Sisällysluettelo:

1. Taustaa                                                                             
2. Lapinjärven kuvaus                                                              
1. Lapinjärven yleiskuvaus
2. Lapinjärven historiaa
3. Lapinjärven nykytila ja tulevaisuus
4. Lapinjärven nykyinen käyttö
3. Lapinjärvellä tehdyt selvitykset, tutkimukset ja suunnitelmat   
1. Aikaisemmat tutkimukset
2. Tämän hetkiset tutkimukset
3. Aikaisemmat suunnitelmat
4. Rajoittavat tekijät                                                                
1. Suojellut alueet
2. Kaavoitustilanne
3. Pohjavesialueet
4. Omistusolot
5. Lapinjärven morfologia ja hydrologia                                      
1. Koko ja muoto
2. Kerrostuneisuus
3. Tuulen vaikutus
4. Järvisyys
5. Valuma-alue
6. Järven valuma ja viipymä
7. Virtaama
8. Korkeusvaihtelut
9. Valuma-alueen maankäyttömuodot ja maaperä
6. Lapinjärveen tuleva kuormitus                                               
1. Pistekuormitus
2. Haja-asutuksen aiheuttama kuormitus
3. Maatalouden aiheuttama kuormitus
4. Karjatalouden aiheuttama kuormitus
5. Luonnonhuuhtouma
6. Metsätalouden aiheuttama kuormitus
7. Hulevesien aiheuttama kuormitus
8. Laskeumana tuleva kuormitus
9. Lapinjärveen tuleva kuormitus yhteensä
10. Vaihtoehtoiset kuormituksen laskentatavat
11. Sisäinen kuormitus
12. Kuormituksen sieto

Viitteet                                                                                         

1.Taustaa

Valuma-aluekartoitus on järven kunnostuksessa tärkeä työkalu. Se antaa perustietoa järven tilasta, sen kehityssuunnasta sekä järveen vaikuttavasta valuma-alueesta. Valuma-aluekartoitusta voidaan käyttää vesistön kunnostussuunnitelman pohjana. Valuma-aluekartoituksessa selvitetään järven tila, syyt järven nykyiseen tilaan ja valuma-alueelta tuleva kuormituksen määrä ja aiheuttaja. Valuma-aluekartoitus voi sisältää valuma-alueelle kohdistuvia kunnostustoimenpiteitä, mutta tämä kartoitus ei niihin puutu, koska hankkeeseen kuuluu erillinen kunnostussuunnitelma.

Valuma-alueella tarkoitetaan vedenjakajan rajaamaa aluetta, johon satava vesi valuu tarkasteltavaan vesistöön. Alueelle satava vesi joko haihtuu, imeytyy pohjavedeksi tai valuu pintavetenä vesistöön. Käytännössä vain pintavaluntana kulkeva vesi määrittelee valuma-alueen, koska pohjavesien virtaukset eivät välttämättä noudata vedenjakajan rajaamaa aluetta.

Lapinjärven valuma-aluekartoitus on osa Lapinjärven kunnostus- ja käyttösuunnitelma -hanketta. Lapinjärven kunnostus- ja käyttösuunnitelma -hanke on Lapinjärven kunnan ja EU:n rahoittama hanke, jonka päämääränä on käynnistää laajapohjainen yhteistyö kaikkien järven käyttäjien ja hyödyntäjien kesken Lapinjärven tulevaisuuden turvaamiseksi, järven matkailu-, virkistys- ja hyötykäyttöä sekä maisemallisia arvoja ajatellen.

2. Lapinjärven kuvaus

2.1 Lapinjärven yleiskuvaus

Lapinjärvi on Etelä-Suomen savisille maatalousalueille tyypillinen matala savisamea järvi. Alueella ei kuitenkaan ole kovin paljon järviä, joten Lapinjärvi on merkittävä järvi paikallisesti. Järven valuma-alueella on lähinnä metsätalousmaita ja maatalousalueita, mutta alueella on myös jonkin verran sekä haja-asutusta, että yhdyskunta-asutusta. Valuma-alueen eteläosaa leikkaa 6-tie ja pohjois-etelä suunnassa Porlammintie.

Lapinjärvi sijaitsee keskellä Lapinjärven kuntaa Itä-Uudellamaalla. Järvi rajautuu kolmeen kylään, Ingermaninkylään lännessä, Vasarankylään idässä ja Kirkonkylään etelässä. Kirkonkylä on Lapinjärven kunnan hallinnollinen keskus. Käytännössä Kirkonkylä on ainoa valuma-alueella oleva yhdyskunta-asumisen alue, kun taas Ingermaninkylä ja Vasarakylä ovat lähinnä haja-asutusalueita.

Lapinjärven valuma-alue rajautuu luoteis- ja länsipuolella Koskenkylänjoen vesistöalueeseen ja pohjois- ja itäpuolella Taasianjoen vesistöalueeseen. Lapinjärven valuma-alue on Loviisanjoen latvavesiä ja kattaa noin kolmasosan Loviisanjoen valuma-alueesta. Lapinjärvi on Loviisanjoen valuma-alueen ainoa järvi. Lapinjärven valuma-alue sijaitsee pääosin Lapinjärven kunnassa, mutta pieni osa sitä sijaitsee myös Liljendalin alueella.

Lapinjärven järvinumero on 81.027.1.004 Suomen ympäristökeskuksen ylläpitämässä vesistöaluerekisterissä. Lapinjärvi kuuluu Loviisanjoen vesistöalueeseen (81.027), joka kuuluu Suomenlahden rannikkoalueeseen (81). Loviisanjoki, jota kutsutaan myös yläosiltaan Lapinjärvenjoeksi tai Rutuminjoeksi, saa alkunsa Lapinjärvestä ja laskee Suomenlahteen Loviisassa noin 25 km päässä Lapinjärven luusuasta. Loviisanjoki kulkee Lapinjärven, Liljendalin ja Pernajan kuntien sekä Loviisan kaupungin alueella. (Hertta-järjestelmä)

2.2 Lapinjärven historiaa

1800-luvulla on järven pintaa laskettu kaikkiaan noin 1 metri peltopinta-alan lisäämiseksi ja peltojen tulvimisen ja vettymisen vähentämiseksi. Järven pinta laskettiin perkaamalla Loviisanjoen yläjuoksua. Myöhemminkin on tehty suunnitelmia pinnan laskemiseksi, jopa koko järven kuivaamiseksi, mutta niihin ei ole saatu lupaa. (Rosenqvist 1989) Järven pinnanlaskusta seurasi järven hidas vedenlaadun ja virkistyskäyttöarvon heikkeneminen. Järven vesitilavuuden vähenemisen seurauksena happikato sai aikaan ajoittain kalakuolemia (1933, 1940, 1941,1957, 1963 ja 1971).

Järven mataluus vähentää vesitilavuutta, jolloin rehevässä järvessä tapahtuva eliöiden hengittäminen ja orgaanisen materiaalin hajoaminen talvella kuluttaa vedestä hapen, jolloin kalat voivat kuolla. Järven mataluus ei pelkästään kuitenkaan ole syynä kalakuolemiin, vaan syynä on usein epäedulliset olosuhteet syksyllä ja talvella, kuten normaalia alempi vedenpinta, tyyni syksy, aikaisin tulleet jäät ja kohtalaisen lämmin vesi järven jäätyessä. Tuuli ja sen aiheuttama veden liike sekoittaa veteen happea ja kylmä vesi pystyy sitomaan itseensä enemmän happea kuin lämmin. Veden talvisessa happipitoisuudessa onkin huomattavaa vaihtelua eri vuosien välillä.

Veden mataluus lisäsi myös järviruo'on ja järvikaislan kasvua, ja laajat alat jäivät ruovikon ja kaislikon peittoon. Järven umpeenkasvun pelon ja virkistyskäyttöarvon parantamiseksi järven vedenpintaa ajateltiin nostettavan 1970 luvun loppupuolella ja nostettiinkin vuosina 1982 - 1983. Vedenpintaa nostettiin noin 90 cm Helsingin vesipiirin suunnitelmien mukaisesti korottamalla Loviisanjoen patoa Lapinjärven luusuassa. Estääkseen ranta-alueella olevien viljelymaiden pilaantumisen rakennettiin pengermiä järven pohjois-, itä- ja luoteisrannoille. Vanhoja ojia jouduttiin muokkaamaan niin, että vesi saadaan virtaamaan korotettuun järveen, ja 2 pumppuasemaa perustettiin pitämään joitakin uuden vedenkorkeuden alapuolelle jääviä pengermien rajaamia rantapeltoja kuivina. Osa järveen tulevista vesistä laski Vasarakylän kohdalta Lapinjärveen, mutta tämä oja katkaistiin penkereellä ja vedet ohjattiin virtaamaan itään päin kohden Taasianjokea.

