Ilmastonmuutoksen vaikutukset talousveden tuotantoon : Pinta- ja pohjavesien laadun pitkän ajan kehitys

Abstract

Vesihuoltolaitosten on tulevaisuudessa sopeuduttava ilmastonmuutoksen vaikutuksiin, kuten globaaliin ilman lämpötilan nousuun sekä alati voimistuviin sään ääri-ilmiöihin. Vesihuollon talousveden tuotantoon käyttämät raakavesilähteet, pinta- ja pohjavedet, ovat alttiita ilmastonmuutoksen tuomille vaikutuksille. Työn tavoitteena oli tuottaa tutkimustietoa ilmastonmuutoksen vaikutuksista raakavesiin sekä arvioida vaikutuksiin sopeutumista vesihuoltolaitoksilla.

Pinta- ja pohjavedet ovat yksi tärkeimmistä luonnonvaroista, joten on tärkeää tutkia ilmastonmuutoksen mahdollisia vaikutuksia näihin, jotta mahdollisiin muutoksiin osataan varautua ja sopeutua. Mahdolliset muutokset raakavesilähteiden riittävyydessä ja laadussa tulevat koskemaan lähinnä vedenhankintaa ja -käsittelyä. Ilmastonmuutoksen vaikutukset pintavesiin tulevat tutkimusten mukaan näkymään nousevana lämpötilana, kasvavina ravinnepitoisuuksina, orgaanisen aineen määrinä, metallipitoisuuksina sekä mikrobien pitoisuuksien kasvuna. Pohjavesiin ilmastonmuutoksen vaikutukset ovat samankaltaiset, joskaan ei niin vahvat. Globaalisti suurin huoli ilmastonmuutoksen vaikutuksista pohjavesiin on pohjaveden saatavuuden väheneminen.

Muutokset pinta- ja pohjavesien laadussa tulevat aiheuttamaan haasteita ja kemikaalien kulutuksen nousua erityisesti pintavesilaitoksilla, mutta vaikutukset ulottuvat myös pohjavesilaitoksille esimerkiksi pohjavesien määrän vähenemisenä ja osittaisella laadullisella heikkenemisellä.

Tässä työssä tutkittiin ja arvioitiin, onko ilmastonmuutoksella ollut vaikutusta kahteen Tampereen Veden operoimien vedentuotantolaitosten raakavesien laatuun ajanjaksolla 1985–2023 käyttäen aineistona raakavesien laatumuuttujien analyysituloksia ja ilmastollisten muuttujien, ilman keskilämpötilan ja viikoittaisen sademäärän mittauksia. Tutkimuksessa ilmastonmuutoksen vaikutuksia arvioitiin käyttäen tilastollisina menetelminä Mann-Kendall-testiä trendien tunnistamiseen ja niiden voimakkuuden arviointiin. Lisäksi tutkittiin Spearmanin korrelaatiokertoimen ja regressioanalyysin avulla eri laatumuuttujien sekä ilmastollisten muuttujien välisiä korrelaatioita. Työssä tutkitut laatumuuttujat olivat orgaanisen hiilen määrä, rauta- ja mangaanipitoisuudet, pH, sameus sekä kloridipitoisuus.

Tutkimuksen perusteella ilmastonmuutoksen suorilla vaikutuksilla, erityisesti ilman keskilämpötilalla, huomattiin vaikutusta pintaveden laadulliseen tilaan. Pintavedessä oli tilastollisten analyysien perusteella huomattavaa nousua orgaanisen aineen pitoisuudessa, joka oli tarkastelujakson aikana noussut noin 1,5 mg/l (p < 0,05). Lisäksi pintaveden pH-arvo oli noussut tarkastelujakson aikana noin 0,26 yksikköä (p < 0,05).

Tilastollisten analyysien perusteella ilmastonmuutoksella on ollut verrattain pieni, suora vaikutus raakavesien laadullisten muuttujien kehitykseen. Vaikkakin vaikutus on ollut pieni, ilmastonmuutoksen vaikutusta raakaveden laadulliseen tilaan ei voida analyysien perusteella poissulkea.

Ilmastonmuutoksen vaikutukset ja niiden yhteydet raakavesien laadullisiin muuttujiin eivät ole yksiselitteisiä, minkä vuoksi jatkossa olisikin tutkittava laadullisten muuttujien keskinäisiä yhteyksiä sekä tarkastella yksityiskohtaisesti sään ääri-ilmiöiden vaikutuksia pinta- ja pohjavesien laatuun.