Metsää kasvava kosteikko puroveden ... - Vantaan kaupunki
Metsää kasvava kosteikko puroveden ... - Vantaan kaupunki
Metsää kasvava kosteikko puroveden ... - Vantaan kaupunki
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>Metsää</strong> <strong>kasvava</strong> <strong>kosteikko</strong> <strong>puroveden</strong><br />
virtauksen ja laadun säätelijänä<br />
Tutkimuskohteena Kylmäojan korpi Vantaalla
<strong>Metsää</strong> <strong>kasvava</strong> <strong>kosteikko</strong><br />
<strong>puroveden</strong> virtauksen<br />
ja laadun säätelijänä<br />
-tutkimuskohteena<br />
Kylmäojan korpi Vantaalla<br />
Tiivistelmä pro gradusta:<br />
The regulation of stream water quality and flow<br />
by a forested wetland, Kylmäojankorpi, Vantaa<br />
Helsingin yliopisto<br />
Metsätieteen laitos<br />
Maatalous- ja metsätieteellinen tiedekunta<br />
Marraskuu 2012<br />
Andrew Taylor<br />
1
Sisällys<br />
Tiivistelmä 3<br />
1 Johdanto ja tausta 4<br />
1.1 Kosteikko <strong>puroveden</strong> säätelyssä, ekosysteemin tuottamat palvelut ja<br />
maankäytön suunnittelu 4<br />
1.2 Määritelmät ja teoria 5<br />
1.3 Päämäärät ja tavoitteet 7<br />
2 Aineisto ja menetelmät 7<br />
2.1. Tutkimuspaikan kuvaus 7<br />
2. 2 Näytteiden keruu ja tarkkailupisteet 10<br />
3 Tuloksia 11<br />
3.1 Veden laatu 11<br />
3.2 Puron virtaamat 16<br />
4 Pohdiskelua 20<br />
4.1 Veden laatu 20<br />
4.1.1 Veden laatu <strong>kosteikko</strong>puron sisääntulokohdassa 20<br />
4.1.2 Kosteikon vaikutus veden laatuun 21<br />
4.2 Puron virtaamat 24<br />
5 Johtopäätöksiä 25<br />
6 Kirjallisuus 27<br />
2
Tiivistelmä<br />
Yleisen käsityksen mukaan kosteikot parantavat ja<br />
säätelevät <strong>puroveden</strong> laatua ja puron virtausominaisuuksia,<br />
joilla kummallakin on tärkeä tehtävä<br />
ekosysteemissä. Tämän tutkielman päätarkoituksena<br />
oli selvittää, parantaako ja sääteleekö <strong>Vantaan</strong><br />
Kylmäojan korpi – 11,3 ha suuruinen suojeltu<br />
metsäinen <strong>kosteikko</strong>alue – <strong>kaupunki</strong>maisen<br />
ympäristön vaikutusalueella olevan puron veden<br />
laatua ja virtausominaisuuksia. Puroveden laatua<br />
ja virtausominaisuuksia mitattiin sekä puron <strong>kosteikko</strong>on<br />
tulo- että lähtöpaikassa käyttämällä monipuolista<br />
mittaus- ja analyysitekniikkaa: jatkuvaa<br />
on-line -menetelmää sekä kertanäytteenottoa.<br />
Virtaamien arviointia varten laadittiin puron purkauskäyrä,<br />
joka kertoo mitatun vedenpinnan tason<br />
sekä virtaaman yhteydestä. Kosteikko paransi<br />
huomattavasti (p=
1 Johdanto ja tausta<br />
1.1 Kosteikko <strong>puroveden</strong> säätelyssä, ekosysteemin<br />
tuottamat palvelut ja maankäytön suunnittelu<br />
Kosteikkojen tiedetään parantavan ja säätelevän<br />
<strong>puroveden</strong> laatua, puron virtausominaisuuksia<br />
ja valuma-alueelta tapahtuvan valunnan ominaisuuksia.<br />
Tämä tarkoittaa myös liiallisten ravinteiden,<br />
sedimenttien ja muiden haitallisten aineiden<br />
pidättelyä sekä veden fysikaalisten ominaisuuksien<br />
parantumista (esimerkiksi liuennut happi ja veden<br />
lämpötila). Tämän lisäksi valumat varastoituvat,<br />
mikä vaikuttaa tasoittavasti perusvirtaamaan, ja<br />
lisäksi sekä hulevesien huippuvirtaamat että tulvien<br />
koko ja tulvariskit pienenevät (Johnston et al.,<br />
1990; Costanza et al., 1997, Woodward & Wui. 2001;<br />
Millennium Ecosystem Assessment, 2005; Mitsch &<br />
Gosselink, 2007; Keddy, 2010; Zhang et al., 2010).<br />
Kosteikot ovat hyödyttäneet ihmisyhteisöjä tällä<br />
tavoin vuosituhansien ajan (Ewel, 1997). Uudempaa<br />
kehitystä on pyrkimys parantaa kuormitettujen<br />
vesien laatua rakentamalla <strong>kosteikko</strong>ja (Bolund<br />
& Hunhammar, 1999).<br />
Voidaan katsoa, että <strong>puroveden</strong> laadun ja virtauksen<br />
parantaminen ja säätely ovat osa ekosysteemin<br />
tuottamien palveluiden kokonaisuutta, kuten<br />
”the Millennium Ecosystem Assessment” -asiakirjassa<br />
(2005) tähdennetään. Ekosysteemin tuottamia<br />
palveluita ovat kaikki sellaiset toiminnot, tavarat<br />
ja palvelut, jotka hyödyttävät yhteiskuntaa<br />
(Costanza et al., 1997; Bolund & Hunhammar, 1999;<br />
Kimmel & Mander, 2010).<br />
Ekosysteemipalvelut osoittavat siis luonnon hyödyllisyyden<br />
yhteiskunnalle. Ekosysteemipalvelut<br />
-käsitteen kautta voidaan määritellä luonnon tuottamien<br />
hyötyjen rahallinen arvo, jota voidaan käyttää<br />
ympäristön markkinoimisessa tai maankäytössä<br />
ja päätöksenteossa (Kimmel and Mander, 2010).<br />
Ekosysteemipalvelut voidaan viime kädessä nähdä<br />
strategiana, jonka avulla voidaan lievittää tämän<br />
hetken globaaleja ympäristöön liittyviä huolenaiheita,<br />
esim. ilmastonmuutosta, hydrologisen<br />
kiertokulun muuntumista, ekosysteemien vahingoittumista<br />
(esimerkiksi Itämeren saastuminen)<br />
ja biodiversiteetin katoamista. (Rockström et al.,<br />
2009).<br />
The Millennium Ecosystem Assessment -asiakirjassa<br />
(2005) ekosysteemipalvelut on jaoteltu neljään<br />
pääryhmään: tuotantopalvelut (esim. raaka-aineet),<br />
säätelypalvelut (esim. veden varastointi ja<br />
vedenpuhdistus), kulttuuripalvelut (esim. virkistys)<br />
ja tukipalvelut (esim. ravinteiden kierrätys).<br />
Costanza et al. (1997) arvioivat, että kaikkein arvokkaimpia<br />
maanpäällisiä ekosysteemejä ovat kosteikot.<br />
Tämä tutkielma tarkastelee kahta metsäisen<br />
kosteikon tuottamaa palvelua: veden laadun parantamisen<br />
ja veden varastoimisen sääteleviä vaikutuksia.<br />
Kaupunkiväestöt kaikkialla maailmassa tarvitsevat<br />
