VESI- JA YMPÄRISTÖHALLINNON TUTKIMUSOHJEL 1991
-.
.L»
M 0 N 1 S T E S A R J Ä
Nro 289
VESI- JA YMPÄRISTÖHÄLLINN0N TUTKIMUSOHJELMÄ 1991
Vesi- ja ympäristöhallitus Helsinki 1991
Vesi- ja ympäristöhaliinnon tutkimusohjelma 1991
(luvut 1 ja 2 ilman julkaisun liitteita) on hyvaksytty vesi- ja ymparistohallituksen istunnossa 27 2 1991 ja sen on vahvistanut ympäristöministeriö. Ohjelmaa toteutetaan valtion tulo- ja menoarviossa myonnettavi en maararahojen seka muista rahoituslahteista saatavan rahoituksen rajoissa Ohjelman hyvaksymisvaiheessa on eräitä rahoituspäätöksiä vielä tekemättä; tutkimusoh jelman rahoitustaulukot sisaltavat tarkoitusta varten haetun ulkopuolisen rahoituksen.
Tutkimusohjelman lisäksi vesi- ja ympäristöhallinnoila on erillinen ympariston seurannan ohjelma (Vesi- ja ymparistohallituksen monistesarja, nro 224, 1990) Vesi- ja ympäristöpiirit laativat myös omat yksityiskoh taiset tutkimus- ja seurantaohjelmansa.
Tutkimus- ja seurantaohjelmien hankkeiden kuvaukset sisältyvät vesi- ja ympäristöhallituksen ylläpitämään ymparistotietoj arj estelmäan (YTJ) kuuluvaan ymparis tontutkimusrekisteriin (YTR) Vesien- ja ymparistontut kimuslaitoksen hankkeiden kuvaukset loytyvat myos vesi- ja ympäristöhallituksen VAX-ympäristöstä; ks.
opastustiedostoa VYL: <JUL> INFORMAATIO.WP.
Tätä julkaisua saa vesien- ja ympäristöntutkimuslaitok sen teknillisestä tutkimustoirnistosta.
ISBN 951-47-4111-0 ISSN 0783-328:8
Painopaikka: Vesi- ja ympäristöhallituksen monistamo, Helsinki 1991
cl :0 :00 ilo
500 cl Cl 00:0 0)
0)
0)C) :0.5.
YMPÄRISTÖMINISTERIÖ U MIUÖMINISTERIET
Ympäristönsuojeluosasto Miljövårdsavdelningen
Päiväys
Dftrn3199_
Postiosoite Postadress Kuyntiosollteel
I’L399 P6 399 Yleinen toimisto
J0121 HELSINKI jOi 21 HELSINGFORS Suunnittelu-a vcchittitmlsto,misto Luonnonsuolelu Ii,rrtisto Vesiasiaintoimisto
Jatehuoltotoimisto Besoksadresser Korkeavuorenkatu 47 6 AIlmEnna bvrän
3.krs IJtvecktinqs- och
Imansuolelu- 1’ planerlnqsbyran rneluntorluntatoimlsto iIaturvardnbyran tlyt9n för vatten Etelöespianadi 18 A arenden 5krs
AvfaIIshantertngsbyrn Puhelin TeIe(on Högbergsgatan 476 Voihde 19911 Växel 19911 Juan. Ttksi 123717uminsI Tolee 123717 ymin sI Oyrn för luftv9rd- och Tlekopro Tuletax
oullerbekämpning Ilatakatu 1991 499 Bangatan 1991 499 Etel9esplanadi 1991 399 Södra espi, 1991 399 SOOra espl. 18 A
5 yön.
Dnro
Dnc,42519_
Vesi- ja ympäristöhallitus
Viite Hänvisning
Asia TUTKIMUSOHJELMÄN VÄHVISTAMINEN
Arende
w
02
cl
•0
Ympäristöministeriö on päättänyt vahvistaa vesi ja ympäristöliallinnon vuoden 1991 tutkimusohjelman.
Ohjelmassa ovat mukana kaikki 27.2.1991 mennessä hyväksytyt vesi- ja ympäristöhallinnossa tehtävät hankkeet.
Osa ympäristöministeriön rahoittamista hankkeista siirtyy vuonna 1992 kokonaan vesi- ja ympäristöhal :Lituksen rahoitettavaksi. Luettelo näistä hankkeis ta toimitetaan vesi- ja ympäristöhallitukselle
vuoden 1992 tutkimus- ja seurantaohjelman laadintaa koskevan yleisohj een mukana.
Osastopäällikkö ylijohtaja
- (••••••-
sJ \ Vs. ylitarkastaja Tuija Taisi
KUVÄ:ILULEHTI
Julkaisi] a
Vesi- ja ympäristöhallitus
Julkaisun päivämäärä 27.2.1991
Tekijä(t) (toimielimestä: nimi, puheenjohtaja, sihteeri)
Julkaisun nimi (myös ruotsinkielinen)
Vesi- ja ympäristöhallinnon tutkimusoh]elma 1991
(Vatten- och mil]öförvaltningens forskningsprogram för 1991)
Julkaisun laji Toimeksiantaja Toimielimen asettamispvm
Ohjelma
Julkaisun osat
Tiivistelmä
Vesi- ja ympäristöhallituksen vesien- ja ympäristöntutkimuslaitoksen tutkimusohjelma 1991 koostuu kymmenestä osaohjelmasta, jotka ovat ilmakehän muutosten vesistö— ja pohjavesivaikutusten tutkimus, pintavesien määrän tutkimus, vesien tilan ja veden laadun tutkimus, pohjavesien suojelua ja käyttöä palveleva tutkimus, teollisuu den ja yhdyskuntien ympäristövaikutusten tutkimus (jätevesi- ja jätteidentutkimus), hajakuormituksen vesistö ja pohjavesivaikutusten tutkimus, luonnonsuojelututkimus, maatutkimus. kehittämistoiminta (menetelmien kehittä minen ja standardisointi) sekä tutkimuspalvelut. Tutkimusohjelma toteutetäan tutkimuslaitoksen jakeskusviraston alaisten 13:n vesi- ja ympäristöpiirin yhteistyönä. Tutkimuslaitoksen ohjelman toteuttaminen edellyttää 178 henkilötyövuoden käyttöä ja 43.6 milj. markan rahoitusta. Tutkimuslaitos käyttää ohjelman työvuosista 138 ja rahoituksesta 36,7 milj. markkaa; tästä rahoituksesta 35 on vesi- ja ympäristöhallinnon omän budjetin ulkopuo lista rahoitusta. Tutkimuslaitoksen ohjelman ohella kullakin vesi- ja ympäristöpiirillä on oma alueellinen tutkimusohjelmansa; näihin ohjelmiin piirit käyttävät 94 henkilötyövuotta ja 13.0 milj. markkäa. Tutkimusohjel man lisäksi vesi- ja ympäristöhallitus julkaisee 2 - 3 vuoden välein vesi- ja ympäristöhallinnon ympäristön seurannan ohjelman (monistesarja 224). Seurantaohjelman toteuttamiseen käytetään vuosittain noin 200 henkilötyö vuötta ja 35,0 milj, markkaa.
Asiasanat (avainsanat)
Vesi, ympäristö, tutkimus, ohjelma, vesi- ja ympäristöhallitus, vesien- ja ympäristöntutkimuslaitos, vesi- ja ympäristöpiiri
Muut tiedot
Tutkimusohjelma julkaistaan vuosittain. Seurantaohjelma julkaistaan 2 - 3 vuoden välein.
