Kaivoshankkeen kuvaaminen ja ympäristöön kohdistuvat paineet
Tämän sivun teksti on otettu raportista Kauppila, T. (toim.) 2015. Hyviä käytäntöjä kaivoshankkeiden ympäristövaikutusten arvioinnissa. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 222, 141 sivua, 26 kuvaa ja 7 taulukkoa.
Marja Liisa Räisänen (GTK), Tommi Kauppila (GTK), Hannu Makkonen (GTK), Jorma Jantunen (SYKE) ja Timo Huttula (SYKE)
Hankkeen kuvaus
Marja Liisa Räisänen (GTK) ja Tommi Kauppila (GTK)
Kaivoshankkeen ympäristövaikutusten arvioinnissa keskeisellä sijalla on hankevaihtoehtojen ja niihin sisältyvien osatoimintojen kuvaaminen. Mitä pidemmälle viedyt ja yksityiskohtaisemmat hankesuunnitelmat sekä suunnitelmat päästöjen ja vaikutusten rajoittamisesta ovat YVA-vaiheessa käytettävissä, sitä tarkemmat ja luotettavammat vaikutusarviot voidaan tehdä. Yksityiskohtaiset hankesuunnitelmat ja vaikutusarviot nopeuttavat myös lupakäsittelyjä huomattavasti. Lähtötietojen tasoon kannattaa sen vuoksi panostaa riittävästi.
Hankekuvauksen ensimmäinen tarkoitus on informoida YVA-prosessiin osallistuvia hankkeesta, sen tarkoituksesta, hankkeesta vastaavasta ja hankkeen teknisistä ominaisuuksista. Tätä puolta hankkeen kuvauksesta käsitellään tarkemmin TEM:n oppaassa ympäristövaikutusten arviointimenettelystä kaivoshankkeissa (Jantunen & Kauppila (toim.) 2015). Toinen hankkeen ja hankevaihtoehtojen kuvaamisen tärkeä rooli on käydä läpi toiminnot ja niistä aiheutuvat päästöt tai muut ympäristöön kohdistuvat paineet systemaattisesti. Tällainen lähestymistapa auttaa osaltaan varmistamaan, ettei mitään vaikutuksia jää käsittelemättä.
Prosessien ja niistä aiheutuvien ympäristöpaineiden järjestelmällinen tarkastelu on myös ensimmäinen osa ympäristöriskinarvioinnista tuttua lähde-reitti-kohde-mallia (eng. source-pathway-receptor). Myös tämä raportti on järjestetty tämän periaatteen mukaisesti ja esittelee ensin kaivostoiminnan prosessien ja niistä aiheutuvien päästöjen kuvaamisen, sitten päästöjen kulkeutumisen ja niistä syntyvät muutokset ympäristössä ja lopuksi noiden ympäristön muutosten aiheuttamat haitat eliöille ja ihmisille.
- Päästölähde = kaivoshankkeen prosessista aiheutuva haitallinen aine tai muu ominaisuus.
- Reitti = mekanismi tai reitti, jolla em. haitta voi aiheuttaa altistumista tai vaikutuksia tunnistetulle altistujalle (esim. päästöstä syntyvä pitoisuus purovedessä).
- Kohde = eliö tai muu suojeltava kohde tai ympäristön ominaisuus, johon kaivoksen prosesseista aiheutuvat muutokset ympäristössä voivat vaikuttaa.
Kaivoksen prosessipäästöjen tai esim. rakentamistoiminnasta ympäristöön kohdistuvien vaikutusten laadun ja määrän kuvaaminen voidaan tehdä YVA-dokumenteissa joissakin tapauksissa lyhyesti prosessin tai toimintaosan kuvauksen yhteydessä. Mikäli prosessipäästöjen arvioiminen vaatii laajempaa kuvaamista ja laskelmia, yksityiskohtainen arvioinnin kuvaus on hyvä sijoittaa esimerkiksi arviointiselostuksessa liitteisiin. Myös toistuvien päästöjen, kuten ajoneuvo- tai hihnakuljetusten pölypäästöjen ja avoimen alueen tuulieroosiopäästöjen, arvioiminen ja laskennan tarkempi kuvaus on hyvä esittää erillisissä raporteissa. Tällöin prosessikuvausten yhteyteen voi sijoittaa tiivistetyn kuuvauksen arvioiduista päästöistä eri hankevaihtoehdoissa ja tärkeimmistä oletuksista ja mitoituksista, joita arvioinnissa on käytetty. Päästöjen arvioinnissa voidaan usein hyödyntää hankkeeseen liittyviä suunnittelutietoja esimerkiksi rikastusprosessista, vesien käsittelystä, louhinnasta, jätealueista jne.
