och Luftvårdsforskning 3 548, 7 p.
Institut
Jonasson,
IR. 1970. ‘Iercury in the natural environrnent: Ä review
ci the recent wcrk. leolojical Survey of Canada, Paper 70—
57: 1—39.
Jonasson,
JR & Boyle, RW. 1971. Geochemistry of mercury. Mercury
in mans environment, 5—21. Rcyal Scciety oi Canada, Ottawa.
Järvinen,
0.
1930.
Kalanäytteiden vertailututkimus.
Moniste,
1 p.
Kenttäinies, 1<. 1980. Characteristics of the water ci Finnish man—made
Ia}.:es. Vesientutkimuslaitoksen julkaisuja 39: 13—30.
Landner,
L. 1971. Biochemical Model for the Biolcpical Uethylation
ci ilercury suqgested from Methylaticn Studies in Vivo with
Neuospora crassa. Nature 230: 452—453.
Landner,
1. & Larsson, P—O. 1972. Bioloqiska effekter av kvicksilver—
tilliörsel till sjöar via atmosfären Institutet för Vatten—
och Luitvårdsiorskning 3 115, 9 p.
Lodenius,
M., Seppänen, A. & Herranen, i. 1931. Äccumulaticn ci mer—
cury 10 fish and man aiter impcundment ci reservoirs in
northern Finland. Proceedings cf VIII th congress ci ÄfIIEV,
li-5.6l93l, Tampere. (tc he puhlished)
Lääkintöhallitus, 1980. Pohjois—Suomen kalojen elohcpea.
Helsinki 23li1980, 3 p
äoister.
J,F, , Liäunzio, 3. & Cox,J.A. 1979. Source and Level cf
liercurv n a New IIflpoundmeflt, Journal ANNA 71: 574—576.
Miettinen,
Mutenia,
V,
1972.
Phillips,
,
Kvicksilveravqång frln sjöar.
6 p.
Nord.
Hyp.
Tidsk.
50:
G,R. 1980. Mercury in Reservoirs: Evidence for high
Eusceptibility to a Hercury irobiem. Mimectjraph, 1 p.
L., Kidd, 0, & Standifcrd, D, 1975.
Powell. Environm. Sci. Techncl. 9,
Rutapää,
Socer i
Muistio kalavahinkokomitealle 211.l972.
Ä. 1981, Tekoaltaiden kalatalaueliinen hyödyntäminen.
Ve—
sistö%en rakentaminen ja kalatalcus. Vesi- ja Kalatalcusmie
Let ry:n täydennyskoulutuspäivät Espoon Hanasaaressa 29.—
30.10l9Sl, Moniste, 1 p.
Olsson, ‘L 1969.
179.
Potter,
Tiedote,
Mercury Levels
1: 41-36.
in Lake
J., Pysalo, H., Ravio, P. & Blomqvist, H. 1979. Mercury
in cultivated soil in Finland. Annales Äpriculture Fenniae,
13: 87—91.
3. 1977. ktohopoa , ipijy ja kadiniuin Suonen rnaaperässä
ja
pohodessä
Ympäristö ja erer,eys 8, 2: 118—1 26.
.
Sumani,
P.,
Partanen,
H.
,
Elietala,
5.
&
Heinonen,
O.P,
1972.
Blood
69
and hair mercury content in fish consumers • A. Preliminary
report. Work. Environm. Health 9: 61—65.
Urvas, L. 1980. Etelä— ja Pohjois—Suomen luonnonti]aiten turpeiden
viljavuuserot. Suo 31, 1: 27—32.
Verta, 14. 1981. De konstgjorda sjöarna och kvicksilvret. Finlands
Natur 40, 1: 8—10.
Vesihallitus, 1980. Tekojärviluettelo 18.7.1980. Moniste, 3 p.
Vesihallitus & Lääkintöhallitus 1980. Lapin ja Pohjanmaan tekoaltai
den kalojen elohopeatutkimuksista. Tiedote 30.10.1980, 4 p.
Vesihallitus & Lääkintöhallitus 1981. Kalojen elohopeapitoisuuksista
Lapin ja Pohjanmaan tekoaltaissa. Tiedote 13.1.1981, 4 p.
Wood, J.M., Kennedy, F.S. & Ros6n, C-G. 1968. Synthesis of Methylmer
cury Canpounds by Extracts of a Methanoqenic Bacterium.
Nature 220: 173—174.
1)
2)
3)
16.
17.
18.
