Kartläggning av tillståndet i Sexsjön

Transkript

1 Kartläggning av tillståndet i Sexsjön Sofia Zittra-Bärsund Janne Toivonen Eeva-Kaarina Aaltonen Jakobstad 2008

2 2 1. Inledning På miljövårdsnämndens möte den beslöt man att uppgöra en kartläggning av belastningskällorna runt Sexsjön samt kartläggning av skogs- och jordbruksåtgärder som utförts och som planeras att utföras i sjöns närområde. För kartläggningen togs anbud in från Österbottens vattenskyddsförening rf och EssNature/Mattias Kanckos. För utarbetandet av kartläggningen valdes Österbottens vattenskyddsförening rf, och arbetet gjordes i samarbete med F:ma Sofia Zittra och Janne Toivonen från Åbo Akademi. Syftet med planen är att förebygga surchocker i sjön på grund av den markbundna surheten samt att ta reda belastningskällorna av ämnen som förorsakar övergödning. Sexsjön finns i Nederpurmo by, Pedersöre kommun. Bakgrunden till beslutet om att göra en kartläggning kommer genom initiativ från de boende runt sjön, som meddelade att ph-värdet tidvis är lågt i sjön. Situationen har följts upp i flera år av Purmo fiskelag, och provtagningar för kontroll av badvatten har gjorts av Jakobstadsnejdens livsmedels- och miljölaboratorium. Under våren 2003 förekom en fiskdöd i Sexsjön och då uppmättes mycket höga aluminiumhalter och låga ph-värden i sjön. Fiskdöd förekom igen under vintern i sjön. I Sexsjön finns två problemområden, dels surheten i vattnet och dels risk för eutrofiering. För att minska på försurningsproblemen bör man rikta åtgärderna till de områden där försurningen uppstår (sk. hotspot-områden) och för att minska eutrofieringen bör man minska näringsämnesbelastningen till sjön från hela tillrinningsområdet. 2. Beskrivning av avrinningsområdet Avrinningsområdets storlek är ha. Sexsjöns areal är enligt uppgifter från Veijonen (år 1979) 110 hektar och volymen i sjön 0,5 milj. m 3. Sjökonturens längd är 6,6 km och sjöns medeldjup 0,5 m. I nordöstra delen av sjön finns en holme. Avrinningsområdet ligger till största delen söder om sjön, emedan Purmo norra å slingrar sig runt sjön på den östra och norra sidan några hundra meter från sjöstranden. Längst ner i södra ändan finns två mindre sjöar, Tranusjön och Gruvsjön. Sjöns enda större inflöde, Kutubäcken, rinner in till sjön på den västra sidan. Från Höykjärv i sydvästra delen av avrinningsområdet rinner Nybäcken, som senare ansluter till Kutubäcken. I nordöstra sidan finns ett utlopp från sjön till Purmo norra å. Några mindre tillflöden finns i den södra sidan av sjön, varav ett rinner från åkermarken i Kingelmossen. (figur 1) Eftersom avrinningsområdet till största delen består av skogs- och torvmark är vattnet helt naturligt lite surt. Därmed har den svårt att buffra mot ett tillskott av extra surt vatten, som har strömmat in till sjön under vissa perioder. I sjön har det inte förekommit stora problem med algblomningar och eutrofiering utan det är främst surheten som påverkar sjöns kvalitet. Bosättningen (totalt 40 personer) är koncentrerad till den västra sidan av sjön och sommarstugor (33 st) finns utspridda längs den södra, östra och nordöstra delen av sjön. Två större mjölkgårdar finns i närheten av sjön. I nordost, strax norr om utloppet från sjön, finns caravanområdet SF Caravan. Ytterligare bosättning finns vid Stenvattnet. Största delen av avrinningsområdet består av dikad skogsmark. Åren dikades 22 ha vid Gransjön knappt en kilometer söder om sjön. Åkermark finns runt sjöns stränder och söder om sjön, bl.a. i Kingelmossen, Stenvattnet och Österbacka. Den torrlagda sjön Höykjärv i sydvästra delen av avrinningsområdet dikades första gången i slutet av 1960-talet och rensades i slutet av 1990-talet.

3 3 Figur 1. Översiktskarta över Sexsjön och dess avrinningsområde. 3. Uppkomst och förekomst av sura sulfatjordar En stor del av västra och sydvästra Finland består av gammal havsbotten, som genom landhöjningen har lyfts upp ur havet. En del av dessa jordar innehåller metallsulfider, som kan omvandlas till försurande ämnen och sköljas ut från jorden. Ifall vattenytan sänks i dessa jordar, t.ex. genom dikning och landhöjning, kommer syre ner i jorden och reagerar med sulfiderna och vatten som finns i marken. Dessa jordar kallas sura sulfatjordar. Genom reaktionen med vatten och syre bildas den starka syran svavelsyra och den kan sköljas ut i vattendragen, vilket leder till att vattendraget blir försurat. I markprofiler kan man se sulfidlagret genom att det har väldigt lågt ph-värde (figur 2). När jorden försuras börjar olika metaller frigöras från markpartiklarna, bl.a. aluminium, kadmium, koppar, krom, mangan, nickel och zink (bl.a. Åström, 2001, Österholm, 2005, Åström m.fl. 2006). Surheten i vattendragen är ofta störst under vår- och höstflöden, då regn- och smältvatten transporterar de försurande ämnena ut till vattendragen. I samband med denna urlakning av kraftigt försurat vatten och metaller har fiskars fortplantningsområden i flera fall skadats, och även

4 4 storskalig fiskdöd har förekommit vid flera tillfällen i Finland. Under vintern förekom fiskdöd i många av de Österbottniska kustvattendragen, av dem var bl.a. Larsmo- Öjasjön hårt drabbad. För att förbättra skogens tillväxt utförs bl.a. iståndsättningsdikning. I områden med tjocka torvlager är risken mindre för försurning än i områden med tunna torvlager, eftersom dikesdjupet i allmänhet inte sträcker sig ner till mineraljorden på dessa områden. Förutom dikningar kan även olika typer av markbearbetningsmetoder öka risken för urlakning av försurande ämnen och metaller till vattendragen. Vid byggande av skogsvägar krävs torrläggning och flyttning av jordmassor, vilket kan sänka grundvattennivån och utsätta sulfider för syre och därigenom bilda försurande ämnen. Bild 2. Vertikal ph-profil av en sur sulfatjord (modifierat efter Österholm & Åström, 2002) Tidvis, främst under vår- och höstflöden, förekommer surhet i vattnet i Purmo å. Enligt undersökningar (Palko m.fl., 1987) härstammar 33 % av surhetsbelastningen som kommer till Larsmosjön från Purmo å (figur 3). Inom det undersökta avrinningsområdet (< 60 m.ö.h.) för Purmo å fanns ha sura sulfatjordar, vilket innebär 6 % av hela avrinningsområdet och 56 % av de karterade åkrarna (Palko, m.fl., 1987).

