Koivuniemen pohjavedenottamon vedenottokaivoissa (kaivot 1-3) ja pohjaveden havaintoput-kissa (SU1/09 ja PVP3_2014) pohjaveden lämpötila (5,0-8,9 ℃) vaihteli pohjavesille tyypilli-sesti isotooppitutkimuksen eri näytteenottokerroilla. Syvä-Kumpusessa pintaveden lämpötila (0,5-17 ℃) vaihteli huomattavasti enemmän vuodenaikojen mukaan. Mitatut sähkönjohtavuu-den arvot olivat alhaiset ja vaihtelivat pohja- ja pintavesille tyypillisesti; pohjavesien sähkön-johtavuuden arvot (118,2-348,9 µS/cm) olivat korkeampi kuin Syvä-Kumpusesta mitatut pin-taveden sähkönjohtavuuden arvot (59,7-92,4 µS/cm). Korkein sähkönjohtavuus oli ottamon kaivossa 3, mutta kaikilla havaintopaikoilla mitattu sähkönjohtavuus oli alle talousvesiasetuk-sen laatutavoitteen (2500 µS/cm). Kaivossa 3 sähkönjohtavuus kuitenkin ylitti vesijohtomate-riaalien syöpymisen ehkäisemiseksi asetetun enimmäisarvon (250 µS/cm). Liuenneiden ainei-den kokonaispitoisuuainei-den arvot olivat samansuuntaisia sähkönjohtavuuainei-den kanssa. Pohjavesire-ferenssin (PVP3_2014) ja ottamokaivojen veden happipitoisuudet olivat hyvällä tasolla (2,9-9,2 mg/l). Havaintoputkessa SU1/09 vesi oli puolestaan lähes hapetonta kaikilla näytteenotto-kerroilla (0,4-0,7 mg/l), ja samaa osoitti myös redox-potentiaali (-77,5 - -37,3 mV). Havainto-putkesta SU1/09 tehtyjen happipitoisuuden ja redox-potentiaalin havaintojen perusteella put-kessa esiintyy pintavettä, jonka sisältämä orgaaninen aines kuluttaa veden liukoista happea.
Hakkaralan pohjavedenottamon vedenottokaivossa ja pohjaveden havaintoputkessa (PVP3_2014) pohjaveden lämpötila (5,2-7,2 ℃) vaihteli pohjavesille tyypillisesti. Pohjavesien sähkönjohtavuus (1,5-191,0 µS/cm) oli Ahmo-lammesta mitattua pintaveden sähkönjohta-vuutta (13,1-29,4 µS/cm) korkeampi. Mitatut sähkönjohtavuuden arvot olivat alhaisia ja alitti-vat kaikilla havaintopaikoilla talousvesiasetuksen laatutavoitteen (2500 µS/cm) ja vesijohtoma-teriaalien syöpymisen ehkäisemiseksi asetetun enimmäisarvon (250 µS/cm). Liuenneiden ai-neiden kokonaispitoisuuden arvot olivat samansuuntaisia sähkönjohtavuuden kanssa. Samoin
mitatut pohjavesien happipitoisuudet olivat hyvällä tasolla (8,53-11,90 mg/l). Pohjavesistä mi-tattu pH (7,36-7,77) oli hieman alhaisempi kuin Ahmo-lammen vesinäytteissä mimi-tattu (8,11-8,18).
6.2.2 Koivuniemen ja Hakkaralan isotooppitutkimusten tulokset
Sekä hapen (Koivuniemi 1,9 ‰; Hakkarala 5,0 ‰) että vedyn (Koivuniemi 7,9 ‰; Hakkarala 25,0 ‰) isotooppikoostumuserot alueiden pinta- ja pohjavesien välillä olivat selkeät, minkä vuoksi kyseisten vesien mahdollista sekoittumista voitiin luotettavasti tarkastella isotooppime-netelmää hyödyntäen.
Koivuniemen vedenottamon kaivojen 1-3 vesi oli selkeästi pohjavettä (d-excess 9,46-10,56 ‰), eikä kaivojen pohjavedessä havaittu pintavesivaikutusta. Myös vuodenaikaerot kaivojen tooppikoostumuksissa olivat vähäisiä. Samoin vedenottamolta otettu kokoomanäyte oli iso-tooppikoostumukseltaan pohjavesireferenssin kaltaista. Pohjavesireferenssin eli havaintoput-ken PVP3_2014 vesi oli selkeästi pohjavettä, ja veden isotooppikoostumus erosi vain vähän vedenottamon kaivojen vedestä. Sitä vastoin havaintoputkessa SU1/09 vesi oli tämän tutkimuk-sen yhteydessä analysoitujen vesinäytteiden perusteella pintavesivaikutteista (d-excess 3,5-5,14 ‰). Havaintoputken SU1/09 veden laskennallinen pintavesiosuus vaihteli välillä 73-86 %.
