Referaat - Eesti põhjavesi, selle reostus ja kaitse (0)

Tallinna Tehnikaülikool
Referaat Eesti põhjavesi, selle reostus ja kaitse
Liisi Kink 095675 YAGB31
Tallinn 2010
1 Sisukord
· Sissejuhatus lk. 3 · Mis on põhjavesi? lk. 4 · Veeringe lk. 5 · Põhjavee toitumine lk. 6 · Põhjaveevarud lk. 8 · Põhjavee hulga säilitamine lk. 9 · Põhjavee kaitse lk. 11 · Inimmõju põhjavee kvaliteedile lk. 13 · Põhjavee reostus õlisaaduste ja fenoolidega lk. 14 · Põhjavee kvaliteedi säilitamine lk. 16 · Karsti ja allikate kaitse lk. 18 · Reostunud põhjavee taastumine lk. 21 · Põhjavee puhastamine lk. 22 · Kokkuvõte ja tulevik lk. 24 · Kasutatud kirjanud lk. 25
Joonised ja fotod · Joonis 1 Maapinnalähedane (enamasti vabapinnaline) ja surveline põhjavesi · Joonis 2 Vee ringkäik looduses · Joonis 3 Netoinfiltratsioon ja põhjavee äravool jõevõrku peegeldavad põhjavee toitumist · Joonis 4 Põhjavee toitumise aastasisene jaotus, oktoober 1994 kuni september 1995 · Joonis 5 Põhjavee moodustumine · Joonis 6 Põlevkivi tootmise mõju Ordoviitsiumi põhjaveekihtide veetasemele · Joonis 7 Reostuse levik põhjavette ja kaevudesse · Joonis 8 Paide veehaarde arvutatud piirangute vööndid ja situatsioon aastal 2001 · Joonis 9 Tapa lennuvälja reostuskolle ja põhjavee puhastustööde väljakud · Foto 1 Kohtla­Järve tööstusprügilas johtub suurim oht vanast fuuside järvest · Foto 2 Holstre­Nõmme asfaltbetoonitehas, aastal 2003 · Foto 3 Kiigumõisa allikas
2 Sissejuhtatus
Põhjavesi on tähtsaim joogiveeallikas. Maapõuest allikatena väljavoolav põhjavesi toidab kuivaperioodidel jõgesid ja aitab säilitada väärtuslikke veeelupaiku. Puhas põhjavesi on sama oluline loodusvara nagu nafta või kivisüsi. Eestis on suured puhta põhjavee varud. Märkamatu rikkusena meenub põhjavesi sageli alles siis, kui kaev on kuivanud, vesi haiseb või igakuine veearve suureneb. Reostatud põhjavesi meenutab pikka aega meie varasemat hoolimatust. Põhjavee säästlik kasutamine nõuab pidevat hoolt. Tänaseks on tööstuspiirkondades ja asustatud aladel reostunud suur osa maapinnalähedastest põhjaveekihtidest. Nende asemel kasutatakse sügavaid põhjaveekihte. Sügavate veekihtide iidne vesi pole aga alati tervislik. Seetõttu peame mõnedes linnades puhast vett kaugemalt juurde tooma. Eestis saadakse suurem osa põhjaveest settekivimite ülemistest kihtidest, sealt, kus on soodsad tingimused sademe- ja pinnavee maasse imbumiseks, s.t. kus toimub intensiivne veevahetus. Intensiivse ehk vaba veevahetuse vöö, eriti aga selle ülemine veerikkaim osa (paksus ca 50- 100m ), on ühtlasi ka kõige rohkem mõjutatav inimtegevusest. .
3 Mis on põhjavesi?
Põhjavee all mõistetakse maakoore ülaosa kivimite ja setete poorides ja lõhedes olevat vett, mis võib liikuda raskusjõu või rõhu toimel. Kui kaevata või puurida vett läbilaskvasse pinnasesse auk, siis täitub see teatud sügavuses veega. Seejärel kaevises stabiliseerunud surveta veetase on põhjaveetase ja sellest allpool pinnases olev vesi on põhjavesi. Allpool põhjaveetaset on pinnas veeküllastunud (küllastusvöö). Kapillaarjõudude mõjul tõuseb vesi pinnase poorides põhjaveetasemest pisut kõrgemale. Ülalpool põhjaveetaset, mitteküllastunud kihis, sisaldab pinnas erineval määral vett, kuid seda pole võimalik kasutada (niiskus, seotud vesi, infiltreeruv vesi). Maapinna ja põhjaveetaseme vahele jäävat vahemikku nimetatakse aeratsioonivööks.
Joonis 1 Maapinnalähedane (enamasti vabapinnaline) ja surveline põhjavesi
Maapinnalähedane põhjavesi on vabapinnaline ja järgib üldiselt maapinna reljeefi, olles madalikel ja orgudes maapinna läheduses, kuid kõrgematel aladel sügavamal. Sügavamal esineb põhjavesi harilikult vettpidavate kihtide vahel ning on seetõttu surveline. Survelist põhjavett nimetatakse ka arteesiaveeks. Kaevu rajamisel survelisse põhjaveekihti tõuseb veetase kaevus tunduvalt kõrgemale vettandva pinnase lasumissügavusest (joonis 1).