maaseutualueiden ekosysteemipalveluita. Jotta<br />
saadaan tuotettua tarvittavat ekosysteemipalvelut<br />
Itämeren alueen <strong>kaupunki</strong>en asukkaiden tarpeisiin,<br />
tarvitaan alue, joka on 500-1000 kertaa suurempi<br />
kuin näiden asukkaiden asuinalue (Bolund<br />
and Hunhammar, 1999). Koska kaupungit <strong>kasvava</strong>t<br />
nopeasti – kaupungit laajenevat ja väestötiheys<br />
kasvaa – (YK, 2009), ekosysteemien palveluilta vaaditaan<br />
jatkossa yhä enemmän, jotta ne pystyvät<br />
ylläpitämään <strong>kaupunki</strong>en väestöä. On päätettävä,<br />
millaisia ekosysteemipalveluja kunkin kaupungin<br />
tulisi tuottaa pienistä maa-alueista koostuvien verkostojen<br />
avulla, ja kuinka paljon pitäisi keskittää<br />
isoille maa-alueille <strong>kaupunki</strong>en ulkopuolelle.<br />
Kosteikkoja on kautta historian kuivatettu rakentamis-<br />
ja maatalouskäyttöä varten (Johnston et al.,<br />
1990; Woodward and Wui, 2001). Kosteikot on kuitenkin<br />
viime aikoina tieteen ja tutkimusten ansiosta<br />
alettu nähdä arvokkaina ekosysteemeinä, ja monet<br />
niistä on suojeltu. Kaupunkialueilla kosteikot<br />
tuottavat useita palveluita: ne muun muassa säätelevät<br />
paikallisten asukkaiden käyttämän veden<br />
laatua ja määrää, vähentävät saasteita, tasoitta-<br />
4
vat jätteenkäsittelykuluja ja pienentävät tulvariskiä<br />
(Niemelä, 2010; Jacobsen, 2011). Rakennettuja<br />
ja luonnon omassa hoidossa olevia <strong>kosteikko</strong>ja on<br />
onnistuttu nivomaan urbaaniin maankäyttösuunnitteluun<br />
ja metsänhoitoon (Schueler, 1992; Mitsch<br />
and Gosselink, 2007).<br />
Ekosysteemipalveluiden merkitystä ei useinkaan<br />
ole kovin selväsanaisesti tuotu esiin Suomessa<br />
maankäyttösuunnittelussa (Niemelä et al., 2010),<br />
joten tämän näkökannan selkeämpi soveltaminen<br />
suunnittelussa voisi entisestään kohentaa ekosysteemien<br />
terveyttä ja näiden eri aspektien yhteyttä<br />
toisiinsa (Bolund and Hunhammar, 1999). Monet<br />
suomalaiset suunnitteluviranomaiset ovat asettaneet<br />
nämä tavoitteikseen, ja ne on kirjattu myös<br />
<strong>Vantaan</strong> kaupungin yleiskaavaan 2007. On kuitenkin<br />
huolehdittava siitä, että olemassa olevat luonnon<br />
kosteikot eivät tuhoudu, kun niiden tuottamia<br />
ekosysteemipalveluita hyödynnetään.<br />
Kuva: Sinikka Rantalainen<br />
Jarmo Honkanen ja Andrew Taylor tutkivat korpialueen kasvillisuutta<br />
1.2 Määritelmät ja teoria<br />
Tässä tutkielmassa tarkastellaan korpisuota, joka<br />
on syntynyt paikkaan, jossa pintavesi kerääntyy.<br />
Puut ja puumaiset pensaat ovat hallitsevia. Maaperä<br />
on vetistä ja paikoitellen on turvetta. Yleisenä<br />
piirteenä on reunavyöhyke – vaakasuora siirtymävyöhyke,<br />
joka alkaa makean veden lähteestä, tässä<br />
tapauksessa purosta ja jatkuu ylempänä rinnemetsänä<br />
(Naiman, et al., 2005). Suomessa yleisiä korpisoilla<br />
kasvavia puita ovat tervaleppä (Alnus glutinosa)<br />
and kuusi (Picea abies).<br />
Veden laatuun ja ominaisuuksiin, joita tarkastellaan<br />
toksikologisten rajojen tai standardien näkökulmasta,<br />
kuuluvat tietyssä vesimäärässä olevat<br />
”liuenneiden kiinteiden ainesten, kaasujen ja<br />
suspendoituneiden kiintoaineiden pitoisuudet,<br />
vetyionit, patogeeniset organismit ja lämpötila”<br />
(Dingman, 2002, p.488). Kun tietty raja ylitetään,<br />
ominaisuudesta tulee saastuttava. Koska kosteikot<br />
ovat erittäin monimuotoisia ja tuottavia, ne generoivat<br />
monenlaisia biologisia, kemiallisia ja fysikaa-<br />
5
lisia prosesseja ja muutoksia ja parantavat siten veden<br />
laatua (Mitsch and Gosselink, 2007; Adhikari et<br />
al., 2010).<br />
Kosteikot parantavat veden laatua muun muassa<br />
erottamalla vedestä sekä varastoimalla liuenneita<br />
ravinteita, suspedoitunutta kiintoainesta, patogeenejä<br />
ja joitakin raskasmetalleja, jotka saattavat<br />
olla myrkyllisiä; näin kosteikot nostavat liuennen<br />
hapen pitoisuutta ja laskevat puron lämpötiloja<br />
(Ewel, 1997; Mitsch and Gosselink, 2007; Cornell<br />
and Klarer, 2008). Muita veden laatua parantavia<br />
mekanismeja ovat perustuotannossa tapahtuva<br />
aineksen hyödyntäminen ja varastointi, sekä myös<br />
ainesten siirtyminen vedestä sedimentteihin – tätä<br />
edistää se, että veden virtaus kosteikon läpi tapahtuu<br />
usein hitaasti. Veden laatua kohentavat myös<br />
muut mikrobiprosessit, kuten denitrifikaatio – typen<br />
poistuminen ilmakehään.<br />
Mikäli valuma-alueelta tuleva virtaus kulkee <strong>kosteikko</strong>jen<br />
läpi, virtaama pysähtyy ja varastoituu.<br />
Tuolloin hulevesien aiheuttamat virtauspiikit<br />
(huippuvirtaamat) ovat vähäisempiä ja perusvirtaama<br />
kasvaa, tulvamäärät puolestaan pienenevät<br />
ja tulvavaara vähenee (Novitzki, 1978; Johnson et<br />
al., 1990; Costanza et al., 1997; Woodward & Wui,<br />
2001). Nämä vaikutukset voidaan erityisen selvästi<br />
todeta, jos otetaan vertailukohteeksi <strong>kaupunki</strong>maisessa<br />
ympäristössä sijaitsevat valuma-alueet:<br />
niiden vettä läpäisevän pinnan määrä on vähäisempi,<br />
pintavirtaukset ovat suurempia, huippuvirtaamat<br />
syntyvät nopeammin ja ovat suurempia<br />
(”tapahtuvat hetkessä”) ja myös tulvariski on suurempi.<br />
Kosteikkovirtauksen säätelymekanismeja<br />
ovat pinnan karheus, <strong>kosteikko</strong>maaperäaineksen<br />
kyky varastoida suuret määrät vettä sekä loivennetut<br />
rinteet – kaikki nämä seikat edistävät veden<br />
imeytymistä maaperään.<br />
Kuva: Andrew Taylor<br />
Kaupunkiympäristön tulvavesiviemärin ulostuloputki 500 m ennen <strong>kosteikko</strong>a<br />