5 5 Figur 3. Karteringskarta över åkermark inom Purmo ås område (< 60 möh). De skuggade partierna av de avgränsade åkrarna är sura sulfatjordar. (Palko & Alasaarela, 1988) 4. Provtagning och resultat 4.1 Vattenprovtagning Oregelbundna provtagningar av vatten har gjorts mellan åren 1965 och 1994 (bilaga 1). Regelbundna provtagningar för kontroll av badvatten har gjorts sommartid av Jakobstadsnejdens miljö- och livsmedelslaboratorium, en del av resultaten från åren presenteras i denna rapport (figur 4 och 5). Provtagningar av vatten har gjorts inom arbetet för denna rapport , 23.4 och 28.4 år 2008.

6 6 7 ph-värde 6 5 Badstranden/ utlopp Dike inlopp till sjön Figur 4. ph-värden i Sexsjön (badstrand/utlopp) och inloppet till sjön. Totalfosfor ug/l Badstranden/ utlopp Inlopp till sjön Figur 5. Totalfosforhalten i Sexsjön (badstranden/utloppsdike) och i inloppsdiket till sjön Nedan följer en kort genomgång av proven tagna i oktober 2007 och april Den 28 oktober 2007 utfördes vattenprovtagning på 11 platser (bilaga 2). Alla punkter analyserades på ph och konduktivitet. Provpunkterna 1, 2, 3 och 4 analyserades dessutom på alkalinitet, aciditet, total-fosfor och grumlighet. Kutubäcken, som är det enda större tillflödet till sjön, tillför den största mängden surt vatten till Sexsjön. Analyseringen av ph och konduktivitet utfördes med fältmätare. Resterande analyser gjordes på Västra Finlands miljöcentral. I april 2008 gjordes mer noggrann undersökning av Höykjärv med ca 30 prov som analyserades på ph och delvis även konduktivitet (bilaga 2, 3 och 4). Förutom Höykjärv togs vattenprov även från Kingelmossen, från Nybäcken, Kutubäcken och tillrinningsdiken till dessa bäckar. Analyseringen av ph och konduktivitet utfördes med fältmätare.

7 4.1.1 Surhet 7 Det lägsta ph-värdet uppmättes i oktober i Nybäckens början (provpunkt 8; ph 3,5) efter att vattnet har runnit igenom dikad skogsmark. Det mycket sura vattnet som härstammar från Höykjärv högst uppe i bäckens början späds ut under sin väg mot Sexsjön. ph-resultaten varierar i oktober mellan 3,5 6,6 (figur 6). Vid den utökade provtagningen i april 2008 kan man se att det mest sura vattnet återfinns i Höykjärv. ph-resultaten varierade mellan 3,0 5,8. De lägsta ph-värdena från provtagningen uppmättes i Höykjärv. Figur 6. ph-provtagning i oktober 2007.

8 Konduktivitet (elektrisk ledningsförmåga) I oktober 2007 varierade konduktiviteten mellan 1,4 40,4 ms/m (figur 7). Det högsta värdet uppmättes i Nybäckens början (punkt 8). Vid den utvidgade provtagningen i april 2008 kan man se att vattnet med högst konduktivitet finns i Höykjärv. Konduktiviteten varierade mellan 3,1 58,5 ms/m, varav de högsta värdena uppmättes i Höykjärv. Figur 7. Provtagning av konduktivitet (elektrisk ledningsförmåga) oktober Sammandrag av vattenprovtagningen Vattendragen i Sexsjöns avrinningsområde är sura och ph-värdet är lågt. En av orsakerna är urlakning av humussyror från mossor och skogsmarker. Vatten från sura sulfatjordar däremot kan ha samma ph-värde som humusvattnet, men innehåller höga metall- och svavelhalter

9 9 och har en aciditet som är många gånger högre. Aciditeten anger hur mycket kalk det krävs för att neutralisera vattnet. På grund av den höga aciditeten klarar sjön inte av några större mängder av detta vatten, utan metallhalterna stiger och ph-värdet sjunker till skadliga nivåer. Då ph-värdet inte direkt anger aciditeten och därmed inte hur stor potentiell fara vattnet orsakar för vattendragen som helhet, måste man även mäta andra egenskaper hos vattnet. Att mäta aciditeten kräver i princip att vattnet analyseras i ett laboratorium senast ett dygn efter provtagningen, vilket kan varar omständligt i praktiken. Däremot kan man snabbt i fält mäta konduktiviteten (den elektriska ledningsförmågan) hos vattnet. Den höga aciditeten i vatten från sura sulfatjordar orsakas av stora mängder lösta metaller (joner). Eftersom joner i vatten ökar konduktiviteten korrelerar aciditeten med konduktiviteten. I områden med sura sulfatjordar ger konduktiviteten i kombination med ph-värden vanligen en bra uppfattning om aciditeten såväl som metallhalter. Resultaten av vattenprovtagningen indikerar att försurningen är starkt sammankopplad med svaveloxidation i och med att ph korrelerar med konduktiviteten (figur 8). Vattenproverna visar att surt vatten rinner ut ur den torrlagda sjön Höykjärv. ph-värdet var hösten 2007 och våren ,5 resp. 3,7. Konduktiviteten var 40,4 resp. 13,4 ms/m. Andra tillflöden visar inte samma sura värden. Även den uppodlade Kingelmossen misstänktes bidra med försurande vatten, men torde inte i nuvarande skick ha någon större inverkan. Vattnet från Kingelmossen verkar snarare hjälpa upp situationen än göra den värre, eftersom vattnet håller bättre kvalitet än utloppet från sjön. Konduktiviteten i huvuddiket från Kingelmossen är svagt förhöjt (20,5 resp. 10,3 ms/m), men ph-värdena är relativt bra för området (ph 5,6 resp. 5,1). En tätare vattenprovtagning som utfördes våren 2008 i Höykjärvs diken visade att ph-värdena varierade mellan 3,0 och 5,2 medan konduktiviteten varierade mellan 4,0 ms/m och 58,5 ms/m, dvs. vattenkvaliteten uppvisade stor variation Höykjärv Utlopp från sjön Kingelmossen EC µs/cm Kutubäcken ph 7 Figur 8. ph och elektrisk konduktivitet hösten 2007

