Influence of EU policy on agricultural nutrient losses and the state of receiving surface waters in Finland

In Finland, the first large-scale efforts to control nutrient loading from agriculture got under way with the introduction of the EU Agri-Environmental Program in 1995. We examined whether these efforts have decreased agricultural nutrient losses and improved the quality of receiving waters. To do so we used monitoring data on fluxes of nutrients and total suspended solids in agricultural catchments in 1990–2004 and on the water quality of agriculturally loaded rivers, lakes and estuaries in 1990–2005. No clear reduction in loading or improvement in water quality was detected. Hydrological fluctuations do not seem to have eclipsed the effects of the measures taken, since there was no systematic pattern in runoff in the period studied. The apparent inefficiency of the measures taken may be due to the large nutrient reserves of the soil, which slowed down nutrient reductions within the period studied. Simultaneous changes in agricultural production (e.g. regional specialisation) and in climate may also have counteracted the effects of agri-environmental measures. The actions to reduce agricultural loading might have been more successful had they focused specifically on the areas and actions that contribute most to the current loading

Nitraattidirektiivin täytäntöönpano Suomessa : Raportointijakso 2016–2019

Vuonna 1991 hyväksytty neuvoston direktiivi vesien suojelemisesta maataloudesta peräisin olevien nitraattien aiheuttamalta pilaantumiselta, eli ns. nitraattidirektiivi (91/676/EEC) on olennainen osa Euroopan unionin vesien suojeluun liittyvää sääntelyä ja sidoksissa vesipuitedirektiiviin. Sen tarkoituksena on vähentää maataloudesta peräisin olevaa nitraattien aiheuttamaa vesien pilaantumista. Euroopan unionin jäsenvaltioiden on raportoitava neljän vuoden välein nitraattidirektiivin velvoittamana komissiolle maatalouden aiheuttama vesistökuormitus, pinta-, pohja- ja rannikkovesien nitraattipitoisuudet ja niiden trendit sekä toimintaohjelmien toteutuminen. Suomessa raportoinnin toteuttaa Suomen ympäristökeskus yhdessä ympäristöministeriön kanssa. Suomen osalta raportointi toteutettiin nyt kuudennen kerran. Nitraattidirektiivin raportointijaksolla 2016–2019 nitraatin pitoisuudet nousivat kahdeksassa Etelä-Suomen maatalousvaltaisten alueiden joessa ajoittain lähelle tai ylittivät direktiivin asettaman raja-arvon, 25 mg/l nitraattia. Vuodesta 1996 lähtien pintavesien nitraattipitoisuudet ovat pysyneet pääosin vakaina tai laskeneet lievästi. Raportoinnissa tarkastellaan myös jokien, järvien ja rannikkovesien rehevyystasoa. Pohjavesille asetettu raja-arvo, 50 mg/l nitraattia, ylittyi jaksolla 2016–2019 neljällä maa- ja metsätalouden kuormittamalla alueella. Valtaosin pitoisuudet olivat alle 25 mg/l ja muutossuunta edelliseen raportointijaksoon verrattuna vakaa puolessa kohteista ja lievästi laskeva noin viidesosalla kohteista

