Nyberg Janika.Pdf (2.716Mt)

JATKUVATOIMISEN VEDENLAADUN SEURANTAJÄRJESTELMÄN PERUSTAMINEN PORVOONJOELLE

LAB-AMMATTIKORKEAKOULU Insinööri AMK Energia- ja ympäristötekniikka Syksy 2020 Janika Nyberg

Tiivistelmä

Tekijä(t) Julkaisun laji Valmistumisaika Nyberg, Janika Opinnäytetyö, AMK Syksy 2020 Sivumäärä 36 Työn nimi Jatkuvatoimisen vedenlaadun seurantajärjestelmän perustaminen Porvoonjoelle

Tutkinto Insinööri (AMK) Tiivistelmä Työn toimeksiantajana toimi Lahden kaupunki, joka yhdessä Itä-Uudenmaan ja Por- voonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry:n kanssa halusi saada tarkempaa tietoa Porvoonjoen vesistön kokonaistilasta. Työn tavoitteena oli perustaa Porvoonjoen ylä- osaan jatkuvatoiminen vedenlaadun seurantajärjestelmä. Vedenlaadun jatkuvatoimisella seurannalla olisi mahdollista saada aiempaa tarkempaa tietoa Porvoonjoen vedenlaadusta, jolloin esimerkiksi vesienhoitotoimenpiteitä pystyttäisiin tehostamaan sekä arvioimaan paremmin niiden vaikuttavuutta. Seurantajärjestelmän perustamista varten työssä kartoitettiin mittauslaitteistotarjontaa ja selvitettiin mittauksen tavoitteita parhaiten vastaavat mittausparametrit ja mittauspaikka. Mittauslaitteistotarjontaa kartoitettiin ottamalla sähköpostitse yhteyttä laitetoi- mittajiin. Mittausparametrit sekä mittauspaikka valittiin kirjallisuus- ja tilastoanalyysien sekä toimeksiantajalta saatujen lähtötietojen perusteella. Tilastoanalyysien aineistoina käytettiin SYKE:n avoimia ympäristötietojärjestelmiä sekä Porvoonjokeen liittyvien ve- sistöseurantojen dokumentteja. Mittausparametreiksi valittiin happi, sähkönjohtavuus, lämpötila, pinnankorkeus sekä sameus. Mittauspaikaksi valittiin Orimattilan Myllykulmankosken alue. Tarkka sijainti (N6746351, E427349) sekä mittauslaitteiston asennusratkaisu määritettiin maasto- käyntien perusteella, joilla selvitettiin kohteessa vallitsevia ympäristöolosuhteita. Mit- tauslaitteistoksi valittiin Lahden kaupungilla jo olemassa ollut YSI-merkkinen laitteisto. Rantala Timber Oy urakoitsi mittauspaikalle tukirakenteeksi laiturin, johon laitteisto kiinnitettiin. Vedenlaadun seuranta päästiin aloittamaan onnistuneesti syyskuussa 2019.

Asiasanat Porvoonjoki, vedenlaatu, seurantajärjestelmä, jatkuvatoimisuus

Abstract

Author(s) Type of publication Published Nyberg, Janika Bachelor’s thesis Autumn 2020 Number of pages 36 Title of publication Establishing a continuous water quality monitoring system to the River Porvoon- joki Name of Degree Bachelor of Engineering Abstract The thesis was a project commissioned by the City of Lahti, which together with the Itä- Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry, wanted to have more detailed data about the overall state of River Porvoonjoki. The aim of the project was to establish a continuous water quality monitoring system to the upper part of River Porvoonjoki. Continuous monitoring of water quality would make it possible to get more detailed data on the water quality of the river. More detailed data would enable, for ex- ample, more efficient water management and a better assessment of its effectiveness. In the project the supply of measuring equipment was examined by contacting the equipment suppliers directly. The measurement parameters and measurement location that best would meet the objectives of monitoring were researched by using literature review and statistical analyzes as well as basic information received from the client. Data from Finnish Environment Institute’s (SYKE) open environmental information sys- tems and other documents related to River Porvoonjoki were used for statistical anal- yses. Oxygen, electrical conductivity, temperature, surface height and turbidity were selected as measurement parameters. Myllykulmankoski area in the City of Orimattila was selected as the measurement location. The exact location (N6746351, E427349) as well as the installation of the measuring equipment, were determined during field visits to the site. The YSI branded equipment, which the City of Lahti had in storage, was selected as measuring equipment. Rantala Timber Oy constructed a pier for the measurement site as a support structure, to which the equipment was attached. Water quality monitoring started successfully in September 2019.

Keywords The River Porvoonjoki, water quality, monitoring system, continuous monitoring

SISÄLLYS

1 JOHDANTO ...... 1 2 PORVOONJOKI ...... 2 3 JATKUVATOIMINEN VEDENLAADUN SEURANTA ...... 5 3.1 Käyttökohteet ...... 5 3.2 Periaate ...... 5 3.3 Hyödyt ...... 7 3.4 Haasteet ...... 8 4 MITTAUSLAITTEEN VALINTA ...... 9 4.1 Valinnassa huomioitavat asiat ...... 9 4.2 Porvoonjoen seurannan valintakriteerit ...... 9 4.3 Laitetarjonta ...... 10 5 MITTAUSPAIKAN VALINTA ...... 13 5.1 Valinnassa huomioitavat asiat ...... 13 5.2 Porvoonjoen yläjuoksun mittauspaikan valinta ja asentaminen ...... 13 5.3 Porvoonjoen alajuoksun mittauspaikka ...... 19 6 YHTEENVETO ...... 23 LÄHTEET ...... 25 LIITTEET ...... 28

1 JOHDANTO

Porvoonjoki on Etelä-Suomea halkova ja Suomenlahteen laskeva virtavesistö, joka saa alkunsa ensimmäiseltä Salpausselältä. Porvoonjoen seutu on historiallisesti merkittävää aluetta, jota ihminen on muovannut aikojen kuluessa voimakkaasti. Nykypäivänäkin vesis- töön kohdistuu ihmistoiminnasta aiheutuvaa kuormitusta, mikä vaikuttaa negatiivisesti Porvoonjoen vedenlaatuun sekä ekologiseen tilaan. (Porvooinfo 2019.)

Porvoonjoen vesistön tilaa halutaan parantaa ja siihen liittyen Lahden kaupunki yhdessä Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry:n kanssa haluaa perustaa Porvoonjoelle jatkuvatoimisen vedenlaadunseurantajärjestelmän. Jatkuvatoimisen seurannan tavoitteena on saada tarkempi kokonaiskuva vesistön tilasta ja siinä tapahtuvista muutoksista, mikä on edellytys muun muassa vesistön tilaa parantavien toimenpitei- den vaikuttavuuden arvioinnille. (Malin 2019; Niemi 2019.)

Jatkuvatoiminen vedenlaadun seuranta tarkoittaa mittauslaitteilla toteutettavaa pitkäai- kaista in situ -mittausta, joka tapahtuu ilman ihmisen läsnäoloa. Ihmisen roolina mittauksessa on mittauslaitteiston säännöllinen huoltaminen sekä mittaustulosten analysointi. Suomessa jatkuvatoimista mittausta hyödynnetään jo laajasti ja sen vakiintuneita käyttäjä- ryhmiä ovat muun muassa tutkimuslaitokset, korkeakoulut, vesiensuojeluyhdistykset ja - säätiöt sekä elinkeinoelämä. Jatkuvatoimisen seurannan merkittävä etu perinteiseen näyt- teenottoon verrattuna on mittauksen jatkuvatoimisuus, jonka vuoksi kohdevesistön tilasta saadaan aiempaa tarkempaa ja yksityiskohtaisempaa tietoa. (Tattari, Tarvainen, Kallio, Lepistö, Näykki, Raateoja & Seppälä 2019, 9-13.)

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on kartoittaa markkinoiden nykyistä mittauslaitetarjontaa, löytää Porvoonjoen vedenlaadun seurannan tavoitteita parhaiten vastaava mittauspaikka sekä selvittää asemalle sopiva asennustapa. Työn tavoitteena on saada perustettua Porvoonjokeen toimiva, tarkoituksenmukainen sekä mittaustuloksiltaan luotettava vedenlaadunseuranta-asema Lahden ja Orimattilan väliselle alueelle. Työssä hahmotellaan seuranta-asemaa myös vesistön alajuoksulle Porvoon kunnan alueelle. Teoriapohjaa aseman perustamiseen saadaan kirjallisuuskatsauksella. Porvoonjoesta yksityiskohtaisempaa tietoa antavia tutkimusmenetelmiä ovat tilastoanalyysit ja maastotutkimukset. Laitetar- jonnan kartoittamisessa hyödynnetään haastatteluita laite-edustajien kanssa. 2

2 PORVOONJOKI

Porvoonjoki sijaitsee Etelä-Suomessa ja saa alkunsa ensimmäisen Salpausselän reuna- muodostuman eteläpuolelta. Joen kokonaispituus on 143 km ja se virtaa eteläisen Päijät- Hämeen sekä itäisen Uudenmaan läpi Porvooseen, josta se laskee Suomenlahteen. Por- voonjoen valuma-alue (kuviot 1 ja 2) on pinta-alaltaan 1270 km2 ja se sijoittuu yhdeksän kunnan alueelle: Kärkölä, Hollola, Lahti, Orimattila, Pukkila, Askola, Mäntsälä, Pornainen ja Porvoo. (Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry 2019, 3.) Valuma-alueesta 65 % on metsä- ja suopinta-alaa, 31 % peltomaita, 2 % vesialueita ja 2 % taajama-, asutus ja teollisuusalueita. (Ympäristölupapäätös 27/2011/1, 5.)

Kuvio 1. Porvoonjoen valuma-alueen sijainti (Järviwiki 2020)

Kuvio 2. Porvoonjoen valuma-alueelle sijoittuvat kunnat (Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry 2019) 3

Historiallisesti Porvoonjoki on merkittävä virtavesistö, jonka joki- ja peltomaisema kuuluu Suomen kansallismaisemien joukkoon. Jokiseutu on ollut asuttua ja viljeltyä jo pitkään. Joen varrelta on muun muassa löydetty Suomen vanhimpia kivikautisia asuinpaikkoja ja myöhemmin joen tiedetään olleen tärkeä kauppareitti rannikon ja sisämaan välillä. (Por- vooinfo 2019.)

