Vesihallitus Tiedotus 212
Transcription
Vesihallitus Tiedotus 212
VESIHALLITUS—NATIONAL BOARD OF WATERS, FINLAND Tiedotus Report JAAKKO PAASIVIRTA, JUKKA SÄRKKÄ, JUHA KNUUTINEN TAPIO LESKIJÄRVI JA AALE ROOS VESISTÖIHIN JOUTUVIEN KLOORIFENOLIEN TUTKIMUS SUOMESSA PERTTi HEINONEN POHJAKASVUSTOTUTKI MU KSET (PERI FYTON) REHEVÖITYMISEN ARVIOINNISSA MATTI VERTA TEKOALTAIDEN KALOJEN ELOHOPEA PITOISUU DET VUONNA 1980 JA ARVIO PITOISUUKSIEN KEHITTYMISESTÄ HELSINKI 1981 Tekijät ovat vastuussa julkaisun sisällöstä. eikä siihen voida vedota vesihallituksen virallisena kannanottona VESIHALLITUKSEN TIEDOTUKSIA koskevat tilaukset: Valtion painatuskeskus PL 516, 00101 Helsinki 10, puh. 90-53901 1/julkaisutilaukset ISBN 951-46-6000-5 ISSN 0355-0745 a Jaakko Paasivirta , Jukka Sarkka Tapio Leskijärvi ja Aale Roos , Juha Knuutinen a VESIST5IHIN JOUTUVIEN KLOORIFENOLIEN TUTKIMUS SUOMESSA Jyväskylän yliopiston aKemian laitos, b3iologian laitos, °Lktkk 5 VESISTÖIHIN JOUTUVIEN KLOORIFENOLIEN TUTKIMUS SUOMESSA SISÄLLYSLUETTELO Sivu 1 Johdanto 7 2 Aikaisemmat tutkimukset 7 3 Malliaineet 8 4 Ympäristötutkimukset 11 5 Tulokset ja niiden tarkastelu 13 6 Yhteenveto 18 Kirjallisuus 19 JOHD ANTO Jyväskylän yliopistossa on toiminut Ympäristökem ian ja Bio logian Tutkimuskeskus, nimettynä projektiorganisaati ona vuodesta 1977, mutta käytännön monitieteisenä tutki musyhtei— sönä jo loppuvuodesta 1971 lähtien. Toiminta käynnistyi kemian laitoksen päätutkimusalan, rakennekeriian , soveltami— sella biologian laitoksen harjoittamaan ympärist ömyrkkyjen vaikutusten tutkimukseen. Laajan ja syväilisen tutkimusyh— teistyön teki alussa mahdolliseksi Suomen Akat emian voimakas rahoitus vuosina 1972-1975, joka hieman supp eampana jatkuu edelleen Pitkäaikaisen työn tuloksena on viime vuosina ol lut mahdollista toimia kansainvälisen tiedeyhteisön kärjessä selvitettäessä ympäristöön pääsevien kemikaal ien mahdollista haitallisuutta laboratoriotutkimuksin, mutta myös suoraan luonnon ympäristöstä tehtävin ravintoketjuanalyy sein Hyvä esimerkki Tutkimuskeskuksen saavutuksista on tämä sisävesis— töihin pääsevien kloorifenolien kulkeutumist a ja mahdollista rikastumista koskeva tutkimus, jonka voi esit tää saaneen al kunsa jo vuonna 1973 ja joka huipentui 1978 koot tujen ympä— ristönäytteiden arlalyyseissä ja tuloskäsitte lyissä. 2 AIKAISEMMAT TUTKIMUKSET Kloorifenolien yleismaailmallisesta merk ityksestä myrkkyinä, mahdollisesti ympäristömyrkkyinä, kertoo arti kkeli Kemia-Kemi —lehdessä vuonna 197$ (Paasivirta 1978 Ensimmäiset havain ) not maailmassa kloorifenolien esiintymisestä ravintoketjussa tekivät Jyväskylän tutkijat Päijänteen kalaja simpukkanäyt teistä vuonna 1973 (Paasivirta ym. 1975) Silloin tunnistet— tim 2,4,6-trikloorifenoli (3) ja pentakloorifenoli (10) sekä havaittiin olevan mahdollisesti muita klo orifenoleita. Pitoi— suudet olivat erittäin pieniä, luokkaa ng/g eli ppb, mutta erosivat alueittain, jopa merkitsevästi. Vuonna 1975 löydet tiin (Kiviranta ja Miettinen 1976) torjunta-a ine—fenoksihap— pojen jäämien ohella 2,4,5—trikloorifenolia (4) yleisesti Suomen jokivesistä. Sittemmin identifioitiin mm. pentakioori— fenolia (10) hyvin laajalti vesistöistä ja yllämainittujen aineiden lisäksi 2,6—dikloorifenoli (1) , 2,3,4,6—tetrakloori fenoli (7), tetraklooriquajakoli (11) ja tetrakloorikatekoli (12) mm. Saimaan ja Tvärminnen haukinäy tteistä (Paasivirta 1978) . Tunnettujen päästötietojen perusteella esitettiin (Paasivir ta ym. 1976) arvio, että monomeerlsia kloo rifenoleja joutuu Suomesta vesistöihin vuosittain 3 t vede npuhdistamoista, 10 t torjunta—aineista ja 30 t sellun valk aisusta. Mikäli tämä 43 tonnin määrä jakaantuisi tasaises ti Suomen sisävesiin, mer kitsisi se noin 1,4 kg:n kuormitusta neliö kilometriä kohti vuodessa3tai sisävesien koko virtaamas sa pitoisuutta lähes 0,5 mg/m eli 0,5 mikroqrammaa litrassa. Orgaanisille jäämille kuitenkin on omin aista niiden suurempi rasva— kuin vesiliukoisuus (mikäli niissä ei ole runsaasti OH 3 yms. ryhmiä). Tämän johdosta ne kerääntyvät vesiekosystee missä oleviin eliöihin, bioakkumuloituvat. Jos edelleen jäämät ovat hitaasti metaboloituvia, kuten kloorifenoleista monet, on mahdollista niiden rikastuminen, biomagnifikoitu minen, ravintoketjussa haitallisiksi pitoisuuksiksi asti. Ne ovat silloin potentiaalisia ympäristömyrkkyjä. Rikastu mista voidaan testata laboratoriossa käyttäen malliekosys— teemejä, mutta varmaa tietoa aineen käyttäytymisestä todel lisessa luonnonympäristössä ei tällä tavoin saada. Tulos on ainakin tarkistettava ympäristöstä suoraan otettujen ra— vintoketjun eri tasoja edustavien näytteiden analyysien kaut ta, ravintoketjututkimuksella. Kloorifenoleista on muualla tehty etupäässä toksisuus- ja muita laboratoriotutkimuksia. Laitosteimue aikaisemmat vesiekosysteemien, erityisesti Päi jänteen, ympäristömyrkkytutkimukset ovat luoneet tarvittavan tiedon ja kokomuksen taloudoli Laen tutkimussuunni halun, nilytteenoton, näytteiden käsittelyn, kemiallisen analysoin nin, tilastollisen tuloskäsittelyn ja tulosten tulkinnan suorittamiseksi erittäin rajoitetun tutkimusmäärärahan puit teissa. Suoritus on monitieteellinen. Siinä yhdistetään biologian, kemian, tilastotieteen ja automaattisen tietojenkäsittelyn asiantuntemusta. 3 MALLIAINEET Ravintoketjututkimuksen tekee mahdolliseksi malliaineiden ja analytiikan valmius. Kloorifenolien osalta tätä ryhdyttiin luomaan Jyväskylän yliopiston kemian laitoksella vuodesta 1974 lähtien. Rahoitustukea antoivat Suomen Akatemia, teol lisuus (Kemira Oy ja Enso—Gutzeit Oy) sekä myöhemmässä vai heessa Maj ja Tor Nesslingin säätiö kloorifenolien rakennekemian päätutkijalle Juha Knuutiselle. Viimemainittu on kes kittynyt malliaineiden synteeseihin ja rakenteiden todistami— seen mm. NMR-spektroskopialla. Toiset tutkijat, ensin Hannu Karinkanta ja Päivi Tuomainen kehittivät kloorifenolien ana lysointiin sopivia lasikapillaarikolonneja. Kaasukromatogra— fista menetelmää kehittivät erityisesti myös Esa Simpura, Juhani Tarhanen ja Timo Sahi. Tätä nykyä on rakenteeltaan todistettuja monomeeristen kloorifenolien malliaineita 70 eri yhdistettä (kuva 1). Kaikki 19 mahdollista kloorifenolia olivat kaupallisina saa tavissa, mutta useat ostetut aineet jouduttiin puhdistamaan härmistämällä, tislaamalla, jakokiteytyksellä tai pylväs— nestekromatografialla. Kaikki mahdolliset yhdeksän kloori katekolia syntetisoitiin joko katekolin kloorauksella tai Dakin-metodilla, missä suoritetaan klooratun hydroksibents aidehydin vetyperoksidihapetus. Klooriguajakolien synteesit tapahtuivat guajakolia klooraa— malla tai vastaavan kloorikatekolin metyloinnilla DMSO:lla NaOH—liuoksessa (Knuutinen ja Tarhanen l981a). Tuotteiden eristämisessä ja puhdistuksessa käytettiin preparatiivista ohutkerroskromatoqrafiaa ja pylväs-nestekromatograf iaa (Knuutinen ja Paasivirta 1980, Knuutinen ja Tarhanen 198lb). 9 OH HO CLN N—ktoori— fenotit (19) N— ktoori— katekotit(9) N—kLoori— guajakoLit (15) OH OHC N—kLoori— 2.6—dimetoksi— fenotit (3) OH CLN IJrCLN cHo N—kLoori— anisoLit (9) N—kLoori— o— hydmksi— bentsatdehydit(1S) N—ktoori— p—hydroksi— bentsatdehydit (9) Kuva 1. Kloorifenolimalliaineiden rakenteiden yleiskaavat ja nimet sekä joulukuussa 1980 Jyväskylän yliopistossa val miina olevien ao. malliaineiden lukumäärät. 2,6-dimetoksifenolien kloorauksilla on saatu aikaan kolme malliainetta. Tämän sarjan puuttuvat kaksi isomeeriä pyri tään valmistamaan vuoden 1981 aikana. Klooratut 2,6-dime— toksifenolit ovat koivusellun kloorivalkaisun jäämiä. 2,6dimetoksifenolista saatiin myös erinomainen sisäinen stan dardi MCPA-jäämien analysoimiseen ympäristönäytteistä (Sattar ja Paasivirta 1980). Malliaineiden rakennetodistuksessa on erityisen vaikeaa eri isomeerien klooriatomien sijainnin varmistaminen. Siihen on tarvittu monissa tapauksissa kytkeytyneitten hiili—l3—NMR— spektrien mittaus ja tulkinta (Knuutinen ja Tarhanen 1980, Knuutinen ym. 1980). Luotu malliainekokoelma on otettu käyttöön ensin Jyväskyläs sä ympäristö- ja tuotenäytteiden analytiikan kehittämisessä ja jo melko varhaisessa vaiheessa vuodesta 1977 lähtien mm. Kaukas Oy:n, Kymi Kymmene:n ja Enso-Gutzeit Oy:n tutkimuk sissa, jotka tähtäävät prosessien parantamiseen ja jätelie— men puhdistamiseen. Serlachius Oy on käyttänyt malflainei— ta tuotteiden kloorianisolikontaminaattien analytiikassa ja Keskuslaboratorio vuonna 1979 alkaneessa kloorivalkaisun tutkimuksessa analytiikan kehittämiseksi. Lukuisille muil le tutkimusryhmille Suomessa (VTT, Helsingin ja Kuopion kor keakoulut) ja ulkomailla (Ruotsi, Norja, Iso-Britannia, Ka nada ja USA) on myös lähetetty Iso-Eritanniasta myös vasta— vuoroisesti saatu, malliaineita. O 10 OH CI CI C I%Ct så•CI ® 2, 6— OH dikloocifenoli 2,L,6— triktoorifenoti OH H3CQ CI 2,L ,5—tri kloori fenoli dikioori— guajakoti 3,5—diktoori— 2,6— dimetoksi fenoti cLct Ci CI ,6—tetra— kloor i te no Ii OH triktoori— guaj ako Ii Ct ( - 2,6 —dimetoksifenoti OH tetraktoori— g u aja koti tetrakioorikatekoli Kuva 2. Keski—Suomen vesistöjen ravintoketjunäytteistä 1978 analysoidut kloorifenoliyhdisteet. 4 Vuoden 1978 alussa m1ia1r oko a iita i2kien klooni— va1kaisUjäteli011l kiocriL} o2cr smp ntaen referens 3 siksi ympäristätUtkZTJuk5i5 ‘arLen arvittaVa 1iärahoitus ravintoketUbutp111iuSta vai kuu s aLi u kes 3—Susmen vesipii rin vesiensuojelumdk5Ui5t6 osilta 1979 a l98O systemaat tisesti analyssitdvakSl oLot t i in 12 v distettä (kuva 2) joista 2, GdikIoQrifC noli (1v littin puhtaider alueiden Tvärminnen hiu( t (Paasii t a 1978 , Saimaan muh ajden .aluei den hauet (Simpura ja Sa1con, sul1 sun tiet’ iöydettyflä komponenttina a muut, yl siee 2-12 mlouyivaikaisufl pää Lausukr0mat0JLd tuotteina, —detuktonin ol ;s 2 lessa hermkä aili sit s1,aLLliiC aineille, monok1ooriton01ja ja useLpia t 3 t iienolu ym. i vielä voitu havaita. Knneves nek L evestuoce Jyväskyj 11utehdac N Päisnne O km 200 0 10 20km 30 -J Ku’a (P) 3. ja J%yLtueflQtt0lJe Konx;eredeilä (1<) 81 nä; i18 2: 2ä.Lärite6l 12 suj. Kloorival]cai kulkeutuinisen tutkjmin09 oli pääirj al.8 to ot en teen te yt (kuva 3) valinnassa na Vatian• järven fläytteenottoa] oli valit 5 km änekoskep valkai n a lt se le ok uo at ul ap S al Päjjäntefl havaiopikka P oli edellisestä 40 km alaspäin veden vir ja ton— fleveden näytteenotoal K Vlävi Puolella Iuonnot seksi mallialueeksi Oletettuna Pkijänfl Ristinselän näyt— l a_ iJ i pa tt to u P ot s kleVestuoreen valkaisu ik en yö a m te v jääm sekä Jzäskylän ja Vaajako5 asutus- ja teolljsuus pääs Mutta Konnevede_täkin löyde iin kloorifenolijR miä, mille selityksek5 vojdaaa esjttä 10—25 km YläVirtaan sijaitsee sahalaiosfron päästöt ja mahdo]lin kaukokul keutuminen Näyteaineiso kuului plankto1 jota otettiin neljänä ajan kohtana kesällä 1978 kultakin alueel&a vetämällä moottoni Veneen perässä haavisarjaa missä olivat Päällekkä 100 ja 25 mikro7in haavit Sarja erottaa Suureksi osaksi eläin- ja kasviplanktonin toisistaan kerättiin kahta lsokokojsta lajia: (ärvisiefl) ja jolta kelatniin scelt la ja enittain lsosllpai5elia pohjanaral_a _mentt_ Pohjased j_ näytteet otet kunkin osa—alueen vertikaalilj (5 eri syvyyttä) Kajak•nouti__ 2 cm:n viipaleifla Siten, että se— dimenttipatsas jaettiin 0—2 cm:n ja 4—6 cm:n viiealeiksj Kaloja Pyydystettiin verkoilla ja näytekaloks4 särkiä k0koluokkaa 20-120 g ja haukja 900—11QQ 5. Tällä ta Voin aineistoa rajoitta__ pyrittiin mm, eliminoimaan yksi lön koon vaikutusta tuloksiin Näytteiden käsitte135a pynittiip 051r ulkopuolinen konta minoituminen EsimerkiksI plankto1 panti ensIn lasipuiloon laskeutumaai Sltter vesi dekatojtiin pois ja vähemmän vet tuore plankt0n slirretjjn pahviseen pakastinrasi• aan, jonka analyysi oli 0soittanuL jään1ävapak5j Muut näyt— teet käänjtt±in alumiinifoi00 j ia e kj Kai flYtt Säilytet• iin ennen analysoinfia pakastettuina Sa :s l5°c on Selostettu tarkeiiin kansainväi555 julkaisus5 (Paasivjrta ym. 1980) Peniaatteena oli uuttamj nen orgaaii5een liuotinseoksee happamasta (pä alle 3) näyt— en li no en fe teestä in ni hajaan RaON— m oo kl siirtä anioninvai 1 j5 Ja ai us nV it ni käsitellystä uutteest ro io ir happamajia ti i1 in ni so ti aa eetteniliä et va so ni de ja määnjtys lasi— diat Kuvan 2 esit— tämjtp 12 kloorjFenolist tehty Seos toimi kvantjtoinnin ul— %oiseIa standandina Yhteersä analysoit±10 150 nävtettä FK Tapio suorittI näytteenoto kesällä 1972 FT Juk ka Särkän ohdo1 ja analysoiin_t prof, Jaakko Paasivirran I0Jldo1la vuosina 1978—79 it FE Aal n os Ro suo tulosten statisti51 käsitte17 Jv’5p1 skuk l±opist Y iaskenke 5 TULOK’P ‘1 A P.N ‘ Vain katL: vtustott tts;ituisa ahestet%0:t; (1’-ava 2) iöytyi .Lnttqhtl. sana jZWri oJ: at 2,4,6—trikloerireno— 1 (3), 2,314,C—t 11’-. ‘ r’ ‘o.rifcrofl 7) (10 , 4,, — riki ric •i.. ; ii’, jakoi]. (11) ) a tetLflLoriatI\0cct!