Nitraattidirektiivin täytäntöönpano Suomessa – Raportointijakso 2012–2015

Suomessa EU:n direktiivi vesien suojelemisesta maataloudesta peräisin olevien nitraattien aiheuttamalta pilaantumiselta, eli nitraattidirektiivi, pantiin täytäntöön ympäristönsuojelulain nojalla annetulla valtioneuvoston nitraattiasetuksella vuonna 2000. Nitraattiasetus korvattiin uudella asetuksella vuonna 2014. Asetus sisältää nitraattidirektiivin 5 artiklan tarkoittaman toimintaohjelman, jota sovelletaan koko valtakunnan alueella. Se sisältää myös direktiivin edellyttämät hyvän maatalouskäytännön ohjeet. Raportissa esitetään nitraattiasetukseen, eli hyviin maatalouskäytännön ohjeisiin ja toimintaohjelmaan tehdyt muutokset, sekä arvioidaan toimintaohjelman täytäntöönpanoa ja sen vaikutuksia maatalouskäytäntöihin. Vaikutusten arviointia on aiemmin tehty ympäristötuen vaikuttavuuden seurantatutkimuksesta (MYTVAS) saatujen tietojen pohjalta, mutta seurannan päätyttyä vastaavia tietoja ei tällä raportointikerralla ollut käytettävissä. Yleisesti ottaen Suomen pintavesien nitraattipitoisuudet ovat matalalla tasolla muihin Euroopan maihin verrattuna. Seurantajaksolla 2012–2015 pitoisuudet nousivat yhdeksässä Etelä-Suomen maatalousvaltaisten alueiden joessa vain ajoittain lähelle tai yli direktiivin asettaman raja-arvon, eli 25 mg/l nitraattia. Vuodesta 1996 lähtien pintavesien nitraattipitoisuudet ovat pysyneet pääosin vakaina ‒ talvikautena 63 %:ssa ja vuositasolla 83 %:ssa kohteista. Voimakkaita nousevia trendejä ei havaittu, mutta sen sijaan Porvoonjoella talviaikaiset nitraattipitoisuudet ovat laskeneet voimakkaasti, johtuen osittain tehostuneesta yhdyskuntien typenpoistosta. Lieviä trendejä havaittiin talvikautena sekä nousevina (19 %) että laskevina (15 %). Rehevyystaso on noussut rannikkovesissä ja jokivesistöissä, mutta laskenut järvissä. Verrattaessa kahta viimeistä jaksoa (2008–2011 ja 2012–2015), havaittiin lievästi kasvavia nitraattipitoisuuden trendejä 23 jokivesistössä, 13 rannikkokohteessa ja 5 järvessä. Laskevia trendejä havaittiin vain neljässä joessa. Suomen seurannassa olevien pohjavesien nitraattipitoisuudet ovat yleisesti alhaisia verrattuna muun Euroopan pohjavesimuodostumiin, mutta suuriakin pitoisuuksia esiintyi. Pohjavesien kahta viimeistä seurantajaksoa (2008–2011 ja 2012–2015) voitiin verrata huomattavasti kattavammalla aineistolla (146 kohdetta) kuin aikaisemmin vuodesta 1996 alkavalla jaksolla (20 kohdetta). Pohjavesille asetettu raja-arvo, 50 mg/l nitraattia, ylittyi jaksolla 2012–2015 neljällä maa- ja metsätalouden kuormittamalla alueella. Pitoisuudet olivat valtaosin alle 25 mg/l. Edelliseen seurantajaksoon verrattuna nähtiin enemmän laskevia kuin nousevia trendejä, mutta myös voimakkaasti nousevia trendejä havaittiin. Typpipitoisuuksien nousuun tai laskuun vaikuttavat maankäytön muutosten lisäksi myös hydrologiset olot, mikä vaikeutti arvioita siitä, missä määrin maataloudessa tapahtuneet muutokset ovat vaikuttaneet pinta- ja pohjavesin tilaan. Ilmastomuutoksen arvioidaan lisäävän typen huuhtoumia enemmän Pohjois-Suomessa kuin Etelä-Suomessa. Tämä raportti on nitraattidirektiivin 91/676/ETY 10 artiklan mukainen ja käsittelee nitraattidirektiivin täytäntöönpanoa Manner-Suomessa vuosina 2012–2015. Ahvenanmaan maakuntahallitus on tehnyt vastaavan raportin nitraattidirektiivin täytäntöönpanosta Ahvenanmaalla

A practical approach to improve the statistical performance of surface water monitoring networks

The representativeness of aquatic ecosystem monitoring and the precision of the assessment results are of high importance when implementing the EU’s Water Framework Directive that aims to secure a good status of waterbodies in Europe. However, adapting monitoring designs to answer the objectives and allocating the sampling resources effectively are seldom practiced. Here, we present a practical solution how the sampling effort could be re-allocated without decreasing the precision and confidence of status class assignment. For demonstrating this, we used a large data set of 272 intensively monitored Finnish lake, coastal, and river waterbodies utilizing an existing framework for quantifying the uncertainties in the status class estimation. We estimated the temporal and spatial variance components, as well as the effect of sampling allocation to the precision and confidence of chlorophyll-a and total phosphorus. Our results suggest that almost 70% of the lake and coastal waterbodies, and 27% of the river waterbodies, were classified without sufficient confidence in these variables. On the other hand, many of the waterbodies produced unnecessary precise metric means. Thus, reallocation of sampling effort is needed. Our results show that, even though the studied variables are among the most monitored status metrics, the unexplained variation is still high. Combining multiple data sets and using fixed covariates would improve the modeling performance. Our study highlights that ongoing monitoring programs should be evaluated more systematically, and the information from the statistical uncertainty analysis should be brought concretely to the decision-making process

Report on the implementation of the nitrates directive in Finland

Luku 1 on myös suomeksi (Chapter 1 is also available in Finnish)

