Kaupunkipurot Helsingissä - Veden laatu vuonna 2004

In recent years urban hydrology and individual urban streams have been in focus and subjects to research also in Helsinki. However, until now there has been lack of research covering simultaneously the whole area of the city of Helsinki. The aim of this study was to find out the general state of water quality in small urban streams in the city of Helsinki. 21 streams were studied: Mätäjoki, Korppaanoja, Mätäpuro, Näsinoja-Tuomarinkylänoja, Tuomarinkartanonpuro, Kumpulanpuro, Tapaninkylänpuro, Tapaninvainionpuro, Puistolanpuro, Longinoja, Säynäslahdenpuro, Viikinoja, Porolahdenpuro, Mustapuro, Marjaniemenpuro, Mellunkylänpuro, Vuosaarenpuro, Rastilanpuro, Ramsinkannaksenpuro, Skatanpuro and Yliskylänpuro. Water samples were collected from 48 sampling points, each stream having at least one point. Four water samples were collected from each point, sampling periods being 9.-11.2., 26.-28.4., 29.6.-1.7. and 25.-27.10.2004. Field measurements associated with water sampling included water temperature, oxygen concentration, pH and electrical conductivity. Water samples were analysed in the Laboratory of Physical Geography in the University of Helsinki and in the Environmental Laboratory of the City of Helsinki Environment Centre for following properties: suspended solids, dissolved substances, alkalinity, principal anions and cations (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, F-, Cl-, NO3-, PO43- and SO42-), colour, turbidity, biological and chemical oxygen demand (BOD7 and CODMn-values), nutrient concentrations and bacterial indicators of hygienic quality. The main water quality issues found in this study were low oxygen levels in many streams and poor hygienic quality at least occasionally. E.g. in summer oxygen levels were under 60 % in every stream. Amount of total dissolved substances and nutrients were high in some of the streams studied. Compared to other Finnish streams the values of alkalinity and pH were higher. Although these problems were common, the variation between different streams and sampling points was significant. This was probably due to local conditions. Best overall water quality was found in Mätäpuro and Tuomarinkartanonpuro streams. Seasonal variation was evident in almost all water quality properties. For example the total amount of dissolved substances was largest in winter and decreased during the year. Colour and turbidity were smallest in winter and increased towards the end of the year. The same was true for suspended solids, which had smallest concentration in winter and greatest in autumn. It must be kept in mind that the spring samples were collected after the spring flood otherwise the largest suspended solid concentrations would have been expected in spring. Finnish general water quality classification was used to assess the quality of urban stream waters. Its suitability for small urban streams is not, however, completely trouble-free. This classification does not take into account the quick changes in such small streams but evaluates only the yearly mean values. This can oversimplify the picture of the water quality situation in the streams. Also in order to better reflect the urban environment the analysed water quality properties should also include total dissolved substances and e.g. concentrations of chloride and sodium.

Kaupunkihydrologiseen tutkimukseen on Suomessa innostuttu kunnolla vasta viime vuosina. Kaupunkipuroista on tehty yksittäisiä tutkimuksiä Helsingissäkin, mutta koko kaupungin kattavaa ympärivuotista selvitystä puroista ja niiden veden laadusta ei ennen tätä tutkimusta ole tehty. Tavoitteena oli saada yleiskuva Helsingissä virtaavien purojen veden laadusta. Tutkimuksessa oli mukana 21 puroa: Mätäjoki, Korppaanoja, Mätäpuro, Näsinoja-Tuomarinkylänoja, Tuomarinkartanonpuro, Kumpulanpuro, Tapaninkylänpuro, Tapaninvainionpuro, Puistolanpuro, Longinoja, Säynäslahdenpuro, Viikinoja, Porolahdenpuro, Mustapuro, Marjaniemenpuro, Mellunkylänpuro, Vuosaarenpuro, Rastilanpuro, Ramsinkannaksenpuro, Skatanpuro ja Yliskylänpuro. Vesinäytteitä otettiin näistä puroista yhteensä 48 näytepisteestä. Jokaisesta pisteestä näytteet otettiin neljä kertaa vuoden 2004 aikana, tavoitteena saada kuva veden laadun vaihtelusta myös vuodenaikojen mukaan. Näytteenottojaksot olivat 9.-11.2., 26.-28.4., 29.6.-1.7. ja 25.-27.10.2004. Näytteenoton yhteydessä mitattiin veden lämpötila, happipitoisuus, pH sekä sähkönjohtavuus. Vesinäytteistä analysoitiin Helsingin yliopiston luonnonmaantieteen laboratoriossa kiintoaine, kiintoaineen orgaanisen aineksen osuus, liuenneen aineen kokonaismäärä, väriluku, alkaliteetti, fosforin kokonaispitoisuus sekä liuenneet ionimuotoiset aineet (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, F-, Cl-, NO3-, PO43- ja SO42-). Helsingin kaupungin ympäristökeskuksen ympäristölaboratoriossa näytteistä määritettiin typen kokonaispitoisuus, ammonium- ja nitraattityppi, fosfaattifosfori, biokemiallinen ja kemiallinen hapen kulutus (BOD7 ja CODMn-arvot), sameus sekä bakteerien määrä (Escherichia coli ja enterokokit). Veden laadusta nousi esille useiden purojen heikohko happitilanne. Esimerkiksi kesällä kaikissa näytepisteissä veden happitilanne oli välttävä tai huono. Monissa puroissa oli lisäksi ainakin ajoittain hyvin paljon bakteereita. Myös liuenneiden aineiden suuri määrä sekä suuret ravinnepitoisuudet voivat purovesissä aiheuttaa ongelmia. Koko Suomen latvapuroihin verrattuna helsinkiläisissä puroissa mm. pH ja alkaliteetti olivat korkeampia. Veden laatu vaihteli kuitenkin paljon eri purojen ja näytepisteiden välillä. Eri puroissa nousivat esille eri muuttujat ja erilaiset vedenlaadulliset ongelmat. Karkeasti yleistettynä paras veden kokonaislaatu oli Mätäpurossa ja Tuomarinkartanonpurossa. Vuodenaikojen vaikutus purovesiin näkyi lähes kaikissa tutkituissa veden laadun muuttujissa. Esimerkiksi liuenneiden aineiden määrä oli yleisesti suurin talvella ja pieneni loppuvuotta kohti. Purovesien väriluku ja sameus olivat talvella pienimmät ja kasvoivat syksyä kohti. Suuntaus oli sama myös kiintoaineessa, jonka pitoisuus oli keskimäärin pienin talvella ja keväällä ja suurin syksyllä. Purojen veden laadun tuloksia käsiteltäessä käytettiin vesien yleistä käyttökelpoisuusluokitusta. Sen soveltuvuus kaupunkipuroihin ei ole kuitenkaan aivan selvää. Näin pienissä puroissa on paljon hetkellisiä laatuvaihteluita, jotka eivät useinkaan mahdu luokituksen yhden laatuluokan sisälle. Lisäksi käyttökelpoisuusluokituksen muuttujiin tulisi lisätä esimerkiksi liuenneiden aineiden kokonaismäärä ja tiettyjen liuenneiden ionimuotoisten aineiden määrä (kloridi, natrium), jotta se soveltuisi paremmin kaupunkiolosuhteisiin.