Metsän keskellä virtaava joki, jossa kahluuhousuinen henkilö suorittaa virtaamamittausta. Joen poikki on asetettu mittatikku, jota käytetään hyväksi mittauksissa. Virtaaman mittausta FlowTracker 2- mittarilla Siekkilänjoella. Kuva: Aki Mykkänen.

Etelä-Savon vesistöjen monitorointia

18.03.2024

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu ja Suomen ympäristökeskus selvittivät Etelä-Savon vesistöjen nykytilaa mikromuovien ja haitta-aineiden osalta kymmenen eri kuntataajaman lähivesistöstä.

Vesistön tilasta tuotettiin tietoa useilla menetelmillä. Haitta-ainetutkimukseen pintavedestä kerättiin näytteitä veneestä käsin Limnos- noutimella.

Mikromuovinäytteenottoa varten hankittiin Manta-pintahaavi, jota vetämällä veneen perässä saatiin kerättyä veden pinnalla olevia roskia. Edustava mikromuovinäyte saadaan, kun haavilla siivilöidään tutkittavasta kohteesta pintavettä vettä useampi kuutio. Näytteiden analysoinnista vastasi Suomen ympäristökeskuksen (Syke) laboratorio. Kaikista näytteistä löytyi mikromuoveja.

Mikkelin kaupunkijokien vedenlaadun tilaa tutkittiin vesinäytteiden lisäksi jatkuvatoimisilla YSI EXO- vedenlaatumittareilla. Lisäakuilla varustellut mittarit olivat kytkettyinä Keller ARC-1 lähettimiin, joiden avulla tulokset saatiin pilvipalveluun etäluettaviksi.

Mikromuovinäytteenotossa käytetty Manta-pintahaavi toiminnassa Savonlinnassa. Kuva: Aki Mykkänen.
Jatkuvatoimisen YSI EXO vedenlaatumittarin asennuksessa voidaan hyödyntää metallista häkkiä. Kuva: Aki Mykkänen.
Mittarin huoltotoimenpiteitä joessa. Kuva: Jonna Hauvala.

Xamkilla mittareita oli vuonna 2023 käytössä neljä kappaletta, Suomen ympäristökeskuksella yksi. Mittareilla pystyttiin seuraamaan muun muassa jokiveden lämpötilaa, sähkönjohtavuutta, happipitoisuutta sekä sameutta.

Veden laadun seurannan lisäksi Syke selvitti jatkuvatoimisten mittausten epävarmuuksia ja tulosten luotettavuutta. Xamk seurasi mittareiden toimintaa ja tulosten oikeellisuutta viikoittaisilla kenttämittauksilla sekä vesinäytteiden avulla.

Jatkuvatoimisten mittareiden tuottamasta datasta päästään vedenlaatua vaikuttaviin tekijöihin paremmin kiinni kuin perinteisellä näytteenotolla. Hyvä esimerkki tästä on Pursialan mittauspisteessä (mittauspiste D) tapahtuva takaisinvirtaama.

Vuoden 2023 sähkönjohtavuuden päiväkeskiarvoja Mikkelin Urpolanjoelta.

Jokialueella tehdyssä tutkimuksessa seurattiin myös pinnankorkeutta sekä kolmen pinnankorkeusanturin että kansalaisten tekemien havaintojen avulla. Kansalaishavainnoilla saatuja tuloksia verrattiin hanketyöntekijöiden tekemiin pinnankorkeusmittauksiin, jolloin kansalaishavaintojen havaittiin olevan laadukkaita.

Pinnankorkeustietoja täydensi vielä Sontek FlowTracker 2 -laitteistolla tehdyt virtaamamittaukset. Mittarilla saadaan tarkkaa tietoa avouomien virtaamamääristä. Mikkelin Urpolanjoelta saadut pinnankorkeuden tulokset yhdistettiin virtaamatuloksiin joelle tehdyn purkautumiskäyrän avulla, joka toteutettiin hankkeelle tehdyssä opinnäytetyössä. Virtaamatietoa on tärkeä hyödyntää yhdessä vedenlaatutulosten kanssa kattavan vesistön kokonaiskuvan saamiseksi.

Vesistötutkimuksessa hyödynnettiin myös drooneja. Xamk testasi droonin käyttöä levähavainnoinnissa. Tehdyssä tutkimuksessa käytettiin DJI Matrice 300 -droonia, johon oli kiinnitetty Micasense RedEdge-MX -multispektrikamera.

Tutkimuksen kohteena olleet vesistöt kuvattiin spektrikameralla automaattilennoin. Lisäksi vesistökohteista otettiin samalla vesinäytteet, joista analysoitiin klorofyllipitoisuus. Näytteiden tuloksia verrattiin tietokoneohjelmistolla käsiteltyihin spektrikuva-aineistoihin.

Levämonitorointi droonilla kuvatuista spektrikuvista vaatii pitoisuusmallin luomista oikean tasoisen tuloksen saavuttamiseksi. Eri vesistöissä täytyy käyttää eri malleja. Kuvaushetken säätila ja etenkin pilvisyys voivat vaikuttaa tuloksen tulkintaan, samoin kuin matalikot vesistön pohjan näkyessä veden läpi. Syke käytti droonia vesinäytteenottoon, veden virtaaman määrittämiseen videokuvasta sekä öljyn havainnointiin vedestä.

Leväpitoisuutta osoittava spektrikuva Jukajärven rannalta. Kuva: Henri Kettunen.
Vesistöjä tutkittiin muun muassa DJI Matrice 300 -droonilla. Kuva: Henri Kettunen.

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoululla on pitkä historia ympäristötutkimuksessa, mikä näkyy sekä laitekannassa että henkilökunnan osaamisessa. WaterPlus – Vesistöjen puhtautta edistämässä uusin menetelmin -hankkeessa saatiin tuotettua laadukkaita mittaustuloksia kohteista alueen toimijoille.
Tutkimuksia on hyvä jatkaa ympäristön hyvän tilan varmistamiseksi.

Lisätietoa toimenpiteistä ja tuloksista löytyy WaterPlus-hankkeen loppujulkaisusta WaterPlus – Vesistöjen puhtautta edistämässä uusin menetelmin.

WaterPlus – Vesistöjen puhtautta edistämässä uusin menetelmin -hanke (2021–2023) oli Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun ja Suomen ympäristökeskuksen yhteishanke.
Hanketta rahoitti Etelä-Savon ELY-keskus Euroopan aluekehitysrahastosta. Lisätietoa hankkeesta osoitteessa www.xamk.fi/waterplus.

Kirjoittaneet Niina Laurila, Aki Mykkänen ja Henri Kettunen

Laurila työskenteli WaterPlus-hankkeessa projektipäällikkönä, Mykkänen ja Kettunen projektitutkijoina.