Sarjän nimi ja numero ISBN ISSN
Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja 289 951-47-4111-0 0783-3288
Kökonaissivumäärä Kieli Hinta - Luottamuksellisuus
71 Suomi Julkinen
Jakaja Kustantaja
VesI- ja ympäristöhallitus/ Vesi- ja ympäristöhallitus Teknillinen tutkimustoimisto
SISÄLLYS Sivu
YMPÄRISTÖMINISTERIÖN VAHVISTUSKIRJE 3
1 JOHDANTO 9
1.1 VESI- JA YMPÄRISTÖHÄLLINTO JA SEN TUTKIMUS-
TEHTÄVÄT 9
1.1.1 Vesi- ja ympäristöhallinto 9
1.1.2 Vesien- ja ympäristöntutkimuksen
järjestäminen 9
1.1.2.1 Perinteiset ja uudet tutkimustehtävät 9 1.1.2.2 Vesien- ja ympäristöntutkimuslaitos 10 1.1.2.3 Vesi- ja ympäristöpiirien tutkimuksen
organisointi 11
1.1.2.4 Tutkimuksen aputoiminnot 11
1.1.2.5 Ulkopuolisten kanssa harjoitettava
tutkimusyhteistyö 11
2 TUTKIMUSOHJELMA 1991 12
2.1 TUTKIMUSLAITOKSEN KOORDINOIMÄT HANKKEET 12 2.1.1 Ilmakehän muutosten vesistö- ja pohjavesi
vaikutukset 12
2.1.1.1 Ilmastomuutokset 13
2.1.1.2 Ilman epäpuhtaudet 13
2.1.2 Pintavesien määrä 15
2.1.2.1 Hydrologisten muuttujien analysointi 15 2.1.2.2 Hydrologiset ja hydrauliset mallit 15 2.1.3 Vesien tilan ja veden laadun muutokset 15
2.1.3.1 Rehevöityminen 15
2.1.3.2 Haitalliset aineet 16
2.1.3.3 Mikrobiologiset ilmiöt 16
2.1.4 Pohjavesien suojelu ja käyttö . 17 2.1.5 Teollisuuden ja yhdyskuntien ympäristö-
vaikutukset 17
2.1.5.1 Mesäteollisuuden ympäristön-
suojelu 17
2.1.5.2 Jätevesien käsittely 17
2.1.5.3 Kiinteät jätteet 18
2.1.6 Hajakuormituksen vesistö- ja pohjavesi
vaikutukset 19
2.1.6.1 Maatalous 19
2.1.6.2 Metsätalous ja turvetuotanto 19
2.1.6.3 Muu hajakuormitus 20
2.1.7 Luonnonsuojelututkimus 20
2.1.8 Maatutkimus 20
2.1.9 Kehittämistoiminta 21
2.1.9.1 Menetelmien kehittäminen ja käyttöönotto 21
2.1.9.2 Menetelmien standardisointi 22
2.1.9.3 Muu kehittäminen 22
2.1.10 Tutkimuspalvelut 23
2.1.11 Voimavarat 23
2.2 YHTEENVETO ÄLUEELLISESTÄ TUTKIMUKSESTA 26 2.2.1 Helsingin vesi- ja ympäristöpiiri 26
2.2.2 Turun vesi- ja ympäristöpiiri 26
2.2.3 Tampereen vesi- ja ympäristöpiiri 27
2.2.4 Kymen vesi- ja ympäristöpiiri 28
2.2.5 Mikkelin vesi- ja ympäristöpiiri 28 2.2.6 Kuopion vesi- ja ympäristöpiiri 28 2.2.7 Pohjois-Karjalan vesi- ja ympäristöpiiri 29
2.2.8 Vaasan vesi- ja ympäristöpiiri 30
2.2.9 Keski-Suomen vesi- ja ympäristöpiiri 30 2.2.10 Kokkolan vesi- ja ympäristöpiiri 31
2.2.11 Oulun vesi- ja ympäristöpiiri . 31 2.2.12 Kainuun vesi- ja ympäristöpiiri 31
2.2.13 Lapin vesi- ja ympäristäpiiri 32
2.2.14 Voimavarat
33
LIITTEET
1 Vesi- ja ympäristöhallinnon yksiköistä käytetyt lyhenteet
35 2 Tutkimuslaitoksen henkilöstö ja julkaisu-
suunnitelma
36
3 Tutkimuksen vastuuhenkilöt 52
4 Tutkimusohjelman valmistelukaavio 57
5 Vesi- ja ympäristöhallinnon yksiköiden esitykset uusiksi tutkimuslaitoksen koordinoimiksi tutkimus hankkeiksi
58 6 Tutkimuslaitoksen koordinoimat tutkimusliankkeet .. 61
1 JOHDANTO
1.1 VESI- JA YMPÄRISTÖHÄLLINTO JA SEN TUTKIMUSTEHTÄVÄT 1.1.1 Vesi- ja ympäristöha11ino
Vesi- ja ympäristöhallinnon muodostavat keskusvirasto vesi- ja ympäristöhallitus sekä 13 sen alaista vesi- ja ympäristöpiiriä (kuva 1, liite 1). Hallinnon tehtävä nä on maamme vesien käytön, hoidon ja suojelun, vesien aiheuttamien vahinkojen ja haittojen torjunnan, vesien ja muun ympäristön tutkimuksen ja seurannan sekä ympäristön hoidon edistäminen.
VESI- JA YMPÄRISTÖHALLINTO
1.11.1990VESISTÖTOIMISTO
Kuva 1. Vesi- ja ympäristöhallinnor- organisaatio.
Vesi- ja ympäristöhallinto toimii ympäristöminisrj alaisena. Maa— ja metsätalousministeriö ohjaa kuitenkin vesivarojen käyttöön ja hoitoon liittyviä asioita vesi- ja
1.1.2 Vesien- ja ympäristöntutkimuksen järjestäminen 1.1.2.1 Perinteiset ja uudet tutkimustehtävät
Vesi- ja ympäristöhallinnosta annetun lain (24/86) mukaan vesi- ja ympäristöhallinnon tulee yhtenä tehtävä nään edistää ja suorittaa vesien ja muun ympäristön
VESI- JA YMPÄRISTÖHALLITUS
YLIJOHTAJA
(VYH)
KOLLEGIO
•1
PÄÄJOHTAJA
SUUNNtrTELUSIHTEERISTÖ
[...
VESISTÖOSASTO
j KANSAINVÄLISTEN ASIAIN YKSIKKÖ
YLIJOHTAJA
VESIEN.. JA YMPÄRISTÖN SUOJELUOSASTO
RAKENNUSTOIMISTO
VESIEN.. JA YMPÄRISTÖN.
SUOJELUTOIMISTO
VESIEN- JA YMPÄRISTÖN- TUTKIMUSLAITOS
HYDROLOGIAN TOIMISTO
YLEINEN OSASTO
KUNTAIOIMISTO
TEOLUSUUSTOIMISTO
KATSELMUSTOIMISTO
OIKEUSTOIMISTO VESI- JA YMPÄRISTÖN
TUTKIMUSTOIMISTO TEKNILLINEN TUTKIMUSTOIMISTO TUTKIMUSLABORATORIO KEMIKAALIVALVONTA-
YKSI KKÖ
HALUNTOTOIMISTO TALOUSTOIMISTO
TIETOHALLINTOTOIMISTO
VESI- JA YMPÄRISTÖPIIRIT
HELSINGIN TURUN TAMPEREEN KYMEN MIKKELIN KUOPION POHJOIS VAASAN KESKI. KOKKOLAN OULUN KAINUUN LAPIN
KARJALAN SUOMEN
tutkimusta (sekä tehdä selvityksiä ympäristön tilasta ja seurata ympäristön tilan muutoksia, sikäli kuin nämä tehtävät eivät kuulu. muulle viranomaiselle).
Perinteiset tutkimukset kohdistuvat vesien määrän alueelliseen ja ajalliseen vaihteluun (hydrologinen tutkimus), vesien tilaan ja veden laatuun (limnologinen ja hydrobiologinen tutkimus) sekä jätevesi-, pohjavesi ja geotekniikkaan (tekninen tutkimus).
Vesi- ja ympäristöhallinnon tutkimustoiminta on viime vuosina laajentunut uusiin ympäristöntutkimustehtäviin.
Tärkeitä tähän vaikuttaneita kannanottoja ja kehittä misehdotuksia ovat olleet OECD:n Suomen ympäristöpoli tiikasta tekemä arvio (YM/YSO, Ä 72/1988), valtioneuvos ton selonteko eduskunnalle ympäristöpolitiikasta (31.5.1988), tutkimushallintotyöryhmänmietintö (YM/YSO, C 39/1988) ja vesi- ja ympäristöpiirien tutkimustyöryh män mietintö (YM/YSO, C 41/1988).
Edellisten perusteella vesi- ja ympäristöhallinnon tutkimusta suunnataan niin, että se palvelee mahdolli simman hyvin ympäristöviranomaisten tarpeita. Vesien- ja ympäristöntutkimuslaitokseen on jo perustettu valtioneuvoston ympäristöpoliittisessa selonteossa mainitut jätehuoltoa ja luonnonsuojelua palvelevat tutkimusyksiköt tutkimusryhmien muodossa. Vesi- ja ympäristöhallituksen asema jätehuoltoasetuksen (Jäte huoltoA 19
§
1 mom.) mukaisena jätehuoltoviranomaisia avustavana asiantuntijana edellyttää voimavarojen lisäämistä jätteidentutkimuksessa. Syyskuun alussa 1990 voimaan tullut kemikaalilaki (744/89) teki vesi- ja ympäristöhallituksesta ylimmän valvontaviranomaisen kemikaalienaiheuttamienympäristöhaittoj enehkäisemisen ja torjunnan osalta (valvonnan ylin johto ja ohjaus kuuluvat ympäristöministeriölle). Kemikaalivalvontaa palvelevan tutkimuksen edistäminen onkin yksi tutkimuk sen tärkeimmistä lähiajan kehittämistehtävistä.Vesiensuojelun tutkimusta suuntaa valtioneuvoston periaatepäätös vesiensuojelun tavoiteohjelmasta vuoteen 1995 (YM/YSO, B 12/1988). Vesientutkimuksen kehittämistä ohjaavat myös vesi- ja ympäristöhallinnon tutkimustoi minnan kansainvälisen arvioinnin tulokset (YM/YSO, Ä 74/1988; VYH, mon.sarja 155/1989).