Maa- ja metsätalouden kuormittamien pintavesien tila – MaaMet-seuranta 2008–2020

Maatalous ja metsätalous vaikuttavat Suomen vesistöjen tilaan laaja-alaisesti. Maatalouden vesistövaikutukset ovat seurausta etenkin vuotuisista lannoituksista ja maanmuokkauksesta. Metsätalouden vesistövaikutukset taas johtuvat erityisesti valuma-alueiden ojituksista ja uomien perkaamisesta sekä hakkuista. Molemmilla sektoreilla tehokas maankuivatus ja maaperän muokkaus aiheuttavat ravinteiden, kiintoaineen ja humuksen hajakuormitusta vesistöihin. Hajakuormituksen vesistövaikutukset ilmenevät rehevöitymisenä ja vesistöjen tummumisena, uomien liettymisenä ja ekologisen tilan heikkenemisenä. EU:n vesipuitedirektiivi edellyttää vesistövaikutusten seurantaa, jos maankäytön aiheuttama hajakuormitus muodostaa merkittävän riskin sille, että hyvän ekologisen tilan ympäristötavoitetta ei saavuteta. Maatalouden ja metsätalouden hajakuormituksen vaikutuksia vedenlaatuun ja vesien ekologiseen tilaan on seurattu valtakunnallisesti vuodesta 2008 lähtien yli sadan järvi- ja jokikohteen muodostaman ns. MaaMet-seurantaverkon avulla. Raporttiin koottiin MaaMet-seurantaohjelman vuosien 2008–2020 seurannan tulokset. Työn pääpaino on ekologisen tilan, vedenlaadun ja biologisten tekijöiden, ja maankäytön välisten yhteyksien sekä ajallisen vaihtelun tarkastelussa. Tilan arviointi perustui vesienhoidon kolmannen suunnittelukierroksen luokittelukriteereihin. Seurantaverkon tulokset rinnastettiin ihmistoiminnan vähiten vaikuttamien ympäristöhallinnon seurantakohteiden tuloksiin. Maatalousalueiden jokia ja -järviä luonnehtivat korkeat ravinnepitoisuudet, selvästi muuttuneet biologiset yhteisöt ja heikentynyt ekologinen tila. Valuma-alueen peltoisuus selitti merkittävästi vedenlaadun ja biologisten muuttujien vuosien 2008–2020 keskimääräistä tilaa. Peltojen suurempi osuus valuma-alueella johti heikompaan vedenlaatuun ja ekologiseen tilaan. Metsätalousalueiden jokikohteilla ja järvissä tapahtuneet muutokset olivat suhteessa pienempiä kuin maatalousalueilla, mutta myös niiden ekologinen tila oli selvästi heikentynyt. Metsätalouskohteita luonnehtivat etenkin korkeat orgaanisen typen ja hiilen pitoisuudet, jotka liittyivät valuma-alueen turvemaiden ojituksiin ja metsien hakkuisiin. Mitä suurempi osuus turvemaista oli ojitettu, sitä heikompi vedenlaatu jokivesissä oli. Metsätalouden vaikutukset ilmenivät voimakkaammin jokikohteilla kuin järvissä. Yhtenäistä muutosta vedenlaadussa ja ekologisessa tilassa ei seurantajaksolla 2008–2020 havaittu. Yksittäisillä jokikohteilla ja järvillä ekologinen tila oli muuttunut vaihtelevasti. Koska ekologisessa tilassa ei havaittu yhtenäistä paranevaa trendiä, ovat vesiensuojelutoimet todennäköisesti olleet riittämättömiä ja huonosti kohdennettuja. Jatkossa seurantaa tulisi kehittää erityisesti metsätalouden toimenpiteiden vaikutusten laajuuden ja intensiteetin tarkemmaksi kuvaamiseksi. Raportissa käsitellään hajakuormitettujen pintavesien vesiensuojelun ja -hoidon kehitystarpeita. Seuranta-aineiston arvo kasvaa seurantavuosien karttuessa. MaaMet-seurantaverkko tuottaa ensi-arvoisen tärkeää valtakunnallista tietoa maatalouden ja metsätalouden hajakuormituksen vaikutuksista vesien tilaan. Valtakunnallisesti kattava ja ajallisesti jatkuva vesistövaikutusten seuranta on välttämätön edellytys kustannustehokkaalle vesienhoidon suunnittelulle