2.3 Lapinjärven nykyrila ja tulevaisuus  

Järven noston myötä kasvanut vesitilavuus paransi Lapinjärven tilaa. Veden laatu parani ja virkistyskäyttöarvo kasvoi. Järven valuma-alueella ei tehty merkittäviä kuormitusta vähentäviä toimia, ja muutaman vuoden kuluttua veden laatu alkoi huonontua ja järvi kasvaa jälleen umpeen, kun uposkasvit valtasivat entisten ilmaversoisten kasvien alueita. Pitkään viranomaisten käytössä olleen virkistys ja käyttöluokituksen mukaan lapinjärven tila oli tyydyttävä 1980-luvun puolessavälissä ja välttävä 1990-luvulla. Tällä hetkellä Lapinjärven veden laatu on huono, ravinne- ja klorofylli-a-arvot, millä mitataan veden leväpitoisuutta eli rehevyyttä, ovat korkeat, järvessä on säännöllisesti sinileväongelmaa kesäisin ja ajoittain talvisin happikatoa. Lisäksi Lapinjärven kalasto on selvästi vinoutunut. Valtalajeina järvessä ovat särki, ahven, kiiski, ruutana ja suutari jotka syövät pohjaeläimiä, jolloin ravinteita irtoaa pohjasedimentistä, ja leviä syövää eläinplanktonia, jolloin levät pääsevät lisääntymään. Petokalojen, hauet, kuhat ja isot ahvenet, määrä on liian pieni pitämään yllä kalaston tasapainoa.

Jos ei järven kunnostamiseksi, sekä valuma-alueella, että itse järvellä tehdä mitään, tulee järvi pikkuhiljaa mataloitumaan ja kasvamaan umpeen. Sinilevien massaesiintymät tulevat jatkossa olemaan yleisempiä, ja järven laatuluokitus vanhan virkistys ja käyttöluokituksen mukaan tulee olemaan jatkossakin huono. Ellei mitään tehdä ei EU:n vesipuitedirektiivin mukaista tavoitetilaa, eli kaikkien järvien tilan tulee olla vähintään hyvä vuoteen 2015 mennessä, tulla saavuttamaan, vaan Lapinjärven tila direktiivin luokitusten mukaisesti tulee olemaan huono.

2.4 Lapinjärven nykyinen käyttö

Lapinjärvellä on tällä hetkellä lähinnä virkistyskäyttöä; kotitarvekalastusta, uintia ja veneilyä. Järveä ei käytetä raakaveden ottoon, eikä sillä ole muitakaan helposti mitattavia taloudellisia arvoja. Ammatikseen kalastavia ei ole yhtään, ja vinoutunut kalakanta vähentää virkistyskalastuksen arvoa. Kalamäärä Lapinjärvessä on huomattava, mutta nk. roskakaloilla ei yleensä ole ihmisille suurtakaan arvoa. Kalastusta järvellä haittaavat lisäksi rantojen ja rannan läheisen alueen vesikasvillisuus ja paikoitellen järven noston yhteydessä pohjaan jääneet kannot. Uinnin kannalta Lapinjärvi voisi olla hyvä järvi, koska se matalana vesialueena lämpenee nopeasti uintikelpoiseksi. Uintia Lapinjärvessä haittaavat kuitenkin pohjan mutaisuus ja kesällä ilmestyvät sinilevien massaesiintymät. Veneilyä Lapinjärvellä haittaavat rantojen ilmaversoiset kasvit, järvikaislat ja järviruo'ot sekä syvemmällä kasvavat uposkasvit, ulpukka, vesitatar ja ahvenvita. Järven virkistyskäyttöarvoja toivotaan parannettavaksi parantamalla veden laatua, tervehdyttämällä kalakantoja, ruoppaamalla tiettyjä paikkoja ja vesikasvillisuutta poistamalla. Järven arvoa kunnalle ja kuntalaisille lisää kuitenkin se, että Lapinjärvi sijaitsee kuntakeskuksen vieressä ja sen imagoarvo kunnalle on huomattava.

3. Lapinjärvellä tehdyt selvitykset, tutkimukset ja suunnitelmat

3.1 Aikaisemmat tutkimukset

Lapinjärvellä on tehty useita kalastoselvityksiä (1965, 1971, 1974, 1995 ja 1998), ja näistä on selvinnyt, että järven kalasto on lajiköyhä, ja kalakantojen suhteet ovat vääristyneet. Kalastossa särkikalojen määrä suhteessa petokaloihin on huomattavan suuri. (Hallikainen 1999)

Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien ja ilmansuojeluyhdistys ry on tehnyt selvityksen Lapinjärveen kohdistuvasta kuormituksesta vuonna 1992. (Henriksson, Myllyvirta 1992)

Porvoonseudun lintuyhdistys ry on tarkkaillut lintuja alueella, ja laskenut tavattuja ja pesiviä lajeja alueella. Varsinaista kattavaa linnustoselvitystä ei ole tehty, vaan on luetteloitu havaintoja koko Itäiseltä Uudeltamaalta. Itä-Uusimaa on jaettu noin 10 x 10 km ruutuihin ja yhteen näistä ruuduista itse järvi ja suurin osa valuma-aluetta kuuluu. (Porvoonseudun lintuyhdistys 2006 [viitattu 13.7.06])

3.2 Tämän hetkiset tutkimukset

Suomen ympäristökeskus seuraa säännöllisesti Lapinjärven vedenlaatua. Suomen ympäristökeskus ja sen edeltäjä vesi ja ympäristöhallitus on seurannut osaa indikaattoreista jo vuodesta 1961. Tällä hetkellä näytteitä otetaan järven syvännealueelta kaksi kertaa talvella ja 3-5 kertaa avovesikaudella. (Hertta-järjestelmä)

Lapinjärven kunnostus- ja käyttösuunnitelma -hanke teetti Kala- ja Vesitutkimus Oy:llä järven pohjasedimenttien tutkimukset keväällä 2006. Kuudesta pisteestä Lapinjärvellä otettiin sedimenttinäytteitä, mistä selvitettiin happipitoisuus, pH, sähkönjohtavuus, kokonaisfosfori, fosfaattifosfori, kuiva-aine ja orgaanisen aineen määrä. Yhdestä pisteestä määritettiin myös pohjaeläinten lajit ja määrä. Pohja oli lähes hapetonta paitsi Lamminojan suun lähellä. Kuitenkaan pitkäaikaisesta hapettomuudesta kertovia sulfidikerroksia sedimentistä ei löytynyt. Sedimenttinäytteiden fosforipitoisuus oli suuri (kokP. 0,53 - 0,97 g/kg, liukoinen fosP. 0,3 - 4,6 mg/kg), ja Lamminojan lähellä otetussa näytteessä oli noin kaksinkertainen kokonaisfosforin ja jopa viisinkertainen fosfaattifosforin määrä muuhun järveen verrattuna. Sähkönjohtokyky oli varsin normaali ja pH lähellä neutraalia. Järven pohja on kauttaaltaan löysää saviliejua, missä kuiva-ainepitoisuus vaihteli 19 - 30 % välillä. Orgaanista ainesta oli hyvin vähän tässä vaiheessa kevättä, kun hajotustoiminta oli hajottanut suurimman osan ja uutta ei ollut vielä ehtinyt muodostua. Sedimentin hiili/typpi (C/N) suhde ilmaisi, että suurin osa orgaanisesta aineesta on peräisin järven omasta toiminnasta mm. levien kasvusta. Pohjaeläimiä tutkittiin yhdestä kohteesta, joka sijaitsi järven syvännealueella. Näytteessä oli hyvin vähän pohjaeläimiä, mikä todennäköisesti on merkki siitä, että pohjan happivajaus estää pohjaeläinten kasvua. Jos pohjaeläinnäytteet olisi otettu Lamminojan suun läheltä, missä happipitoisuus on korkeampi, olisi pohjaeläinten määrä saattanut olla suurempi. Löydetyt pohjaeläimet olivat tyypillisiä rehevän järven lajeja. Raportista saa selville, että Lamminoja on järven merkittävin kuormittaja, mutta erityisesti talvella se tuo myös happea järveen ja siltä osin parantaa järven tilaa. (Vatanen 2006) Pohjasedimenttien tutkimisella voidaan saada selville sisäisen kuormituksen osuutta järven tilaan ja kohdistaa kunnostustoimenpiteitä.

Lapinjärven kunnostus- ja käyttösuunnitelma -hankkeen projektipäällikkö Pekka Paavilainen ja harjoittelija Minttu Kujanpää-Kyyhkynen tekivät heinäkuussa 2006 kasvillisuuskartoituksen Lapinjärvellä. Kartoituksessa ei löytynyt mitään erityisen harvinaisia kasveja. Yleisimmät rantakasvit olivat leveäosmankäämi ja isosorsimo, ilmaversoiset vesikasvit järviruoko, järvikaisla ja järvikorte, kelluslehtiset uistinvita, vesitatar, ulpukka ja lumme. Kasvillisuuskartoitusta voidaan käyttää apuna suunniteltaessa niittoja ja ruoppauksia Lapinjärven kunnostusmenetelmänä.

Lapinjärven kunnostus- ja käyttösuunnitelma -hanke teettää Lahden tutkimuslaboratoriolla Lamminojan ja Loviisanjoen vedenlaadun seurannan, missä tutkitaan noin 20 kertaa vuodessa kahdesta paikasta vedenlaatua. Tutkimus on ollut käynnissä kesäkuun 2006 puolesta välistä lähtien. Nämä tulokset tulevat jatkossa tarkentamaan Lapinjärveen tulevan ja Lapinjärvestä poistuvan kuormituksen määriä. Kuormituksen selvittäminen on tärkeää, sillä siten voidaan selvittää sisäisen ja ulkoisen kuormituksen suhdetta ja kunnostusmenetelmien rajausta.