Hankevaihtoehtojen muodostaminen
Marja Liisa Räisänen (GTK)
Hankkeelle on suositeltavaa esittää kahdesta kolmeen mahdollista toteuttamisvaihtoehtoa ns. nollavaihtoehdon lisäksi. Nollavaihtoehdossa hanketta ei toteuteta ja siinä tarkastellaan hankkeen toteuttamatta jättämisen välittömiä ja välillisiä vaikutuksia. Nollavaihtoehto kuvaa alueen kehittymistä siinä tapauksessa, että kaivoshanketta tai sen muutosta ei toteuteta. Nollavaihtoehtoa hyödynnetään myös muiden vaihtoehtojen vertailutilana.
Vaihtoehtojen muodostamisen tulisi perustua todellisiin toteuttamiskelpoisiin vaihtoehtoihin, joilla on selkeitä eroja esim. päästöjen ja niiden vaikutusten sekä alueen maankäytön suhteen. Valintaperusteissa tulisi huomioida myös mahdollisia kustannusvaikutus- ja kannattavuuseroja. Eri toteuttamisvaihtoehdot ovat keskeisiä kaivoshankkeen kannattavuus- ja toteuttamisselvityksissä, mutta vaihtoehtoja voidaan muodostaa myös puhtaasti ympäristövaikutusten perusteella. Lisäksi voi tarpeen mukaan tuoda esille hylätyt vaihtoehdot ja perusteet niiden hylkäämiselle, mikäli näin voidaan paremmin kuvata vaihtoehtojen valintaa.
Kaivoshankkeissa voidaan esittää toteuttamisvaihtoehtoja esimerkiksi seuraaville tekijöille:
- louhintatapa ja esiintymien louhintajärjestys (avolouhos tai maanalainen louhos, louhintamenetelmät em. vaihtoehdoissa)
- vuosittaiset louhintamäärät ja toiminnan kesto eri vaihtoehdoissa
- rikastusmenetelmät ja tuotannon vuosittainen määrä
- hyödynnettävien kaivoskivennäisten tai arvoaineiden valikoima
- toimintojen sijoittaminen alueelle
- kaivannaisjätteiden ja muiden massojen hyödyntämis-, sijoittamis- ja käsittelyvaihtoehdot
- voimalinjojen, tiestön ja putkilinjausten vaihtoehdot
- tuotteiden kuljetustapa (maantie, rautatie, vesistöreitti)
- jatkojalostuksen toteuttaminen hankkeen toiminta-alueella
- kuivatus- ja prosessivesien hallinta- ja käsittelymenetelmät sekä purkuvesistöt toiminnan elinkaaren aikana
- vesipäästöjen vähentäminen esim. puhdistustehoa tai kierrätysastetta lisäämällä
- kemikaalien kuljetus tai kemikaalin valmistus toiminta-alueella (esim. jatkojalostus)
- maankäytön ja maanomistuksen muuttuminen
- sulkemisen jälkeinen maankäyttö ja kaavoitusvaikutukset.
Hankevaihtoehdot ja kannattavuustarkastelu
Hankkeen toteuttamisvaihtoehtojen muodostaminen liittyy kiinteästi kaivoshankkeen kannattavuustarkasteluun. Hankkeen moniin ominaisuuksiin, kuten louhintamääriin, louhintatapaan, hyödynnettäviin arvoaineisiin ja rikastusmenetelmiin, vaikuttavat teknisten tekijöiden lisäksi suurelta osin taloudelliset seikat. Hankkeen tuloihin vaikuttavat hyödynnettäviksi suunniteltujen arvoaineiden maailmanmarkkinahinnat, maksuprosentit ja mahdolliset myyntisopimukset ehtoineen. Hankkeen ympäristövaikutusten kannalta oleellisilla rakentamis-, louhinta-, rikastus-, kuljetus- ja ympäristönhallinnan vaihtoehdoilla on puolestaan kustannusvaikutuksia. Myös hankkeen rahoitustilanne vaikuttaa käytettävissä oleviin vaihtoehtoihin. Kannattavuuteen liittyvät seikat on otettava vastuullisesti huomioon hankkeen toteuttamisvaihtoehtoja muodostettaessa siten, että hanke on taloudellisesti elinkelpoinen ja myös jälkihoidon kustannukset on huomioitu. Taloudellisten reunaehtojen puitteissakin on useimmiten mahdollista muodostaa teknisiltä ratkaisuiltaan ja ympäristövaikutuksiltaan toisistaan poikkeavia elinkelpoisia toteuttamisvaihtoehtoja, joiden keskinäinen vertailu YVA-menettelyssä on mielekästä. Suunnittelu- ja kannattavuusselvitysvaiheen nivoutumista ympäristövaikutusten arviointiin käsitellään tarkemmin myöhemmin.