± ii) . tI’.Lta 1Iis’flt h.iva’ tim vain sat.iinaiu..tsti, niistä .iseiwmir 2 ,.—ti±klrcr1 feno.ia (1). Edellä eir tu u!i “htiot tti v,jt,n 4aa rnukac sta— tistis€ “s trt’yn, ii ..ul,k’i4 on £ltyiscoh aissti seiott tv. th-i nsr.!:ere —1- !id,ss tI3aSfl trta yr. jqn . Täs sä yhtr-ydess-I käsitc-1:än er. m’mtamia päättCoksia. ricraoO ‘ - - En . .. sit’t p a - L tS ‘a sz,nnat kottu tauitsi:cn 1i:ji..nt. rIs s’aiti, nutti sen ‘soi— tim jolitivin 1±o!ttsest2 r-jihtti:ist’ ck a’iaiyy— sihajoii’ cxi -. osot’aa ast. A..ucden “.i tsil pnflaunor ‘j t’L.itt i’. 0t1untaseiia varlan sianalsiflä kufle :in rrc:tatasol n erikseenEnem män kus-- j,:ol’t t’faak°istu soit’i -‘te it r’ai (p-eO,l) eroa LtCiS1U%)a r -s 3 n V P r. Tetrikioori— 1 c Eenola. (; 1-.fl !•cr ii .1” t’• vtt.. ‘-wn)’in tasai— :.‘ semmin ;a]i-t’ .-Lta eli - cuir. :tut 3&ämit. 7ri— kaoorifenc-Ii (2), tri)r4orrinajs-oia (& j terraktoorigua— jakcl ‘2.) puo - 1 iaz 1a aar uitet ,s s’c flZ4i ,aman— l2isescc su.tcssa. n’idex. . ,ois.ias KonnevedUiS oli 1—3 % ja Päijänteellä 26—2 Vatianär”en titoisuudesta. .a O - .. -r auud..t, :lcar Ö7dc s- 1 airocsta vi der kcrkinaisiiie patoa.3’iuksill .3ietLii:i e’1 poulaatioirta runsast1 mer— ktserii positiL’s!a ;:r.rrc:narir.lta. T i.dn’riquajakoll efl tö) ei ‘iiut -anssa. ‘ Trof’ t -a zU 3tZ en , it-i o: stt rPa:’ 11111 ta 1 avlnto— ketjussa, tutkittiin n.. n ianssl—I-.atyy5Cfi, t’ka osoitti merkitse-; Ui pit-xi -t ‘-aan ‘JF icsflä1 n t-il&cs2 rsa. Trofiatasojn. jarjesi’ tcflr anilyy 1.. j9 t ‘-ila c esi tefl tcuiuko&sa 2. sa-isc Tauluknn 2 Där-cst-’ . esta 1 r1j viittez. kacttiracc eri y±:3isttidn —‘Ldoili— fj . mdi— &, 1 1 1 s•jait— L ‘r’-sS’-fl -4r.cleIla. , •4 ..•Irik t,c:rife— JOE O -O Isät )L1 orn & *t a siis. sevat ärjostyI:sc-bs !14n:t-ti.I Dä Täi1inen e’ -.-amn :..da— t..t.:it ioitr ‘3, ja ‘ctr .‘j i’jalc.ri ‘ -i 11 jaämi la on nyös oima%as po-itflincn kri kanssa. OOOOO ‘Icincr. ralli r ‘r ym ‘ jd s. ii i. 1 lasketa; -i iti ii. iämän j •i nt a i k men naiti.t1t--tascn, D1•a-:L. n, —. tai 1-iaineis’-j na’Jaan fl)jj tt’arc’-t: ra’. t;:kt.. 1 1’l c-a—, 1 ‘Ii— , SirkF 1 y i. -la flIrf—iä’ijii,iLc isu t978) sst ir in 1 tu pylväsiiaqi araeLia taas 4. - na. Näil— laatio rasvan t: i. i, kui t.zLa kol •-‘s’:. Ver— st —‘i. tizista ;iisinirt. . t ym. loc ot batatrnoitistet— ; 0 2,21 0,80 9,14 3,73 0 1,44 10 9 K Plor.k— 1< 0 V 10,4 15,1 17,2 0 0 0 0 0 4,90 9,91 52,0 0 23,3 0 13,2 2,22 1,42 0,62 — — 2,00 9,53 3,80 3,02 11,2 5,34 9,48 38,6 29,3 17,5 1,16 0,73 0,35 33,4 37,5 50,1 63,0 5,89 6,00 40,4 9,95 7,7 1,96 0,73 0,18 7,95 15,6 14,3 10,5 4,08 23,1 0,1 0 41,1 0 2,62 36,7 1,56 0,59 0,34 0,85 0,71 0,32 0 1,25 8,85 1,36 1,31 0,54 28,0 23,1 3,51 20,6 17,7 6,55 — 1,08 0,17 0,93 1,13 1,05 3,76 14,7 1,95 4,04 13,0 2,96 1,01 1,68 0,44 6,36 2,43 1,12 6,30 1,45 2,56 2,22 1,33 0,73 0 0 9,28 10,4 9,90 1,73 0,26 1,34 5,60 1,18 0,68 1,98 3,81 1,68 5,62 1,57 0,47 4,44 3,47 2,83 7,44 1,53 0 3,68 35,3 0,2 0 51,1 0 2,50 6,05 0,58 3,00 6,55 0 8,65 46,5 0,63 0,52 0 0,69 0,90 ‘4,84 12,8 1,13 0,96 5,87 18,5 11,0 3,07 6,60 2,08 16,4 8,39 0,62 1,62 1,77 0,63 10,5 10,1 5,03 6,49 5,72 3,04 1,98 1,34 0,65 0,83 0,53 0 72 40,0 14,9 12,4 1,82 3,42 8,26 20,2 11,1 19,0 2,19 6,41 11,5 2,03 1,05 1,40 aplanktonin tuorepaino laskettiin sen kuivapainosta kertomalla luvulla 13,69, Sa— rentt! 0—2 cm San 4,68 10,7 27,? 0 0 0 4 4 3 V 5 5 5 0 0 2,45 4 4 4 K 0 Plank— ton >200 0 25 <oiarktcnV <200 ‘n 0,36 6,86 4,96 5 5 5 K 0 V 53,4 5,29 0 0 4,67 55,9 K 0 0 Järvi— sieni pukka K Särki 1,6 18,1 19,1 0,79 17,3 13,6 V 8 6 10 K P V katri 1,37 0,77 3,15 1,02 2,24 1,86 1,00 0 9,43 15,3 0,41 4,68 0,94 20,6 4,93 0 19,6 2,40 0,05 0 16,0 0 5,30 17,0 0 6,87 20,0 0,13 4,79 0,42 11,1 4,94 0 14,4 5,83 0,03 0 10,3 0 6,42 50,4 1,77 2,23 2,24 1,17 1,37 0,96 — 1,24 — 2,00 2,00 0,68 — — 1,15 1,12 — 0,83 0,34 — 1,55 — 1,67 1,36 0,41 — — 3,74 68,7 250 2,82 1,13 1,31 1,74 40,4 192 2,15 1,70 1,30 1,71 0,58 1,42 1,11 1,04 1,75 1,58 1,64 21,5 9,55 112 5,63 22,0 572 15,1 8,58 108 3,22 13,9 348 1,35 0,85 0,69 9,64 6.18 4,75 7,30 7.24 6,84 — 1,10 1,48 2,95 7,33 2,68 5,09 0 7,01 45,3 0,92 0,70 0,84 4,03 8,30 20,0 4,37 11,9 23,3 0 4,10 78,5 1,42 1,36 0,96 5,67 13,9 14,4 3,99 10,2 15,0 , ,,,, Trikioori±enoli (3) Tetrakloorifenoli (7) Pntaklcorifenoli (10) Triklooriouajakoli (8) Tetrakiooriguajakoli (11) Tetrakloorikatekoh (12) cv s cv x s x cv cv x s s x cv s x cv s x 10 10 N Alias Laji laskettuina.a Taulukko 1. Ana2vvsitulokset (tunnusluvut) ng/g (ppb) tuorepainosta—arvoina paitsi sedimentistä kuivapainosta Merkit K, P ja V tarkoittavat näytenotoalueita (kuva 3) , N on analysoitujen näytteiden lukumäärä, x analyysiÄnalysoitujen aineiden rakenteet ilmenevät tulosten keskiarvo, s standardipoikkeama ja cv variaatiokerroin. kuvasta 2, l3ulu suuruusjJsstyaer taso yLinnä. niukk 2ikloor— Jo rn fonoli (3) rc; Li Särki 1o i f a LC lrt ( v— e L x ki vi c 0 0 i TT i tilr; a ( oli ( 2) sv i Havi Jirviieri Eläin plankto o. Jail Kasvi L i plcflktli 80 1 20 1j1 finn [1 Kerr sed mr at 4 Kuudcn aiooi eI IL ci FJ) pln1 Lo s r V yo j tö 5D aH at t in (&v3t tikau) 1 1 31 C tj Jssa n Lai t rkky or PCI3, DJ)Y L Liaon rr os_ Jakaantuman perusteella nähdään tutkituissa jäämissä kolme eri ryhmää, Ensimmäinen ryhmä, jota voidaan pitää ekosystee min kannalta vähiten vaarallisena, muodostuu heikosti rasva— liukoisista aineista pentakioorifenoli (10) jä tetrakioori— katekoli (12, mm. 10:n ja 11:n metaboliitti) Niiden pitoi— . suus planktonissa on korkeampi kuin kaloissa ja niitä löytyy yleisesti pohjasedimentistä: tetrakloorikatekolia jopa yli 20 vuotta vanhasta kerroksesta. Toisen ryhmän aineet esiin tyvät runsaampina kaloissa, mutta rikastumista särjestä hau— keen ei ilmene. Kuitenkin ympäristömyrkyt PCB ja DDT kuulu vat tähän ryhmään, Kyseessä ovat rasvaan kerääntyvät kestä vät yhdisteet, joiden mahdollista rikastumista olisi syytä tutkia ravintoketjun korkeammilta tasoilta, Kioorifenoleis— ta tähän ryhmään kuuluvat 2,4,6-trikloorifenoli (3), 2,3,4,6— tetrakloorjfenoli (7) ja 4,S,6—triklooriguajakoli (8) Kol mannen ryhmän malliaine on ravintoketjussa voimakkaasti ri— kastuva elohopea, joka vesiekosysteemissä on suurimmaksi osak si metyylielohopean muodossa (Paasivirta ym. 1975). Tetra klooriguajakoli (11) käyttäytyy samalla tavalla ja on siten mahdollinen biosidi. Kun lisäksi Iaboratoriokokejlla on to dettu aineen suuri myrkyllisyys kaloille (Leach ja Thakore 1975) ja erittäin hidas metaboloituminen kaloista pois puh— taassa vedessä pidettäessä (Karlsson ym. 1977), kloorifeno lien myrkyllisyys—, metabolia—, rikastumis— ja päästöjen vä— hentämistutkimuksissa täytyy tetraklooriguajakolia (11) pitää ensimmäisen prioriteetin kohteena. . Löydettyjen jäämien alkuperästä kertovat eri alueiden pitoi— suuksien suhteet. Nditä suhteita voidaan myös kuvata alueel— lisiila keskiarvoilla koko ravintoketjussa sedimentti mukaan luettuna (kuva 5) ng/g 17/.L 1111 Hv 100 80 60 F H 0 KPV KPV KPV 0 r’ KPV - — KPV 0 Kuva 5, Keskimääräiset pitoisuudet koko ray i nto1:etusso (se— oimentti, kasviplankton, eläinplankton, järvisieni, särki, hanki) Konnevedei.lä (K), P0hjois—Päijänteel (P) ja Vatian— järvellä (V) Jäämien numerot kuten kuvassa 2, . .1 (j Oit. , 4. t •aI .s 3aast.. 00Z.L’t .i:’ r’t o’ ‘t ‘n •.) ..., -‘ :nr ‘. ...r: • — 0 1’ mmk jnr .1 mentJas . ciaaL -: . Cl.- 1 7 :. ‘0 - .-;, -1 1 • - t—i ‘ 7 O J. fl. . .‘ 1 . —. - . -.-- :ytaen : • OO•• - 0 - Lanto— •t:.-. r 1 -- 1 1 t.ii.. -;L .. t - • —. - . o:-cncdo— ,:- - • ei 0 5 tO • 0•• .-- aI 1 - 1. .‘.it. ja .bC0t: - A -1 - Ob 2c01.a ‘sC ec.ttti n:) ta. 31 :eccen O Joutu ‘ .!. :.. Pbnta.r±cL . 1. . • vimz” J •t 1980 , Pt..t-;.:. to. sitU hekbac1c... .‘ r — — •. • Oli’ — Ot 1 —— . 1 t 1 .: , . •‘ • le— (Ahlmng ijolta i ja .z.-i-!c.:ita dcl— .. aO j..as’ Ja ii. Seoi.mt’ ...en 1on - ..L . -I ‘ -2 O tot — . — O ti’-dU’:S1:::- . ‘‘• • ‘:. 1 ;• . . r4 : .1 C • -‘ - . • .: . .. • - •- — 0 • fla i:r. - :t. koonfero— 1 .0) .•. r ! . isl.i - •a.a 1 — c.. s: 0 , O O ]er,..jj:-n ‘I - IlO tcnkin F-’;U:lz L&kI me rten . _aärven -‘• c0 kaisui t tOta’ 4.’:! -- • . R ym Q..1731 Yt- . - . - 0 ) g . -- fl ‘•. • 1 - • a’ ..±.. : LläiL tt11, .)C 00 - 0 L0fli •I1 j -. - cl . O 0, 41 bUU n:tr - Catifl y 55 asti. :ht :oLr-t: nä’s .L.—’i L .trfl :. Suone 1Lz tedi— yi...ecta •. 1 ‘ -‘i..-ita ‘‘ •i . .‘?. - n:j-O• t i psrai..dn. z’ItzdnstutTa, .•i it..’:r -— :- . ‘ •O’ . 4 r.än ne 1 ooo - jr. . -. . kolme JA- v.1” cr”z Tet,a:io%,rfl!:t—-J.. t’:—t: :--— .‘t’’1: 30 Ofl :.i, c- .u—:t . ‘.i r. ‘.. - a..C. ...i . .L d1k 4 3 - 0n • -. ‘. -‘ - - tsuudet 0 . • ...- csfl.d1S .it - .1 Ot £ ni ‘. ha. 1-si 1 it - )Et -‘ii • flriCfi1 - .i’ !‘ -t -1 - dS d0:.ic C 1 ‘i ci t.3b0 •j - . c a’. • 1 4a tQi— tCfl in 2itää :h’Jistä haitat 18 6 YHTEENVETO Ympäristömyrkkyinä mahdollisesti tärkeiden kloorifenoliyhdis teiden malliaineita on valmistettu ja rakenteeltaan todistet tu 70 eri yMistettä. Näistä kahtatoista on systemaattisesti analysoitu kolmen Keski—Suomen vesistäalueen ravintoketjunäyt teistä. Kuusi näistä aineista esiintyi yleisesti. Tulosten tilastollinen käsittely osoitti valkaisujäämänä muodostuvan tetraklooriguajakolin olevan tutkituista aineista voimakkaim min ravintoketjussa rikastuva ja siten olevan mahdollisesti varteenotettava ympäristömyrkky. Sellun valkaisu laitosten ja sahojen puunkyllästämöiden osuudet kloorifenolisaastumi sen tutkituilla alueilla voitiin kartoittaa. 19 Ahling, B. 1980. Emission of organic substances from combustion. Esitelmä kokouksessa “Workshop, Impact of Chlorinatea Dioxins and Related Ccnpounds on the Environment”, Rooma 22.—24 .10.1980. Karlsson, M., Lindström, K., Nordin, J., Landner, L. & Sörensen, J. 1977. Klorerade fenoler i blekerjaylutar från sulfatmassa accumulerades i fisk. STFI—meddelande serie B Nr 437 (AS B: 22), SCAN-FORSKiypop Nr 1266, Svenska Träforsknings— institutet. Kiviranta, A. & Miettinen, V. 1976. Eekämpningsmedel och vattendragen, Organiska miljöqifter i vatten, NORIPORSK Miljövårdsekrete riatet Puhlikation 1976, 2: 427—441. Knuutinen, J., Laatikainen, R. & Paasivirta, J. 1980. A Statistica]. udy of the Additivities of Substituent Effects in the C NMR Chemical Shifts of Hydroxy— and Chloro-substjtuted Benzenes. Org. Magn. Reson. 