Lapinjärven kunnostus- ja käyttösuunnitelma -hanke on tilannut kalastoselvityksen kalatalousyrittäjä Kari Kinnuselta, ja tarkoitus olisi selvittää lapinjärven kalakannan koko ja koostumus elokuun 2006 aikana. Kalastoselvityksellä voidaan selvittää mahdollisuutta käyttää hoitokalastusta Lapinjärven kunnostusmenetelmänä.

3.3 Aikaisemmat suunnitelmat

Lapinjärven kalastusalue tilasi vuonna 1995 Lapinjärven käyttö- ja hoitosuunnitelman valtion kalatalousoppilaitokselta. Työ tehtiin oppilastyönä ja sitä ohjasi Mikael Himberg. Työ valmistui tammikuussa 1996. Suunnitelman pääpaino oli kalastuksellinen. (Himberg 1996)

Vuonna 1999 teki Aulis Hallikainen Lapinjärven kunnostussuunnitelman, missä oli laajasti käsitelty järven tilanne sillä hetkellä ja ehdotettu monia keinoja järven tilan parantamiseksi. Harvoja Hallikaisen ehdottamia toimenpiteitä on kuitenkaan toteutettu, joten järven tila on tämän selvityksen jälkeen kuitenkin huonontunut. (Hallikainen 1999)

Uudenmaan ympäristökeskuksen Heidi Lyytikäinen teki vuonna 2002 Lapinjärven valuma-alueen ja Lapinjärvenjoen/Loviisanjoen alueen yleissuunnitelman: Loviisanjoen ja Marbäckenin valuma-alueiden yleissuunnitelma- suojavyöhykkeet, maisema ja luonnon monimuotoisuus, översiktsplan för Lovisa ås och Marbäckens tillrinningsområden- skyddszoner, landskap och naturens mångfald. Kovin monia suojavyöhykkeitä ei kuitenkaan ole suosituksesta huolimatta toteutettu alueella.

Jouko Toropainen ja Antti Vaittinen ovat tehneet Lapinjärven kunnostus ja käyttösuunnitelma- hanke-esityksen, missä annetaan suuntaviivat ja raamit tällä hetkellä tehtävälle Lapinjärven kunnostus ja käyttösuunnitelman laatimiselle. (Toropainen, Vaittinen. 2005)

4. Rajoittavat tekijät

4.1 Suojellut alueet

Alueelta löytyy yksi suojeltu Natura-2000 alue, Ilveskallion vanhojen metsien suojeluohjelman kohde. (EU-komissio [viitattu 13.7.06])

Suojeltuja kallioalueita löytyy hyvin merkittävä Falkenberget-Palokallio-Ilveskallio kolmio ja vähemmän merkittävä Antinkallio-Niemenkallio linja. (Husa, Teeriaho 2004)

4.2 Kaavoitustilanne

Valuma alueesta vain pieni osa on kaavoitettu asemakaavalla. Lapinjärven rannasta on kaavoitettu Vasarankylän, Kirkonkylän ja Ingermaninkylän alueet osayleiskaavalla. Osayleiskaavaan on merkitty rakennustaiteellisesti, kulttuurihistoriallisesti ja maisemallisesti arvokkaita alueita, jotka on pyrittävä säilyttämään, Ingermaninkylässä ja Sjökullassa, sekä muutamia yksittäisiä kohteita muuallakin. Kirkonkylä on enimmäkseen merkitty kyläkuvallisesti arvokkaaksi alueeksi. Pohjavesialueeksi on merkitty Kirkonkylänmäki, Metsäntutkimuslaitoksen alue Lapinjärven eteläpuolella Husulanmäessä ja Sjökullan alue. Luonnon monimuotoisuuden kannalta merkittäviä alueita on niitty Teboilia vastapäätä 6-tien toisella puolella ja Loviisanjoen varsi. Maisemallisesti tärkeitä peltoalueita on Mariebergin pellot kirkonkylän rannassa ja Ingermaninkylän isot peltoaukeat. Muuten kaavaan on merkitty normaaleja asuin-, metsä- ja maatalousalueita. Aluekaavalla on kaavoitettu koko valuma-alue, mutta se on niin yleispiirteinen, että sillä ei ole juurikaan merkitystä valuma-alueen kunnostustoimiin.

4.3 Pohjavesialueet

Valuma-alueen pohjavesialueet seuraavat merkittävien harjumuodostelmien alueita. Vedenhankinnan kannalta merkittävät pohjavesialueet ovat Kirkonkylän ja Sjökullan pohjavesialueet. Muita vedenhankintaan soveltuvia pohjavesialueita ovat Mysselmalmenin harjualue, Koivualhonmäki ja Husulanmäki. (Hertta-järjestelmä)

4.4 Omistusolot

Suurin osa valuma-alueen maista on yksityisten omistuksessa. Valtio omistaa useissa paikoissa lähinnä metsäalueita, jossa metsäntutkimuslaitos tutkii erilaisia metsänhoidollisia menetelmiä. Lapinjärven seurakuntayhtymä omistaa jonkin verran maata Kirkonkylästä ja Lapinjärven kunta omistaa myös jonkin verran maata Kirkonkylän ja Sjökullan alueella.

5. Lapinjärven morfologia ja hydrologia

5.1 Koko ja muoto

Uudenmaan ympäristökeskus on luodannut ja muutenkin mitannut järven kesällä 1998. Järven vesiala on 516,584 ha (5,2 km²), kokonaisrantaviiva on 11,491 km, rantaviivakerroin (Lapinjärven rannan pituus suhteessa vastaavan pinta-alan omaavaan täysin pyöreään järveen) on 1,4, eli Lapinjärven muoto on varsin lähellä pyöreää, tilavuus on 10125,37 10³ m³ (10 milj. m³), keskisyvyys on 1,96 m ja suurin syvyys 2,61 m. Lapinjärven syvin kohta on Storholmenin luoteispuolella suhteellisen keskellä järveä, ja järven muoto on kohtalaisen tasaisesti syvenevä siten, että järvessä ei ole mitään erityistä syvännettä. Järvessä on kaksi pientä saarta, Storholmen ja Lillholmen, jotka ovat muodostuneet soraharjun, joka kulkee Husulanmäestä järven pohjoispuolelle Slätbergetille, huipuista. (Hertta-järjestelmä, Hakala 4.7.06)

5.2 Kerrostuneisuus

Lapinjärvi on niin matala järvi, että varsin kevyetkin tuulet pääsevät sekoittamaan järven veden pohjia myöten, joten järveen ei muodostu kesäisin pysyviä lämpötilakerrostumisia. Tämän takia ei järvessä juurikaan ole pohjanläheisten kerrosten hapettomuutta kesäkaudella, koska levien yhteyttäminen ja ilmasta veteen liukeneva happi kyllästävät veden tehokkaasti. Talvella jään alla muodostuu jonkin verran kerrostuneisuutta, ja pohjalla muodostuu helposti hapettomia vyöhykkeitä pohjan hajotustoiminnan kuluttaessa kaiken hapen vedestä.

5.3 Tuulen vaikutus

Vallitsevat tuulet puhaltavat Etelä-Suomessa varsinkin kesäisin lounaasta, ja järven pisin suunta on länsi- itä suunnassa. Koska järvi on suhteellisen pyöreä ilman suojaisia lahtia ja selkä on kaikkiin suuntiin vähintään 2 km, ei ole suurta merkitystä mistä päin tuulee, vaan tuulet pääsevät sekoittamaan järven avoimen veden aikana tehokkaasti. Peltoaukeita on järven itä, länsi ja pohjoispuolella, joten näistä suunnista tuuli pääsee parhaiten puhaltamaan rantojen kasvillisuuden estämättä.

5.4 Järvisyys

Lapinjärvi on Loviisanjoen vesistön latvajärvi, eli sinne ei laske vesiä mistään järvestä. Lapinjärven valuma-alueella on kuitenkin aiemmin ollut muutamia järviä, jotka on kuivattu maa- ja metsätalouden tarpeisiin. Loviisanjoen valuma-alueen järvisyysprosentti on noin 15% ja käytännössä Loviisanjoen valuma-alueella ei ole muita järviä kuin Lapinjärvi.