4 Veeringe
Veeringe jagatakse tinglikult kaheks: väike veeringe ja suur veeringe (joonis 2). Väike veeringe hõlmab atmosfääri ja hüdrosfääri ­ mere pinnalt auruv vesi langeb sademetena otse merre. Suur veeringe hõlmab kõiki nelja sfääri (atmosfäär, hüdrosfäär, litosfäär ja biosfäär). Suures veeringes kandub atmosfääris auruna olev vesi õhuvooludega maismaale ja langeb sademetena alla. Maismaal kasutavad taimed ja loomad osa vett elutegevuseks ning ülejäänud vesi liigub pinnast ja veekogusid pidi taas merre. Maapinnale langenud sademete maasse imbunud osa täiendab põhjaveevaru. Et kevad­ ja sügisperioodil ülejääv vesi saaks kiiresti maasse valguda, peab põhjaveetase olema piisavalt sügaval ja maapind hea imamisvõimega. Põhjavesi liigub raskusjõu mõjul kõrgematelt aladelt madalamatele, jõudes filtratsioonivooluna allikatesse, pinnaveekogudesse või merre. Sademetevaesel ajal toimub põhjavee väljavool pinnaveekogudesse kõrgemate alade põhjaveetaseme alanemise arvel. Ilma põhjavee juurdevooluta jõed kuivavad või muutuvad suvel veevaeseks.
Joonis 2 Vee ringkäik looduses
5 Põhjavee toitumine
Sademete keskmisest aastasummast ­ 600­800 mm, moodustab pinnavee äravool 260 mm ehk 39%. Sademete hulk on suurem kõrgustikel. Eesti alale langevatest sademetest läheb põhjavee toiteks keskmiselt 70 mm aastas ehk 10%. Infiltreeruva vee arvel kujuneb põhjaveevaru. Kõige intensiivsem on põhjavee toitumine Pandivere kõrgustikul, ulatudes 200­300 mm aastas, väikseim on põhjavee toitumine Lääne­Eestis ning Võrtsjärve ja Peipsi madalikul ning rabaaladel, jäädes seal vahemikku 0­50 mm aastas (joonis 3). Võrreldes kuivade maadega on liigniisketel aladel (sood, märgalad) põhjavee toitumine väiksem. Oluline on ka taimkatte iseloom. Püsirohumaalt ja eriti metsamaalt on aurumine suurem kui põldudelt. Seepärast on põhjavee toitumisel suur oluline osa põllumaadel ja seal moodustunud põhjavee kvaliteedil.
Joonis 3 Netoinfiltratsioon ja põhjavee äravool jõevõrku peegeldavad põhjavee toitumist
6 Joonis 4 Põhjavee toitumise aastasisene jaotus, oktoober 1994 kuni september 1995
Intensiivne infiltratsioon põhjavette toimub kevadel, sügisvihmade ja talviste sulade ajal, enim kui külmunud pinnas sulab ning lumesulavesi imbub läbi pinnakatte ning jõuab maapinnalähedase põhjaveeni. Hiliskevadel­suvel ning talvel võib hoolimata sademetest põhjavee toitumine olla väike (joonis 4), enamik sademeveest suveperioodil aurub, talvel aga jääb lumena külmunud pinnasele . Põhjaveetaseme sesoonse kõikumise muutused ei ületa harilikult 2 m, kuid kõrgustikel ja karstialadel võib amplituud olla suurem. Põhjavesi voolab välja madalamatel aladel, nagu kõrgendike nõlvad ja jõgede orud. Sademetevaesel ajal toimub põhjavee väljavool pinnaveekogudesse veetaseme alanemise arvel. Sel moel on põhjavesi looduses pidevas tsüklilises liikumises (joonis 5). Joonis 5 Põhjavee moodustumine
7 Põhjaveevarud
Eesti keskmine netoinfiltratsioon on 70 mm aastas ­ seega on summaarne igaaastaselt asenduv põhjavee kogus suur. Pole võimalik kogu põhjaveevaru ära kasutada, siis kuivaksid allikad ja jõed. Euroopa Liidu veepoliitika raamdirektiiv annab põhjaveeressursi mõisteks põhjaveekihtide keskmise pikaajalise toitumismäära, millest on lahutatud pinnaveekogude hea seisundi säilitamiseks vajalik vooluhulk. Põhjaveevaru all mõistetakse vee kogust, mida lubatakse veehaarete abil kasutusele võtta. Põhjaveevarude summa on väiksem põhjaveeressursist. Põhjaveevaru hindamisel, jaotamisel ja kasutamisel arvestatakse kõigi piirkonna veetarbijate huvisid ning välditakse põhjaveest sõltuvate ja kaitset vajavate liikide elupaikade seisundi halvenemist. Põhjavee kasutamise reguleerimine on vajalik eelkõige piirkondades, kus elanike ja tootmise vajaduste rahuldamiseks napib puhast põhjavett. Kinnitatud põhjaveevaru on Eestis keskmiselt 360 liitrit ööpäevas inimese kohta. Põhjaveevaru on jaotunud ebaühtlaselt maapinnalähedaste ja sügavate põhjaveekihtide vahel. Vabariigi põhiliseks joogiveeallikaks on mage põhjavesi, mis Lõuna- ja Kesk-Eestis on seotud kvaternaari, ülem- devoni , ülem-keskdevoni, keskdevoni, siluri -ordoviitsiumi ja ordoviitsiumi-kambriumi ja kambriumi-vendi veekompleksi või -kihiga. Enamasti tuleb Eesti põhjavett joogiveeks kasutamiseks töödelda. Maapinnalähedase veekihi põhjaveevaru korral, mis enamasti on reostuse eest looduslikult kaitsmata, on tähtis veehaarde sanitaarkaitseala kehtestamine ja vajalike veekaitsemeetmete rakendamine veehaarde ümbruses. Vee­ettevõtte, s.t vee kasutaja seisukohalt on oluline, et põhjaveevaru määramine tagaks vajaliku vee koguse ja kvaliteedi säilimise varu kehtivusperioodil. Piisava veevaru puudumise korral on liivaaladel võimalik põhjaveevaru täiendada pinnavee arvel, luues nii põhjavee tehisvaru. Eestis on kõige paremad geoloogilised ja hüdrogeoloogilised eeldused põhjavee tehisvaru loomiseks Tallinna külje all Männiku liivikul.
