Hüdrogeoloogiline uuring Pandivere ja Adavere-Põltsamaa nitraaditundlikul alal põhjavee ning saasteainete liikumise ja veehaarete toitealade määramiseks modelleerimise meetodil

Uuringu eesmärgiks on hüdrogeoloogilise modelleerimise teel kindlaks teha Pandivere ja Adavere-Põltsamaa nitraaditundliku ala (NTA) piires välja valitud pilootalal paiknevate veehaarete (puurkaevude) toitealad, selgitamaks millisest suunast ning alalt põhjavesi, sh saasteained veehaaretesse (puurkaevudesse) liiguvad. Pilootalaks valiti Väike-Maarja läheduses 20 x 17 km suurune territoorium, mis ulatub Tamsalust Simunani. Ala valikul lähtuti juba olemasolevast andmestikust (sh. isotoopanalüüsid vee vanuse ja nitraadi päritolu selgitamiseks), seirepunktide olemasolust ning haritava maa katvusest. Uuringu käigus analüüsiti kahel korral 21 puurkaevu ja 3 allika põhjavee keemilist ja isotoopkoostist. Üldiselt on nitraadi sisaldus pilootalal mõnevõrra väiksem (20–40 mg/l) Tartu–Rakvere maanteest läänes ja pilootala idaosas suurem olles peamiselt vahemikus 30–60 mg/l (piirväärtus 50 mg/l), erandlike juhtumitega (0–20 mg/l) Avanduse ja Äntu külades. Nitraadisisalduse ja puurkaevude sügavuse (enamasti 20–50 m, maksimaalselt 73 m) vahel ei ilmne selget korrelatsiooni. Veeproovides määratud nitraadi lämmastiku (δ15N-NO3-) ja hapniku (δ18O-NO3-) isotoopkoostis võimaldab pidada põhjavee kõrgenenud nitraadi põhjustajaks mitut algallikat, kuna lämmastikväetistest, mullast ning sõnnikust ja heitveest tulenevad nitraadid võivad kujuneda koostiselt sarnasteks. Veeproovide lahustunud hapniku sisaldus näitab, et põhjavees toimub mõningane denitrifikatsioon, mille tulemusena δ15N-NO3- muutub positiivsemaks (kaugeneb ammooniumväetistele iseloomulikest väärtustest). Vee hapniku ja vesiniku isotoopkoostis annab tunnistust sademeveelisest päritolust, kuid selles ei ole näha hooajalist muutlikkust ehk vee koostis ei kujune hooaja jooksul. See on kooskõlas Vaikmäe jt. (2020) triitum-heelium meetodil määratud infiltratsiooni näivvanusega, mis enamasti on vahemikus 7–26 aastat, erandjuhtudel null ja 37 aastat. Vee näivvanus ei sõltu puurkaevu sügavusest, kuid on täheldatav, et vanem vesi on väiksema nitraadisisaldusega. Hüdrogeoloogiline mudeli kohaselt asub maapinnalähedaste põhjaveekihtide veelahkmeala pilootala põhjaosas Tamsalu–Pandivere lähistel, uuritud puurkaevudesse voolab vesi põhja- ja kirdekaarest. Veelahkmele lähemal on puurkaevude toiteala väiksem ulatudes kuni 1–2 km kaugusele, pilootala keskosas tüüpiliselt 2–4 km kaugusele, kohati kuni 5–6 km kaugusele puurkaevust. Kõigi puurkaevude toitealadele jäävad põllumassiivid. Ülemises, hästi vettjuhtivas osas on põhjavee maksimaalne vanus tüüpiliselt 10–20 aastat (kuni 25 aastat). Puurkaevudega avatud sügavamates veekihtides on vee liikumine aeglasem ning sisaldab vett, mis infiltreerus enam kui 30 aastat tagasi. Puurkaevudesse ja allikatesse jõudev vesi kujuneb erineval kaugusel ja ajal infiltreerunud sademeveest ning seejuures domineerib maapinnalähedase hästi vettjuhtiva kihi vesi. Modelleerimise tulemused on heas kooskõlas Vaikmäe jt. (2020) põhjavee näivvanuse määrangutega. Majanduspoliitilise konteksti järgi võiks eristada kolme perioodi, mis Eesti põllumajanduses saasteainete heidet on suunanud: (1) plaanimajanduse periood kuni aastani 1991, millele oli iseloomulik intensiivne väetiste ja kemikaalide kasutus, (2) vaba turumajanduse periood 1991–2003, kui põllumajandus kiratses ja väetisi kasutati vähem, ning (3) Euroopa Liidu ühtse põllumajanduspoliitika (ÜPP) periood, mil on rakendatud keskkonnasõbraliku majandamise (KSM) ja mahetootmise meetmeid, kuid ka ühtse pindalatoetuse (ÜPT) meedet alates 2004. aastast, mille tulemusena on kasvanud üldine lämmastikväetiste kasutamine. Kuigi nõukogude ajast on põhjavee seireandmeid vähem, võib täheldada sarnaseid trende nitraadi sisalduse andmetes. Perioodi 2013–2023 pilootala põllumajandusliku maakasutuse analüüs näitab ainult väikesi muutusi. Valdav osa põllumassiividest on põllukultuuride all ja ainult 10% on püsirohumaad. Kümne aasta jooksul ei ole oluliselt muutunud PRIA toetusaluste põllumassiivide paiknemine ega pindala, umbes võrdselt põlde lisandus ja jäi välja. Rohumaastamine või ülesharimine on toimunud suhteliselt väikeste eraldipaiknevate põldude kaupa, tervikuna vähem kui kümnel protsendil maast. Puurkaevude toitealade ümber on põllumaad, millele valdavalt taotletakse keskkonnasõbraliku majandamise toetust.

Tellija: Keskkonnaamet; Uuringu läbiviija: Taru Ülikool; Andmed imporditud Geoloogiafondi APIst: https://fond.egt.ee/fond/egf-api/9903