Hankkeen tekninen kuvaus
Marja Liisa Räisänen (GTK)
Seuraavissa kappaleissa käydään läpi kaivoshankkeiden tyypillisiä prosesseja ja niiden kuvaamista ympäristövaikutuksia arvioitaessa. Kuvausten tavoitteena on sekä antaa kokonaisvaltainen kuva toiminnasta että tarkastella prosesseihin liittyviä päästöjä ja muita ympäristöön kohdistuvia vaikutuksia. Useimmissa kaivoshankkeissa kaikki alla kuvatut prosessit eivät tule kyseeseen. Toisaalta joissakin hankkeissa voi olla prosesseja, joita ei käsitellä tässä raportissa. Kuvaukset pohjautuvat samaan aineistoon kuin TEM:n oppaan ympäristövaikutusten arviointimenettelystä kaivoshankkeissa (Jantunen & Kauppila (toim.) 2015, liite 4 ja kappale 4.1).
Kaivoksen avaaminen ja rakennusvaihe
Kaivoksen rakentamisvaihe on toiminnoiltaan, päästöiltään ja ympäristövaikutuksiltaan omanlaisensa vaihe kaivoshankkeessa. Kaivoshankkeen YVA-selostuksessa rakentamisvaiheesta esitellään pääpiirteissä, mitä kaivosalueelle rakennetaan, sekä kuvataan rakentamisen aikataulu osakohteittain. Vaiheistus on hyvä esittää myös karttaesityksinä. Kaivoshankkeen eri toteuttamisvaihtoehdot perustuvatkin usein juuri eroihin hankkeen vaiheistuksessa tai prosessien sijoittumisessa. Rakentamisvaihe voi sisältää muun muassa tieyhteyksien, voima- ja putkilinjojen, pysyvien rakennusten ja muiden rakenteiden, kuten jäte- ja vesialtaiden rakentamista, samoin maarakennusmateriaalien (maa-aineksen, tarvekiven) louhintaa ja kuljetusta. Rakentamisvaiheeseen voi liittyä myös malmikiven koelouhintaa ja koerikastusta.
Viimeistään arviointiselostuksessa rakentamisvaiheen esittelyn tulisi sisältää myös kuvaukset rakentamisessa syntyvistä mahdollisista päästöistä ja niiden ominaispiirteistä. Maanrakennustöiden, kuten maamassojen poiston, kaivun, lastauksen, siirron, läjityksen ja varastoinnin, aiheuttamia pölypäästöjä voidaan arvioida eri työvaiheiden ominaispölypäästöjen, päästönvähennystoimien ja työkoneiden pakokaasupäästötietojen avulla (mm. Kauppila et al. (toim.) 2013; VTT:n Lipastojärjestelmä). Myös onnettomuus- ja vahinkotilanteet ovat oleellisia rakennusvaiheessa samoin kuin melu- ja tärinävaikutukset. Rakennusvaiheeseen liittyy usein myös paikallisia vesistöjärjestelyjä ja joissakin tapauksissa vesistöjen väliaikaista samentumista. Rakentamisvaiheen päästöjen ja muiden siitä aiheutuvien ympäristöpaineiden kuvaamisen tukena voi hyödyntää esimerkiksi kirjallisuutta tie-, rata- ja kiviaineshankkeiden ympäristövaikutusten arvioinnista (Tiehallinto 2009, Liikennevirasto 2013a, Jantunen 2012).
