Paatsjoen pääuomaa säännöstellään voimakkaasti, ja siihen on rakennettu yhteensä seitsemän vesivoimalaitosta. Tämä on hävittänyt joesta kosket ja vesiputoukset, ja nykyisin Paatsjoki muodostuukin etupäässä järvistä ja tekojärvistä, joita yhdistävät vain lyhyet jokiosuudet.
Kaivos- ja metalliteollisuuden ympäristövaikutukset näkyvät selvästi Paatsjoen uomassa. Päästölähteiden lähellä raskasmetallipitoisuudet vedessä, sedimenteissä ja kaloissa ovat korkeita. Paatsjoen yläjuoksulla, missä vesistöä kuormittavat ainoastaan ilman mukana kulkeutuvat haitta-aineet, pitoisuudet ovat pienempiä.
Veden laatu
Petsenganikelin kaivos- ja metalliteollisuuden ympäristövaikutukset näkyvät selvästi Paatsjoen uoman veden laadussa. Paatsjoen uoman alaosaa kuormittavat sekä jätevesien mukana että ilmateitse kulkeutuvat haitalliset aineet. Nikkelin kaivoksen ja sulaton jätevedet ohjautuvat Kolosjoen kautta Kuetsjärveen ja edelleen Paatsjoen uomaan. Päästölähteiden luona kuparin, nikkelin ja rikkiyhdisteiden pitoisuudet vedessä ovat erittäin korkeat. Paatsjoen yläjuoksulle kulkeutuu saasteita ainoastaan ilman kautta. Vallitsevat tuulensuunnat etelälounaasta kuljettavat saasteita yläjuoksua useammin joen alajuoksulle.
Veden nikkelipitoisuudet vaihtelevat vain vähän Petsenganikelin kombinaatin yläpuolisissa vesissä, mutta alapuolisessa vesistössä ne kasvavat välittömästi saastelähteiden jälkeen. Puolen kilometrin päässä jäteputkesta ovat nikkelipitoisuudet jopa viisisataakertaiset Paatsjoen Suomen-puoleiseen mittauspisteeseen verrattuna. Valtaosa (80 %) nikkelipäästöistä kohdistuu suoraan veteen. Kuparin osalta muutos yläjuoksulta alajuoksulle on lievempi, sillä suurin osa (90 %) kuparipäästöistä kulkeutuu vesistöihin ilman mukana ja leviää siksi tasaisemmin ympäristöön. Veden nikkelipitoisuus on kasvanut 1990-luvun puolivälistä lähtien ja kuparipitoisuus sekä veteen päätyvien rikkiyhdisteiden määrät ovat pysyneet lähes samalla tasolla.
Raskasmetallipitoisuudet Paatsjoen eri tutkimuspisteissä Petsenganikelistä ylä- ja alavirtaan.
Nikkeli- ja kuparipäästöjen lisäksi teollisuudesta aiheutuu voimakkaita sulfaattipäästöjä. Nikkelipäästöjen tapaan ne ovat voimakkaimmillaan Kolosjoen mittausasemilla. Myös sulfaattien vaikutus Paatsjoen veden laatuun vähenee alajuoksulla kohti merta siirryttäessä.
Petsenganikelin rikkidioksidipäästöt aiheuttavat happamoitumisvaaraa Paatsjoen vesistössä. Joen pääuoman vedellä on kuitenkin suhteellisen korkea puskurikyky, eli se kestää happamoittavaa laskeumaa hyvin. Osasyy tälle löytyy kallio- ja maaperätekijöistä, mutta vaikutusta on myös päästöjen sisältämällä emäksisellä lentotuhkalla, joka laskeutuu saastuneimman alueen maaperään ja vesistöihin, siis myös Paatsjoen pääuomaan. Joen vedessä ei ole havaittu happamoitumista.
Paatsjoen veden laatuun joen yläjuoksulla vaikuttaa myös alueen harva asutus. Näkyvää vaikutusta asutuksella on veden laatuun vasta alajuoksulla, suurten taajamien lähivesissä. Rehevöitymisvaaraa niukkaravinteisella pohjoisella joella ei kuitenkaan ole, sillä typen ja fosforin pitoisuudet vedessä ovat hyvin alhaiset, ja vaihtelevat lähes luontaisessa vuodenaikarytmissä.
Paatsjoen sedimentit
Paatsjoen uoman
sedimenttinäytteistä
Sedimentti
Vesitutkimuksen yhteydessä sedimentillä tarkoitetaan kerrostuvaa maa-ainesta, joka on kulkeutunut ja laskeutunut vesistöalueen pohjalle. Tavallisimmin sedimenttejä syntyy merien, järvien ja jokien pohjiin.