Ympäristön ja kehityksen Suomen toimikunnan ehdotukset (KM 1989:9) sekä valtioneuvoston selonteko eduskunnalle kestävään kehitykseen tähtäävistä toimista (1990) suun taavat merkittävällä tavalla vesi-
j
a ympäristöhallinnon tutkimusta lähivuosina.1.1.2.2 Vesien- ja ympäristöntutkimuslaitos
Vesi- ja ympäristöhallinnon tutkimustoimintaa johtaa ja koordinoi keskusviraston vesien- ja ympäristontutki muslaitos, jossa on organisatorisesti nelja yksikkoa (kuva 1, liitteet 2 ja 3). Jätteidentutkimukseen liittyviä asioita hoitaa teknillinen tutkimustoimisto.
Kemikaalien (haitallisten aineiden) tutkimus ja luonnon-
suojelututkimus on sijoitettu vesi- ja ympäristöntut kimustoimistoon. Tutkimuslaboratorio toimii myös kansal lisena vesi- ja ympäristöalan referenssilaboratoriona.
1.1.2.3 Vesi- ja ympäristöpiirien tutkimuksen organisointi Vesi- ja ympäristöpiireissä on eri tehtävien hoitoa varten toimialoja, joista tutkimuksen toimiala yleensä vastaa piirissä tehtävästä vesien ja muun ympäristön tutkimuksesta (sekä ympäristön tilaa koskevista selvi tyksistä ja ympäristön tilan seurannasta).
Vesien- ja ympäristöntutkimus laitoksen koordinoimat valtakunnalliset tutkimushankkeet (kohta 2.1) toteute taan laitoksen ja vesi- ja ympäristöpiirien yhteis työnä. Tämän lisäksi piirit tekevät omaa alueellista tutkimusta (kohta 2.2.).
1.1.2.4 Tutkimuksen aputoiminnot
Vesien-
j
aympäristöntutkimuslaitoksentutkimuslaborato rion (fysikaalis-kemiallinen analytiikka), biologisen laboratorion, mikrobiologisen laboratorion ja maa- ja jätelaboratorion lisäksi kullakin vesi- ja ympäristö piirillä on oma laboratorio, joka on varustettu lähinnä vesien tutkimuksen ja valvonnan tarpeisiin. Tutkimuslai toksen laboratoriot on sijoitettu Helsingin Hakunin maalle syksyllä 1989 valmistuneeseen keskusviraston laboratoriorakennukseen, jossa sij aitsee myös Helsingin vesi- ja ympäristöpiirin laboratorio. Uudet tilat antavat hyvät mahdollisuudet laboratoriotoiminnan kehittämiseen ja rationalisointiin. Vuonna 1991 jatke taan myös aluelaboratoriotoiminnan järjestämistä.Äluelaboratorioita ovat Helsingin, Keski-Suomen ja Oulun piirien laboratoriot.
Vesi- jaympäristöhallinnontietojenkäsittelynarkkiteh tuuri ja laitteisto tarjoavat erinomaiset mahdollisuudet sähköiseen viestintään ja monipuolisiin laskenta-, piirtämis- ja tiedonhakutehtäviin. Ympäristötietojär jestelmän (YTJ) täydentyminen lisää kaiken aikaa mahdol lisuuksia monitieteisten tutkimusten suorittamiseen.
Vesien- jayrnpäristöntutkimuslaitoksenjatietohallinto toimiston ympäristötietokeskuksen yhteistyötä tiiviste tään edelleen.
Julkaisutoiinintaa kansainvälistetään edelleen pyrkimällä julkaisemaan yhä enemmän laajalevikkisissä kansainväli sissä sarjoissa (liitteessä 2 tutkimuslaitoksen jul kaisusuunnitelma vuodelle 1991).
1.1.2.5 Ulkopuolisten kanssa harjoitettava tutkimusyhteistyö Tutkimusohjelman valmisteluprosessilla (liite 4) pyritään turvaamaan tutkimuksen yhteensovittaminen vesi- ja ympäristöhallinnossa ja varmistamaan ministeri öiden (YM, MMM) ja lääninhallinnon tutkimustarpeiden huomioonotto. Ympäristöministeriön ohj aavaa roolia
korostaa se, että uusien tutkimustehtävien rahoituksessa ollaan vielä ratkaisevasti ministeriön sitomattomien tutkimusmäärärahojen varassa. Myös muun ulkopuolisen rahoituksen määrä on viime vuosina kasvanut.
Vesien- ja ympäristöntutkimuslaitos on johdonmukaisesti kehittänyt niin kotimaista kuin kansainvälistäkin tutkimusyhteistyötä. Vesi- ja ympäristöhallituksella on yhteistyösopimus Geologian tutkimuskeskuksen, Ilmatieteenlaitoksen, maanmittaushallituksen, Merentut kimuslaitoksen, Suomen Kaupunkiliiton ja Valtion teknil lisen tutkimuskeskuksen kanssa. Ympäristöntutkimustehtä vien laajentuessa yhteisiä tutkimuksia alkaa olla kaikkien kysymykseen tulevien valtion tutkimuslaitosten ja korkeakoulujen kanssa. Korkeakoulujen kanssa tehtävä yhteistyö on erityisen tärkeää myös vesi- ja ympäristö piireille. Eri rahoittajien yhteisesti rahoittamat isot ongelmakeskeiset tutkimusohjelmat ovat viime vuosina kiitettävällä tavalla lisääntyneet ja vesi- ja ympäris töhallinto on pyrkinyt osallistumaan niihin sekä rahoittajana että suorittajana. Vuoden 1991 tärkeimmät yhteistutkimusohjelmat ovat Ilmakehän muutosten tutki musohjelma (SILMU), Metsäteollisuudenympäristönsuojelun tutkimus- ja kehittämisohjelma (SYTYKE), Maatalous ja vesien kuormitus -projkti (MÄVERO) sekä Metsäta louden vesiensuojelun tutkimusohjelma (METVE).
Kansainvälisessä tutkimusyhteistyössä on luonnollisesti suuri paino naapurimaiden kanssa ja Itämeren piirissä tehtävällä työllä. Yhteistoimintaa suuntaavat erityises ti Itämeren suojelusopimuksen velvoitteet sekä Suomen ja Neuvostoliiton välinen ympäristöyhteistyö (erityi sesti Suomenlahden suojelu ja Lapin ymäristökysymyk set). Muussa kansainvälisessä yhteistoiminnassa nousee merkittävimpään asemaan ilmaston muutosten ja ilman epäpuhtauksien vaikutusten ja torjunnan tutkimus
(IGBP- ja ECE-yhteistyö).
2 TUTKIMUSOHJELMA 1991
2.1 TUTKIMUSLAITOKSEN KOORDINOIMAT HANKKEET
Tutkimusohjelmassa on mahdollisimman pitkälle pyritty ongelmakeskeisten ja monitieteisten kokonaisuuksien tarkasteluun (tutkimushankkeet luetellaan ja kuvataan lyhyesti liitteessä 6).
2.1.1 Ilmakehän muutosten vesistö- ja-pohjavesivaikutukset Ilmakehän muutosten vesistö- ja pohjavesivaikutusten tutkimus on yksi vesien- ja ympäristöntutkimuslaitoksen tutkimusohjelman painopistealueista. Laitos ja vesi- ja ympäristöpiirit osallistuvat Suomen Akatemian ja ympäristoministerion johdolla 1990 alkaneeseen laajaan Suomalaiseen ilmakehän muutosten tutkimusohj eimaan
(SILMU).
2.1.1.1 Ilmastomuutokset
Ilmaston muuttuminen vaikuttanee lähivuosikymmeninä merkittävästi hydrologiseen kiertokulkuun. Samalla ainevirtaamat muuttuvat. Kohoavat lämpötilat edistä vät kemiallisia ja biologisia prosesseja vesistöissä ja maaperässä.