Nykypäivänä Porvoonjoen useista koskialueista osaa on hyödynnetty vesivoiman tuotan- toon. Voimaloita on rakennettu Orimattilan Vääräkoskeen ja Tönnökoskeen, Pukkilan

Naarakoskeen, Askolan Vakkolankoskeen sekä Porvoon Strömsberginkoskeen. (Ympäris- tölupapäätös 27/2011/1, 5.) Porvoonjoen varrella on myös jätevedenpuhdistamoita, kuten Lahti Aqua Oy sekä Orimattilan Vesi Oy, jotka käyttävät Porvoonjokea puhdistetun yhdys- kuntajäteveden purkureittinä. Voimaloiden ja puhdistamoiden vuoksi Porvoonjoen tilaa ja virtaamaa seurataan muun muassa Porvoonjoen vesistöalueen vesistötarkkailuohjel- massa. Seuranta perustuu perinteiselle näytteenotto-laboratorioanalysointi -toimintamal- lille. (Aqua Palvelu Oy, Orimattilan kaupungin vesilaitos 2020.)

Vesistöalueena Porvoonjoen seutu on melko vähäjärvinen, ja järvet ovat lisäksi pieniä ja matalia. Järvien vähäisyyden ja niiden vähävetisyyden seurauksena vesistöjen virtaamaa tasaava vaikutus jää pieneksi. Tämän seurauksena Porvoonjoen virtaamat vaihtelevat voimakkaasti sääolosuhteiden mukaan. Koska Porvoonjokea käytetään puhdistettujen yh- dyskuntajätevesien purkureittinä, johdetaan alivirtaamakausina Porvoonjokeen laimennus- vettä Vesijärvestä niin, että joen taustavirtaama Patomäenkosken virtaamamittauspis- teellä ei laske alle 1 m3/s. Laimennusvettä johtamalla sekä vesistössä olevia ilmastuspa- toja käyttämällä huolehditaan siitä, ettei Porvoonjoen happipitoisuus laske alle 4 mg/l. (Ympäristölupapäätös 27/2011/1, 3-5.) Lahti Aqua Oy:n ympäristöluvan velvoittamana Lahti Aqua Oy seuraa Porvoonjoen happipitoisuutta Lahden ja Orimattilan Myllykulman- kosken välisellä alueella seitsemällä seurantapisteellä (Malin 2019).

Porvoonjoen ekologinen tila on tyydyttävä. Välillä Henttalankoski-Naarkoski ekologinen tila on kuitenkin välttävä. (Vesikartta 2020.) Vedenlaadultaan Porvoonjoki on runsasravin- teista, sameaa ja kiintoainepitoista. Kalasto on monipuolinen, vaikkakin rehevien vesistö- jen tapaan särkivaltainen. Särkien lisäksi Porvoonjoen kalastossa on havaittu muun muassa kuhaa, lahnaa, harjusta, haukea, madetta, puronieriää, ahventa ja kiiskeä. (Ympäris- tölupapäätös 27/2011/1, 5-6.) Porvoonjoen ympäristössä on myös runsas lintulajisto, ja erityisesti joen yläjuoksulla on merkittävä luonnonsuojelualueeksikin rauhoitettu Luhdan- joen lintukosteikko (Lahden seudun luonto 2020).

Koska Porvoonjoen seutu on vähävesistöinen, on Porvoonjoella merkittävä virkistyskäyt- töarvo. Porvoonjoella on mahdollista kalastaa, meloa ja tutustua jokiseudun rikkaaseen 4 luontoon sekä muinaismuistokohteisiin. (Porvooinfo 2019.) Joen alajuoksulla Pukkilassa sekä Porvoossa on joen varrella epävirallisia uimarantoja (Ympäristölupapäätös 27/2011/1, 6). Virkistyskäyttöä kuitenkin rajoittavat Porvoonjoen huono vedenlaatu ja ve- sistön ekologinen tila (Porvooinfo 2019). Porvoonjoen vedenlaatua ja ekologista tilaa hei- kentävät puhdistettujen yhdyskuntajätevesien laskeminen vesistöön, joen varren runsaan maatalouden aiheuttamat ravinnehuuhtoumat, metsätalous, taajamien hulevedet sekä haja-asutuksen jätevedet (Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry 2019, 5). Vesistön ongelmat liittyvät muun muassa voimakkaasti vaihteleviin happipitoisuuksiin, ravinnekuormituksen aiheuttamaan rehevöitymiseen sekä hajuhaittoihin ja ko- honneisiin suolistobakteeripitoisuuksiin. (Porvooinfo 2019; Lahden seudun luonto 2020.) Lahden ja Orimattilan välillä kaloissa on myös todettu selviä makuhaittoja (Ympäristölupa- päätös 27/2011/1, 6).

Porvoonjokea on yritetty elvyttää jo usean vuosikymmenen ajan muun muassa vapaaeh- toistoiminnan voimin, parantamalla yhdyskuntajätevesien puhdistusta ja vahvistamalla ve- sistön kalakantoja kalaistutuksilla sekä vesivoimalaitosten patoihin rakennetuilla kalateillä (Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry 2019; Lahden seudun luonto 2020). Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry:n luot- saama Porvoonjoki elävämmäksi -toimenpideohjelma on merkittävä Porvoonjoen kunnos- tamiseen paneutuva ohjelma, jonka tarkoitus on parantaa muun muassa Porvoonjoen ekosysteemien tilaa ja lisätä mahdollisuuksia alueen virkistyskäyttöön. Ohjelma sisältää kunnostustoimenpiteitä kaikilla vesistön tilaa heikentävillä osa-alueilla. Päätavoitteina ovat Porvoonjoen vesistön ekologisen tilan saaminen hyväksi vuoteen 2027 mennessä, vähen- tää jokeen kohdistuvaa ravinnekuormitusta sekä lisätä Porvoonjokeen kohdistuvia kun- nostustoimenpiteitä. Porvoonjoen jatkuvatoimisen vedenlaadunseurannan käynnistäminen on yksi ohjelman alatavoitteista, koska jatkuvatoiminen seuranta mahdollistaa perustan tehokkaalle vesienhoidolle ja -kunnostukselle. (Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry 2019.) 5

3 JATKUVATOIMINEN VEDENLAADUN SEURANTA

3.1 Käyttökohteet

Vesistöjen tilan seurannasta saadaan hyötyä sekä lyhyellä että pitkällä aikavälillä. Seuran- tatietoa tarvitaan niin luotettavaan päätöksentekoon kuin myös kertomaan ympäristön tilan historiasta, nykytilasta sekä odotettavista tulevaisuuden muutoksista. Seurannoilla vasta- taan myös kasvavaan tietotarpeeseen ja lainsäädännön asettamiin velvoitteisiin. Jatkuva- toimista vedenlaadun seurantaa pidetään tärkeänä keinona nykypäivän ja tulevaisuuden vesistöseurantojen haasteisiin vastattaessa. Esimerkiksi ympäristöministeriön ympäristön- tilan seurannan strategia vuoteen 2020 sisältää monia tavoitteita, joihin jatkuvatoimisen vedenlaadun seurannan lisäämisen uskotaan tuovan ratkaisuja. Muun muassa luotettavan päätöksenteon tueksi vaaditaan entistä enemmän entistä tarkempaa tietoa. Samaan aikaan tarvitaan kustannustehokkuutta, sillä käytettävissä olevat resurssit ovat rajalliset. (Ympäristöministeriö 2011, 17-21.)

Jatkuvatoiminen vedenlaadun seuranta on alkanut 1950-luvulta Saksasta ja Yhdysval- loista. Suomessa ensimmäinen jatkuvatoiminen mittausasema otettiin käyttöön vuonna 1974. (Juusela 2012, 10.) Suomessa jatkuvatoimista mittausta on hyödynnetty jo melko laajasti ja sen vakiintuneita käyttäjäryhmiä ovat muun muassa tutkimuslaitokset, korkeakoulut, vesiensuojeluyhdistykset ja -säätiöt sekä elinkeinoelämä (Tattari ym. 2019, 9). Suomea on luonnehdittu jatkuvatoimisen mittauksen edelläkävijäksi (Tarvainen, Kotilainen & Suomela 2015, 12).

3.2 Periaate

Jatkuvatoiminen vedenlaadun seuranta tarkoittaa mittauslaitteilla toteutettavaa pitkäai- kaista in situ -mittausta, joka tapahtuu ilman ihmisen läsnäoloa, ja jossa mittausväli on pe- rinteistä näytteenottoa huomattavasti tiheämpi. Mittaustiheys on vakio, mutta vaihtelee mittauskohteesta riippuen yleensä yhden sekunnin ja yhden tunnin välillä. (Tattari ym. 2019, 13.) Yleissääntönä mittausväli on sitä lyhyempi, mitä pienempi vesistö on tai mitä suurempi osa valuma-alueesta on päällystettyä pintaa. (Tattari, Koskiaho & Tarvainen 2015, 13.) Perinteisen näytteenottajan roolin sijaan ihmisen tehtäväksi mittauksessa jää mittaustulosten analysointi ja laitteiston toimintakunnon varmistaminen säännöllisillä huol- loilla (Tattari ym. 2019, 11).

Mittaustapahtuman suorittaa mittauslaitteisto, joka koostuu yksinkertaisimmillaan mittaus- laitteesta eli sondista, tiedonkeräimestä eli dataloggerista sekä virtalähteestä. Sondi sisäl- tää varsinaiset mittausanturit, jotka mittaavat haluttuja suureita eli vedenlaadun 6 fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia. Suureita on mahdollista mitata yksittäin tai yhdis- telmäkokonaisuuksina niin kutsutuilla multiparametrisondeilla. Mitattu data tallentuu tie- donkeräimeen. (Wagner, Boulger, Oblinger & Smith 2006, 5.) Reaaliaikaisen seurannan mahdollistamiseksi tiedonkeräin voidaan varustaa tiedonsiirtoyksiköllä ja telemetria- tai tietoverkkoyhteydellä. Yleinen tiedonsiirtoon käytetty yhteys on GSM-verkko. (Tattari ym. 2019, 34.) Mittauslaitteiston virtalähteenä käytetään yleensä erilaisia paristoja ja akkuja, verkkovirtaa tai aurinkopaneeleja (Tattari ym. 2015, 11).