1967
1968
1970
3,1
417
214
7,6
5,4
4,2
6,5
28,0
11,3
13,3
5,2
9,2
1,0
PintaalaQrnL)
15,5
2063
1350
51,0
10,2
10,2
4,0
150
53,5
28,0
6,6
5,4
3,8
43
40
10
15,7
7,0
Tilavuus
3,0
3,7
6,3
6,7
1,9
2,4
1,4
5,4
4,$
1,6
1,$
1,$
2,1
3,8
2,6
1,9
1,7
7,0
Keski-
säännöstelyamplitudi v. 1979-80,/keskisyvyys, ifi
säännöstelytilavuus v. 1979-80, m/kokonaistilavuus, rn 3
veden pintaa korotettu
Haapajärvi
Lokka
Porttipahta
1975
1968
1970
196$
1970
1967
1965
1965
1964
1964
Patana
Venetjärvi
Vissavesi
Korpinen
Juurikanjärvi
6.
7.
8.
9.
10.
11. Hautaperä
12. Kuonajärvi
13. Settijärvi
14. Kortteinen
15. Uljua
1977
1973..
1976
1977
1971
Kalajärvi
Hirvijärvi
Varuula
Kivi— ja Levalampi
Pitkämö
vuosi
Vesitvs
Ältaiden teknisiä tietoja
1.
2.
3,
4.
5,
Allas
Liite 1.
450
710
570
71
60
50
40
150
190
200
260
270
260
110
120
180
140
4
Teor.
3$
90
48
30
0
59
45
48
32
58
52
47
19
20
40
70
45
0
rvem.
0,39
0,36
0,65
1,4
0,7$
0,76
1,1
1,2
1,1
1,7
1,1
2,3
1,3
1,6
1,4
1,7
1,1
0,33
syis
0,32
0,64
0,75
0,89
0,58
0,62
0,86
0,93
0,74
0,92
0,74
1,00
0,8$
0,95
0,87
0,95
0,68
0,23
tiiavuus2
SäSunästely tehokkuus
71
Liite 2. Tekoaltaiden kalojen elohopeapitoisuuksia v. 1980
m = made, a
ahven, s
särki, si = siika, t = taimen)
(h
=
hauki,
-
1.
2.
3.
4.
5,
6.
7.
8.
9.
10.
11.
h
m
t
h
m
21
4
1
18
4
1210
670
1400
750
800
Varpula
Kivi ja Levalairpi
Pitkämö
Patana
Patana
h
h
m
h
m
1
10
11
8
7
940
1190
600
1190
260
Venetjärvi
Venetj ärvi
Vissavesi
Vi s s av e s i
Korpinen
h
m
h
a
h
22
7
460
350
220
130
190
Juurikanjärvi
Juurikanj ärvi
Hautaperä
h
a
h
m
h
6
1
2
10
10
360
60
810
720
480
0,39
m
h
m
6
0 ,14
0,34
0 ,2$
13, Settijärvi
14. Kortteinen
Kortteinen
Kortteinen
15. Uljua
Uljua
17.
1$.
keski
Kalajärvi
Kalajärvi
Ka1aärvi
Hirvijärvi
Hirvijärvi
H a ut ap erä
12. Kuonanjärvi
16.
Näytteiden
4
lx
5
41
h
m
19
2
1670
840
960
290
1030
700
Haapajärvi
Haapaj ärvi
Lokka
Lo kk a
Lo kk a
Lokka
h
m
h
m
sä
3
5
37
1
3
4
370
1010
1630
850
210
870
Porttipahta
Porttipahta
Por tipahta
Porttipahta
h
m
a
si
25
9
11
11
1000
$40
320
500
homogenaatti 2 yksilöstä
1,42
1,16
0,92
1,02
1,57
0,36
0,70
0,72
0,64
0,38
1,02
0,43
0,72
1,00
0,31
0,25
0,22
0 ,25
0, 22
0 ,16
2,0
1,5
1,9
1,6
1,1
2,40
1,25
1,9
2,0
0,54
0,97
1,0
2 ,28
0,92
1,39
1,25
2,81
1,96
0,97
0,72
1,3
0,99
0,60
1,26
1,17
1,41
0,6$
0,80
0,77
1,3
0,40
0,79
0 ,22
0,46
0,38
0,42
0,43
0,23
0,72
0,81
1,75
0 ,50
0,27
0,61
0 ,59
0,60
0,23
0,32
0,33
0,90
0,23
0 ,18
0,29
0,27
0,50
0,22
0,27
0 ,26
0,30
0,46
0,41
0,37
0,46
0,26
0,76
0,76
0,56
0,32
0,99
0,91
0,70
0,37
72
Liite 3. Vertailualueiden kalojen elohopeapitoisuuksia v
(h = hauki, m = made, a = ahven, mu = muikku)
1a i
Näytteiden
lukumäärä
keskipaino fq)
1980
aiftisuusttuore.)
minii
keskiaxvo maksiini
19.