14, 5: 360—365. Knuutinen, 3. & Paasivirta, J. 1980. Thin-layer chromatograpiiy of chlorinated guaiacols. J. Chromatogr. 194: 55-61. Knuutjnen, J. & Tarhanen, J131980. Structure determination of chlorin ated guaiacols by C NMR spectroscopy, Report No. 77, AB STRAcTS, NMR—Symposiwn, Oulu 4.—5.9.1980. Knuutinen, J. & Tarhanen, J. l981a. Limited methylation of chlorinated l,2—benzenedjols to chlorinated 2—methoxyphenoj.s. J. Chem. Enq. Data. 26: 347. Knuutjnen, J. & Tarhanen, J. 19811,. Thin-layer chromatography of chlor inated guaiacols. J. Chromatogr. 207: 154—158. Leach, J.M. & Thakore, A.N. 1975. Isolation and Identificatjon of Constituents Toxic to Juvenile Rainbow Trout (Salmo qairdneri) in Caustic Extractjon Effluents from Kraft Pulpmill Bleach Plants. J. Fish. Res. Bd. Can. 32: 1249—1257. Paasivirta, J. 1978. Kloorifenolit myrkkyjä, ehkä ympäristamyrkkyjä. Kemia—Kemi 1978, 5: 367—370. — Paasivirta, J., Hattula, M—L. & Särkkä, J. 1975. Päijänteen ravinto— ketiujen Jyväskylän yliopisto 1975, 1-111. Paasivirta, 3., Hattula, M—L,, Särkkä, J. & Knuutinen, J. 1976. Chlor— inated Phenols in Finnish Aguatic Ecosystem. Kemia-Kemi 1976, 3: 12. Paasivirta, J., Särkkä, J., Leskijärvi, T. & Roos, A. 1980. Transpor— taUon and enrichjijent of chlorinatej phenolic compounds in different aguatio food chains. Chemosphere 9: 441-456. Sattar, “LA. & Paasivirta, J. 1980. Fate of the herbicide MCPA in soil. Analysis of the residues of MCPA by an interna]. standard method. Chemosphere 9: 365-375. Särkkä, J, Hattula, ‘L-L, Paasivirta, J. & Janatuinen, J. 1978. Mercury and chlorinated hydrocarbons in the food chain of Lake Päijänne, Fin1and Holarctic Ecoli 1: 326—332 te LI o 63 te 0 te j•1 P1) jlfl %OI (0 >4 W -. Z o Ei >4 04 Ei 0) E 1-4 1 .,-I 0) 0 Ei Ei N Ei o Ei4 00 0 0 1-4 .4:0 b 0 Z 044 Ui c’i 0 43 (0 t .C 0 ei On 43 0 OO 43 UI 10 ear4ca E Oei el 0 43 s 0 cl UI ‘ei 0 fl 0 Ei W 43 ei .2 d E UI CD CM 43 COCN(’0fl nnnnn UI 10 W ei flfli0CDO nnnnn 33 90d.2 0 UI .2 0 UI ei 10 ei E ‘ei UIMUI’-I10 000.20 EnMOI i-lld10nsS 0-40-40-49 9-eieiwo . 1 3owwww . Ei00>IzI . Ei00D’W . eiCMfl’ . UiUiLUitn . eiCMfl’4 .2MMOei ZOOeiOei9 .2MM0ei 9eieihil eiCdrld UIMflei10 000.20 E’nMOl 0 0 ei ‘ii 10-1.2 ‘ 10 ‘ei .2 43 0 Ei 0 E UI G d 0 .2 E e ‘1 k UI (0 09 099 0 43 >i3 E UI ‘ei UI 0 431Ø 43 C 0 t ‘ei G Op4 (0 On 0 4.) UI”4 10’4Z lbl >On WeiO 1009 MUI OnE> .CWUI 0010 04HM . eiCM C”IClCM 0% m >4 0 33 0 > C 0 0 43 .C N 0 ‘ 0 UI UI ‘ei 10 ei -1 OO h ei ei 33 0 0 33 33 ‘ei ‘-4 25 1 JONDANTO Vesistöjen veden laatua on järjestelmllj55j tarkkailtu maassamme l9GO-luvun alkuvuosista alkaen. Nykyisessä laa— juudessaan tarkkailu tuottaa vesistöistämme lähes puoli miljoonaa laatutietoa vuosittain. Pääosa näistä on tulok sia fysikaalisista ja kemiallisista määrityksista, jotka kuvaavat itse vesimaäsaa eli biotooppia. Veden elämää eli biokenoosia selvittäviä tutkimuksia on sitä vastoin suh teellisen vähän. Laajemmin on tutkittu vain kasviplanjcto• nin määriä ja koostumusta järvissä. Tarkkailun avulla on pystytty kuitenkin luomaan luotettava kuva sisävesiemme etenkin järvien tilasta. Tutkimustulos.. ten Perusteellispi käsittely on johtamassa myös parempiin arvioihin vesistöjen kehittymisestä, joskin nimenomaan täs sä suhteessa biologiaan liittyvien tietojen niukkuus vai keuttaa työtä. Varsin puutteelliseksi on osoittautunut jokivesistöjen laa dun ja sen kehittymisen tarkkailu. Pelkkä vesimassan laa dun mittaaminen ei näytä riittävän joen tilan ja sen käyttö kelpoisuuden arviointiin. Vesi on joessa nopeasti vaihtuvaa, mikä vaikeuttaa tuntuvasti tarkkailun suorittamista. Laatuvaihtelut ovat myös suuria ja nopeita luonnostaan puhtailla kiri alueilla. Jätevesien kuormittamilla jokivesisti vaihtelut veden laadussa ovat osoittautuneet suuriksi ja vai keasti seurattaviksi. Hajakuormj5, ojitukse ja vesistön rakentaminen tekevät vesistön veden laadun tarkkailun lisäk si monissa jokivesistöissä todella hankalaksi ja tuloksiltaan vaikeasti tulkittavaksi Eräänä jokivesistöje ongelmana on niiden uoman rehevöitymi.. nen. Jänivesjin soveltuvista, rehevaitymistä kuvaavista biologisjst menetelmistä, kuten kasviplanktontutkj_fluksesta ja perustuotantomittauksista ei virtaavissa vesissä ole apua. Virtaavien vesien tärkeimmän perustuotantoyh5j5 muodosta— vatkin monissa tapauksissa pohjassa, kivien ym:n pinnoilla kasvavat levät, Näiden kasvustojen voidaan olettaa myös reagoivan nopeimmin ohivirtaavaa veden laadun muutoksiin. Muualla maailmassa onkin suhteellisen paljon käytetty biologisia menetej.,,iä jokivese laadun tarkkailus sa ja niiden tilan arvioinnissa. Varsin usein nämä tutkimuk set ovat kohdistuneet juuri (Brown 1973, Weitzel 1979). Suomessa perifytonia on tutkittu vain harvoissa tapauksissa. Sisävesissä perifytonin määrittämismenetelmää on kehitetty Jyväskyl yliopistoa biologian laitoksena (Eloranta & Kun nas 1976). Vesihallitasessa ei perifytonjs ollut aiempaa tulosmateriaalia 2 POHJ UTtI 2 1 1 LFJT 7 call cisiupa— ‘1 1 1 t £ 1 1 1 12 - To r t .‘ z’ suit 2 0 ifl -j 1 ‘ 01 ae”raaVa o 1’ 1’ 1 t 1i nit. Iv svant or— 1 .t 1 tmiäisen ‘r c r ‘28). sc rjalli— 3 ‘c cc ai 1 1 Yö 1 T 1 ‘1 1 1. SJPO’lfl— 9 csitt&ä sy onyymik E SI n ii pari ä tart Tt tu j Se •1O s’ r 1 art 1 -a 1 CI 1 11 O T lci oa ustoilla. a r.uun alustoille tifyto— r Ii ikutu h&viol , a 1’ 11 1 a jnr— ‘avi.”i oot issä) (1’ a ti ‘. r— ttavissä ‘2 i -rofoi— r ts k 1. ‘aat 1. t 1 )0 cncnnar vava 1 YO 1 . 1 ztuo r ii— tta te— t 1 C 1 1 i t ti’ 1. 1 1 t r la— 1 aotnUn i 27 150 50 700 3 200 c D 150 100 Kuva 1, Perifytonin viljelyteline. A = ponttooni, 3 = levy jen kiinnitysteline, C = kiinnityksen järjestäminen ja D muovi levy. 28 klorofyllin. Pinta-alojen arviointi on näissä tapauksissa tuottanut vaikeuksia (Hellawell 1978). Hyvin yleisesti perifytonin tutkimuksessa onkin siirrytty keinotekoisiin alustoihin. Näinä on käytetty lasia, muovia, puuta, kiveä jne. Valikoima kirjallisuudessa on varsin laaja. Lasi ja muovi ovat yleisiimain käytettyjä (Henrici 1936, Yount 1956, Weitzel 1979, MUller 1980). Lasialustan etuna on se, että kasvustoja voidaan suoraan värjätä (tai säilöä) mikroskooppista tarkastelua varten. Haittapuolena on lasialustojen rikkoutumisherkkyys. Muovi alustat kestävät pitkäaikaisessa viljelyssä paremmin. Myös perifytonin poisto alustalta on helppoa (MUller 1980). Keinoalustojen viljelyaika on vaihdellut hyvin suurissa rajois sa. Lyhimpänt aikana on esitetty 24 tuntia (Henrici 1936), jolloin tutkimus on kohdistunut lähinnä bakteerien selvitte lyyn. Pisin kirjallisuudesta löytämäni inkubointiaika on ollut 335 päivää (Yount 1956). Eloranta & Kunnas (1976, 1979) ovat selvitelleet Suomen oloihin sopivaa inkubointi aikaa ja päätyneet noin 3—4 viikkoon. Suurin osa perifytontutkimuksista on kohdistunut lajiston ja sen muutosten selvittämiseen. Perifytonin kvantiteetin mittana on käytetty haihdutus- ja hehkutusjäännöstä, kunto aine—, klorofylli— ja ATP—pitoisuutta sekä irroitetun massan energiasisältöä. 3 TUTKIMUKSEN TARKOITUS Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli kokeilla perifytonin määrittämistä erilaisissa resipienteissä. Siikajoella py rittiin selvittämään lisäksi Uljuan tekojänen rehevöittä vää vaikutusta jokiuomaan ja Siikakoskella kalankasvatuksen vaikutusta virtaavaan vesistöön. Virojoella kokeiltiin eri laisia inkubointitelineitä. Etelä-Saimaalla menetelmää käy tettiin sellujätevesien likaamalla järvialueella. Tutkimuk sen tuloksia on käytetty hyväksi suunniteltaessa kesien 1981 ja 1982 pohjakasvustoselvityksiä. 4 TUTKIMUSMENETELMA Tässä tutkimuksessa käytetty tapa perifytonin määrittämisek— si virtaavassa vedessä on modifioitu Jyväskylän yliopiston biologian laitoksen soveltamasta menetelmästä (Eloranta & Kunnas 1976). Kuvan 1 mukainen laitteisto on ankkuroitu jokeen siten, että levyt (10 x 15 cm) ovat olleet virran— suuntaisia. Levyjen viljelysyvyys on ollut 20-35 cm. Vil jelyaikana on pidetty kolmea viikkoa, jonka jälkeen muovi 29 set kasvulevyt on vaihdettu uusiin Levyt on suljettu inkuboinnin jälkeen minigrip-pusseihin (yksi levy kuhunkin pussiin) ja kuljetettu laboratorioon, jossa niiden käsittely on tapahtunut vielä samana päivänä. Kuljetuksen aikaisen kuivumisen estämiseksi on pusseihin lisätty 5-10 ml tislattua vettä. Levyille kerääntynyt perifyton irroitettiin muovilevyllä raaputtamalla ja tislatulla vedellä samalla huuhtoen, Irroitettu massa huuhdeltiin tiettyyn, tarkkaan vesimäärään, Yleensä nestemäärä oli 500 ml, Perifyton pyrittiin voimak kaasti ravistellen hajottamaan näytteeseen. Levyistä teh tiin 3—5 rinnakkaisnäytettä kultakin havaintopaikalta ja havaintokerralta. Kunkin levyn pinta-alana on pidetty 300 cm 2 , Levyjä ei ole käytetty uudelleen, koska ne perifytonin pois tamisen yhteydessä naarmuuntuvat. Tällöin myös perifytonin kiinnittymismahdollisuudet muuttuvat. 200 150 100 Kuva 2, Järvitutkimuksessa käytetty perifytonin viljelyteline JO, Perifyton mZiLr.,. .ec. t 1.aJLdutLsja_fln,5 hehkutushyja jo XI.. IoI’set on Laskettu ja il 61 s. L iJ’k mo tcttu rtnta— Iay’cs JAagror. mi4rittistä .%o..t ta h n c qs öt ite 3S va LajisLo on säi’ rÅyc 0Imafljnzl. ä tu n n asg at mi 4n tli vaan S-ikajoe näytteistä. wen’I ‘utk lkheyi - .ce.,r tirj1. ..in Lteläesaipi,,atia dtvtetcjjn ... 1j ! yj 1w ilv a1 4i ra t.rt (ku’iia 2). 1utiscnta q .r 1v tP jä i.i vy ol va Le “ksi jfler rimaitkaisnäytteitä ei samasta .e1aneest: szrtc. tertfrc..:_je,*, Vtijelysyvyy5 oli noin 50 cm ja hortcoztaaiij€.tyn noii 60—70 cm. Viljely»-c aika oli. ictilme ,ii’-:-.3. L’ vil)elyn Jälkeen s1 a i\o Cisorstaalijeyj all la In ’ pa n. a.. B0 ku iui sam l’t rirta ja askettu tu— periryton on .icroita-3 rnoanjlto juol’ stL ar.joi.Jen iee a r,4 ]okset koko ,&.J1La—a1.ni(k 5Iibäxa.ä4 .fl z1. . s?. i ci.. vaitaQ,a LO ....L Zjna.lla. - ‘-- .j!. S TUl KIktus XL”.: .t ]1 tS,......1 k’..sajla t9eO ne’jÅflä alu— PohJakesvust(;_.kifl )lflO ecl.a. .15LsL’ Ja Jnojo,cij oli ‘ ‘.Lh10tkL, ‘n.. a j sö i s-b si 0Ie aiL ie n uc o. )oki ....al sellii4atevesien ja rr ap r jä ftt sj rm 0. c ‘. kto S ‘ 0 ve°s 5.1 SITr1J(,Kj (te; V , 1 9—’ka; —! 07g O -. -‘ 0 0• 1O) .. ika11a 0 -; — lt fl o £ ti:’. ‘ tsrtausnoj.us ola oof L Jjaan :c. sus tr’2’ , Lni. tekoa Liai ‘t kr :: «-i ja rirtaus.... fl0p6’s n31 Lau,afltoaL,..,.. 41 1cy.ar S’1a1 1. S.4zmtstei’. LtZST.1574. vaikeutti JObSojn fleaaLjt ..e-s ;ear. ‘lideljä kerral la .4 saat.i •flhifl..r. . • Koliras paikk.. 3’ 4arts.La;sa ?aanjjaa-i menev4n tien La n ,..e la sil alaptc Iirtausope5 o’ tällä paikalla melko lr .na p.. pieni. VeJen I.cra:0..11ajatclut rktcjvaf Joitakin le vyjä. vojp . -- z ‘ a. l•t 3?la .eca i..S..%Jj4 fl palim, etti sc’yt o:ii.t paik4j.J- ol.i. . ‘4a’3 r ‘. .ai. JIis:nnj Sa.Zta SLa.ij1 ki Ii. SL’L3IpL ia ‘• ii ‘t’ a a •O•j ! va t !4icat :: na1.enmi, 1” lia. • ‘« 03 • - ‘k coeaL,:ka . .n &i.m— kina ni n tirt.ausnijeus tällä ‘r-k aLa. . . bijaitsi Jirtausnopeus 0.J) tcg-- flFrj- toisjrtaaii. Eroja qi rjn n’ I’:sr’1se Sillat saattoivat hio— .