Tallinn on Eesti suurim veetarbija. Looduslikult küllaltki veevaesel alal asuva pealinna elanikke varustatakse veega peamiselt Ülemiste järvest. Juba ammugi linna veetarbe jaoks väikeseks jäänud järvele on appi suunatud ka muud pinnaveekogud. Kui suurel hulgal ja milliste omadustega vesi jõuab Ülemiste järve? Kuidas muutuvad vee omadused järves ja veepuhastusjaamas ning milline on lõpuks linlaseni jõudev kraanivesi?

Pealinna veeküsimused on pälvinud tähelepanu juba sajandeid. Tallinna veevärgi areng on meie hüdrotehniliste rajatiste ajaloo tähtis osa. Et saada küllaldaselt kvaliteetset vett, on insenerid ja tehnikateadlased teinud tihedat koostööd loodus- ning viimastel kümnenditel ka keskkonnateadlastega. Pealinlaste veemuredele on 20. sajandil lahendusi otsinud paljud tuntud veeinsenerid, hüdroloogid ja järveuurijad. Linna veehaardesüsteem on maa-alalt laienenud sedavõrd, et Ülemiste järve juhitakse vett väljastpoolt tema looduslikku valglat, isegi Liivi lahe vesikonnast.

Tallinna veevärgi ajalugu ulatub keskaega. Üheks esimeseks linnakaevuks võib pidada rae ürikutes mainitud Rataskaevu, mis seisab rekonstrueerituna oma algsel asupaigal praegugi. Rataskaevu nime sai ta küll hiljem, kui ehitati ratas, mille abil oli hõlpsam veenõusid kaevust välja vinnata. Linna vanim kaev asus aga Raekoja platsil, kuid andmed selle kohta pole säilinud. Ammustel aegadel tõid linna vett ka veevedajad.

14. sajandil vajas hoogsalt kasvav linn üha rohkem vett ning oli selge, et veevedajate ja kaevudega polnud enam võimalik piirduda. 1345. aastal andis Taani kuningas Waldemar loa rajada lahtine veekanal Ülemiste järvest Harju väravani. Nelja kilomeetri pikkune veetee sai alguse Härjapea jõe lähtest. Algul oli kanali põhiülesanne tugevdada linna kaitsevõimet, kuna selle abil täideti Toompea linnuse vallikraave veega. Sama sajandi lõpus alustati puidust veetorustike rajamist, et nende abil toita linna kaevusid Ülemiste järve veega. Kõdunema kippuvad puittorud vahetati osaliselt tinatorude vastu 17. sajandi alguses. Et tagada vee puhtus, kaeti Ülemiste järve ja linna ühendav lahtine kanal paekivist kattega. 1700. aastal puhkenud Põhjasõda katkestas kõik linna veevarustuse parandamiseks ette võetud tööd.

Elanikkonna ja tööstuse kiire kasvu tõttu 19. sajandi esimesel poolel tuli veevarustus ümber ehitada. Samuti kordusid tol ajal nn. kuivad aastad (näiteks 1826), mil Ülemiste järve madal veeseis ähvardas linna veeta jätta. Selleks ajaks oli ligi 400 aastat töös olnud puittorustik lootusetult amortiseerunud. Raad kiitis heaks asendada see malmtorustikuga, seda tehti aastail 1844–1860. 19. sajandi teisel poolel häiris linnaelanikke peale veevähesuse ka vee kehv kvaliteet.

Esimene maailmasõda katkestas Tallinna veevarustuse probleemide lahendamise. Töö jätkus Eesti Vabariigi algaastail. 1921. aasta väga kuiv suvi ja sellele järgnenud külm talv põhjustas Ülemiste järve veetaseme languse ja kanal külmus põhjani, mistõttu oli suuri raskusi varustada linna veega. Veepuhtuse probleem lahendati aga alles 1927. aastal valminud filterveevärgiga. Sestsaadik on valdav osa linlastest tarvitanud töödeldud pinnavett.