Liikenneyhteydet kaivosalueelle
Ympäristövaikutusten arviointia varten kuvataan, mitä liikenneyhteyksiä suunnitellaan rakennettaviksi, parannettaviksi tai muutettaviksi erityisesti kaivosalueen ulkopuolella ennen varsinaisen kaivoksen rakentamista (koskee yleensä uutta kaivosta) tai toiminnan aikana. Kuvaukseen sisältyvät suunnitellut reitit vaihtoehtoineen sekä rakentamisen ja käyttöönoton aikataulu. Lisäksi siihen liitetään rakentamiseen tarvittavien maa- ja kiviainesten ottopaikat ja mahdolliset vesistöjärjestelyt. Kuvaukset esitetään myös karttapohjalla, ja ne muodostavat pohjatiedot esimerkiksi luontovaikutusten arvioinnille. Jos maa- ja kiviainesten ottopaikat sijoittuvat kaivosalueelle, niiden vaikutukset otetaan huomioon kaivosalueen ympäristövaikutuksissa. Myös esimerkiksi melu-, samentumis- ja pölyhaittojen torjunnan menetelmät kuvataan soveltuvin osin. Liikenneyhteyksien rakentamisvaiheen päästöt ja muut ympäristöön kohdistuvat paineet voidaan arvioida samoilla menetelmillä kuin muunkin rakentamisen aiheuttamat paineet, esimerkiksi pöly-, pakokaasu-, typpi- ja melupäästöjen sekä tärinän suhteen.
Itse liikenneväylien ja niiden rakentamisen aiheuttamien vaikutusten lisäksi liikenneväylien myöhemmällä käytöllä on omat vaikutuksensa. Liikennevaikutusten arviointia käsitellään omassa kappaleessaan. Sekä tie- että ratahankkeiden ympäristövaikutusten arviointiin on myös laadittu sektorikohtaiset oppaat (Tiehallinto 2009, Liikennevirasto 2013a). Oppaita voi hyödyntää kaivoshankkeen arviointia laadittaessa. Mikäli liikennehankkeet ovat erityisen merkittäviä, niiden ympäristövaikutuksia on tarpeen arvioida laajemminkin. Kaivoshankkeen YVA-ohjelmassa ja selostuksessa asiat kuvataan tällöin tiivistetysti.
Kaivoksen tuotantovaiheen prosessikuvaukset
Kaivoksen tuotantovaiheen päästöjen ja muiden ympäristöön kohdistuvien paineiden arvioimisen perustana ovat selkeästi eritellyt prosessien ja niistä syntyvien päästöjen kuvaukset. YVA-enettelyssä kuvattavien tuotantoprosessien valikoima määräytyy arvioitavan kaivoshankkeen tai sen osan sisällön mukaan niin, että vähintään kaikki päästöjen ja ympäristöpaineiden kannalta oleelliset prosessit sisällytetään arviointiin. Tämän lisäksi ympäristövaikutusten arviointiohjelmassa ja -selostuksessa kuvataan kaivoshankkeen kokonaisprosessit riittävällä tarkkuudella. Prosessit ja niiden ainevirrat on hyvä esittää prosessikaavioina pääprosesseittain sillä tarkkuudella, jonka suunnitteluvaihe sallii (esim. louhinta ja malmin käsittely, sivukiven käsittely, mineraalien prosessointi, vesienhallinta ja käsittely jne.). Seuraavissa kappaleissa on esitelty teknisen kuvauksen sisältöä osatoiminnoittain. Tärkeää on kuvata myös toimia, joilla vähennetään päästöjä ja lievennetään niiden vaikutuksia. Toimintojen kuvaukset palvelevat myös tarkistuslistana, jonka avulla kaikki päästöjä aiheuttavat prosessit tulevat otetuiksi huomioon.
Louhinta ja massojen siirto
Louhinnan ja siinä syntyvien päästöjen kuvaus on olennainen ja monitahoinen osa kaivoshankkeiden ympäristövaikutusten arviointia. Louhintamääriin ja -tapaan liittyvät seikat sekä työn vaiheistus erottavat usein myös hankevaihtoehdot toisistaan. Louhinnan kuvaus sisältää tyypillisesti
- louhintamenetelmät (avolouhinta, maanalainen louhinta, tarkemmat louhintatavat)
- tarvittaessa tuenta, tuuletus, kuivatus, viilennys, täyttö
- louhintaan liittyvät valmistelevat toimet
- räjäytysmenetelmät ja -aineet
- louhintamäärät (vuosi- ja kokonaislouhinta)
- arviot louhosten (maksimi)koosta ja lukumäärästä eri hankevaiheissa.
Irrotettujen massojen (malmit ja sivukivet) siirto voidaan myös kuvata louhinnan yhteydessä, mikäli kaivosalueen kuljetuksia ei kuvata erikseen:
- lastaus ja purkaminen; läjittäminen varastokasoihin
- kuljetusmäärät, -menetelmät ja -matkat eri alustoilla
- kuljetusväylät päällysteineen ja pölyntorjuntakeinoineen.
Louhintaan ja siihen liittyvään malmi- ja sivukiven lastaukseen ja siirtoon liittyy useita laajoja päästöjen arviointikokonaisuuksia, joiden tietotarpeet ohjaavat osaltaan toiminnasta kuvattavia asioita:
- melu (poraukset, räjäytykset, kuljetukset, ilmanvaihto yms.)