-vt ; c4asra t’-1,o kirkonkylän koh— •1»5t’’f 3]- +OULUNSALO RUUKKI O HAVAINTOPAKKA MK 1:600000 - Kuva 3. Perifytonin hvaintopaika: Si:fka1oelia Lamujärvi 52 SIIKAKOSKI Konneveden eteläpuoliselta vesistöalueeita tutkittiin peri fytonia kolmella havaintopaikalla (kuva 4) Kuva 4, Perifytonin havaintopaikat Siikakoskella ja sen alapuolisella vesistöalueella Havaintopaikka 1 sijaitsi Siikakoskessa kalanviljelylaitok Kivipohjaisella paikalla virtausnopeus sen yläpuolella. Pohjassa oli havaittavissaruskehta oli huomattavan suuri. va kasvusto läpi kesän. Havaintopaikka 2 (Kellankoski) sijaitsi voimalaitoksen ylä Virtausnopeus oli Siikakoskea huomattavasti hi— kanavassa. taampi. Valaistus saattoi myös olla vähäisempää kuin Siika koskella. Alin hava ntopaikka, Van invirta ( 3) oli fuontuol aan vorrat— Lav issa Siikakoskt.n liavainLopaikkaan Virtausnopeus oli suu— .ri ja paikka jj kiv.ipohjainen. . 5.3 VIROJQj Virojoella oli vain kaksi havaintoasea Havaintopaj}ka 1 Q4) %3 952 67l si (3— sijait lähellä Virojoen suistoa Virolah— della. Virtausnopeus joessa oli tällä kohdalla pieni. Ve— densyvyys oli noin yksi metri, Havaintopaikka 2 (3—672933—53214) oli Pitkäkoskelia rnyllyn Joki on tällä kohdalla järvimäjne0, syvyyttä yläalaassa jä ita tre use ja virtausnopeus pienehkö. me 5.4 ETELÄ-SÄIM Etelä—Saimaalla perifytontutkimuksia tehtiin seitsemällä asemalla. Näistä kuusi sijaitsi sellutehtaai jätevesien alla alueella (asemat 2—7) a yksi asema ti) vertailu— likaam na puhtaalla Pien—Saimaalla (kuva 5) oli ankkuroitu rantaveteen noin 1—2 metrin syvyisille paikoille. Laivaliikenne ja aallokko ovat saattaneet heiluttaa teljnei— tä joillakin asemi;la niin kovasti, että leuville tarttunut— ta ainesta on irronnut niistä. . 6 ET TUTKIMUSTUZOKS on esitetty taulukoituna liitteissä. Sa— rnoin liitteisiin on kerätty tärkeimpien kasvuun vaikutta— ylen ravinteiden pitoisuudet havaintopaikoilta 6.1 SIIKÄJOKI Uljuan yläkanavass perifyLonii määrät (klorofylljnä ilmajs— tuna) ovat vaihdelleet välillä 0,3-10,3 mg/m2 keskiarvon ollessa 4,10 rng/rn2 (s 4,22), Naksirniarro saavutettiin elokuun alkupuoliskolla Veden lämpötila oli tällöin korkea. Perifytonin lajisto oli yleensä varsin vähälajinen. Kaikki lajit kuuluivat piileviin, nnales—levien yleensä ollessa vallitsevina (osuus massasta 60—90 %) Rehevyyt kuvaavien rales—levjen osuus ei ylittänyt 30 %:a kokonaismassasta yhdelläk0 viljelykerii . Uljuan tekoaltaan alakanarasa virtausnopeus vaihteli suures ti säännöstelystä riippuen. Perifytonin määrät tklorofylli— nä ilmaistuna) ovat vaihdelleet välillh 0,1-12,9 mg/m2 kes— kiarvon ollessa 6,10 mg/rn2 ts = 6,96). Maksiiiarvo oli hei näkuun loppupuoliskolla Lajistoa dominoi7at tälläkin ase malla yleensä Prnales-piilevät Elokuun lopulla levästö kuitenkin muuttui voimakkaasti Ulotrichale5\7jjerleyie muo dostaessa noin 90 1 koko kuvaa täy densi syyskuun alussa Qscillatorja tenuis—sjnjl0l löyty— mincn tevyiltä. Sen määrä oli kuionkjn vähäinoi. 34 Kuva 5 Perifytonin havaintopa.tkat EteiäSaimaaiia Rantsilassa naytcasanan virtasncaeus oli pieneopi kuin Ul— juan alakanavassa. Kuitenkin peri fytonio möär5t olivat täällä tuntuvasti koreaxir Uäa ät Vaiiteliiat (klorofyl— linä ilmaistuna) ,6 3 “Ii” iarion oiiessa 17,5 mg/m2 (s 10,14). Maks)hiarvo havaittiir cloauun alku puoliskolla, esä1uun alussa Pennales—orjle’äi olivat domi— j’7p sar’ heinäkuussa, joskin täiljIn tarautiin jo näyt— teestä joitakin Oscil1atori_lirnosa—snileviä. Liokuussa ja syyskuun alussa lajisto oi monipuolinen. Pennales—niilevät olivat edelleen doninovina, rt1utta näyttissä esiintyi myös ntra1es—piiieriä, Ulotrc ales riherlaviä ja citakin Qscillatorja siiiil viä. . — Paavolassa lurifytoni no rä uloo’ 0LLUP0 e1liseen Rantsilan nävteasemean, lorv fpli;na maur erifl’tonia Oij 7,4—19,2 nom2 sjar-r ulj 13,9 n’m 5,67) Maksjmj saavutettjjr tiiläkn asevi la elonuass. Kesä— ja heinäkuussa dominoinjoa ollvo Pennaies—niilevljt, Myös Ulotrichales—vihtrlcj3 esiantp7}kT3a n.iyteissä. Elo— ssa donoivina olirat Centra± s-piile at. Ulotrichales— viherlevien osuis oli 1oLssut ja näytt ssä (‘ ityi myös Oscillatoria siniisväs, Syyruuu alussa vai lits vina lajei— na olli at Ulotricha s—vi e levät a 2eirnals—nii1evä t Myös tällöin esiintlL is’ ssä mälnin .sciLlatariasjn1levää Siikajoen kirkolla s14aitse’alla asemalla pcri:r-tonln määrät (klorofyllinä ilrnajstuna) vaihtelivat välllä 1,5—4,8 mg/m 2 keskiaron ollessa 3,4 mg 1,39) (s Määrät olivat muu hun Siikajokeei ‘errat aina rlhaiset, Maksimi mitattiin täl läkin asemalla elck ussa. Kesä) uussa dominoivat Pennales— piilevät, heinäkuussa Centrales-p1]cvät ja Desmadiales-viher— levät. Syyskuussa olivat Jominoivina iälleen Pennales—piile— vät. Huomattainta tämän palkan perif tonlojisaossa oli Osclllatoria—siniieär esiinrvminen jossain määrin jokaisella näytteenottokeiralia. Puosalmmilaan ieää esiintyi elokuun lopussa ja syyskuun alussr Perifytonin määrä vaihtelee kesan akara i’omattavasti, mikä johtuu lämpötilan ja velomäärän muuttumisesta näin pitkän havaintojakson aikana. }ior.2eimnat biom.assat (klorofyllinä ilmaistuna) on mitattu elokuun alJ:upuolisko] la. Vesistön tilan selvittei yn kannalta on kuitenkin tode o, miten ni omassa o’ a 1 vaihdclleet eri näyt— teenottokertjina Joen eri paikoi sa Passa mieiessä tutkimus onnistui varsin huonosti Yhteräisiä, Ka2kki navaintopaikat käsittäviä sarjja saatiin min ka si. Toinen näistä onneksi sattui ilmeiseen oer ifytonan maksimijakson klO.? .—20 .8.) Kuvassa 6 on esitetty Iriiltonin määrän vaihtelut näinä kah tena jaksona sekä lisäksi koko haraintcjaJ:scn (29.5. —10.9.) keskiarvona, Uljuan tekulärven viikurus ± ole havajttjvissi jr5littömäst± alakanuvassa, Reho’bi iv t Uljuan allas ei ju ir i vaikuta khottjrat v ri fltu’ n ‘n iän verr otuna vi onavosLo saa tu i 5 jo rv o ii ii oli voin 1 ‘4 La usea L se 1 k L, 1. t en ‘ . 30 E E cl > 0 0 10 0 © Hovoi ntopQi kat Kuva 6. KLorofy] lipitoisuudet Siikajoen perifytonlevyissä 3O7.2O8i98O Ä B Koko kesän keskiarvo 2O8.O9i98O C 1 Uijuan yläkanava 1J Zj uun al akanava 2 Pantu i in Paavola 4 Siikajoki KS. 5 vir rausnopeuden suuret vaihtelut, eeva intopaihan he;koma euttuirnen jne. valaistusolot, peri:vtonin levlstön Tuotannon maksim on havaittu Rans1an miLtausatemalI kemiallis Määrät astaavat erittäir rehevän veden arvoja prusteeJle n”yttää siltä, ten tutkirnusbUlDtC ttä kasvua eniten säätele’ä teki 1 on mirurailityner pltcisuus. Koko Siikaoen alueella fostoripitoisuuder keskiarvot kesällä 1980 vaihtelivat välillä 496 ug P/li Makirii 1iaraittiin Paavolan haeaintoasemalla, Vataa isti kekonalstypen pitoi— ilaksimiarvo ko— suudet vaihtelivat välillä 56064D j kl1. konaistypessäkin oli Paavolassa. paTinnepitoi— Paavolassa nerf tonin määrä seläsi väeni. säilyiv edcllee suudet ät l iacee kirkonkylän n korkeina. kohdalla perifytoia oli Tfiem iän läkanavassa. uin lu n Ravinnepitoisuaksissa tanahui l evJ ähnens tä ciakejesa sn yläjuok Lajistollisesti merki täin ui t siirrytt suistoo sulta äesse ui 0slCiatnrla—sInilevien n päin llsäänt Lukum määrän uinen. äärät leuyä uihLi curt kuitenkin varsin pieniä. 10 © Hctvci ntopaikat Kuva 7. Osci1laLoria—sinil’LCn sutellinon näkrä Siikajoen eri havaintpnik ilJa äesiJlä 1300. ui Limi n ytakanaia 2. Uljuan elakanava 3. Rantsila 1. Pan:vLa D. uijiki kk. Kuvassa 7 on esitett’ navaiLujun OscillaoriasinileVi0fl suhteellisrt määrät eri havaiiiLopaIoiI ikkien havain tojen arvoL on yhdistetty. lirLjnisen maksimi on Siikajoen Uljuan yläkanavassa ei esiintynyt sini— kirkonkylän kohdalla. Oscillatoria—sinilevien on runsaina kasvus— leviä lainkaan. toina esiintyessään todettu aiheuttavan hajua ja makua veteen ja kaloihin (Seppovaara 1971, Persson 1981) Näiden tulosten perusteella näyttää siltä, että Siikajoen Vai— rehevöitymisen huomattavin syy on Uljuan tekoaltaassa. Fos— kuttavana tekijänä on joen typpitalouden muuttuminen. nimen foripitoisuudet ovat jokseenkin korkeita ja typen merkitys tuotannon säätelijänä tällai omaan mineraalitypen Vastaavanlaisen jokiuoman rehe— sessa tapauksessa korostuu. Montanan osa— vöitymisen on kuvannut USA:sta Marcus (1980) valtiossa sijaitsevan Hyaliten altaan vaikutuksesta alapuoli— sessa joessa perifytonin kasvu lisääntyi voimakkaasti (kloro— Vaikuttavana tekijänä joessa, fylliä jopa lähes 200 mg/m2) jossa fosforipitoisuus vaihteli välillä 46—50 ,iq P/1, oli Sen pitoisuudet vaihtdlivat välillä lähinnä ammoniumtyppi. Animoniumtypen pitoisuuden lisääntymisen ohella 9—26 iq N/1. vaikuttaa joessa kesäisin virtaavan vesimäärän lisäys uomaan Tämä, jo Järnefeltin (1958) kuvaama ilmiö rehevöittävästi, johtuu siitä, että pohjan pinnassa elävä kasvusto virtauksen lisääntyessä saa jatkuvasti uusia ravinteita paremmin käyt Perifytonin kasvu korreloikin selvemmin joen ravin— töönsä. nevirtaamaan kuin ravinnepitoisuuteen. - — . 6.2 SIIKÄKOSKI Siikakoskella perifvtonin määrät klorofylli-a:na ilmaistuna Asemalla 1 vaihtelu oli vaihtelivat välillä ,3-5,9 mq/m2. Kellankoskella (2) välillä 1,0—5,9 välillä 03—5 /m2 alila 0,5—,8 e/ni2 Maarat ‘q1 ssa D oivat selvasti pienempia kuin Kohdassa 6.t esitetylla Sika— joella. Maksimikasvut määritettiin täälläkin elo—syyskuussa. Tuloksista voidaan todeta virtausnopeuden vaikuttavan ratkai Kalanviljelylaitoksen yläpuo sevasti perifytonin kasvuun, lella (Siikakoski 1) on suuremman virtausnopeuden vuoksi mi tattu yhtä suuria tai suurempiakin klorofyllimääriä kuin lai toksen alapuolisilla asemilla, Tulosten tarkempi analysointi onkin havaintopaikkojen erilaisuuden vuoksi mahdotonta. 6.3 VIROJOKI Virojoen havainoasemalla 1 ovat perifytonin määrät klorofyl— Joen li-a:na ilmaistuna vaihdelleet välillä 11,9—22,5 mq/m2. yläosalla (asema 2) vaihtelut ovat olleet suurempia minimin ollessa 4,6 mq/m2 ja maksimin 29,7 mg/m2. Tulokset verrattui na muihin tämän tutkimuksen yhteydessä saatuihin tuloksiin kuvaavat vesistön rehevää luonnetta. Tuloksia ei ole tarkem— min käsitelty, koska nimenomaan Virojoella kokeet liiftyivät lähinnä lait Leistojen testaami seen. 6.4 ETELT SuN Etel—Sa1:naa11a kol-eUtii’. »c’ J.tr ‘t—i - ci.t j.:ir’tolojssa. . ‘‘ic 1 L’lIase5I— Lcvy’a v’ jej.... ‘n sc’ ‘c t un alus . r1± syysku c:.c ...e:aiaa ja noissa K’k’nlaja.cso rj44 aJ rolda a ‘ertaiiu iistn ]‘an r&idä. sa. Vertai— Ajal ii an mdirä oli t14 ? er-.1 i o 1uasema11 1 :ä a b,... rna/ 6, n!g.’r .10r16.’ntaaliiu7yl— lv,J1 ‘-“ssrf y..lI . drrof ntLr lä. t’t.. °allutct ] 1 isuuden tai i 1 1 ! 1€. 1 £dr’ tutkiias iet a.. sa. le . t jäteves auraan ‘....i•S t--sZ sU descä. PdsI “aln’I. ieh-i,y itloiofyllin määrät aiht.-1-..- ‘r-i-w11 ivyt!ia välilä 26,7—43,4 mg/m2 tl)ä vastaa— £cntIe t’ keskiar-on ola ia 35,1 . “at arvot fl.”a L 7—,’ : • - 7 YHTjLIVr Tässä tutkunukcas-’ p:”-Lti’. - r t/m’iäc r4nkäeisia mah— i toi a, .i&a ittaminen do]ltsuuks a puIji..s’tus ‘ “.-t;.s.ri aarsoen etenkin keinoalustoLie rr a..: r . ts .5 b’]s virtaavisst4 ne]J!illä t £ trt rn k ) 1 ‘it koealuec.1l , jc i sttj4 (Siikajoki, • Siika’cs)j ‘a V:rojoka: e. -tai. rit’si Etei&—Sdimaa). . ..‘ Alustoin4 cäj cttair5 10 x 13 c-: siu uisi- muc’itlevyjä, joi ta vfljeltiLr ‘nltyis..Ir. tet±ne’D4ifl sijcitt’tt.u’na kolmen viikon ajar flnii jälkecn Je y iiinrittynyt aines irroi— a n itat ivisest tettii ivint -iLtä :‘iäritctuj, klorofylli— nras a, haih&turizlä ; S1i?a,oon näytteistä ii v solvitettj arttr c r lraia it. : . ‘ Perifylntn &Vträä :“yrItt4Lr afl-...:i-:.ti.- :1.orc’2-’Iin a’ulla. Saaduis’a t.uicPsi ‘c dai ‘c, s ar i a ocaluElta ku vaava tauluk!n: i icrc fylli—a, rng/m2 aluc Siikao: Saikakcs n 1 8.8 2 O VicjoP± .L5- Eto!