Ilmastomuutosten vaikutuksia tutkivia projekteja on yhdeksän (kuvan 2 osakokonaisuus “ilmastomuutokset”).
Tärkeän lähtökohdan muodostavat hydroiogisten aikasarj o jen analysointi jo tapahtuneiden muutosten osoittamisek si sekä kehitettävien mallien soveltaminen eri ilmasto skenaarioilia. Mallilaskelmilla selvitetään ilmaston muuttumisen vaikutusta polijavesien määrään, metsä- ja maatalousvaltaisten alueiden hydrologiaan ja ainevirtoi hin sekä näiden alueiden järvien ekosysteemeihin.
Tutkimuksissa pyritään käyttämään hyväksi muun muassa nykyaikaisenkaukokartoitustekniikantuottamia aineisto- ja. Yhteistyönä Ilmatieteen laitoksen kanssa jatketaan 1 imastogeneraattorin kehittämistä; generaattorilla voidaan tuottaa eri mallitarkastelujen tarvitsemia ilmastollisten muuttuj ien aikasarj oj a.
Happamoitumistutkimuksilla ja maa- ja metsätalouden aiheuttaman hajakuormituksen tutkimuksilla (kuvan 2 muut osakokonaisuudet) on kiinteä yhteys ilmastomuu tosten vaikutusten tutkimukseen.
2.1.1.2 Ilman epäpuhtaudet
Vuonna 1990 päättyneessä HAPRO-ohjelmassa saavutettiin pääosin projektin alussa esitetyt tavoitteet, joita olivat ilman epäpuhtauksien alueellisten haittavaikutus ten selvittäminen, vaikutusten kehityssuuntien selvittä minen, erityisen uhanalaisten kohteiden selvittäminen sekä taloudellisimpien happamoitumisen torj untatapoj en selvittäminen.
Happamoitumistutkimus (kuva 2, osakokonaisuus “ilman epäpuhtaudet”) jatkuu vesien- ja ympäristöntutkimuslai toksessa happamoittavan laskeuman kriittisen kuormituk sen ja happamoitumisen alueellisen aikakehityksen tarkastelulla. Tutkimuksessa inventoidaan ne Euroopan maantieteelliset alueet, joilla maaperän ja vesistöjen happaman laskeuman kriittiset arvot ylittyvät, soveltaen YK:n Euroopan talouskomission (ECE) kartoitustyöryhmän (Task Force on Mapping Critical Loads/Levels) suositte lemia menetelmiä. Suomen maaperien ja pintavesien happamuuden kehitysvaihtoehtoja selvitetään rikki- ja typpipäästöjen eri kehitysskenaarioilla, ja ekosys teemeille määritetään kriittinen kuormitus eri aikajän teillä. Näiden ennusteiden tueksi kehitetään happamoitu misen seurantahavainnointia (kohta 2.1.9.1).
HÄPRO-ohjelmassa todettiin humuksen keskeinen merkitys järvien happamoitumisen kannalta. Humusjärvien pusku risysteemejä ja niiden happamoitumiskehitykseen liitty viä prosesseja ei kuitenkaan täysin tunneta. Tutkimus laitos osallistuu laajaan kansainväliseen projektiin
“Humic Lake Äcidification Experiment, HUMEX” selvittä mällä erityisesti orgaanisten happojen karakterisointia
«1 04 0)m 13.13
«1130 ,-I 41 410
‘4:3
‘431 0 14 130
‘5 .130 04
-d 41
1-) «1
o «1 II)
14
0 040
‘.4 031
o o
:3-1 -0
41 •4 130
00 — ‘400
1
•-4 - 14 g .
411 «1’4 411
.4: 4 ‘.500
(11 0 10
0 133.10
013 0’4 0
13014
00 33004
:3333> > 3 33 33333!
—iJ
0>I«14.) :30 0 w
• 41 ,
000
41 ‘4 14
«1004 Z>
1
:33% 333!133%
33353
333% 333%
3333313 —4 331333
•% -I !3
15333% 3335%
33333
3333% 0
11133131 0 3313%!
3333% 0 .13 3333%
3133314 • 0 313%!
3313%! «1 1333:
0) «1 313313
331313! «1 0 3331313 11133%! «1 —4 333%
353333
333313 33333%
1333% 3333%
3333%! 1333%!
313133%— —3%
3333%! — 331313
33313% 1333%!
3333%! 1 33133%
3333% «1 13 33333%
333%! 3533333
41 3333%! «1 0 310
3331313 0 13331%
13313433.) :3 333333
0 3333513
31335353.•) ‘.4 1333 3333% 0) 13 .41 33353%
3333% 0 «1 33535%
‘5 ‘.4 5313333 33333!j0 0 0 3333% 14 ‘5 ‘.4 3333333 333333 14 3333%, «1
0 «1 3333%
35333% 3333%
3333% 3333%
3133%: 333313
1333%! 13 3333%
3333%‘-4 1333%!
3333% 14 3333%!
%s13%%0 33331%
3333341 3333%
13133341 3.333%
— 3333% «1 3333%
$335 «1
14 13 3%
33 «1 «1 3
333% 13 13 3313313 3333% 0 —-4 33:55334 13%3%! 335 0 «1 3333.30 :0 «1 333:3%
3333%41 31 0 3333%!
3333%0 44 0 3333%
333313 «1 .-4 0 3333%
%%%0 .13 0 3333%
3333%.—4 0 3333%
33333%‘.4 .! u:i 1333%!
1333%!
O 0OOOO
O 0
0 0
O 0
O — •
O 31b3 0
• 0> 0
O 0 E
•• z
01331’— 0
—.I413 ‘.4 ‘.4 0
0 «1 31 -4
0:041 •
•31’, 0
O11wo 0
00-414 0
0 04 0
O .0 0 I •
O 00
• 0
0——Olo
>1 41 0
‘.4
«1
31 0
0 31 3333333333333333% 33333%31%%333!%%3333%%%3%%%%%333%!
333333% 33333% 4 13313!!
33333% 33333%! 0 3333%
3333% 333333341 31 33313%
33333333 3333333330 0 3333%
313333% 33333% 41 41 33 333313!
13 333133% 133313 41 .333 ‘4 33313%!
o 3%% 33333—4 1 .13 1333333
41 41 3333%! 333333-1 44 --4 13333131
41 -1 33333133 3333333 13 0 3333313
‘.4 .4 3333%! 333113! 41 .! 0 33333%
o %%%%% 333113 ‘4 41 33333%!
13 1 111333% 1333313 ‘11 41 3333%
41 -1 33333%! 33113%! 13 1- 31 1333%!!
13 411 3333%! 3333331 41 0 133333%
41 0 133333% 433333.33. 33 3131333
.13 :3 33333% 333333 :3 41 0 333333
-1 0 3333%! 33333%0 31 0 3331333
:3 -1 313%!!! 31333%-4 0 .13 33333%!
- 411 33331313 3333333 41 0 0 33333333
41 3333%! 33313331 31 -4 333333
«1 1333133 333313 41 13 41 3333%
0, 41 3331333 3333113 41 13 0 333333
‘0 41 33113133 333331% 33 41 1-- 333333
%33%1%l%3333%%331111%%%33%%1%l%%3%l
ll%l3%!3%!%3l!i%!131%%3lll!3%%%%%!!!1l!33 %%3!133%%%%3%333%%%3%%11%%%113333%
333331% 13 3 1 131333133 333%!!!
333333%! ‘.4 3313%!! 1333331.13 33333%
30 ‘4 3 133%3%l-d 1333333
33333141 41 3353533:13 1i3%%41 3331333%
3341 13 3 31>
33 3 .d 3 5 333 13 333
&133 0 :3
3% 3.13 11) --4 3 ss 41 ‘0 3313
33 1 0 1- 5: 33 3% 33 41 41 1’33:
33:33313 .13 14 1 1113330 3> 31!
333341 0 41 33 33330 41 3%!:!
•%‘4 31 3 13331 3
:3-1:313 313 33133
1113 •4 :3 0 3 113: 1 :3 33311
3 141 0 44 3! 0 3!s
33 41 1 5 13 13:13!!’
3 0 0 :3 3 3113 0 «1 33 33333
31 31 41 33 5 41 «1 313333
41 41 :3 3 5130 -0 113333
-4 41 .13 3 3113341 1 14 3331313
11! 33% 41 0 --4 3 3 13!l% 41 41 «1 3331’33
3333% 41 -1 41 1 3%!! 13-1 411 41 3. 33313 33> ‘4 3> 3! 3 331331H 0 41 333331 33%1333%%3333%!%33%%1%%1!!3%%3%;3!;!%33.3
UI 3—. 333333333
0 333333’! .