10 4.2 Jordprovtagning och analyser 10 En markprofilprovtagning utfördes i maj på Höykjärv och Kingelmossen för att ta reda på markens metall- och svavelhalt samt dess surhet. För att få en representativ bild av ett område borde man ta flera prov än vad som nu gjordes. De sura lagren kan vara ojämnt tjocka och splittrade och det är då svårt att på basen av ett fåtal prov kunna ge ett utförligt svar på hur jorden ser ut. Jordprofilerna som togs upp ur Höykjärv och Kingelmossen analyserades på ph, aciditet och svavelhalt. ph-värdet i profilerna mättes med 10 cm mellanrum senast ett dygn efter provtagningen (figur 9 och 10). En annan profil från Larsmo-Öjasjöns tillrinningsområde visar hur en typisk ph-profil i en sur sulfatjord ser ut (figur 11). Efter ph-mätningen gjordes en analys som bestämde den aktuella aciditeten, dvs. den mängd surhet som redan uppkommit i jorden och som på kort sikt kan frigöras (tabell 1). Metoden innebär att en exakt uppvägd mängd torkad jord blandas med en kaliumkloridlösning. Kaliumet frigör protoner som adsorberats på lerpartiklar och ph mäts. Lösningen titreras upp till ph 5,5 och 6,5. Mängden åtgången bas räknas om till aciditet. Aciditeten kan enkelt omräknas till mängd kalk som krävs för att neutralisera jorden. Även ett inkubationstest gjordes på några jordprov (tabell 2). Inkubation betyder att ett jordprov som misstänks kunna bli till en sur sulfatjord förvaras i fuktiga och luftiga förhållanden i minst 16 veckor. Detta ger en uppfattning om vad som händer ifall jorden dräneras. Efter 16 veckor mäts ph och aciditet. Höykjärv 0 ph djup (cm) Figur 9. ph-profil från Höykjärv.

11 11 Kingelmossen 0 ph djup (cm) Figur 10. ph-profil från Kingelmossen. Typisk sur sulfatjord djup (cm) ph Figur 11. ph-profil från en typisk sur sulfatjord Höykjärv (figur 12) är möjligen en potentiell sulfidjord, där en svavelhalt på nästan 2 % uppmättes. Det vanliga är en sulfidhalt på 0,2 1 % i sulfidjordar. Den höga svavelhalten tyder på att marken och vattnet i Höykjärv kan bli ordentligt sur ifall jorden oxideras. I Kingelmossen finns möjligen även ett lager av sulfidlera som ett skikt i jordprofilen, men det är möjligt att största delen av sulfiderna redan har oxiderat. Efter att en del av marken dikades för nyodling år 2001 kan man anta att sulfidlagren gavs möjlighet att oxidera under de efterföljande åren. År 2003 förekom fiskdöd i sjön och det är möjligt att ett tillskott av syra och metaller från de nyodlade åkrarna bidrog till det mycket sura vattnet i sjön under år Den största delen av syran och metallerna har troligen nu sköljts ur marken, men troligen finns det fortfarande en del försurande ämnen som kan sköljas ut under de kommande åren.

12 12 Tabell 1. aktuell aciditet i jordprov Aciditet Acid ph Acid ph Kingelmossen 5,5 6,5 S Djup mol H + /kg mol H + /kg % ,06 0,11 0, ,009 0,01 0,13 Acid ph Acid ph Höykjärv 5,5 6,5 S Djup mol H + /kg mol H + /kg % ,18 0,23 0, ,04 0,08 1,98 Tabell 2. Aciditet i inkuberade jordprov Aciditet på inkuberade prov Acid ph 5,5 Acid ph 6,5 Prov mol H+/kg mol H+/kg Kingelm ,12 0,20 Kingelm ,018 0,029 Ytjord i Kingelm. 0,14 0,22 Höykj ,10 0,18 Figur 12. Jordprovtagning, Höykjärv Resultat av jordprovtagningen Aktuell aciditet Kingelmossen Profilen från Kingelmossen består av ett 90 cm tjockt lager torv. Under detta lager finns mineraljord. ph-mätningarna på proven i Kingelmossen visar att torvlagret inte är en sur sulfatjord per definition (ph < 4 p.g.a. svaveloxidation). Aciditeten visar på något förhöjda värden (tabell 1). Svavelhalten kan anses hög (0,42 % av torrvikten). Då jordarten är rik på organiskt material blir skrymdensiteten låg, och således blir den totala mängden aciditet som släpps ut per volymenhet jord dock något lägre än om det skulle ha varit frågan om en mineraljord med högre skrymdensitet.