Maa- ja metsätalouden kuormittamien pintavesien ekologinen tila ja sen seuranta

Maa- ja metsätalouden hajakuormitus on laaja-alaisimmin Suomen vesien tilaa heikentävä tekijä, mutta tietämys kuormituksen vaikutuksista vesien ekologiseen tilaan on ollut puutteellista. Tähän julkaisuun on koottu Maa- ja metsätalousministeriön rahoittaman hajakuormituksen vesistövaikutusten seurannan (ns ”MaaMet-seuranta”) ensimmäisten vuosien 2007-2012 tulokset. Työssä tarkastellaan 152 hajakuormitetun joki-, järvi- ja rannikkovesimuodostuman ekologista tilaa fysikaalis-kemiallisten (ravinteet) ja biologisten laatutekijöiden (kasviplankton, vesikasvit ja päällyslevät, pohjaeläimistö, kalasto) perusteella. Tutkimuksessa selvitetään erityisesti laatutekijöiden tila-arvioiden suhdetta ihmistoiminnan aiheuttamiin ympäristöpaineisiin. Näiden yhteyksien ymmärtäminen on edellytys kustannustehokkaiden vesiensuojelutoimien suunnittelulle. Tulosten perusteella hajakuormitus on merkittävä ekologista tilaa huonontava tekijä. Tyydyttävässä tai sitä huonommassa tilaluokassa oli fysikaalis-kemiallisten laatutekijöiden perusteella 69 % joki-, 66 % järvi- ja 98 % rannikkokohteista, kun taas vähintään yhden biologisen laatutekijän mukaan tilaluokka oli hyvää huonompi 68 % jokikohteista, 87 % järvistä ja 100 % rannikkovesikohteista. Fysikaalis-kemiallisilla tilamuuttujilla oli voimakas yhteys valuma-alueen peltoisuuteen. Samoin useimmilla biologisilla tilamuuttujilla oli yhteys valuma-alueen peltojen osuuteen ja ravinnepitoisuuksiin. Selvimmin tämä ilmeni jokimuodostumissa. Karkeasti arvioiden jokikohteet olivat hyvää huonommassa ekologisessa tilassa niiden valuma-alueen peltoisuuden ylittäessä 10–15 % ja järvet peltoisuuden ylittäessä 5–10 %. Vasteiden voimakkuus ja muoto kuitenkin vaihtelivat merkittävästi sekä ekosysteemien (joet, järvet ja rannikot) että laatutekijöiden välillä. Useamman laatutekijään perustuva ekologisen tilan arviointi vähensi virhettä ja voimisti paineyhteyttä. Monipuolinen ekologisen tilan arviointi parantaakin ihmistoiminnan aiheuttaman ekologisen tilan muutoksen arviointia. Biologisten muuttujien arvoissa oli paljon vaihtelua. Tämä aiheutuu sekä luontaisista tekijöistä että näytteenoton ja luokittelujärjestelmän epätarkkuudesta. Tutkimus on tuonut esille useita oleellisia kehittämistarpeita ekologisen tilan arviointijärjestelmässä. MaaMet-seuranta tuottaa tärkeää uutta tietoa Suomen hajakuormitettujen vesien tilasta. Jatkossa kun ekologista tilaa kuvaavien muuttujien vaihtelun suuruus ja syyt tiedetään paremmin, voidaan tarkemmin ymmärtää hajakuormituksen vaikutukset pintavesien ekologiseen tilaan. Näin seurannan tulosten arvo kasvaa seurantavuosien karttuessa. Paikallisesti kattava ja ajallisesti jatkuva hajakuormitettujen vesien seuranta on välttämätön edellytys kustannustehokkaiden vesiensuojelutoimien suunnittelulle ja niiden vaikutusten luotettavalle todentamiselle pyrittäessä kohti jokien, järvien ja rannikkovesien hyvää ekologista tilaa

Ohje pintavesien ekologisen ja kemiallisen tilan luokitteluun vuosille 2012–2013 − päivitetyt arviointiperusteet ja niiden soveltaminen

Suomen ensimmäinen pintavesien ekologisen ja kemiallisen tilan luokittelu laadittiin vuonna 2008 vesienhoidon ensimmäisen suunnittelukauden ohjeistuksen (Ympäristöhallinnon ohjeita OH 3/2009) mukaisesti. Tässä oppaassa esitetään päivitetyt arviointiperusteet pintavesien ekologisen ja kemiallisen tilan arviointiin ja luokitteluun vesienhoidon toista suunnittelukautta varten. Ohje on ensisijaisesti tarkoitettu ELY-keskuksille vesienhoidon suunnittelussa käytettäväksi vesien tilan luokitteluun. ELY-keskusten on tärkeää huomioida ja ottaa systemaattisesti käyttöön ohjeessa esitetyt päivitetyt arviointiperusteet. Vesien tilan luokittelussa käytettäviä parametreja on tapauskohtaisesti sisällytettävä toiminnanharjoittajien velvoitetarkkailuihin ja YVA-selvityksiin. Ohjeessa esitetään ne muutokset ja lisäykset, jotka vuosien 2012–2013 aikana toteutettavassa luokittelussa tulee huomioida verrattuna ensimmäisen suunnittelukauden ohjeistukseen. Muilta osin noudatetaan ensimmäisen luokittelukierroksen ohjeistusta (Ympäristöhallinnon ohjeita OH 3/2009). Kaikki luokittelutekijöiden arviointiperusteet (vertailuarvot ja luokkarajat) ovat tässä ohjeessa liitteinä, eikä ohjeen OH 3/2009 liitetaulukoita tule käyttää