Tallinna pinnaveehaarde laialdased alad. Üha suureneva veetarbimise tõttu ilmnes juba 19. sajandi lõpus, et Ülemiste järv ei taga piisaval hulgal vett, eriti põuastel aastatel. Järves olevale Linda kivile on raiutud mitu aastaarvu, mis tähistavad kivi täielikku kuivalejäämist: 1826, 1887, 1908, 1960, 1970 ja 1975. Teisalt jälle on järv oma kõrge veeseisuga ähvardanud ka linna üle ujutada – aastatel 1761, 1836, 1867 ja 1878. Linna veetarve ei suurenenud mitte ainult elanikkonna kasvu, vaid ka tööstuse arengu tõttu. Ainuüksi tselluloosivabrik vajas juba tollal 25 000–30 000 m³ vett ööpäevas [7].

Leevendamaks veepuudust võeti kõigepealt kasutusele Pirita jõe vesi. 1922. aasta sügisel valmis 10,5 km pikkune Pirita-Ülemiste kanal ja pumbamaja Pirita jõe ääres. Nii sai alguse Ülemiste järve valgla (70 km²) laiendus. Pärast Pirita-Ülemiste kanali rekonstrueerimist ja Vaskjala hüdrosõlme (pais-regulaatori) rajamist 1970. aastal oli võimalik suunata vett isevoolu Ülemiste järve kuni 6 m³/s. Pirita jõe tõttu suurenes veehaarde valgla ligi 700 km² võrra, mis ületas kümme korda järve enda veekogumisala. Pirita jõe ülemjooksule rajatud Paunküla veehoidlas on võimalik säilitada veetagavara põuaajaks. Samuti on kasutatud Männiku liivakarjääride vett: need karjäärid asuvad Ülemiste järve looduslikul valglal. 1966. aastal ühendati 65 km² suuruse valglaga Vääna jõe ülemjooks (tuntud rohkem Angerja ojana) Pirita jõega (# 1).

Keskmisest veevaesematel aastatel ei jätkunud ka Pirita jõe veest, et Tallinna janu kustutada. Seetõttu hakati veehaarde valglat suurendama. Ülemiste järvele tuli suunata appi Kõrvemaa jõed [3]. Tallinna pinnaveehaaret laiendati eriti palju 20. sajandi teise poole kõige veevaesemal perioodil ja pärast seda [1]. Suur veepuudus kimbutas pealinna 1975. aastal. Sama aasta sügisel läks käiku Jägala ülemjooksu Pirita jõega ühendav Sae-Sepa kanal ning Purdi kanal, mille kaudu jõudis Jägala jõkke n.-ö. võõras vesi (Ülemiste järv saab vähesel määral vett ka Liivi lahe vesikonnast) Pärnu jõe alguslõigust Purdi lähedalt. Pinnaveehaarde vanem osa, mis koosneb Pirita jõe, Jägala ja Pärnu jõe ülemjooksul olevatest rajatistest, moodustab Pirita süsteemi. See katab praeguse tarbimise puhul hüdroloogiliselt keskmisel aastal linna veevajaduse ning veerohketel aastatel jääb vett üle.

Süsteemi teine osa (Jägala keskjooksu ja Soodla jõe rajatised) peab leevendama veepuudust põuaajal. Jägala jõe süsteem koosneb Soodla ja Kaunissaare peaveehoidlast ning Raudoja ja Aavoja vaheveehoidlast koos hüdrosõlmedega ning neid omavahel ühendavatest toruveejuhtmetest ja kanalitest. Et juhtida vett Jägala süsteemist Pirita jõkke, rajati Jägala-Pirita kanal, mis valmis 1987. aastal. Kogu Tallinna pinnaveehaardesüsteem on isevoolne, v.a. juhul, kui Paunküla veehoidlat täidetakse Jägala jõe ülemjooksu veega Sae pumbajaama abil. Praegu on pinnaveehaarde valgla 1865 km², s.o. umbes 4,5% Eesti territooriumist, ning ületab Ülemiste järve looduslikku valglat 23 korda. Sedavõrd suurel määral on Tallinna linn seotud oma kaugema tagamaaga.