5.5 Valuma-alue

Lapinjärven koko valuma-alue on noin 36,3 km² (3628 ha) tai 37,3 km² (3727 ha)riippuen lähteestä, josta lähivaluma-aluetta on 229 ha, kaukovaluma-aluetta 2869 ha ja Lapinjärvi itsessään 517-557 ha riippuen vedenkorkeudesta. Vedenkorkeus ei kovin paljon vaikuta lapinjärven pinta-alaan, koska suurin osa rannoista on vesirajastaan lähes pystysuoraa, koska rannat on monin paikoin pengerretty tai eroosio on syönyt rannan pystyksi. Yleensä järven pinta-alaksi mainitaan 530 ha eli 5,3 km². Tässä raportissa kaukovaluma-alueeksi lasketaan alueet, joista vesi laskee valtaojia myöten järveen ja lähivaluma-alueeksi alueet, joista vesi laskee joko suoraan tai pienempiä ojia myöten järveen. Suurin osa Lapinjärven kaukovaluma-alueesta sijaitsee järven luoteis- ja pohjoispuolella. (Kartta-aineisto, Hertta-järjestelmä)

Osavaluma-alueiden koot mitattuna digitaalisilta kartoilta: yhteensä 3113 ha

Hotelli Hanhen ja Majanin väliin laskeva oja 5 ha (0,1 %)

Metsäntutkimuslaitoksen ojitettu haavikko 22 ha (0,6 %)

Metsäntutkimuslaitoksen ja koulutuskeskuksen välinen oja 100 ha (2,8 %)

Edesbergetin ja järven välissä olevalta pellolta pumpattavat vedet 38 ha (1 %)

Lillträsketistä laskeva oja 250 ha (6,9 %)

Strandasista vanhan Lamminojan uoman alueelta pumpattavat vedet 140 ha (3,9 %)

Lamminoja 60+838+707+114+610 = 2329 ha (64 %)

Kirkonkylä 93 ha (2,4 %)

Järventausta 110 ha (3 %)

Koulutuskeskuksen alue 11 ha (0,3 %)

Strandgårdenin alue luoteisrannalla 15 ha (0,4 %) (Kartta-aineisto, Hertta-järjestelmä)

5.6 Järven valuma ja viipymä

Lapinjärven valumaa ei ole tutkittu, mutta sen valuma voidaan riittävällä tarkkuudella arvioida vertaamalla valumaa lähistöllä oleviin tutkittuihin alueisiin. Lähimmät alueet, joista on saatavissa luotettavia valumatilastoja, ovat Valkealan Niittyjoki ja Vihdin Kylmänoja. Niittyjoen valuman keskiarvo oli vuosina 1996-2000 8,16 (l/s)/km² ja Kylmänojan samana aikana 8.56 (l/s)/km². Näiden tarkastelualueiden keskiarvoksi saadaan 8,36 (l/s)/km², jota voidaan käyttää Lapinjärven valuma-alueen arvioinnissa. Koska valuma-alueen koko on noin 37 km², tulee Lapinjärveen laskennallisesti noin 300 l/s vettä. Kuitenkin Lapinjärven valuma-alueella on jonkin verran pohjaveden muodostumisalueita, joihin satava vesi kertyy pohjavedeksi, eikä virtaa pintavaluntana järveen. Toisaalta osa pohjavedestä saattaa kulkeutua järven pohjassa olevien lähteiden kautta järveen. (Hertta-järjestelmä)

Koska järven tilavuus on noin 10 miljoonaa m³ voidaan viipymä, eli kuinka kauan kestää koko vesimäärän vaihtuminen, laskea seuraavasti: 10000000000 l : 300 l/s = 33333333 s = 385 vrk, eli vähän yli vuosi. Suomen järvien viipymä on keskimäärin noin 2 vuotta, mutta se vaihtelee alle yhden kuukauden läpivirtaamajärvistä jopa viiden vuoden viipymiin. Noin vuoden viipymäajan järvet luokitellaan pitkän viipymän järviksi. Koska Lapinjärvi on vesistönsä latvajärviä on sen viipymä varsin pitkä. Viipymä on teoreettinen arvo, koska todellisuudessa Lapinjärven vesi ei kuitenkaan kokonaisuudessaan vaihdu noin vuodessa, sillä suurin osa järveen tulevasta vedestä tulee Lamminojasta, joka laskee varsin lähelle järven luusuaa, joten suurin osa järveen tulevasta vedestä poistuu varsin nopeasti järvestä. Lisäksi eri vuosien vesitase vaihtelee vuotuisten sateiden ja haihtuman myötä, joten jonain aikajaksona laskettuna viipymä voi olla vain puoli vuotta ja toisena jopa 2 vuotta. Tarkastelualueista tarkkailtiin viiden vuoden jaksoa ja niiden keskiarvoa, jolloin joidenkin vuosien poikkeavat vesitaseet eivät pääse vaikuttamaan liikaa.

5.7 Virtaama

Virtaamaa Lapinjärveen tai pois lapinjärvestä ei ole mitattu, mutta riittävän tarkkoihin arvioihin päästään vertaamalla valuma-alueiden suhteessa Taasianjokeen ja Koskenkylänjokeen, koska molemmissa on virtaamamittarit, ja ne ovat riittävän lähellä ilmastollisesti. Virtaamaa tarvitaan saadaksemme riittävän tarkkoja arvioita järveen tulevista ja poistuvista ravinteista. Kun tiedämme veden ravinnepitoisuudet ja virtaaman mittaushetkellä, saamme selville kuinka paljon todellista kuormitusta lapinjärveen tulee ja sieltä poistuu.

5.8 Korkeusvaihtelut

Lapinjärven veden korkeutta säännöstellään, ettei Loviisanjoki kuivuisi pitkien hellejaksojen aikana kokonaan, ja Lapinjärven vedenkorkeus ei vaihtelisi liikaa. Lapinjärven luusuassa on pato jonka ali menee juoksutusputket, joiden keskikohtien korkeus on 22,9 m merenpinnasta. Juoksutusputkista virtaa jatkuvasti vähintään 120 l/s vettä Loviisanjokeen. Padon yläreunan alin korkeus on 24,4 m ja tästä pinnasta padon reuna nousee 24,6 m korkeuteen. Kevättulvien aikana ja kovien sateiden jälkeen vedenpinta voi nousta tätäkin ylemmäksi, ja pitkien kuivuusaikojen seurauksena vedenpinta voi laskea alemmaksi osittain juoksutuksen ja osittain haihtumisen seurauksena. Haihtuminen voi olla merkittävä tekijä nopeasti lämpenevissä laajan vesipinnan järvissä, joihin pääsee tuuli vaikuttamaan kuten Lapinjärvessä. Kunnan työntekijät mittaavat veden korkeutta viikon välein. Vuosien 2000-2005 välillä vedenkorkeuden keskiarvo on ollut 24,45 m. Tällä ajanjaksolla oli veden pinta matalimmillaan syksyllä 2002 24,03 m ja korkeimmillaan talvella 2005 24,78 m. Yleensä matalimmat vedenkorkeudet havaitaan loppukesällä ja korkeimmat huhtikuussa kevättulvien aikana. (Hertta-järjestelmä)

5.9 Valuma-alueen maankäyttömuodot ja maaperä

Lapinjärven valuma-alueen maapinta-alan maankäytöstä peltoa on noin 27 % eli noin 850 ha (23 % koko valuma-alueesta)ja metsää ja muuta maata on noin 71 % eli noin 2200 ha. Varsinaista yhdyskunta-asutusta valuma-alueella on ainoastaan Kirkonkylän alueella, noin 50 ha alueella. (Kartta-aineisto, Hertta-järjestelmä)

Valuma alueen pääasiallinen maaperälaji on savi ja hieno hiekka. Järven pohjoispuolella ja Sammalniitynkalliolla on suurempia kalliomuodostelmia. Turvealueita löytyy Lillträsketin, Suursuon, Lamminjärven, Muurainsuon ja Lamminojan suun alueella. Pienempiä turvealueita löytyy kallioitten välistä Falkbergetin lähistöltä. Suurempi harjumuodostelma kulkee eteläkaakosta pohjoisluoteeseen Markulankalliolta Palokalliolle josta se jatkuu samansuuntaisena. Pienempiä harjumuodostelmia löytyy Kirkonkylän, Sjökullan, Metlan alueilta ja järven pohjoispuolella olevien kallioalueiden välistä. Valuma-alueella on varsin suuria korkeusvaihteluita. Alueen pellot ovat varsin tasaisia, eivätkä nouse kovinkaan paljon järven pintaa korkeammalle, mutta alueen harjumuodostelmat ja äkkijyrkät kalliot nousevat selvästi korkeammalle. Alueelta löytyy useita kallioita jotka nousevat yli 70 metrin korkeudelle, eli noin 50 m järven pintaa korkeammalle. (Hertta-järjestelmä)

6. Lapinjärveen tuleva kuormitus

Vesistöön tulevia ravinteita jotka aiheuttavat rehevöitymistä ja orgaanista ainesta joka hajotessaan kuluttaa happea vesistössä, kutsutaan kuormitukseksi. Merkittävimmät rehevyyttä aiheuttavat ravinteet ovat fosfori ja typpi, ja Lapinjärvessä fosfori on ns. minimiravinne, minkä määrä lähinnä vaikuttaa vesistön rehevyyteen. Kuormitus voidaan jakaa hajakuormitukseen ja pistekuormitukseen. Pistekuormitus on kuormitusta, joka tulee pistemäisestä lähteestä, ja se on kohtalaisen helposti mitattavissa. Tällaisia pistekuormittajia ovat esimerkiksi teollisuuslaitokset ja jätevedenpuhdistamot. Hajakuormitus on laajalta alueelta kertyvää ravinnekuormitusta. Hajakuormitus koostuu maatalouden, metsätalouden, viemäröimättömän haja- ja loma-asutuksen sekä laskeuman ja luonnonhuuhtouman päästöistä. Hajakuormitus on lähinnä ihmisen toiminnan johdosta maaperän kautta tai suoraan vesiin muun kuin yhteen purkupaikkaan tulevien aineiden aiheuttamaa kuormitusta. Hajakuormituksen ja pistemäisen kuormituksen yhtenä erona on se, että pistekuormitusta säätelee laki ja hajakuormitusta yhteiskunta sekä suuressa määrin yksilöt. Hajakuormituksen päästöt aiheuttavat mm. rehevöitymistä, saastumista, happiongelmia, samentumista ja liettymistä, suolaantumista ja happamoitumista. Hajakuormituksen aiheuttamat ongelmat näkyvät vesistöjen pilaantumisena ja elinympäristön laadun yleisenä heikkenemisenä (Suomen ympäristökeskus 2001).