Sedimenttikerroksia analysoimalla voidaan saada tietoa vesistöihin kohdistuvasta kuormituksesta ja sen vaihteluista pitkällä aikavälillä. Sedimenttitutkimuksia käytetään esimerkiksi selvitettäessä vesistöjen tilan muutoksia sekä ilmaston kehitystä eri aikoina.
on analysoitu muun muassa eri alkuaineiden pitoisuuksia ja sijoittumista eri ajanjaksoja heijastaviin kerrostumiin. Alkuainepitoisuuksista eniten saastumisesta kertovat raskasmetallit kuten kupari, nikkeli, arseeni ja koboltti. Alkuaineiden lisäksi merkitystä saastumisen kannalta on
pysyvillä orgaanisilla yhdisteillä
POP
Pysyvät orgaaniset yhdisteet (persistent organic pollutants, POPs) ovat haitallisia orgaanisia aineita, joita luonnon prosessit hajottavat erittäin hitaasti. Ne ovat kaukokulkeutuvia ja kerääntyvät eliöihin.
Jotkin POP-yhdisteet ovat luonnossa syntyneitä, mutta suurin osa on ihmisperäisiä. Esimerkiksi hyönteismyrkkynä käytetty DDT on pysyvä orgaaninen yhdiste.
Polyaromaattiset hiilivedyt (polyaromatic hydrocarbons, PAHs) ovat haitallisia yhdisteitä, joita syntyy epätäydellisessä palamisessa. Niiden on havaittu aiheuttavan syöpää, mutaatioita ja sikiövaurioita.
PAH-yhdisteet ovat yksi laajimmalle levinneistä orgaanisista haitta-aineryhmistä.
Petsenganikelin kaivos- ja metalliteollisuuden ympäristövaikutukset näkyvät selvästi Paatsjoen uoman sedimenteissä. Pienhiukkasiin sitoutuneet raskasmetallit vajoavat vedessä hitaasti pohjaan muuttuen osaksi joen pohjasedimenttiä. Päästölähteiden lähellä sedimenttien raskasmetallien ja orgaanisten yhdisteiden pitoisuudet ovat korkeita, ja heikkenevät alavirtaan mentäessä. Esimerkiksi nikkelipitoisuudet Kuetsjärven sedimenteissä ovat noin sata kertaa suurempia kuin vertailujärvillä. Monien pysyvien orgaanisten yhdisteiden ja polyaromaattisten hiilivetyjen pitoisuudet ovat Paatsjoen alaosan sedimenteissä selvästi korkeampia kuin muualla Pohjois-Norjassa.
Kalkofiilisten alkuaineiden
Kalkofiilinen alkuaine
Kalkofiiliset alkuaineet pyrkivät muodostamaan yhdisteitä rikin kanssa (sulfideja) hapen sijaan (oksideja).
Kalkofiilisia ovat mm. elohopea, kadmium, arseeni, lyijy ja sinkki.
(lyijy, kadmium, arseeni ja elohopea) lisääntyneitä pitoisuuksia havaittiin joen yläjuoksun pohjasedimenteissä.
Sedimenteistä voikin lukea alueen saastepitoisuuksia aikasarjana. Esimerkiksi pysyvien orgaanisten yhdisteiden ja raskasmetallien pitoisuudet ovat Kuetsjärven pintasedimenteissä korkeampia kuin alemmissa sedimenttikerroksissa, mikä osoittaa pitoisuuksien kohonneen viimeksi kuluneen vuosikymmenen aikana. Kuetsjärven pohjasedimenttien pintakerroksissa ei ole havaittavissa pitoisuuksien alenemista, vaikka Petsenganikel on vähentänyt järveen laskettavan raskasmetallipitoisen jäteveden määrää. Reilun 20 senttimetrin syvyydestä voidaan tutkia aikaa ennen päästölähteiden olemassaoloa.
Yläjuoksulla, ennen päästölähteitä, Paatsjoen sedimenttien saastepitoisuudet ovat samalla tasolla kuin raja-alueen muissakin vesistöissä, sillä niiden saastetasoon vaikuttaa vain ilman kautta tuleva laskeuma.
Plankton
Paatsjoen kasviplanktonyhteisö on monipuolinen. Eri patoaltaissa on erilainen yhteisö, mutta kaikkein runsaimpina esiintyivät piilevät, sinilevät (syanobakteerit) ja keltalevät. Yhteisörakenne on kuitenkin muuttumassa lämpenevän ilmaston ja rehevöitymisen takia ja aiemmin pii- ja keltaleväpainotteisessa yhteisössä viher- ja sinilevien osuudet ovat kasvamassa.