13 13 Motsvarande mätning för det undre mineraljordslagret visar att inte det heller är en sur sulfatjord. Aciditeten är låg (tabell 1). Svavelhalten (0,13 %) är på gränsen till vad som krävs för att bilda en sur sulfatjord. Mineraljorden kan således ha en liten potential enligt aciditetsmätningar att bli försurad ifall marken dräneras kraftigare. Nu skyddas mineraljorden av det nästan metertjocka torvlagret. Torven bryts dock sakta ner och ifall det skyddande torvlagret minskar samtidigt som täckdikningen eventuellt i framtiden fördjupas kan detta öka på de sura utsläppen från detta område. I Kingelmossen finns också ett område där en del av markytan var täckt av lera (antagligen relativt nygrävda dräneringsmassor)(figur 13). Mätning av ph-värdet på ytjorden visade att detta var kraftigt försurat (ph 3,1). Detta tyder på att det finns jordlager med stor potentiell försurningskapacitet även i Kingelmossenområdet, men ursprunget till sådana jordlager kunde inte lokaliseras i detta arbete. Figur 13. Aluminiumsalter på ytjord i Kingelmossen Höykjärv Profilen från Höykjärv består av en sumpig torvmark. Profilen visade att under ytmossan (30 cm) ned till 280 cm finns ett torvaktigt till gyttjeaktigt lager, dvs. jord med hög halt av organiskt material. ph mätningen visar att detta lager inte har utvecklats till en sur sulfatjord. Svavelhalten (2 %) är mycket hög och aciditet måttlig vilket visar att marken har en noterbar potential att orsaka försurning om den oxideras (syresätts). Ytmossan (översta 30 cm) har ett mycket lågt ph värde (3,5) och en hög aciditet. Den höga halten organiskt material gör dock att skrymdensiteten är låg vilket leder till att aciditeten i praktiken är lägre än för mineraljord med samma svavelhalt. Under detta lager finns mineraljord med måttlig svavelhalt (0,25 %), som i princip skulle kunna orsaka försurning, men eftersom det ligger på så stort djup förefaller det osannolikt Aciditet på inkuberade prov Kingelmossen Mätningarna på Kingelmossens torvlager under plöjskiktet (35 85 cm) visar att det inte skulle kunna bli till en sur sulfatjord. På grund av den sura torven är aciditeten på en något förhöjd nivå (tabell 2). Mineraljordslagret däremot har potential att bilda en sur sulfatjord ifall det oxideras snabbt. Aciditeten hålls dock på en låg nivå (tabell 2), så risken är troligtvis inte stor. Ytjord i Kingelmossen ph och aciditetsmätningarna i den nygrävda sura ytjorden visar att det finns riskjordar även i Kingelmossen. ph-värdet var mycket lågt och aciditeten hög (tabell 2).

14 14 Höykjärv ph-mätningar visar att lagret på cm djup uppvisar en viss risk att bli en sur sulfatjord ifall den oxiderar. ph närmar sig gränsen för vad som krävs till en sur sulfatjord och aciditeten är också på en något förhöjd nivå (tabell 2). 5. Belastning av näringsämnen I följande kapitel diskuteras näringsämnen (fosfor och kväve) som ökar risken för övergödning (eutrofiering) av vattendragen. I tabellen nedan finns en genomgång av de olika belastningskällorna samt en uträkning av deras belastning till sjön. Beräkningen är gjord med hjälp av olika koefficienter för de olika belastningskällorna och skall ses som endast riktgivande eftersom de innehåller osäkerhetsfaktorer och förenklingar. Tabellen ger ändå en bild av vilka källor som är de mest betydelsefulla när de gäller inverkan av näringsämnen på sjöns tillstånd. Belastningen på Sexsjön består i sin helhet av diffus belastning. Beräkningen av belastningen är baserad på markanvändningen och verksamheten inom avrinningsområdet, samt på allmänna belastningskoefficienter (tabell 2). Belastningskällorna för boskap har åskådliggjorts genom att räkna om dem till nötenheter. Tabell 3. Belastning på Sexsjön från avrinningsområdet fördelade på olika belastningskällor år Enheter Koefficienter Belastning Fosfor Kväve Fosfor Kväve Belastningskälla kg/år kg/år kg/år % kg/år % Åkerodling, ha - vall, ha 45,3 0,54 13,50 24,5 kg 612,1 kg - foderkorn, ha 23,6 0,87 13,5 20,5 kg 318,6 kg Tillsammans 69,6 45,0 kg 21 % 930,7 kg 16 % Boskap, enheter kg 14 % 250 kg 4 % Skogsbruk, ha - avverkning ( ) 4,5 0,167 5,00 0,8 kg 22,5 kg - dikning ( ) 22 0,10 4,0 2,2 kg 88,0 kg Tillsammans 3,0 kg 1 % 269,5 kg 5 % Bosättning - glesbebyggelse, invånare 40 0,37 1,72 14,8 kg 68,8 kg - sommarstugor, stycke 33 0,18 0,66 5,9 kg 21,8 kg Tillsammans 20,7 kg 9 % 90,6 kg 2 % Nedfall, ha 110 0,061 4,67 6,7 kg 3 % 513,7 kg 9 % Natururlakning, ha ,06 2,00 113,4 kg 52 % 3 780,0 kg 64% Tillsammans 218,8kg 100 % kg 100 % kg/km 2 /år 11 kg/km 2 /år 294 kg/km 2 /år

