Vastaukset on koostettu emeritusprofessori Jouko Sarvalan, YM:n neuvottelevan virkamiehen Antton Kedon, Littoistenjärven ympäristöluvan valvojan Varsinais-Suomen ELY-keskuksen Asko Sydänojan, MMT Milja Vepsäläisen ja hoitokunnan puheenjohtajan Jukka Heikkilän vastauksista.
Miksei järven anneta olla?
Littoistenjärvessä esiintyy paljon leviä ja vesi on sameaa ja vihreää. Osa levistä on sinileviä eli syanobakteereita, joista osa tuottaa lisääntyessään (’kukkiessaan’) maksa- ja/tai hermomyrkkyjä. Littoistenjärven reaaliaikaisessa seurannassa on havaittu, että sinilevän esiintyminen on voimakkainta heinä-elokuussa, mutta myös myöhemmin esiintyy sinileväkukintoja.
Sinilevän kuollessa syntyy pahalta haisevia sinilevälauttoja, joista on merkittävää haittaa ranta-asukkaille ja virkistyskäytölle.
Järveä on hoidettu ilmastamalla, hoitokalastamalla ja valuma-alueita kunnostamalla kolmen vuoden ajan ympäristöluvan ehtojen mukaisesti, ja osittain pitempäänkin. Silti tänäkin aikana järvi on pysynyt ylirehevässä tasapainotilassa, johon se päätyi noin kymmenen vuotta sitten ja jossa sisäinen kuormitus rehevöittää järveä entisestään.
EU:n vesipolitiikan puitedirektiiviä 2000/60/EY koskeva kansallinen laki astui voimaan 1.1.2005. Direktiivin tavoitteena on vesiensuojelun kehittäminen niin, että kaikkien pinta- ja pohjavesimuodostumien hyvä ekologinen tila saavutetaan vuoteen 2015 mennessä. Littoistenjärven tila on direktiivin vastaisesti huonontunut vuosi toisensa jälkeen ja oli erittäin huono kesällä 2016.
Miksi alumiinkloridi?
Alumiini on hapen ja piin jälkeen kolmanneksi yleisin alkuaine eli yleisin metalli maankuoressa. Alumiinia on käytetty juomaveden puhdistuksessa jo yli 200 vuotta. Littoistenjärvellä käytettävä polyalumiinikloridi on maailmalla erittäin yleisesti järven sedimentin fosforin sitomiseen käytetty aineyhdiste. Kansainvälisiä esimerkkejä järvien käsittelystä alumiinilla on yli sata viimeisen 35 vuoden ajalta erityisesti Pohjois-Amerikasta, mutta myös Saksasta, Tanskasta, Ruotsista ja Suomestakin. Useimmissa raportoiduissa kohteissa on onnistuttu sedimentin fosforinpidätyskyvyn parantamisessa ja järven rehevyystason laskussa, mutta käsittelyn vaikutuksen kesto vaihtelee tapauskohtaisesti muutamasta vuodesta kymmeniin vuosiin. Muitakin aineita on käytetty, mutta Suomessa kokemukset niistä ovat vähäisempiä tai niiden tehokkuutta ei ole osoitettu tutkimuksin.
Miten alumiinikloridi vaikuttaa?
Veteen annosteltu alumiinikloridi hajoaa alumiini- ja kloridi-ioneiksi. Kloridi-ionit ovat veden suolaisuuden lähde ja meriveden suolaisuudesta noin puolet on kloridi-ioneja. Littoistenjärveen suunnitelluilla alumiinikloridiannoksilla ei järven suolaisuudessa tapahdu merkittäviä muutoksia, joskin suolaisuuden nousu havaitaan nykyisillä mittausmenetelmillä. Alumiini-ionit sen sijaan saostavat fosforia sekä hydrolysoituvat alumiinihydroksideiksi, jotka muodostavat geelimäisen sakan. Sakkaan tarttuu saostunut fosfori ja muuta veden kiintoainetta kuten humusta. Sakka laskeutuu n. 30cm/h päätyen järven pohjalle, jossa se muodostaa vaalean peitteen sedimentin pinnalle. Peite sitoo pohjalla edelleen sedimentistä vapautuvaa fosforia.
Jääkö veteen alumiinia?
Oikein tehdyssä käsittelyssä veteen ei jää alumiinia, joten käsittely on uimisen ja virkistyskäytön kannalta vaaratonta. Kalojen aiheuttama pohjan pöyhintä ei vapauta alumiinia ja sidos kestää myös hapettomissa olosuhteissa. Voimassa olevien kriteerien perusteella Littoistenjärven käsittelyssä käytettävää 30-40%:sta polyalumiinikloridia PAX-XL100 ei ole luokiteltu ympäristölle vaaralliseksi, eikä sen biokertyminen ole todennäköistä.
Miten käsittely tehdään oikein?
Alumiinikloridikäsittely vaikuttaa veden happo-emäs-tasapainoon eli pH-tasoon siten että järven pH voi alentua tilapäisesti. Jos järven puskurointikyky on matala, liika annostelu voi johtaa alumiinin muuntumiseen myrkyllisiin olomuotoihin. Tämän takia alumiinikäsittelyt on suunniteltava ja toteutettava huolellisesti, niin ettei veden pH-taso pääsee laskemaan toimenpiteen aikana liian alhaiseksi (pH < 5.5). Näin toimitaan myös Littoistenjärvellä. Ympäristölupamääräysten mukaan Littoistenjärven kemikaalikäsittelyssä veden pH-luku ei saa laskea alle 6.0, jolloin käsittely ei ole kaloille ja muille vesieliöille vaaraksi. Alumiinipitoisuus laskee tällöin nopeasti käsittelyn jälkeen, muutamissa tunneissa tai vuorokausissa.