- tärinä (räjäytykset ja kuljetukset)
- pöly ja pakokaasut hiukkasineen (kuljetukset, louhinta)
- painevaikutukset (louhinta)
- räjähdyskaasut (louhinta)
- räjähdysainejäämät ja typpipäästöt sekä niiden kulkeutuminen (louhinta).
Arviointiohjelmavaiheessa todetaan eri toiminnoista syntyvät päästöt ja niiden ominaispiirteet, päästövähennystoimet ja päästöjen arviointimenetelmät. Arviointiselostuksessa esitetään päästöarviot menetelmineen ja tärkeimpine oletuksineen sekä osoitetaan päästöjen syntypaikat alueella. Louhinnan erilaisten päästöjen arviointimenetelmiä on kuvattu esimerkiksi Kauppila et al. (toim.) (2013) julkaisussa, jossa on myös viittauksia yksityiskohtaisempiin tietolähteisiin.
Monet louhinnan erilaisten päästöjen arviointikuvaukset ovat niin laajoja, että YVA-selostusta laadittaessa arviointimenettelyjen yksityiskohtainen kuvaus on hyvä sijoittaa liitteisiin ja esittää varsinaisessa selostuksessa päästöarvioiden lisäksi vain tärkeimmät niihin liittyvät oletukset ja lähtötiedot. Räjähdysaine- ja typpipäästöjen arviointikokonaisuuteen voidaan sisällyttää myös niiden kulkeutuminen pohjaveden ja kuivanapitovesien mukana tai päätyminen malmi- ja sivukiviin, ellei näitä asioita esitetä vesien ja sivukiven hallintaa sekä malmikiven käsittelyä koskevissa kappaleissa.
Monet louhintaan liittyvät päästöarviot ovat luonteeltaan sellaisia, että niitä on hyvä tarkentaa seurannalla toiminnan alettua. Esimerkiksi pölyä, tärinää ja melua on hyvä seurata mittauksin. Myös arviot typpipäästöistä veteen riippuvat paljon oletetusta räjähtämättä jääneen räjähdysaineen osuudesta. Täten arvion toteutumista on hyvä seurata kuivanapitoveden laatua analysoimalla heti räjäytysten alkuvaiheesta lähtien.
Malmikiven välivarastointi ja esikäsittely
Hankevaihtoehtojen kuvaamiseen ja päästöjen arvioimiseen sisältyvät myös malmikiven välivarastointi, siirto välivarastoista esikäsittelyyn sekä esikäsittelymenetelmät. Näistä prosessivaiheista voi aiheutua erityisesti pölyämistä ja meluvaikutuksia sekä jossakin määrin tärinää. Toimintojen kuvaamista ja päästöjen arviointia varten YVA-ohjelmassa ja -selostuksessa on hyvä esittää hankevaihtoehdoittain ja suunnitteluvaiheen mahdollistamalla tarkkuudella.
- välivarastojen sijainnit, operointi ja ominaisuudet
- murskaus- ja jauhatusmenetelmät sekä eri vaiheiden sijainti ja rakenteet
- siirrot vaiheiden välillä
- päästövähennysmenetelmät ja niiden tehokkuudet kaikissa vaiheissa
- raakaveden ja kierrätysveden käyttö.
Keskeistä malmikiven käsittelyyn liittyvien prosessien kuvauksissa on tuoda esille ne seikat ja muuttujat, joilla on merkitystä päästöjen hallintaan ja leviämiseen. Lisäksi esitetään eri toimintovaiheiden päästökuvaukset (melu, tärinä, pöly ym.) ja päästöjen ominaisuudet sekä päästöjen syntykohdat alueella. Osa päästöjen syntykohdista on viivamaisia (pyöräkuljetukset), osa pistemäisiä (murskaimet, hihnanvaihtokohdat) ja osa aluelähteitä (varastokasojen tuulieroosio). Päästöt arvioidaan tyypillisesti työvaiheiden yksikköpäästöjen, päästövähennystoimien ja käsiteltävän aineksen määrän tai työtuntien perusteella. Arviossa otetaan huomioon myös työvaiheiden välisistä aineksen siirroista aiheutuvat päästöt. Päästömäärät riippuvat useimmissa työvaiheissa käsiteltävän malmikiven määrästä, joten päästöt vaihtelevat hankevaihtoehdoittain.