Eläinplankton on tärkeä linkki ravintoketjussa bakteeri- ja kasviplanktonista pohjaeläimiin ja kaloihin. Paatsjoen eläinplanktonyhteisö koostuu pääasiassa rataseläimistä (Rotifera), vesikirpuista (Cladocera) ja hankajalkaisista (Copepoda), ja havaittu lajisto oli tyypillistä vähäravinteisille ja kylmille joille ja järville. Pienikokoiset rataseläimet ovat määrällisesti runsaimpia mutta biomassasta suurimman osan muodostavat vesikirput. Vesikirput ja hankajalkaiset ovat tärkeää ravintoa planktonia syöville kaloille. Ympäristön saastumiselle herkkiä Eudiaptomus-hankajalkaisia esiintyy myös miltei kaikissa Paatsjoen altaissa. Eläinplanktonia voidaan käyttää ympäristön tilan arvioinnissa.
Makrofyytit
Makrofyyteillä tarkoitetaan kasveja, jotka elävät joko kokonaan tai osittain vedessä. Vesikasviyhteisöjä voidaan käyttää vesistöjen ekologisen tilan ja vedenkorkeuden säännöstelyn vaikutusten arvioinnissa. Vaikka säännöstely on muuttanut Paatsjoen todellisesta joesta jokipätkien ja järvialtaiden jatkumoksi, säännöstelyn vaikutukset vesikasviyhteisöön vaikuttavat olevan pieniä. Veden korkeusvaihtelut ovat hyvin pieniä ja pinta ei juuri laske talvellakaan: luultavasti tästä syystä kasviyhteisö on hyvin lähellä luonnollista. Esimerkiksi herkät lajit tummalahnanruoho ja ruskoärviä kasvavat alueella.
Paatsjoen vesikasviyhteisön monimuotoisuus on suurta verrattuna useimpiin muihin suuriin norjalaisiin jokiin ja rehevöitymistä osoittavien lajien määrä on myös pieni. Järvialtaiden tila on pääosin hyvä tai erinomainen.
Pohjaeläimet
Paatsjoen säännöstelystä huolimatta se on pohjaeläinten osalta verrattain runsaslajinen. Veden säännöstelylle herkkien lajien esiintymistä Paatsjoessa tukevat vakaat vedenpinnan korkeuden olosuhteet. Erityisesti voimakkaasti säännöstellyistä järvistä puuttuvia lajeja kuten Polycentropus flavomaculatus (vesiperhoset, Trichoptera), Sialis sp. (kaislakorennot, Megaloptera) ja Caenis horaria (päivänkorennot, Ephemeroptera) löydettiin Paatsjoesta. Muutokset elinympäristön rakenteessa (esimerkiksi sedimenttien huuhtoutumisen aiheuttamana) vaikuttavat todennäköisesti joihinkin lajeihin, kuten päiväkorentoihin. Lisäksi lajit, jotka ovat enemmän tai vähemmän väliaikaisesti kiinnittyneitä kasvualustaansa – esimerkiksi siivilöijävesiperhoset eli siiviläsirvikkäät (esim. Polycentropus) - saattavat kärsiä muutoksista, sillä ne eivät pysty pakenemaan vedenpinnan laskua. Säännöstellyn rantaveden syvyys voi olla yksi tekijöistä, jotka vaikuttavat siihen kuinka herkästi pohjaeläimet reagoivat vedenkorkeuden muutoksiin.
Yleistyneet vedenkorkeuden vaihtelut voivat mahdollisesta ilmastonmuutoksesta johtuen vähentää herkkiä lajeja Paatsjoessa. Siksi mahdollisimman vähäinen vedenpinnan korkeuden säätely on suositeltavaa, jotta Paatsjoen ekologinen laatu voitaisiin säilyttää.
Petsenganikelin kaivos- ja metalliteollisuuden vaikutukset näkyvät myös Paatsjoen pohjaeläinyhteisössä. Esimerkiksi pohjaeläinten lajistollinen monimuotoisuus ja indikaattoriryhmiin (
EPT
EPT
EPT-ryhmään kuuluvat ympäristömuutoksille herkät lajiryhmät päivänkorennot (Ephemeroptera), koskikorennot (Plecoptera) ja vesiperhoset (Trichoptera).
Näistä puhutaan indikaattoriryhminä, sillä ryhmiin kuuluvien lajien esiintyminen vesistössä kuvaa vesistön tilaa. Jos herkkää lajistoa on paljon, vesistön tila on yleisesti ottaen hyvä.
, Ephemeroptera, Plecoptera (koskikorennot), Trichoptera) kuuluvien lajien määrä lisääntyvät kun etäisyys saasteiden lähteeseen kasvaa.