Kuorasjärvi
Kuorasjärvi
20. Kuortaneenjärvi
Kuortaneenj ärvi
Kuortaneenj ärvi
h
m
h
m
a
6
3
5
2
21. Hinjärvi
22. Qrisbergin Kotilairpi
23. Kyrönjoen edusta
24. Räyrinki
Räyrinki
h
m
h
h
a
4
1
12
5
lx
25.
Halsuanjärvi
Halsuanjärvi
26. Uliavanjärvi
Ullavanj ärvi
27. Vuohtojärvi
h
m
h
m
h
3
8
10
4
12
440
340
360
500
740
0,28
0,18
0,11
0,16
0,33
0,36
0 ,26
0 ,24
0,36
0 ,39
0,51
0,33
0,33
0,56
0,49
28. Haapaj ärvi
29. Iso-Lamujärvi
30, Vähä-Lamuj ärvi
31. Piipsjärvi
Piipsjärvi
h
h
h
h
m
8
14
10
4
3
680
1000
510
420
260
0,18
0,16
0,28
0,21
0,12
0,29
0 ,21
0 ,30
0,22
0,13
0,38
0,29
0,33
0,22
0 ,14
9
25
5
5
1200
18
1350
840
0,27
mu
h
h
0,65
0 ,14
0,49
0 , 31
1,09
0,29
0,62
0,44
32,
Kemijärvi
Kemijärvi
33, Unari
34. Inarinjärvi
X
homogenaatti 2 yksilöstä
870
380
860
360
240
0,34
0,23
0, 30
0,30
0,90
0,48
0,26
0,38
0 , 31
1,0
0,61
0 , 30
0,41
0 , 32
1,13
480
520
1140
640
170
0,14
0 ,16
0,43
0,23
0, 20
0,24
0,18
0,16
0 ,18
‘
1
UI’
0,40
0,22
0,33
0 , 21
6,2
6,2
6,4
6,1
6,1
6,2
4,9
5,6
3,9
4,1
8,1
3,1
4,5
36
32
57
57
43
47
28
75
49
63
71
64
73
60
73
1
Tiedot vuosilta 1975—1976
16.
17.
18.
Haapajärvi
Lokka
Porttipahta
Hautaperä
12, Kuonaj ärvi
13, Settijärvi
14, Kortteinen
15. Uljua
11.
..
5,3
9.
10.
8.
10
17
13
26
60
67
60
33
40
63
Patana
Venetjärvi
Vissavesi
Korpinen
Juurikanjärvi
6.
7.
6,6
6,4
6,7
5,9
5,6
5,1
6,0
5,6
4,0
3,5
3,7
3,2
39
34
37
49
61
41
60
5,6
5,9
5,3
5,5
6,0
Hirvijärvi
Varpula
Kivi— ja Levalampi
Pitkämö
6,2
3,2
3,6
8,5
32
58
2.
3.
4.
5,
4,6
pohja
pH
Kalajärvi
‘‘25
mS/m
-2
pinta
1.
Allas
210
160
130
210
220
190
190
230
0 ,l9
0,23
0,22
0,17
0,15
0,36
0,14
0,28
190
250
340
310
250
320
300
400
300
220
0,15
0,12
0,02
0 , 16
0,02
0,06
0,21
0,05
0,04
0,53
18
14
10
25
26
16
21
—
950
1200
1100
600
740
620
830
530
110
150
40
940
1000
1000
1000
690
970
1300
860
1000
1400
1
ug/l
kok.N
70
68
76
70
90
91
73
98
75
56
27
29
40
31
29
26
74
150
45
140
120
31
34
33
38
31
mqPt/l mg/O2/lg/i
mval/l
kok.P
Väri
alk.
KHT
Liite 4. Ältaiden veden keskimääräinen laatu. Tulokset ovat 2-16 havaintokerran
keskiarvoja koko vesipatsaasta haren kyllästysprosenttia lukuunottamatta
/1
3600
2200
2200
2300
3300
2900
3000
2900
3100
3100
2200
2800
1600
1800
4100
2000
1200
5000
)J g
kok.Fe