Malmikiven rikastus
Malmikiven rikastuksessa erotetaan arvoaineita sisältävät mineraalit arvottomista mineraaleista. Rikastusmenetelmä sisältää useita vaiheita, jotka kuvataan lyhyesti sanallisesti sekä selventävillä kaavioilla, joissa erotellaan eri rikastusvaiheet ja rikaste-, jäte- ja sivutuotejakeiden käsittely. Rikastusvaiheesta voidaan mahdollisuuksien mukaan kuvata
- käsiteltävän malmikiven määrä
- tuotettavat rikastejakeet ja niiden vuosituotantomäärät; kokonaistuotanto hankkeen aikana
- tuotettavat jäte- ja sivutuotejakeet määrineen
- raakaveden käyttö (veden hankinta on esitetty vesienhallinnan yhteydessä)
- vesien kierrätys (kierrätysaste eri vaiheissa, menetelmät, rajoitteet, väkevöitymisen hallinta, poikkeustilanteet, käsittely)
- rikastuksessa käytettävät kemikaalit, niiden käyttömäärät, kemialliset ja toksisuusominaisuudet sekä niiden käyttäytyminen ja vaikutukset ympäristössä
- rikastuskemikaalien kulkeutuminen rikastusprosessissa
- rikasteiden ja sivutuotteiden ominaisuudet, ml. tulevaisuuden sivutuotepotentiaali
- rikasteiden epäpuhtaudet
- rikasteiden käsittely ja varastointi (siirto, varastointi, lastaus, kuljetus, sijoittuminen alueelle)
- rikasteiden käsittelyn ja varastoinnin päästöt ja päästövähennystoimet (pölyäminen käsittelyssä ja varastoinnissa, liettyminen, rakenteet jne.).
Malmikiven rikastukseen liitetään kuvaus myös eri osatoiminnoista ja vaiheista syntyvien päästöjen määristä ja laadusta (esim. kaasut, haju, jätevedet, erilaiset kiinteät jätteet ym.). Päästöt ja niiden määrät sekä ominaisuudet on hyvä esittää osatoiminnoittain prosessikuvausten yhteydessä. Lisäksi esitetään varsinaiset kontrolloidut päästöt ympäristöön, kun eri osaprosessien päästövirrat on yhdistetty suunnitellulla tavalla ja kun suunniteltuja päästövähennyskeinoja on käytetty. Myös nämä on hyvä mahdollisuuksien mukaan esittää prosessikaaviona.
Päästöjen arviointitarve otetaan huomioon myös koerikastuksessa ja prosessisuunnittelussa. Niissä saatuja tietoja hyödynnetään arvioinnin lähtötietoina. Tärkeää on varmistaa, että koerikastuksesta ja prosessisuunnittelusta saadaan riittävät lähtötiedot päästöjen arviointiin ja että tiedot ovat tarpeeksi laadukkaita.
Jatkojalostus
Malmirikaste voidaan jatkojalostaa hydrometallurgisilla tai muilla metallurgisilla menetelmillä kaivosalueella. Jatkojalostus voi sisältää esimerkiksi metallien liuotusta joko hapoilla, bioprosesseilla tai syanidilla usein vaahdottamalla rikastetuista malmeista. Tähän voi liittyä jatkomenetelmänä liuenneen metallin saostaminen kemikaalilla (esim. rikkivedyllä) tai elektrolyysi- ja sulatusmenetelmien sovelluksia. Jos malmikiven rikastukseen on sovellettu bioliuotusmenetelmää, kivestä liuenneet arvometallit saostetaan jatkojalostuksessa esimerkiksi rikkivedyllä metallisulfideiksi.
Jatkojalostus kuvataan osaprosessit eriteltynä kaavioina ja niitä täydentävinä sanallisina kuvauksina. Osaprosesseissa käytettävät kemikaalit kuvataan tarkemmin Kemikaalit-tekstiosassa. Jatkojalostuksen kuvauksessa esitellään syntyvät päätuotteet ja mahdolliset sivutuotteet, arvio vuosittaisista tuotantomääristä ja tuotannon kokonaismäärästä kaivoksen elinkaaren aikana. Lisäksi kuvataan syntyvien tuotteiden ominaisuudet, varastointi, lastaus ja kuljetus yleispiirteisesti. Oleellista prosessikuvauksissa ja tuotteiden käsittelykuvauksissa on tuoda esille niitä asioita, joilla on merkitystä koko hankkeen ympäristövaikutuksille. Kuljetusreitit esitellään Liikenne-tekstiosassa. Jatkojalostuskuvaukseen sisällytetään myös esitys toiminnassa syntyvistä päästöistä ja jätteistä (taulukkona tai kaavioesityksenä) siten, että päästön muodostumisvaihe prosessissa käy ilmi.