8 Põhjavee hulga säilitamine
Põhjavesi on loodusliku veeringe osa. Veeringe peamised elemendid ­ sademed ja aurumine, sõltuvad otseselt ilmastikust. Inimene suudab põhjavee bilanssi ja veetaset lokaalselt muuta veehaaretega, kaevandustest ning karjääridest vee eemaldamisega ning maade kuivendamisega. Inimmõju lõppedes taastub põhjaveekogus mõne aastaga. Põhjaveevõtt veekihist alandab põhjaveetaset, mistõttu veehaarete ümber kujunevad veetaseme alanduslehtrid. Ulatuslikud alanduslehtrid on tekkinud Kambriumi­Vendi veekihtide survelise vee kasutamisest Tallinnas ja Kohtla­Järve tööstuspiirkonnas. Maapinnalähedase veekihi põhjavee kasutamisel tuleb arvestada võimaliku mõjuga ümbruskonna allikatele ja põhjaveest toituvate või põhjavee tasemest sõltuvatele elupaikadele. Eestis ei ole teada sügavate surveliste veekihtide alanduslehtrite mõju maapinna niiskusre1iimile. Erandi moodustavad mattunud orgude alad, kus toimub sügavate veekihtide toitumine ja veevõtu peatamine võib avaldada mõju Kvaternaari veekihtide veetasemele ja maapinna niiskusre1iimile. Et säilitada looduslik infiltratsioon põhjavette, on oluline linnades mattunud orgude alasid mitte katta lausaliselt asfaldi ja hoonetega. Reostumistunnustega sademevesi tuleb sellelt alalt ära juhtida. Kõige ulatuslikumalt mõjutab looduslikku veeringet põlevkivi tootmine Ida­Virumaal. 94% kaevandustest ja karjääridest kõrvaldatavast veest (550000 m3/ööpäevas) pärineb sealsetest põlevkivikaevandustest ja ­karjääridest, kus ühe tonni toodetud põlevkivi kohta pumbatakse ja juhitakse ära keskmiselt 15 m3 vett. Kaevandustest ja karjääridest väljapumbatavast veest moodustab enamiku sademevesi, mis muidu auruks või jõgedega ära voolaks. Suur osa kaevandusveest pumbatakse äravoolukanalitesse, kuid hüdrogeoloogilistest tingimustest ja kaevandamisviisist sõltuvalt on läbi aegade 15­65% sellest veest filtreerunud tagasi kaevandustesse. Seega ei saa kaevandustest ja karjääridest väljapumbatud vett kogu mahus põhjaveeks lugeda. Illustratsiooniks võib öelda, et mäetöödega otseselt rikutud ala looduslik põhjaveevaru (kui piirkond oleks tervikuna senini looduslik) oleks olnud kuni 100000 m3/ööpäevas. Vee ärajuhtimise ja kaevanduste dreenimise tulemusel on tekkinud ulatuslikud veetaseme alanduslehtrid, mis levivad kaugele väljapoole kaevandatava ala piire . Maapinnalt esimeses, Nabala­Rakvere veekihis on kaevandusvee ärajuhtimise mõju jälgitav kaevetööde
9 ümber 1­2 km raadiuses, järgmises, Keila­ Kukruse veekihis 6­7 km raadiuses, ja sügavamas, Lasnamäe­Kunda veekihis enam kui 25 km raadiuses (joonis 6).
Joonis 6 Põlevkivi tootmise mõju Ordoviitsiumi põhjaveekihtide veetasemele
Teistes Eestimaa piirkondades on maavarade (eestkätt lubjakivi, liiv ja turvas) tootjate ja vee hea seisundi säilitamise konfliktid lokaalsemad. Maavarade tootmisega kaasnev vee ärajuhtimine häirib sageli kohalikke inimesi. Seni on leevendusmeetmeid rakendatud enamasti tagantjärele, kuigi keskkonnameetmed tuleb planeerida koos kaevandamise ja sulgemise kavandamisega.
10 Põhjavee kaitse
Põhjavee kaitse tööd hõlmavad põhjavee seisundi jälgimist, põhjaveeressursi ja veevõtu arvestust ning reguleerimist, põhjavee kaitstuse hindamist tootmisobjektide rajamisel ja töötamisel ning abinõude väljatöötamist ja rakendamist reostuse või üleliigse kasutamise vältimiseks. Eesti Vabariigi Põhiseaduse järgi on loodusvarad rahvuslik rikkus, mida tuleb kasutada säästlikult. Igaüks on kohustatud säästma elu­ ja looduskeskkonda ning hüvitama kahju, mis ta on keskkonnale tekitanud. Euroopa Liidu veepoliitika raamdirektiiv käsitleb veekaitset reoainete heidete piiramise ja keskkonnakvaliteedi standardite rakendamise abil. Põhjavee osas on keskkonnastandardite summana käsiteldav vee hea seisundi nõue. Üldeesmärk on säilitada põhjavee hea ( kvantitatiivne ja kvalitatiivne) seisund, tagada põhjavee säästlik kasutamine ning kaitse. Seda eesmärki aitab saavutada Veeseadus , mis kohustab kõiki isikuid vältima vee reostamist ja liigvähendamist, veekogude ja kaevude risustamist ning vee­elustiku kahjustamist. Nende üldpõhimõtete järgimine ja kontroll on lihtne ainult esmapilgul, sest igasugune inimtegevus mõjutab keskkonda ning ajaloo vältel on majanduskasv toonud kaasa keskkonna reostumise , mille jäljed põhjavees püsivad pikka aega.
