Pinnavee kvaliteedi kaitsmine Soomes Lappeenrantas

Soomes ohustab Saimaa järve veekvaliteeti Lappeenranta lähedal kliimamuutustest tingitud sademete hulga suurenemine, üleujutused ja äärmuslikud ilmastikunähtused. Üleujutusvesi ja lume sulamisel tekkiv vesi kannavad järve saasteaineid (mikroplastika, õlid ja muud kemikaalid, toitained, tahked ja orgaanilised ained). Toitainete laadimine põhjustab järve eutrofeerumist. Juhul, kui toitainetega saastumine toob kaasa kahjuliku vetikate õitsemise, võib mõjutatud vee joomine või ujumine põhjustada tõsiseid terviseprobleeme. Näiteks ujumine rannas, kus esineb sinivetikaid, võib ärritada nahka või põhjustada magu (nt iiveldus, kõhuvalu, kõhulahtisus, oksendamine) või gripilaadseid sümptomeid (nt nohu, peavalu, silmade ärritus, palavik). See on eriti problemaatiline, kuna Saimaa järv on joogivee allikas ja puhkekeskus.

Seega on tormi- ja sulavee majandamine nende probleemide lahendamisel keskse tähtsusega. Praegusel kliimaprogrammil on eesmärgid sademevee ja sulavee koguste vähendamiseks linna sademevee- ja kanalisatsioonisüsteemides. Omavalitsuse sademevee majandamise kavas kirjeldatakse vajadust kohandada praeguseid võrke ja rajatisi tulevaste nõudmistega ning suurendada linna suutlikkust filtreerida sademeveest ja sulaveest välja soovimatuid aineid.

Lappeenranta sademevee jätkusuutliku puhastamise tervikliku kava koostamine on keeruline ülesanne. Linn asub viies valgalas (Saimaa, Saimaa Kanava, Ruoholampi, Rakkolanjoki ja Alajoki). Nagu kõik linnad, on ka Lappeenranta keeruline linnasüsteem, mille komponentide (pargid, teed, elamud, ärihooned, tööstused jne) vahel on keerulised füüsilised, omandi- ja õiguslikud seosed.

Sademevee majandamise kavas tuuakse esile probleemid, mida tuleb sademevee majandamise taristu kavandamisel arvesse võtta, näiteks looduskaitsealade, ajalooliste pärandipaikade või väärtuslike maastikualade olemasolu, mida tuleks uute sademevee käitlemise rajatiste asukohtade kindlaksmääramisel käsitleda laia kai ääres. Võtmeküsimus on maksimaalne sademete hulk, millega süsteem peaks toime tulema, võttes arvesse kliimamuutustest tingitud äärmuslike ilmastikunähtuste eeldatavat sagenemist ning kohalikke eritingimusi ja haavatavust, eelkõige heiteveekogu suurust ja olukorda.

Nagu on märgitud sademevee majandamise kavas, on veemajanduse üldine eesmärk hoida ära põhjavee seisundi halvenemine, pidades silmas inimeste, sealhulgas harrastusvee ökoloogilist seisundit ja vee kvaliteeti. Kavas on loetletud sademevee majandamise järgmised eesmärgid:

• Sademevee põhjustatud üleujutuskahjude ohjamine ja võimalik ärahoidmine
• Põhjaveevarude säilitamine, vältides kahjulike ainete sattumist põhjavette ja optimeerides vee imendumist põhjavette
• Veekogude vabaajakasutuse säilitamine sademevee kvaliteedi juhtimise kaudu, vähendades toitainete sattumist veekogudesse
• Torustiku laiendamise ja reoveepuhastisse juhitava sademevee koguse minimeerimine
• Looduslike ja kohapealsete sademevee majandamise meetodite suurendamine, mis edendavad bioloogilist mitmekesisust looduses ja linnapiirkondades, mis on käesoleva juhtumiuuringu põhirõhk
• Sademevee kasutamine ressursina, näiteks maastikuelemendina, niisutamiseks või märgalana

Kavas määratakse kindlaks ka konkreetsemad eesmärgid sademevee kvaliteedi juhtimiseks suublates, näiteks toitainetega saastumise vähendamine ja vetikate õitsemise ärahoidmine Lääne-Saimaa piirkonnas.