Päästöt voivat koostua ilmaan kohdistuvista päästöistä (kaasut, pölyt, hajut), jätevesipäästöistä sekä jalostuksessa syntyvistä jätejakeista. Päästöistä kuvataan lyhyesti niiden määrät ja ne keskeiset ominaisuudet, joilla on merkitystä jatkojalostuksen ympäristövaikutuksille. Tässä tekstiosassa kuvataan myös jatkojalostuksessa käytettävä veden määrä ja sen hallinta, kierrätys, käsittely ja johtaminen luonnonvesiin. Kuvauksesta tulee ilmetä, missä prosessiosassa vettä käytetään ja missä osassa se poistuu käytöstä tai palautuu takaisin käyttöön. Jos veden käyttöön liittyy veden puhdistusta, kuvataan myös se arvioituine puhdistustehokkuuksineen. Sen sijaan jatkojalostukseen liittyvä vesitase ja vesien käytön hallinnan kytkeytyminen muihin toimintoihin kuvataan osassa Kaivoskohteen vesienhallinta.
Jatkojalostuksesta syntyvien jätejakeiden ominaisuudet kuvataan samalla tarkkuudella kuin varsinaisten kaivannaisjätteiden ominaisuudet (fysikaalinen ja kemiallinen koostumus sekä mahdollisesti myös mineraloginen koostumus, hapontuotto- ja neutralointiominaisuudet, haittaainepitoisuudet ja niiden liukenevuuspotentiaali, kemikaalijäämät). Jätejakeista käytettävissä nimityksissä on hyvä pyrkiä siihen, että ne kuvaavat ympäristön kannalta merkittävimpiä jakeiden ominaisuuksia. Toinen vaihtoehto on käyttää yhdisteiden nimiä. Lisäksi esitetään suunnitelmat jätejakeiden varastoinnista (läjitysalueista) ja siirrosta läjitysalueelle. Jos jätejakeet sijoitetaan kaivannaisjätteistä erillisille alueille, kuvataan myös läjitysalueen hydrogeologiset ominaisuudet ja pohja- ja patorakenteet sekä jätealueen vesien hallintajärjestelmä. Jos taas jätejakeet sijoitetaan rikastushiekkajakeiden sekaan jätealtaille, arvioidaan myös jätejakeiden keskinäistä vuorovaikutusta. Sijoitussuunnitelmissa on tärkeää korostaa sijoitusvaihtoehtojen merkitystä lyhyen ja pitkän ajan ympäristövaikutusten vähentämiselle ja hallinnalle.
Rikastusjätteet ja niiden käsittely
Malmikiven arvomineraalien rikastuksesta syntyy jätteenä rikastushiekkaa. Varsinkin sulfidimalmikaivoksilla rikastushiekka on hankkeen ympäristövaikutusten kannalta keskeisessä asemassa, ja rikastushiekka-alueilta syntyvien pitkäaikaisten päästöjen arvioiminen on erityisen vaativa arviointikokonaisuus. Malmiesiintymän mineralogia ja valittu rikastusmenetelmä vaikuttavat olennaisesti rikastushiekan fysikaaliseen ja kemiallisen koostumukseen, raekokoon ja vesipitoisuuteen. Rikastushiekka on yleensä hienojakoista, lietemäistä jätettä, joka sijoitetaan padottuun altaaseen.
Rikastuksen eri vaiheissa syntyvistä rikastushiekkajakeista kuvataan niiden mineraloginen ja kemiallinen koostumus. Lisäksi kuvataan rikastushiekan kiintoaineksen kantajana toimivan vesifaasin ominaisuudet. Tärkeää on kuvata ne fysikaaliset, mineralogiset ja kemialliset ominaisuudet, joilla on merkitystä sijoituspaikan, läjitysmenetelmän ja pato- ja pohjarakenteiden vaihtoehtojen valinnalle sekä ympäristövaikutusten arvioinnille.
Keskeisiä kuvattavia ominaisuuksia voivat olla
- rikastushiekan määrä eri hankevaihtoehdoissa
- rikastushiekan mineralogia ja kemiallinen koostumus
- haitallisten aineiden pitoisuudet ja niiden liukenevuuspotentiaalit
- jätteen hapontuotto- ja neutralointipotentiaalit
- rikastushiekan huokosveden ominaisuudet
- rikastuskemikaalien pitoisuudet ja arvio niiden hajoamisesta ja syntyvistä hajoamisyhdisteistä jätteissä (+ mahdollisista kaasupäästöistä)
- jäteluokittelu.
