Kemiallisesta aineesta aiheutuva suolaantumisriski
| Tämä sivu on ensyklopedia-artikkeli.
Sivutunniste: Op_fi5791 |
|---|
| Moderaattori:Marjo (katso kaikki)
Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review). |
| Lisää dataa
|
Sisällysluettelo
Kaivosten jätevesistä aiheutuva suolaantumisriski
Saliniteetti eli suolaisuus ja veden sähkönjohtavuus ilmaisevat veteen liuenneiden suolojen yhteismäärää. Suuri sähkönjohtavuus kuvastaa korkeaa suolapitoisuutta, joka on usein tyypillistä kaivoksen jätevesissä. Sisävesissä sähkönjohtavuutta lisäävät mm. natrium, kalsium, magnesium, kalium, kloridit, sulfaatit ja bikarbonaatit (Oravainen 1999 [1]), jotka kaikki ovat eliöille välttämättömiä ioneja. Niiden myrkyllisyys on vähäinen siihen asti kunnes pitoisuus ylittää eliöiden sietorajan. Suomessa sisävedet ovat vähäsuolaisia ja niiden sähkönjohtavuusarvojen vuodenaikaisvaihtelu on pientä.
Yleisimmät vesien suolaantumista lisäävät suolaionit
- Anionit: Cl-, HCO3-, CO32-, SO42-
- Kationit: Na+, Ca2+, Mg2+, K+
Vesistön suolapitoisuuden äkilliset vaihtelut voivat olla haitallisia tiettyihin vallitseviin oloihin sopeutuneille vesieliöille. Liukoisten ionien pitoisuuden ja veden sähkönjohtavuuden kohoaminen alentaa veden happipitoisuutta ja voi aiheuttaa hapen puutetta sekä osmoottista stressiä vesieliöille, erityisesti kaloille. Lisäksi yksittäisten ionien tai ioniyhdistelmien pitoisuusvaihtelut (Kunz ym. 2013 [2]) voivat muodostua myrkyllisiksi tai haitata välttämättömien ravinteiden saantia lisäämällä kilpailua ioninvaihtopaikoista.
Veden suolaantumista voidaan arvioida vertaamalla suolaisuuden tai sähkönjohtavuuden muuntuneisuutta vesimuodostuman lähtötilanteeseen ennen toiminnan alkua tai alueen luontaisiin tausta-arvoihin.
Sähkönjohtavuuden vertailuarvoja
< 5 mS/m alhainen johtokyky
5 - 10 mS/m sisävedet
50 - 100 mS/m jätevedet
Huom. Aikaisemmin käytetty yksikkö oli μS/cm (1 mS/m = 0.11 μS/cm) (Oravainen 1999 [1]).
Saliniteetin määrittäminen
Veden suolapitoisuus eli saliniteetti voidaan määrittää massojen vertailumenetelmällä:
Suolapitoisuus = suolan massa/veden massa * 100%
Suolaantumisen vaikutukset
Kaivoksen jätevesien suolapitoiset päästöt voivat suurina pitoisuuksina aiheuttaa vastaanottavassa vesistössä kemiallista kerrostuneisuutta. Tämä johtuu siitä, että liuenneet ionit (esim. natrium ja sulfaatti) nostavat veden tiheyttä ja raskaampana suolaliuos painuu pohjan läheiseen vesikerrokseen. Pahimmillaan syntynyt kerrostuma estää veden tyypillistä sekoittumista kevät- ja syyskiertojen aikana. Pitkäaikainen kerrostuneisuus heikentää pohjassa happitilannetta tai aiheuttaa happikadon. Happikato ja sedimentoituneiden aineiden ja yhdisteiden muuttuminen hapettomissa oloissa haitallisempaan muotoon voivat olla riski pohjaeliöille ja ravintoketjuille (Boehrer ja Schultxe 2008 [3]; Ratava 2013 [4]). Kaivostoiminnan aloitusvaiheessa suolaantumisriskiä alapuolisessa vesistössä voidaan arvioida vertaamalla kaivokselta pintavesiin tuleva päästön määrää (anioni-, alkali- ja maa-alkalimetallit) vastaanottavien pintavesimuodostumien tilavuuteen ja alueelle tyypillisiin valunta-arvoihin sekä taustapitoisuuksiin (Räisänen ym. 2015 [5]).
Suolaantumisriskin arvioinnin toteuttaminen
- Arvioi/mittaa kaivosveden suolapitoisuus ja/tai sähkönjohtokyky
- Vertaa alapuolisen vesistön suolaisuutta ja/tai sähkönjohtokykyä suolaisuuden ja sähkönjohtokyvyn vertailuarvoihin
Viitteet
- ↑ 1,0 1,1 Oravainen R. 1999. Vesistötulosten tulkinta -opasvihkonen. Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistys ry.
- ↑ Kunz JL, Conley JM, Buchwalter DB, Norberg-King TJ, Kemble NE, Wang N, Ingersolly CG. 2013. Use of reconstituted waters to evaluate effects of elevated major ions associated with mountaintop coal mining on freshwater invertebrates. Environmental Toxicology and Chemistry 32: 2826–2835.
- ↑ Boehrer B, Schultze M. 2008. Stratification of lakes. Reviews of Geophysics 46:1-27.
- ↑ Ratava P. 2013. Metallimalmikaivosten vesistövaikutukset – esimerkkinä Talvivaaran kaivoksen sulfaatti-, natrium- ja mangaanipäästöt. Pro-gradu. Jyväskylän yliopisto. 49 s. + liitteet Ratava 2013
- ↑ Räisänen ML, Kauppila P, Kauppila T, Huttula T, Ekholm P. 2015. Vaikutukset pintavesien laatuun. Kauppila T. (toim.) Hyviä käytäntöjä kaivoshankkeiden ympäristövaikutusten arvioinnissa. Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti 222, s. 71-73.
Katso myös: KAVERI-mallin kaikki sivut