Sademevee majandamise kavas on sätestatud tingimused looduspõhiste lahenduste kasutamiseks, näiteks tänavate planeeringu muutmine, et pakkuda rohelisi ribasid ja biofiltratsioonialasid ning anda ruumi juhtimisstruktuuridele, kuna tiheda liiklusega tänavatelt pärit sademevesi võib kanda metalle, õlisid ja mikroplasti. Soovitused hõlmavad veekvaliteedi juhtimise rakendamist, näiteks sademevee juhtimist, ning läbilaskvate kõnniteede ja avatud kraavide kuivenduslahenduste kasutamise suurendamist. Linnatänavatel võetakse kasutusele uus looduspõhine kuivendussüsteem, mis hõlmab optimeeritud taimestiku segu istutamist äärekivile, et parandada vee filtreerimist selle aluseks olevasse veekogumissüsteemi. See süsteem on ühendatud anduritega sademevee kvaliteedi ja voolu ning drenaažisüsteemi üleujutuste kaugseireks.

Ehitatud on kaheksa uut linna märgala; seitse Pien-Saimaa järve kaldal ja üks Ruoholampi järve kaldal Lappeenranta lähedal, viimane valmis 2023. aasta septembris. Pien-Saimaa seitsme märgala pindala hõlmab kolme tiiki ja ojalaadset lõiku, mis toob ojaveevõrgu kogutud vee märgaladele. Tiigid aeglustavad veevoolu, võimaldades Saimaa vees olevatel saasteainetel põhjas settida. Tiigid on ehitatud kallakule erinevatel kõrgustel ja kuna veetase võib oluliselt varieeruda, on basseinid ülevoolude mahutamiseks varustatud süsteemiga. Ruoholampi märgala takistab toitainete ja tahke aine voolamist Ruoholampi järve ja sealt Pien-Saimaale. Samuti parandab see bioloogilist mitmekesisust ja kooli lähedusse ehitatuna õpilaste heaolu. Muud looduspõhised sademevee haldamise struktuurid on sademevee säilitamise basseinid (Heinäkatu) ja Koulukatu infiltratsiooniala (TransformAr projekti katseala).

Heinäkatu reservuaari kasutatakse sademevee äravoolu aeglustamiseks, et tasakaalustada üleujutuste tippe tugevate vihmade ajal ja toimida sademevee kanalisatsioonivõrgu võimsuspuhvrina. Vesi kogutakse retentsioonialasse ja juhitakse süsteemi teisest otsast. Retentsioonialal aeglustub veevool, võimaldades tahkete ja muude saasteainete sadestumist, nii et sademevee kanalisatsiooni tagastatav vesi on puhtam. Aja jooksul basseinides arenev taimestik parandab vee puhastamist ja aitab aurustumisel. Rajatis koosneb kahest basseinist, mille vahel on looduslikust kivist tamm. Valamud on madalad, umbes 0,5 m sügavused ja võivad sademete vahel kuivada. Tammile on paigaldatud astmelauad, et soodustada basseinide täpsemat kontrollimist, kuna piirkonda kasutatakse ka lähedalasuva kooli õpilaste õpikeskkonnana.

Koulukatu tänava renoveerimine hõlmab sademevee biofiltratsiooni ala tänava rohelises osas, mis vähendab kanalisatsiooni ja puhastamata veekogudesse juhitava sademevee hulka. Sademevesi imendub põhjavette biosöe ja lubjakivi struktuurikihtide kaudu, laadides seda.

Lisaks toodetakse Lappeenranta Huhtiniemi kunstlikus põhjaveejaamas tarbevett Pien-Saimaa lääneosa pinnavee põhjavette imbumise teel. Huhtiniemi on Lappeenrantas ainus kunstlik põhjaveerajatis kümnest põhjaveehaardest. Toorvett pumbatakse Saimaalt Huhtiniemi mäeharja liivfiltreerimisbasseinidesse, mis toimib loodusliku filtrina, mis puhastab vett tõhusalt. Seejärel pumbatakse vesi kaevudest välja ning enne veejaotusvõrku sisenemist töödeldakse seda leelisega ja desinfitseeritakse ultraviolettkiirgusega.

Lisaks täiustatakse ja jälgitakse asula äravoolusüsteemi uute anduritega ning ühendatakse saastatuse, vee kvaliteedi ja äravoolusüsteemi vooluhulga seire. Lisaks antakse elanikele võimalus jälgida rakendatud lahendusi nutitelefoni rakenduse crowdsourcing kaudu.