Tähtsaimad printsiibid , mida tuleb järgida põhjavee hea seisundi saavutamiseks, on: · põhjavee säästlik kasutamine (veemajanduskavad, põhjaveevaru uuringud, vee erikasutusload); · reostuse ärahoidmine (nõuded heidetele, põhjavett mõjutavatele tegevustele, keskkonnaohtlikele objektidele) ja jääkreostuse likvideerimine (hüljatud jäätmed, pinnase ja põhjavee reostus).
Põhjavee hea kvalitatiivne seisund tähendab põhjavee looduslähedast koostist, kui keskkonnakvaliteedi standarte pole inimtegevuse mõjul ületatud. Kõige iseloomulikumad kvaliteedinäitajad ja väärtused, mis on omased heas seisundis põhjaveele, on järgmised: · naftasaadused taimekaitsevahendid 11 · nitraatiooni sisaldus Põhjavesi on heas kvantitatiivses seisundis (ei toimu põhjavee liigvähendamist), kui: · põhjavee kasutamine on väiksem kinnitatud põhjaveevarust või põhjaveekogumi looduslikust ressursist; · põhjaveetaseme alanemisest tingitud põhjaveevoolu suuna muutused ei põhjusta soolase vee sissetungi; · puudub pikaajaline põhjaveetaseme alanemistendents ja põhjaveetaseme alanemine ei põhjusta põhjaveest sõltuvate ökosüsteemide seisundi olulist halvenemist.
Kuna põhjavee hea seisundi tagamine on otseselt või kaudselt seotud rahaliste võimalustega, on küsimus eestkätt selles, kus ja millist reostust ühiskond aktsepteerib. Kehtiv Veeseadus nõuab reostunud põhjavee seisundi parandamist reostaja või, kui reostajat pole võimalik kindlaks teha, siis riigi kulul. See nõue peegeldab poliitilist tahet, kuid praktikas pole täpselt määratletud, millistel tingimustel tuleb antud asukohas (kas looduslik ala või tööstuspiirkond) põhjavesi reostunuks lugeda. Paraku on reostunud põhjavee puhastamine enamasti ka teostamatu või põhjendamatult kallis. Pragmaatiline seisukoht on, et keskkonnakaitseliste meetmetega seotud kulutused peavad olema väiksemad kui ärahoitav eeldatav kahju inimese tervisele või elusloodusele. Senini arvestatakse tulusid ja kulusid üksnes finantsmajanduslikust vaatepunktist ja ei arvestata sotsiaalset tulu ega puhta keskkonna väärtust. Igal juhul on reostuse ennetamisele tehtud kulutused oluliselt otstarbekamad kui põhjavee puhastamisele.
12 Inimmõju põhjavee kvaliteedile
Inimtegevuse mõju põhjaveele algas koos alepõllunduse levikuga ning jätkus asulate ning tööstuse tekkega. Ohtlikumad reostusallikad on vedelkütuse ja kemikaalide hoidlad ning tööstusjäätmete prügilad. Põhjaveele on ohtlikud ka lekkivad kanalisatsioonirajatised, reostunud vee juhtimine põhjavette, väetiste ja mürkkemikaalide kasutamine ning muud tegevused, millega kaasneb vees lahustuvate ohtlike ainete teke või keskkonnaavariide võimalus. Põhjavesi võib reostuda mikroobidega (ka tõvestavate bakteritega), kui heitvesi (kuhu on sattunud fekaale), lautade virts või läga pääsevad põhjavette. Poorses keskkonnas liikudes puhastub põhjavesi mikroorganismidest suhteliselt kiiresti. Selle põhjuseks on asjaolud , et pinnaseosakesed adsorbeerivad mikroobe ning nende leviku kaugus põhjavees on määratud mikroobide elueaga.
Joonis 7 Reostuse levik põhjavette ja kaevudesse
13 Põhjavee reostus õlisaaduste ja fenoolidega
Põhjavee reostus erinevatest allikatest pärit õlidega on väga levinud. Kirde­Eesti põlevkiviõlitööstuste ja jäätmemägede ümbruses on põhjavesi reostunud põlevkiviõli ja fenoolidega, Kohtla­Järvel ning Kiviõlis kokku ligi 10 ruutkilomeeril. Lisaks maapinnalähedase Ordoviitsiumi veekihi reostumisele, on Kohtla­Järvel reoained kohati levinud ka allpool paiknevasse Ordoviitsiumi­Kambriumi veekihti. Suured reostuskolded paiknevad endiste sõjaväelennuväljade ja kütuseterminaalide ümbruses. Tapa lennuväljal on 16 km2 suurune ala olnud petrooliga reostunud, Ämari lennuvälja ümbruses ­ 2,4 km2. Suured katlamajade kütusehoidlate avariid on toimunud Tapal (Veduridepoo), Rakveres (Moonaküla), Kärdlas (Ümarmäe), Arukülas jm.
Foto 1 Kohtla­Järve tööstusprügilas johtub suurim oht vanast fuuside järvest
Kõigis neis reostuskolletes on põhjavesi siiani kütteõlidega reostunud ja jääb reostunuks veel paljudeks aastateks. Omaette probleemiks on vanad asfalditööstused (foto 2) ­ neid on palju ja nad on peamiselt korrastamata (teada on mõnikümmend aastat vana ulatuslik õlireostus Riisiperes).