6
1.3 Päämäärät ja tavoitteet<br />
Tämän tutkielman ensisijaisena tavoitteena oli tutkia,<br />
parantaako ja sääteleekö Kylmäojan korven<br />
metsäinen <strong>kosteikko</strong> <strong>puroveden</strong> laatua ja virtausta,<br />
sekä tutkia, missä määrin näin tapahtuu. Puroveden<br />
laatua ja virtausominaisuuksia analysoitiin<br />
sekä kohdasta, josta puro virtaa <strong>kosteikko</strong>on, että<br />
puron kosteikosta lähtöpisteestä. Näytteitä verrattiin<br />
tilastollisen analyysin parittaisella t-testillä. Tästä<br />
aiheesta aiemmin kirjoitetun mukaan kosteikon<br />
tulisi sekä parantaa että puskuroida <strong>puroveden</strong><br />
laatua ja virtausominaisuuksia.<br />
Olettamuksena oli, että puron <strong>kosteikko</strong>on tulokohdassa<br />
veden laatu ja virtausominaisuudet olisivat<br />
huomattavan erilaiset (P
Kanavaksi rakennettu puro ennen <strong>kosteikko</strong>a<br />
Kuva: Andrew Taylor<br />
Kuva: Andrew Taylor<br />
Korpikosteikossa sijaitseva Kylmäojan puro<br />
8
Kuva 2.1 Tutkimusalue Kylmäojan luonnonsuojelualueilla. <strong>Vantaan</strong> kaupungin mittausosaston pohjakartta.<br />
Purokartta, Krebs (2009). Kuvan merkinnät: tarkkailupisteet, Kylmäojan korven ja Kylmäojanmetsän suojelualueet,<br />
Tuusulan ja <strong>Vantaan</strong> välinen raja, Kylmäojan puron itäinen haara.<br />
9
Maankäyttö Tuusulassa, Kylmäojan korven kosteikon<br />
pohjoispuolella ja kosteikon ylävirran suunnassa<br />
olevalla valuma-alueella kaupungistuu<br />
koko ajan, mikä merkitsee alueen vettä läpäisevän<br />
pinnan vähenemistä. Näihin vettä läpäisemättömiin<br />
alueisiin kuuluu merkittävä liikenneväylä<br />
(Kulomäentie-152), ja täältä tulevia hulevesiä valuu<br />
Kylmäojaan ja myös Kylmäojan korven läpi.<br />
Maankäyttö on Kylmäojan korven valuma-alueen<br />
eteläpuolella ja puron alavirrassa Vantaalla on<br />
muuttunut yhä enenevässä määrin asumiseen.<br />
Valuma-alueen Tuusulan-puoleisessa osassa vettä<br />
läpäisemättömän pinnan osuus on 12 %, <strong>Vantaan</strong>-puoleisessa<br />
osassa osuus on 4 % (Krebs,<br />
2009), joten puro on ”kuormittunut” ennen kuin<br />
se tulee Kylmäojan korpeen. Virratessaan Kylmäojan<br />
korven halki puro on Schuelerin luokittelun<br />
(1994) mukaisesti ”sensitiivinen” eli luonnontilaista<br />
vastaava. Kesän 2010 tarkkailuaikana (15.6.-17.8.)<br />
keskilämpötila Kylmäojalla oli 20,1 °C , ja kokonaissademäärä<br />
oli 49,5 mm; kyseinen kesä oli siten<br />
vuosien 1971-2000 keskiarvoa lämpimämpi ja kuivempi.<br />
2. 2 Näytteiden keruu ja tarkkailupisteet<br />
Puroveden tietoja kerättiin kahdesta tarkkailupisteestä,<br />
jotka sijaitsivat Kylmäojan korven suojellulla<br />
<strong>kosteikko</strong>alueella (Kuva 2.1). Ylävirran tarkkailupiste<br />
sijaitsi Tuusulan ja <strong>Vantaan</strong> välisen rajan tuntumassa<br />
kohdassa, jossa puro saapuu <strong>kosteikko</strong>on.<br />
Alavirran tarkkailupiste sijaitsi suurin piirtein siinä<br />
kohdassa, jossa puro lähtee kosteikosta. Tarkkailu<br />
tapahtui 15.6.-17.8.2010. Veden laatua tutkittiin<br />
myös ottamalla kertanäytteitä tulo- ja lähtöpisteistä.<br />
Puroon asennettiin kaksi sondia veden jatkuvaa<br />
tarkkailua varten – toinen kohtaan, jossa puro tulee<br />
<strong>kosteikko</strong>on, ja toinen jossa puro poistuu kosteikosta.<br />
Tämän lisäksi läheisen logistiikkakeskuksen<br />
katolle asennettiin sääasema. Veden laatua ja<br />
sään ominaisuuksia koskevat mittaustulokset on<br />
esitetty taulukoissa 3.1, 3.2 ja 3.3. Jotta puron ulosvirtaus<br />
ja sadekäyrät voitiin laskea, veden virtaus ja<br />
purouoman profiili mitattiin tulevassa ja lähtevässä<br />
mittauspisteessä. Tiedot yhdistettiin myöhemmin<br />
jatkuvan tarkkailun antamiin tietoihin vedenpinnan<br />
tasosta. Näin saatiin laadittua puron purkauskäyrä<br />
ja jatkuvan tarkkailun antamat vedenkorkeustiedot<br />
muunnettiin virtaamaksi (Q).<br />
Kuva: Sinikka Rantalainen<br />
Vedenlaadun mittauslaite tutkimusalueella<br />
10
3 Tuloksia<br />
Seuraavaksi selostetaan tärkeimpiä tutkimustuloksia:<br />
ensin veden laadun osalta ja sitten puron virtauksen<br />
osalta. Lisää tuloksia löytyy tämän tiivistelmän<br />
pohjana olevasta pro gradu –työstä.<br />
3.1 Veden laatu<br />
Veden laatuominaisuuksien keskimääräiset arvot<br />
eroavat huomattavasti toisistaan riippuen siitä,<br />
onko kyseessä kosteikon tulo- vai lähtöpiste (taulukko<br />
3.1), mikä tukee olettamusta, että tulevan<br />
veden laatu eroaa huomattavasti lähtevän veden<br />
laadusta ja että <strong>kosteikko</strong> parantaa veden laatua.<br />
Liuennutta happea koskevat luvut vaihtelivat suuresti<br />
tulopisteessä, kun taas lähtöpisteessä tätä<br />
vaihtelua oli paljon vähemmän, ja tämä tukee käsitystä,<br />
että <strong>kosteikko</strong> puskuroi veden laatua. Myös<br />
sähkönjohtavuus vaihteli enemmän tulopisteessä.<br />
Sameuden vaihtelu taas oli suurempaa lähtöpisteessä,<br />
ja veden lämpötilan vaihtelu taas oli hieman<br />
suurempaa lähtöpisteessä.<br />
Taulukko 3.1 Kuvaileva tilasto (keskimääräinen poikkeama, standardipoikkeama, minimi, maksimi, vaihtelukerroin)<br />
ja parittaiset t-testitulokset kesällä tapahtuneen jatkuvan tarkkailun ajalta (15.6.-17.8. 2010); Kylmäojan<br />
kosteikon <strong>puroveden</strong> laatuominaisuudet tulo- ja lähtöpisteessä. Tulokset kattavat sekä perusvirtaaman<br />
että sateen aiheuttaman virtaaman.<br />
Ominaisuus<br />
Liuennut happi<br />
(mg/L)<br />
Sähköjohtavuus<br />
(μS/cm)<br />
N<br />
Tarkkailupiste<br />
Keskim.<br />
