Sisävesien fosforikuormitus Kirmanjärven valuma-alueella Pohjois-Savossa

Abstract

Suomen peltoalasta kolmannes eli yli 620 000 hehtaaria on nurmia ja suurin osa nurmiviljelystä on keskittynyt Savoon sekä Pohjanmaalle. Intensiivisen karjanlantaan perustuvan nurmiviljelyn aiheuttama fosforikuormitus on pintavesien laadun kannalta vakava ongelma, mikä näkyy heikentyneenä ve-den laatuna erityisesti Pohjois-Savon järvialueella ja Pohjanmaan jokivesistöjen alueella. Nurmiviljelyssä eroosio on tunnetusti vähäistä ja valtaosa pintavalunnan fosforikuormituksesta on liukoisessa muodossa, kuormituksen ollessa selvästi kevätpainotteista. Nurmivuosina pintaan annettu fosforilannoitus ja pintaan levitettävä lietelanta johtavat maan fosforipitoisuuden nousuun ja sitä kautta pintavalunnan fosforipitoisuuden kasvuun. Koska nurmilta tuleva fosforikuormitus on luonteeltaan erilaista kuin Etelä-Suomen savisilla vilja-alueilla, eivät siellä kehitetyt mallit ja kuormituksen vähentämiskei-not sovellu Nurmi-Suomen alueelle. Tämän tutkimuksen tavoitteena on mitata valumaa ja kuormitusta kolmen hydrologisen vuoden ajan (2011–14) ja selvittää luotettavasti nurmiviljelyalueelta tulevan vesistökuormituksen määrä ja dynamiikka pienen valuma-aluetason mittakaavassa. Vuonna 2010 sijoitettiin nurmi- ja lumi-Suomen alueelle Ylä-Savoon Kirmanjärvelle valuma-aluetason automaattinen ja jatkuvatoiminen ravinnekuormituksen seurantalaitteisto. Alueen (3,0 km2) peltoprosentti on 32. Seuranta-alueet, joiden ojissa mittauspisteet sijaitsevat, vaihtelevat maankäytöltään peltovaltaisesta (pelto-% 100) metsävaltaiseen (metsä-% lähes 100). Ravinnekuormituksen seurantalaitteisto koostuu sääasemasta ja viidestä eri mittauspisteestä, joista jokainen sisältää ohjelmoitavan näytteenotto- ja virtaamamittauslaitteiston. Vesinäytteet otetaan virtaamapainotettuina kokoomanäytteinä ja niistä määritetään kokonaisfosfori, liukoinen fosfori, kiintoaines, kokonaistyppi, nitraattityppi, ammoniumtyppi, liukoinen orgaaninen hiili, liukoinen kalsium, pH ja sähkönjohtokyky. Tutkimuksessa on otettu näytteitä ja tehty virtaamamittauksia ensimmäisen havaintovuoden ajalta (syksy-10−syksy-11). Virtaama oli suurimmillaan kolme viikkoa kestävän lumen sulamisen aiheuttaman tulvahuipun aikana. Tämän takia kevätsulamisen aikaan tulevan fosforikuorman merkitys kokonaiskuormituksen kannalta on keskeinen. Alustavat tulokset osoittavat, että Kirmanjärveen laskevasta Ruostepurosta maa- ja metsätalousvaltaisen valuma-alueen pinta-alayksikköä kohti laskettu kokonaisfosforihuuhtouma jää kokonaisuutena suomalaisille peltovaltaisille alueille esitettyjä ominaiskuormitusarvioita huomattavastikin pienemmäksi, kun taas pienelle peltovaltaiselle (pelto-% 100) seurantakohteelle laskettu ominaiskuormitusarvio vastaa kirjallisuudessa esitettyjä arvioita. Virtaama ja ravinnekuormi-tus vaihtelevat vuositasolla voimakkaasti, minkä vuoksi nurmialueilta tulevan kuormituksen luotettava arviointi on saavutettavissa ainoastaan riittävällä näytteenottotiheydellä ja monivuotisella seurantatutkimuksella.