Virtavesissä nykyään yleisesti mitattuja suureita ovat lämpötila, sameus, nitraattityppi, orgaaninen hiili, pH, happi sekä sähkönjohtavuus. Mittausteknologiat pohjautuvat optisiin (sameus, happi, nitraattityppi, orgaaninen hiili) sekä märkä- ja sähkökemiallisiin (sähkön- johtavuus, pH, happi, nitraattityppi, orgaaninen hiili) menetelmiin. Optiset menetelmät pe- rustuvat valon vaimenemiseen tai sähkömagneettisen säteilyn takaisin sirontaan. Mär- käkemiallinen menetelmä perustuu veden ja reagenssin välisen kemiallisen reaktion voi- makkuuteen. Sähkökemiallisten mittausten perustana on elektrodiparien välille syntyvän jännitteen tai jännite-erojen mittaaminen. Mittausteknologiat kehittyvät jatkuvasti, sillä jatkuvatoimisen mittauksen kysyntä on suurta ja tarve uusille teknologioille sekä suureille kasvaa. (Tattari ym. 2019, 10-17.)

Koska mittaustapahtuma ei ole valvottu, tulee mittauksen luotettavuuden varmistamiseksi laitteistoa huoltaa säännöllisesti. Huoltoväliin vaikuttavat mittauspaikan ominaisuudet, kuten veden ravinteisuus, leväisyys, sameus, roskaisuus sekä vallitsevat sääolosuhteet. Ke- säaikaan huoltoa tarvitaan usein viikoittain, talvella muutaman viikon välein. Perushuolto sisältää ulkoisen puhdistuksen, virransaannin varmistamisen sekä laitteen yleisen tarkas- tamisen (johdot, kiinnitykset, naarmut, roskat). (Tattari ym. 2019, 23.)

Mittaustulokset vaativat jälkikäteen tehtävää laadunvalvontaa, sillä säännöllisistä huolloista huolimatta mittauksessa voi esiintyä esimerkiksi ympäristö- tai mittausteknisistä teki- jöistä johtuvia mittausvirheitä. Tulosten laadunvalvonta voi olla manuaalista, puoliauto- maattista tai täysin automaattista. Manuaalista on esimerkiksi tulosten silmäileminen nu- meerisesti ja/tai graafisesti. Automaattisessa ja puoliautomaattisessa laadunvalvonnassa käytetään muun muassa erilaisia raja-arvotestejä ja puuttuvien arvojen testausta. Laadun- valvontaa helpottaa asiantuntemus kohdevesistöstä ja mittauslaitteistosta sekä käytän- nönkokemus jatkuvatoimisesta vedenlaadunseurannasta. (Tarvainen ym. 2015, 28.)

Teoriassa jatkuvatoiminen seuranta on melko yksinkertaista. Käytännössä se kuitenkin ra- kentuu useammasta eri tekijästä. Tattarin ym. (2015, 3) mukaan luotettavan seurannan edellytyksenä on osaava ja huolellinen toiminta kaikkien eri tekijöiden kohdalla aina aseman perustamisesta, huolloista ja kalibroinneista asiantuntevaan tulosten analysointiin 7 saakka. Jatkuvatoimisen seuranta-aseman perustamisessa mittauskokonaisuus tulee suunnitella huolella ja aina paikkakohtaisesti, koska mittauspaikan ja -laitteiston ominai- suuksien soveltuminen toisiinsa on edellytys mittauksen luotettavuudelle. Kokonaisuuden rakentumista ohjaavista tekijöistä tärkeimmät ovat seurannan tarkoitus ja tavoitteet. (Wag- ner ym. 2006, 2.)

3.3 Hyödyt

Jatkuvatoimisen vedenlaadun seurannan hyödyt syntyvät mittauksen automaatiosta, mittauksen pitkäaikaisuudesta sekä mittauksen jatkuvatoimisuudesta eli erittäin lyhyestä mit- tausvälistä. Etenkin lyhyen mittausvälin ansiosta vesistöstä ja sen vedenlaadussa tapahtuvista muutoksista saadaan tarkempaa tietoa kuin perinteisillä yksittäisnäytteillä. (Tarvai- nen ym. 2015, 11-12.) Lisäksi suuret havaintomäärät lisäävät seurantadatan tilastollista käsiteltävyyttä (Ympäristöministeriö 2011, 20).

Saatua dataa pystytään hyödyntämään monella tavalla ja monilla eri tahoilla. Jatkuvatoi- misia mittauslaitteita voidaan käyttää esimerkiksi maa- ja metsätalouden sekä rakentami- sen ja teollisuuden vesistövaikutusten seuraamiseksi. (Tarvainen ym. 2015, 13.) Viran- omaiskäytössä dataa voidaan hyödyntää muun muassa päätöksenteon tukena ja tutki- muskäytössä erilaisten kuormitus- ja vesistömallien sekä algoritmien tarkentamisessa ja kehittämisessä. Lisäksi dataa on mahdollista käyttää reaaliaikaiseen kansalaistiedottami- seen esimerkiksi levä- ja tulvatiedottamisessa. (Tattari ym. 2019, 9.) Reaaliaikainen seuranta lisäksi mahdollistaa nopean reagoinnin epätavallisiin havaintoihin ja selkeisiin mit- tausvirheisiin, mikä lisää mittaustulosten luotettavuutta. Jatkuvatoimisella mittauksella on onnistuneesti pystytty niin parantamaan suurten ja nopeiden vedenlaadun vaihteluiden havaitsemista kuin myös tarkentamaan jokivesistöjen kuormituslaskelmia. (Tarvainen ym. 2015, 12.)

Jatkuvatoimisen mittauksen käyttö voi lisäksi parantaa vesiensuojelutoiminnan kustannustehokkuutta, koska sen avulla saatu data antaa aiempaa tarkempaa tietoa vesistöjen to- dellisesta kunnostustarpeesta sekä tehtyjen vesiensuojelutoimien vaikuttavuudesta. Näin rajattuja resursseja pystytään hyödyntämään kustannustehokkaammin sekä kohdenta- maan esimerkiksi kunnostustoimia täsmällisemmin tarpeiden mukaan. Mittauksen auto- maatio myös vapauttaa perinteisen näytteenoton vaatimaa työmäärää. (Tarvainen ym. 2015, 3.) 8

3.4 Haasteet

Jatkuvatoimisen mittauksen haasteena on, ettei saatu data ole yhtä tarkkaa kuin laborato- rioissa tehtävät analyysit. Jatkuvatoimisten laitteiden mittaustuloksia joudutaan tarkkaile- maan ja monesti korjailemaan mittauksen edetessä. Tämä johtuu pääasiallisesti jatkuvatoimisen mittauksen ja laboratorioanalyysien eroavaisuuksista mittaustapahtumassa. Jat- kuvatoimiset mittausteknologiat ovat usein epäsuoria mittausmenetelmiä, kun taas labora- toriossa haluttuja suureita pystytään analysoimaan suoraan. Jatkuvatoimiseen mittaukseen epätarkkuutta luo myös se, ettei mittaustapahtuma ole valvottu. (Tattari ym. 2019, 10-11.) Jatkuvatoimisen mittausdatan hyödynnettävyyttä ja vertailtavuutta on heikentänyt laadunvarmistuksen heikko taso, mutta myös yhtenevien mittaus- ja laadunvarmistuskäy- täntöjen puute. Nämä tekijät yhdessä mittaukseen liittyvien epävarmuustekijöiden kanssa ovat tähän mennessä estäneet sen, ettei jatkuvatoimisella mittauksella ole vielä pystytty korvaamaan perinteistä näytteenottoa ja laboratorioanalyysejä. Lisäksi kynnystä aloittaa jatkuvatoiminen seuranta, vaikeuttavat suurehkot perustamiskustannukset sekä aloittami- sen vaativuus niin työmäärän kuin tietotaidon osalta. (Ympäristöministeriö 2011, 15, 37; Tarvainen ym. 2015, 3, 12, 48-49.)

Tarvainen ym. (2015, 51) nostaa esille myös suuren datamäärän tuomat haasteet. Mit- tausaineiston käsittely esimerkiksi työlästyy ja mittausaineiston vaatima ajankäyttö kasvaa. Mittausaineiston käsittely synnyttää myös tarpeen uudenlaiselle erityisosaamiselle. Tarvainen ym. (2015, 22) muistuttaa siitä, että jatkuvatoiminen mittaus ei automaattisesti sovellu kaikkialle taikka tuo jo olemassa olevaan seurantaan lisäarvoa. Parhaiten mittaus soveltuu kohteeseen, jossa on hyötyä nimenomaan suuresta havaintomäärästä ja tarkoituksena saada ajallisesti kattavampaa tietoa absoluuttisen tarkan tiedon sijasta.

Kansallisella tasolla on syntynyt tarve saada yhtenäisiä käytäntöjä laadunvarmistukseen ja käytännön mittaukseen, jotta mahdollisuudet tulosten vertailtavuuteen parantuisivat. Li- säksi mittaukseen liittyvien ongelmien ratkaisemiseen panostetaan paljon. Tarvitaan esimerkiksi eri sääolosuhteissa toimintavarmempia laitteita, laajempaa skaalaa mittauspara- metrejä, automaattisia laadunvarmistuspalveluita sekä tehokkaampia työkaluja ja tietokan- toja kasvavan datamäärän käsittelyyn. (Tattari ym. 2019, 3-11.)

4 MITTAUSLAITTEEN VALINTA

4.1 Valinnassa huomioitavat asiat

Mittauslaitteita on markkinoilla useita ja eri yrityksillä on tarjota erilaisia mittaus- ja palvelukokonaisuuksia. Mittauslaitteen valintaan kannattaa panostaa, sillä yksi laadukkaan seurantadatan edellytyksistä on mittauslaitteen soveltuminen mittauskohteeseen. Valinnassa tärkeimpinä ohjaavina tekijöinä tulisivat olla mittauksen tavoite ja saadun datan käyttötar- koitus. Valinnassa on huomioitava asioita laaja-alaisesti. Vesistötyyppi sekä mittauksen ajankohta ovat tärkeitä lähtötietoja muiden kriteerien muodostamisessa, sillä ne vaikuttavat oleellisesti mittausolosuhteisiin. On tärkeää tietää, millaisia ympäristö- ja sääolosuh- teita laitteen tulee kestää sekä millainen on haluttujen suureiden pitoisuustaso kohteessa ja niiden vaihteluväli. (Tattari ym. 2015, 3-8; Tattari ym. 2019, 13.) Jatkuvatoimisen mittauksen suunnittelussa kannattaakin kiinnittää huomiota valuma-alueen maankäyttöön, sillä maankäyttö vaikuttaa vesistössä olevien aineiden esiintymiseen ja pitoisuustasoihin. Esimerkiksi maatalousvaltaisilla valuma-alueilla on vesistöjen ravinnepitoisuuksien havaittu olevan korkeampia ja pitoisuuksissa esiintyvän suurempaa vaihtelua kuin muiden maankäyttömuotojen vallitsemilla valuma-alueilla. (Tarvainen ym. 2015, 13.)