ä—Saitaa zeitzkaal’t ‘ t — hoiisoalaal ::y — 3( ; 32.: 1.t 29. - .4 Reh virmdl.s •Scj!.tauttp 61 l1U€’1 Saimaa. .‘oki’sstest’ V1rsjcK karuin. Nbn. kok’ ‘L tur’’’ ; 1.61 Idi’ 1 1 1 1 s 1 keq • 1 tk’ . 1 i’ c ,J. u: (‘1. ‘ .k. ry h’ a 1’ . 1 - ! t 1. ‘ 7 7 . a. .5 21 12 12 .‘ !. ra Etelä— rOt11!1 a bikakoski taden jj Ltitkjmj S23 a unnitoltaos— ‘6 a J 141 “1 1 31 .ic’eJ 1 a. II’ 1 t-uuJe • - .; •_ iii h 40 (Jos Behning, A.L. 1928. Das Leben der Volga. Binnengew55 5 1-162. Brown, S.-D. 1973. Site Variaj in Littoraj Periphyton Populatjons: Correjatjon and Regressj with Enrivopntaj Factors. Int. Revije ges. Hydrobioj. 58: 37—46l. Eloranta P. & Kunnas, S. 1976. A Coinparjson of littoraj periphyt in some lakes of Centraj Finland. Biol. Res. Rep. Univ. JYväskylä 2: 34—50. Eloranta, P. & Kunnas, 5. 1979. The growt and speci Cøflflflunities of the attached algae in a river system in Centraj Finland. Arch. Hydrobjoj 86 (1): 27—44 Hellaweij, J.M. 1978. Bioloqjcaj survejjlance of rivers. A biologj— caj monitoring handbook. Nater Research Centre, Stevenage 332 s. Henrici, A. 1. 1936. Studies of freshwater bacterja. III. Quantitat... ive aspects of the direct microscopjc method. J. Bact. 32: 265—280. Hutchinson, G.E. 1967. A Treatise on Linnojogy. John Wiley & Sons, mc. 1115 s. Järnefelt, H. 1958. Vesjeinme luonnontalous Helsinki. 325 5. Marcus, M.D. 1980. Periphytjc coaununity response to chronjc nutrjent enricJent by a reservoir discharge Ecology, 61 (2), 387399. MUller, P. 1980. Effects of artificiaj acidification on the growt of Perifyton. Can. J. Pisti. Aquat. Sci. 37: 55—363. Persson, P.—E. 1981. The etiology of muddy odour in water and fish. Finnish Fisheries Research 4: 1-j3 Seppovaara, 0. 197j. The effect on fisti of the mass development of brackish water plankton. Agua Fenniaa 197l 118-129. Weitzei, R.L. 1979 Periphyton Measurements and Applications Methods and Measurements of Periphyton Communities. A Review, ASTM STP 690, 3—33. Yount, 1956. Factors that control specjes nwpber in Silver gs, lorida, Limnoj.. Oceanogr. 1: 286—295. rin Sp Liite Peri tonto1k5t Siika3oelLa kesällii 3 1923 ,0 YlcrOfvli ali:a 023, In 29,,2323.6.t8O 1. 8 2310, y1 2. oa, a a R:ntsa 4. Paavola 5. SiikackZ 2. 3. 23 2. . 3u 813u0, Pantoli a’oa k cai 7J1j;a, 23 Pljua, :a cr102 ala — - 68 1. 33 62 53 21 8 66 89 72 loppu 2 4 11.1 18.7 15.2 18.2 19.8 20.5 8 13 2023 12 0 .7 — / 0 1 3 2 . 62 34 3 ;.3 2 3 6.6 i•,3 2116 21.3 7C) 19.5 0’) Srikaoki 6 3 22 0 22.0 19.2 1) 22 0 22.0 22.3 15.5 17.5 17.2 16.9 16.3 11,5 17.2 239 23 3 12.4 13.8 12.7 2i -11: .3 2. 31300 2 3, 4. 5. U juo, ala 4 ntsila Paavola Slikaiok 20.3 ‘233 2. 3. 4. 5. 0. 6.1 12... o 02oppu 123 31 32 1.2 2 1 14 63 0 68 3 3 0 32 23 3 6 i 23 Jl]ua al Raatsala Paavola 8 iP’jok; o4 66 36 61 24 3 1 42 Liite 2 Perifytontulokset Siikakoskelta kesällä 1980 haihdutusäännös 27, 5.—16.6. 1980 Siikakoski 1 Kellankoski 2 Vanginvirta 3 4.6 hehkutus— häviö klorofylli m/m2 49 55 — — 0.5 56 54 1.4 1.4 1.0 2.7 2.5 2.8 55 62 — — 54 62 2.7 62 62 0.7 3.0 1,0 0,6 7,4 2.0 5.7 3.8 4,1 0.3 — — 1.2 0.4 2.2 2.6 1.6 Siikakoski 1 Kellankoski 2 Vanginvirta 3 3.3 1.2 0.8 0.8 29.7.—19.8. Siikakoski 1 Kellankoski 2 9.3 3.8 l6.6.—9.7. Siikakoski 1 Kellankoski 2 Vamgiiwirta 3 Qfm3/s) alku loppu t° alku loppu 7.5 •/)•• alku loppu 9.0 13.4 14.0 18.4 10 8 11 8 13.8 14.0 18.4 19.2 19.1 19.2 8 11 8 6 14 11 19.2 19.1 19.2 23.3 22.6 22.2 6 14 11 6 10 11 23.3 22.6 22.2 19.3 19.0 7 6 10 10 11.— 19.3 19.0 14.0 14.0 — 11 — 9.7.—29.7. — 62 62 62 63 — — 62— 19,8.—8,9. Siikakoski 1 Kellankoski 2 Vanginvirta 3 5.4 4.6 — — — — 2.7 5,9 63 67 — — — — 7 10 5 13 — 43 Liite 3 Perifytontulokset Virojoelta kesällä 1980 haihdutusjäännös hehkutusliäviö kloroqlli 6.3 14.0 1.8 2.9 11.9 15.9 9.6. —30.6. Virojoki 1 9.1 3.1 22.5 4.6 30.6 .—21 .7. Virojoki 1 Virojoki 2 5.5 4.4 3.5 3.3 20.2 29.7 21,7.-li .8. Virojoki 1 Virojoki 2 12.8 11.4 3.2 4.5 17.2 10.8 11 8 —1 9 Virojoki 1 Virojoki 2 5.5 5.1 2.0 1.5 19.2 5.8 1,9 ,—18.9. Virojoki 1 Virojoki 2 9.9 7.3 2.9 2.1 21.1 11.7 14 ,5,—9 Virojoki Virojoki , 1980 1 2 44 Liite 4 Perifytontulokset Etelä—Saimaalta kesällä 1980 20.8.-l1.9.1980 asema haihdutus— hehkutusjäännös häviö g/m2 klorofylli m/m2 P iq/1 / N ig/l Na rng/1 / näkö syvyys m 1 pystylevy vaakalevy 2.6 10.9 1.4 7.4 6.5 15.2 10 290 3.2 3.10 II pystylevy vaakalevy 3.4 10.3 1.0 6.3 40.0 46.7 40 490 11.0 1.80 III pystylevy vaakalevy 2.3 8.6 0.8 4.1 28.3 75.0 49 530 10.6 2.00 IV pystylevy vaakalevy 3.3 13.5 1.4 7.9 26.7 51.7 50 620 11.4 1.60 V pystylevy vaakalevy 2.4 17.5 0.9 11.3 36.7 46.7 53 540 10.6 2.00 VI pystylevy vaakalevy 4.3 10.2 1.9 5.2 43.3 76.7 41 490 9.5 2.30 VII pystylevy vaakalevy 2.5 7.8 0.7 4.0 35.0 48.3 37 440 8.0 2.50 On 1 0 c 0% ei DEl titO 0410 47 TEKOALTAIDEN KALOJEN ELOHOPEAPITOISUUDET V. 1980 JA ARVIO PITOISUUKSIEN KEHITTYMISESTX s ISflLfl±1tETnfo : . Sivu . : O 1 Johdanto 2 3O Aieisto ja menetelmät 3.1 3.2 .. 49 . O : O . .::. Tplökset Elohöpeapitoisuudet eri altaiden kaloissa, Kalojen elohopeapitoisuuden yhteys altaiden cminaisuuksiin Kalojen elohopeapitoisuuden seflttä*iinen askeltavan regressioanalyysin avulla Arvio hauen elohopeapitoisuuksien kehittymisestä eri altailla 61 Tulosten tarkastelu Altaan ikä Säännöstely Kanialliset tekijät Maaperän vaikutus 62 62 63 64 65 Kirjallisuus 67 Liitteet 70 O O . . . 3.3 3.4 4 4.1 4.2 4.3 4.4 . 51 51 55 59 48 ALKUSANAT Tämän tutkimuksen kalanäytteet keräsi Vaasan, Kokkolan, Oulun ja Lapin vesipiirien sekä Kemijoki Oy:n kenttähenkilökunta. Haukien ikämääritykset suoritti PK Lasse Hyytinen ja näyttei den analysoinnista vastasivat P14 Olli Järvinen, P14 Georg Alf tan ja fil.yo Pirjo Lehtinen. Aineiston käsittelyssä ja käsikirjoituksen tarkastuksessa arvokasta apua ja neuvoja antoivat IOIT Reino Laaksonen, fil.yo Väinö Malm, M%T Pertti Heinonen, P14 Veijo Miettinen, MMK Kaarle Kenttämies ja P14 Olli Järvinen. Helsingissä joulukuussa 1981 Matti Verta 49 J 0 H 0 A 0 T 0 Teollisuuden elohopeapäästöistä aloitettujen elohopeatutki— musten yhteydessä todettiin eräiden Itä- ja Pohjois—Suomen elohopeapäästöjen ulkopuolisten järvien hauissa korkeita Kohonneiden pitoisuuksien arveltiin elohopeapitoisuuksia. johtuvan lähinnä kallio- ja maaperätekijöistä, koska eräillä kanadalaisilla ja ruotsalaisilla järvillä oli saatu tätä teoriaa tukevia tutkimustuloksia (Aihonen 1972, Miettinen Myös tällaisten järvien kaloja syövien ihmisten hiuk— 1972) sissa ja veressä todettiin kohonneita elohopeapitoisuuksia Koska ihmistutkirnuksissa ei voitu osoittaa (Sumari 1972). kalaelohopeasta olevan suoranaista haittaa kuluttajille eivät viranomaiset katsoneet aiheelliseksi laajentaa tutkimuksia. Vesihallitus on kuitenkin seurannut pitoisuustasoja niissä Vuonna järvissä, joissa kohonneita pitoisuuksia todettiin. taan seuran ien isuuks inepito 1978 aloitettuun kalojen jäämäa POhjan— aita tekoalt mia muuta otettiin tutkimuskohteiksi myös Kun näiden altaiden hauista todettiin kohonneita maalta, elohopeapitoisuuksia laajennettiin tutkimus koskemaan useim— pia maamme tekoaltaita ja säännösteltyjä järviä (Lääkintöhal litus 1980, Vesihallitus ja Lääkintöhallitus 1980 ja 1981, Lodenius et al. 1981, Verta 1981) . 1970-luvun lopussa saatiin myös viitteitä kalojen elohopea pitoisuuksien kohoamisesta tekojärvien ja raakavesialtaiden kaloissa USA:ssa ja Kanadassa (Potter et al. 1975, Abernathy ja Cumbie 1977, Bodaly ja Hecky 1979, Cox et al. 1979, r4eis• Sekä teoreettisin laskelmin (Potter et al. ter et ali 1979). 1975) että luonnossa tehtyjen havaintojen avulla (Cox et ali 1979, Meister et ali 1379) on pystytty osoittamaan, että maan pintakerros sisältää riittävästi elohopeaa, jotta se pystyy aiheuttamaan havaitun pitoisuuksien kohoamisen kaloissa. Tässä tutkimuksessa on tarkasteltu kaikkia vesihallituksen ja lääkintöhallituksen v. 1980 suorittarnia tekoaltaiden ka Samoin on pyritty selittämään lojen elohopeatutkimuksia. eri altaiden kalojen elohopeapitoisuuksien eroja niiden hyd rolojisista ja maaperästä, säännöstelystä ja vedenlaadusta johtuvista tekijöistä, jotka olivat eri altaista käytettävis Tämän tutki sä syksyllä 1980 ilman uusia kenttätutkimuksia. veden— kerätty muksen kanssa samanaikaisesti on kesällä 1981 kaikil lähes laatua, kalastoa ja maaperää koskevaa aineistoa tausta— mman ta v. 1980 tutkituilta altailta nykyistä kattava aineiston saamiseksi. 2 AINEISTO JA MENETELMÄT Suomessa oli v. 1980 yhteensä 36 tekoallasta, joista puolet oli rakennettu virkistyskäyttöä, vesihuoltoa tai kastelua varten ja puolet tulvasuojelun ja voimatalouden tarpeisiin. Rakenteilla oli kaksi ja suunnitteilla 21 tekoallasta (Vesi Virkistyskäyttöä ja vesihuoltoa varten ra— hallitus 1980). kennetut altaat olivat Haapajärven allasta lukuunottamatta Tässä tutkimuk pieniä, pinta—alaltaan alle 50 hehtaaria. sessa keskityttiin tulvasuojelun ja voimatalouden käyttö- tarpej- ‘Xtei iakenne’tuthjn a..taisijn azht,lj, y’ide°t. 117 joiden Pinta—ala Uejyn0 1]taat z..’ ra]tnrGT,..,,j rasatsj metsä- ja suoa],ueil... le, “stä J’1tu’ otta nt. o,at (leensä matalia. Säännöstely... s on trza,,,16 ss a salwjj 5aarpj kuin keskisr,s Liite ..). Altaat rastear. kevdttujvjen aikana, ja niiden pinta pyr tdq tä- r’t kor’-eana seuraa1,an vuoden alkuun saa,..h. Kev&tt l- elia altaijen ollessa vielä jään peittä— i4 ne tyhjennetn ..aites koi:onaan Useinissa altaissa ve den tooreettjncji viipynä on Ilse vuosi. Kdytänn55 vesi dusiuI-at tdyiei 1csci kci äälj,a. Muina vuoJenaijcoi viipy— m.. on tecreetttsta piL.sj (Kenttjes 1950). . p aren tiiavuuaep ja pienen viipy— Vo.Lmakkan män ))hclosta ..eJ’o-ltaat DOakkeavat suuresti luonnonj,,istä _tafl ja cdeniaedultaan kerrostufletsQud n at ‘eden pd j hap?ii.jtoisuus ovat pienepp kuin Tekoaltaj lU0flflflä1j, mutta “e’uiaiainen hapenjculutus DM ) ja väri (CO y st _n ai n or sekä kiintja3fleez o sj k fa o is k na a raudan ‘oko Pitlisuudet ovat a’Iiretnat Alta’iseen tulevan veden laatu se littää huonosti altaasta 9OLstuvan “oden laatua (Knttpj, 1980). M.tajsta useij1ja an pai..al1ssta kai ataloudelllst merki— tystA. Loican ja Porttloahdan altailla kalasj, v. 1980 aninat— timaisesti 5 1 ralastajea : ot*tarveka_astajk oli dOO—goo. kltdtile l’nastettiin eräinä vuosi yli 5 000 vir— Laaja iltaiden kalansaJ,_in arvo on kist\ska1astup,t viime Vlosina ofl.. aili. wazkkaa ja altaj, kalaa on nnty klakaupjnar mtlj :‘arlcan arvosti vuosittain ‘Mu,.nja ]‘P.; . j a: t •, . ‘c OliJ-ijnjp a apin teko— ij a e’t t iftiOflt: j ‘Gt.’ dlojer elohopeapitoi.. s’.uk0f. j»cflcä ‘iL:Lteet 2 ja 3), joista 312 a27s-j nn vcaj. 3t.akcn tutkimuslaboratori ja 151 näyt.ei- -& ‘ s ‘aJorato(inn kesicuslaboratori Pd15i.1ssa nd”ttelarr l1ankk’isosta htzo1ehtj, vesipiirien S tot. .