Hajakuormituksen määrä vaihtelee ajallisesti ja on riippuvainen hydrologisista olosuhteista ja ongelmat ovat pahimpia tulvien aikana tai jälkeen. Hajakuormitus jollain alueella voidaan arvioida käyttämällä ominaiskuormituslukuja, jotka on saatu tutkimalla tietyltä rajatulta alueelta tulevia kuormitusarvoja. Ominaiskuormitusluvut ovat joko pinta-ala- tai yksikköperustaisia keskiarvoja, joita muokataan tutkittavalle alueelle sopiviksi.

6.1 Pistekuormitus

Lapinjärven valuma-alueella ei ole varsinaisia pistekuormittajia. Kirkonkylän jätevedenpuhdistamo laskee puhdistetut jätevedet Taasianjokeen ja Ingermaninkylän jätevedenpuhdistamo Loviisanjokeen. Järven valuma-alueella ei ole teollisuuslaitoksia, ja Ingermaninkylän teollisuusalueen jätevedet käsitellään Ingermaninkylän jätevedenpuhdistamolla ja puhdistetut vedet menevät suoraan Loviisanjokeen.

6.2 Haja-asutuksen aiheuttama kuormitus

Haja-asutuksesta aiheutuu kuormitusta lähinnä ihmisen ulosteista ja erityisesti virtsasta, mutta myös peseytyminen ja kodinhoito aiheuttaa kuormitusta. Haja- ja loma-asutuksen jätevedet ovat valtakunnallisessa mittakaavassa maatalouden jälkeen suurimpia vesistöjen fosforikuormittajia yhdessä teollisuuden kanssa (Suomen ympäristökeskus 2001).

Haja-asutusalueilla talousvesien puutteellinen käsittely huonontaa ympäröivän vesistön laatua sekä lisää etenkin rantavesien rehevöitymistä, koska ne ovat halutuimpia kesämökkien paikkoja. Suomessa haja-asutusalueiden aiheuttama jätevesikuormitus on 1,5-kertainen kunnalliseen viemäriverkostoon kuuluvien jätevesikuormitukseen verrattuna, vaikka haja-asutusalueilla asuu vain viidesosa asukkaista.

Jäteveden määrä riippuu vedenkulutuksesta ja jätevesien laatu on riippuvainen asukkaiden määrästä sekä jätevesityypeistä. Harmaisiin jätevesiin luetaan asumisesta muodostuvat pesuvedet, kuten peseytymis-, astianpesu- ja pyykinpesuvedet. Mustaksi jätevedeksi kutsutaan jätevettä, joka sisältää vesikäymälän huuhteluvedet. Nykyaikaisen suomalaisen kotitalouden jätevedet muodostuvat seuraavista toiminnoista: Peseytyminen 45%, ruuanlaitto ja astianpesu 20%, WC:n huuhtelu 15%, pyykinpesu 15% sekä siivous ja muut toiminnot 5%, mutta suurin osa ravinteista on WC:n huuhteluvesissä. (Kujala-Räty, Santala 2001[viitattu 14.7.06])

Vesistöjen hygieenisen tilan heikkeneminen ja pohjavesien pilaantuminen ovat puutteellisesti käsiteltyjen jätevesien aiheuttamia uhkia. Eloperäinen aines, jota jätevesi sisältää, kuluttaa hajotessaan vesistöjen happivaroja. Fosfori ja typpi rehevöittävät vesistöjä, jonka seurauksena ojat umpeutuvat, rannat kasvavat umpeen, vesi samenee planktonin määrän kasvun vuoksi ja kalastossa tapahtuu muutoksia roskakalakantojen lisääntyessä rehevöitymisen seurauksena. Jätevesien bakteerit ja muut taudinaiheuttajat voivat pilata uimarantoja ja kaivoja jos jätevedet johdetaan väärin (Kujala-Räty, Santala 2001). Haitalliset muutokset näkyvät ensisijaisesti luonnontilaisten vesistöjen vähenemisenä, vesiluonnon monimuotoisuuden pienenemisenä sekä vesistöjen pilaantumisena.

Hankkeeseen liittyen lähetettiin osalle valuma-alueen haja-asutusalueen vakituisesti asuville ja vapaa-ajan asunnon omistaville kysely, missä selvitettiin heidän jätevesien käsittelymenetelmiä. Samalla lähetettiin mielipidekysely alueelta maata omistaville järven kunnosta ja kunnostuksen tarpeesta. Kaiken kaikkiaan kyselyitä lähetettiin noin 60 kpl ja näistä noin 25:ssä oli mukana jätevesikysely. Kyselyyn tuli vastauksia 12 kpl ja näistä 10:ssä oli vastaus jätevesikyselyyn. Jätevesikyselyyn vastausprosentti oli noin 40 %, joka on varsin pieni. Näin pienellä otoksella ei voi mitään varmaa arvioida kiinteistöjen jätevesijärjestelmistä, mutta voidaan kuitenkin arvioida karkeasti haja-asutuksen aiheuttamaa kuormitusta. Vastauksista tuli selväksi, että yleisin jätevesien käsittelymenetelmä oli saostuskaivot ja saostuskaivojen jälkeen ojaan tai maaperään laskeminen. Tällä menetelmällä saadaan jätevesistä poistettua fosforista noin 20 % ja typestä noin 10 %.

Ominaiskuormitusluvut, eli kuinka paljon yksi ihminen aiheuttaa kuormitusta vuorokaudessa, ovat fosforia 2,2 g/as vrk ja typpeä 14 g/as vrk. Uusi haja-asutusalueen jätevesiasetus velvoittaa vuoteen 2014 mennessä parantamaan jätevesijärjestelmänsä siten, että fosforista poistetaan vähintään 85 %, typestä 40 % ja biologisesta hapenkulutuksesta (eli orgaanisesta aineesta) 90 %. Tämä tarkoittaa suurimmaksi sallituksi kuormitukseksi fosforille 0,33 g/as/vrk, typelle 8,4 g/as/vrk ja BOD₇ 5 g/as/vrk. BOD₇ arvo tarkoittaa biologista hapenkulutusta, eli kuinka paljon happea kuluu 7 päivän aikana orgaanisen aineen hajoamiseen. Vapaa-ajan asuntoja Lapinjärven valuma-alueella on noin 30 ja vakituisia asuntoja noin 60. Vapaa-ajan asuntojen keskimääräinen käyttöaste on 120 as/vrk. ja vakituisissa asunnoissa 1095 as/vrk. Koska keskimääräinen käsittelyjärjestelmä on vain saostuskaivot, joka poistaa fosforikuormituksesta noin 20 %, voidaan asumisen kuormitukseksi laskea noin 120 kg fosforia ja 870 kg typpeä vuodessa. Jos kaikki vakinaiset asunnot ja vapaa-ajanasunnot siirtyvät jätevesiasetuksen mukaisiin järjestelmiin, tulee kuormitus olemaan fosforia noin 23 kg/a ja typpeä 582 kg/a tai vähemmän jos järjestelmät ylittävät asetuksen vaatimukset. Haja-asutuksen aiheuttama fosforikuormitus on erityisen haitallista, koska se on liukoisessa muodossa ja siten suoraan leville käyttökelpoisessa muodossa.

6.3 Maatalouden aiheuttama kuormitus

Maatalouden kuormitus johtuu suureksi osaksi ylimääräisistä ravinteista peltomaassa, jotka huuhtoutuvat ojien kautta järveen. Ylimääräisiä ravinteita pellossa voidaan mitata typpi- ja fosforitaseilla, mikä on peltoon tulevien ja sieltä lähtevien ravinteiden erotus. Ravinnetaseet ovat laskeneet huomattavasti viimeisten kymmenien vuosien aikana huomattavasti, mutta ovat edelleen huomattavia. Tällä hetkellä valtakunnallinen typpitase on noin 50 kg/ha ja valtakunnallinen fosforitase on noin 10 kg/ha.

Ominaiskuormitusluvut ovat maatalouden osalta fosforia 1,32-1,9 kg/ha ja typpeä 13,91- 14,27 kg/ha, ja koska peltoa on noin 830 ha, laskemalla keskimääräisellä ominaiskuormitusluvuilla tulee maataloudesta noin 1300 kg fosforia ja noin 11700 kg typpeä vuodessa. Muuttamalla viljelykäytäntöjä ympäristömyönteisemmäksi, on mahdollista vähentää maatalouden kuormitusta alhaisemmalla ominaiskuormitusluvuilla (P 1,32 ja N 13,91) laskettavaksi, jolloin alueen kuormitus olisi fosforia 1100 kg/a ja typpeä 11500. Maatalouden päästöjä voidaan lisäksi vähentää myös perustamalla suojavyöhykkeitä ojien reunoille. Suojavyöhykkeisiin voi sitoutua jopa 40 % pintavalunnan ravinteista, jolloin maatalouden fosforipäästöistä voitaisiin sopiviin paikkoihin suojavyöhykkeitä perustamalla parhaimmillaan saada poistettua 5-10 %, jopa 100 kg/a. Osa maatalouden aiheuttamasta fosforikuormasta on kiintoaineeseen sitoutuneena, eli ei ole suoraan leville käyttökelpoisessa muodossa, mutta järvessä ja ojissa tapahtuvat prosessit voivat muuttaa fosforin liukoiseen muotoon.