14 Foto 2 Holstre­Nõmme asfaltbetoonitehas, aastal 2003
Raudteesõlmedes, kuhu veeti kütusetsisterne (Tapa, Rakvere, Ülemiste jt), on esinenud avariilisi väljalaske ja lekkeid, kus ka põhjavesi sai reostatud. Väiksemaid lokaalseid reostuskoldeid on bensiinijaamade ümbruses ja tööstusaladel, kus on kasutatud mitmesuguseid naftasaadusi. Õlireostust esineb ka vanade olmeprügimägede ümbruses, kuhu veeti õlijääke. Prügilate põlemisel võib põhjavette jõuda põlemisel tekkinud ohtlikke aineid. Kaevanduskäikudes olev vesi on sageli vähemal või suuremal määral õliga reostunud. Suuremad reostusjuhud olid seotud Kiviõli kaevandusega (utmiskatsed maa-all, põlevkiviõli lasti tsisternidest kaevanduskäiku) ja Estonia kaevanduse põlenguga. Kaevandused dreenisid reostunud vett ka maapinnalt ­ reostunud tööstusaladelt, poolkoksi prügilatest ja põlenud aherainemägedest.
15 Põhjavee kvaliteedi säilitamine
Aladel, kus vettandvad liivakivi või lõhelise lubjakivi kihid avanevad otse maapinnal või õhukese pinnakatte all, pääseb reostus kiiresti põhjavette ­ need on kaitsmata põhjaveega alad (kasutatakse ka sõna tundlikud alad). Samas võib paksu savipinnase kihiga kaetud põhjaveekihist saada puhast põhjavett ka reostuskolde kõrvalt ­ need on kaitstud põhjaveega alad. Kaitstud ja kaitsmata põhjaveega aladel tuleb põhjaveekihi kaitse vajadusest ning majanduslikest kaalutlustest lähtudes rakendada erineva rangusega kaitsenõudeid. Põhjavee loodusliku kaitstuse määrab põhjaveekihti katva suhteliselt vettpidava pinnasekihi paksus, selle koostis, filtratsiooniomadused, pinnaseosakeste reoaine sidumisvõime ja keemiline aktiivsus. Põhjavee kaitstuse määra on jagatud kuni kuude kategooriasse. Käesoleval ajal on veekaitse õigusaktides kasutusel neli kategooriat: kaitsmata, nõrgalt kaitstud ja keskmiselt ning hästi kaitstud. Põhjaveekihist väljapumbatava vee kvaliteedi säilitamiseks tuleb veehaarde ümbruses rakendada ettevaatusabinõusid. Kaevu ümbruse kaitse tuleb korraldada arvestades kasutatava põhjaveekihi kaitstust, kaevude toodangust ning ümbruskonna maakasutust. Linnades ja asulates on maapinnalähedase põhjavee hea kvaliteedi garanteerimine pikema aja jooksul keeruline. Seetõttu on linnade piires seni töötavad puurkaevud enamasti rajatud sügavatesse, reostuse eest kaitstud veekihtidesse. Maapinnalähedase põhjavee veehaare rajatakse harilikult väljapoole tiheasustusala, seal on veekvaliteet vähem ohustatud ja veekaitseliste piirangute seadmine lihtsam. I piirangute vööndina käsitletakse ala, millest üldjuhul piisab mikrobioloogilise reostuse kaevu jõudmise vältimiseks. Enamik mikroorganisme sureb pinnases ja põhjaveekihis 50­100 päeva jooksul. II piirangute vööndi ulatus arvutatakse, arvestades 400 ööpäevast aega reostunud vee jõudmiseks puurkaevu, või siis määratakse veehaarde toiteala 25% pikaajalise veevõtu juures. II piirangute vöönd peaks tagama reoainete lagunemise ja lahjenemise enne veehaardesse jõudmist. III piirangute vöönd on ala, mis reaalselt mõjutab antud veehaarde vee kvaliteeti ka põhjavees mittelagunevate ainetega (näiteks kloriid, mürkkemikaalid, nitraadid aeroobses veekihis).
16 Joonis 8 Paide veehaarde arvutatud piirangute vööndid ja situatsioon aastal 2001
Vajalike ja võimalike piiranguvööndite ulatus varieerub suurtes piirides. Paide maapinnalähedast põhjaveekihti kasutav veehaare rajati linnast välja looduslikule metsaalale (joonis 8), kus veehaarde ümbruses on kilomeetri raadiuses looduslik mets. Veehaarde planeerimisel hinnati olukorda ja leiti, et sellise toodanguga (kuni 2000 m3/ööpäevas) veehaardele piisab sanitaarkaitseala kehtestamisest, kui arvutatud III piirangute vööndis reostusobjektid korrastatakse. Loodeti ka allikalise Vodja jõe reostust tõkestavale mõjule. Paide linna vahetus läheduses pole põhjaveehaardele paremat kohta ja sügavate veekihtide kasutamine oleks nõudnud kulukamat veetöötlust. See näide tõestab veelkord vajadust säilitada asulate ümber looduslik ala, kuhu on võimalik rajada veehaare, kui senised kaevud tiheasustusalal peaksid reostuma või nende vesi vajab kulukamat veetöötlust (näiteks fluoriooni või raadiumi kõrvaldamist).