Vaikka laitteen hankinta- ja käyttökustannusten ei tulisi ohjata laitteen valintaa, on niihin järkevää kiinnittää huomiota laitteen käytettävyyden näkökulmasta. Laitteen helppohoitoi- suus lisää mittauksen kustannustehokkuutta, koska se vähentää laitteen käytön vaatimaa työmäärää. Kun laite on helppo huoltaa ja pitää toimintakuntoisena, lisää se myös datan luotettavuutta. Laitteen huollettavuuteen vaikuttavat esimerkiksi sähköistysvaihtoehdot, erilaisten automaattipuhdistusmenetelmien saatavuus sekä mittausantureiden kalibrointiti- heys. On hyvä miettiä myös laitteen tulevaisuutta, kuten onko varaosia saatavissa helposti ja onko mahdollisuutta laitteen myöhempään hyödynnettävyyteen esimerkiksi muissa koh- teissa ja ympäristöissä. (Tarvainen ym. 2015, 20-22; Tattari ym. 2015, 5,11.) Laitteen valinnassa painoarvoa on myös referenssikohteilla sekä laitevalmistajan/-maahantuojan tar- joamilla lisäpalveluilla, joita voivat olla esimerkiksi asennus- ja huoltopalvelut, datapalvelu tulosten katsomiseksi ja mittaustulosten laadunvarmistuspalvelu (Tattari ym. 2015, 21).

4.2 Porvoonjoen seurannan valintakriteerit

Porvoonjoen seurannan tavoitteena on saada tarkempi kokonaiskuva vesistön happitilanteesta ja ravinnekuormituksesta sekä havaita mahdollisia poikkeuksellisia vedenlaadun muutoksia. Mittauksessa ollaan ensisijaisesti kiinnostuneita mittaamaan happea, lämpöti- laa, kokonaisfosforia, pinnankorkeutta sekä sähkönjohtavuutta. (Malin 2019.) Happimit- tauksen yhteydessä olevan lämpötilanmittauksen avulla pystytään selvittämään muun 10 muassa vedessä olevan hapen kylläisyysaste, mikä antaa tärkeää tietoa vesistön sisäi- sestä hapenkulutuksesta. Happipitoisuuden avulla pystytään myös arvioimaan vesistön soveltuvuutta eri vesieliölajistoille. Kokonaisfosforipitoisuuden avulla pystytään arvioimaan vesistön rehevyyttä ja sähkönjohtavuusarvo kertoo veteen liuenneiden suolojen määrän. Tietty sähkönjohtavuusarvo on tietylle vesistölle ominainen eikä siinä esiinny suurta vaihtelua. Sähkönjohtavuus kuitenkin lisääntyy voimakkaasti jätevesien ja maatalouden lan- noitteiden vaikutuksesta, joten arvon seuraaminen auttaa havaitsemaan vesistössä mahdollisesti esiintyviä kuormituspulsseja. (Oravainen 1999, 4-17.)

Kokonaisfosforia ei pystytä mittaamaan vielä automaattimittareilla, mutta sitä voidaan monesti seurata välillisesti käyttäen sameutta sijaismuuttujana riippuvuutta ilmaisevassa reg- ressioanalyysissä (Tattari ym. 2019, 32). Varsinais-Suomessa sameuden ja kokonaisfosforin välillä on jo useissa maatalousvoittoisten savisten valuma-alueiden virtavesistöissä havaittu merkitsevä riippuvuus. Riippuvuutta ei voi kuitenkaan suoraan yleistää, koska riippuvuuden esiintyminen on useamman eri tekijän summa. Jotta kokonaisfosforia voidaan arvioida sameuden perusteella, tulee riippuvuuden merkitsevyys todentaa mittaus- paikkakohtaisesti. (Tarvainen ym. 2015, 19.)

4.3 Laitetarjonta

Suomalaisia laitetarjoajia on kymmenkunta (Tattari ym. 2015, 6). Laitetoimittajat ovat pää- sääntöisesti yksityisyrityksiä, jotka tarjoavat erilaisia palvelukokonaisuuksia pelkän mittauslaitteen tai sen osan toimittamisesta aina koko mittauksen toteuttamiseen lisäpalvelui- neen. Jotkin toimittajat, kuten GWM-Engineering Oy ja Luode Consulting Oy, myös vuok- raavat laitteita. (Kiirikki 2019; Tattari ym. 2019, 36; GWM-Engineering Oy 2020.)

Laitetarjonnan kartoitukseen sopivia yrityksiä etsittiin internetistä. Kartoitukseen mukaan valikoitui seitsemän yritystä: Amtele Engineering AB, Luode Consulting Oy, GWM-En- gineering Oy, BK-Hydrometa Oy, EHP Environment Oy, Masinotek Oy sekä Labkotec Oy. Yrityksille lähetettiin sähköpostitse pyyntö (liite 1) tarjota Porvoonjokeen soveltuvaa mittauslaitteistoa. Amtele Engineering AB:n ja Labkotec Oy:n edustajat tulivat paikan päälle pitämään laite-esittelyn. Sähköpostien, laite-esittelyjen sekä laitevalmistajien internet-si- vustojen perusteella laadittiin taulukko laitetarjonnasta Porvoonjoen seurannan tavoitteilla (liite 2). Taulukoitavia ominaisuuksia olivat saatavissa olevat mittausparametrit, sensoreiden puhdistusmenetelmät, laitteiston sähköistysvaihtoehdot, mittaustiheyden ja datansiirron mahdollisuudet, referenssikohteet sekä yrityksen tarjoamat lisäpalvelut. Lisäksi tauluk- koon laitettiin yritysten ilmoittamia muita yksityiskohtia tai tarkennuksia. 11

Kaikilta yrityksiltä oli saatavissa kaikki Porvoonjoen seurantaan halutut mittausparametrit. Luode Consulting Oy suositteli ottamaan lisänä mittauksiin mukaan liukoisen orgaanisen aineen (fDOM) sekä kokonaisklorofyllin ja sinilevien osuuden (total algae).

Sähköistyksen osalta kaikilla löytyi melko samanlaisia vaihtoehtoja. Esimerkiksi akkuvaih- toehto löytyi kaikilta. Hajontaa syntyi lähinnä akkujen uudelleen ladattavuudesta ja mah- dollisuudesta käyttää verkkovirtaa. Vain Luode Consulting Oy, GWM-Engineering Oy ja EHP Environment Oy ilmoittivat akkujensa olevan uudelleen ladattavia. Verkkovirtaa tarjosivat vain Amtele Engineering AB, EHP Environment Oy, Labkotec Oy sekä BK-Hydro- meta Oy, kun taas Luode Consulting Oy kertoi suoraan, etteivät tarjoa sitä salamanisku- riskin takia. Aurinkopaneeleita oli tarjolla Amtele Engineering AB:lla, Luode Consulting Oy:llä, Masinotek Oy:llä ja Labkotec Oy:llä.

Puhdistusmenetelmäksi Amtele Engineering AB, Luode Consulting Oy, GWM-Engineering Oy ja BK-Hydrometa Oy tarjosivat harjapuhdistusta. EHP Environment Oy ja Labkotec Oy tarjosivat paineilmaa ja Masinotek Oy molempia. Labkotec Oy:n laitteissa paineilmapuh- distusta ei kuitenkaan ollut saatavissa sähkönjohtavuusanturiin.

Mittaustiheyden ja datansiirron osalta kaikki yritykset kertoivat kaiken onnistuvan ja olevan säädettävissä yksilöllisesti. Käytännössä kuitenkin tiheä mittausväli ja datansiirto kulutta- vat paljon virtaa, joten virtalähteen tyyppi vaikuttaa siihen, millainen mittaus- ja datansiirto- tiheys on todellisesti mahdollinen.

Referenssejä kertoivat vain Amtele Engineering AB, Luode Consulting Oy, EHP Environ- ment Oy sekä Masinotek Oy. Labkotec Oy ilmoitti suoraan, ettei heiltä löydy referenssejä ympäristökohteista, koska ovat erikoistuneet teollisuuden mittauksiin.

Yritysten lisäpalveluista eriteltiin huolto-, laadunvarmistus- ja datapalvelut. Kaikilla yrityk- sillä paitsi Amtele Engineering AB:lta oli tarjota huoltopalvelua. Amtele Engineering AB:lla on mahdollisesti kuitenkin saatavissa kalibrointipalvelu. Laadunvarmistuspalvelua tarjosivat Luode Consulting Oy, BK-Hydrometa Oy, EHP Environment Oy ja Masinotek Oy. GWM-Engineering Oy:n ja Labkotec Oy:n osalta tietoa ei annettu. Datapalvelu oli tarjolla Amtele Engineering AB:lla, Luode Consulting Oy:llä, EHP Environment Oy:llä ja Masino- tek Oy:llä. Datan julkinen esitys oli mahdollista Luode Consulting Oy:n, EHP Environment Oy:n ja Masinotek Oy:n datapalveluissa. GWM-Engineering Oy ja BK-Hydrometa Oy eivät vastanneet, onko datapalvelua saatavilla.

Yritysten antama yleisvaikutelma oli vaihteleva. Amtele Engineering AB, Luode Consulting Oy, EHP Environment Oy sekä Masinotek Oy olivat erittäin asiakaspalveluhenkisiä ja ja- koivat asiantuntemustaan reilusti. BK-Hydrometa Oy sekä GWM-Engineering Oy 12 puolestaan antoivat tietoja hyvin niukasti. GWM-Engineering Oy:ltä tosin kerrottiin heidän olevan sillä hetkellä lomalla, joka todennäköisesti vaikutti asiaan. Labkotec Oy:n palvelu oli myös hyvin asiakaspalveluhenkistä, mutta heidän tarjoamissa laitekokonaisuuksissa korostui yrityksen erikoistuminen teollisuuden mittauksiin, mistä kertoi myös se, ettei heillä ollut referenssejä ympäristökohteista.