Sademevee majandamise kava ettevalmistamiseks konsulteeriti sidusrühmadega 2019. aasta sügisel kolmel seminaril, kus osalesid Lappeenrannan Energiaverkot Oy (kohalik vee- ja energiajaotusettevõte), Lappeenranta linna kinnisvarahaldus, linnaplaneerimine, tänavad ja keskkond, keskkonnateenused, ehituskontroll, Lõuna-Karjala päästeteenistus ja Kagu-Soome ELY keskus (piirkondlik arenduskeskus). Töötubade teemadeks olid sademevee ja maakasutuse planeerimine, sademevee- ja infosüsteemid ning sademevee looduslik majandamine. Seminaride kokkuvõtteid kasutati sademevee majandamise kava esialgse sisu koostamiseks ning kava aluseks olevate vajalike dokumentide elektroonilise loetelu koostamiseks.

Ruumilised piirangud piiravad sademevee majandamist. Sademevee majandamise kavas märgitakse, et sademevee kvaliteedi juhtimise struktuuride suurus on tavaliselt üks kord aastas või kaks korda aastas esinev tugev sademete hulk, mis võimaldab suurendada kliimamuutuste mõju 20 % võrra, kuid mõnes kohas ei pruugi olla piisavalt ruumi, et tulla toime isegi kord aastas toimuva sademete hulgaga. Sellises olukorras viidi läbi alternatiivsete lahenduste, näiteks looduspõhiste lahenduste – Lappeenrantas välja töötatud linna märgalade – kulude-tulude hindamine. Lisaks suurendab sademeveerajatiste arvu suurendamine iga-aastast hooldustööd ja seega ka vajalikke inimressursse.

Tihedalt asustatud linnapiirkondades on oluline esteetiline aspekt. Kavas soovitatakse suunata äravool tänavate puuteedesse ja lillepeenardesse, mis on varustatud infiltratsioonistruktuuridega ja maa-aluste äravoolulahendustega, nagu need, mida ehitatakse Lappeenrantasse.

Võimalik piirav tegur on asjaomaste institutsioonide ja osalejate vaheline koordineerimine. Märgalade hooldamise ja majandamise eest vastutab Greenreality, mis on linna keskkonnakaitse ja kestliku arengu teenistus, samas kui muid sademevee haldamise struktuure, nagu sademevee kogumisbasseinid (Heinäkatu) ja Koulukatu infiltratsiooniala (TransformAr projekti katseala), haldab tänavate ja linnakeskkonna osakond osana tänavate ja haljasalade hooldamisest. Kava piirav tegur võib olla ka era- ja avaliku sektori vastutuse koordineerimine sademevee majandamisel ja peamiste äravooluvõrkudega ühendamisel eraomandi puhul. Eriti murettekitav on äravoolu juhtimine tööstusaladelt, kuna nad võivad keskkonda lasta mitmesuguseid saasteaineid, mis omakorda nõuab juhtumipõhiseid lahendusi.

Märgalade ehitamine on olnud eriti edukas ja tundub, et see ei ole kannatanud oluliste piiravate tegurite all. Maa kättesaadavus ei olnud probleemiks põllumajandustegevuse vähenemise tõttu Lappeenranta piirkonnas. Ainus ajutine piirav tegur on aeg - märgala vee filtreerimise ja reguleerimise funktsioonide täielikuks täitmiseks kulub umbes kolm aastat. Plusspoolel on märgaladel ka maaliline mõju ja see suurendab asjaomaste piirkondade meelelahutuslikku atraktiivsust.

Täiendav kasu on lahenduste korratavus. Lappeenranta linn ühines programmi „Horisont 2020“ projektiga TransformAr näidisprojekti partnerina, et parandada ja tutvustada mõningaid sademevee majandamise kava raames võetud kohanemismeetmeid. Nende kohanemismeetmete hõlmamine projektiga TransformAr annab ainulaadse võimaluse jälgida nende arengut ning hinnata nende tõhusust ja ülekantavust. Viimast silmas pidades on projekti raames välja töötatud jätkuprogramm Norra linnaga Gjøvik, mis on ligikaudu 30 000 elanikuga linn Mjøsa järvel, mis on Norra suurim järv. Gjøvik on valitud Lappeenranta paljunejaks, arvestades nende sarnast haavatavust kliima suhtes linnaplaneerimise ja veemajanduse seisukohast. TransformAr projekti raames jälgitakse sama kohanemislahenduse rakendamist Gjøvikis nagu Lappeenrantas.

Haljasalade hooldamise kulud hõlmavad talvist hooldust, puhastamist, rajatiste, seadmete ja sisustuse hooldust ning taimestiku majandamist. 2023. aastal oli haljasalade üldine hoolduskulu 1,69 eurot/m2.