6,4 Karjatalouden aiheuttama kuormitus

Karjataloutta alueella on jonkin verran. Alueella on noin 150 eläinyksikköä, lähinnä lypsylehmiä, joita pidetään moderneissa navetoissa. Kuormitus muodostuu lähinnä lannan käsittelystä lannoitukseen. Tämä laskelma ei huomioi sitä, käytetäänkö alueella valuma-alueen ulkopuolelta tullutta lantaa lannoitukseen. Karjanlannan vesistökuormitus pinta-alaa kohden on suurempi kuin muun lannoituksen, vaikka laskennallisesti fosforia levitettäisiin pellolle sama määrä kuin keinolannoitteilla. Ominaiskuormitus eläinyksikköä kohden on 0,5-1,0 kg/a fosforia ja 2,5-5,0 kg/a typpeä. Koska eläimet ovat moderneissa navetoissa jolloin navetoista ei tule pistekuormitusta vaan suurin osa kuormituksesta tulee pelloille levitettävästä lannasta, voidaan käyttää alempia arvoja, eli karjatalouden aiheuttama kuormitus on 75 kg fosforia ja 375 kg typpeä vuodessa. Huolellisella lannan levityksellä, kuten levittämällä lanta istutuksen yhteydessä tai juuri ennen sitä ja multaamalla se heti maahan, tätä kuormitusta on mahdollista pienentää jonkin verran, arviolta 10 %, eli kuormitus olisi fosforia n. 67 kg/a ja typpeä n. 330 kg/a. Karjatalouden aiheuttama fosforikuormitus on suurimmaksi osaksi leville käyttökelpoisessa liukoisessa muodossa, ja siten haitallista järven vedenlaadulle. Maatalouden nitraattiasetus ohjaa lannan käsittelyä, mutta sen vaikutus ei kuitenkaan ole ollut riittävä.

6,5 Luonnonhuuhtouma

Kaikkialta maaperästä liukenee veteen ravinteita osittain kasvien kuollessa, osittain maaperästä erodoitumalla ja osittain ilmasta laskeuman muodossa. Tätä ravinnelisää sanotaan luonnonhuuhtoumaksi. Luonnonhuuhtoumaksi ei lasketa maatalousalueiden huuhtoumaa, vaan ainoastaan metsistä ja soilta tulevaa huuhtoumaa. Luonnontilaisten valuma-alueiden keskimääräinen typpihuuhtouma on koko suomessa noin 130 kg/km², mutta vaihteluväli on hyvin suuri. Etelä-Suomessa typen huuhtouma on yleisestä rehevyydestä ja suuremmasta laskeumasta johtuen suurempi kuin pohjoisessa, ja kuusivaltaisilta alueilta suurempi kuin mäntyvaltaisilta. Täten Lapinjärven alueella voidaan arvioida luonnonhuuhtoumaksi luonnontilaisilta eli muilta kuin maanviljelykäytössä olevilta alueilta ominaiskuormituslukuna 210 kg/km² vuodessa. Fosforia huuhtoumaan tulee lähinnä maaperästä ka kuolleista kasveista. Fosforin luonnonhuuhtouman keskiarvo on noin 9,7 kg/km² vuodessa. Siten Lapinjärven valuma-alueen luonnonhuuhtouma ilman metsätaloustoimien vaikutusta on: typpeä 210 kg/km²a x 22,5 km² = 4725 kg/a ja fosforia 9,7 kg/km²a x 22,5 km² = 218 kg/a. Luonnonhuuhtoumaan ei käytännössä juurikaan voi vaikuttaa, mutta luonnonhuuhtoumaa lisäävät ojitukset ja muut maankäytön muutokset, joten näitä tulisi välttää, elleivät ne ole maaperän kuivaamiseksi välttämättömiä.

6.6 Metsätalouden aiheuttama kuormitus

Metsätaloustoimet lisäävät luonnonhuuhtoumaa seuraavan taulukon mukaisesti, missä ensimmäinen luku on kerroin, millä luonnonhuuhtouma kerrotaan ja saadaan toimenpiteen vaikutus kuormitukseen. Nuolen toisella puolella oleva luku on kerroin 10:n vuoden päästä. Kuormitus on suurimmillaan alussa vaikutus vähenee ajan myötä siten, että 10 vuoden päästä toimenpiteen vaikutus on vähentynyt normaalin luonnonhuuhtouman arvoihin. (Metsätalouden aiheuttaman kuormituksen laskentamenetelmä. Sillanpää, Bilaletdin, Kaipainen, Frisk ja Sallantaus Pirkanmaan ympäristökeskus, Tampere 2006)

Lapinjärven valuma-alueella ei ole tehty uudisojituksia viime aikoina eli useaan kymmeneen vuoteen, ja kunnostusojitukset ovat olleet korkeintaan yksityisten tekemiä ja vähäisiä, mutta Suursuon alueella on tulossa laajat kunnostusojitukset, missä pitäisi ottaa huomioon vesiensuojelu. Valuma-alueella on viimeisen kymmenen vuoden aikana tehty päätehakkuita, joissa maaperää muokataan voimakkaasti noin 20 ha vuosittain. Siten laskemalla vuosittaisten hakkuiden mukaan, tehokkaan metsätalouden toimenpiteet lisäävät valuma-alueella tällä hetkellä typpikuormitusta noin 226 kg/a ja fosforikuormitusta noin 11 kg/a. Lisäksi suurin osa metsätalouden aiheuttamasta fosforikuormituksesta on liukoisessa eli suoraan leville käyttökelpoisessa muodossa. Metsätaloutta ei juurikaan voi vähentää, mutta maanmuokkaustapoja voidaan jonkin verran vähentää, ja huolehtia riittävistä suojavyöhykkeistä hakkuiden yhteydessä. Näillä keinoilla voidaan jonkin verran vähentää kuormitusta, arviolta 10 %.

6.7 Hulevesien aiheuttama kuormitus

Hulevesiksi lasketaan asutuilta alueilta, lähinnä kaupunkimaisilta alueilta valuvat valumavedet. Ihmisten pihoilta ja puistoalueilta valuu ravinteikkaita vesiä, ja liikennöidyiltä alueilta valuu esim. kotieläinten ulosteista ja liikennevälineistä kuormitusta vesistöihin. Lapinjärveen hulevesistä johtuvaa kuormitusta tulee lähinnä 6-tieltä ja kirkonkylän alueelta. Alueen pinta-ala on noin 40 ha ja ominaiskuormitusluvut ovat noin 0,2 kg/ha fosforia ja 2 kg/ha typpeä vuodessa. Hulevesien kuormitus Lapinjärveen on noin 8 kg fosforia ja 80 kg typpeä. Hulevesien aiheuttamaa kuormitusta voidaan jossain määrin vähentää käsittelemällä sadevesiviemäreiden vettä esim. kosteikko- tai maaperäkäsittelyllä, vähentämällä nurmikoiden lannoitusta ja muilla pienillä menetelmillä, mutta näiden keinojen merkitys valuma-alueella on niin vähäinen ja hulevesien aiheuttama kuormitus on myös vähäinen, että käytännössä hulevesien kuormituksen vähentämiseen ei ole tehokkaita keinoja.

6.8 Laskeumana tuleva kuormitus

Laskeuma on osaltaan varsin tärkeä ravinteiden, varsinkin typen lähde. Typpikaasu (N₂) jota ilma enimmäkseen sisältää ei ole sellaisenaan kasveille kelvollista ravinnetta. Vain jotkut sinilevät ja muut bakteerit voivat käyttää veteen liuennutta typpikaasua kasvuunsa. Ravinteiksi kelpaavia typen yhdisteitä laskeumaan muodostuu lähinnä energiantuotannossa ja liikenteessä.

Laskeumamittauksia ei ole aivan lähellä tehty, mutta Virojoella ja Utössä on tehty säännöllistä seurantaa, ja näiden taustalaskeumamittausasemien laskeuma-arvoja voidaan käyttää arvioitaessa Etelä-Suomen keskimääräisiä Laskeuma-arvoja. Taustalaskeumamittausasemilla on ammoniumtypen NH₄⁺ -N ja nitraattitypen NO₃^- -N vuosilaskeuma arvot olleet noin 0,2 g/m²/a (200 kg/km²/a) 2000 luvun alkuvuosina, ja trendi on ollut laskeva.

Fosforia ei tule mitään merkittäviä määriä laskeumana. Jonkun verran kiintoaineeseen sitoutunutta fosforia on leijuvassa pölyssä, mutta määrä on niin vähäinen, ettei sitä useinkaan oteta laskuissa huomioon. Laskeumassa fosforin ominaiskuormituslukuina yleensä pidetään 4-26 kg/km². Suuri vaihteluväli johtuu siitä, että paikallisesti teollisuus voi olla merkittävä laskeuman aiheuttaja. Lapinjärveen ei ole juurikaan teollisuuden vaikutusta, joten ominaiskuormituslukuna voidaan käyttää 4 kg/km².