15 15 Den yttre belastningen på Sexsjön är ca 220 kg fosfor och ca kg kväve (figur 14 15). Inom Sexsjöns avrinningsområde finns knappt 70 ha åkrar, vilket motsvarar ca 3 % av hela avrinningsområdet. Av den totala belastningen kommer 21 % av fosforn och 16 % av kvävet från åkerodling. Från åkrarna sköljs årligen 45 kg fosfor och 930 kg kväve. På området finns två gårdar med boskapshållning med sammanlagt 144 mjölkkor, 129 nötdjur (> 6 mån) och 60 ungdjur (< 6 mån). Boskapshållningen står för 14 % av fosforbelastningen och 4 % av kvävebelastningen till sjön. Den beräknade, årliga kvävebelastningen från boskapshållningen är 250 kg och fosforbelastningen är 30 kg. På avrinningsområdet för Sexsjön har skogsbruksåtgärder utförts i form av skogsavverkning och skogsdikning under granskningsperioden Skogshuggning anses öka belastningen under de tre därpå följande åren. Under åren utfördes skogshuggning på totalt 4,5 ha. Under åren utfördes dikning på 22 ha. Skogsbrukets andel är 1 % av fosforbelastningen och 5 % av kvävebelastningen. Ursköljningen av näringsämnen från skogsbruket är årligen ca 3 kg fosfor och 270 kg kväve. På Sexsjön avrinningsområde bor stadigvarande 40 personer. De flesta har en avloppsvattenbehandling bestående av slamavskiljningsbrunnar och direkt utlopp till dike. En fastighet har en sakenlig markbädd för behandling av avloppsvattnet. Det finns sammanlagt 33 sommarstugor, vilka till största delen finns på den södra, östra och nordöstra stranden. Belastningen av fosfor från glesbebyggelsen och sommarstugorna är 9 % av den totala fosforbelastningen eller 21 kg P/år. Bosättningens andel av den totala kvävebelastningen är mindre (91 kg, 2 %). Belastningen från Caravanområdet är svår att uppskatta utan provtagning. För att få tillförlitliga uppgifter om funktionen och reningseffekten på den befintliga markbädden på området bör provtagning utföras. Med nedfall tillförs 3 % av fosforn (7 kg) och 9 % av kvävet (514 kg) i form av nederbörd. Natururlakningen står för 52 % av fosforbelastningen och 64 % av kvävebelastningen, och mängderna är motsvarande 113 kg fosfor och kg kväve per år. Andelen av natururlakning är stor i sådana här avrinningsområden, där det finns få åkrar och där mänsklig verksamhet är liten. Natururlakning 51% Fosforbelastning 220 kg P/år Åkerodling 21% Boskap 14% Nedfall 3% Bosättning 10% Skogsbruk 1% Figur 14. Fosforbelastningen i Sexsjön år 2008.

16 16 Kvävebelastning kg N/år Natururlakning 64% Åkerodling 16% Boskap 4% Nedfall 9% Skogsbruk 5% Bosättning 2% Figur 15. Kvävebelastningen i Sexsjön år Belastningen av Sexsjön jämfört med andra vattendrag Uppskattningar på belastning i belastningskarteringar skiljer sig ofta från varandra i och med olika beräkningsmetoder. De värden för urlakningen som beräknats med de olika belastningskällorna är genomsnittliga totalvärden. I tabell 2 åskådliggörs några exempel på belastningsresultat som man har fått genom kartering av diffusa belastningskällor. För att underlätta jämförelsen har värdena framställts mot kvadratkilometer avrinningsområde. I alla dessa sjöar, som man har gjort belastningskartering på, har det åtminstone tidvis förekommit syre- och/eller övergödningsproblem. Därför är dessa sjöar på ett eller annat sätt klassificerade som problemsjöar, och representerar inte i egenskaper av vattenkvalitet eller andra egenskaper en normal sjö. I Sexsjön är dock surheten ett större problem för vattenkvaliteten än näringsbelastningen. Tabell 4. Näringsbelastningen i olika sjöar. Värdena är tagna ur olika belastningsutredningar. Sjö, kommun Fosfor Kväve Källa kg/ km 2 / år kg/ km 2 / år Sexsjön 14,5 308 Hirvijärvi, Jalasjärvi Kalliolinna 2000a Salajärvi, Nastola Anttila - Huhtinen 1998 Kalajaisjärvi, Ilmajoki Kalliolinna 1996 Hinjärv, Korsnäs/ Närpes Kalliolinna 1997 Haarusjärvi, Alahärmä/Kortesjärvi Savea - Nukala 1996 Alavudenjärvi, Alavus Kalliolinna 2000b Purmojärvi, Kortesjärvi Kalliolinna 1999 Hormajärvi, Lohja Marttinen 1990 Vitträsk, Kirkkonummi Ranta 1992 Koiraspotti, Alajärvi Savea 1995 Veckjärvi, Porvoon mlk Henriksson & Myllyvirta 1993 Löyänjärvi, Kuortane Kalliolinna 1993 Jalasjärvi Kalliolinna 2001 Kauhajärvi, Lappo Lakso ja Viitasaari 1990 Kätkänjärvi, Lehtimäki Kalliolinna 1990 Majorsträsk, Malax Kalliolinna 2004

17 6. Vattenskyddsplan Metoder och rekommendationer för att minska bildningen och urlakningen av försurande ämnen Bibehållande av dräneringsdjup, val av odlingsväxter Så länge sulfidlagren hålls under grundvattenytan bildas inga försurande ämnen i marken. Ifall man vid (iståndsättnings-)dikning går längre ner i jordprofilen än vid tidigare dikning, kommer nya jordlager att utsättas för syre vilket ökar risken för bildning av försurande ämnen i jorden. Genom att på odlingsmarker välja odlingsväxter som klarar av en högre grundvattenyta (kontinuerlig vall, rörflen) kanske iståndsättningsdikning inte är nödvändig. Rekommendation: behåll den höga grundvattenytan vid den torrlagda sjön Höykjärv för att minska risken för att de konstaterade sura områdena hålls under grundvattenytan och inte oxideras Dikning täckdike/öppna diken Vid nydikning på sulfatjordsområden är det bättre ur vattenskyddssynpunkt att dika med öppna diken istället för att täckdika, eftersom man inte går lika djupt med öppna diken som med täckdiken. Dräneringsdjupet är grundare och jordmassan som kommer att syresättas är mindre än vid täckdikning, vilket troligen minskar omfattningen av bildandet av försurande ämnen. Efter t.ex. tio år kan man förbättra dräneringen genom täckdikning. Man kan även dela in dikningen i två skeden, då man i det första skedet gräver till halva djupet men till full bredd, och efter ett par år gräver till fullt djup. På detta sätt är det mindre mängd jordmassa som kan syresättas åt gången, och syresättningen av jordlagren sker under en längre tid vilket minskar risken för en plötslig, kraftig försurning i vattendragen. Rekommendation: vid ev. nydikning används öppna diken istället för täckdiken Reglerbar dränering, underbevattning Genom reglerbrunnar i täckdikningssystem (figur 16) kan man reglera vattenståndet i odlingsjorden, och man försöker hålla vattennivån så hög som det ur odlingssynpunkt är möjligt. Genom att hålla vattennivån hög kan man fördröja oxideringen och bildningen av försurande ämnen i jorden. Samtidigt minskar man på flödet ut från åkrarna. Man lagrar det vatten som faller som nederbörd ovanför täckdikena, och därmed kan man även kontrollera utflödet av vatten och släppa ut vattnet vid sådana tillfällen då skadorna på vattenlivet blir så små som möjligt. På hösten hålls vattnet uppdämt så länge som möjligt för att öka avdunstningen, minska avrinningen och därigenom urlaka mindre mängd näringsämnen och försurande ämnen. Vattenflödet regleras med ventilen i reglerbrunnen genom att hålla ventilen stängd när man vill dämma upp vattnet, och genom att öppna ventilen när man behöver sänka vattennivån. Rekommendation: reglerbar dränering anläggs i samband med att öppna diken blir täckdikade, tekniken används på rätt sätt för att ha den bästa tänkbara