‘: paao ja tuus ja selicälihaksesta otet tiin kasj, näitepalaa eIohoPeaalflsi varten. Hauista rnääritettjjn .isäksl sikuruoja ja SQonun&yttej5 ikä. äVLtcet nz.r1 3PQ.L’-etiit j arlaljsoitt_n sPekcrofotc».aetri__ä v; &ähCv, er.’cc:j.’j Cv t.3en sek VC5ihafljtuksess että taaaa1:tGzvcys b’ . a.,x lon kas.; joj ooratoriossa Eeskim&mn Jota kuua..,.bzESt ä tehtiin rannakkaiäär_tys. - e fltyt1-ee ‘rt Ljc. fla1js 17 kalanditteen elo— jatsa Laboiatoj,q5 (kuva 1). Koko ai— w cjc, hUcainonjtton Tte- a3.t iksen oaalt a1 G1i»it C,l3 rnq cg sauLer,,at kuin nuiden. Suu— cr,’ oli a joissa oli suur3,at pitoi— stiude:, ‘siha 11 Itulsor. Laboratorion nr o’ kesJcimrin 0,03 mq,’J’q ‘Järvinen 1980). nzpeat)itoisuus Ot)( nC) 51 3,0 VH mg /k g 2,5 2,0 1,5 1,0 VH /TuLIHab. VH / KT L 0,5 0 0 05 1 ,0 1 .5 2,0 MUUT mg/kg 3,0 Kuva 1. Vesihallituksen laboratorion ja muiden laboratorioi— den rinnakkaismääritykset kalojen selkälihaksen elohopea pitoisuudesta, VH vesihallituksen laboratorio, VTT/Kem VTT, Kemian laboratorio, VTT/Eli = VTT, Elintarvikelaborato rio, Tullilab = Tullilaboratorio ja KTL = Kansanterveys— laboratorion keskuslaboratorjo, (Järvinen 1980) 3 TULOKSET 3.1 ELOHOPEÄPITOISUUDET ERI ALTÄIDEN KÄLOISSÄ Suurimmat pitoisuudet todettiin Etelä-Pohjanmaalta Kalajärven, Hirvijärven, Varpulan ja Kivi- ja Levalanimen altaissa ja pie nimmat Keski— ja Pohjois—Pohjanmaan Settijarven ja Haapajar— ven altaissa Tekoaltaissa todetut pitoisuudet olivat yleen— sa huomattaiasti korkeammat kuin vertailualueilla (taulukko 1, kuva 2), Tosin myös kahdella vertailualueella, Kemijär— vellä ja Kuortaneenjärvellä, suurimmat keskimääräiset pitoi suudet jollakin kalalajilla ylittivät 0,5 mg/kg. Ältaiden välittömästä läheisyydestä sekä niiden ylä- että alapuolista vesistä pyydetyissä kaloissa tavattiin yleensä samaa suuruus luokkaa olevia pitoisuuksia kuin altaissa, Hauen, mateen ja ahvenen pitoisuudet olivat yleensä samaa tasoa, T-testillä mitattaessa ei yhdessäkään tapauksessa hauen ja mateen pltoisuuksien välillä todettu merkitsevää eroa. •) ‘ 2,0 Hg mg/kg 1,5 1,0 0,5 0 1 2 3 1+ 6 7 8 9 10 1112 1% 15 16 17 18 0,5 0 19 2021 23 EteIö Pohjanmaa 2% 25 26 2728 Keski Pohjanmaa 29 30 31 32 3334 Pohjoi s Lappi Pohjanmaa Kuva 2 Haukien elohopeapitoisuus (keskiarvo) eri tekoaitais sa ja vertailuvesistöissä. Numerointi viittaa liitteisiin 2 ja 3. 53 Taulukko 1. Tekoaltaat ja vertailuvesistöt luokiteltuna hauen, mateen tai ahvenen keskimääräisen elohopeapitoisuuden mukaan. (Luokitus sen kalalajin perusteella jossa todettiin suurimmat pitoisuudet). Tekoaltaat Pitoisuusluokka Vertailuves istöt ••• 5 9 2 1 5 6 alle 0,25 mg/kg 0,26—0,50 0,51—1,0 Hauen ja mateen elohopeapitoisuuksien yhteyttä kalan oainoon tutkittiin korrelaatio- ja regressioanalyysien avulla. Line— aarisen regression fy ax+b) todettiin selittävän pitosuuk— sia yhtä hyvin tai paremmin kuin epälineaarisen fy ax tai log y = log a + b loq x) Havaintojen pieni määrä allasta kohti ja joissakin tapauksissa kalojen koon pieni vaihtelu vaikeutti korrelaatioiden esiintuloa. Yleensä elohopeapitoi— suudet suurenivat kalojen painon noustessa. Tutkituista 21 lineaarisesta regressiosta oli kymmenellä korkea korrelaatio— kerroin (r = 0,609—0,918) Näistä kahdeksan oli tilastolli sesti vähintään lähes merkitseviä (kuvat 3 ja 4). Mateelle tutkittiin kymmenen lineaarista regressiota, joista vain kahdella oli korkea korrelaatiokerroin (r = 0,773-0,837) ja jotka olivat tilastollisesti vähintään lähes merkitseviä. . . Viiden tekoaltaan hauista oli käytettävissä tuloksia sekä keväältä ja syksyltä. Kalajärven ja Hirvijärven haukien elohopeapitoisuuksien keskiarvot olivat keväällä erittäin merkitsevästi suuremmat kuin syksyllä ja Porttipahdan hau— kien lähes merkitsevästi suuremmat: Kalajärvi Hirvijärvi Porttipahta t-arvo 4,442 4,848 2,711 vap.ast. 19 16 23 P 0,001 (0,001 .0,05 Uljuan ja Venetjärven haukien elohopeapitoisuuksien keskiar— vot eivät eronneet merkitsevästi näinä vuodenaikoina (kuva 4) Tutkittujen haukien ikä vaihteli kahdesta kuuteen vuoteen Etenkin altaissa, joissa elohopeapitoisuudet olivat suuret, näkyi pitoisuuksien kasvu kalojen iän mukana (kuva 5) Kalajärven ja Hirvijärven altaiden hauissa saman ikäluokan kalat sisalsivät syksyllä vähemmän elohopeaa kuin keväällä. Sen sijaan Venetjärven ja Uljuan kaloissa ei voitu todeta samaa (vrt, kuva 3) . 54 2.5 Kivi jo evaLampi mg/kg Vo’ 2,0 Vssovesi 2 1 .0 Potana Hoer UtOS Kortte 0,5 Ku Hoopojorvi n 0,5 0 1,0 1,5 . 2,5 2,0 3,0 3,5 Paino kg &0 Kuva 3. Haukien elohopeapitoisuuden riippuvuus kalan pai Korrelaatiokerrointen merkitse nosta eräillä altailla. 0,05, vyys: 0,1, < pSO,0O1. p, p o 3,0 — flg mg/kg Kalajärvi kevät 2.5 2,0 1,5 Hirvijärui syksy 1,0 Parttipohta kevät evat 0,5 Uljua syksy 0 0,5 1,0 tS 2,0 2,5 3,0 Paino kg 3.5 Kuva 4. Haukien elohopeapitoisuuden riippuvuus kalan pai nosta eri vuodenajkojna. Korrelaatjokertojmien merkitse— vyys: 0,1, n 0,001. p p < 0,05, 0,01, * p 55 3.6 - Kalajärvi 25 2.0 Varpub O 1.5 Ylasavesi Venetjärvi Patana 1.0 Porttipahta Hitaperä Juurfldca Korpinen Kortteinen 0.5 ,...—‘ 0- 2 2+ 3 Haapajärvi 3. 6 6. 5 5. 6 Ikä a Kuva 5. Hauen elohopeapitoisuuden riippuvuus kalan iästä (2 = pyydetty keväällä, 2+ = pyydetty syksyllä). 3.2 KALOJEN EWHOPEAPITOISUUDEN YHTEYS ALTAIDEN OMINAISUUKSIIN Korrelaatioanalyysillä tutkittiin hauen ja mateen elohopea pitoisuuden yhteyttä altaiden ominaisuuksiin (liite 1) ja. yeden laatuun (liite 4). Tätä varten laskettiin kullekin altaalle ominainen 1 kg:n “vakiohauen” ja 0,5 kg:n “vakio— mateen” elohopeapitoisuus lineaarisella regressioanalyysillä (taulukko 2). Kalojen pienestä koosta tai koon vaihteluita johtuen ei kaikille altaille saatu arvoja. Korrelaatioaha— lyysi suoritettiin siten, että vain täydelliset havaintoparit .4 . otettiin laskentaan mukaan. .. . . . . . . . Tarkastelluista altaiden teknisistä ominaisuuksista (altaan ikä, pinta—ala, tilavuus, keskisyvyys, teoreettinen viipyä, turvemaiden osuus pohjapinta-alasta, säännöstelyn tehokkuus) . .; i 56 Tauluj-k) 2. 1 kq” “vakiohaten’ ja 0,5 kg:n “vikioirateen” pitoisuudet altaittain (mq/kq). Alias 1. 2. 3. 4. 3. Bauki (1,0 kg) Made (0,5 kg) 1,9 1,7 1,3 1,1 Kalajärvi Hirvijärvi Varpula Kivi- ja Levalainpi Pttkämö — 1,9 0,49 6. 7. 8. 9. 10. Patana Venetjärvi Vissavesj Korpire Juurtl-anjär,i 11. 12. 13. 14. 15. Hautaperä Kuonanjarvi Settijärvi Korttoinen Uljua 0,51 0,4E 16 17. 18. Haapajärvi Lokka Porttipahta 0,79 1,4 1,2 1,5 0,79 0,81 0,48 1,4 .. 0,24 0,29 0.23 0,34 0,43 0,78 0,23 0,76 vain täita ja syvyyjsuuna tapahtuvalla säännöstelyilä tuntu ‘.. trar werkitys4-ä kaiojar lohopeapitoisuutien Kos sa iän vaikutus ka..ojcn eInh.opeapitoisuuteen vojjaan lettaa Lvan l.gaxitnjn siten, että uusissa altaissa ka— lojen Ditoisuudet pienene’,ät altaan iän kasvaessa nopeanunin kui’i Janroissa, iasbcttjj työs I0qaritmjkorjatu iän korre— I.aatiot otohopeapitoisuuksiir (taulukko 3, kuvat 6 ja 7). Altaiden veden värin ja kemialjisen hapentarpeen kasvaessa ja happipitojsuude.i a p11 arvor pielotessä kasvoivat kalojen eiohopeapitoisuudet (taulukko 3, kuva 8). Altaissa veden värin ja COD arvon saihtelut kuvasivat lahinnä veden liuen— zieE.n humuksell%aärän vaihtelua. Tämä näkyi siinä, että vä— rir ja COD crvoii noustessa happipitoisuus ja p11 alenivat il.neiceJu Brgaanjse aineen hajoamise johtuep (tauluno 3). Väriltä ja CODM •arvolLa]i myös yhteys typpaitoisuut (r = 0.410* ja ‘ . (‘.604 ) mutta ei yhteyttä johtokr alkaflntejy 3ikä raulan kanssa. Yiteisin: vclen lidur )minaisuuksina kaikissa altaissa, ‘ider aukien eloia3pea3itoisuudet ylittivät 1,0 mg/k oli— !1I t V 0 WT/1 220 1% t p11 ,Q 57 2,5 Hg mg/kg 2,0 1,5 1,0 -0,705 0,5 r - 0, 630 0 0 5 Kuva 6. Hauen altaan iästä. 2.0 Hg mg/kg 10 (1,0 kg) 15 kä a 20 elohopeapitoisuuden riippuvuus r 0,641 1,5 0 0,5 0 0 0 0 0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 SäQnnostelyvali m / keskisyvyys m Kuva 7. Hauen (1,0 kg) altaan säännöstelystä. 2,5 elohopeapitoisuuden riippuvuus Ehtojen toteutuminen ei aina merkinnyt, että haukien elohopea pitoisuudet ylittivät 1,0 mg/kg. Niinpä Juurikanjärvessä kaikki kolme vedenlaatuehtoa täyttyivät, mutta silti elohopea pitoisuudet jäivät alle 1,0 mg/kg. Keskimääräinen veden laa tu näiden kolmen vedenlaatutekijän osalta, kun altaat luoki— teltiin haukien elohopeapitoisuuksien mukaan eri ryhmiin, oli: haukien elohopeapitoisuus mg/kg 1,0 0, 5—0,99 ‘ 0,5 CODM o2mg2i 34 24 21 väri pH Pt mg/l 305 225 200 5,5 6,0 6,3 u !2 1< 0å 0 1- 9. CI Ci rn -4 1• 1•. •1 n —4 r 1• m 1 r. d XI t 0 UI 0’ 3 0 ja’ 4 0 0 0 0 e 0 UI ‘, en 4 0 0 D — — 0 II 0 j•1 b 1 (0 O ? 0 -. ‘On 4J -I C’I oli 0 å O 0 0 •J%1 ‘Vie ui” t% .k’%t<t% .J’Cia.. n-Jc 1 c.00 1 .oÖOo 1 1 0 1 1 II ‘JOi.. C..hOtU’ %I•u<4. [L .jU3< - ‘ri 1 4’ — no tiJ ui e - o. II Ø% 1 on 91 019I mtdt -i0 — • w. pro — — cc -% 1—- O” 4’ $2. 0) Ci” • —c bO 1- 1 0% 3 r 1- 1. I’ .21 ,1 .0 .‘LITEPI INEN ASKLIIAVAN .3 1(4 OTF 1 RL,RXSSIOMAflfoI. 112 Zt Askcltavalla rcgrcLsioanelyysi.llä, jossa selittijinä olivat altaan eri oilnaj’uidct (laite 1), pyrittiin löytämään malli, joki pathaiten Ee1t’d4 tlojer olobopeapitoisuutta. Malliin ielittiin m uttujat, jo...den 1’ arn oli tilastollisesti lähes merkitsevä ( s riski taso . 1skeltavan regressioanalyysin tulokeeia sa tiir ‘i dlot. 11q11 -t —1,4) 1 jflv —s , j 1ssa 1.) aO 6, . Hc • ltcd JIsJ — 55 — (2) 1 ite 4) kijtettiin selittäjinä 1=0,6) 0 027 02(P(MJ1 joissa• ,115 .lta iki (a) Altaan todettu syvyyssaännöstelytehokkuus :;nr t] Ui m , keakisyvyys, m = 0034aJ-’3a - (1) aucn e hopeapitoisuus atecr eltoreapitoisuus a ; g uorcpaiioi) lun vedcnla’.ut2kljoit saatiin: Hg ,b2 SS + 1,79, R =0,827 ja t 1,76, ji (3) = 0 515 (4) Hg1 ovt kutcn edellä ja ji . CJD J.taan vesipatsaan keskimääräinen arvo (02 mg/1) 4 n pohjan y äpuolasen vesikerroksen i cskir1äräinen hapen kyllastysprosent 02(PjIIJs) Seuraavaxsi n t iin aian ja itateen elohopeapitoisuuksia selittärään aIsll , jaa sisältäisi sekä altaan teknisiä ominai..,uoksi., ctt eJcn laatuterijOitä. Hauelle saatiin parnaaksi y ti 3 0,0 9 rj ja 1,1 - x IS + ) + 1 13, R= 0,852 (5) oist use sa o. 1f. ÷ 1) —1,’ Hq11 j3issa. pH r ), 8 1 , 6,62, R — 0,862 (6) IKä ja 10 ova: kuUn edellä ja Altaan veden keskimääräinen pH-arvo 4atten ei i.’sant r 0,636 i ‘ (‘40 “ ‘7” ‘,Åutts kuvasi parhaiten yhtälö: )itWJt) 6,794 ia;(DG -‘ 1) + 1,92, (7) 13sa: Hg,1, (]) O(POHJk) SS, jd 1111. ovat kuten edellä. /5 selittivät k yhtä hyvin ¾) altaiden kaakaon elohopeaptoesuutta. Yktälöt nä ttivät kuitonkin ylensa yliaraioiaan pitoisuuksia Poh— jis Pohja iaall’ ja e 1 1 civan i ulan pitotsuuksia niissä Et lä ojanman alta a j iss o1 todettu suurirnat elo— toAli udct p a cr t-pa idssa Lau1kko 4), Selvim— an y Al1 t + 63 vioi’at Uijuan 1i 109 ) ja Hauta— ä+ ( 18 85 ) iarioiva Porttio hden (— 21 ¾) hauk’e i eokopa. ;t ibuuksia Yntältit , ‘) (371. Taulukko 4. Ältaiden hauhien L9sk :jt lokooeaul isuadet Alias l ¾ tai trnu/h toäetut la regressiornalleilla .riskettu lö(5) oma Lonettu •••YLLi 1, 2 3 4. 5. 6. 7. 8. kala Alii 1 rvijarv Varpula Kivi— a avaiamp1 Pitääliö 9 0 0.88 0./e 1,0 0 .06 4 99 0 .89 +11 —3% 0.80 0.91 1 6 .94 a 10Tt e L8 12 1.9 1.9 0.95 0.’ Patana Veretjärvi Vissavesi Korrirri 11. ilantal 2. Y yl%dilöjS) ero % 13 81 vtt.a —9 -2¾ r -01 0 2 niuodos 6 1 1+ pap taa1 L3 avar 0.34 1.41 j+ nau i 0.53 0.41 0.34 +48 +33 0,/1 0.75 +39 +63 ±56 0.32 0 .50 —6 ±16 —56 0.41 —47 ‘ Y .7 1 ., : no 0, rio 7 9 1 1 . r haaun e;ohooeapitui— Alvät olAlet rukana yhtälöitä TäL eri yhtälöt ennus— r’ y itta e ur avasLi ‘vrt. liite 2) j Tart. a itkjr ±1 —35 .2 0 64 0.62 ±60 46 C. Haapakcski 2. LAlka 18. Porttaaahea 0 0.60 en U lJua —5 —29 it 7 ei Lalo () ey 1. ii ai vioi t iyd. ‘7’ 1.i 1 .ra »‘10 Yl talö (6) tyyd liarvioi tyyd. II 1 i)i ‘.