Muutlik veetarbimine. Tallinna veetarbimine suurenes kuni nõukogude aja lõpuni ühtesoodu (# 2). Ajavahemikus 1960–1991 suurenes veevõtt Ülemiste järvest keskmiselt kaks miljonit kuupmeetrit aastas. Edasi see järsult vähenes (viimase 14 aasta jooksul ligi neli korda), esmajoones suurel hulgal vett tarbivate tööstusettevõtete sulgemise tõttu. Ainuüksi tselluloosivabrik vajas oma suurima tootmismahuga aastatel kuni 55 000–60 000 m³ vett ööpäevas, s.o. veerandi kogu linna veevajadusest. Kuid ka olmevee osa Tallinna ühisveevarustuses on Eesti taasiseseisvumise järel vähenenud ligi kolm korda (# 3). Olmevajadusteks tarbitakse vett vähem tänu säästlikumale kasutusviisile: on paigaldatud ökonoomsemaid sanitaarseadmeid ja vähendatud veekadusid linna veevõrgus, samuti on mõju avaldanud veehinna tõus [2]. Veekadu on praeguseks vähenenud 22%-ni (# 4), ent 2000. aastal oli see veel 35%.

Peale pinnavee on Tallinnas läbi aegade kasutatud põhjavett ja seda peamiselt linna lääneosa asumites, nagu Nõmmel, Hiiul ja Pääskülas, samuti Pirita jõe paremkaldal, Meriväljal ja nüüd ka uuselamurajoonides, näiteks Veskimöldres ja Tiskres. Elanike peamine veega varustaja on AS Tallinna Vesi. Tegutseb veel mitu väikest veefirmat, kes kõik n.-ö. kauplevad põhjaveega linna eri piirkondades. AS-i Tallinna Vesi veetoodangust hõlmab põhjavesi kogutarbimisest 10–11%; 2004. aastal pumbati veevarustusvõrku 2,7 miljonit m³ põhjavett. Sedamööda, kuidas on vähenenud pinnavee tarbimine, ammutab AS Tallinna Vesi ka põhjavett umbes neli korda vähem kui viisteist aastat tagasi.

Pinnaveest nõuetekohase joogiveeni. Joogivesi peab vastama kvaliteedinõuetele, hoolimata päritolust. Praegu on suurem osa Tallinna joogiveest Ülemiste järvest ning sellega ühendatud jõgedest pärit töödeldud pinnavesi.

Ülemiste vesi on kare ja sisaldab rohkelt orgaanilist ainet. Puhastamist raskendab järvevee omaduste aastaajaline kõikuvus. Taimhõljumi (fütoplankton) vohamine suvel ja varasügisel põhjustab vee suure hägususe. Vee pH võib aasta jooksul kõikuda küllaltki suurtes piirides, olles valdavalt vahemikus 7,6–8,9. Kuna vee tarbimine on viimasel kümnendil vähenenud, siis on kahanenud ka jõgedest Ülemistesse suunatava vee hulk ning selle mõju järvevee omadustele.

