Viimeiseen pisaraan: Mihin kestävää pohjavesien hallintaa tarvitaan

Miksi pohjavedet ovat niin tärkeitä?

Osa maailman pohjavesistä tuli sateena maahan tuhansia vuosia ennen ensimmäisiä nykyaikaisia ihmisasutuksia.

Yhteiskuntien vesivarat vaihtelevat paljon eri puolilla maailmaa. Monin paikoin pintavedet ovat tärkeä vesivaranto. Vettä otetaan joko järvistä tai joista tai padotuista vesivaroista. Joissakin paikoissa vesivarannot perustuvat pohjaveteen.

Pohjaveden käytön suurin hyöty joko pääasiallisena tai täydentävänä vesilähteenä on se, että pohjavesi on vähemmän altis veden kulutuksen kausivaihtelulle ja ilmastollisille vaihteluille. Pohjavesi ei myöskään haihdu yhtä nopeasti kuin pintavedet, joten sitä voidaan käyttää vuosisatojen ajan.

Tänä päivänä makean veden vakaata toimitusta varmistetaan monissa maissa nykyaikaisilla vedenottomenetelmillä ja pumppausteknologialla.

Ilmastonmuutos lisää kuivuuskausia ja kauden ulkopuolisia vesisateita. Siksi on tärkeää varmistaa kestävä ja varma veden saanti ja pääsy veteen alueellisella ja paikallisella tasolla pitkälle tulevaisuuteen.

Pohjavesien hyvän hallinnan neljä perustetta

Pohjavesien hallitsemiseksi tulee olla hyvä käsitys pohjaveden määrästä ja sen laadusta. Sitä tulee suojella saastumiselta, sen ylikäyttöä tulee välttää ja veteen tulee taata yhtäläinen pääsy. Seuraavassa on esitelty nämä neljä peruspilaria:

1. Pohjaveden määrän, sijainnin ja virtauksien ymmärtäminen

Pohjaveden määrä tietyllä alueella ei ole koskaan vakaa, koska se riippuu sademäärästä ja maaperän läpi suodattuvastapintavedestä. Vesi ei koskaan pysy paikallaan, sillä se pyrkii jatkuvasti virtaamaan. Tämä tarkoittaa sitä, että pohjaveden määrien ja virtauksien kartoittaminen on tärkeä ja usein tehtävä erityisesti rannikkoalueilla, joissa suolaveden tunkeutuminen tulee ottaa huomioon. Siksi ensimmäinen tehtävä kestävässä pohjavesien hallinnassa on hankkia laajasti tietoja ja ymmärrystä pohjavesijärjestelmän laajuudesta ja kunnosta.

2. Suojaa saastumiselta

Vedenottoon käytettyjä pohjavesivarantoja pidetään usein täysin saasteettomina. Mikäli saastumista on päässyt tapahtumaan, pohjavesivarannon vauriot ovat pitkäkestoisia ja sen kunnostaminen voi olla vaativaa. Maataloudessa ja teollisuudessa käytettävät

kemikaalit, kuten perfluorialkyliyhdisteet (PFAS), ovat vaikeimmin käsiteltäviä saastuttajia. Niiden osalta tarvitaan sääntelyä ja edistyneiden käsittelyteknologioiden käyttöä. Jätevesistä peräisin olevat bakteeriperäiset saasteet ovat merkittävä uhka juomaveden laadulle ja ihmisten terveydelle kaikkialla maailmassa. Siksi parannettu käytön ja huollon aikainen hygieniataso sekä pitkän aikavälin omaisuudenhallinta ovat myös tärkeitä.

3. Vältä ylikäyttöä

Pohjavesivarojen ylikäyttöä tapahtuu, kun vuotuinen pumpattu vesimäärä ylittää vuotuisen pohjavedeksi syntyvän veden määrän. Ylikäytön haittoja ovat suolaveden tunkeutuminen, maanvajoamat, pohjavesivarojen ehtyminen tai pysyvä pohjaveden pinnan aleneminen. Kaliforniassa laki kestävästä pohjaveden hallinnasta (Groundwater Management Act, SGMA) velvoittaa Department of Water Resourcesia tunnistamaan kriittisesti ylikäytetyt pohjavesivarat. Me Rambollilla olemme mukana kehittämässä tarvittavaa tietokantaa , jotta laki voidaan soveltaa käytännössä.