Alkuperäisenä tarkoituksena oli selvittää kahden mittauslaitteiston hankintaa. Toinen Por- voonjoen yläosaan ja toinen alajuoksulle Porvoon alueelle. Alajuoksun vedenlaadun seurannalla pystyttäisi muun muassa tarkentamaan arvioita Porvoonjoen Suomenlahteen kohdistavasta ravinnekuormituksesta. Alajuoksun mittauslaitteistoa ei kuitenkaan ollut mahdollista hankkia samalla aikataululla kuin Porvoonjoen yläosaan, joten uusien laitteiden hankintaa päätettiin lykätä, sillä niiden hankintaa erikseen ei pidetty järkevänä. Por- voonjoen yläjuoksun mittauslaitteena päädyttiin hyödyntämään vanhempaa, mutta jo olemassa olevaa mittauslaitteistoa (kuva 1). Lahden Vesijärvellä olevista jatkuvatoimisista seuranta-asemista oli yksi poistettu käytöstä jokin aika sitten. Aseman laitteisto oli toimiva ja heti vapaana siirrettäväksi Porvoonjokeen. Mittalaite oli YSI-valmistajan multiparametri- mittari, joka soveltui myös virtavesimittauksiin. Mittalaite myös sisälsi kaikki välttämättö- mät anturit: happi, lämpötila, sameus ja sähkönjohtavuus. Laitteistolla oli mahdollista myös hyödyntää samaa Luode Consulting Oy:n tarjoamaa datapalvelua kuin muillakin Lahden kaupungin vesien- ja luonnonhoidon yksikön jatkuvatoimisilla seuranta-asemilla.

Kuva 1. Kuvassa Vesijärveen laskevan Haritunjoen jatkuvatoiminen seuranta-asema. Por- voonjokeen valittu asema on samanlainen. Harmaa laatikko sisältää akun ja tiedonkeruu- yksikön. Musta putkilo on varsinainen mittauslaite, joka sisältää mittausanturit 13

5 MITTAUSPAIKAN VALINTA

5.1 Valinnassa huomioitavat asiat

Kuten mittauslaitteen valintaa, myös mittauspaikan valintaa ohjaavat seurannan tarkoitus ja tavoitteet. Koska hyvä mittauspaikka edistää mittaustulosten luotettavuutta, kannattaa myös paikan valinta tehdä harkiten. Tärkeimpiä kriteerejä ovat paikan luvallisuus, edusta- vuus haluttujen mittausparametrien suhteen sekä mahdollisuudet pitkäaikaiseen seurantaan ja häiriöttömään mittaustapahtumaan. (Wagner ym. 2006, 2.) Huomioon on hyvä ot- taa myös paikan turvallisuus niin tarvittavia huoltokäyntejä varten kuin myös ilkivallan riskin takia. Mittausasema ei myöskään saa aiheuttaa vaaraa ulkopuolisille. Käyttö- ja perus- tamiskustannusten kannalta valinnassa on hyvä huomioida paikan saavutettavuus, mittauslaitteiston vaatimien sähkö- ja tietoliikenneyhteyksien saatavuus sekä paikan rakenta- mismahdollisuudet asemalle. (Tattari ym. 2015, 9.) Mittaustapahtuman onnistumisen kannalta huomiota tulee kiinnittää lisäksi paikan ympäristötekijöihin ja niiden aiheuttamien häi- riöiden minimoimiseen. Mittauspaikan kohdalla jokiuomassa ei esimerkiksi saisi olla häirit- sevää vesikasvillisuutta eikä suuria sivu-uomia. Lisäksi huomiota tulisi kiinnittää uoman muotoon, jotta virtaus olisi mahdollisimman tasaista. Uoman rantapenkereiltä tai pohjasta ei saisi aiheutua sameutta ja ilmakuplia aiheuttavia pyörteitä. Isoissa jokikohteissa uoman poikkileikkaustutkimus muuttujien edustavuuden tutkimiseksi on suositeltavaa. (Tattari ym. 2019, 20.)

5.2 Porvoonjoen yläjuoksun mittauspaikan valinta ja asentaminen

Porvoonjoen yläjuoksun mittauksessa haluttiin ensisijaisesti keskittyä seuraamaan vesis- tön happipitoisuutta, sähkönjohtavuutta sekä fosforikuormitusta. Paikan valinta aloitettiin rajaamalla aseman tuleva sijainti Lahden ja Orimattilan Myllykulmankosken väliselle alueelle, koska tältä alueelta oli saatavissa aiempia mittaustuloksia Lahti Aqua Oy:n ympäris- tölupaan perustuvasta happivelvoitetarkkailusta sekä Lahti Aqua Oy:n ja Orimattilan Vesi Oy:n yhteisestä Porvoonjoen vesistöalueen vesistötarkkailusta. Mittausdataa kerättiin myös SYKE:n avoimesta ympäristötietojärjestelmästä Hertasta. Näiden perusteella pyrit- tiin kartoittamaan vesistössä vallitsevaa happitilannetta sekä selvittämään sameuden ja kokonaisfosforin välisen korrelaation voimakkuutta.

Happiseurantatuloksia tarkasteltiin vuosilta 2016-2018. Tarkastelussa ilmeni, että happitu- lokset vaihtelevat voimakkaasti koko Lahti-Myllykulmankoski välillä. Jatkuvatoimisesta seurannasta olisi happivelvoitetarkkailun mittauksien perusteella suurin hyöty Myllykul- mankoskella, koska siellä esiintyi eniten alhaisia happiarvoja, jotka olivat lupa-arvon 4 mg/l rajalla. 14

Sameuden ja kokonaisfosforin väliseen regressioanalyysiin saatiin Hertasta kerättyä mittaustuloksia parhaimmillaan vuodesta 1975 vuoden 2018 kevääseen asti. Mittauspisteitä analysoitiin 11 (liitteet 3 ja 4), joista Lahden Ali-Juhakkalan ja Orimattilan välillä sijaitsi kolme. Analyysin mukaan sameuden ja kokonaisfosforin välisen riippuvuuden selitysasteet paranivat mitä kauemmas tultiin Lahti Aquan puhdistetun jäteveden Ali-Juhakkalan purkupisteeltä. Ali-Juhakkalaa lähimpänä selitysaste oli 0,4175, mutta Orimattilan pohjoispuolella jo 0,8329. Selitysastearvo (R2) saa arvoja välillä 0 ja 1, jossa arvo 0 kuvaa olema- tonta selitysastetta ja arvo 1 täydellistä selitysastetta (Mellin 2006, 308). Selitysasteiden perusteella kokonaisfosforia saattaisi olla mahdollista arvioida sameusmittauksen avulla etenkin lähempänä Orimattilaa.

Mahdollisia mittaukseen soveltuvia paikkoja käytiin kartoittamassa maastossa. Mittauslait- teen asentamisen kannalta helppoja ja hyviä kohteita oli useita, mutta happi- ja sameus- mittauksia ajatellen päädyttiin kahteen potentiaaliseen mittauspaikkaan, jotka olivat Rau- tamäentie 75 ja Orimattilan Myllykulmankoski (kuvio 3).

Kuvio 3. Rautamäentie 75 ja Myllykulmankosken mahdollisten mittauspaikkojen sijainnit 15

Paikkojen hyviä (+) ja huonoja (-) puolia vertailtiin listaamalla niitä vierekkäin (taulukko 1). Vaikka Rautamäentie 75:n paikkaa puolsivat monet tekijät, valittiin lopulliseksi mittauspaikaksi kuitenkin Myllykulmankoski. Ratkaisevina tekijöinä olivat Lahti Aqua Oy:n puolto paikan happimittaukselle sekä kokonaan uuden mittauspisteen perustaminen. Myös paikan huonoilla puolilla oli vähäinen painoarvo suhteessa hyviin puoliin. Kalibrointinäytteet pys- tyttäisiin esimerkiksi ottamaan huoltokäyntien yhteydessä. (Malin 2019.)

Taulukko 1. Rautamäentien ja Myllykulmankosken hyvät ja huonot puolet

Rautamäentie 75 Myllykulmankoski

• Uoman leveys 12 m • Uoman leveys 14-18 m • Ajomatka 1q15km • Ajomatka 19 km + Sameus-fosforikorrelaation selitysaste + Happitulosten mukaan huonoin happi- 0,74 tilanne kesäisin + Silta, voi hyödyntää asennuksessa, + Happivelvoitetarkkailu sähkökaapin saa piiloon + Lahti Aquan puolto mittauspaikaksi + 4 kpl/vuosi vesistötarkkailunäytteitä + Pieni riski ilkivallalle kalibrointiin - Korrelaatiotarkastelun tietoja ei ole- + Pieni riski ilkivallalle massa (laskelmien perusteella korre- + Sivu-uomien vaikutus pienempi: sivu- laatio paranee alaspäin mentäessä ja uomat Rengonjoki (valuma-alue = 29,5 Orimattilan pohjoispuolella selitysaste km2), Vartio-oja (valuma-alue = 28,2 on jo 0,83) km2) - Ei kalibrointinäytteitä - Hapen kannalta ei merkittävää tar- - Ei aiempaa mittaushistoriaa vetta tiheämmälle mittaukselle - Kalliopohja, isot asentamiskustannuk- set - Sivu-uomien isompi vaikutus: Rengon- joen ja Vartio-ojan lisäksi Puujoki (valuma-alue = 45,5 km2) - Etäällä Lahdesta, ei todennäköisesti anna todenmukaista kuvaa Lahden ai- heuttamasta kuormituksesta

Avouomiin asentaminen vaatii Suomessa aina alueenomistajan luvan (Arola 2012, 27). Mittauspaikka sijaitsi kiinteistön 560-408-6-25 maa-alueella ja kiinteistön 560-408-876-2 vesialueella, joten heiltä pyydettiin kirjallisesti luvat aseman perustamiselle.

Asennusvaihtoehtoja on tyypillisesti kolme erilaista. Mittauslaite voi olla vapaasti vesis- tössä, vesi voidaan pumpata maan päälle sijoitetulle mittauslaitteelle tai mittauslaite 16 voidaan sijoittaa suljettuun kaivoon. Mittauspaikasta riippuen asennusvaihtoehdoissa on aina hyviä sekä huonoja puolia (taulukko 2).

Taulukko 2. Asennusvaihtoehtojen hyvät ja huonot puolet (Wagner ym. 2006, 4-6)

Hyvät Huonot Pumppu Mahdollista rakentaa kunnolli- Suuri virrantarve, asennuskus- nen suojarakenne, mikä pie- tannukset suuret, pumppujen nentää ilkivallan riskiä sekä toimintahäiriöt (roskaantumi- helpottaa mittauslaitteen nen, sedimentti) pumppaus huoltoa. Mittaustapahtumaan saattaa aiheuttaa muutoksia ei synny ympäristötekijöiden vedenlaatuun. aiheuttamia epävarmuusteki- jöitä, kuten roskia tai likaa.

