Automaattinen vedenlaadun seuranta : tuloksia pilottikokeesta maa- ja metsätalousvaltaisella valuma-alueella Saarijärven reitin varrella

Abstract

Opinnäytetyön tavoite oli selvittää, voidaanko jatkuvatoimisella veden laadun ja määrän mittauksella arvioida luotettavasti maa- ja metsätalousvaltaisen valuma-alueen kiintoaine- ja ravinnekuormitusta karkeilla mailla valuma-alueen maalaji sekä tutkimusjakson säätila huomioon ottaen. Jatkuvatoimisen mittauksen luotettavuutta selvitettiin vertaamalla Luode Consulting Oy:n In Situ -mittausaseman automaattisen mittausanturin tuloksia laboratoriossa määritettyihin vesinäytteiden tuloksiin.

Tutkimusaika oli 83 vuorokautta ajalla 1.9 - 22.11.2010. Tutkimusaineisto kerättiin valtaojaan asennetulla automaattisella In Situ -mittausanturilla, jonka mittaustaajuus oli kerran tunnissa. Lisäksi mittauskohteesta otettiin viisi yksittäistä vesinäytettä, jotka analysoitiin laboratoriossa. Tuloksia tarkasteltiin tilastotieteen menetelmin, muun muassa regressioanalyysin avulla.

Tutkimuksessa havaittiin, että automaattiantureiden mittaamat tulokset vastasivat hyvin laboratoriossa määritettyjä tuloksia. Sameuden ja kiintoaineen, sameuden ja kokonaisfosforin sekä kiintoaineen ja kokonaisfosforin välillä havaittiin merkitsevä positiivinen korrelaatio. Tutkimuskohteen fosforikuormitus oli pääosin liukoisessa muodossa ja myös liukoisen fosforin ja sameuden välillä havaittiin merkitsevä positiivinen korrelaatio.

Tutkimus oli ensimmäinen Saarijärven reitillä tehty jatkuvatoiminen mittaus sekä ensimmäinen hajakuormituksen automaattisesta vedenlaadun seurannasta tehty tutkimus Keski-Suomessa. Tutkimusjakson tulosten perusteella jatkuvatoiminen veden laadun ja määrän mittaus toimii ja sen avulla voidaan arvioida maa- ja metsätalousvaltaisen valuma-alueen kiintoaine- ja ravinnekuormitusta luotettavasti myös tutkimusalueen kaltaisilla karkeilla hiekkamoreeni- ja hiesuvaltaisilla mailla.

The objective of the thesis was to find out if a continuous measuring of water quality and quantity could give a reliable assessment of suspended solid loading and nutrient loading in coarse soil types in a drainage basin dominated by agriculture and forestry.

The reliability of the continuous measuring was examined by comparing the results of the automatic probe of an In Situ automatic measurement station of Luode Consulting Limited with the results of water samples defined in a laboratory. The research time was 83 days from 1 September 2010 until 22 November 2010. The research material was assembled using an automatic In Situ probe installed in the main ditch. The measuring frequency was once an hour. In addition five separate water samples were taken from the research target, which were analyzed in a laboratory. The results were examined using statistical methods, for example regression analysis.

It was discovered in the research that the results measured by automatic probes corresponded well with the results defined in the laboratory. A considerable positive correlation was discovered, for example, between turbidity and solid, turbidity and total phosphorus and also turbidity and soluble phosphorus. The loading of phosphorus in the research target was mainly soluble.

This research was the first continuous measuring in Saarijärvi water route. Based on the results of the research period continuous measuring of water quality and quantity works and it helps to reliably estimate suspended solid loading and nutrient loading in a drainage basin dominated by agriculture and forestry also in coarse sand moraine or silt soils.