Märgalade ehitamine ja hooldamine on kavandatud iga ala kohta eraldi, seega ei ole võimalik esitada nende kulude „tüüpilist“ arvu. Siiski on Lappeenranta haldusasutus toonud kaasnevate kulude vahemiku näitlikustamiseks märgalade ehitamise kohta järgmised näited:

• Heinäkatu valgala maksumus oli 44 eurot/m² 3000 m² ala kohta, kokku 132 000 eurot. See hõlmab materjali-, transpordi- ja tööjõukulusid, uute puude ja taimestiku istutamise kulusid, ehitusplatsil tehtavaid töid, sealhulgas ehitusjuhtimist ja muid platsiga seotud ülesandeid, ning otseselt linnavalitsuse kantavaid ehitusülesandeid.
• Koulukatu infiltratsiooniala maksab 340 eurot/m² eest 245 m² eest, kokku 83 300 eurot. See hõlmab infiltratsiooniala materjalide ja piirkonda sademevett suunavate torude kulusid, nendega seotud transpordi- ja tööjõukulusid, uute puude ja taimestiku istutamise kulusid, samuti ehitusplatsil tehtavaid töid, sealhulgas ehitusjuhtimist ja muid platsiga seotud ülesandeid, ning ehitusülesandeid, mida otseselt täidab linnavalitsus.
• Seire-/andurikulud, sealhulgas andurid, paigaldamine, hooldus, juhtimine, seire ja parandusteenused ning andmeteenused 26 kuu jooksul, moodustavad kokku 21 000 eurot viie seirepunkti jaoks kolmes valdkonnas.

Käesoleva juhtumiuuringu raames kehtestatud meetmetest saadavat kasu ei ole kvantitatiivselt hinnatud. Kontrolli tugevdamine vee kvaliteedi üle toob ilmset kasu Lappeenranta kodanike ja külastajate heaolule, sest usaldusväärsed veestandardid koduseks kasutamiseks ja meelelahutuslikel eesmärkidel kasutamiseks on tervisele ohutud isegi üleujutuste korral. Looduspõhiste lahenduste kasutamine märgalade loomiseks omavalitsuse territooriumil suurendab rohealade kättesaadavust. Märgalade võrgustik suurendab ka bioloogilist mitmekesisust ning on elupaigaks paljudele lindudele ja putukatele.

Lappeenranta omavalitsuse otsese juhtimise alus uues sademevee majandamise programmis (sh looduspõhised lahendused) tuleneb veemajanduse seaduse muudatusest 2014. aastal. Varem reguleeriti sademevee majandamist veemajandusseadusega; Pärast muudatust reguleerib sademevee majandamist nüüd maakasutus- ja ehitusseadus, mille eesmärk on edendada sademevee majandamist tervikuna. Maakasutus- ja ehitusseaduse kohaselt vastutab sademevee majandamise korraldamise eest omavalitsus. See ei tähenda automaatselt eraomandi kaasamist süsteemi, mis nõuab avaliku ja erasektori kohustuste koordineerimist.

2018. aastal reorganiseeriti sademeveevõrgu ja veevarustusvõrgu osade omandiõigus (linnavolikogu otsus). Pärast omanikuvahetust sõlmiti linna ja vee-ettevõtja vahel nelja-aastane teenusleping, mis sisaldas ka kohustust koostada kogu linna hõlmav sademeveekava. Sademevee majandamisel juhindutakse tsoneerimiseeskirjadest, linna sademevee majandamise prioriteetidest (jaotis 2.2) ja ehitusseadustikust. Lappeenranta linnale kuulub ka sademevee äravooluvõrk.

Kaheksa looduspõhist meedet on juba kehtestatud. Uus avatud kraavisüsteem koos andurite, kodanike teadusvõrgustiku ja uuringuga peaks valmima 2025. aasta lõpuks projekti TransformAr raames. Kokku rakendatakse selle programmi raames 11 looduspõhist lahendust, sealhulgas Koulukatu infiltratsiooniala (TransformAr pilootala).

Nõuetekohaselt hooldatud märgalad peaksid kestma lõputult. Teisest küljest on andurid suhteliselt lühiajalised, umbes aastast kuni kümne aastani või vähem, sõltuvalt paigalduskoha konkreetsetest tingimustest, ning need tuleb rikke korral välja vahetada (üksikasjalikum teave on esitatud Zhu et al., 2023).

Sanna Varis

sanna.varis@lappeenranta.fi

Lappeenranta linna sademevee majandamise kava (Lappeenrannnan Kaupungin Hulevesien Hallinnan Ohjelma)

Zhu et al. (2023). Lõppkasutaja vaatenurk linna sademevee seireks kasutatavatele odavatele anduritele: läbivaatamine. Vesi Teadus & Tehnoloogia 87 (11): 2648–2684. https://doi.org/10.2166/wst.2023.142