Vapaasti vesistössä Pieni virrantarve → kaukaiset Ilkivallan riski, mittauslaitteen sijainnit mahdollisia. Pienet sijoittamisessa veteen kiinni- asennuskustannukset, pieni tettävä tarkempaa huomiota, suojarakenne, toimintavar- sensoreiden herkempi likaan- muus parempi kuin pumppu- tuminen. ratkaisulla.

Suljettu kaivo Ilkivallan riski pieni, pieni vir- Suuret perustamiskustannuk- ran tarve set

Asennustavaksi valikoitui mittauslaitteen sijoittaminen vapaasti veteen, koska sen tiedet- tiin soveltuvan valitulle mittauslaitteelle. Asennustapana se olisi myös kohtuullisen helposti ja nopeasti toteutettavissa. Pumppuratkaisua mietittiin ilkivallan, talviaikaisen jääpeitteen ja virtavesissä kulkeutuvan materiaalin takia, mutta suuren virrantarpeen takia hylättiin. (Malin 2019.) Kaiposen (2019) mukaan virrantarve on suuri, koska pumppuratkaisussa ve- denpumppauksen tulee olla jatkuvaa, jotta vedenlaatu ei muutu oleellisesti matkalla mittauslaitteelle. Käytännössä tämä vaatisi verkkovirtamahdollisuuden.

Myllykulmankosken kohdalla joki on 14-18 metriä leveä. Mittauslaite haluttiin mahdollisimman keskelle jokea, jotta mittaustulos olisi mahdollisimman edustava. Joen reunojen lä- hellä olisi riskinä erilaiset pyörteet, reunojen maa-aineksen liukeneminen veteen lisäten näin virheellisesti sameutta sekä joen pinnankorkeuden suuret vaihtelut, minkä vuoksi mittauslaite olisi pitänyt asentaa lähes joen pohjaan.

Suunnitelmaksi tuli pystyttää jokeen noin viiden metrin päähän rannasta paalu, johon mittauslaite kiinnitetään. Paalun asentamista varten täytyi selvittää mittauspaikan kohdalta joenpohjan laatu ja muoto. Sadan metrin päässä mittauspaikasta sijaitsi Myllykulmankos- ken koskenniska ja siinä esiin tulevat suuret kalliot. Epäilynä oli, että kallio jatkuisi melko 17 pinnassa laajemmallakin alueella, jolloin paalun pystytys pohjaan ei onnistuisi vaan paalu täytyisi tukea esimerkiksi betonianturaratkaisulla.

Torstaina 6.6.2019 selvitettiin Myllykulmankosken alueella joenpohjan muoto lopullisen asennusratkaisun sekä mittauspaikan valitsemista varten. Pohjan muoto selvitettiin kol- mesta noin 50 metrin etäisyydellä toisistaan olevasta paikasta (kuvio 4). Selvitys toteutet- tiin paikan päällä teleskooppivarren avulla pohjaa tunnustellen. Välineinä selvityksessä olivat soutuvene, mittaviivoilla merkitty teleskooppiputki sekä muistiinpanovälineet. Tutkittu- jen kohtien koordinaatit kirjoitettiin ylös, jotta tarkka asennuspaikka löytyisi myös jälkikä- teen.

Kuvio 4. Myllykulmankosken pohjatutkimukseen valitut mittauspaikkavaihtoehdot

Selvityksen tulokset (kuvio 5) olivat oletetun kaltaisia eli kallio jatkui koko mittauspaikka- alueella. Paikkojen 1 ja 2 pohjat olivat joen koko leveydeltä noin yhden metrin paksuudelta savea, jonka jälkeen tuli vastaan kallio. Paikan 3 pohja oli suurimmaksi osaksi pelkkää kalliota lukuun ottamatta rantapenkereiden edustoja. 18

Savi

Kallio

Kuvio 5. Myllykulman pohjaprofiilit 19

Lopulliseksi mittauspaikaksi valittiin paikka 2, sillä pohjan muoto oli siinä tasaisin, paikalle oli helpompi kulku kuin paikalle 3, eikä paikan vieressä ollut pellolta tulevaa ojaa, kuten paikassa 1.

Lopullisesta asennusratkaisusta keskusteltiin Rantala Timber Oy:n kanssa, joka urakoit- sisi asentamiseen vaadittavat tukirakenteet. Myös Hämeen ELY-keskukselle laadittiin perustamissuunnitelma (liite 5), joka sisälsi tiedot aseman tarkoituksesta, sijainnista ja asen- nustavasta. Lopullinen asennus tapahtui 4.9.2019. Mittauspaikalle rakennettiin tukeva laituri, jonka päähän asennettiin sähkökaappi ja mittauslaite (kuva 2).

Kuva 2. Valmis jatkuvatoiminen vedenlaadun seuranta-asema Orimattilan Myllykulman- koskella

5.3 Porvoonjoen alajuoksun mittauspaikka

Porvoonjoen alajuoksulle sijoitettavan toisen mittauspisteen ansiosta pystyttäisiin saa- maan tietoa vesistön varrella tapahtuvista vedenlaadun muutoksista. Jotta aseman avulla pystyttäisi kartoittamaan myös Porvoonjoen aiheuttamaa fosforikuormitusta Suomenlah- teen, olisi aseman sijaittava tarpeeksi lähellä joen alajuoksua. (Niemi 2019.) Sopivia 20 paikkoja Porvoon alueelta kartoitettiin maastossa 11.4.2019. Mahdollisia paikkoja, joiden soveltuvuutta voisi tutkia tarkemmin, löytyi kolme (kuvio 6).

Kuvio 6. Kartta Porvoon alueella kartoitetuista paikoista 1-3

Paikka 3 oli sama kuin Porvoonjoen vesistötarkkailun mittauspiste 11,5. Se sijaitsi ennen Strömsbergin vesivoimalaitosta. Paikalla kulki joen yli silta ja ympäröivä maasto oli peltoa (kuva 3). Sameuden ja kokonaisfosforin välisen riippuvuuden selitysaste oli 0,8183 (liite 3). Vesistötarkkailun tuloksia pystyisi mahdollisesti hyödyntämään mittauslaitteen 21 kalibroinneissa ja sameuden ja kokonaisfosforin välisen riippuvuuden voimakkuuden tarkentamisessa. Sijainti jäi kuitenkin vielä melko kauas jokisuulta.

Kuva 3. Paikka 3, jossa joen yli kulki silta. Silta voisi mahdollisesti hyödyntää mittauslaitteen asentamisessa

Paikat 2 ja 1 sijaitsivat Porvoon kaupunkialueella. Paikka 2 sijaitsi jokiosuudella, jossa val- tatie E18 ylittää joen. Alueella joki on jo melko leveä ja siinä näytti olevan jonkin verran ve- neliikennettä, mutta muuten alue vaikutti rauhalliselta ja joen virtaus tasaiselta (kuva 4). 22

Kuva 4. Paikka 2 sijaitsi E18 tien läheisyydessä

Paikka 1 oli sama kuin Porvoonjoen vesistötarkkailun mittauspiste 4,5. Paikalla oli joen yli silta ja selitysaste oli 0,8981. Sijainti olisi jo hyvin lähellä jokisuuta, mutta ei vielä kuitenkaan niin lähellä, että meriveden kulkeutuminen vaikuttaisi sähkönjohtavuuden mittaukseen. Tämä tarkistettiin Hertasta etsimällä sähkönjohtavuusarvoissa tapahtuvia voimak- kaita muutoksia.

6 YHTEENVETO

Opinnäytetyön toteutus oli projektiluontoinen ja tavoitteena oli saada perustettua jatkuvatoiminen vedenlaadunseuranta-asema Porvoonjokeen Lahden ja Orimattilan väliselle alueelle. Jatkuvatoiminen vedenlaadun seuranta on merkittävässä roolissa nykypäivän ja tulevaisuuden vesistöseurannoissa. Huolellisesti toteutettuna sen avulla saadaan kustan- nustehokkaasti dataa, jota pystytään hyödyntämään monipuolisesti niin päätöksentekoon kuin tutkimuskäyttöön ja kansalaisten tarpeisiin. Avainasemassa mittauksen luotettavuudessa sekä tulosten hyödynnettävyydessä on seuranta-aseman soveltuminen mittauskohteeseen. Soveltumisen varmistamiseksi tärkeää on huolellinen mittauspaikkakohtainen suunnittelu, jossa otetaan huomioon mittauksen tarkoitus ja tavoitteet yhdessä mittauspai- kalla vallitsevien ympäristöolosuhteiden kanssa.

Porvoonjoen mittauksen tarkoituksena on antaa tarkempaa kuvaa vesistön happitilanteesta ja ravinnekuormituksesta sekä auttaa havaitsemaan äkillisiä ja lyhytaikaisia veden- laadunmuutoksia. Porvoonjoen seurantaan valittiin mittasuureiksi happi, lämpötila, sameus, sähkönjohtavuus ja pinnankorkeus. Aseman perustamista varten kartoitettiin ny- kyistä jatkuvatoimista mittauslaitetarjontaa ja selvitettiin asemalle mittauksen tavoitteita parhaiten tukeva mittauspaikka. Mittauspaikan määrittämiseksi tehtiin taustaselvityksenä sameuden ja kokonaisfosforin välisen riippuvuuden analysointi Porvoonjoen vesistötark- kailun mittauspisteissä. Lisäksi selvitettiin Porvoonjoen pohjan muotoja Myllykulmankos- ken alueella sekä tehtiin maastokäyntejä mahdollisille mittauspaikoille. Lopulliseksi mittauspaikaksi valittiin Myllykulmankosken alue, koska taustaselvitysten perusteella siellä saattaisi olla mahdollista arvioida vesistön kokonaisfosforipitoisuuksia sameuden perusteella. Myös happiseurannasta olisi siellä eniten hyötyä. Mittauslaitteistona hyödynnettiin Lahden kaupungilla jo olemassa ollutta, mutta tarpeettomaksi jäänyttä YSI -merkkistä laitteistoa. Sen asennusta ja huoltoja varten mittauspaikalle rakennutettiin laituri, jonka pää- hän laitteisto kiinnitettiin. Seuranta päästiin onnistuneesti aloittamaan syyskuussa 2019. Työssä hahmoteltiin seuranta-asemaa myös joen alajuoksulle Porvoon alueelle, josta asennuksen kannalta hyviä paikkoja löytyi kolme. Tarkempaa perehtymistä paikkojen so- veltuvuudeksi kuitenkin tarvitaan.