‘ ‘1 taru loi ijon ma teiden ciohoueanituisuu— 61 den vaihtelusta ja näytti ennustavan varsin hyvin altaiden mateiden itoisuudet Porttipahtaa lukuunottamatta (taulukko Yhtälö (2) viiarvioi runsaasti mateen prtoisuuksia Pohois—Pohianmaan altaissa. Hyvästä selittävyysasteesta huolimatta yhtälöiden (5) , (6) ja (7) käyttö arvioitaessa kalojen elohopeapitoisuuden kehit tymistä altaissa on vaikeaa, koska ne edellyttävät arvioita veden laadun kehittymisestä. Sen sijaan ne soveltuvat kalo— jen elohopeapitoisuuden arvioimiseen, kun altaan veden laatu tunnetaan. Yktälö (1) soveltuu parhaiten haukien elohopea— pitoisuuden kehityksen ennustamiseen altaissa, koska sen selittäjät (ikä, syvyyssäännöstely) voidaan olettaa tunne— uiksi, Taulukko 5. Altaiden mateiden (0.5 kg) todetut ja regressio— malleilia lasketut eiohpeapitoisuudet (mg/kg) Allas Tcdettu laskettu lö(2)o%lö(7)o% 1. 2. JKalajärvi H1xvijärvi 3. 4. 5, \7arpuia kivi— ja kkra]aunoi Pitkäird 6. Patuna \7enetjärvi 1.5 7. 8. 9. 10. Vissavesi Korpinen Juurikanjäxvi 11. 12. 13. 14. 15. Hautaperä Kuonanjärvi Settijärvi Kortteinen Uljua 16. 17. 18. Haapajärvi Lakka Porttipehta 1.3 L2 LI L3 0.83 —8 0 L5 LO .. — 0.49 0,22 —55 1.2 0.83 1.3 0.83 1,8 0.99 LI .. .. .. .. .. 1.4 1,1 0,5$ 0.56 .. 0.24 0.29 0.23 0.83 0.91 0.23 0.21 0.24 0.17 .. 0.76 . —31 -13 .. — — —21 — +120 +186 +296 —9 — —3$ +15 —9 — 1.1 0.49 — 0 1.3 1.4 1.5 1.4 0.17 ±8 —7 1.1 0.15 0.13 —21 — — — — —46 — — 0.34 ±48 0.20 0.11 0.27 —13 — —64 3.4 ÄRVIQ HÄUEN ELOHQPEAPITOISUUKSIEN KEHITTYMISEST1I ERI ÄLTAILLA Taulukossa 6 on esitetty yhtälöllä (1) laskettu arvio haukien elohopeapitoisuuden kehittyviselle altaissa vuoteen 1985 men nessä kahdella säännöstelyvaihtoehdolla. Uljuan ja Rauta— perän kohdärta yhtälön avulla saatu arvio lienee liian pes etu) fz ison L taulukko 4) Tuloksiin on vlcuns3iki n suh— taniuttoo. varaukseila suuraavi eta syi etä . . ih Lä 17) nerue tuiu vain 13 altaas te tehtyihin havaintoihin, u v ir h1 oc11aIcn ‘‘i 62 2) Yhtälön selittävyysaste oli kalihrointivaiheessa 68 %, ja havaintoaineiston vähäisyydestä johtuen yhtälöä ei voitu testata. 3) Säännöstelyä muutettaessa on epävarmaa, onko vaikutus samanlainen, jos uutta säännöstelyä olisi toteutettu altaan perustamisesta alkaen. 4) Säännöstelytehokkuuden vaikutus saattaa riippua altaan iästä, jolloin säännöstelyn muutoksen vaikutus on eri lainen eri ikäisissä altaissa, 5) Yhtälö ei huomioi luonnontilaista elohopeapitoisuutta, vaan aikaa pidentämällä ja/tai säännöstelyä pienentämällä pienenevät pitoisuudet nopeasti alle luonnontilaisen ta son 6) Yhtälöä muodostettaessa ei ole voitu ottaa huomioon hyd rologisesti erilaisten vuosien aiheuttamaa vaihtelua haukien elohopeapitoisuuksissa. Yhtälön (1) voidaankin katsoa soveltuvan haukien elohopea pitoisuuden arvioimiseen vain altailla, joiden ikä on 3-15 vuotta ja säännöstelytehokkuus (säännöstelyväli, m/keskisy vyys, m) on n. 0,3—2,0. Taulukko 6. Arvio 1 kg:n hauen elohopeapitoisuuden muuttumisesta altaissa vuoteen 1985 mennessä eri säännöstelnaihtoehdoilla. Arvio on tehty vain altaille, joiden ikä v. 1985 on 3-15. Alle 0.4 mg/kg laskentatuloksia ei ole ilmoitettu. Allas 1. 2. 3. 4. 5. 11. 13, 15. 18. 4 4 Pitoisuus v. 1980_(mg/kg) Pitoisuus v. 1985 (mg/kg) tcxiettu laskettu nykyinen säännöstely östel5eni Kalajärvi Hirvijärri Varpula Kivi— ja Levalampi Pitkämö 1.9 1.7 Hautaperä Settijärvi Uljua Porttipahta 0.81 . . 1.9 .. . , 0.46 0.78 1.8 1.3 1.3 1.6 0.48 1.3 1.0 1.3 1.0 0.4 0.8 0.6 0.8 0.7 0.4 1,5 0.69 0.96 0.62 1,1 0.5 0.7 0.4 0.7 <0.4 <0.4 <0.4 < T U L 0 5 T E N . .1 ALTAAN IKä Suomessa joidenkin tekoaltaiden hauissa ja mateissa todetut elohopeapitoisuudet olivat suuria verrattuna USA:n ja Kanadan 63 tekoaltaista tehtyihin havaintoihin (Potter et al. 1975, Abernathy ja Cumbie 1977, Bodaly ja Hecky 1979, Cox et al. 1979, Meister .et al. 1979, Phillips 1980).. Edeflis*stä vain Abernathy ja Cwnbie r4portoivat suurempia pitoistuksia basiin (Largemouth Bass) lihaksessa Lake Hicasseessa tekoaltaan täy— tön jälkeisenä vuotena ja Lake Keoweessa neljä vuotta altaan täytön jälkeen. Yleensä on arvioitu, että kalojen elohopea— pitoisuudet pysyvät kohonneina vain joitakin vuosia ,aitaan täytön jälkeen (Abernathy ja Cumbie 1977, Cox et a1. 1979, Meister et al. 1979). .Abernathy :ja Cumbie (1977): arvioivat, että syy muutamaa vuot ta.vanhemp.en altaiden kalojen pienentyneisi-in eJ.ohopeapitoi suuksiin on pohjasedimentin muodostuminen anaerobiseksi. Tämä johtaa metyloivien bakteerien aktiivisuuden alenemiseen jatoipaalta elohppean sitoutumiseen rikki- ja orgaanisiksi yhdisteiksi, mikä pitää. sen poissa ravintoketjui,0t4,- Tarkasteltuna esitetyn yhtälön (1) avulla altaan iän vaiku tusta hauen elohopeapitoisuuteen havaitaan, että jos allasta ei säännöstellä lainkaan, olisi 1 kg:n hauen elohopeapitoi suus kolme vuotta altaan perustamisen jälkeen keskimäärin 0,9 mg/kg. Pitoisuus laskisi vertailualueiden tasolle 8—9 vuodessa. Pitoisuuksien lasku olisi alle 0,2 mg/kg vuodessa alkuaikoina ja yli 5 vuotta vanhoissa altaissa alle 0,1 mg/kg vuodesså. Paasivirranet al. (1980) mukaan laskisi:hauen elo— hopeapitoisuus noin puoleen Päijänteessä 15 vuodessa elä— hopeapäästöjen loppumisesta. Yhtälön (1) mukaan olisi hauen elohopeapitoisuuden pieneneminen tekoaltaissa ilman säännös telyä noin kaksi kertaa nopeampaa ja nykyisellä säännöstelyl— lä yhtä nopeaa kuin Päijänteessä. Luonnossa pitoisuuksien alaneminen tuskin on tasaista, mikä johtuu mm. eri vuosien hydrologisten olojen välisistä eroista. Esim. Philips (1930) rapottot. huomattavast& hauen elohopeapitoisuuksien vaihtelusta eri vuosina 40 vuotta van hassa altaassa. 4.2 SÄÄNNCISTELY . . Veden pinnan korkeuden vaihtelun vaikutus elohopean metyloi— tumiseen havaittiin 1970—luvun alussa (Faqerström ja Jernelöv 1972). Kun sedimentti ilmastui joko ruoppauksen, vuoro veden tai muun veden pinnan vaihtelun johdosta, elohopean metyloituminen saattoi olla 1 000-10 000 kertaa “normaalia” metyloitumista nopeampaa. ‘Teflassa säännöstely voi vaikuttaa elohopean kiertoon altaas sa ainakin seuraavista syistä: veden pinnan vaihtelu ja etenkin jääolosuhteet kevättalvel— la lisä%vät rannoilta tapahtuvaa eroosiota, joka puolestaan lisää elohopean huuhtoutumaa sekä metyloivien bakteerien aktiivisuutta altaiden kevättalvinen tyhjennys tekee mahdolliseksi säännöstelyvyöhykkeen pohjan hapettumisen joka vuosi. Tämä suosii aerobisten metyloivien bakteerien toimintaa ja - ...,. . . . - . . 64 estää vähäliukoisten elohopeasuifidien synnyn. Bodaly ja Hecky (1979) esittivät hypoteesin, jonka mukaan rannoilta tapahtuvan eroosion lisäys on pääasiallinen SYY kohonneisiin elohopeapitoisuuksiin tekoaltaiden eliöstössä. He toteavat kuitenkin, että pitoisuuksien suhteellinen nousu eliöstössä voi olla suurempi kuin eroosion suhteellinen li säys, koska orgaanisen aineen huuhtoutuman lisäys kiihdyttää bakteerien kasvunopeutta ja täten myös metyloitumisnopeutta. Yhtälöiden (1) ja (2) mukaan Pohjanmaan ja Lapin tekoaltaiden säännöstely nykyisen käytännön mukaisella keskimääräisellä tehokkuudella (1.3) aiheuttaisi sen, että hauen elohopeapitoi suudet nousisivat keskimäärin 0,8 mg/kg ja mateen 1 mg/kg korkeammiksi kuin ilman säännöstelyä. Näin säännöstely näyt täisi kaksinkertaistavan hauen elohopeapitoisuudet altaan rakentamisen jälkeisinä lähivuosina ja altaan vanhetessa säännöstely hidastaisi elohopeapitoisuuksien laskua. 4,3 KEMIÄLLISET TEKIJÄT Monilla aerobeilla ja anaerobeilla bakteeri- sekä sienilajeil la on kyky metyloida elohopeaa (min. Wood et al. 1968, Jerne Töv 1968, Landner 1971). Laboratoriokokeet vaikutuk seta elohGpean mt7loitumiseen ovat ooittaneet, että metyy— 1 ie1ciopeai1 to ne ;ekä uI]- wulcitumineri kaloihin on sitä Juuiempaa, r-.L:ci pieronpi on veden nar•’-irjit.oiuis (Ta— öit j ie :e 1 v 1 Te: na’t: Ji J pätevän myös teko— a1tais•Li (vrt. i’i Vi). . Hap- vin- elohop ud- ‘-,• 1:. •-•. linen negatii— - -•. • set bak iL näyttäisi ol biset heterc - että anaerobi— -cmisesta. Ilmiö ic.mi. km sel: :tr. 1 ten, että aero— •J.Leerit hajotr.aessaa rgaanista ai ii’:: 7: netta metyloivaL -ii.hen sitoutunutta elohopeaa ja samalla kuluttavat al .appivarastoa. Metyloitumisnopeuden onkin aerobisissa oloissa todettu olevan suuremman kuin anaerobi— sissa (Bisogni ja Lawrence 1975). Itse metyloitumisprosessin on arveltu olevan detoksifikaatiokeino, jolla mikro—organis— mit pääsevät eroon orgaaniseen aineeseen sitoutuneesta eloho— peasta (Fagerström ja Jernelöv 1972, Bisogni ja Lawrence 1975) •. Elohopean biologisen metyloitumisen tuote voi olla joko mono— tai dim’-1ylielohopea (Jensen ja Jernelöv 1968, Wood et al.. 1968. !nometyylielohopea on suhteellisen vesiliukoinen ja vapa:: :eteen rikastuen eläviin organismeihin. Dimetyyl:eloh -a sensijaan haihtuu ilmakehään. Vaikka iamp ui vai--. .-:Ljonkaan metyloitumisen nopeuteen /i.Ll p11 5-, on -‘nH inva ‘.ork-’c—-r. oH n.cvo— pI-I :7 :c-ej..:z ‘ ‘‘1r alr.ea rapantu: -1r:ister Iar j•n a•Litessa o.: r:ic1 li-er •Lnpnu.t:ote 1’-72, Fajertrm Bisogni ja Lawrence 1975). • Veden happamr1udella on viimeaikaisissa tutkimuksissa todettu olevan yhteys nyäs kalojen elohopeapitoisuuksiin siten, että elohopeapitoisuudet kaloissa kohoavat vedEn pH—arvon laskies— sa (Lendne ja Larsaon 1972, Crosset ja kedung 1977, Jerne— löv J978, Hultberg 1978, Håkansscn 1980) (±978) totesi, että Ruotsin luonnonjärvissä: yhden vH—yts;kön lasku kohotra 1 kg : n kauan elohopeapitoi— suutta 0,14—0,35 mg/kq värin lisäys InO Pt mq/1 kohotti 1 kg:n hauen elohopeapitoi— suutta 0,15—0,18 mg/kg. Hullherq — — Kur tekoaltaider kalojen elohopeapitoisuushavainnoista teh tiin sean muittujan reqressioanalyysi, jonka s1ittäjinä olivt veden pH ja väri (r = 0.720 kg:n hauen elohopeapitoi yhder pH-ksikön lasku kohotti suunta 0,55 ng/kg - - värin lisäys 100 Pt nq/l kohtti 1 kq :n hauen elohopeanitoi— suutta 0,32 mq/kg. Värin vaikutus tekoaltaiäen haukien e1okopeaitoisuuteen näyttää siten olevan noin kaksi kertaa ja pII : n vaikutus 2—4 kertaa voimakkaampi kuin Ruotir luonnonjärvissä. On auitenk;n horraLtava, etta kun veden laadun avulla seli— tct—iin haakien elohopeapitoisuuksia tekoaltaissa, saatiin olmakkaimmii rtoisuuksi iii vaikuttavaksi tekijäksi veden COD1 —arvo, ioka peitti alleen sen kanssa korreloivat värin Yhtälön (3) mukaan: ja H:n tvhtälö 3) - COR11—arvon nousu 10 V/l kohotti haukien elohopeapitoi— surttta 0,54 me/kg eli vastasi yhden pH-vksikön laskua. Kun (OD\1 -aron vaihtiu tekoaltaiden välillä kavaa nimen omaan oraarisen aineen pitoisuuien vaihtelua, tärkeimmäksi taiden heukien eiohopsapitoisuuteen vaikuttavaksi te teko kijäksi veeen laadun osalta muodostuisi orgaanisen aineen määrä. 4 . 