Laskennallinen pintavesiosuus on kuitenkin vain suuntaa-antava tulos, sillä sen laskenta perus-tuu pintavesi- ja pohjavesireferenssien isotooppikoostumuksiin, joista pintavesireferenssinä käytetyn Syvä-Kumpusen vuodenaikaisvaihtelu isotooppikoostumuksessa oli varsin suurta.
Keskenään sekoittuvien vesien seossuhteessa havaittava kokonaisvirhe on sitä suurempi, mitä enemmän vuodenaikaisvaihtelua sekoittuvissa vesissä on (Kinnunen 2005; IAEA 2013). Pinta-vesivaikutus havaittiin kuitenkin myös kenttämääritysten tuloksissa mm. veden hapettomuu-tena. Havaintoputkessa SU1/09 olevan veden pinnankorkeus oli läheisten lampien pinnantasoa alempana (taulukko 2).
Havaintoputki SU1/09 sijaitsee noin 80-100 metriä leveällä harjukannaksella Syvä-Kumpunen ja Aumanalanen -lampien välissä. Pääosa Syvä-Kumpusesta ja Aumanalanen kokonaisuudes-saan ovat Harjamäki-Kasurila -pohjavesialueella. Aumanalanen kuuluu kokonaisuudeskokonaisuudes-saan myös pohjavesialueen varsinaiseen muodostumisalueeseen, mutta Syvä-Kumpunen rajautuu muodostumisalueen ulkopuolelle. Saarelaisen ym. (2016) tekemän pohjaveden virtausmallin-nuksen mukaan nykyisellä (n. 1200 m3/d) pohjavedenotolla Koivuniemen vedenottamon imu-vaikutuspiiriin sisältyy molempien lampien pohjoisreunat (kuva 12). Havaintoputki SU1/09
rajautuu molemmissa virtausmalleissa (A ja B) nykyisellä pohjavedenotolla imuvaikutuksen ulkopuolelle, vaikka havaintoputki sijaitseekin pohjaveden varsinaisella muodostumisalueella.
Lisäksi virtausmallinnuksen mukaan pohjaveden päävirtaussuunta on Aumanalasesta kaakon suuntaan. Kuitenkin vuonna 2009 Koivuniemen vedenottamolla havaitun noroviruksen yhtey-dessä lammista arveltiin suotautuvan pohjavesimuodostumaan pintavettä ja mitä todennäköi-semmin kulkeutuvan myös vedenottamolle, kun lampien läheisyydessä olevalla jäteveden-pumppaamolla havaittiin jätevesivuoto (Siilinjärven kunta 2012b). Alueen pohjaveden virtaus-suuntien ja viipymäaikojen luotettava selvittäminen vaatisi alueella lisätutkimuksia, joissa ve-den stabiilien isotooppien koostumusta selvitettäisiin myös Aumanalasesta pohjaveve-den päävir-taussuuntaan nähden kaakossa olevista havaintoputkista sekä havaintoputken SU1/09 ja veden-ottamon välissä olevista havaintoputkista. Toisaalta myös muita menetelmiä voisi käyttää tar-kentamaan pohjaveden virtausreittejä ja -aikoja isotooppituloksiin nähden (IAEA 2013). Myös usean eri tutkimusmenetelmän (esimerkiksi pääionikoostumus, liuennut silikaatti, happi- ja ve-tyisotoopit) samanaikaisen käyttämisen on todettu tuovan erityistä hyötyä (Rautio 2015).
Saarelaisen ym. (2016) virtausmallinnuksen mukaan Koivuniemen vedenottomäärän huomat-tava lisääminen laajentaisi vedenottamon imuvaikutusalueen nykyistä suuremmalle alueelle, jolloin myös pohjavesimuodostuman virtausolosuhteissa tapahtuisi muutoksia. Kuvan 12 mu-kaisessa tilanteessa, jossa Koivuniemen vedenottomäärä kaksinkertaistettaisiin (2400 m3/d) ny-kyisestä, pohjaveden imuvaikutuksen piiriin kuuluisivat Syvä-Kumpunen ja Aumanalanen ko-konaisuudessaan, jolloin todennäköisesti myös nyt havaittu pintavesivaikutteinen vesi kulkeu-tuisi vedenottamolle. Toisaalta Rautio (2015) on osoittanut, että myös huomattavan suuri poh-javeden pumppausmäärä poikkeuksellisen pitkään jatkuneina alivirtaamakausina voi lisätä ris-kiä pintaveden kulkeutumisesta vedenottokaivoihin aiheuttaen ongelmia raakaveden laadulle.