17 Karsti ja allikate kaitse
Karstil on veevaru kujunemisel väga oluline osa. Põhjavee toitumisel karstilõhede kaudu on suure tähtsusega ka pindalaline infiltreerumine läbi õhukese, vett hästi läbilaskva pinnakatte. Karstiala õhukese pinnakatte all on praguline paepinnas, kus on nii lõhesid, koopaid kui kurisuid ehk karstilehtreid, mis juhivad sademevee kiiresti põhjavette, kust maapinna madalamatel aladel vesi taas allikatena maapinnale ilmub. Eestis arvatakse olevat 3000 kuni 10 000 allikat, millest enamik on väikesed. Suuri allikaid on viiesaja ringis . Vabapinnalise põhjavee väljavoolul moodustuvad langeallikad, millest algavad ojad. Tõusuallikate vesi voolab hüdrostaatilise surve mõjul maapinnale alt üles: nende kohale on tekkinud lehtrid, mille põhjas vesi "keeb". Sageli on tõusuallika rühmade kohale tekkinud allikajärved, millest tuntumad on Äntu järved Pandivere kõrgustikul ja Aegviidu Siniallikate järv. Sügavamatest põhjaveekihtidest avanevad tõusuallikad tektooniliste rikete piirkonnas, näiteks Saula Siniallikad. Olenevalt toitealast jaotatakse allikad alalisteks ja ajutisteks. Viimased töötavad ainult veerikkal ajal, kui põhjaveetase on kõrge. Eriti omapärased on karstiallikad, mis paiknevad seal, kus karstilehtrisse neeldunud vesi (oja või jõena, nn. salajõed) taas maapinnale naaseb. Näiteks Tuhalas, Jõelähtmel, Kuivajõel jm. Ulatuslikumad karstialad asuvad Pandivere kõrgustikul, mille nõlvaaladel väljuvatest allikatest saavad alguse veerikkad jõed, nagu Pärnu, Põltsamaa, Jägala, Pedja ja Kunda. Pandivere kõrgustiku võlvi ümbritseb lai allikate vöönd, kust saavad alguse paljud jõed ja nende ülemjooksu lisajõed. Kõrgustiku nõlval asuva esimese allikavööndi allikate vooluhulk on väga muutlik , suvel ja talvel on nad veevaesed ning võivad kuivaks jääda. Siia kuuluvad Valgejõe ülemjooksu allikad ja Jupri, Aravete, Seidla ning Järva­Jaani allikad. Allikate teine vöönd paikneb kõrgustiku jalamil. Allikaliste alade arv ja pindala on seal suur. Rohkesti on veerikkaid püsiva vooluhulgaga lange- ja tõusuallikaid, paljude jõgede ja ojade püsilätteid. Tuntumad nende rühmast on Roosna ­Alliku, Jäneda, Mõdriku, Lavi , Varangu, Äntu, Imastu , Simuna Katkuallikas ja Kiltsi allikad. Allikate kolmas vöönd paikneb kõrgustikku ümbritsevates soodes , kus leidub rohkesti pisikesi imballikaid, kuid ka suuri tõusuallikaid, millest tuntumad on Oostriku, Võllingi ja Kiigumõisa.
18 Foto 3 Kiigumõisa allikas
Suuremaid allikaalasid ja allikalisi märgalasid on ümber Pandivere kõrgustiku vähemalt 60. Enamus Pandivere allikatest on senini looduslikus seisundis ja väärivad kaitset. Karstialade ja allikate säilitamiseks tuleb nende ümbruses vältida: looduslike allikate ja karstilehtrite ümberkujundamist kaevetöödega; karstilehtrite täitmist; järelemõtlematut veekogude süvendamist või paisutamist; reostunud vee sattumist karstilehtrisse või allikasse; erinevaid põhjaveekihte ühendavate kaevude rajamist. Järelemõtlematu tegevusega võib allika või karstiala rikkuda igaveseks . Karstialasid on rikutud neid kivide ja pinnasega täita püüdes. See on toonud hiljem kaasa üleujutusi asulates ja põllumaadel. Allikate ümbrust on muudetud juba mõisate ajast, kui nendele rajati viinakööke. Sageli paisutati mõisate naabruses allikaid paistiikideks või ­järvedeks. Suure mõjuga olid sotsialismiperioodi ulatuslikud maaparandustööd, mille tagajärjel paljud looduslikud allikad kuivendati ja põhjavee vool paiknes ümber maaparanduse eesvoolu. Õnneks ei omandanud maaparandus meil siiski nii totaalset mõõtu kui näiteks Taanis, kus looduslikke allikaid enam pole.
19 Pandivere kõrgustiku olulisemad karstijärved, karstialad ja allikate grupid ning nende lähiümbrus on varem kaitse alla võetud veesäilitusaladena, millest osa on tänaseks lülitatud Natura 2000 alade või maastikukaitsealade koosseisu. Pandivere kõrgustikul on selge vastuolu lühiajaliste majandushuvide (eelkõige põllumajandustootmise) ja veevaru pikaajalise kasutamise ning väärtuslike veeobjektide säilitamise eesmärkide vahel. Piirkond on samaaegselt oluline põllumajanduspiirkonna ja veekaitsealana. Pandivere kõrgustiku näol on tegu unikaalse alaga, mis varustab suurt osa Eestit puhta veega. Tähtis on meeles pidada, et põhjaveevaru kujuneb veelahkmealadel, mitte soodes ja märgaladel. Käesoleva sajandi alguseks paranes oluliselt põhjavee kvaliteet Pandivere kõrgustikul põllumajandustootmise vähenemise tõttu, mis nüüd on piirkonniti uuesti halvenemas. Põhjavesi on senini naftaproduktidega reostunud Rakvere ja Tapa piirkonnas. Asulate ja farmide ümbruses esineb mikrobioloogilist reostust. Põhjavees on leitud taimekaitsevahendeid. Kuni kõik jääkreostuskolded ja vedelkütuse hoidlad pole korrastatud, püsib endiselt reaalne oht põhjavee reostumiseks ohtlike ainetega. Pandivere põhjavee kaitseks on püütud rakendada erinevaid õiguslikke abinõusid, moodustatud on: Pandivere Riiklik Veekaitseala (1988), Pandivere põhjavee alamvesikond (2001), Pandivere nitraaditundlik ala (2003), kuid ükski eelnimetatutest ei toimi seni haldussuutlikult. Pandivere kõrgustiku põhjavee seisund sõltub endiselt majanduse arengu või taandarengu tsüklitest. Säästva arengu visiooni kohaselt on Pandivere kõrgustik tulevikus mitmekülgselt arenenud piirkond, kus hästi majandatud viljakad põllu- ja rohumaad vahelduvad looduslike aladega. Põllumajanduses on rakendatud parim võimalik tehnika ja suurtootjad lähtuvad oma majanduse korraldamisel keskkonnajuhtimissüsteemide rakendamise põhimõtetest. Intensiivse tootmise mõju veekeskkonnale leevendaksid karsti­ ja allikapiirkondade veesäilitusalad, kaitsemetsad ja väiksema tootmisintensiivsusega piirkonnad karstialadel ja paepealsetel maadel (püsirohumaad, mahepõllunduse alad). Piirkonnas oleks kasutada joogivee tootmiseks sobiv reostamata maapinnalähedane põhjavesi, kaitstud on väärtusliku veeelustiku elupaigad ja väärtuslikud maastikud ning on olemas sportliku kalapüügi võimalused.