18 18 påverkan. Figur 16. Principskisser över hur en reglerbar dräneringsbrunn påverkar grundvattennivån. Vattenflödet regleras genom att öppna eller stänga ventilen (Jord- och skogsbruksministeriet, 2005) Ytkalkning För att kunna idka ett effektivt jordbruk på sura sulfatjordsmarker tillsätts kalk till det översta jordlagret i form av ytkalkning. Genom tillsättning av kalk (finmald kalksten) får man till stånd en höjning av ph-värdet och en klart högre tillväxt av gröda. Transporten av kalkpartiklar (alkalinitet) från ytan ner till sulfidlagren är dock obetydlig när man använder traditionella jordbruksredskap, och därmed har ytkalkningen ingen (direkt) effekt på de lägre liggande jordlagren. Rekommendation: ytkalkning har enligt undersökningar ingen effekt på urlakningen av försurande ämnen Botten- och trumdammar En möjlig metod för att minska skadeeffekterna från sulfatjordarna kunde vara användning av trummor i skogsdiken för reglering av vattenströmning. Vattnets strömhastighet bromsas genom en tillfällig lagring i dikessystem eller i skogen ovanför och på detta sätt blir avrinningen jämnare och flödestopparna mindre. Genom en minskning av flödestopparna kan man eventuellt lindra den försurande effekten från sulfatjordar eftersom det sker en spridning av det sura vattnet och allt urlakas inte samtidigt. En uppdämning minskar även halterna av fasta partiklar och näringsämnen i vattendraget. Rekommendation: botten- och trumdammar kan anläggas vid lämplig plats i Nybäcken eller Kutubäcken. En närmare planering och precision kan göras inom ramen för ett naturvårdsprojekt.

19 Vattendragskalkning Kalkning av vattendrag har utförts i varierande skala för att försöka höja ph-värdet i vattendrag som är påverkade av sura sulfatjordar, dock oftast med dålig framgång. Som redan nämnts har sulfatjordsvattnet en mycket hög aciditet vilket kräver mycket större mängder kalk än för att neutralisera surt regnvatten eller normalt humushaltigt vatten. Kalkning är dessutom en mycket kortsiktig lösning som inte kommer åt roten till problemet. Kalkning av vattendrag kräver en kalkningsstation som blandar in kalken i vattnet under kraftig omrörning. Annars kan kalken sedimenteras oförbrukad på botten och kapslas in av metallfällningar. Enligt analyserna på vattnet i Kutubäcken (största inflödet till Sexsjön) hösten 2007 skulle det under provtagningstillfället ha krävts ca 250 kg kalk per dygn för att neutralisera vattnet till ph 8,3. Det skulle dock räcka med neutralisering till ett lägre phvärde, t.ex. ph 5,5. Vid kraftig försurning kan kalkens effekt hämmas av de höga metallhalterna. Då bör släckt kalk eller bränd kalk användas. Kalkning av mark har enligt tidigare forskningsresultat ingen effekt på avrinningsvattnets kvalitet. Vid kalkning av vatten från sulfatjordar kan man få problem med att kalken sedimenterar på vattendragets botten utan att ha reagerat med det sura vattnet. Metallerna i vattnet fälls nämligen ut runt kalkpartiklarna så att de inaktiveras och fälls ut på botten. Av denna anledning krävs därmed stora, ibland mycket stora mängder kalk för att ge en tillräcklig phhöjning. Ifall vattnet är mycket försurat kan upplösningsgraden av kalksten i vatten vara så låg som %. Vid kalkning av vattendrag med höga aciditetsvärden bör man ordna med sedimenteringsbassänger som samlar upp metallutfällningarna och som man sedan kan gräva bort. Före kalkning bör man reda ut hur stort kalkbehovet är och huruvida behandlingen kommer att ha någon effekt på vattendragets kvalitet. Vattendragskalkning kan lämpa sig för små vattendrag eller vattendrag med måttlig påverkan av sulfatjord, som är viktig ut fiskeriekonomisk synpunkt. Rekommendation: vattendragskalkning rekommenderas inte för Sexsjöns avrinningsområde, utan andra åtgärder bör undersökas och testas först 6.2 Metoder och rekommendationer för en minskning av näringsämnen Effektivare avloppsvattenrening För att minska belastningen av näringsämnen från egnahemshus och sommarstugor bör varje fastighet ha ett effektivt reningssystem för sitt avloppsvatten. År 2004 trädde en förordning i kraft, som kräver en effektiv rening av avloppsvattnet på de fastigheter som inte är anslutna till ett kommunalt avloppsreningsverk. Gamla fastigheter har en övergångsperiod på 10 år att effektivisera reningen av avloppsvatten, alltså bör varje fastighet ha ett godkänt reningssystem senast år Förslag på olika reningssystem är minireningsverk (biologisktkemiskt), markbädd med fosforreningsbrunn eller sluten tank. Den slutna tanken är inget reningssystem men belastningen på närområdet är noll eftersom man transporterar bort avloppsvattnet. Genom att anlägga reningssystem för minst tre fastigheter kan man ansöka om bidrag från Västra Finlands miljöcentral. För planering av avloppsreningssystem lönar det sig att fråga kommunen om möjlighet till bidrag. Rekommendation: alla fastigheter med åretruntboende ordnar ett effektivt reningssystem för sitt avlopp senast år För sommarstugorna rekommenderas torrtoalett och infiltrering av tvättvatten Skyddszoner mellan åkrar och vattendrag För att minska näringsämnesbelastningen från åkermark kan jordbrukare ingå avtal om anläggning och skötsel av skyddszoner. En skyddszon är en zon mellan åkern och en sjö, ett

