Maankäytön, päällystetyn pinnan ja asukastiheyden vaikutukset vedenlaatuun urbaanilla alueella

Kiihtynyt kaupungistuminen ja asukastiheyden kasvu ovat viime vuosikymmeninä vaikuttaneet rajusti vesistöjen laatuun. Urbaanien alueiden vesien laatuun on yhä enemmän kiinnitetty huomiota ja vedenlaatuun vaikuttavien muuttujien tutkiminen on helpottunut ja tehostunut paikkatietoaineistojen ja analyysimenetelmien kehittymisen myötä. Tässä tutkimuksessa hyödynnetään saatavilla olevia paikkatietoaineistoja ja tilastoanalyysimalleja tutkittaessa Helsingin seudun pienvesien tilaa ja siihen vaikuttavia valuma-alueen kvalitatiivisia ominaisuuksia. Tutkimus keskittyy kooltaan pienien (< 200 ha) valuma-alueiden vesiin. Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, kuinka paljon valuma-alueen maankäyttö, päällystetty pinta ja asukastiheys vaikuttavat vedenlaatuun kaupunkimaisella alueella. Tavoitteena on myös tutkia näiden ympäristömuuttujien suhteellisia vaikutuksia toisiinsa nähden. Tutkimusalueet rajattiin digitaalisilta karttalehdiltä, ja maankäyttöluokitus sekä päällystetty pinta määritettiin satelliittikuvien avulla ArcGIS 10 -ohjelmalla. Asukastiheys määritettiin HSY:n SeutuCD:n '13 ja kuntien omien aineistojen pohjalta. Veden kemiallisia ominaisuuksia kuvaavat luvut sekä ravinne- ja kiintoainespitoisuudet määritettiin 81 valuma alueelta kolmena eri ajankohtana. Maankäyttöluokkien, päällystetyn pinnan ja asukastiheyden vaikutuksia vedenlaadun muuttujiin tutkittiin Spearmanin korrelaation, yleistettyjen lineaaristen mallien sekä hierarkkisen osituksen avulla. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että tietyillä maankäyttömuodoilla on selvä vaikutus tiettyihin vedenlaadun muuttujiin. Tilastoanalyysin mukaan suuri metsän osuus valuma-alueella parantaa vedenlaatua lähes kaikkien vedenlaadun muuttujien tapauksessa, ja korrelaatiot sekä mallien selitysasteet olivat pääosin erittäin merkitseviä (p < 0,001). Vastaavasti pellon osuus vaikuttaa tilastoanalyysin mukaan positiivisesti vedenlaadun muuttujiin, eli pellon osuuden kasvaessa valuma-alueella myös ravinne- ja ainespitoisuudet kasvavat. Kaikki urbaanit maankäyttöluokat sekä päällystetty pinta ja asukastiheys vaikuttavat analyysin mukaan pääosin samalla tavalla vedenlaatuun. Näistä millään ei ole merkitsevää vaikutusta ravinnepitoisuuksiin, mutta niiden osuuden kasvu vaikuttaa positiivisesti liuenneen aineksen ja sähkönjohtokyvyn kasvuun. Kiintoaineksen määrään nämä ympäristömuuttujat sen sijaan vaikuttavat negatiivisesti. Verrattaessa tuloksia aikaisempaan tutkimukseen havaittiin, että teoria tukee osaa tuloksista. Kuitenkin esimerkiksi urbaanien maankäyttöluokkien ja päällystetyn pinnan suhde kiintoaineksen määrään sekä tiettyjen ympäristömuuttujien suhteelliset vaikutukset eivät vastaa aikaisempien tutkimuksien tuloksia. Tähän syynä saattaa olla poikkeuksellisen pienet tutkimusalueet ja sijainti samalla kaupunkimaisella alueella, jolloin pienet prosessit voivat vaikuttaa ratkaisevasti analyysin tuloksiin. Tutkimusmenetelmät osoittautuivat hyväksi metodiksi arvioida vedenlaatuun vaikuttavia tekijöitä urbaanissa ympäristössä ja paikallisella tasolla. Vastaavanlainen tutkimus eri alueella tai tarkemmalla aineistolla voi tuoda tärkeää tietoa vedenlaatuun vaikuttavista prosesseista kaupunkiympäristössä