Pandivere kõrgustiku säästva majandamise kogemusi saab rakendada ka teistel veelahkmealadel kogu Eestis.
20 Reostunud põhjavee taastumine
Pinnases astub reostunud vesi kontakti pinnaseosakeste, mineraalide ja mikroorganismidega. Osa reoaineid seotakse pinnaseosakeste poolt, osa astuvad keemilistesse reaktsioonidesse ja moodustavad lahustumatuid ühendeid, mis jäävad kivimi pooridesse, kolmas osa ühendeid lagunevad vabadeks ioonideks, veeks ja gaasideks. Kõigi nende protsesside tulemuseks on vee puhastumine, mida nimetatakse isepuhastumiseks. Reostunud vee segunemisel puhta põhjaveega väheneb reostusainete kontsentratsioon. Kui tegemist on olnud ühekordse reostusega, siis toimub lahjenemine maapinnalähedases veekihis peamiselt igaaastase sademevee infiltratsiooni arvel. Puhastumist lahjenemise läbi saab kiirendada reostunud vee väljapumpamise abil. Põldudelt lähtuva reostuse kontrolli all hoidmisel on oluline osa mullaviljakusel ja mulla puhastusvõime säilitamisel. Mullakiht on võimeline siduma ja lagundama suures koguses taimetoitaineid. Ka paljud ohtlikud ained lagunevad mulla mikroorganismide toimel suhteliselt kiiresti. Looduslikus aineringes esinevatest lämmastik­ ja väävliühenditest võib põhjavesi puhastuda kiiresti oksüdeerumis­redutseerumisprotsesside ja puhta veega lahjenemise ning hajumise toimel. Seevastu kloriidioonist põhjustatud reostus saab väheneda ainult hajumise ja lahjenemise tulemusena, mis võib suurte põhjavette sattunud soolakoguste puhul võtta pikka aega. Kõige ohtlikum on põhjavee reostumine püsivate ohtlike ainetega. Kuigi taimekasvatuses kasutatavatest pestitsiididest eelistatakse neid, mis seotakse mullaosakeste poolt ja lagunevad suhteliselt kiiresti, püsivad ebasoodsate asjaolude (näiteks suur sadu paealal vahetult pärast pritsimist) kokkusattumisel põhjavette sattunud mürkkemikaalid seal kaua. Põhjavette sattunud naftasaadused on seal suhteliselt püsivad. Aeroobsetes tingimustes osa naftatasaadustest lagundatakse bakterite elutegevuse tulemusena, anaeroobses põhjavees toimub vaid lahjenemine ja hajumine . Lahustamatud naftasaadused või põlevkiviõli, mis esineb põhjavees eraldi kihina, lagunevad äärmiselt aeglaselt. Selline ulatuslik reostuskolle on näiteks endise Tapa sõjaväelennuvälja ümbruses (joonis 9). Reostunud ala pindalaliselt enam ei laiene , kuid vees lahustunud naftasaadused võivad liikuda ka sügavamatesse veekihtidesse. Seetõttu on reostunud põhjaveega aladel rajatud uued veehaarded asulast väljapoole, reostuskoldest kaugemale või sügavamatesse veekihtidesse (Kärdla, Paide, Rakvere, Tapa).
21 Põhjavee puhastamine
Enne põhjavee puhastamist tuleb kõrvaldada edasise reostuse oht: likvideerida reostuskolle või renoveerida (sulgeda) ohtlik objekt keskkonnanõuetele vastavaks. Reostuskolle, milleks on sageli vanad mahutipargid, tuleb likvideerida asjatundjate poolt. Oskamatu tegevus võib põhjustada reostuse leviku suurenemise.
Joonis 9 Tapa lennuvälja reostuskolle ja põhjavee puhastustööde väljakud
Pikaajalise reostusega aladel on hooletuse, pahatahtlikkuse või avariide tagajärjel maapinnale või pinnasesse sattunud ohtlikud ained reeglina jõudnud põhjavette. Reostuskollete vahetus läheduses koguneb põhjavett avavate kaevude veepinnale vaba naftasaaduste kiht. Selliste reostuskollete lokaliseerimiseks on esmane tegevus vaba õlikihi kogumine põhjavee pinnalt. Nii on reostuskoldeid lokaliseeritud näiteks: · Tapa lennuväljal, kus toimus põhjavee veetaseme alandamine ning lennukikütuse kogumine veekihi pealt pumpamisväljakute abil; · Ämari lennuvälja kütusehoidlas, kus pärast mahutite puhastamist ja likvideerimist ala kraavitati. Kraavidesse kogunev reostunud vesi juhiti õlipüüdjasse enne alalt väljumist läbi õlipüüdja.
