Nyberg Janika.Pdf (2.716Mt)
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
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 jatkuvatoimi- sella seurannalla olisi mahdollista saada aiempaa tarkempaa tietoa Porvoonjoen ve- denlaadusta, jolloin esimerkiksi vesienhoitotoimenpiteitä pystyttäisiin tehostamaan sekä arvioimaan paremmin niiden vaikuttavuutta. Seurantajärjestelmän perustamista varten työssä kartoitettiin mittauslaitteistotarjontaa ja selvitettiin mittauksen tavoitteita parhaiten vastaavat mittausparametrit ja mittaus- paikka. 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 se- lected 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 se- lected as measuring equipment. Rantala Timber Oy constructed a pier for the measure- ment 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 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 perus- taa Porvoonjoelle jatkuvatoimisen vedenlaadunseurantajärjestelmän. Jatkuvatoimisen seurannan tavoitteena on saada tarkempi kokonaiskuva vesistön tilasta ja siinä tapahtu- vista 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 mittauk- sessa 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 mittauslaitetarjon- taa, löytää Porvoonjoen vedenlaadun seurannan tavoitteita parhaiten vastaava mittaus- paikka sekä selvittää asemalle sopiva asennustapa. Työn tavoitteena on saada perustet- tua Porvoonjokeen toimiva, tarkoituksenmukainen sekä mittaustuloksiltaan luotettava ve- denlaadunseuranta-asema Lahden ja Orimattilan väliselle alueelle. Työssä hahmotellaan seuranta-asemaa myös vesistön alajuoksulle Porvoon kunnan alueelle. Teoriapohjaa ase- man perustamiseen saadaan kirjallisuuskatsauksella. Porvoonjoesta yksityiskohtaisem- paa 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