20 20 vattendrag eller ett utfallsdike som hindrar att näringsämnen och jordpartiklar transporteras via ytavrinning till sjön eller vattendraget. Zonen är minst 15 meter bred och täcks av växtlighet året om. Området gödslas inte, men växtligheten slås årligen och slåttern bärgas. Skyddszoner är särskilt lämpliga för åkrar som sluttar mot sjöar och vattendrag eller åkrar som är översvämningskänsliga. Avtal om skyddszoner hör till jordbrukets specialmiljöstöd och ingås för 5 eller 10 år åt gången. Rekommendation: På de åkrar som ligger intill Sexsjöns strand anläggs skyddszoner. Även på de åkrar som ligger intill Kutubäcken eller Nybäcken rekommenderas skyddszoner Växttäcke vintertid För att minska transporten av näringsämnen och jordpartiklar från åkrar till sjöar och vattendrag kan man låta ett växttäcke vara kvar på åkermarken även vintertid. Växttäcket är betydelsefullt speciellt under hösten och våren, då risken för att kväve urlakas är som störst. Även fosfor som bundits i marktäcket förhindras att urlakas genom ett levande växttäcke. Speciellt viktigt är det med växttäcke vintertid på åkrar som är översvämningskänsliga. Rekommendation: Plöjning först på våren på de åkrar som används för produktion av foderkorn Anläggning av sedimenteringsbassäng/våtmark Genom våtmarker och sedimenteringsbassänger kan man minska belastningen av näringsämnen till sjöar och vattendrag. I bassängen sedimenterar de partiklar som följer med vattnet genom erosion och ytavrinning. Ju större bassäng, desto större blir effekten av sedimentering och desto finare partiklar hinner sedimentera. Till jordpartiklarna är näringsämnen bundna, speciellt fosfor. Rekommendation: En sedimenteringsbassäng eller våtmark anläggs på lämplig plats längs Nybäcken eller Kutubäcken. En närmare precision kan göras inom ramen för ett naturvårdsprojekt Hantering av gödsel Gödsel från boskap är ett värdefullt gödslingsmedel om det används rätt. Näringsämnen som rinner från åkrarna och gödselhanteringsanläggningen orsakar onödiga kostnader för gården samtidigt som de belastar vattendragen. Därför är det viktigt att gödseln hanteras rätt och att man känner till dess näringsvärden. Nitratdirektivet reglerar naturgödselns åkerspridning, och i miljöstödet regleras näringsämnenas spridningsmängder. Genom en gödselanalys kan man med precision ta i användning gödseln och vid behov komplettera med konstgödsel beroende på odlingsväxt och växtunderlag. Odlingsegenskaperna och näringshalterna varierar kraftigt mellan olika skiften och mellan olika produktionsformer. För en riklig skörd behövs kunskaper om åkerns näringsinnehåll, vilket man får reda på genom en markkartering. En markkartering bör enligt villkoren i miljöstödet göras var femte år. En näringsbalansräkning är ett nyttigt redskap för att beräkna gårdens effektiva användning av näringsämnen samt för att finna eventuellt läckage. Näringsämnen som blir outnyttjade sköljs ner till vattendragen och orsakar övergödning. För att minska belastningen av näringsämnen till Sexsjön är det viktigt att på åkrarna och

21 21 boskapsgårdarna inom Sexsjöns avrinningsområde följa de tidigare uppräknade principerna och åtgärderna, som är hämtade från Pro Agria Etelä-Pohjanmaa:s hemsidor: 7. Finansieringsförslag 7.1 Jordbrukets miljöspecialstöd För olika miljöstödsåtgärder kan man ansöka om bidrag för dess förverkligande och skötsel. En lämplig åtgärd på sulfatjord är anläggning av reglerbar dränering. För skötsel av den reglerbara dräneringen betalas år 2008 ut 54 /ha. För att hålla grundvattenytan hög även under den torra perioden kan man vid mån av möjlighet leda in eller pumpa in ett överskott av vatten till åkermarken, sk. reglerbar underbevattning. För reglerbar underbevattning betalas år 2008 miljöspecialstöd 108 /ha/år, och för återanvändning av avrinningsvatten 140 /ha/år. Kostnaderna för anläggande av reglerbar dränering är % högre än med konventionell täckdikning. 7.2 Skogsnaturvårdsprojekt Vårdprojekten är en form av frivillig naturvård, där man med projektets hjälp t.ex. kan förhindra eller korrigera skador på vattendrag vilka förorsakas av tidigare skogsdikning. Med hjälp av skogscentralen kan ett visst område inventeras för att ytterligare reda ut varifrån det sura vattnet kommer, och därefter kan man sätta in lämpliga åtgärder. Lämpliga åtgärder för Sexsjöns tillrinningsområde kunde vara byggande av t.ex. trumdammar i de diken, varifrån den största surheten kan väntas komma. Finansiering för planering och förverkligande kan ansökas från Fonden för hållbart skogsbruk. För mer information, kontakta Kustens skogscentral. 8. Sammanfattning Försurning Denna undersökning med vattenprovtagningar och endast två jordprofiler gav ingen detaljerad information om varifrån surheten kom som orsakade fiskdöd i Sexsjön. Både Höykjärv och Kingelmossen är enligt jordproverna och vattenprovtagningarna potentiella källor till försurning, varav Höykjärv är det område som just nu bidrar med mest försurning. Kingelmossen är för tillfället ingen stor försurningskälla, men kan bli en betydande källa ifall området dräneras ytterligare. En liten risk finns dock att förhållandena som rådde under tiden för fiskdöd inte överensstämmer med förhållandena under provtagningarna, dvs. andra områden kan också ha starkt bidragit till fiskdöden. Detta är ändå troligtvis osannolikt. När sura sulfatjordar orsakar fiskdöd så är den primära orsaken normalt diknings- eller torrläggningsarbeten som dels gör det möjligt för sulfiderna i marken att oxideras, och dels gör det möjligt för det sura och metallrika vattnet att transporteras ut till vattendrag, Fiskdöden behöver inte inträffa direkt efter dessa arbeten, men ifall dikningsarbeten i området hade utförts en kort tid före våren 2003 på svavelhaltiga marker kan detta ha rubbat den känsliga balansen i Sexsjön. Hela området kring Sexsjön är troligtvis komplext med svavelrika linser här och där som gör situationen svårare att få en uppfattning om. Att områdets småvattendrag är naturligt försurade av humussyror gör situationen mera komplex. Vattenprovtagningarna och jordprovtagningarna visar att Sexsjön är ett bräckligt system. Analyserna visar att sjön är