Laskeumasta ainoastaan se osa joka laskeutuu veteen, lasketaan järveä kuormittavaksi, eli Lapinjärvellä kokonaistyppeä tulee 5,2 x 10⁶ m² x 0,2 g/m²/a = 1040 kg/a ja fosforia noin 20 kg/a. Laskeuma, joka laskeutuu maahan, jää enimmäkseen kasvien käyttöön maalla ja osa valuu vesien mukana vesistöön, mutta se määrä on osa luonnonhuuhtoumaa, joten sitä ei erikseen lasketa. (Uudenmaan ja Itä-Uudenmaan maakuntien alueen ilmanlaadun bioindikaattoriseuranta vuosina 2004 ja 2005 [viitattu 14.7.06]). Laskeumaa voidaan vähentää käyttämällä katalysaattoriautoja, vähentämällä auton käyttöä, hankkimalla vähäpäästöisiä autoja ja teollisuuden prosesseja kehittämällä.

6.9 Lapinjärveen tuleva kokonaiskuormitus yhteensä

6.10 Vaihtoehtoiset kuormituksen laskutavat

Kuormitus voidaan laskea myös Bilaledtin ym. (1991) esittämillä laskukaavoilla:

fosforille L_p = ( p₁ +1)−0,2 [0,9(2 p_f + u_m )0,75 + L_w + L_s + (L_f + L_b )A−0,08 ] ja

typelle L_N = ( p₁ +1)−0,1 [4,5(4 p_f + u_m )0,90 + L_w + L_s + (L_f + L_b )A−0,08 ]

joissa muuttujia ovat:

LP = fosforin kokonaiskuormitus (kg/km2/a)

LN = typen kokonaiskuormitus (kg/km2/a)

pl = järviprosentti (%)

pf = peltoprosentti

Um = lannantuotantoyksiköiden määrä (kpl/km2)

Lw = pistekuormitus (kg/km2/a)

Ls = haja- ja loma-asutuksen kuormitus (kg/km2/a)

Lf = metsätalouden kuormitus (kg/km2/a)

Lb = perushuuhtouma (kg/km2/a)

A = valuma-alueen pinta-ala (km2),

Laskemalla fosforin kuormitukseksi saadaan 1134 kg + laskeuma järveen (20 kg), jolloin fosforia tulee noin 1155 kg ja typen kuormitus 10016 kg + laskeuma järveen (1040 kg), jolloin typpeä tulee noin 11050 kg. Laskukaavat ovat lähinnä kaukovaluma-alueiden laskentaan tarkoitettuja, joten ne huomioivat myös yläpuolisiin järvialtaisiin sitoutuvien ravinteiden määrät. Muutamat kertoimet laskelmissa ovat kalibroitavissa olosuhteiden mukaan, mutta tässä muodossa kaava on kalibroitu keskisuomalaisen järven mukaan. Edellisissä laskukaavoissa käytetään enimmäkseen ominaiskuormitusluvuilla saatuja lukuja, mutta Bilaledtin laskukaavassa painotukset ovat erilaisia ja siinä on huomioitu joitain ravinteiden pidättymismekanismeja.

Pinta-alarajoitteinen hajakuormitus (maa- ja metsätalous) korreloi Rekolaisen (1989)mukaan merkittävästi valuma-alueen peltoprosentin suhteen:

fosfori: P_L = 1,4F_P + 9,5

typpi: N_L = 11,4F_P + 240

P_L = vuotuinen fosforikuorma (kg/km²a)

N_L = vuotuinen typpikuorma (kg/km²a)

F_P = valuma-alueen peltoprosentti (%).

Eli fosforia näin laskemalla pitäisi tulla valuma-alueelta (1,4 x 23% + 9,5) kg/km²a x 31 km² = 1293 kg/a ja typpeä (11,4 x 23 % + 240) kg/km²a x 31 km² = 15568 kg/a. Näihin pitää lisäksi laskea mukaan laskeuma järveen ja hajakuormituksen vaikutus, jolloin fosforia tulee noin 1400 kg ja typpeä noin 17500 kg.

Kolmella eri tavalla laskettuna saadaan fosforin kuormituksen vaihteluväliksi 1155 kg – 1750 kg, joten voidaan arvioida, että fosforikuormitus osuu jonnekin tälle välille. Typpikuormituksen vaihteluväli on 11050 kg – 18300 kg ja todennäköisesti typpikuormitus on jossain tällä välillä.

Kaikkiin ominaiskuormitusluvuilla laskettuihin kuormituslukuihin on syytä suhtautua varauksin, koska niissä on niin monia virhelähteitä. Jos haluttaisiin todelliset arvot kuormituksesta, pitäisi alueen jokainen osa käsitellä yksilönä, kuten jokaisesta peltolohkosta viljavuus, maalaji, maan kaltevuus muokkaustapa, muokkaussuunta, kasvilaji, lannoitteiden määrä, sadon määrä ja pellon etäisyys järvestä, ja sitten pitäisi arvioida kuinka suuri osuus pellon aiheuttamasta kuormituksesta sitoutuu ojiin matkalla järveen. Nämä laskutavat ovat liian työläitä laskettavaksi isommilla valuma-alueilla, joten ominaiskuormituslukuja käyttämällä saadaan kuitenkin kohtalaisen kattava kuva kuormituksesta.

Hyvä arvio valuma-alueelta tulevasta kuormituksesta saadaan myös seuraamalla riittävän tiheästi järveen tulevan veden ravinteiden pitoisuuksia ja veden virtaamaa.

Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien ja ilmansuojeluyhdistys ry:n vuonna 1992 tekemän kuormitusselvityksen mukaan fosforikuormitus on olut 1661 kg ja typpikuormitus 23112 kg. (Henriksson, Myllyvirta 1992)

Kuormituksen vähentämiseen tähtäävillä toimilla voidaan päästä kohtalaisen helposti noin 17 % vähenemään, ja jos lasketaan nykyinen kuormitus eri menetelmien keskiarvolla, tulee kunnostuksen jälkeiseksi kuormitukseksi fosforille 1250 kg. Tämä vähennys ei kuitenkaan riitä, vaan valuma-alueella vaaditaan lisäksi esimerkiksi kosteikkojen ja pohjapatoketjujen perustamista sekä lisää maatalouden vesiensuojelumenetelmien käyttöönottoa.

6.11 Sisäinen kuormitus

Sisäinen kuorma tarkoittaa fosforin palautumista pohjasta ja hajoavasta eloperäisestä aineesta takaisin veteen, ravinteiden sitoutumista ja kiertoa biomassassa.

Pohjan kiintoaineeseen sitoutunut fosfori voi muuttua liukoiseen leville käyttökelpoiseen muotoon pohjan hapettomuuden seurauksena, veden muuttuessa emäksiseksi tai tuulen ja kalojen pöllyttäessä pohjaa. Pohjan sedimentti on lähes joka talvi hapeton, mutta koska vedessä on varsin paljon nitraattia, josta bakteerit saavat tarvitsemansa hapen helpommin kuin muista yhdisteistä, ei fosforia kovin usein merkittäviä määriä talvellakaan liukene kiintoaineesta. Hankalan happikauden aikana talvella tulee jopa nitraattiin sitoutunut happi käytettyä, ja fosfori pääsee liukenemaan pohjasta. Ajoittain kesäisin levätuotanto nostaa veden pH:ta vahvasti emäksiseksi, jolloin pohjaan sitoutunut fosfori voi muuttua liukoiseen muotoon vaikka vedessä olisi riittävästi happea.

Sisäisen kuormituksen määrää voidaan laskea monella tavalla, jotka kaikki antavat erilaisia arvoja, mutta ne laskevat jossain määrin eri asioita ja olosuhteet järvessä vaihtelevat huomattavasti jopa päivittäin, joten laskelmat kertovat lähinnä siitä mikä on sisäisen kuormituksen ja ulkoisen kuormituksen suhde keskenään. Lapinjärvessä fosforin sisäinen kuormitus on laskettu Lappalaisen ja Matinveden laskukaavalla. (Lappalainen, Matinvesi 1990)

SK = LP + BS + dP/dT – UK, missä

LP = luusuasta poistuva fosfori

BS = bruttosedimentaatio

dP/dT = vesimassan fosforivaraston muutos (vuositasolla arvioitu nollaksi)

UK = ulkoinen kuormitus

Luusuasta poistuva fosforimäärä 725 kg/a on laskettu Loviisanjoesta mitatun fosforipitoisuuden ja keskivirtaaman mukaan ja bruttosedimentaatio 26735 kg/a on laskettu klorofylli-a:n pitoisuuteen perustuvan perustuotannon mukaan. Näin suuri bruttosedimentaatio (1541 mg/m²) on selvä merkki järven rehevöitymisestä. Sisäiseksi kuormitukseksi on saatu 25960 kg/a, joten Lapinjärven pohjaan sitoutuu 775 kg fosforia vuodessa. Tämä kasvukauden aikana pohjaan laskeutuva aines on herkästi uudelleen kiertoon lähtevässä muodossa. Noin puolet Lapinjärveen tulevasta fosforikuormasta sitoutuu pohjasedimenttiin ja puolet poistuu Loviisanjokeen.

Sisäinen kuormitus voidaan laskea myös Friskin kaavalla kokonaiskuormituksen kautta.