Porvoonjoen vedenlaadun seurannan kehittämiseksi tulisi sameuden ja kokonaisfosforin väliseen regressioanalyysiin lisätä uutta dataa, jotta riippuvuuden voimakkuus sekä ravinnekuormituksen arvioiminen tarkentuisivat. Perusta seurannan kehittämiselle on seurannan luotettavuudessa, joten etenkin seurannan alkuvaiheessa mittaustuloksia tulisi tarkas- tella huolellisesti, koska vain saatujen mittaustulosten sekä käyttökokemusten perusteella pystytään arvioimaan mittauksen luotettavuutta ja onnistumista. 24

Tulevaisuudessa voisi miettiä myös mahdollisuuksia uuden mittauslaitteiston hankintaan. Koska mittausteknologiat kehittyvät voimakkaasti, voisi uudella laitteistolla saada esimerkiksi vanhaa laitetta tarkempia mittaustuloksia sekä lisättyä seurantaan kokonaan uusia mittasuureita. Pohjana uusille hankinnoille voisi hyödyntää tässä työssä tehtyä kartoitusta nykyisestä mittauslaitetarjonnasta. 25

LÄHTEET

Aqua Palvelu Oy, Orimattilan kaupungin vesilaitos. 2020. Kartta vesistötarkkailun seuran- tapisteistä. Porvoonjoen vesistöalueen vesistötarkkailu 2019. LIITE 1.

GWM-Engineering Oy. 2020. GWM-Engineering Oy:n vuokraus [viitattu 24.8.2020]. Saa- tavissa: https://gwm-engineering.fi/fi/vuokraus/

Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry. 2019. Porvoonjoki elä- vämmäksi toimenpideohjelma 2019-2029. Porvoonjoen vesistöalue hyvään ekologiseen tilaan vuoteen 2027 [viitattu 10.5.2020]. Saatavissa: https://www.vesi-ilma.fi/ima- ges/pdf/PorvoonjoenTPO2019.pdf

Juusela, V. 2012. Sameusmittausten historiaa. Teoksessa Arola, H. (toim.) Jatkuvatoimi- nen sameusmittaus. Hyvät mittauskäytännöt ja aineistonkäsittely. Ympäristöhallinon ohjeita 2/2012, 9-11 [viitattu 11.9.2020]. Saatavissa: https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/41515/OH_Ohjeita_2_2012.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Kaiponen, L. 2019. VS: Laitetarjontanne. Sähköpostiviesti. Vastaanottaja Nyberg, J. Lähe- tetty 4.4.2019.

Kiirikki, M. 2019. VS: Laitetarjontanne. Sähköpostiviesti. Vastaanottaja Nyberg, J. Lähe- tetty 25.3.2019.

Kotilainen, H., Linjama, J. & Tattari, S. 2012. Mittausaseman anturin ja paikanvalinta. Te- oksessa Arola, H. (toim.) Jatkuvatoiminen sameusmittaus. Hyvät mittauskäytännöt ja ai- neistonkäsittely. Ympäristöhallinon ohjeita 2/2012, 23-28 [viitattu 11.9.2020]. Saatavissa: https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/41515/OH_Ohjeita_2_2012.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Lahden seudun luonto. 2020. Porvoonjoki [viitattu 10.5.2020]. Saatavissa: https://www.lahdenseudunluonto.fi/porvoonjoki/

Malin, I. 2019. Vesiensuojelupäällikkö. Lahden kaupungin vesien- ja luonnonhoidon yk- sikkö. Suullinen keskustelu 3.2.2019.

Mellin, I. 2006. Tilastolliset menetelmät: Lineaarinen regressioanalyysi [viitattu 13.9.2020]. Saatavissa: https://math.aalto.fi/opetus/sovtoda/oppikirja/Regranal.pdf

Niemi, J. 2019. Toiminnanjohtaja. Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry. Suullinen keskustelu 11.4.2019. 26

Oravainen, R. 1999. Opasvihkonen vesistötulosten tulkitsemiseksi [viitattu 12.9.2020]. Saatavissa: https://docplayer.fi/94583-Vesistotulosten-tulkitsemiseksi-havaintoesimerkein- va-rustettuna.html

Porvooinfo. 2019. Porvoonjoki [viitattu 10.5.2020]. Saatavissa: https://porvooinfo.com/2019/01/30/porvoonjoki/

SYKE. 2020. Vesikartta [viitattu 23.5.2020]. Saatavissa: http://paikkatieto.ymparisto.fi/ve- sikarttaviewers/Html5Viewer_2_11_2/Index.html?configBase=http://paikkatieto.ymparisto.fi/Geocortex/Essentials/REST/sites/VesikarttaKansa/viewers/VesikarttaHTML525/vir- tualdirectory/Resources/Config/Default&locale=fi-FI

Tarvainen, M., Kotilainen, H. & Suomela, J. 2015. Uudet menetelmät vesistöjen seurannassa – mahdollisuudet ja haasteet. Varsinais-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristö- keskus. Raportteja 86/2015 [viitattu 10.5.2020]. Saatavissa: https://www.doria.fi/bitstream/handle/10024/120174/RA%2086_2015_Uudet%20menetelm%E4t%20ve- sist%F6jen%20seurannassa.pdf?sequence=2

Tattari, S., Koskiaho, J. & Tarvainen, M. 2015. Virtavesien vedenlaadun jatkuvatoiminen mittaaminen. Käytännön opas. Varsinais-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus. Opas 5/2015 [viitattu 10.5.2020]. Saatavissa: https://www.doria.fi/bitstream/handle/10024/120177/Opas%205_2015_Virtavesien%20vedenlaadun%20jatkuvatoimi- nen%20mittaaminen.pdf?sequence=2&isAllowed=y

Tattari, S., Tarvainen, M., Kallio, K., Lepistö, A., Näykki, T., Raateoja, M. & Seppälä, J. 2019. Laatukäsikirja jatkuvatoimisille vedenlaadun mittauksille. Opas hyviksi käytännöiksi. Suomen ympäristökeskuksen raportteja 4/2019 [viitattu 10.5.2020]. Saatavissa: https://helda.helsinki.fi/bitstream/handle/10138/299105/SYKEra_4_2019.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Wagner, R., Boulger, R., Oblinger, C. & Smith, B. 2006. Guidelines and Standard Proce- dures for Continuous Water-Quality Monitors: Station Operation, Record Computation, and Data Reporting. U.S. Geological Survey Techniques and Methods 1–D3 [viitattu 30.05.2020]. Saatavissa: https://pubs.usgs.gov/tm/2006/tm1D3/pdf/TM1D3.pdf

Ympäristölupapäätös 27/2011/1. Kariniemen ja Ali-Juhakkalan jätevedenpuhdistamoiden ympäristölupa, Lahti. Itä-Suomen aluehallintovirasto [viitattu 21.5.2020]. Saatavissa: http://www.avi.fi/documents/10191/56914/isavi_paatos_27_2011_1-2011-2-21.pdf

Ympäristöministeriö. 2011. Ympäristön tilan seurannan strategia 2020. Ympäristöministe- riön raportteja 23/2011 [viitattu 6.8.2020]. Saatavissa: 27 https://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10138/41382/YMra23_2011_Ymparis- ton_tilan_seurannan_strategia_2020.pdf?sequence=2&isAllowed=y 28

LIITTEET

Liite 1. Sähköpostiviesti laitetarjonnan kartoitusta varten

Liite 2. Taulukko laitetarjonnasta

Liite 3. Sameuden ja kokonaisfosforin korrelaatiosuorat sekä selitysasteet (R2) vesistötark- kailun seurantapisteissä

Liite 4. Kartta vesistötarkkailun seurantapisteistä (Aqua Palvelu Oy, Orimattilan kaupungin vesilaitos 2020)

Liite 5. Hämeen ELY-keskukselle lähetetty perustamissuunnitelma

Liite 1. Sähköpostiviesti laitetarjonnan kartoitusta varten

Hei!

Porvoonjoen toimenpideohjelmaan liittyen olemme (Lahden kaupunki ja Itä-Uudenmaan ja Por- voonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys ry) perustamassa Porvoonjoelle (1)-2 uutta jatkuvatoimista mittausasemaa kesän 2019 aikana. Mittausten tavoitteena on saada tarkempi kokonaiskuva vesistön happitilanteesta ja ravinnekuormituksesta sekä havaita poikkeukselliset vedenlaadun muutokset nopeasti. Tämän yhteydenoton tarkoituksena on kartoittaa kohteeseemme sopivien mittauslaitteistojen sekä datansiirtoon ja laitteiston huoltoon liittyvien palvelujen tarjontaa. Varsi- naiset tarjouspyynnöt lähetetään huhtikuun 2019 aikana.

Kohteen tiedot:

Kohteena on Porvoonjoki eli mittaus tapahtuisi virtavedessä. Vesistön valuma-alue on melko maa- talousvaltaista, mutta etenkin vesistön yläpäässä Lahden ja Orimattilan alueella vesistöön kohdistuu myös huomattava yhdyskuntajätevesivaikutus. Yksi asema olisi tarkoitus sijoittaa juuri tälle Lahden ja Orimattilan väliselle alueelle. Toinen asema sijoittuisi joen alajuoksulle lähemmäs Por- voon kaupunkia. Mittauspaikkojen tarkka sijainti päätetään myöhemmin.

Laitteen tekniset vaatimukset:

Mittausvälin tulee olla vähintään 10 minuuttia. Mittausparametreiksi tulee saada lämpötila, happi, sameus, sähkönjohtavuus sekä vedenpinnankorkeus. Näiden lisäksi olemme kiinnostuneita kuulemaan muista optioista, joita teillä on tarjota. Sähköistyksen osalta sekä akku- että sähkö- verkkovaihtoehdot käyvät, mutta akkujen kesto tulee ilmoittaa käyttökokemuksiin perustuen. Olemme myös kiinnostuneita kuulemaan, millaisia palveluja teillä on tarjota datansiirron ja -esit- tämisen sekä laitteiston huollon suhteen. Mittausdatan purun tulee olla mahdollista etäyhtey- dellä.

Kuulisimme mielellämme teidän laitteistovaatimuksenne aseman paikan suhteen sekä referens- sejä vastaavanlaisista mittauskohteista. Pyydämme myös ilmoittamaan poikkeuksellisen pitkistä toimitusajoista. Odotamme vastauksia 5.4 mennessä, jotta ne voidaan huomioida soveltuvin osin (mittausparametrien lisäoptiot, datanhallinta, huollot) tarjouspyynnössämme.