22 22 påverkad av utsläpp från sura sulfatjordar, och endast små förändringar behövs för att förvärra situationen så att det sker fiskdöd. Näringsbelastning Förutom försurningskarteringen gjordes även kartering av belastningskällorna av näringsämnen i Sexsjöns avrinningsområde. Natururlakningen visade sig vara den största fosforkällan (52 %). Av den fosforbelastning som orsakats av människan kom största delen från åkerodling (21 %), boskap (14 %) och glesbebyggelsen (9 %). Övergödningen av näringsämnen är inget akut problem så länge sjön är försurad, men det är ändå viktigt att minska på näringsbelastningen. Inom åkerbruket bör man ta i beaktande gödsling och skyddszoner, inom boskapshållningen är en riktig hantering av gödsel och spridningsmängder de centrala frågorna. I glesbebyggelsen bör man ha ett effektivt avloppsreningssystem före utgången av år På sommarstugor rekommenderas komposterande toaletter och en infiltrering av tvättvatten. En uppföljning av reningseffekten på Caravan-områdets avloppsreningssystem kan göras med hjälp av provtagningar. Fortsatta projekt Inom ramen för denna rapport kunde man inte göra några djupa analyser över avrinningsområdet. En fortsatt kartering av försurningskällorna i avrinningsområdet och framtagande av möjliga åtgärder kunde fortsättas i ett naturvårdsprojekt. I samband med naturvårdsprojektet kunde man även göra provtagningar av bottensedimenten i sjön på de områden där spridning av växtlighet samt det grunda djupet utgör ett hinder för rekreationen. Genom bottensedimentens kvalitet kan man utreda hur en muddring skulle påverka sjöns vattenkvalitet. Fortsatta utredningar och åtgärder bör göras i samarbete med markägarna och verksamhetsidkarna inom avrinningsområdet samt kommunens miljövårdsavdelning och andra sakkunniga (t.ex. Åbo Akademi, Österbottens vattenskyddsförening rf, Västra Finlands miljöcentral). Med tanke på naturvårdsprojektet är Kustens skogscentral i en central roll som initiativtagare och pådrivare.

23 Litteraturförteckning 23 Palko J, Räsänen M & Alasaarela E Luodon-Öjanjärven valuma-alueen maaperän ja vesistön happamuuskartoitus, Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja 11. Palko J & Alasaarela E Larsmo-Öjasjöns flodområde: Förekomst av sura sulfatjordar och deras inverkan på vattnets surhet, Valtion teknillinen tutkimuskeskus Jord- och skogsbruksministeriet, 2005) Pro Agria Etelä-Pohjanmaa:web-sidor ( ) aristoasiat Veijonen, Ritva Inventering av insjöar i Pedersöre. Pedersöre kommun. Duplikat 37 s + bilagor. Åström M, Österholm P, Bärlund I & Tattari S Hydrochemical effects of surface liming, controlled drainage and lime-filter drainage on boreal acid sulfate soils. Water, Air, and Soil Pollution, volym 179, nummer 1-4, februari 2007, ss (10) Österholm P Previous, current and future leaching of sulphur and metals from acid sulphate soils in w. Finland. Institutionen för geologi och mineralogi. Doktorsavhandling. Åbo Akademi. 35 s. Österholm P & Åström M Spatial trends and losses of major and trace elements in agricultural acid sulphate soils distributed in the artificially drained Rintala area, W. Finland. Åbo Akademi. Applied Geochemistry 17 (2002) ss

24 24 Bilaga 1 Sexsjön ph kond ms/m Fe ug/l tot-n ug/l tot-p ug/l ,8 6, , , , , ,1 11, , , , , , , , ,

25 25 Bilaga kond. alk acid tot-p grumlighet Plats koord koord temp ph (ms/m) (mmol/l) (mmol/l) (ug/l) (FTU) 1 (utlopp) ,8 4,7 22,8 <0,02 0, , ,3 4,1 21,7 <0,02 0, ,5 5,6 20,5 0,09 0, ,4 3,9 24,9 <0,02 0, ,6 5,2 8, ,6 5, ,9 3,5 39, ,9 3,5 40, ,9 6,0 6, ,3 6,6 1, ,6 5,7 5, Plats Koordinater Koordinater temp ph kond. (ms/m) Sexsjön1 (utlopp) ,7 10, ,8 4,0 11, ,7 5,1 10, ,9 14, ,6 3,7 20, ,2 3,7 13, ,2 8, ,4 3,1 33, ,8 4,0 7, ,2 4, ,2 3,5 20, ,6 3,7 18, ,2 3,8 7, ,9 3,0 58, ,7 3,9 8, ,5 3,6 18, ,5 4,6 5, ,3 3,8 12, ,3 4,4 7, ,9 3, ,4 4,8 8, ,3 6,1 11, ,5 5,2 8, ,4 5,4 10, ,8 9, ,5 5,1 7, ,4 5,0 8,9

26 Bilaga 26 3

27 Bilaga 4 27

28 28 Bilaga 5 Provpunkt 2 ( ) Provpunkt 2 ( ) Provpunkt 5 ( ) Provpunkt 7 ( ) Provpunkt 10 ( ) Sydvästra Höykjärv ( ) Provpunkt 4 ( ) Provpunkt 23 ( )