1-’ ‘4 .3333,3.313 ‘.4
‘4 33533333 .d 4)
o %:1’33! «1 31
33 l%%3;%13> 13
33 331 5333333 --4
0 3333133 33 3>
‘.3 ‘4 3133,333 0 41
04 %13331.! 14
33 333.353:33 0
3% %33:1,,0 41
33 33 ,%‘:%3%331
3) H
3% 0 3113:!::! 33
1-4 %“33%330 0
333 %3:>%’%i0 0
44 ‘4
‘.3-) • 33>3.300
33333% 41 0 333333;:!0 0
%%11O33-1
14 3333333!H 41
0 -4 33,33 41:13 3>’
3-4
‘4 33331
33 0 UI
333333333 . 33133% 133333!!!
3-’ 53333%! 1 33333133 33333313%
0 3333313%‘4 0 333333 3333333%! 33
-1 33333313 41 13 331333 3333333%!0
3>. 33333131> 13 ‘4
33 13333131 0 41 1333!!!! 33%!!!!!0
33:3333% 13 0 313113% 333333,13
13 3333133341 13 41 1333333 11333333313
333111331 ‘.4 33333%! 33%!!!!! 41
1-4 3:3311%!!0 41 3333%! 333313331
‘4 !‘l!!%0 4 13
3% 3.333331 41 41 %%!3%’3—331%31%13
3% 313’!!!!: 0 41 131313! 333313%! 0)
13 13331’! 13 13 ‘4 13 333333’! 333133330
.0 :‘%&:!! 0 -1 0) -1 31331%! 33333333 0)
‘.3 :50 41 0 .13 ::33 3333 0
‘4 3333333341 1- —‘4 —4 3313133333 1133333:3 1-’ 333333330 :41 0 0 3%333%’3! 3333333333 33 0 %133333!3 41 0 14 44 333333333 333333333 41
04 133:1311 0 31 ‘0 14 313333% 33333331341
33 %31%333..4 41 3>. --4 331113333 %3333%134 413
ll1!1111!!%3l!31!!3l%1%%l%!%!%%!!!%!11311%1ll!ll!!!%!i%%31!131 333333333
33 4 3331333
0 0 3313333333 33 31 .13 311113333%
0 0 0 3331331%!
44 --4 3333333
0 41 33 133133%
0 31 0 3313331%!
41 --4 33333333
:3 «1 1- 1313%!’!
1- 14 33 3331333 41 :0 :41 —‘ 111313311
0 0 .13 333331
31 41 ‘4 3133333%
0 4) 33 0 333333333 41 0 0 0 333133533 0 ‘0 0 3133113113
—4 — ‘4 0 111331113!
‘4 .13 41 44 333133133
‘.4 31 0 113113133
«1 41 -1 >1 3311313133
‘5 1- «1 0 33313333 33313331
!%%l%%31!3%31311%%!%%33%%%31!%%l11%!!%%l%l33%!%ll%%3311
UI 3)3, UI -4 .031 013 013 .0cl
1-’
3%
UI13 034 3)3, 33 034 cl 33.0 3.3
‘4
333%%i 1333333 33311333%
3333333!
33
:3 0
3 41 33 -4
3 .13 --4 0
3 41 -1 0
3 «1 -4 4133
3 -1 0 0)41
0 04 13
33 :3 4133
41 -1 3% «1
3> 41 1433
41 41 — 33:30
31 133>1 0033
41 031 --40-1
--4 0-1 0 0
0 -.43% 03341
0 00 >044
— «1 :3.13 «1041
0) 30 41-1 --4
04 ‘4.13 330.13
41 0-d --4:30
33 4141 0431.13
ja humusvesienpuskurisysteemej ä. Veden kulkeutumisreit tejä valuma-alueilla tutkitaan tarkentaen pohjavalunnan ja suoran valunnan keskinäisiä osuuksia.
2.1.2 Pintavesien määrä
2.1.2.1 Hydrologisten muuttujien analysointi
Virtaamien vuosittaisten ääri- ja keskiarvojen ajallis ta vaihtelua selvitetään aikasarjoja analysoimalla sekä tutkimalla eri jaksojen välistä korrelointia. Suomi jaetaan alueellisen frekvenssianalyysin avulla ylivir taamien suhteen homogeenisiin alueisiin. Yhteistyö projektina Kainuun vesi- ja ympäristöpiirin kanssa tut kitaan Pesiöjärven valuma-alueen vesitasetta. Haihdun nan riippuvuutta meteorologisista, alue- ja maaperä- tekijöistä tutkitaan eri ilmasto-oloissa. Tämän yhteis pohjoismaisen hankkeen tavoitteena on kehittää malli aluehaihdunnan laskemiseksi.
2.1.2.2 Hydrologiset ja hydrauliset mallit
Hydrologista kiertoa kuvaavia osamalleja, kuten lumi-, haihdunta—, maavesi- ja pohjavesimalleja sekä koko vesistön hydrologista kiertoa kuvaavia vesistömalleja kehitetään jatkuvasti suunnittelun ja käytön tarpei siin. Malleja käytetään esimerkiksi lumen alueellisen vesiarvon reaaliaikaiseen laskentaan ja kevättulvan jatkuvaan ennustamiseen noin 20 vesistöalueella;
vesistömalleja käytetään myös ilmastonmuutoksen vaiku tusten arvioinnissa (kohta 2.1.1.1). Hydrologisten mallien laadinta ja käyttö vaativat runsaasti meteoro logisia havaintoja, joten yhteistoiminta Ilmatieteen laitoksen kanssa on tärkeää. Uutena hankkeena aloitetaan tutkimus virtaamatiedon automaattisesta tuottamisesta.
Järvien ja rannikkoalueiden virtaustutkimuksissa käy tetään ja kehitetään hydrodynaamisia virtaus- ja veden laatumalleja, joilla lasketaan jätevesien leviämistä sekä öljyn, kemikaalien ja sedimentin kulkeutumista.
Työ kohdistuu erityisesti Itäiseen Suomenlahteen ja Saaristomereen. Öljy- ja kemikaalionnettomuuksien torjunnan ja meripelastuksen tarpeita varten laaditaan operatiivista mallia. Jokien virtaustutkimuksissa kehitetään ja sovelletaan hydraulisia virtaus-vedenlaa tumalleja, joita käytetään muun muassa hajakuormituksen vaikutusten arvioinnissa.
2.1.3 Vesien tilan ja veden laadun muutokset 2.1.3.1 Rehevöityminen
Vesistöjen ravinnepitoisuuksiin ja sitä kautta rehevöi tymiseen vaikuttavat monet vesistön ja sen valuma-alueen tekijät sekä lisäksi ihmisen toiminta, esimerkiksi jätevesien vesistöön johtaminen ja hajakuormitus.
O Vesistöjen liiallinen rehevöityminen on noussut Suomessa keskeiseksi vesien käyttöä rajoittavaksi tekijäksi.
Vesien rehevöityessä leväkukinnat lisääntyvät, syntyy
hajuhaittoj a, kalakannat muuttuvat särkivaltaiseksi ja vesien virkistyskäyttöarvo heikkenee. Vesistöjen ohella myös koko Itämeri on hitaasti rehevöitymässä.
Vuonna 1991 jatketaan tutkimusta typpikuormituksen merkityksestä Itämeren rehevöitymisessä; tutkimuksella pyritään luomaan selkeä pohja jätevesien typenpoiston tarpeen määrittelylle Suomenlahden, Saaristomeren ja Pohjanlahden rannikoilla. Itäisellä Suomenlahdella tutkitaan yhdessä neuvostoliittolaisten kanssa korkean rehevyysasteen ja usein toistuvien leväkukintojen riippuvuutta kuormitus- ja virtausoloista. Pohjanlahden rannikkovesiä tutkitaan Pobjanlahti-vuoden ohjelmissa.
Saimaan ekologisen yhteistutkimuksen osana jatkuvat Saimaan rehevyystason ja sedimenttien tutkimukset.
Ohjelmassa on myös kaksi toksisten sinilevien esiinty mistä tutkivaa hanketta. (Rehevöitymistä selvitellään myös muissa tutkimuskokonaisuuksissa, esimerkiksi maataloudenvesistövaikutuksiatutkivissaprojekteissa.)