Selleks, et järveveest saaks kõigile nõuetele vastav joogivesi, läbib see 15-tunnise puhastusprotsessi. Veepuhastusskeem on järgmine: mikrofiltreerimine, eelosoneerimine, koagulatsioon, selitamine, filtreerimine ja järelkloreerimine. Vesi juhitakse järvest mikrofiltritesse, kus eemaldatakse 25–30% vetikatest ja muust hõljumist. Mikrofiltreeritud vesi suunatakse edasi kontaktbasseini, kuhu lisatakse osooni-õhu segu. Seejärel lisatakse osoneeritud veele koagulant (alumiiniumpolükloriid) ja flokulant helveste tugevdamiseks ning segatakse. Edasi voolab vesi selititesse, kus vees olev sade välja settib. Seliti ülaosast kogutud vesi puhastatakse omakorda kahekihilistel antratsiidi või aktiivsöe ja liiva kiirfiltritel. Sealt väljuv vesi vastabki joogivee kvaliteedinormile. Enne puhtaveereservuaari jõudmist lisatakse kloori, et vältida mikroobset reostumist linna veetorustikes.

Joogivee kvaliteedinormid (vt. tabel 1) kehtivad tarbijani jõudva kraanivee kohta. Enne seda on aga vesi voolanud kilomeetreid Tallinna tänavate all vonklevates torudes. Nendes võib vee kvaliteeti mõjutada nii torustiku materjal kui ka vee liikumiskiirus või seisuaeg selles.

Kolm põhilist veekvaliteedi probleemi tavainimeste jaoks on vee värvus, lõhn ja maitse. Kuna tarbimus on tunduvalt vähenenud, on vee viibeaeg torustikes pikenenud ja voolukiirus vähenenud. Vee seisak torus võib vee omadusi halvendada: tekib ebameeldiv lõhn ja maitse ning mõningane sogasus. Torustike korrosioon suurendab joogivee rauasisaldust. Pärast uue koagulandi (polüalumiiniumkloriid ehk PAX) kasutuselevõttu Ülemiste veepuhastusjaamas on tallinlaste kraanivee rauasisaldus vähenenud. Võrreldes varem kasutusel olnud kemikaaliga ei sisalda PAX sulfaate ning tõstab joogivee pH taset, see omakorda soodustab torustike seintel kaitsekihi teket, mis tagab väiksema korrosiooni ning puhtama vee.

Ülemiste järve seisund. Alates 14. sajandist inimkasutuses olnud Ülemiste järv on kõige intensiivsemalt kasutatud veekogu Eestis. Vee hulka järves on olenevalt veenõudlusest ja sademetest reguleeritud Pirita-Ülemiste kanali ning avariiväljalaske abil. Järve veepinda püütakse hoida 170–190 cm üle graafiku nulli, mis vastab veepinna absoluutkõrgusele 36,4–36,6 m. 1990. aastate alguses alanud veetarbimise vähenemise tõttu on järves veevahetus aeglustunud ja vee viibeaeg pikenenud. Möödunud aastal kulus linna tarbeks alla ühe Ülemiste järve jagu vett, 1980. aastate lõpus aga üle nelja järvetäie aastas. Järve madalaim ja keskmine veetase on nüüd kõrgem ning vähenenud on veetaseme aastasisesed kõikumised (# 5).

Ülemiste järves võib ette tulla vee väga lühiajalist kihistumist varakevadel, enne kui jää lõplikult sulab, või suvel tuulevaiksete ja kuumade ilmadega, kuid valdavalt on järve vesi hästi segunenud. Järve põhi on aasta ringi anaeroobne ja setete hapnikutarve on suur. Järve põhjast umbes 5% on kaetud põhjataimestikuga [9]. Põhi on suures osas mudane, kuigi aastail 1974–1984 pumbati välja üle 200 000 m³ muda. Kuna Ülemiste järve on kaua aega kasutatud veemahutina (alates järve valgla suurendamisest 1920. aastatel), on tema algsest looduslikust režiimist ja vee omadustest vähe säilinud. Ka keskmisest veetasemest kõrgemale ulatuvad paekivipuistest kaldad ja kaldakindlustused on tehislikud, mis küll pikkamisi kattuvad loodusliku taimestikuga.