Paatsjoessa on myös järvimäisiä patoaltaita, joissa on syvän veden alueita. Näissä pehmeän pohjan elinympäristöissä pohjaeläimistön monimuotoisuus on pientä, surviaissääsken toukat ja harvasukamadot muodostavat pääosan eliöyhteisöstä ja muut pohjaeläinryhmät ovat harvinaisia.
Kalasto
Kaivos- ja metalliteollisuuden ympäristövaikutukset näkyvät selvästi Paatsjoen eliölajistossa. Vaikutukset ovat huomattavimpia teollisuusalueiden lähivesissä kuten Kuetsjärvessä, missä esimerkiksi raskasmetallit aiheuttavat haittaa kertymällä kalojen elimistöön. Kalastoon vaikuttavat myös pysyvät orgaaniset yhdisteet, jotka kertyvät eläinten rasvakudoksiin ja rikastuvat ravintoketjussa ylemmille tasoille.
Kalalajit reagoivat eri raskasmetalleihin eri tavoin. Nikkelin ja kadmiumin on havaittu keräytyvän erityisesti siikaan. Kupari kertyy siian maksaan, kun taas nikkelipitoisuus on korkeimmillaan sen munuaisissa. Elohopean on havaittu kertyvän erityisesti ahventen ja haukien lihaksistoon. Raskasmetallien seurauksena kaloilla saattaa ilmetä lisääntymiselinten epämuodostumia, munuaiskiviä sekä muita muutoksia. Monilla kalalajeilla Kuetsjärvessä on todettu myös epämuodostumia kudoksissa, kiduksissa ja sisäelimissä sekä vajaakehittyneitä sukurauhasia.
Saastuneimmilla alueilla on kaloissa havaittu myös muutoksia kalojen elämänkaaressa. Kalat tulevat sukukypsiksi aikaisemmin, jäävät pienemmäksi ja lyhytikäisemmäksi, erityisesti siika.
Siirryttäessä etäämmälle sulatosta, Paatsjoen alajuoksulle, kalojen raskasmetallipitoisuudet ja sitä myötä epämuodostumat vähenevät. Siian munuaisten nikkelipitoisuudet pienenevät nopeasti sitä mukaa kun etäisyys sulatoilta kasvaa. Myöskään yläjuoksulla saasteiden vaikutus ei näy yhtä selvästi.
Useiden Paatsjoen patojärvien kalayhteisön rakenne on kuitenkin muuttumassa riippumatta siitä, ovatko ne lähellä vai kaukana päästölähteestä. Alkuperäiset yhteisöt koostuivat pääasiassa lohikaloista ja siioista. Muuttuvien ilmasto-olojen ja ihmisvaikutuksen takia ahvenen, hauen, kuoreen ja särkikalojen osuudet ovat kasvamassa.
Kotitarve-, virkistys- ja elinkeinokalastuksella on raja-alueella vahvat perinteet. Vuotuinen kalasaalis on viime vuosikymmeninä ollut 200–600 tonnia. Kaloissa havaittujen paikoittaisten korkeiden raskasmetallipitoisuuksien ja pysyvien orgaanisten yhdisteiden pitoisuuksien ihmisille aiheuttamasta kokonaiskuormituksesta tiedetään edelleen vähän ja aihetta olisi syytä tutkia lisää. Pysyvien orgaanisten yhdisteiden pitoisuudet eivät tutkimuksissa kuitenkaan ole ylittäneet ihmisravinnoksi käytettäville kaloille asetettuja suurimpia sallittuja arvoja.
Paatsjoen vesivoimalat vaikuttavat myös kalapopulaatioihin. Padot vaikeuttavat vaellusta ja ne ovat muuttaneet joen toisiaan seuraavien järvien ja patoaltaiden jatkumoksi. Tämä on huonontanut ja vähentänyt taimenen ja harjuksen pääasiallisia kutu-, poikas- ja syönnösalueita. Taimenten ja harjusten määrät ovat vähentyneet siinä missä tyypillisten järvikalojen (siika, ahven, hauki) määrät ovat lisääntyneet. Ahven hyötyy myös ilmaston muuttumisesta eli korkeammista lämpötiloista, ja ahventen osuus kalapopulaatioissa on lisääntynyt. Korkeampi veden lämpötila myös luultavasti parantaa siian ja muikun poikasten ja nuorien kalojen kasvua. Muikku on tulokaslaji Paatsjoen vesistössä.
Uusin Paatsjoen kemiallista tilaa käsittelevä raportti on Pasvik Water Quality until 2013 (englanniksi, suomenkielinen kuvailusivu), jossa tarkastellaan veden laadun kehitystä vuosina 2000–2013. Edellinen tilaraportti, Pasvik Water Quality Report, sisälsi vedenlaatutiedot vuosilta 2000–2009
Paatsjoki-kuva: Jukka Ylikörkkö, kaavio: Lapin ELY