4. Varmista yhtäläinen pääsy veteen

Yhdysvaltojen Centers for Disease Control and Preventioninmukaa noin 2,2 miljardia ihmistä maailmassa tarvitsee pääsyn turvallisesti hallittuun juomaveteen, joista 884 miljoonaa on vailla juomaveteen liittyviä peruspalveluita. Yhtäläisen ja riittävän pääsyn varmistaminen pohjavesivaroihin tulisi olla keskeinen poliittinen tavoite kaikissa yhteiskunnissa ja erityisesti niissä maissa, joissa pääasiallinen talousveden lähde on pintavesissä.

Etelä-Afrikka on hyvä esimerkki: Kapkaupunki oli vuonna 2018 lähellä vesivarantojensa kuivumista. Kapkaupunki ei koskaan päätynyt tähän nollapäiväksi nimitettyyn pisteeseen saakka, mutta ongelmaa ei ole vielä ratkaistu. Etelä-Afrikassa vesipulan riski on yhä erittäin korkea.

Pintavesistä riippuvaisille maille Tanska on usein esimerkkinä sen puhtaan hanaveden ja siellä tehdyn pohjaveden kartoittamisen ansiosta. Etelä-Afrikka on liittynyt Tanskan kanssa Strategiseen vesialan yhteistyöohjelmaan, jota Tanskan ulkoministeriö rahoittaa, jotta se voi varmistaa turvallisen ja puhtaan juomaveden saannin tulevaisuudessa. Osana tätä ohjelmaa me Rambollilla keskitymme useisiin projekteihin, joiden tarkoituksena on https://ramboll.com/media/rgr/danish-groundwater-know-how-secure-south-africas-future-water

Integroitu vesienhallinta

Pohjavesivarannot ovat osa veden suurta kiertokulkua. Sitä ei voi hallita muusta kokonaisuudesta erillään olevana resurssina. Siksi on tärkeää käsitellä asiaa kokonaisvaltaisesti, jotta ymmärretään erilaisia tarjolla olevia vesivaroja yhtenä kokonaisuutena. Näin saadaan aikaan integroitu, kestävä hallintatyyli alueen kaikille vesijärjestelmille.

Pohjavesivarantoihin vaikuttavat luonnollisella tavalla pintavedet, kuten joet ja kosteikot, sekä maankäyttö ja rannikko- ja meriympäristön läheisyys. Joissakin tapauksissa pohjavedet voivat luontaisesti sisältää ainesosia, jotka tekevät siitä juomavedeksi kelpaamatonta, kuten esimerkiksi korkeat fluori- tai arseenipitoisuudet.

Aina emme voi luottaa luontoon vesien hallinnoinnissa. Siksi eri puolilla maailmaa tarvitaan sopeutettuja toimenpiteitä, kuten hallittu pohjaveden palautus (managed aquifer recharge, MAR), jolla varmistetaan vedenoton ja pohjaveden syntymisen tasapaino.

Pohjavesi lyhyesti

Maan vajoaminen tapahtuu maapallon pinnalla asteittain tai äkillisesti. Näin esimerkiksi maanvyörymissä tai sortumavajoamissa.

Hallittu pohjaveden palautus (MAR, managed aquifer recharge) tarkoittaa pintaveden suodattumista pohjavedeksi, jotta saavutetaan tasapaino veden määrässä. MAR on menetelmänä yleistymässä ja sillä voi olla merkittävä rooli maissa, jotka harkitsevat kestävää pohjavesivarojen hallintaa.

MAR-menetelmällä on suuri potentiaali kaupunkien tai yritysten käsiteltyjen jätevesien suodattamisessa. Tämä edistynyt veden uudelleenkäytön tapa on ollut käytössä useita vuosia eri puolilla maailmaa. Kierrätettyjen vesivarojen potentiaalia ei ole vielä otettu täysimääräisesti käyttöön. Käsiteltyjen jätevesien tehokkaan MAR-menetelmän tarvitsemat innovatiiviset teknologiat ovat yhä kehitteillä.

Veden ylikäyttöä syntyy, kun vettä pumpataan pohjavesivarannosta enemmän kuin mitä sitä korvautuu kaikista lähteistä, kuten sateesta, kasteluvedestä, vuoristojen syöttämistä virroista tai tarkoituksellisesta täytöstä.

Suolaveden tunkeutuminen tarkoittaa suolaisen veden pääsyä makeaan pohjavesivarantoon, joka voi aiheuttaa juomavesivarannon pilaantumista ja muita ongelmia. Sitä tapahtuu luontaisesti rannikkoalueiden lähellä olevissa pohjavesissä niiden ja meren maan pinnan alapuolella olevan hydraulisen yhteyden takia.