Ülemiste järv on üks paljudest kaltsium-vesinikkarbonaatse veega järvedest Eestis. Järv ise ja pinnaveehaardeala paikneb üsna õhukese pinnakattega karbonaatkivimite avamusalal. Kaltsiumi väljasadenemine on hästi märgatav suvel. Selle tõestuseks on valge pude kiht penikeelte lehtedel. Ca2+ aegrida peegeldab Ülemiste veekvaliteedi (kaudselt vee kareduse) varieerumist sedamööda, kuidas muutub järve valglalt juhitav veehulk ja veevahetuse kiirus. Järve suunatav vesi on ka suurema orgaanilise aine sisaldusega ja n.-ö. värvilisem, s.t. humiinainerikkam kui järve enda vesi.

Juba 19. sajandi lõpul peeti Ülemistet eutrofeerunud järveks; sinivetikate vohamine põhjustas linnaelanike nurinat veekvaliteedi üle [6]. Üldlevinud limnoloogiliste klassifikatsioonide järgi on Ülemiste eutroofne, isegi hüpereutroofne järv, mida iseloomustab fütoplanktoni suur biomass suvel (Chl a võib olla üle 100 mg/m³).

Fütoplankton on veepuhastuse tehnoloogias ikka probleeme tekitanud. See mõjutab puhastusprotsessi praeguseni. Üldfosfori keskmine kontsentratsioon on suur, kõikudes vahemikus 0,033–0,128 mg/l, kuid sellest hoolimata on fosfor primaarproduktsiooni limiteeriv biogeen. Järelikult valglalt pärineva lämmastiku suhteline koormus on veelgi suurem kui fosforil, kuigi järve väline reostuskoormus on viimasel kümnendil tunduvalt vähenenud.

Ülemiste järve kui Tallinna peamise veereservuaari veekvaliteedi parandamiseks on loodud Kurna märgala järve lõunakaldal. See on looduslähedane lodupuhasti, mis on töötanud alates 2002. aasta suvest. Märgala rekonstrueeriti, et vähendada Kurna oja kaudu tulevate toitainete koormust ja lokaliseerida võimalik avariireostus looduslikul valglal järvest lõuna pool. Nii Kurna kui ka Katku oja suudmed suleti pinnaspaisuga ning vesi juhitakse Kurna märgalale. Kahe aasta põhjal võib öelda, et märgala vähendab järve valguvas vees nitraatlämmastikku veidi üle 30% ja üldlämmastikku ligi 20% [5]. Muude veekvaliteedi näitajate poolest on märgala mõju väiksem või olematu (näiteks suurvee ajal) ning olenevalt aastaajast muutlik.

Väikeste ja madalate järvede seisundit on viimastel aastakümnetel aidanud edukalt parandada biomanipulatsioon ehk veekogu toiduahela reguleerimine. Ka Ülemiste järvel on alustatud biomanipulatsioonil põhinevate saneerimistöödega. Klassikaline veekogu toiduahela rida ülevalt alla on järgmine: röövkalad–lepiskalad–zooplankton–fütoplankton. Röövkalade väikese arvu tõttu on Ülemistes arvukas lepiskalade populatsioon zooplanktoni n.-ö. ära söönud, mistõttu fütoplankton saab segamatult areneda. Et saada korralik toiduahel, hakati lepiskala (peamiselt latikas, särg ja kiisk) välja püüdma. Nõnda loodetakse vähendada nii järvesisest toitainete koormust kui ka setete resuspensiooni, mis tuleneb latika toitumise iseärasusest: ta tuhnib toitu otsides ninaga põhjas. Need meetmed on keskkonnahoidlikud, tõenäoliselt pikaajalise toimega ega häiri veepuhastusjaama igapäevatööd.
ÜLEMISTE VEEPUHASTUSJAAMA TÄHTSÜNDMUSED

1927 Ülemiste veepuhastusjaam alustab tööd.