Standardipoikkeama<br />
Min Max CV (%)<br />
t-koeparit<br />
Sisään 8541 2.7 2.0 0.1 9.8 76 8494
(a)<br />
(b)<br />
(c)<br />
(d)<br />
Punainen käyrä: tulopiste, sininen käyrä: lähtöpiste<br />
Kuvio 3.1 Aikasarja tunnin välein tehtyjen arvioiden keskiarvoista: jatkuvan tarkkailun kohteena olleet veden<br />
laadun ominaisuudet ja virtaama puron tulopisteessä ja lähtöpisteessä 15.6.-17.8.2010. Oletettua saastumistapahtumaa<br />
koskevat tiedot (24.6.10-26.6.10) eivät ole tässä mukana, vaan niitä tarkastellaan erikseen<br />
alkuperäisessä pro gradu –tutkielmassa. Liuenneen hapen pitoisuus (a), sähkönjohtavuus (b) sameus (c)<br />
veden lämpötila (d).<br />
Seuraavaksi esitellään tulokset, jotka saatiin mitattaessa<br />
veden laatua kertanäytteiden avulla – ensin<br />
pitoisuudet, sitten kuormitukset.<br />
Puroveden laadun pitoisuutta ja kuormituksia koskevan<br />
Wilcoxonin järjestyssummatestin tulokset<br />
eivät viitanneet siihen, että tulevan ja lähtevän veden<br />
laadussa olisi merkittäviä eroa perusvirtaaman<br />
aikana (pitoisuudet taulukossa 3.2). Siksi nämä tulokset<br />
eivät tue sitä olettamusta, että <strong>kosteikko</strong>on<br />
tulevan veden laatu eroaisi merkitsevästi sieltä lähtevän<br />
vedenlaadusta tai että <strong>kosteikko</strong> kohentaisi<br />
veden laatua. Tulisi kuitenkin ottaa huomioon, että<br />
näytteiden määrä oli pieni.<br />
Jos unohdetaan hetkeksi tilastollinen merkitsevyys<br />
ja tarkastellaan pelkästään puron perusvirtaaman<br />
mediaanipitoisuuksien arvoja, nähdään, että kokonaistyppi,<br />
ortofosfaatti-P -pitoisuus, arseeni, kupari,<br />
rauta, sinkki, kalsium, natrium ja väripitoisuudet<br />
vähenevät tulo- ja lähtöpisteen välissä. Koska<br />
<strong>kosteikko</strong> sijaitsee <strong>kaupunki</strong>ympäristön liepeillä,<br />
saadaan mielenkiintoinen tulos: fosforin ja COD:n<br />
kokonaispitoisuudet ja ulosteisiin viittaavien bakteerien<br />
määrät ovat nousseet lähtöpisteessä, ja<br />
sama koskee myös puron pH- ja TOC -arvoja. Perusvirtaaman<br />
emäksisyyden mediaanipitoisuuksissa<br />
sekä nikkeli- tai lyijypitoisuuksissa ei ole eroja.<br />
Kadmium-, kromi- ja elohopeapitoisuuksia ei käsitellä,<br />
koska ne yhtä lukuun ottamatta jäävät alle<br />
havainnointitason.<br />
12
Taulukko 3.2 Perusvirtaaman laatu: Kylmäojan purosta kesällä 2010 otetut kertanäytteet.<br />
Ominaisuus Tarkkailupiste N Keskim. Sp Mediaani Min Max CV(%)<br />
Emäksisyys<br />
(mmol/L)<br />
Sisään 3 2.8 0.61 2.5 2.4 3.5 22<br />
Ulos 3 2.7 0.62 2.5 2.2 3.4 23<br />
pH Sisään 4 7.5 0.05 7.5 7.4 7.5 0.7<br />
Ulos 4 7.9 0.06 7.9 7.8 7.9 0.7<br />
COD (mg/L) Sisään 3 16 1.0 16 15 17 6<br />
Ulos 3 17 4.6 20 12 20 27<br />
TSS (mg/L) Sisään 4 3.4 2.1 3.2 1.0 6.1 62<br />
Ulos 4 5.0 1.3 4.5 4.0 6.8 26<br />
Ammonium-N<br />
(mg/L)<br />
Nitraatti ja nitriitti N<br />
(mg/L)<br />
N, kokonaismäärä<br />
(mg/L)<br />
Sisään 3 1.0 0.6 0.9 0.5 1.7 58<br />
Ulos 3 0.03 0.002 0.03 0.03 0.03 6<br />
Sisään 3 0.4 0.1 0.4 0.3 0.4 16<br />
Ulos 3 1.1 0.5 1.1 0.6 1.5 45<br />
Sisään 4 2.0 0.6 2.0 1.3 2.7 32<br />
Ulos 4 1.7 0.4 1.8 1.3 2.1 22<br />
TIN (mg/L) Sisään 3 1.4 0.6 1.3 0.8 2.1 43<br />
Ulos 3 1.1 0.5 1.1 0.6 1.5 45<br />
TON (mg/L) Sisään 3 0.8 0.2 0.8 0.7 1.0 21<br />
Ulos 3 0.7 0.3 0.7 0.5 1.0 35<br />
Ortofosfaatti<br />
P (µg/L)<br />
P, kokonaismäärä<br />
(µg/L)<br />
Sisään 3 16 7.0 19 8.0 21 44<br />
Ulos 3 15 3.1 16 12.0 18 20<br />
Sisään 4 47 25 38 30 84 53<br />
Ulos 4 54 29 44 33 96 53<br />
TOC (mg/L) Sisään 4 20 5.0 22 13 24 25<br />
Ulos 4 20 5.6 20 15 26 27<br />
As (µg/L) Sisään 4 2.5 0.6 2.5 2.0 3.0 23<br />
Ulos 4 1.8 0.5 2.0 1.0 2.0 29<br />
Cu (µg/L) Sisään 4 2.8 1.5 3.0 1.0 4.0 55<br />
Ulos 4 2.3 1.3 2.0 1.0 4.0 56<br />
Fe (mg/L) Sisään 4 1.6 0.2 1.6 1.5 1.9 12<br />
Ulos 4 1.2 0.5 1.0 0.9 1.9 37<br />
Ni (µg/L) Sisään 4 3.4 1.3 4.0 1.5 4.0 37<br />
Ulos 4 3.4 1.3 4.0 1.5 4.0 37<br />
13
Ominaisuus Tarkkailupiste N Keskim. Sp Mediaani Min Max CV(%)<br />
Pb (µg/L) Sisään 4 1.1 0.6 1.0 0.5 2.0 56<br />
Ulos 4 1.1 0.6 1.0 0.5 2.0 56<br />
Zn (µg/L) Sisään 4 12.8 7.1 12.5 5.0 21.0 56<br />
Ulos 4 10.3 4.1 10.5 5.0 15.0 40<br />
Ca (mg/L) Sisään 2 62.0 24.0 62.0 45 79.0 39<br />
Ulos 2 59.5 27.6 59.5 40 79.0 46<br />
K (mg/L) Sisään 2 7.75 1.9 7.8 6.4 9.1 25<br />
Ulos 2 7.90 2.5 7.9 6.1 9.7 32<br />
Mg (mg/L) Sisään 2 13.5 4.9 13.5 10 17 37<br />
Ulos 2 14.3 6.7 14.3 9.5 19.0 47<br />
Na (mg/L) Sisään 2 57.9 33.9 57.9 34 81.8 59<br />
Ulos 2 52.6 31.3 52.6 30 74.7 60<br />
Ecoli (CFU/100ml) Sisään 3 266 369 96 13 690 139<br />
Ulos 3 267 300 140 51 610 112<br />
Enterococcus (CFU /<br />
100 ml<br />
Sisään 3 86 26 88 59 110 30<br />
Ulos 3 296 255 220 87 580 86<br />
Väri (mg Pt l) Sisään 3 97 5.8 100 90 100 6<br />
Ulos 3 90 17.3 100 70 100 19<br />
Jos jätetään taas tilastollinen merkitsevyys väliaikaisesti<br />
taka-alalle ja katsotaan pelkästään mediaanikuormituksen<br />
arvoja, kokonaisfosforin,<br />
TOC:n, nikkelin ja lyijyn kuormitukset vähenevät<br />
siirryttäessä tulopisteestä lähtöpisteeseen (Taulukko<br />
3.3). Ammonium- ja kokonaistyppikuormitukset,<br />
TIN-nitriitti- ja TIN-nitraattikuormitukset<br />
samoin kuin TON-, ortofosfaatti-, arseeni-, kupari-,<br />
rauta- ja sinkkikuormitukset ovat laskeneet; edellä<br />
todettiin jo, että niiden pitoisuudet olivat laskeneet.<br />
TSS-mediaaniarvo on edelleenkin korkeampi<br />
puron lähtöpisteessä.<br />
14
Taulukko 3.3 Perusvirtaaman laatu: kuormitus; Kylmäojan purosta kesällä 2010 otetut kertanäytteet<br />
Ominaisuus Tarkkailupiste N Keskim. Sp Mediaani Min Max CV (%)<br />
TSS (mg/s) Sisään 4 6.9 5.6 6.4 1.0 13.9 81<br />