2.1.3.2 Haitalliset aineet
Vesistöissä esiintyviä myrkyllisiä ja kerääntyviä yhdisteitä tutkitaan useissa projekteissa niin erityis kysymyksiin kohdistuvana kuin myös isojen tutkimusko konaisuuksien (ilman epäpuhtaudet, massa- ja paperiteol lisuus, kehittämistoiminta) yhteydessä. Erityisesti massa- ja paperiteollisuuden haitallisten aineiden identifiointi, taseet
j
a vaikutukset muodostavat tärkeän tutkimuskohteen.Ohjelmassa jatkuvat tutkimukset, joissa selvitetään kemikaalien ja jätevesien vaikutuksia kaloihin, leviin ja bakteereihin. Tutkimuksilla pyritään löytämään toksisuutta mittaavia elintoimintojen muutoksia, joita voidaan käyttää hyväksi myrkyllisyyden ja fysiologisten vaikutusten testaustoiminnassa. Suomen ja Ruotsin yhteistyönä ryhdytään Pohj anlahti-vuonna 1991 selvittä mään ympäristömyrkkyjen esiintymistä ja vaikutuksia Pohjanlahdella. Maatalouden kuormittamien jokien ja maatalousalueilla sijaitsevien talouskaivoj en torjunta ainepitoisuuksista aloitetaan kolmivuotinen tutkimus, jossa myöhemmässä vaiheessa tarkastellaan myös torjun ta-aineiden huuhtouturnisen estämistä. Tutkimukset tehokalastuksen ja kalkituksen vaikutuksista kalojen elohopeapitoisuuteen sekä elohopean metyloitumisesta vesiekosysteemissä
j
atkuvat edelleen.2.1.3.3 Mikrobiologiset ilmiöt
Mikrobiologinen tutkimus on toistaiseksi keskittynyt vesimikrobiologiaan sekä vesimikrobiologistenmenetelmi en kehittämiseen ja standardisointiin. Vuoden 1991 ohjelmassa on kaksi varsinaista mikrobiologian tutki mushanketta, joista toinen selvittää fekaali-indikaatto reiden ajallista vaihtelua joissa (Äurajoki ja Vantaan joki) ja toinen fekaalisten streptokokkien taksonomiaa ja määritysmenetelmiä. Mikrobiologian käyttöä pyritään kehittämään vesi- ja ympäristöhallinnon toiminnassa ja lisäämään ympäristön tilan seurannassa (ks. 2.1.9.1).
2.1.4 Pohjavesien suojelu ja käyttö
Geohydrologisessa tutkimuksessa pyritään selvittämään pohjaveden muodostumiseen ja pohjavesialueiden vesita seeseen vaikuttavia tekijöitä. Lisäksi tutkitaan pohjavesiin kulkeutuvia sekä pohjavesissä esiintyviä haitallisia aineita; tähän käytetään 55:ltä pohjaveden havaintoalueelta saatavaa aineistoa. Kalliopohj avesiha vainnointia ja lysimetrin vesitaseen tutkimuksia jatketaan. Lysimetrituloksia käytetään muun muassa metsäalueilta tapahtuvan haihdunnan arvioinnissa.
Lisäksi maan pintakerroksen vesitaseen selvittäminen on välttämätöntä arvioitaessa laskeuman ja saasteiden kulkeutumista maaperässä.
Pohjavesien suojelun ja valvonnan edistämiseksi jat ketaan matemaattisten mallien soveltamista vedenot tamoalueiden virtaussuhteiden ja ainepitoisuuksien sekä lika-aineiden kulkeutumisen kuvaamisessa; esimerk kitapauksena on muun muassa Kärkölän saastunut pohja vesialue. Tutkimusohjelmassa jatkuvat myös yhdessä tielaitoksen kanssa tehtävä tutkimus tiesuolauksen vaikutuksista pohjaveden laatuun sekä Maaningan koealu eella lysimetrikokeet lannoituksen vaikutuksista pohjaveden typpipitoisuuteen. Uusina hankkeina aloite taanhaja-asutuksenvedenhankintatekniikan kehittäminen sekä soran- ja hiekanottoalueiden jälkihoitotutkimus.
2.1.5 Teollisuuden ja yhdyskuntien ympäristövaikutukset 2.1.5.1 Metsäteollisuuden ympäristönsuojelu
Ympäristöministeriön, Suomen Metsäteollisuuden Keskus liiton ja Maj ja Tor Nesslingin säätiön rahoittamana alkoi 1989 :Laaja Metsäteollisuuden ympäristönsuojelun tutkimus- ja kehittämisohjelma (SYTYKE-ohjelma), johon myös vesi- ja ympäristöhallinto osallistuu.
Vesien- ja ympäristöntutkimuslaitoksen vuoden 1991 tutkimusohjelmaan kuuluu viisi metsäteollisuuden jäte vesien ravinne- ja kiintoainekuormituksen vähentämistä sekä fosforin ja typen poiston mikrobiologisia perustei ta tutkivaa hanketta. Vedenlaaturekisterin avulla ryhdytään selvittämään sellu- ja paperitehtaiden alapuo listen vesistöjen veden laatua ja käyttökelpoisuutta
j
a niiden riippuvuutta kyseisten tehtaidenj
ätevesikuor mituksesta. Tutkimukset aloitetaan myös sellun valkai susta peräisin olevien klooriyhdisteiden taseesta vesis tössä ja klooriyhdisteiden vaikutuksista kaloihin.2.1.5.2 Jätevesien käsittely
Merkittävä osa tutkimuslaitoksen
j
ätevesitutkimuksesta tehdään SYTYKE-ohjelmassa. Muuta jätevesien käsittelyn tutkimusta on suunnattu siten, että se tuottaa tietoa erityisesti Itämeren suoj elusopimuksen velvoitteiden täyttämistä varten sekä haja-asutuksen jätevesikuormi tuksen vähentämistä varten.Keskeisin on hanke, jossa selvitetään yhdyskuntien
j
ätevesien typen poiston tekniset mahdollisuudet ja kustan nukset Suomessa. Typenpoistotutkimuksia tehdään tek nisessä mittakaavassa yhteistyössä HelsinginjaEspoon kaupunkien kanssa; osa tutkimuksista toteutetaan vesi-
j
aympäristöhallituksenSuomenojantutkimusasemal la. Käytännön sovellusten kannalta tärkeä projekti on myos pienimuotoiseen jatevesien kasittelyyn sopivan tekniikan kehittely. Tutkimuslaitos osallistuu myös kalankasvatuksen vesi stbkuormituksen vähentämistä koskevaan yhteisprojektiin, jossa tutkitaan uusia laitosratkaisuja sekä ulkoista jätevesien ja lietteiden käsittelytekniikkaa. Uusi tutkimus aloitetaan yhdyskun tajätevesilietteiden haitta-aineiden analytiikan kehit tämiseksi ja yhtenäistämiseksi; hankkeeseen sisältyy vertailunäytetutkimus lietteidenraskasmetallipitoisuuk sista.Lisäksi tutkimuslaitos osallistuu jäte- ja juomaveden puhdistusteknologian kehittämiseen Neuvostoliiton
Itämeren alueen kaupungeissa.
2.1.5.3 Kiinteät jätteet
Vesien- ja ympäristöntutkimuslaitoksen jo viiden vuoden ikaan ehtinyt jatteidentutkimus kehittyy vuonna 1991 edelleen sekä määrällisesti että laadullisesti. Tutki musta keskitetään kysymyksiin, joissa tutkimuksen tarve ja vaikuttavuus ovat suurimpia. Hakuninmaan maa- ja jätelaboratorion varustamista jätteiden sekä niiden ympäristövaikutusten ja käsittelyn tutkimukseen jatketaan. Erityisesti kehitetään
j
ätteiden analyyttistä tutkimusta yhdessä tutkimuslaboratorion kanssa.Jätteiden sekä niiden vaikutusten ja hallinnan tarkaste lussa kiinnitetään huomiota kokonaisuuksien halimottami seen, ilmiöiden välisten toiminnallisten yhteyksien ja syiden selvittämiseen sekä ongelmien määrällisten suhteiden arviointiin
(j
ätehuollon kehittämisohj elmaa palvelevan tutkimustiedon tuotanto, jatteidenvahentami sentaloudellis-yhteiskunnallisetnäkökohdat). Vanhoista hankkeista jatkavat saastuneiden maa-alueiden riskien hallintaa, kaatopaikkojen suotovesien käsittelyä ja jatealueiden kaasujen orgaanisia haitta-aineita koske vat tutkimukset Uusina hankkeina alkavat jatehuollon metallivirtojen tutkimus, kaivosten jatealueiden pohjaj
a pintavesikuormituksen arviointi sekä lopetetun kaato paikan pintakäsittelyä selvittävä tutkimus.Jätetutkimusryhmän voimavarat saadaan yhä pääosin ympä ristöministeriön sitomattomasta tutkimusrahoituksesta.
Myös tutkimuslaitoksen omia voimavaroja vastuualueella lisätään, ja toimintaa väkinaistetaan kehittämisesi tysten ja lakisääteisen asiantuntija-aseman mukaisesti.