4 MAAPERäN VAIKUTUS Elohopean sitounuminer maan pintakerro]:sen humukseen on hyvin tunnettua csin. yndersson 1967, Jonasson ja Boyle 1972, 50— veri 1977) j tapahtuu rääasiassa humikse Sä—ryhmien välityk— sc l°6, Jonarron 1970, Pa astr5m ja Jernelöv seä / nJ Orc en;ncr aines—vesi systeemissa elohopea (II)—ionin 1972) iiopuu lähinnä pH:sta siten, että välillä p11 3—6 liikkavuus elohopea (II) on tiukasti humuksen sitoutuneena (Andersson Kun nutkittuen tekoaltaiJen veden pH—arvo vaihteli 1967) uH 5,1—6,7 ja ataiden alle jääneiden maijan pH oli ilmeises ti tätä alhaisenpi (esim. Andersson 1967, Urvas 1980) , on ymmärrettävää, että orgaanisen aineen pitoisuutta ilmaisevat muutrujat musJostuivat tarkaste±ussa kaloJen elonopeapitol Samalla tekijät, jotka lisäävät suudon kannalta tärkeiksi. orgarsen aineen eroosiata rstevyöhykkeestä. kuten säännös telyn ‘oimakkuus, kohottavat myös kalojen elohopeapitoisUuk s ia 66 Tarkastelluilla muuttui ilja ei ole vielä Pystytty tyydyttvä— ti selittämään kalojen eroja eri teko altaissa. Epäselväksi jää esim., miksi kalojen elohopeapitoi... suudet olivat selvästi alhaisempia kuin Soverin (1977) tutkimukset maan pinta— kerroksen elohopeapitoisuuksista eri Puolilla Suomea eivät selitä Pitoisuuseroja tekoaltaissa, sillä elohopeapitoisu,,et otetuissa näytteis olivat alhaisempia kuin otetuissa. Soverin (1977) ilmoit— tama maan pintakerroksen keskimääräinen elohopeapiftisuus (0,099 mg/kg) oli sama kuin niillä Etelä-suen peltomailla todettu (0,097 mg/kg), joilla ei oltu käytetty elohopeapitoi... sia (Rautapää et al. 1979). Turpeen keski määräiseksi elohopeapJtoisuudeksi on arvioitu 0,13 mg/kg (Bysiek et al. 1972) ja peltomaan, jolle on pitkään levitet ty elohopeapitoj5 peittausainetta 0,17 mq/kg (Rautapää et al. 1979). Koska maan pintakerroksesta otetun näytteen elohopeapito5 riippuu olennaisesti orgaanis aineen määrästä näytteess, tulisi alueellisten Pitoisuuserojen selvittämiseksi tarkas tella sekä kuivapaino että orgaanis ainetta kohti. Tällaista tarkastelua ei tehtyjen tutkimusten Perusteella voida suorittaa. 67 KIRJALLISUUS Abernathy, A.R. & Cumbie, P.M. 1977. Mercury Accumulation by Large— mouth Bass (Micropterus salmoides) in Recently Impounded Reservoirs. Bull. Environ. Contam. & Toxicol. 17, 5: 595— 602. Alhonen, P. 1972. Muistio kalavahinkokcmitealle 1.1.1972. 3 . Andersson, A. 1967. Kvicksilvret i marken. Grundförbättrinq 20, 3—4: 95—105. Bisogni, J.J. & Lawrence, A.W. 1975. Kinetics of mercury methylatlon in aerobic and anaerobic aquatic enviromnents • Journal WPCF 47, 1: 135—152. Bodaly, R.A. & Heckey, R.E. 1979. Post—Impoundment Increases in Fish Mercury Levels in the Southern Indian Lake Resenroir, Manitoba, Can. Fish, Mar. Sen,. KS Rep. No 1531, 15 p. Brosset, C. & Svedunq, 1. 1977. Preliminary study of the possibility of a relationship between hiqh acidity in lakes and high mercury content in their fish populations. Institut för Vatten- och Luftvårdsforskning B 378; 13 p. O Bysiek, M., Oertli, R., Salonen, L. & Miettinen, J.K. 1972. £bust— ion of peat as a source of aaiospheric mercury and Cs in Finland. Proc. International Peat Conference, June 1972, Helsinki. Cox, J.A., Carnahan, J., DiNunzio, J., Mccoy, J. & Meister, J. 1979. Source of Mercury in Fish in New tmpoundments. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 23: 779-783. - Fagerstr&, T. & Jernelöv, A. 1972. Some aspects of the quantita€ive ecology of mercury. Water Research 6: 1193-1202. Hultberg, H. 1978. Betydelsen av p11, humus— och saltinnehåll i sjö vatten för kvicksilverförekcmst i gädda. Institut för Vatten— och Luftvårdsforskning. Göteborq 1978-01-10, 9 p. Håkansson, L. 1980. The quantitative impact of p11, bioproduction aM Hg-contamination on the Hg-content of fish (pike). Environ. Pollut. B 1: 285—304. Jensen, 5. & Jernelöv, A. 1967. Biosynthesis of Methylrnercury: 1. Biocidinforjnation 10: 3-4. Jensen, 5. & Jernelöv, A. 1968. Biosynthesis of Methylmercury: II. Biocidinformation 14: 3-5. Jernelöv, A. 1968. Laboratory Experiments Concerninq the Transfonu ation of Mercury into its Different forms of Occurence. Vatten 24: 360-362. Jernelöv, A. 1969. Kvicksilvrets omsättning i naturen och vad kan vi göra för att påverka denna. Nord. Hyg. Tidsk. 50: l7&178. Jernelöv, A. 1980. Betydelse av reemission till atnosfären och vatten— 68 draqens pH för fiskens (metyl) kvicksilverhalt. för Vaten— och Luftvårdsforskning 3 548, 7 p. Institut Jonasson, IR. 1970. ‘Iercury in the natural environrnent: Ä review ci the recent wcrk. leolojical Survey of Canada, Paper 70— 57: 1—39. Jonasson, JR & Boyle, RW. 1971. Geochemistry of mercury. Mercury in mans environment, 5—21. Rcyal Scciety oi Canada, Ottawa. Järvinen, 0. 1930. Kalanäytteiden vertailututkimus. Moniste, 1 p. Kenttäinies, 1<. 1980. Characteristics of the water ci Finnish man—made Ia}.:es. Vesientutkimuslaitoksen julkaisuja 39: 13—30. Landner, L. 1971. Biochemical Model for the Biolcpical Uethylation ci ilercury suqgested from Methylaticn Studies in Vivo with Neuospora crassa. Nature 230: 452—453. Landner, 1. & Larsson, P—O. 1972. Bioloqiska effekter av kvicksilver— tilliörsel till sjöar via atmosfären Institutet för Vatten— och Luitvårdsiorskning 3 115, 9 p. Lodenius, M., Seppänen, A. & Herranen, i. 1931. Äccumulaticn ci mer— cury 10 fish and man aiter impcundment ci reservoirs in northern Finland. Proceedings cf VIII th congress ci ÄfIIEV, li-5.6l93l, Tampere. (tc he puhlished) Lääkintöhallitus, 1980. Pohjois—Suomen kalojen elohcpea. Helsinki 23li1980, 3 p äoister. J,F, , Liäunzio, 3. & Cox,J.A. 1979. Source and Level cf liercurv n a New IIflpoundmeflt, Journal ANNA 71: 574—576. Miettinen, Mutenia, V, 1972. Phillips, , Kvicksilveravqång frln sjöar. 6 p. Nord. Hyp. Tidsk. 50: G,R. 1980. Mercury in Reservoirs: Evidence for high Eusceptibility to a Hercury irobiem. Mimectjraph, 1 p. L., Kidd, 0, & Standifcrd, D, 1975. Powell. Environm. Sci. Techncl. 9, Rutapää, Socer i Muistio kalavahinkokomitealle 211.l972. Ä. 1981, Tekoaltaiden kalatalaueliinen hyödyntäminen. Ve— sistö%en rakentaminen ja kalatalcus. Vesi- ja Kalatalcusmie Let ry:n täydennyskoulutuspäivät Espoon Hanasaaressa 29.— 30.10l9Sl, Moniste, 1 p. Olsson, ‘L 1969. 179. Potter, Tiedote, Mercury Levels 1: 41-36. in Lake J., Pysalo, H., Ravio, P. & Blomqvist, H. 1979. Mercury in cultivated soil in Finland. Annales Äpriculture Fenniae, 13: 87—91. 3. 1977. ktohopoa , ipijy ja kadiniuin Suonen rnaaperässä ja pohodessä Ympäristö ja erer,eys 8, 2: 118—1 26. . Sumani, P., Partanen, H. , Elietala, 5. & Heinonen, O.P, 1972. Blood 69 and hair mercury content in fish consumers • A. Preliminary report. Work. Environm. Health 9: 61—65. Urvas, L. 1980. Etelä— ja Pohjois—Suomen luonnonti]aiten turpeiden viljavuuserot. Suo 31, 1: 27—32. Verta, 14. 1981. De konstgjorda sjöarna och kvicksilvret. Finlands Natur 40, 1: 8—10. Vesihallitus, 1980. Tekojärviluettelo 18.7.1980. Moniste, 3 p. Vesihallitus & Lääkintöhallitus 1980. Lapin ja Pohjanmaan tekoaltai den kalojen elohopeatutkimuksista. Tiedote 30.10.1980, 4 p. Vesihallitus & Lääkintöhallitus 1981. Kalojen elohopeapitoisuuksista Lapin ja Pohjanmaan tekoaltaissa. Tiedote 13.1.1981, 4 p. Wood, J.M., Kennedy, F.S. & Ros6n, C-G. 1968. Synthesis of Methylmer cury Canpounds by Extracts of a Methanoqenic Bacterium. Nature 220: 173—174. 1) 2) 3) 16. 17. 18. 1967 1968 1970 3,1 417 214 7,6 5,4 4,2 6,5 28,0 11,3 13,3 5,2 9,2 1,0 PintaalaQrnL) 15,5 2063 1350 51,0 10,2 10,2 4,0 150 53,5 28,0 6,6 5,4 3,8 43 40 10 15,7 7,0 Tilavuus 3,0 3,7 6,3 6,7 1,9 2,4 1,4 5,4 4,$ 1,6 1,$ 1,$ 2,1 3,8 2,6 1,9 1,7 7,0 Keski- säännöstelyamplitudi v. 1979-80,/keskisyvyys, ifi säännöstelytilavuus v. 1979-80, m/kokonaistilavuus, rn 3 veden pintaa korotettu Haapajärvi Lokka Porttipahta 1975 1968 1970 196$ 1970 1967 1965 1965 1964 1964 Patana Venetjärvi Vissavesi Korpinen Juurikanjärvi 6. 7. 8. 9. 10. 11. Hautaperä 12. Kuonajärvi 13. Settijärvi 14. Kortteinen 15. Uljua 1977 1973.. 1976 1977 1971 Kalajärvi Hirvijärvi Varuula Kivi— ja Levalampi Pitkämö vuosi Vesitvs Ältaiden teknisiä tietoja 1. 2. 3, 4. 5, Allas Liite 1. 450 710 570 71 60 50 40 150 190 200 260 270 260 110 120 180 140 4 Teor. 3$ 90 48 30 0 59 45 48 32 58 52 47 19 20 40 70 45 0 rvem. 0,39 0,36 0,65 1,4 0,7$ 0,76 1,1 1,2 1,1 1,7 1,1 2,3 1,3 1,6 1,4 1,7 1,1 0,33 syis 0,32 0,64 0,75 0,89 0,58 0,62 0,86 0,93 0,74 0,92 0,74 1,00 0,8$ 0,95 0,87 0,95 0,68 0,23 tiiavuus2 SäSunästely tehokkuus 71 Liite 2. Tekoaltaiden kalojen elohopeapitoisuuksia v. 1980 m = made, a ahven, s särki, si = siika, t = taimen) (h = hauki, - 1. 2. 3. 4. 5, 6. 7. 8. 9. 10. 11. h m t h m 21 4 1 18 4 1210 670 1400 750 800 Varpula Kivi ja Levalairpi Pitkämö Patana Patana h h m h m 1 10 11 8 7 940 1190 600 1190 260 Venetjärvi Venetj ärvi Vissavesi Vi s s av e s i Korpinen h m h a h 22 7 460 350 220 130 190 Juurikanjärvi Juurikanj ärvi Hautaperä h a h m h 6 1 2 10 10 360 60 810 720 480 0,39 m h m 6 0 ,14 0,34 0 ,2$ 13, Settijärvi 14. Kortteinen Kortteinen Kortteinen 15. Uljua Uljua 17. 1$. keski Kalajärvi Kalajärvi Ka1aärvi Hirvijärvi Hirvijärvi H a ut ap erä 12. Kuonanjärvi 16. Näytteiden 4 lx 5 41 h m 19 2 1670 840 960 290 1030 700 Haapajärvi Haapaj ärvi Lokka Lo kk a Lo kk a Lokka h m h m sä 3 5 37 1 3 4 370 1010 1630 850 210 870 Porttipahta Porttipahta Por tipahta Porttipahta h m a si 25 9 11 11 1000 $40 320 500 homogenaatti 2 yksilöstä 1,42 1,16 0,92 1,02 1,57 0,36 0,70 0,72 0,64 0,38 1,02 0,43 0,72 1,00 0,31 0,25 0,22 0 ,25 0, 22 0 ,16 2,0 1,5 1,9 1,6 1,1 2,40 1,25 1,9 2,0 0,54 0,97 1,0 2 ,28 0,92 1,39 1,25 2,81 1,96 0,97 0,72 1,3 0,99 0,60 1,26 1,17 1,41 0,6$ 0,80 0,77 1,3 0,40 0,79 0 ,22 0,46 0,38 0,42 0,43 0,23 0,72 0,81 1,75 0 ,50 0,27 0,61 0 ,59 0,60 0,23 0,32 0,33 0,90 0,23 0 ,18 0,29 0,27 0,50 0,22 0,27 0 ,26 0,30 0,46 0,41 0,37 0,46 0,26 0,76 0,76 0,56 0,32 0,99 0,91 0,70 0,37 72 Liite 3. Vertailualueiden kalojen elohopeapitoisuuksia v (h = hauki, m = made, a = ahven, mu = muikku) 1a i Näytteiden lukumäärä keskipaino fq) 1980 aiftisuusttuore.) minii keskiaxvo maksiini 19. Kuorasjärvi Kuorasjärvi 20. Kuortaneenjärvi Kuortaneenj ärvi Kuortaneenj ärvi h m h m a 6 3 5 2 21. Hinjärvi 22. Qrisbergin Kotilairpi 23. Kyrönjoen edusta 24. Räyrinki Räyrinki h m h h a 4 1 12 5 lx 25. Halsuanjärvi Halsuanjärvi 26. Uliavanjärvi Ullavanj ärvi 27. Vuohtojärvi h m h m h 3 8 10 4 12 440 340 360 500 740 0,28 0,18 0,11 0,16 0,33 0,36 0 ,26 0 ,24 0,36 0 ,39 0,51 0,33 0,33 0,56 0,49 28. Haapaj ärvi 29. Iso-Lamujärvi 30, Vähä-Lamuj ärvi 31. Piipsjärvi Piipsjärvi h h h h m 8 14 10 4 3 680 1000 510 420 260 0,18 0,16 0,28 0,21 0,12 0,29 0 ,21 0 ,30 0,22 0,13 0,38 0,29 0,33 0,22 0 ,14 9 25 5 5 1200 18 1350 840 0,27 mu h h 0,65 0 ,14 0,49 0 , 31 1,09 0,29 0,62 0,44 32, Kemijärvi Kemijärvi 33, Unari 34. Inarinjärvi X homogenaatti 2 yksilöstä 870 380 860 360 240 0,34 0,23 0, 30 0,30 0,90 0,48 0,26 0,38 0 , 31 1,0 0,61 0 , 30 0,41 0 , 32 1,13 480 520 1140 640 170 0,14 0 ,16 0,43 0,23 0, 20 0,24 0,18 0,16 0 ,18 ‘ 1 UI’ 0,40 0,22 0,33 0 , 21 6,2 6,2 6,4 6,1 6,1 6,2 4,9 5,6 3,9 4,1 8,1 3,1 4,5 36 32 57 57 43 47 28 75 49 63 71 64 73 60 73 1 Tiedot vuosilta 1975—1976 16. 17. 18. Haapajärvi Lokka Porttipahta Hautaperä 12, Kuonaj ärvi 13, Settijärvi 14, Kortteinen 15. Uljua 11. .. 5,3 9. 10. 8. 10 17 13 26 60 67 60 33 40 63 Patana Venetjärvi Vissavesi Korpinen Juurikanjärvi 6. 7. 6,6 6,4 6,7 5,9 5,6 5,1 6,0 5,6 4,0 3,5 3,7 3,2 39 34 37 49 61 41 60 5,6 5,9 5,3 5,5 6,0 Hirvijärvi Varpula Kivi— ja Levalampi Pitkämö 6,2 3,2 3,6 8,5 32 58 2. 3. 4. 5, 4,6 pohja pH Kalajärvi ‘‘25 mS/m -2 pinta 1. Allas 210 160 130 210 220 190 190 230 0 ,l9 0,23 0,22 0,17 0,15 0,36 0,14 0,28 190 250 340 310 250 320 300 400 300 220 0,15 0,12 0,02 0 , 16 0,02 0,06 0,21 0,05 0,04 0,53 18 14 10 25 26 16 21 — 950 1200 1100 600 740 620 830 530 110 150 40 940 1000 1000 1000 690 970 1300 860 1000 1400 1 ug/l kok.N 70 68 76 70 90 91 73 98 75 56 27 29 40 31 29 26 74 150 45 140 120 31 34 33 38 31 mqPt/l mg/O2/lg/i mval/l kok.P Väri alk. KHT Liite 4. Ältaiden veden keskimääräinen laatu. Tulokset ovat 2-16 havaintokerran keskiarvoja koko vesipatsaasta haren kyllästysprosenttia lukuunottamatta /1 3600 2200 2200 2300 3300 2900 3000 2900 3100 3100 2200 2800 1600 1800 4100 2000 1200 5000 )J g kok.Fe