Ulos 4 6.3 2.3 6.5 3.7 8.6 36<br />
Ammonium-N<br />
(mg/s)<br />
Sisään 3 1.71 1.07 2.08 0.51 2.55 62<br />
Ulos 3 0.03 0.02 0.03 0.02 0.06 56<br />
N nitriitti ja nitraatti Sisään 3 0.7 0.5 0.4 0.3 1.2 76<br />
(mg/s)<br />
Ulos 3 1.3 0.9 1.6 0.3 2.1 70<br />
Kokonais- N (mg/s) Sisään 4 3.6 2.1 3.1 1.6 6.6 59<br />
Ulos 4 2.5 1.4 2.6 0.7 4.0 57<br />
TIN (mg/s) Sisään 3 1.45 1.18 0.80 0.75 2.81 81<br />
Ulos 3 0.92 0.82 0.51 0.39 1.86 89<br />
TON (mg/s) Sisään 3 2.4 1.5 2.5 0.8 3.8 62<br />
Ulos 3 1.4 1.0 1.7 0.3 2.2 69<br />
Ortofosfaatti-P<br />
(µg/s)<br />
Sisään 3 22 3 23 19 26 15<br />
Ulos 3 17 7 17 10 23 40<br />
Kokonais-P (µg/s) Sisään 4 76 26 81 42 103 34<br />
Ulos 4 69 34 74 25 105 49<br />
TOC (mg/s) Sisään 4 36 20 28 24 66 55<br />
Ulos 4 28 17 24 13 50 60<br />
As (µg/s) Sisään 4 5.0 4.4 3.2 2.3 11.5 86<br />
Ulos 4 2.8 1.4 3.0 1.1 4.1 51<br />
Fe (mg/s) Sisään 4 2.9 1.3 2.6 1.8 4.6 45<br />
Ulos 4 1.5 0.6 1.5 1.0 2.1 38<br />
Ni (µg/s) Sisään 4 5.9 3.7 4.4 3.4 11.5 63<br />
Ulos 4 4.3 2.4 3.7 2.2 7,7 56<br />
Pb (µg/s) Sisään 4 2.3 1.8 1.9 0.6 4.6 81<br />
Ulos 4 1.4 0.7 1.5 0.5 2.1 51<br />
Zn (µg/s) Sisään 4 23 17 19 9 46 74<br />
Ulos 4 13 7 13 5 21 52<br />
15
3.2 Puron virtaamat<br />
Keskimääräiset virtaamat <strong>kosteikko</strong>puron tuloja<br />
lähtöpisteessä eroavat toisistaan erittäin merkitsevästi,<br />
ja keskimääräinen virtaama pienenee<br />
1,17 l/s puron tulo- ja lähtöpisteen välissä (Taulukko<br />
3.4). Nämä tulokset tukevat olettamusta, että<br />
<strong>kosteikko</strong>on tuleva puron virtaus eroaa huomattavasti<br />
kosteikosta lähtevästä virtauksesta ja että<br />
<strong>kosteikko</strong> parantaa huomattavasti puron virtausominaisuuksia.<br />
Sisääntulokohdan virtaama on lisäksi<br />
vaihtelevampaa (81 %) verrattuna lähtöpisteen<br />
lukuihin (62 %). Tämä tukee olettamusta, että <strong>kosteikko</strong><br />
puskuroi puron virtauksia.<br />
Taulukko 3.4 Puron (Kylmäojan) virtaama 15.6.10-17.8.10; perusvirtaama ja sateen jälkeinen virtaama.<br />
Ominaisuus Tarkkailupiste N Min Max<br />
Keskim<br />
Sp<br />
CV<br />
(%) Parittainen t-testi<br />
n p<br />
Virtaama (L/s) Sisään 8586 0.8 29.6 3.2 2.6 81.0 8586
Taulukossa 3.5 on esitetty, miten puro on reagoinut<br />
kuuteen rankimpaan sateeseen. Sekä tapahtumanaikainen<br />
virtaus että huippuvirtaama pienenivät<br />
huomattavasti, ja kaikki viipymäluvut nousivat<br />
huomattavasti. Kaikki nämä tulokset tukevat olettamusta,<br />
että tulo- ja lähtöpisteen virtausominaisuudet<br />
eroavat toisistaan huomattavasti ja että ne<br />
ovat parempia lähtöpisteessä. Myös vaihtelevuus<br />
oli suurempaa tulopisteessä, kaikkien muiden ominaisuuksien<br />
osalta lukuun ottamatta seuraavia:<br />
sateen alkamisen ja virtaaman alkamisen välinen<br />
viive, sateen loppumisen ja virtaaman palautumisen<br />
välinen aika (tapahtui niukin naukin), sekä virtaamatapahtuman<br />
kesto. Siksi tämä tukee suurimmaksi<br />
osaksi olettamusta, että <strong>kosteikko</strong> puskuroi<br />
purovirtauksen ominaisuuksia.<br />
Taulukko 3.5 Puron reagointi kuuteen suurimpaan sadetapahtumaan 15.7.– 17.8.2010<br />
Ominaisuus Tarkkailupiste N Min Max Keskim Mediaani Sp<br />
CV<br />
(%)<br />
Wilcoxonin<br />
järjestyssummatesti<br />
(Ulostulo-Sisääntulo)<br />
z<br />
p<br />
Virtaama<br />
(m 3 ) Qef<br />
Huippuvirtaama (L/s)<br />
qpk<br />
Sateen alkamisen ja<br />
virtaaman alkamisen<br />
välinen viive (min) TLR<br />
Sateen alkamisen ja<br />
huippuvirtaaman välinen<br />
viive (min) TLP<br />
Huippuvirtaaman kehittymisaika<br />
(min) Tr<br />
Virtaamatapahtuman<br />
kesto (min) Tb<br />
Sadehuipun ja huippuvirtaaman<br />
välinen viive<br />
(min) TLPC<br />
Sateen loppumisen ja<br />
virtaaman palautumisen<br />
välinen aika (min)<br />
Tc<br />
Sisään 6 18 351 148 124 110 74 -2.20
Kuvio 3.3 Perusvirtaamaa ja sateen aiheuttamaa virtaamaa kuvaava hydrografi; 14,5 mm sadetapahtuma<br />
Erilliset käyrät osoittavat, että virtaustapahtuma on paljon rajumpi, äkkijyrkempi ja runsaampi <strong>kosteikko</strong>puron<br />
tulopisteessä verrattuna <strong>kosteikko</strong>puron lähtöpisteeseen. Myös vaihtelevuus oli suurempaa.<br />
Taulukossa 3.6 esitetään jatkuvan tarkkailun antamia<br />
<strong>puroveden</strong> ominaisuuksien, puron virtaaman,<br />
<strong>puroveden</strong> lämpötilan ja ilman lämpötilan välisiä<br />
korrelaatioita (huom. veden lämpötilaa pidetään<br />
sekä veden laadun ominaisuutena että tekijänä,<br />
jolla on vaikutusta muihin ominaisuuksiin). Liuenneen<br />
hapen ja virtaaman välinen korrelaatio on<br />
vahva puron tulopisteessä ja kohtalainen sen lähtöpisteessä.<br />
Liuenneen hapen ja veden lämpötilan<br />
välinen korrelaatio on vahva sekä tulopisteessä<br />
että lähtöpisteessä. Sameuden ja virtaaman sekä<br />
sameuden ja veden lämpötilan välillä on korrelaatiota<br />
puron tulopisteessä. Veden lämpötilan ja ilman<br />
lämpötilan välillä on vahva korrelaatio (ei esitetty).<br />
Taulukko 3.6 Jatkuvan tarkkailun antamien veden laatuominaisuuksien, puron virtaaman ja veden lämpötilan<br />
välisiä korrelaatioita tulo- että lähtöpisteessä.<br />
Ominaisuus Tarkkailupiste n Virtaama (L/s) Veden lämpötila (°C)<br />
Korrelaatio a p Korrelaatio a p<br />
Liuennutta happea Sisään 8541 0.69
Kuvio 3.4 Kylmäojan vedenlaatu virtaustapahtumassa, joka syntyi 8.8.2010 tapahtuneen 14,5 mm sateen<br />
aikana. Kosteikon tulo- ja lähtöpiste ovat toistensa pareiksi perustettuja havaintopisteitä.<br />
Kuviossa 3.4 kuvataan, mitä vedenlaadulle tapahtuu<br />
sadetapahtuman aikana. Tapahtuma etenee<br />