Erityisesti kehitetään tutkimuksen tietohuoltoa, mukaan lukien kansainväliset yhteydet, tietojärjestel mät, tulostustoiminnot ja koulutus.
2.1.6 Hajakuormituksen vesistö- ja pohjavesivaikutukset 2.1.6.1 Maatalous
Vesistöihin ja pohjavesiin kohdistuvan hajakuormituksen suhteellinen osuus on kasvanut teollisuuden ja yhdyskun tien
j
ätevesikuormituksen vähentyessä. Maatalouden tehostuminen ja kemikalisoituminen ovat tehneet siitä merkittävän ympäristön kuormittajan Suomessa. Voi massa olevilla maatalousohjelmilla on toteutuessaan tuntuvia vaikutuksia niin hydrologisiin oloihin kuin vesien tilaan.Tarkistetun, vuoteen 2010 ulottuvan salaoj ituksen tavoi teohjelman mukaan salaojitetun pellon määrä kasvaa noin 1,1 miljoonasta hehtaarista (1989) noin 1,6 miljoonaan hehtaariin (2010). Vaikka uusi tavoiteohjelma on vaiku tuksiltaan aiempaa SARA-ohjelmaa lievempi, merkitsee sekin suurta ja vesien kannalta tärkeää muutosta Suomen maankäyttöoloihin. Meneillään oleva peltojen kuivatus tilan tutkimus onkin yksi maatalouden vesiensuojelutut kimuksen keskeisiä tehtäviä.
Vuonna 1988 aloitettu Maatalous ja vesien kuormitus -yhteistutkimus (MAVERO) jatkuu vuoden 1991 loppuun.
Kuormituksen suuruutta koskevissa tutkimuksissa selvite tään eri viljelymenetelmien ja suojavyöhykkeiden vaiku tuksia kenttäkokeilla ja simulointimallien avulla.
Lisäksi tutkitaan pelloilta tulevan kuormituksen kulkeutumista jokivesistöissä selvittämällä kuinka suuri osa kuormituksesta sedimentoituu jokiuomaan ja arvioimalla uomaeroosion merkitystä.
Vesistövaikutusten tutkimuksessa keskeisiä kysymyksiä ovat fosforin käyttökelpoisuus leville sekä maatalouden osuus järvien rehevöitymisprosesseissa. Mallienkehittä misellä ja soveltamisella on keskeinen sija vesistötut kimuksissa. Myös ilmastomuutosten vaikutus pyritään ottamaan malleissa huomioon (kuva 2).
2.1.6.2 Metsätalous ja turvetuotanto
Metsätaloudenvesistövaikutusten selvittämiseksi on 1990 aloitettu laaja maa- ja metsätalousministeriön ja ympä ristöminjsi:eriön koordinoima viisivuotinen tutkimusoh jelma (METVE), johon vesi- ja ympäristöhallinto osallis tuu.
Metsätalouden vaikutusten tutkimuksessa ovat painopiste- alueita laaja-alaistenmaankäyttömuutostenkutenoj ituk sien, avohakkuun, lannoituksen ja aurauksen vesistövai kutukset. Erityisesti täydennys- ja kunnostusojitukset ovat muodostumassa mittaviksi ja vaativat runsaasti tut kimuksia sekä vaikutusten selvittämiseksi että haital lisia seurauksia vähentävien ja ehkäisevien keinojen kehittämiseksi.
Metsätalouden vaikutusten tutkimukset ovat tyypil lisesti monitieteisiä. Luotettavat valumatiedot ovat välttämätön lähtökohta kuormituksen selvittämiselle, ja yhteistyön hydrologisen ja vesien muuta tilaa
koskevan tutkimuksen välillä on oltava tiivistä.
Hydrologisten vaikutusten lisäksi tutkimuslaitoksen vuoden 1991 projekteissa tutkitaan metsätaloustoimenpi teiden vaikutuksia orgaanisen aineen ja ravinteiden huuhtoutumiseen, avohakkuun vaikutuksia erityisesti typen huuhtoutumiseen sekä ojituksen vaikutusta suo ekosysteemistä huuhtoutuvan huilen määrään. Myös turve tuotanto on maassamme paikallisesti merkittävä vesistö jen kuormittaja, jonka vaikutuksia tutkitaan yhdessä tutkimuslaitoksen hankkeessa.
2.1.6.3 Muu hajakuormitus
Kyrönjoella selvitetään rikki- ja alumiiniyhäistei den huuhtoutumismekanismeja alunamailla. Tutkimuksessa kehitetaan matemaattinen malli tulvasuojelun suunnitte lun, vesistotöiden ohjauksen ja kayttotoiminnan apuva lineeksi Vuoden 1991 tutkimusohjelmalla osallistutaan myös turkistarhojen vesiensuojelun ja jätehuollon kehittämiseen.
2.1.7 Luonnonsuojelututkimus
Luonnonsuoj elututkimusyksikön toimintaa laaj ennetaan ja tehostetaan. Tutkimusten koordinoimiseksi on valmis tumassa tutkimusohjelma.
Vanhoj en luonnonmetsien inventointia
j
atketaan edelleen, mutta painopiste siirtyy maastoinventointeihin, käytet tävissä olevien tiedostojen analysointiin ja satelliit tikuvien tulkintaan. Myös puustojen rakennetyypittely aloitetaan. Uhanalaisten lajien suojeluohjelmien laatimisen edellyttämia ekologisia tutkimuksia tehdaan edelleen etenkin heikostI tunnetuista eliöryhmistä kutenhyönteisistä, putkilokasveista, sienistä, itiökas veista ja jäkälistä. Ystävyyden luonnonsuojelualueella aloitettuja tutkimuksia jatketaan. Keskeisiä tutki musaloja ovat Kostamuksesta ja muista päästölähteistä peräisin olevan raskasmetallilaskeuman kartoitus sekä satelliittikuvatulkintaanperustuvabiotooppikartoitus.Saimaannorpan suojelua varten selvitetään rantajäiden prosesseja Turun ja Porin seka Vaasan laaneissa inventoidaan luonnon- ja maisemansuojelun kannalta arvokkaita kallioalueita. Luonnon virkistyskayttoa ja ulkoilua koskeva tutkimus aloitetaan. Yhdennetyn seurannan tarvitsemat tutkimukset integroidaan luonnon suojelututkimukseen muun muassa puustotutkimuksen osalta.
Muita luonnonsuoj elututkimuksia käynnistetään tarvitta essa sitä mukaa kuin alan tutkimusohjelma laajenee Lisaksi jarjestetaän tutkimuksen kehittamistä tukevia seminaareja ja tutkijatapaamisia.
2.1.8 Maatutkimus
Maatutkimus käsittää maa- ja vesirakenteiden tutkimuksen seka vesi- ja ymparistohallinnon tehtavien edellyttaman maatutkimustoiminnan. Maatutkimusta hoitaa teknillisen
tutkimustoimiston maatutkimusryhmä, jolla on käytössään osa vesi- ja ympäristöhallituksen Hakuninmaan laborato riorakennuksessa sijaitsevaa maa- ja jätelaboratoriota.
Vuoden 1991 tutkimusproj ekteissa kehitetään pehmeiköille perus tettavien maapatoj en laskentamenetelmiä
j
a maapatoj
en routasuoj auksen suunnitteluperusteita.2.1.9 Kehittämistoiminta
Ympäristöntutkimuksen
j
a -seurannan tavoitteenasettelu, menetelmät ja laitteet ovat voimakkaassa kehitysvaihees sa, ja tämä näkyy myös vesien- ja ympäristöntutkimuslai toksen menetelmäkehittely-, standardisointi- ja muiden kehittämisprojektien suurena määränä (34 hanketta).2.1.9.1 Menetelmien kehittäminen ja käyttöönotto
Vesi- ja ympäristöhallinnon tutkimustoimintaa arvioineen kansainvälisen asiantuntij aryhmän tärkeimpiä ehdotuksia oli hallinnon hoitamien vesiseurantojen sisällön ja toteutuksen tarkistaminen. Tähän on ryhdytty ympäristö- ministeriön vesiasiain toimiston johdolla. Pintavesien happamoitumisen seurantaan luodaan viidestä osaohjelmas ta (pienten järvien vuosiseuranta, järvien biologinen seuranta, virtaavien vesien seuranta, ECE:n ilman epäpuhtauksien vesistövaikutusten arviointi- ja seuran taohj elma, ekstensiivinen järviseuranta) koostuvaa kokonaisuutta. Pintavesien neutralointia koskevan päätöksenteon avuksi ryhdytään kehittämään asiantuntija- järjestelmää; työssä myös inventoidaan arvokkaimmat happamoitumisherkät pintavedet ja arvioidaan niiden kalkitustarvetta.
