Kohti vesiensuojelun aikaa; veden laadun muutokset eteläisimmällä Saimaalla

Työn tarkoituksena on ollut tutkia vesianalytiikan kehitystä Suomessa, arvioida rutiini-analytiikan luotettavuutta, selvittää eteläisimmän Saimaan jätevesikuormituksen kehitys ja siihen vaikuttaneet tekijät, laatia aikasarjat eräiden tutkimusalueen keskeisten veden laadun seurantapaikkojen veden laadun kehityksestä ja esittää keinoja veden laadun kehityksen kuvaa¬miseksi tiivistämällä suuri havaintomateriaali yksinkertaisiksi tunnusluvuiksi. Työssä käsiteltä¬vä aikajakso alkaa 1900-luvun alusta ja päättyy vuoteen 1998. Tutkimus on osa laajempaa ko¬konaisuutta. Tutkimusalue käsittää Vuoksen vesistön keskusjärven, Saimaan, eteläisimmät osat eli Pien-Saimaan, Suur-Saimaan, Vuoksen niskan ja Haapaveden altaat sekä vesistön purku¬-uoman, Vuoksen virran (ks. kuvat 5.1. ja 5.2.). Veden laatu alueen luonnontilaisilla alueilla on luokiteltavissa osin oligotrofiseksi, osin lievästi dysoligotrofiseksi. Sadan viimeisen vuoden aikana teollinen toiminta on muuttanut sitä voimakkaasti. Vesiensuojeluun on eteläisimmän Saimaan alueella investoitu yli 1,5 miljardia markka viimeisten noin 30 vuoden aikana. Investointien tuloksena kuormitus on laskenut oleellisesti 1960-luvun maksimikuormituksesta. Jätevesien purkuvesistön veden laatu on tänä aikana myös merkittävästi parantunut. Tämä on osoitettu veden laadun seurantatuloksista tehtyjen erilaisten tarkastelujen avulla (aikasarjadiagrammit, tilasto tarkastelut, indeksilukuluokitukset, PCA- ja PLS- ja DPLS- monimuuttujamallinnukset). Nykyisin veden laatu on lähes koko tutkimusalu¬eella vähintään tyydyttävä. Fysikaalis-kemiallisen veden laadun seurannan historia on Suomessa kansainvälisesti ja kansallisesti pitkä, ja Saimaalta voidaan veden laadun kehitystä arvioida luotettavasti 40 vuoden ajalta. Tutkimusmetodiikat vesitutkimusten pioneerimaissa ovat olleet samankaltaisia ja niiden perusteella on laadittu myös eurooppalaisen vedenlaadunseurannan suositukset. Vaikka tulevai¬suudessa vesistöä ja sen tilan kehitystä on tarkasteltava ekologisena kokonaisuutena, ei tätä voida tehdä ilman nykyisen kaltaista monitorointia. Teollisuuden jätevesikuormitus on laskenut neljännesvuosisadan aikana hyvin merkittä¬västi tavalla, joka vielä kymmenkunta vuotta sitten tuntui saavuttamattomalta. Saimaan. kuten muunkin Suomen metsäteollisuuden taso onkin kansainvälisesti korkea ja täyttää jo nyt kuormi¬tuksen suhteen lähes 2000-luvun alun BAT-tekniikan vaatimukset. Veden laatu ei kuitenkaan ole kuormitetuilla alueilla kaikkialla vielä hyvä, joten vesiensuojeluun on edelleen panostettava, kun tavoitteena on vesien hyvä ekologinen tila. Vesistöstä käsin tarkasteltuna hitaasti hajoavan orgaanisen aineen määrän vähentäminen vedestä on oltava seuraavana tavoitteena. Tätä tukee myös BAT-tekniikan tarkastelu.

The main purpose of this study has been to examine the development of the chemical state of southern Lake Saimaa, as well as the development of wastewater treatment. The aim of this study was also to estimate the reliability of the routine analysis carried out on water and wastewater as well as to ascertain the development of waste water emissions and relevant fac¬tors. Moreover, the purpose of this study was to draw up a time series of the development of the water quality in some key observation points in the area examined and to introduce a means of visualising water quality by compressing a large amount of empirical data into simple statistics. The time-period covered in this study starts at the beginning of the 201i century and ends in 1998. This study is a part of the larger entity. The research area comprises the most Southern parts of the central lake in the Vuoksi water system, Lake Saimaa, which consists of Pien-Saimaa, Suur-Saimaa, the Vuoksi ridge region and the Haapavesi basins as well as the outlet of the watercourse, River Vuoksi. The quality of the water in the areas in their natural state can be classified as being partly oligotrophic and, to a lesser extent, dysoligotrophic and has been pro¬foundly changed by industrial activity over the last hundred years. Over the last 30 years, approximately FIM 1,5 billion (€ 0,25 billion) in present value has been invested directly in water protection measures, the result being that wastewater emis¬sions have fallen considerably from their peak levels in sixties. The quality of water in the re¬cipient water systems has also recovered remarkably, which can be seen in various examina¬tions (time series diagrams, index number classifications and also in PCA, PLS and DPLS mul¬tivariate analyses). At present, the quality of the water in almost the whole research area is at least satisfactory. The history of the physical and chemical monitoring of the quality of water is interna-tionally and nationally long in Finland, and it is possible to estimate the development of water quality in Lake Saimaa reliably during about 40 years. The methodologies of water research in the pioneer countries of water studies have been similar and on the basis of them the recom¬mendations of the European monitoring the quality of water have been prepared. Even though in the future the water system and the development of its state must be examined as ecological entirety, this cannot be done without the present monitoring. Industrial wastewater emissions have fallen very significantly over a period of 25 years in ways that, a decade ago, seemed impossible. The forest industry in the Saimaa region, just like that in the rest of Finland, operates to internationally high standards and already meets the emission requirements for the start of the 21st century as laid down by the BAT technique. Nevertheless, not all the areas subjected to emissions exhibit a sufficiently high quality of wa¬ter, and further investments must, therefore, be made in water pollution control in order for the ecological state of these water systems to be considered good. From the standpoint of water systems, the reduction of slowly decomposing organic substances must be set as the next objec¬tive, which is also supported by a study of the BAT technique.