1950 Lõpetatakse veepuhastusjaama rekonstrueerimine.

1965 Vana veepuhastusjaama laiendamine.

1971 Puhtama joogivee tagamiseks rakendatakse tööle mikrofiltrid.

1979 Tööd alustab uus veepuhastusjaam.

1987 Käivitatakse automaatne juhtimis-ja kontrollsüsteem.

1997 Veepuhastuses võetakse kasutusele osoon.

2001 AS-i Tallinna Vesi enamusaktsiate müük välisinvestoritele.

2005 AS-i Tallinna Vesi aktsiatega hakatakse kauplema Tallinna börsil.

Tabel 1. Vaskjala veehoidla ja Ülemiste järve vee, põhjavee ning puhastatud joogivee kvaliteedi võrdlus (2003).
Näitaja Vaskjala

veehoidla Ülemiste

järv Põhjavesi Linna pumbatav puhastatud vesi Joogivee kvaliteedinormid Eestis EL direktiiv 98/83/EEC
Hägusus (NHÜ*) 2,4 7.3 0,8 0,2 1 1
Oksüdeeritavus (mg O/l) 12,1 7.96 0,7 3,1 5 5
Elektrijuhtivus (µS/cm) 515 417 563 444 2500 2500
PH 7,99 7,79 8,11 7,19 6,5…9,5 6,5…9,5
Ammooniumioon (mg/l) 0,09 0,07 0,38 0,05 0,5 0,5
Nitraatioon (mg/l) 7,67 2,7 0,03 2,01 50 50
Kloriidioon (mg/l) 8,2 10,3 89,2 18,8 250 250
Raud (mg/l) 0,27 0,08 0,22 0 0,2 0,2
Plii (µg/l) 0,10 0,31 0,27 1,23 10 10
* nefelomeetriliselt mõõdetud vee hägusus. Nefelomeetriga mõõdetakse valguse hulka, mis tungib otse vette (neeldunud valgus), ning 90º nurga alt hajutatud valguse hulka. Saadud arvude jagatis väljendab vee hägusust.

1. Järvet, Arvo 2000. Eesti veeolud XX sajandil. – Eesti Loodus 51 (12): 515–518.

2. Järvet, Arvo; Perens, Rein 2005. Vee säästlik tarbimine kindlustab tuleviku. – Eesti Loodus 4: 6–13.

3. Kaljumäe, Jüri; Raig, Valdeko 1972. Kõrvemaa jõed Ülemiste järvele appi. – Eesti Loodus: 129–134.

4. Kaljundi, Jevgeni 1997. 660 aastat veeäri Tallinnas: 1337–1997. Tallinna Vesi, Tallinn.

5. Pedusaar, Tiia; Järvet, Arvo 2004. Efficiency of the seminatural wetland Kurna for protection the water quality in the Lake Ülemiste in Estonia. – Järvet, Arvo (toim.). Nordic Hydrological Programme Report No. 48 (2): 511–518.

6. Schneider, Guido 1908. Der Obersee bei Reval. Die Vegetation. Archiv für Biontologie 2 (1): 38–55.

7. Seemendi, Sirje 1978. Pool sajandit Tallinna Veepuhastusjaama. – Eesti Loodus 29 (6): 340–347.

8. Sinirand, Ilmar jt. 1992. Tallinna veevarustuse ja kanalisatsiooni minevik ja tänapäev. Valgus, Tallinn.

9. Trei, Tiia; Trei, Tiiu 2003. Sajand Ülemiste järves: taimed teavad tõtt. – Eesti Loodus 54 (12): 16–19.

Tiia Pedusaar (1968) on hüdrobioloog, bioloogiamagister. Töötab Tallinna veepuhastusjaamas; uurib, milliste ökotehnoloogiliste võtetega parandada Ülemiste järve veekvaliteeti.

Arvo Järvet (1948) on loodusgeograaf ja hüdroloog, geograafiadoktor, Tartu ülikooli geograafia instituudi õppejõud.