Automated water quality and nutrient mass balance monitoring system

Työssä kehitettiin jatkuvatoiminen automaattinen mittausjärjestelmä veden laadun tarkkailuun. Järjestelmä koostuu veden laadun automaattiseen mittaamiseen soveltuvista antureista, vesistön veden laadun kehittymistä kuvaavista laskentasovelluksista (matemaattiset mallit) sekä käyttöliittymästä, jolla järjestelmää ohjataan. Mitatut vedenlaatutiedot tallennetaan antureilta suoraan mittauspaikan tietokoneelle, josta tiedot siirretään järjestelmän keskusyksikköön. Laajan, kaikkiaan 32 mittausmenetelmää ja 23 mitattavaa suuretta käsittäneen kenttäkäyttöisten mittalaitteiden perusselvityksen pohjalta päädyttiin mittaamaan veden lämpötilaa, sähkönjohtokykyä, happamuutta, redox-potentiaalia, happipitoisuutta ja sameutta. Sameuden mittaamiseen hankittiin BTG MET-3010 -mittari ja muiden suureiden mittaamiseen YSI 6000 -vedenlaatumittari. Järjestelmää sovellettiin Porttipahdan voimalaitokselle, jonne mittauksia varten muotoiltiin virtauksiltaan optimoitu allas (noin 60 cm x 150 cm x 40 cm). Laskentaa sovellettiin erityisesti voimalan alapuoliseen Kitiseen noin 160 km:n matkalle (jokimalli). Lisäksi laskentaa sovellettiin voimalan yläpuoliseen tekojärveen, jotta jokimallin syöttötietojen valikoimaa saatiin laajennetuksi vähän mitattuihin liukoisiin ravinteisiin ja leväbiomassoihin. Käyttökokemukset osoittivat Pohjois-Suomen vedet kaupallisille antureille erittäin vaativiksi soveltamiskohteiksi, sillä anturien erotuskyky ja toimintavarmuus eivät kaikissa tapauksissa olleet riittäviä. Voimalaitoksen magneettikentistä mittauksille aiheutuneet häiriöt poistettiin erityissuojauksilla. Antureita oli puhdistettava niihin kertyneestä limasta lähes kuukausittain myös talvella. Vaativissa oloissa kehitetty, testattu ja varmistettu mittalaitteiden toiminta yhdistettynä jo paikkansa pitäviksi osoitettuihin laskelmiin antaa erinomaisen pohjan järjestelmän monipuolisiin jatkosovelluksiin myös muualle maailmaan