I = 0,158*Q/T *[C *T – 280 + √( 78400 - 448*C *T + C² *T² )]

I = järven fosforikuormitus (ton/a)

Q = järven keskivirtaama (0,3 m³/s)

C = järven keskimääräinen fosforipitoisuus (57,29 μg/l)

T = järven teoreettinen viipymä 12 kk

Kokonaiskuormitukseksi saatiin fosforille 3557 kg ja kun ulkoinen kuormitus on noin 1500 kg, on sisäinen kuormitus noin 2000 kg. Käytännössä sisäinen kuormitus aiheuttaa leväkasvillisuuden ja muun kasvillisuuden lisääntymistä kesäisin, mutta syksyisin ja talvisin perustuotannon laantuessa ravinteet sedimentoituvat taas pohjaan. Jonkin verran fosforia poistuu myös kalastuksen mukana, mutta tämä määrä on hyvin pieni, koska kalastuspaine Lapinjärvellä on pieni ja kalojen fosforipitoisuus on vähäinen (0,7 %,). Tehokkaalla poistokalastuksella ja suurilla kasvillisuuden niitoilla on mahdollista poistaa järven kierrosta huomattavia määriä fosforia, mutta pohjassa oleva fosforivarasto voi korvata huonoissa olosuhteissa tätä poistuvaa fosforia. Pohjassa oleva fosforivarasto voidaan sitoa pohjaan estämällä haitalliset olosuhteet, eristämällä se vesipatsaasta tai poistaa ruoppaamalla, jolloin sisäistä kuormitusta voidaan vähentää.

6.11 Kuormituksen sieto

Järville voidaan määrittää tietty sietoraja, minkä alittavalla kuormituksella järven kunto paranee. Tämä on ns. alempi sietoraja. Ylemmän sietorajan ylittävällä kuormituksella järvi rehevöityy kunnostustoimenpiteistä huolimatta. Tällä välillä järven tila ei juurikaan muutu, elleivät ulkoiset olosuhteet muutu. Yleisesti käytössä olevalla Vollenweiderin fosforin pintakuormamallilla laskettuna hyväksyttävä ulkoinen kuormitus, alempi sietoraja, eli kuormitus millä järvi ei rehevöidy enempää, Lapinjärvelle olisi 0,13 g/m²a kun ulkoinen kuormitus nykyisin on noin 0,28 g/m²a. Ylempi kuormitusraja, eli kuormitus, minkä jälkeen järvi rehevöityy kunnostustoimenpiteistä huolimatta, Lapinjärvelle on noin 0,25 g/m². Tämä tarkoittaa sitä, että nykyinen ulkoinen kuormitus tulisi yli puolittaa noin 1500 kilosta alle 700 kiloon vuodessa, ja tämäkin määrä vain säilyttäisi nykyisen tilanteen. Ulkoisen kuormituksen vähentämisen lisäksi pitäisi itse järvellä tehdä toimenpiteitä, jotta veden laatua voitaisiin parantaa. Jos taas järvellä tehdään kunnostustoimia, mutta ulkoiseen kuormitukseen ei puututa rajulla kädellä, tulee järven tila muuttumaan jälleen huonoksi muutaman vuoden kuluessa kunnostustoimenpiteistä huolimatta.

Lapinjärvellä 23.8.2006

Pekka Paavilainen

Viitteet:

Bilaletdin; Frisk; Kaipainen; Sallantaus; Sillanpää 2006. Metsätalouden aiheuttaman kuormituksen laskentamenetelmä. Tampere. Pirkanmaan ympäristökeskus.

EU-komissio. (viitattu 13.7.06). Saatavilla www-muodossa: http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=29361&lan=FI

Frisk, T 1978. Järvien fosforimallit. Helsinki. Vesihallituksen tiedotus 146.

Hakala, Jari. (viitattu 4.7.06) Vs. Lapinjärven syvyystiedot. Sähköpostiviesti

Hallikainen, Aulis 1999. Lapinjärven kunnostussuunnitelma. Uudenmaan ympäristökeskus

Henriksson, Mikael; Myllyvirta, Tero 1992. Lapinjärven kuormitusselvitys. Itä-Uudenmaan ja Porvoonjoen vesien- ja ilmansuojeluyhdistys

Hertta-järjestelmä. Suomen Ympäristökeskus

Himberg, Mikael 1996. Lapinjärven kalataloudellinen käyttö- ja hoitosuunnitelma. Valtion kalatalousoppilaitos

Husa, Jukka; Teeriaho, Jari 2004. Luonnon ja maisemansuojelun kannalta arvokkaat kallioalueet Itä-Uudellamaalla. Luonnos. Suomen ympäristökeskus

Kujala-Räty, Katriina; Santala, Erkki 2001. Haja-asutuksen jätevesien käsittelyn tehostaminen. (viitattu 14.7.06). Saatavilla www-muodossa: http://www.ymparisto.fi/default.asp?contentid=52310&lan=fi

Lappalainen, K.M. ja Matinvesi, J. 1990. Järven fysikaalis-kemialliset prosessit ja ainetaseet. Julk.: Ilmavirta, V. (toim.) Järvien kunnostuksen ja hoidon perusteet. Helsinki. Yliopistopaino,

Lyytikäinen, Heidi 2002. Loviisanjoen ja Marbäckenin valuma-alueiden yleissuunnitelma- suojavyöhykkeet, maisema ja luonnon monimuotoisuus, översiktsplan för Lovisa ås och Marbäckens tillrinningsområden- skyddszoner, landskap och naturens mångfald. Uudenmaan ympäristökeskus

Porvoonseudun lintuyhdistys ry. (viitattu 13.7.06). Saatavilla www-muodossa: http://www.saunalahti.fi/~pslybnff/

Rekolainen, S. 1989. Phosphorus and nitrogen load from forest and agricultural areas in Finland. Aqua Fennica 19.

Rosenqvist, Gustav 1989. Lapinjärven vedenpinnan vaiheet - historiallinen katsaus. Vesitalous-lehti

Toropainen, Jouko; Vaittinen, Antti 2005. Lapinjärven kunnostus- ja käyttösuunnitelma, hanke-esitys.

Uudenmaan ja Itä-Uudenmaan maakuntien alueen ilmanlaadun bioindikaattoriseuranta vuosina 2004 ja 2005. (viitattu 14.7.06.). Saatavilla www-muodossa: http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=39160&lan=FI

Vatanen, Sauli 2006. Lapinjärven sedimentin tila talvella 2006. Kala- ja Vesitutkimus Oy

Lapinjärvellä tehtiin 3.- 4.7.2006 kasvillisuusselvitys, jonka tarkoituksena oli selvittää mitä vesi-, ja rantakasveja järveltä löytyy ja mitä ne mahdollisesti kertovat järven tilasta. Selvitykseen kuuluu myös kasvillisuuskartan ja kasvilistan laatiminen. Kasvillisuuskartta on karttakuva järvestä, johon kuvasymbolein tai kirjainlyhentein merkitään laajempia kasvustoja muodostavat kasvit sekä muut tärkeät alueet ja maamerkit. Kasvilista on taulukko, johon kasvit on ryhmiteltynä elomuodoittain yleisimmästä alkaen (liite 1). Selvityksen tekivät maastotarkastelulla Pekka Paavilainen ja harjoittelija Minttu Kujanpää- Kyyhkynen.

Vesikasveja on hyvä seurata siitä syystä, että ne kertovat järven tilasta ja reagoivat ympäristön muutoksiin. Kasvit ovat ravinteiden suhteen erilaisia ja niiden avulla vesistön ravinnetasossa voidaan havaita hitaita muutoksia jonkin lajin hävitessä tai jonkin lajin ilmestyessä. Jotkut lajit ilmentävät veden rehevyyttä, ne tulevat toimeen ainoastaan rehevässä vesistössä eli ovat riippuvaisia ravinteiden suuresta määrästä järvessä. Toiset taas ilmentävät veden karuutta, ne tulevat toimeen ainoastaan karussa vesistössä eli ovat riippuvaisia vähäravinteisesta vedestä. Lisäksi on lajeja jotka tulevat toimeen hyvin monenlaisissa vesistöissä, ne ovat riippumattomia ravinteiden määrästä eli siitä onko vesistö rehevä vai karu.

Lapinjärvellä löydettiin kasvillisuuslinjoista yhteensä 37 vesi-, ja rantakasvia, lisäksi kaksi (2) puulajia. Lapinjärvellä runsasravinteisuutta suosivia lajeja oli 7 kappaletta (esim. karvalehti), runsaan tai melko runsaanravinteisuuden suosioita 8 kappaletta (esim. vesitatar), melko runsaanravinteisuuden suosioita 2 kappaletta (esim. rantakukka) ja riippumattomia 10 kappaletta (esim. järviruoko). Ainoastaan yksi laji löytyi (raate), joka suosii sekä niukkaravinteisuutta että melko runsasravinteisia vesiä. Sarat jätettiin määrittämättä lajilleen, mutta niistä löytyy runsasravinteisuuden, melko runsaanravinteisuuden suosioita sekä ravinteisuudesta riippumattomia lajeja.

Kasvillisuuskartoituksen tekemiseen ei tällä hetkellä ole käytössä yhtä virallista menetelmää, mutta on kehitteillä standardi, joka perustuu Jari Venetvaaran kasvimatriisilinjamenetelmään. Lapinjärvellä käytettiin sovellettua versiota Venetvaaran menetelmästä, mutta koska mitään varsinaista menetelmää ei ole vielä olemassa voidaan käyttää vaikka omaa tapaa kasvillisuuden kartoittamiseen, kunhan kartoitus on luotettavasti ja toistettavalla menetelmällä tehty.