ajallisesti seuraavasti Ensiksi: kasvanut puron virtaama<br />
lisää puroon liuenneen hapen pitoisuutta<br />
etenkin tulopisteessä. Toiseksi: virtaaman kasvun<br />
myötä myös sameus lisääntyy, erityisesti tulopisteessä.<br />
Erittäin mielenkiintoista tässä on se, että<br />
sameus lisääntyy ennen kuin puron virtaama kasvaa,<br />
kuten Valkama et al., 2007 ovat raportoineet.<br />
Ja lopuksi: <strong>kasvava</strong> virtaus laskee tilapäisesti veden<br />
lämpötilaa. Veden laadun ominaisuudet vaikuttavat<br />
yleisesti ottaen olevan paremmin suojattuja<br />
puron virtauksen kasvua vastaan kosteikon tulopisteessä.<br />
19
4 Pohdiskelua<br />
4.1 Veden laatu<br />
4.1.1 Veden laatu <strong>kosteikko</strong>puron sisääntulokohdassa<br />
Liuenneen hapen pitoisuudet ovat <strong>kosteikko</strong>puron<br />
tulopisteessä äärimmäisen matalat, ja niissä on<br />
suurta vaihtelua. Havaintokauden keskimääräinen<br />
arvo oli 2,7 mg/l, joten puro on äärimmäisen niukkahappinen,<br />
ja sen vuoksi monet vesissä elävät lajit<br />
eivät voi elää siinä (Nebeker, 1972). EU:n standardien<br />
mukaisesti puro on “huono” (2000/60/EC)<br />
eikä se myöskään mahdu EPA:n ohjearvojen (1986)<br />
sisälle.<br />
Keskimääräinen sähkönjohtavuus (EC) on tulopisteessä<br />
533 μS/cm – tämä on myös suomalaisittain<br />
poikkeuksellisen korkea lukema. Vuonna 2006<br />
Tenhola ja Tarvainen tutkivat 241 purosta otettuja<br />
näytteitä ja saivat mediaaniarvoksi 52 μS/cm<br />
(2008). Jotkut vedessä elävät lajit eivät voi elää tällaisissa<br />
olosuhteissa (EPA:n ohjearvot v. 2012). Keskimääräinen<br />
sameus on melko korkea (15.6 NTUs),<br />
koska arvon 10 ylittävät lukemat voivat rasittaa joitakin<br />
kylmän veden lajeja, ja vaihtelevuus (58 %)<br />
on paljon suurempaa kuin Oregonin ympäristönlaatuviraston<br />
(Oregon Department of Environmental<br />
Quality) esittämä 10 % (v. 2010). Tämä viittaa<br />
suspendoituneen kiintoaineksen suureen määrään.<br />
Keskilämpötila on myös melko korkea (18.1 o C) ja<br />
kesän enimmäislämpötila oli 23.3 o C, joka on korkeampi<br />
kuin se enimmäislämpötila, jossa monet<br />
kylmän veden kalalajit elävät (EPA, 1986). Veden<br />
laatu on <strong>kosteikko</strong>puron tulopisteessä kehnoa ja<br />
kuormittunutta, eikä puro vaikuta kovinkaan terveeltä.<br />
Kehno laatu voi johtua <strong>kaupunki</strong>maisesta<br />
maankäytöstä ja valunnasta ja ehkä myös ylävirran<br />
alueella 1990-luvulla tehdyistä ruoppaus- ja kanavointitöistä.<br />
Kosteikkovirran tulopisteessä otettujen kertanäytteiden<br />
tarkastelu osoittaa, että HCO 3<br />
emäksisyyden<br />
mediaaniarvo on paljon korkeampi kuin Tenholan<br />
ja Tarvaisen tutkimuksessa saatu suomalaisten purojen<br />
mediaaniarvo (2008). Myös pH:n mediaanipitoisuus<br />
on korkeampi kuin Suomen puroissa<br />
keskimäärin, vaikkakin se mahtuu makean veden<br />
normaalilukemiin (6-9), (Kalff, 2002). COD:n määrä<br />
(16 mg/l) on korkea ja viittaa siihen, että puro on<br />
“kuormittunut” (Perry ja Vanderklein, 1996). Myös<br />
TSS-luku (3.2 mg/l) on korkea. Ammoniumtaso on<br />
äärimmäisen korkea ja saattaa viitata pistemäiseen<br />
saastelähteeseen. Tilannetta kärjistää hapen niukkuus,<br />
jolloin nitrifikaatio ei pääse tapahtumaan ja<br />
nitraatti-N:n muodostuminen estyy.<br />
Paikallisia viranomaisia on informoitu näistä poikkeuksellisen<br />
korkeista lukemista. Koska pH-arvo on<br />
korkealla, ammonium saattaa haihtua ja muuttua<br />
myrkylliseksi ammoniakkikaasuksi, joka on terveydelle<br />
haitallista. Nitraattien ja nitriittien mediaaniarvot<br />
ovat niin ikään hyvin korkeita verrattuina<br />
Suomessa mitattuihin tavanomaisiin arvoihin. Ortofosfaattien<br />
ja kokonaisfosforin pitoisuudet (38<br />
µg/l) ovat liki kaksinkertaiset verrattuna Yhdysvaltojen<br />
pintavesien tyypilliseen (20 µg/l) -pitoisuuteen<br />
(Burton ja Liss, 1976). TOC-arvo, 22 mg/l, mahtuu<br />
Burtonin ja Lissin tutkimuksen lukujen rajoihin<br />
(15-30 mg/l).<br />
Kaikki metallijäämiä koskevat luvut (arseeni, kupari,<br />
rauta, nikkeli, lyijy, sinkki) olivat paljon korkeampia<br />
kuin mihin Suomessa on totuttu, joten <strong>kaupunki</strong>ympäristön<br />
hulevedet ovat saattaneet saastuttaa<br />
puroa (taulukko 4.1). Tulokset ovat samansuuntaiset<br />
kuin jatkuvan mittauksen avulla saadut tulokset:<br />
veden laatu ja puron kunto vaikuttavat kehnoilta<br />
<strong>kosteikko</strong>puron tulopisteessä. On kuitenkin<br />
otettava huomioon, että näytteiden määrä oli pieni.<br />
20
Taulukko 4.1 Vertailua: Kosteikkopuron tulopisteessä otetut kertanäytteet verrattuna Suomen pintavesien<br />
tyypillisiin arvoihin<br />
Ominaisuus Yksikkö Kosteikkopuron sisääntulo,<br />
mediaani<br />
Suomessa tyypillinen (Tenhola<br />
and Tarvainen, 2008)<br />
Emäksisyys-HCO 3<br />
mg/L 152.5 22<br />
pH 7.5 6.5<br />
Nitraatti ja nitriitti-N mg/L 0.4 0.1<br />
As µg/L 2.5 0.37<br />
Cu µg/L 3 0.55<br />
Fe mg/L 1.6 0.76<br />
Ni µg/L 4 0.6<br />
Pb µg/L 1 0.15<br />
Zn µg/L 12.5 3.58<br />
Ca mg/L 62 4.8<br />
K mg/L 7.8 1.18<br />
Mg mg/L 13.5 1.74<br />
Na mg/L 59 2.63<br />
4.1.2 Kosteikon vaikutus veden laatuun<br />
Tämän tutkielman ensimmäinen oletus oli, että<br />
<strong>kosteikko</strong> parantaa veden laatua. Jatkuvan tarkkailun<br />
avulla saadut tulokset (liuennut happi, sähkönjohtavuus,<br />
sameus ja veden lämpötila) osoittivat,<br />
että veden laatu muuttui selvästi ja merkitsevästi<br />
<strong>kosteikko</strong>puron tulo- ja lähtöpisteen välillä ja että<br />
veden laatu parani; näin tapahtui kaikkien ominaisuuksien<br />