Hydrologisista muutoksista johtuvat vedenlaadun muutokset voivat olla niin nopeita, että niitä ei havaita tavanomaisessa vedenlaadun seurannassa, minkä vuoksi riittävän tiheä vedenlaadun seuranta on tärkeä osa pohjavesi-pintavesi vuorovaikutuksen seurantaa (Rautio ym. 2015; Rau-tio & Korkka-Niemi 2015).
Hakkaralan vedenottamon isotooppitutkimuksen tulokset viittasivat mahdolliseen heikkoon pintavesivaikutukseen (1-3 %) vedenottamon vedenottokaivon osalta, mikä havaittiin d-excess -arvon lievänä laskuna (< 9 ‰). Otetut näytteet edustavat kuitenkin vain Ahmo-lammen ja poh-javesimuodostuman välistä imeytymistilannetta kyseisenä näytteenottoajankohtana touko-kuussa 2017. Isotooppitutkimuksen tulokset eivät kuitenkaan sulje pois mahdollista
rantaimeytymistä myös muina vuodenaikoina, sillä pinta- ja pohjavesien vuorovaikutuksissa on vuodenaikaisia eroja (Winter ym. 1999; Rautio & Korkka-Niemi 2011; Korkka-Niemi ym.
2012). Rantaimeytymisen määrä vaihtelee eri vuodenaikoina riippuen etenkin vedenpintojen tasoista ja pohjaveden ottomääristä (Kortelainen & Karhu 2004; IAEA 2013; Hendriksson ym.
2017). Vedenottamolla pohjavedenpinta tulisi pitää läheisen vesistön vedenpintaa korkeam-malla, jotta pintaveden rantaimeytymistä pohjavesimuodostumaan ei tapahtuisi (Kinnunen 2005). Hakkaralassa mahdollinen pintavesi-pohjavesi vuorovaikutus voi täten lisääntyä etenkin mahdollisen lisääntyvän sadannan ja rankkasateiden nostaessa vesistöjen vedenpintoja tulevai-suudessa (Korkka-Niemi ym. 2012; Vienonen ym. 2012; Rautio ym. 2015). Ongelmia raaka-vesilähteen laadulle voivat tällöin aiheuttaa muun muassa Ahmo-lammessa kesäisin yleisesti esiintyvät syanobakteerit, etenkin mikäli rantaimeytyminen kasvaa merkittävästi.
Tämän pro gradu -tutkielman tulosten perusteella Koivuniemen pohjavedenottamon vedenot-tokaivoissa ei havaittu pintavesivaikutusta. Sitä vastoin pintaveden rantaimeytymistä havaittiin pohjaveden havaintoputkessa vedenottamon läheisten lampien välisellä harjukannaksella, mutta tutkielman tulosten perusteella ei voida luotettavasti sanoa, onko rantaimeytyminen poh-javedenotosta johtuvaa vai luonnollista pinnankorkeuksien nousuihin liittyvää. Hakkaralan ve-denottamon vedenottokaivossa sitä vastoin havaittiin heikkoa pintavesivaikutusta. Laskennal-linen 1-3 % pintavesiosuus tulkittaisiin normaalisti analytiikan määritystarkkuudesta johtuvaksi epävarmuudeksi, mutta tässä tapauksessa hapen ja vedyn isotooppikoostumusero alueen pinta- ja pohjavesien välillä oli huomattavan iso, minkä vuoksi tulosta voidaan pitää luotettavana.
Havaittu tulos osoittaa kuitenkin vain yhtä näytteenottohetkeä. Toisaalta Saarelaisen ym.
(2016) pohjaveden virtausmallit osoittavat, että jo nykyisellä ottomäärällä (n. 400 m3/vrk) Hak-karalan vedenottamon imuvaikutusalue yltää Ahmo-lammen luode- ja eteläreunan alueelle.
Rantaimeytymisen luotettava osoittaminen vaatisi Hakkaralan vedenottamolla tehtäviä isotoop-pitutkimuksia myös muina vuodenaikoina.