Muuttuneen vesistön kokonaisvaltainen kunnostus:esimerkkinä Jäälinojan vesistö

• Main Author: Savolainen, K. (Kaisa)
• Format: Dissertation
• Language: Finnish
• Published: University of Oulu 2013
• Subjects: Environmental Engineering
• Online Access: http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-201306171608; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:fi:oulu-201306171608

Ihmistoiminta aiheuttaa muutoksia vesistöjen luonnolliseen tilaan. Erilaiset maankäyttömuodot muuttavat vesistöjen hydrologiaa sekä aiheuttavat ravinne- ja kiintoainekuormitusta, mikä vaikuttaa veden laatuun. Luonnontilaltaan muuttuneita vesistöjä voidaan ennallistaa hoito- ja kunnostustoimilla. Tämän työn tavoitteena oli selvittää kokonaisvaltaisesti uuden Oulun alueella sijaitsevan Jäälinojan vesistön tilaa, kuormitusta sekä vesistön kunnostusmahdollisuuksia. Jäälinojan vesistöön kuuluvat Jäälinjärvi ja sen valuma-alue sekä Jäälinjärven alapuolinen Jäälinoja valuma-alueineen. Jäälinjärvi on matala ja runsashumuksinen järvi. Järven virkistyskäyttöä vaikeuttavat löyhä pohjasedimentti, mataluus, särkien suuri määrä sekä Gonyostomum semen -limalevä. Järvessä on useina kesinä sinileväsamentumaa. Jäälinjärvestä Kalimenjokeen laskee noin 10 km pituinen Jäälinoja. Myös Jäälinojaa leimaa humuspitoisuus. Vaikka Jäälinojan vesistön ekologinen tila on hyvä, käyttäjien näkökulmasta vesistön virkistyskäyttömahdollisuudet ovat huonot. Vesistön lähialueella asuu noin 5 000 ihmistä. Jäälinojan valuma-alueella vallitseva maankäyttömuoto on metsätalous. Metsäojitukset ovat muuttaneet vesistön hydrologiaa. Lisäksi ne ovat lisänneet rautasaostuman kulkeutumista vesistöön. Myös asutuksen jäte- ja hulevedet sekä maatalous ovat muuttaneet vesistön tilaa. Jäälinojan vesistön ravinnekuormitusta selvitettiin tässä työssä vedenlaatuanalyysien ja ominaiskuormituslukujen avulla. Sekä Jäälinjärveen että Jäälinojaan tulee noin 200 kg ulkoista fosforikuormitusta ja 3 000–3 500 kg typpikuormitusta. Erityisesti ihmistoiminnan aiheuttama liuenneiden ravinteiden kuormitus vaikuttaa Jäälinjärven leväongelmiin. Ravinteiden lisäksi rautapitoinen kiintoainekuormitus vaikuttaa Jäälinojan vesistön tilaan ja käyttömahdollisuuksiin. Jäälinjärvellä esiintyy todennäköisesti myös sisäistä ravinnekuormitusta. Työssä tarkasteltiin myös yhdistystoiminnan merkitystä Jäälinojan vesistön kunnostushankkeessa sekä kunnostushankkeen etenemisen kannalta suositeltavia toimintatapoja. Julkishallinnon resurssit vesistökunnostusten toteutukseen ovat vähentyneet, minkä vuoksi paikallisten toimijoiden on otettava aiempaa enemmän vastuuta vesienhoidosta. Jäälinojan vesistön hoitoa on keväästä 2011 lähtien edistänyt Kiimingin–Jäälin vesienhoitoyhdistys ry. Yhdistys on muun muassa selvittänyt Jäälinojan vesistön veden laatua ja aloittanut syksyllä 2012 Jäälinjärven valuma-alueen kunnostuksen vesienhoitorakenteiden avulla. Asiantuntijoiden ja eri sidosryhmieni kanssa tehtävän yhteistyön avulla sekä avoimella vuorovaikutuksella ja viestinnällä varmistetaan, että toimenpiteet ovat toisiaan tukevia eivätkä näkemykset vesistön hoidon tarpeellisuudesta ja tavoitteista aiheuta ristiriitoja. Jäälinojan vesistön tilaa voidaan parantaa ulkoista kuormitusta vähentämällä sekä Jäälinjärveä kunnostamalla. Kokonaisvaltainen kunnostus edellyttää toimia koko vesistöalueella ja kaikkien soveltuvien toimenpiteiden hyödyntämistä. Kiimingin–Jäälin vesienhoitoyhdistyksen tekemät ja tehtäväksi suunnittelemat vesienhoitorakenteet vähentävät Jäälinjärven metsätalousvaltaiselta valuma-alueelta tulevaa kiintoainekuormitusta arviolta puolet. Myös Jäälinojan valuma-alueella voidaan rakentaa vesienhoitorakenteita metsätalousalueilta tulevan kuormituksen vähentämiseksi. Jäälinjärveen tuleva haja-asutuksen jätevesikuormitus on poistettavissa rakentamalla alueelle viemäri. Tämä poistaisi neljänneksen Jäälinjärven ulkoisesta fosforikuormituksesta ja vaikuttaisi olennaisesti liuenneiden ravinteiden määrään. Jäälinojan valuma-alueella viemäröimättömät kiinteistöt olisi myös liitettävä viemäriin. Lisäksi vesistön ulkoista ravinnekuormitusta voidaan vähentää muun muassa vähentämällä mahdollista nurmikoiden lannoitusta ranta-alueilla. Myös Jäälin taajama-alueen hulevesien käsittelyä voitaisiin kehittää ja sitä kautta vähentää ravinnekuormitusta. Ravintoketjukunnostuksen ja fosforia sitovan Phoslock-kemikaalin soveltuvuutta Jäälinjärven kunnostusmenetelmiksi pyrittiin testaamaan Jäälinjärvellä kesällä 2012 tehdyllä allaskokeella. Ilmeisesti veden rauta- ja humuspitoisuuden vuoksi Phoslock ei toiminut tarkoituksenmukaisesti. Sen sijaan hoitokalastus on Jäälinjärvellä suositeltava hoitotoimenpide. Jäälinjärven kunnostusmenetelmiksi voivat soveltua myös sedimentin käsittely alumiinikloridilla sekä järven tai sen osien ruoppaus. === Human activities change the natural state of water systems. Different forms of land use change