Mistä tiedetään oikea annostus?
Veden fosforin ja levien hallintaan tarvitaan yleensä vain pieni annos alumiinikloridia. Fosforin vapautumista järvenpohjasta voidaan puolestaan hallita pitkäaikaisesti peittämällä pohja alumiinihydroksidilla, ja tämä taasen edellyttää suurempaa annostusta, kuten Littoistenjärvessä. Aineen toimittaja mittaa veden arvot, ja valmistelee niiden perusteella sopivan alumiinikloridiliuoksen. Urakoitsija mittaa ainetta levittäessään, että vaikutus on lupaehtojen rajoissa, eli pH 6,0…6,3.
Onko käsittelyjä tehty muualla ja minkälaisia kokemuksia niistä on saatu?
Aiemmin mainittujen ulkomaisten käsittelyjen lisäksi Suomessa on käsitelty useita vesistöjä kemiallisesti, myös keväällä ja kesällä, eikä käsittelyn ole havaittu aiheuttaneen muuta haittaa luonnolle kuin kalojen kuolemat. Kun happo-emäs-tasapaino pidetään yli pH 6:n, kalakuolematkin jäävät vähäisiksi. Rehevöityneiden järvien kunnostukseen alumiinikloridia on käytetty Suomessakin ilmeisesti kymmenissä järvissä (lähimpinä Rymättylän Kirkkojärvi, Riittiönjärvi ja Satakunnan Ilmijärvi). Ihmisille ei ole havaittu koituneen haittoja, mutta käsittelyjä on jouduttu uusimaan.
Mistä tiedetään, että käsittely voi onnistua Littoistenjärvessä?
Littoistenjärven veden ja sedimentin ominaisuudet ovat edullisia käsittelyn kannalta. Valuma-alue on pieni eikä järveen valu mainittavasti ravinteita. Vesi viipyy järvessä suhteellisen pitkään. Siksi järven omat fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet ovat veden laadun kannalta oleellisimmat. Littoistenjärvi on viime vuosina ollut neutraali tai emäksinen ympäri vuoden (pH 7…10), happamimmat arvot esiintyvät keväällä. Emäksisyydellä on merkitystä sisäisen fosforikuormituksen ja happamuudella puolestaan alumiinin vapautumisen kannalta.
Kun pH-arvot nousevat voimakkaiden leväkukintojen yhteydessä yli pH 9:n, sedimentti ei enää pidätä fosforia, vaan se vapautuu vesimassaan. Näin voi käydä jo pH > 8 -tasolla silloin, kun sedimentin kiintoainepitoisuus on alhainen. Fosforinpidätyskyvyn arviointia varten Littoistenjärven sedimentistä tutkittiin rikin, raudan ja fosforin määräsuhteet syksyllä 2015. Tulosten perusteella rauta/fosfori suhde on hyvin edullinen, 24, sillä kun tämä suhdeluku on 15…20, fosforia ei juuri liukene hapekkaissa olosuhteissa – vasta suhdeluvun ollessa alle 10 liukenemisen on todettu olevan merkittävää. Myös rikkiä on Littoistenjärven sedimentissä suhteessa rautaan niin vähän, että rikki ei haittaa fosforin pidättymistä.
Alumiinihydroksidisidos pysyy, jos pH-arvo on yli 5,5 vuoden ympäri. Happamoitumista ehkäisevien maailmanlaajuisten toimien ansiosta veden puskurointikyky, eli kyky vastustaa pH:n laskua, on parantunut myös Littoistenjärvessä huomattavasti viimeisten kymmenen vuoden aikana ja on nykyään 0,4…0,6 mmol/l eli selvästi yli hyvän rajana pidettävän 0,2 mmol/l.
Littoistenjärven sedimentti pidättää kohtalaisesti fosforia, ja pH:n vaihtelu on alumiinikloridikäsittelyn kannalta turvallisella puolella. Siten leväkukintojen aiheuttaman pH:n nousun hillitseminen alumiinikloridilla onnistunee. Tämä puolestaan auttaa pysäyttämään viime vuosina kiihtyneen sisäisen kuormituksen ja palauttamaan parhaassa tapauksessa järven aiempaan, karumpaan tasapainotilaansa.
Miten tiedetään, että käsittely onnistui/epäonnistui?
Vesistöä tarkkaillaan lukuisten säännönmukaisten sertifioitujen mittausten, koekalastusten, havainnointien ja analyysien perusteella. Lisäksi Littoistenjärvellä kehitetään kunnostuksen jälkeistä tilaa ylläpitäviä toimia, joiden myötä otetaan käyttöön soveltuvia mittaus- ja analyysimenetelmiä.
Littoistenjärveä kunnostetaan lisäämällä veteen saostuskemikaalia (polyalumiinikloridi PAX XL-100), joka sitoo ravinteita. Littoistenjärven osakaskuntien hoitokunta toteuttaa hankkeen ja sille on myönnetty ympäristölupa.