Pinta- ja rannikkovesien tutkimukseen ja seurantaan soveltuvien biologisten tutkimus- ja indikaattori menetelmien kehittämistä jatketaan. Terrestristä biologista seurantaa kehitetään osana ympäristön yhdennetyn seurannan (YYS) ohjelmaa. Edelleen jatkuu myös maa-alueidenympäristömyrkkyseurannan (terrestrisen alueen eliöt ja maaperä) suunnittelu.
Mikrobiologian käyttöä pyritään lisäämään sekä tutkimuk sessa että ympäristön tilan seurannassa. Tutkimuslaitok sen ohjelmassa on projekti, jossa pyritään löytämään ympäristön seurantaan sopivia mikrobiologisia indikaat toreita. Uutena hankkeena aloitetaan tutkimus mikrobio logisista menetelmistä, joilla voidaan arvioida kemikaa lien vaikutuksia maaperään ja sen biologiseen aktiivi suuteen.
Tutkimuslabc)ratorion muutto uusiin tiloihin Hakuninmaal le loi mahdollisuudet täydentää ja parantaa kemiallisiin ympäristömäärityksiin tarvittavaa tutkimusvälineistöä.
Vuonna 1991 jatketaan muun muassa vesinäytteiden metallimääritysten analysoinnin siirtoa aluelaboratori oille (Hevy, KSvy, Ouvy) ja PKvy:lle. Hevy:lle hankitaan ÄÄS-laite ja Ouvy:lle orgaanisen hiilen määrityslaite.
Menettelyllä tehdään tutkimuslaboratoriossa tilaa uusille, vaativille kemiallisille määrityksille, joita ovät muun muassa neste- ja ionikromatografia ja ICP
tekniikka sekä vähitellen myös massaspektrometria.
Erityisesti uudet tutkimusalueet, jätehuollon ja kemikaalien tutkimus, edellyttävät, että ympäristo viranomaisilla on käytettävissään kehittynyttä, nykyai kaista analysointitekniikkaa Kemiallisen analytiikan uutena kehittämishankkeena alkaa muun muassa orgaanisten yhdisteiden eristäminen kiinteistä näytteistä.Tärkeänä kehittämishankkeena
j
atkuukemiallistenkenttämenetelmi en käyttöönotto vesi- ja ympäristöhallinnossa.2.1.9.2 Menetelmien standardisointi
Biologisia ja mikrobiologisia menetelmiä standardi soidaan vesi -ja ympäristöhallituksen asettamissa biologian, mikrobiologian ja toksisuustestauksen työryhmissä, jotka osallistuvat sekä pohjoismaiseen että kansainväliseen yhteistyöhön.
Kemiallisten menetelmien standardisoinnissa on tähän asti lahinna pohjoismaisen yhteistyon pohjalta laadittu kansallisen yhteysryhmän avulla vesitutkimuksiin sopi via menetelmästandardej a. ISO:n Water Quality -komitean (TC 147) työtä on seurattu ja soveltuvin osin hyödyn netty suomalaisiksi standardeiksi. Vuoden 1990 lopulla kansallisia (SFS) fysikaalis-kemiallisia standardi menetelmiä oli julkaistu 49. Tutkimuslaboratorio pyrkii testaamaan standardiluonnoksissa esitetyt menetelmät, jotta Suomen oloihin sopimattomia standardeja ei hyväksyttäisi.
Standardisointityössä on lähivuosina tapahtumassa suuria muutoksia. Europpalainen standardisoimisorganisaatio CEN on ottamassa ohjelmistoönsa myös veden laadun tutki muksissa tarvittavien menetelmien standardisointia.
CEN in jasenena Suomen tulee tietyn ajan sisälla vahvis taa hyväksytyt CEN:in standardit kansallisiksi standar deiksi. Jotta nämä standardit olisivat Suomessa käyttö kelpoisia, on myös niiden laadintatyöhön osallistuttava.
Käytännössä tämä merkitsee pohjoismaisen yhteistyön merkityksen vähenemistä. Kuitenkin halutaan jossakin muodossa jatkaa pohjoismaista yhteistyötä, jotta kan nanotot ISO ssa ja CEN issa olisivat yhdenmukaisia ja Pohj oismaiden kannalta tarkoituksenmukaisia.
Maaperän suoj elussa tarvittavien tutkimusmenetelmien standardisointia tehdään ISO:n Soil Quality -komiteassa (TC 190). Tässä työssä Suomi on toistaiseksi mukana tarkkailijana, mutta vähitellen alan standardisointi tullee tärkeäksi myös meillä.
2.1.9.3 Muu kehittäminen
Kemikaalien ja kemikaalivahinkojen tutkimukselle vesi- ja ympäristöhallinnossa laaditaan 1991 kehittämis suunnitelmat.
Hakuninmaan tilat tietoyhteyksineen antavat mahdollisuu den kehittaa aikaisempaa tehokkaammin vesi- ja ymparis töhallinnon laboratorioiden näytekirjanpitoa ja tulos tusta. Äutomaattinennäytekirj anpitoj ärj estelmä pyritään saamaan käyttöön vuoden 1992 loppuun mennessä koko vesi-
ja ympäristöhallinnossa.
Laboratoriotyön luotettavuuden valvontaan ollaan useassa maassa panostamassa huomattavasti enemmän voimavaroja kuin aikaisemmin. Vesitutkimusten tulosten valvonnassa Suomessa on pitkät perinteet, sillä työtä on tehty jo 1960-luvun alusta lähtien. Julkisen valvonnan alaisten vesitutkimuslaitosten valvontaa
j
ouduttaneen kehittä mään eurooppalaisten linjojen (OECD ja CEN) mukaan ja SuomenkoordinaatioelimenTeknillisentarkastuskeskuksen antamien ohjeiden mukaisesti. Tutkimuslaboratoriolle valmistuu :Laatukäsikirja ja laboratorio akkreditoi daan testauslaboratorioksi 1991. Ohjelmavuonna aloite taan aluelaboratorioiden akkreditoinnin valmistelu;aluelaboratoriot akkreditoitaneen 1992.
2.1.10 Tutkimuspalvelut
Tutkimuspalveluj a vesi-
j
aympäristöhallinnonyksiköille ja ulkopuolisille tarjoavat tutkimuslaitoksen hydrolo gian toimisto, maatutkimusryhmä ja tutkimuslaboratorio.Hydrologisia palvelututkimuksia tehdään tilausten mukaan useilla tutkimusalueilla. Toiminnan volyymi on kuitenkin suhteellisen pieni verrattuna muuhun tutkimuk seen, minkä vuoksi useita erillisiä palveluprojekteja ei katsota enää tarvittavan. Laajin palvelumuoto, tulvatilanteiden toistuvuuden arviointi, jatkaa omana hankkeenaan.
Maatutkimuspalvelut käsittävät vesi- ja ympäristöhal linnon vaativimpien maa- ja vesirakenteiden geoteknisen suunnittelun, rakentamisen laadunvalvonnan ja rakentei den turvallisuuden valvonnan. Lisäksi annetaan maaperä- lausuntoja mm. vesioikeuskäsittelyä varten. Suunnittelu- toiminnan lisäksi maatutkimuspalveluihin luetaan vesi- ja ympäristöhallinnolle patoturvallisuusvirano maisena kuu]Luvat asiantuntijatehtävät, jotka sisältävät patokohtaisten raporttien tarkastusta ja patoturvalli suusj ärj estelyj en kehittämistä.
Tutkimuslaboratorion yhtenä tehtävänä on palvella vesi- ja ympäristöhallinnon yksikköjä kemiallisessa eri tyisanalytiikassa silloin, kun näitä määrityksiä ei voida tehdä piiri- tai aluelaboratorioissa. Laboratorio tekee erityismäärityksiä (mm. ÄOX, TOC, orgaaniset yhdisteet, kalojen ja biologisen materiaalin raskasme tallimääritykset, alumiinin fraktiot ja syanidit) tutkimusohjelman mukaisesti. Tutkimusohjelmaan kirj aa mattomat työt on aina sovittava laboratorion ao.
vastuuhenk:Llön kanssa. Tutkimuslaboratorio pyrkii myös avustamaan muita viranomaisia silloin, kun sen asiantuntemusta tarvitaan vahinko- ja valvontatapausten selvittelyssä. Ongelmana on ollut tällaisten analysoin titehtävien aiheuttamien kustannusten kattaminen.
2.1.11 Voimavarat
Vesien-