Ystävällisin terveisin

Janika Nyberg Projektivastaava Lahden kaupunki/Ympäristöpalvelut Puh. 045 110 2524 [email protected] 30

Liite 2. Taulukko laitetarjonnasta

Muuta

kerran päivässä. kerran

mittaustiheyttä ja datansiirtoa ja mittaustiheyttä

palveluun. Suosittelee 10min 10min Suosittelee palveluun.

Tiedot saatavissa julkiseen Tiedotsaatavissa julkiseen

saatavissa sähkönjohtokykyyn.

Automaattipuhdistusta ei ei Automaattipuhdistusta

manuaalista ja/tai automaattista.manuaalista

esitykseen. Laadunvarmistus Laadunvarmistus esitykseen.

Mahdollisuus datan julkiseen julkiseen datan Mahdollisuus

useisiin laboratorioihin. useisiin

Emmi -järjestelmä, jolla rajapinnat jolla rajapinnat -järjestelmä, Emmi

mittaustiheys ei suositeltavaa. ei mittaustiheys

vuoksi alle 10 minuutin minuutin alle 10 vuoksi

12kk takuu. Akkujen kestävyyden kestävyyden Akkujen takuu. 12kk

Akku uudelleen ladattava. Akulla uudelleen Akku

Akku uudelleen ladattava. uudelleen Akku

osuus. Akku uudelleen ladattava. uudelleen Akku osuus.

kokonaisklorofylli + sinilevien kokonaisklorofylli+ sinilevien

orgaaninen aine, total algae = aine, orgaaninen

mittaus), fDOM = liukoinen fDOM= liukoinen mittaus),

johtokyky, sameus, happi (optinen (optinen happi sameus, johtokyky,

suosittelevat: lämpötila ja lämpötila suosittelevat:

Mittausparametreiksi Mittausparametreiksi

krt/pv. Kalibrointipalvelu. krt/pv.

mittaustiheyttä ja datansiirtoa 2 2 datansiirtoa ja mittaustiheyttä

mahdollista. Suosittelee 10 min min 10 Suosittelee mahdollista.

yhtälöiden syöttö tod.näk. yhtälöiden

sisäänkirjautumisen. Omien Omien sisäänkirjautumisen.

käyttöön, koska palvelu vaatii koskakäyttöön, palvelu

Data ei saatavissa julkiseen Datasaatavissa ei julkiseen

Referenssit

ympäristökohteista

Ei referenssejä referenssejä Ei

Eurofins, Ramboll Eurofins,

tutkimuslaitokset, Kekkilä, Kekkilä, tutkimuslaitokset,

Tvärminnen Tvärminnen

Yliopiston Lammin ja Lammin Yliopiston

Mm. Vapo, Helsingin Helsingin Vapo, Mm.

KVVY Tutkimus Oy Tutkimus KVVY

Lumimuutos, ELY-keskukset, ELY-keskukset, Lumimuutos,

kultakaivos, Osuuskunta Osuuskunta kultakaivos,

Nordic Gold Raahen NordicGold

Ei saatuEi vastausta

laitteitavuokrakäytössä

2020, lisäksi n. 70 kpl EXO2 EXO2 kpl 70 n. lisäksi 2020,

SYKE Petri Ekholm2016- Petri SYKE

Ramboll, Nablabs, LUKE Nablabs, Ramboll,

kaupunki, Ruotsi SLU,Ruotsi kaupunki,

Golder, Posiva, Loviisan Posiva, Golder,

Data

Kyllä

vastausta

Ei saatuEi

Kyllä

Huolto

Lisäpalvelut

Kyllä

mistus

Laadunvar-

vastausta

Ei saatuEi

Kyllä

vastausta

Ei saatuEi

Kyllä

datansiirto

Mittaustiheys ja Mittaustiheys

Säädettävissä

ja Masinotekillä) ja

sama kuin Luoteella samakuin

(Laite kuitenkin (Laitekuitenkin

Ei saatuEi vastausta.

Säädettävissä

puhdistus

Paineilma

paineilma

Harja, Harja,

Paineilma

Harja

Automaatti-

Virtalähteet

ulkoinen akku ulkoinen

sisäinen tai sisäinen

aurinkopaneeli, aurinkopaneeli,

Verkkovirta, Verkkovirta,

aurinkopaneelit

Akku, Akku,

verkkovirta

Akku, Akku,

verkkovirta

Akku, Akku,

Akku

aurinkopaneelit

Akku, Akku,

aurinkopaneelit

verkkovirta, verkkovirta,

ulkoinen akku, akku, ulkoinen

Sisäinen tai Sisäinen

Mittausparametrit

Kaikki halutut saatavissa halutut Kaikki

500; 500;

Laite

AquaPro

S::CAN

Hahc Lang; Hahc

Observator; Observator;

Trios;

Ysi EXO2; EXO2; Ysi

EHP-QMS

Hydrolab 4 Hydrolab

Hydromet: Hydromet:

OTT

Ysi EXO2 Ysi

Aquatroll 600 Aquatroll

Aquatroll Aquatroll

LabkotecOy

MasinotekOy

BK-HydrometaOy

LuodeConsulting Oy

EHPEnvironment Oy GWM Engineering GWM Oy Amtele Engineering Amtele AB 31

Liite 3. Sameuden ja kokonaisfosforin korrelaatiosuorat sekä selitysasteet (R2) vesistötark- kailun seurantapisteissä

Liite 4. Kartta vesistötarkkailun seurantapisteistä (Aqua Palvelu Oy, Orimattilan kaupungin vesilaitos 2020)

Liite 5. Hämeen ELY-keskukselle lähetetty perustamissuunnitelma

Mittausaseman perustamissuunnitelma Rakennus- ja ympäristövalvonta Janika Nyberg 18.6.2019

Johdanto

Porvoonjoki saa alkunsa Salpausselän eteläpuolelta ja se kulkee muun muassa Lahden kautta Por- vooseen lopulta laskien Suomenlahteen. Porvoonjoen ekologinen tila ja vedenlaatu ovat olleet ak- tiivisessa seurannassa, ja joen nykyinen ekologinen tila on tyydyttävä. Lahden kaupunki aiheuttaa Porvoonjokeen jätevesikuormitusta laskemalla Ali-Juhakkalan puhdistamoiden vedet Porvoonjo- keen. Maatalouden aiheuttama ravinnekuormitus on toinen suuri kuormitustekijä, jolla on jäteve- den tavoin vaikutus veden ravinne- ja happipitoisuuksiin. Porvoonjoen koko valuma-alueesta kol- masosa on peltoviljelyksessä. Jotta Porvoonjoen vedenlaadusta saadaan tarkempi kuva, on Lah- den kaupungin vesien- ja luonnonhoidon tiimi päättänyt perustaa joen yläosaan jatkuvatoimisen vedenlaadunmittausaseman. Aseman tuottama data on tärkeää taustatietoa muun muassa jokive- dessä tapahtuville muutoksille ja vesienhoitotoimien vaikuttavuuden arvioinnille.

Mittauspaikka

Mittauspaikaksi on valittu Orimattilan puolella oleva Vi- renojan Myllykulmankoski. Siellä on Lahti Aqua Oy:n happivelvoitetarkkailun perusteella kesäkaudella huonoimmat happipitoisuudet, joten tiheämmästä happiseurannasta on siellä eniten hyötyä. Fosforikuormituslaskennan kannalta Myllykulmalla on oletettavasti voimakkaampi korrelaatio veden sameuden ja fosforin välillä kuin lähempänä Lahtea, joten kuormituslaskelmista saadaan luotettavampia. Mit- tauspaikan valintaa puoltaa myös sen helppo saavutettavuus autolla, mikä on huoltojen kannalta tärkeää. Riski ilki- valtaan on myös pieni. Tarkka mittauspaikka (N6746351, E427349) on joen länsirannalla noin 100m Myllykulmankos- kenniskasta yläjuoksulle kiinteistön 560-408-6-25 maa-alueella ja kiinteistön 560-408-876-2 vesialueella. Molemmilta kiinteistöiltä on saatu lupa aseman perustamiseen.

Ylhäällä kuva 1. Mittauspaikan sijainti Lahden ja Orimattilan välillä

Kuva 2. Mittauspaikan sijainti Myllykulmalla ympyröity sinisellä 34

Kuva 3. Mittauspaikan kohdalta uoma on suora ja virtaus tasaista

Kuva 4. Mittauspaikan rantatörmä on tasainen, jolle on helppo rakentaa 35

Kuva 5. Paikalle pääsee helposti autolla

Mittausasema

Lahden kaupungilla on Vesijärven Vähäselältä tarpeettomaksi jäänyt YSI:n mittauslaitteisto, joka sopii ominaisuuksiltaan hyvin Porvoonjo- keen. Asema on akkuvirralla toimiva ja mittaa happea, lämpötilaa, sameutta ja sähkönjohta- vuutta. Mittaus on ympärivuotista, ja huoltoa laitteisto tarvitsee noin 1-2 viikon välein. Mit- tausdata on avoimesti saatavissa internetpal- velusta.

Kuva 6. Lahden kaupungin mittausasema Myllyojalla Hollolassa. Rannalla näkyy sähkökaappi ja vedessä lan- kun päässä on kiinnitettynä mittari 36

Asennus

Mittauspaikalta joen pohja on savista ja muodoltaan kalteva. Asennukseen käytetään pohjaan upotettavaa betonilaattaa, johon kiinnitetään pystypaalu noin 4-5 metrin päähän rannasta. Paa- luun kiinnitetään mittauslaitteiston mittarit sekä pieni sähkökaappi, joka sisältää akun ja tiedon- siirtolaitteiston. Sähkökaappi on mahdollista asentaa myös rannalle, mutta virtajohdot ovat helpompi kuljettaa lyhyitä matkoja. Myös lopputulos on siistimmän näköinen. Rannalta paalulle ra- kennetaan pieni silta huoltokäyntejä varten. Silta pyritään rakentamaan nostosiltatyyppisesti tai mukana tuotavaksi, jolloin sillalle ei olisi vapaata pääsyä ja ilkivallan riski minimoituisi. Asennuk- sessa käytetään kaivinkonetta joenpohjan tasoittamiseen ja betonilaattojen laskemiseen.

Kuva 7. Asennussuunnitelma 1, jossa sähkökaappi rannalla

Kuva 8. Asennussuunnitelma 2, jossa uoman pohjaan upotettu betonilaatta