water systems’ hydrology and cause loading of nutrients and suspended solids that change water quality. If a water system’s natural state has changed it can be restored. Object of this thesis was to comprehensively cover the present state, loading and possibilities of restoration of Jäälinoja water system that is situated in the city of new Oulu. Jäälinoja water system consists of lake Jäälinjärvi and rivulet Jäälinoja and their catchments. Lake Jäälinjärvi is humic and shallow. Loose sediment, shallowness, large quantity of roach and algae Gonyostomum semen have made recreational use of lake Jäälinjärvi difficult. Blue-green algae also often occur in the lake in summer time. Rivulet Jäälinoja runs from Jäälinjärvi to rivulet Kalimenjoki and is about 10 km long. Rivulet Jäälinoja is also humic. Although the ecological state of Jäälinoja water system is good, possibilities for recreational use of the water system are considered poor. There are about 5,000 people living close to the water system. Forestry is the dominant form of land use in the catchments of lake Jäälinjärvi and rivulet Jäälinoja. Ditching of the forested areas has changed Jäälinoja water system’s ecology. Ditching has increased occurrence of iron rich sediment in the water system as well. Rural waste waters and urban runoff have also caused changes to the natural state of the water system. In this thesis the nutrient load to Jäälinoja water system was estimated based on water quality analysis and loading coefficients for different non-point sources. Annual phosphorus load to lake Jäälinjärvi is approximately 200 kg and so is the phosphorus load to rivulet Jäälinoja. Annual nitrogen load to both the lake and the rivulet is 3,000–3,500 kg. Especially dissolved nutrients from human activities cause algae nuisance in lake Jäälinjärvi. The iron rich sediment also influences in the state and recreational use of Jäälinoja water system. Most likely there exists internal nutrient loading in lake Jäälinjärvi as well. Importance of local association based activity in the restoration process of Jäälinoja water system was also examined in this thesis. Resources of the Finnish public administration to take care of water restorations have decreased so local players need to take more responsibility in water restoration projects. Water protection association Kiimingin–Jäälin vesienhoitoyhdistys ry has promoted the restoration efforts of Jäälinoja water system since spring 2011. The association has analysed water quality of the Jäälinoja water system and started restoring catchment of lake Jäälinjärvi with structures that control runoff and retain nutrients and suspended solids. By collaboration and open communication with experts and different interest groups it is made sure that water protection and restoration actions support each other and perceptions of the importance and objectives of restoration efforts between interest groups do not conflict. State of the Jäälinoja water system can be improved by minimising nutrient load into the water system and restoring lake Jäälinjärvi. Comprehensive restoration requires that action is taken in every part of the water system and that all relevant restoration possibilities are taken into consideration. The nutrient and suspended solids retaining structures built and planned to be built by Kiimingin–Jäälin vesienhoitoyhdistys decrease by a rough estimation half of the suspended solids loading from the forested area of the catchment of lake Jäälinjärvi. Nutrient retaining structures can also be built at the catchment of rivulet Jäälinoja in order to decrease loading from the forested areas of the rivulet’s catchment. Loading to lake Jäälinjärvi caused by rural waste waters can be removed by building a sewage network to the rural area. This would eliminate a quarter of the external phosphorus load to lake Jäälinjärvi and have a considerable effect on the amount of dissolved nutrients. Households situated in the catchment of rivulet Jäälinoja that are not connected to the sewage network should be connected to the sewage network too. External loading to the water system can also be decreased for example by minimizing lawn fertilisation near the water bodies. In order to decrease the nutrient load to the water system, treatment of urban runoff could be improved as well. Suitability of biomanipulation or a phosphorus binding chemical Phoslock for the restoration of lake Jäälinjärvi were studied in a mesocosm experiment performed at lake Jäälinjärvi in summer 2012. Apparently Phoslock did not work in lake Jäälinjärvi because of high iron and humic substances concentrations in the lake. Removal of plankti-benthivorous fish on the other hand can be recommended for the restoration of lake Jäälinjärvi. Treatment of the lake sediment with aluminium chloride and dredging may also be suitable methods for the restoration of lake Jäälinjärvi.