osalta. Tämä on ehkä selvimmin<br />
havaittavissa liuenneen hapen pitoisuuksien<br />
kohdalla (Kuvio 3.1). Pitoisuudet kasvoivat huomattavasti<br />
(p=
jossa veden laatu ja puron kunto parantuvat, koska<br />
<strong>kosteikko</strong>jen arvellaan poistavat suspendoituneita<br />
sedimenttejä. Tämä johtuu todennäköisesti siitä,<br />
että veden nopeuden hidastuminen aiheuttaa laskeutumista<br />
ja sedimentoitumista. (Mitsch and Gosselink,<br />
2007). Lähtöpisteessä sameus on kuitenkin<br />
enemmän kuin 10 NTU-yksikköä, mikä rasittaa joitakin<br />
veden eliöryhmiä. Lisäksi sameuden maksimiluku<br />
oli korkeampi, joten on epäselvää, onko<br />
sameusarvoissa tapahtunut parannusta <strong>kosteikko</strong>puron<br />
lähtöpisteessä.<br />
Voidaan jälleen todeta, että veden laatu ja puron<br />
kunto ovat parantuneet puron tulo- ja lähtöpisteen<br />
välisellä matkalla, sillä <strong>puroveden</strong> keskilämpötilassa<br />
on tapahtunut tilastollisesti merkitsevää<br />
(p=
Kosteikko ei pysty pidättelemään bakteerimäärää<br />
ja vähentämään sitä. Perusvirtaaman emäksisyyden<br />
mediaaniarvot ovat yhtäläiset. Värejä mittaavien<br />
arvojen mediaaniluvut (100 mgPt/l) ovat myös<br />
yhtäläiset; lukuja voidaan pitää normaaleina. Lähtöpisteen<br />
pH-arvo on hieman korkeampi kuin tulopisteen<br />
pH-arvo.<br />
Toinen oletus oli, että <strong>kosteikko</strong> säätelee ja puskuroi<br />
veden laatua. Jos tarkastellaan jatkuvia ominaisuuksia,<br />
liuenneen hapen pitoisuudessa esiintyy<br />
paljon vähemmän vaihtelua <strong>kosteikko</strong>puron<br />
lähtöpisteessä, ja myös sähkönjohtavuudessa on<br />
vähemmän vaihtelua. Tämä viittaa siihen, että<br />
<strong>kosteikko</strong> puskuroi veden laatua. Lähtöpisteessä<br />
esiintyy kuitenkin yllättäen paljon enemmän<br />
sameusvaihtelua, mikä saattaa johtua puron rantojen<br />
eroosiosta. Veden lämpötilassa taas on lievästi<br />
enemmän vaihtelua lähtöpisteessä. Kertanäytteiden<br />
kommentoiminen on vaikeata, koska niiden<br />
osalta ei saatu merkittäviä tuloksia.<br />
Kuva: Sinikka Rantalainen<br />
Korven rahkasammalpohjaa<br />
23
4.2 Puron virtaamat<br />
Kosteikkopuron virtaama vähenee huomattavasti<br />
(p=
sateen jälkeisen virtaaman mediaanivolyymiä<br />
(Qef) ja huippuvirtaamaa (qpk), ja viipymien mediaaniajat<br />
(TLR, TLP, Tr, Tb, TLPC ja Tc) ovat huomattavasti<br />
suurempia <strong>kosteikko</strong>puron lähtöpisteessä<br />
verrattuna puron tulopisteeseen. Nämä kaikki<br />
merkitsevät sitä, että virtausominaisuudet ovat<br />
parantuneet, mikä puolestaan viittaa siihen, että<br />
<strong>kosteikko</strong> parantaa hydrologisia olosuhteita. Tämä<br />
johtuu todennäköisesti maankäytön eroavaisuuksiin<br />
liittyvistä seikoista.<br />
Kuuden suurimman sadetapahtuman aiheuttaman<br />
virtaushuipun mediaanivirtaama väheni huomattavasti<br />
(p=
vuudessa ja virtaamassa esiintyvää vaihtelevuutta,<br />
mikä viittaa siihen, että <strong>kosteikko</strong> puskuroi puron<br />
ominaisuuspiirteitä.<br />
Kertanäytteinä kerätyistä veden laatutiedoista ei<br />
löytynyt tilastollisesti merkitseviä eroavaisuuksia.<br />
Kokonaistypen, ortofosfaatti-P:n, arseenin, kuparin,<br />
raudan ja nikkelin pitoisuus ja kuormitus olivat<br />
kuitenkin pienentyneet <strong>kosteikko</strong>puron lähtöpisteessä.<br />
Fosforin kokonaispitoisuudet olivat korkeampia<br />
lähtöpisteessä, mutta kuormitukset olivat vähentyneet.<br />
Kaupunkimaisessa ympäristössä kosteikoilla on<br />
oma erityislaatuinen arvonsa. Kosteikot ja <strong>kosteikko</strong>jen<br />
suojelu kuuluvat kestävän <strong>kaupunki</strong>maisen<br />
maankäytön suunnitteluun. Tulisi kuitenkin huolehtia<br />
siitä, että <strong>kaupunki</strong>ympäristö ei pääse vaikuttamaan<br />
haitallisesti ekosysteemien toimintaan.<br />
26
6 Kirjallisuus<br />
Adhikari, A., Acharya, K., Shanahan, S. & Zhou, X. 2011, ”Removal of nutrients and metals by constructed and<br />
naturally created wetlands in the Las Vegas Valley, Nevada”, Environ Monit Assess 180, pp 97-113.<br />
Bolund, P. & Hunhammar, S. 1999, ”Ecosystem services in urban areas”, Ecological Economics, vol. 29, no. 2, pp.<br />
293-301.<br />
Cornell, L.P. &Klarer, D.M. 2008, ”Patterns of dissolved oxygen, productivity and respiration in Old Woman<br />
Creek estuary, Erie County, Ohio during low and high water conditions”, Ohio J Sci, vol. 108, no. 3, pp. 31-43.<br />
Costanza, R., D’Arge, R., de Groot, R., Farber, S., Grasso, M., Hannon, B., Limburg, K., Naeem, S., O’Neill, R., Paruelo,<br />
J., Raskin, R., Sutton, P. & van den Belt, M. 1997, ”The value of the world’s ecosystem services and natural<br />
capital”, Nature, vol. 387, no. 6630, pp. 253.<br />
Dingman, S.L. 2002, Physical hydrology, Prentice Hall, NJ.<br />
EPA (Environmental Protection Agency) 1986, Quality Criteria for Water, Environmental Protection Agency,<br />
Washington, D.C.<br />
EPA (Environmental Protection Agency) 1993, Constructed wetlands for wastewater treatment and wildlife<br />
habitat, Environmental Protection Agency, Washington, D.C.<br />
EPA (Environmental Protection Agency) 2012, Rivers & Streams, Monitoring and Assessment, Available: http://<br />
water.epa.gov/type/rsl/monitoring/stream_index.cfm, Environmental Protection Agency, Washington, D.C.<br />
European Commission (EC) 2000, Directive 2000/60/EC, Council of the European Union.<br />
European Commission (EC) 2006, COM (2006)397: Proposal for a directive of the european parliament and of<br />
the council on environmental quality standards in the field of water policy and amending Directive 2000/60/<br />