22 Tapa lennuvälja puhastustöödega tegeldi aastatel 1993­2000. Kokku rajati neli puhastusväljakut, kus keskmistest puuraukudest pumpamisega (väljapumbatud vesi separeeriti) tekitati veetaseme alanduslehter ja ümbritsevate puuraukude veepinnalt võeti välja petroolikiht. Kokku saadi üle 110 m3 lennukipetrooli. Töödele kulutas Eesti riik 7,5 miljonit krooni, lisaks Taani riigi abi. Tööde tulemusel vähenes vaba õlikihi paksus ning reostuskolde edasine pindalaline laienemine on vähetõenäoline. Praeguseks on Tapa linna veehaare viidud reostuskoldest väljapoole, laiendatud on ühisveevärgi trasside ala linnas. Arukülas tegeldi puhastustöödega 1994. aastal pärast reostuse ulatuse selgitamist. Toimus õlise vee väljapumpamine ja separeerimine. Aastaks 2001 oli Aruküla veevarustus osaliselt lahendatud veevõtu abil reostuse eest kaitstud sügavast Kambriumi­Vendi veekihist. Ehitati küll veetrasse, kuid need ei kata seni kogu alevikku ja osale elanikest veetakse tänini joogivett. Ämari lennuvälja põhjaveereostuse likvideerimisega tegeldi aastatel 2001­2004. Reostuse likvideerimiseks ehitati lahtine kraavidesüsteem, kuhu kogunenud reostunud vesi juhiti läbi õlipüüduri. Kokku utiliseeriti 250 m3 reostunud vett (ca 12­25 m3 naftasaadusi). Väiksemas mahus on põhjavett puhastada püütud puuraukude, kraavide või drenaazi abil mitmel teisel objektil. Majanduslikult kõige odavam on isevoolse drenaazi kasutamine koos õlipüüdjaga, kuid seda meetodit saab kasutada ainult maapinnalähedase põhjavee korral. Eestis on reostunud pinnase puhastamiseks kasutatud ka bioloogilisi tehnoloogiaid. Lahjenemisele ja isepuhastusele saab loota peamiselt väikeste ja maapinnalähedaste reostuskollete puhul. Näiteks on kontrollproovide alusel vähenenud tolueenireostus Ääsmäel. Vanades naftareostuskolletes võib sageli täheldada, et kuni poole meetri ulatuses puhastub mullakiht mullabakterite mõjul lennukipetroolist mõne aastaga. Samal ajal sügavamal, anaeroobses osas, haiseb pinnas endiselt. Selget isepuhastust kergetest naftaproduktidest võis jälgida ka perioodilise liigniiskusega aladel, kus vesi tõstis reostuse maapinnale, naftaproduktid lendusid ja lagunesid kiiresti. Seniste puhastustööde praktika on tõestanud, et kord juba reostunud põhjavee kiiret taastamist ei ole siiski oodata.
23 Kokkuvõte ja tulevik
Põhjavesi on oluline loodusvara ja peamine joogiveeallikas Eestis. Ida­Virumaa tööstuspiirkonnas, osadel tiheasustusaladel ja reostuskollete ümber on maapinnalähedane põhjavesi inimtegevuse tagajärjel kasutamiskõlbmatu. Põhjaveevaru kasutamine on kõige pingelisem Harjumaal ja Ida­Virumaal. Senine põhjaveekasutus on toimunud eestkätt reostuse eest kaitstud sügavatest veekihtidest. Linnades paiknevate maapinnalähedaste veekihtide reostumise korral on veehaare viidud kas asulast kaugemale või võetud vett reostuse eest kaitstud sügavast veekihist. Põhjavee kasutamisel on suured eelised ka tulevikus, sest põhjavesi on kättesaadav kogu Eesti territooriumil ja puurkaevu võib rajada veetarbija lähedusse. Maapinnalähedast põhjavett on võimalik vajaduse korral perioodiliselt kasutada suurtes kogustes, kuna pumpamise tagajärjel tekkinud alanduslehter täitub uuesti vihma­ ja sulaperioodidel põhjavette infiltreeruva veega. Pinnavesi suudab veevarustuses konkureerida ainult suurtes linnades, kus hea kvaliteediga põhjavett napib. Pinnavee kasutamine Tallinnas ja Kirde­Eestis vähendab põhjaveevaru kasutamiskoormust ja vabastab põhjaveevaru väiksemate asulate ja üksikmajapidamiste paindlikuks veevarustuseks. Maapinnalähedase põhjavee kvaliteedi tagamiseks tuleb rakendada jõupingutusi vanade jääkreostuskollete ja tööstuse keskkonnanõuetega vastavusse viimiseks ning põllumajandusreostuse piiramiseks. Veehaarete rajamisel tuleb jätta piisava ulatusega sanitaarkaitsealad ning tagada veehaarde toitealal põhjaveele ohutu maakasutusviis. Põhjavee toitumistingimuste ja kvaliteedi pikaajaliseks säilitamiseks on oluline veekasutajate ja põllumajandustootjate koostöö põhjavee toitealade kasutamisel. Toitealadest enamik on viljakad põllumaad. Väga oluline on karstialade säästlik kasutamine ja looduslike allikate säilitamine tulevastele põlvkondadele. Puhtaveelistest allikatest toituvad jõed on väärtuslikud elupaigad kaladele . Tulevikus on otstarbekas paindlikumalt kasutada põhjavett joogivee vajaduste rahuldamiseks. Kvaliteetsemalt rajatud puurkaevud ning kanalisatsiooniteenuste ja jäätmemajanduse areng võimaldavad põhjavee kvaliteeti ohustamata kasutada rohkem kohalikke kaeve ja lokaalvõrke, vähendades veevõrkude perioodilise ümberehitamise vajadust arenevates elamupiirkondades.
24 Kasutatud kirjanud
· Põhjaveekomisjon ,,Eesti põhjavee kasutamine ja kaitse", Tallinn, 2004 · Erki Suurjaak ,,Eesti põhjavesi ja selle kaitse", Tallinn, 1997 · http://www.google.ee/ · http://et.wikipedia.org/
25