EC, Council of the European Union.<br />
Ewel, K.C. 1997, ”Water quality improvement by wetlands” in Nature’s services: societal dependence on natural<br />
ecosystems, ed. G. Daily, Island Press, Washington DC, pp. 329-344.<br />
Golterman, H.L., Clymo, R.S. &Ohnstad, M.A.M. 1978, Methods for physical and chemical analysis of fresh waters,<br />
Blackwell Scientific, Oxford.<br />
Jacobson, C.R. 2011, ”Identification and quantification of the hydrological impacts of imperviousness in urban<br />
catchments: A review”, Journal of environmental management, vol. 92, no. 6, pp. 1438-1448.<br />
Johnston, C.A., Detenbeck, N.E. & Niemi, G.J. 1990, ”The cumulative effect of wetlands on stream water quality<br />
and quantity. A landscape approach”, Biogeochemistry, vol. 10, no. 2, pp. 105.<br />
Kalff, J. 2002, Limnology: inland water ecosystems, Prentice Hall, NJ.<br />
Keddy, P.A., 2010, Wetland ecology: principles and conservation, Cambridge University Press.<br />
Kimmel, K. & Mander, Ü. 2010, ”Ecosystem services of peatlands: Implications for restoration”, Progress in<br />
Physical Geography, vol. 34, no. 4, pp. 491-514.<br />
Krebs, G. 2009, Development of land-use within the urbanizing Kylmäoja watershed, Helsinki University of<br />
Technology.<br />
Lampert, W. & Sommer, U. 1997, Limnoecology, the ecology of lakes and streams, Oxford University Press.<br />
Millenium Ecosystem Assessment 2005, Ecosystems and human well-being: wetlands and water synthesis,<br />
World Resources Institute, Washington D.C.<br />
27
Mitsch, W.J. & Gosselink, J.G. 2007, Wetlands, Wiley.<br />
Naiman, R.J., Décamps, H. & McClain, M.E. 2005, Riparia: ecology, conservation, and management of streamside<br />
communities, Elsevier.<br />
Nebeker, A.V. 1972, ”Effect of low oxygen concentration on survival and emergence of aquatic insects”, Transaction<br />
of the American Fisheries Society, vol. 101, pp. 675-679.<br />
Niemelä, J., Saarela, S-R., Söderman, T., Kopperoinen, L., Yli-Pelkonen, V., Väre, S., Kotze, D. 2010, ”Using the<br />
ecosystem services approach for better planning and conservation of urban green spaces: a Finland case<br />
study”, Biodiversity and Conservation, 2010, Vol.19(11), pp.3225-3243, vol. 19, no. 11, pp. 3225-3243.<br />
Novitzki, R.P. 1985, ”The effects of lakes and wetlands on flood flows and base flows in selected northern and<br />
eastern states.” in Proceedings of a Wetland Conference of the Chesapeake. Environmental Law Institute, ed.<br />
H.A. Groman, Washington D.C.<br />
Novitzki, R.P. 1978, Hydrologic Characteristics of Wisconsin’s Wetlands and Their Influence on Floods, Stream<br />
Flow, and Sediment, .<br />
Oregon Department of Environmental Quality 2010, Turbidity Technical Review, available http://www.deq.<br />
state.or.us/wq/standards/docs/Turbidity/10-WQ-022.pdf.<br />
Perry, J. & Vanderklein, E. 1996, Water quality: management of a natural resource, Blackwell Sciences, Cambridge.<br />
Rockström, J.,J., Steffen, W.W., Noone, K.K., Persson, A.A., Chapin, F.S.F., Lambin, E.F.E., Lenton, T.M.T., Scheffer,<br />
M.M., Folke, C.C., Schellnhuber, H.J.H., Nykvist, B.B., de Wit, C.A.C., Hughes, T.T., van der Leeuw, S.S., Rodhe,<br />
H.H., Sörlin, S.S., Snyder, P.K.P., Costanza, R.R., Svedin, U.U., Falkenmark, M.M., Karlberg, L.L., Corell, R.W.R.,<br />
Fabry, V.J.V., Hansen, J.J., Walker, B.B., Liverman, D.D., Richardson, K.K., Crutzen, P.P. & Foley, J.A.J. 2009, ”A safe<br />
operating space for humanity”, Nature, vol. 461, no. 7263, pp. 472-475.<br />
Schueler, T. 1992, Design of stormwater wetland systems: guidelines for creating diverse and effective stormwater<br />
wetlands in the mid-Atlantic region. Metropolitan Washington Council of Governments, Washington,<br />
D.C.<br />
Schueler, T. 1994, ”The Importance of Imperviousness”, Watershed Protection Techniques, vol. 1, no. 3, pp.<br />
1-12.<br />
Tenhola, M. & Tarvainen, T. 2008, Element concentrations in stream water and organic stream sediment in<br />
Finland in 1990, 1995, 2000 and 2006, Geological Survey of Finland (GTK), Espoo.<br />
Uudenmaan elinkeino-, liikenne-, ja ympäristökeskus 2012, Luonnonsuojelualueen perustaminen (the establishment<br />
of a protected area) UUDELY/746/07.01/2011, Helsinki.<br />
Uudenmaan Ympäristökeskus 2001, Luonnonsuojelualueen perustaminen (the establishment of a protected<br />
area) 0100L0240-251, Helsinki.<br />
Valkama, P., Lahti, K. & Särkelä, A. 2007, ”Automaattinen veden laadun seuranta Lepsämänjoella”, Terra.-, vol.<br />
119, no. 3, pp. 195-206.<br />
Wengrove, M.E. & Ballestero, T.P. 2012, ”Upstream to downstream: stormwater quality in Mayagüez, Puerto<br />
Rico”, Environmental Monitoring and Assessment, vol. 184, pp. 5025-5034.<br />
Woodward, R.T. & Wui, Y. 2001, ”The economic value of wetland services: a meta-analysis”, Ecological Economics,<br />
vol. 37, no. 2, pp. 257-270.<br />
Zhang, L., Wang, M., Hu, J. & Ho, Y. 2010, ”A review of published wetland research, 1991–2008: Ecological engineering<br />
and ecosystem restoration”, Ecological Engineering, vol. 36, no. 8, pp. 973-98<br />
28
Julkaisija <strong>Vantaan</strong> <strong>kaupunki</strong>/Ympäristökeskus ja Kuntatekniikan keskus<br />
Teksti<br />
Andrew Taylor<br />
Kannen kuva Kylmäojan puro/Andrew Taylor<br />
Taitto<br />
Tarja Starast<br />
Paino<br />
<strong>Vantaan</strong> kaupungin paino<br />
Sarja C 7/2013<br />
ISBN ISBN 978-952-443-445-4
<strong>Vantaan</strong> <strong>kaupunki</strong><br />
Maankäytön, rakentamisen ja ympäristön toimiala<br />
Ympäristökeskus<br />
Pakkalankuja 5<br />
01510 Vantaa