Myös tietoja läjitetyn aineksen hydraulisista ominaisuuksista ja hapen diffuusioon liittyvistä ominaisuuksista (raekokojakauma) voidaan hyödyntää, kun arvioidaan pitkän aikavälin kuormitusta varastointialueilta ja kuormituksen määrän ja laadun kehitystä. Kuvattavat ominaisuudet määritellään erityisesti malmikiven koerikastuksesta syntyneiden jätejakeiden ja niiden huokosveden analyysitulosten perusteella. Oleellista on kuvata myös arvioiden mahdolliset virhemarginaalit ja tulosten luotettavuutta heikentävät seikat. Niitä voivat olla esimerkiksi se, että arviot perustuvat pienimuotoisesta koerikastuksesta tehtyihin analyyseihin.
Toinen osa rikastusjätteiden kuvausta koskee niiden varastointia. Tähän kuuluvat mm.
- siirto varastoalueelle (läjitysalueelle) eri vaihtoehdoissa
- läjitysmenetelmät (läjitystapa, vaiheistus, hapettumisen ja pölyämisen hallinta)
- varastoalueen sijoituspaikkavaihtoehdot (sijainnit, maa- ja kallioperän kerrosjärjestys, ominaisuudet, soveltuvuus läjitykseen, vastaanottavat vesistöalueet)
- pato- ja pohjarakenteet eri jätejakeille eri vaihtoehdoissa (poikkileikkaukset, perusteet)
- jätealtaan ja sen ympäristön vesien virtaussuunnat ja varastoinnin vaikutus niihin
- vedenhallintaratkaisut (laskeutus, kierrätys, käsittelyt, suotovesien keräys)
- arvio eri jätealueilta suotautuvan veden määrästä ja laadusta toiminnan eri vaiheissa
- jätealueiden sulkeminen (vaiheistus, menetelmät)
- sulkemisen jälkeinen suotovesikuormitus ja sen ennustettu kehittyminen ajan myötä.
Edellä lueteltujen toimintojen ja ominaisuuksien kuvaamisessa voidaan hyödyntää karttaesityksiä, joista käyvät ilmi eri vaihtoehtojen erot sekä perusteet vaihtoehtojen muodostamiselle. Maapohjasta ja sen päälle rakennettavista pohja- ja patorakenteista on oleellista kuvata niitä ominaisuuksia, joilla on merkitystä jätealueen lyhyen ja pitkän ajan vaikutuksille ja niiden hallinnalle. Sijoituspaikan ja läjitysalueen rakenteiden sekä veden hallintajärjestelmän valintaa ohjaavat yleensä kaivannaisjätteen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet sekä arvio siitä, millaisia kemiallisia muutoksia jätteessä tapahtuu eri sijoitusratkaisuissa.
Rikastusjätteiden ja jätealueiden kuvauksen yhtenä tavoitteena on mahdollistaa rikastusjätteiden käsittelystä ja pitkäaikaisesta varastoinnista syntyvien päästöjen arvioiminen (mm. Kauppila et al. (toim.) 2013). Päästöjä aiheuttavat pääasiassa pölyäminen, kaasujen muodostuminen ja suotovedet sekä kierrätettävät tai jätevesiksi johdettavat vedet. Näistä erityisen haastavaa on ennustaa, miten läjitysalueilta suotautuvien vesien laatu kehittyy pitkällä aikavälillä (mm. Tornivaara & Karlsson 2013). Asia on ympäristövaikutusten arvioinnin kannalta olennainen. Kaikissa kaivoshankkeissa, joissa rikastushiekkaa varastoidaan alueelle, on tärkeää sisällyttää ympäristövaikutusten arviointiin osio, jossa arvioidaan suunnitellulla tavalla suljetuista rikastushiekka-altaista syntyvä suotovesikuormitus ja sen kehittyminen ajan myötä.
Maanpoistomaat, sivukivet ja marginaalimalmi (ominaisuudet, varastointi, siirto)
Rikastusjätteiden lisäksi kaivostoiminnasta syntyy yleensä sivukiveä, maanpoistomaita ja joissakin tapauksessa ns. marginaalimalmia, joita kaikkia lastataan, kuljetetaan, puretaan ja varastoidaan kaivosalueella. Näistä kaikista toimista voi aiheutua päästöjä ilmaan ja vesiin, minkä lisäksi niiden hallinnassa tarvittavat kuljetusreitit ja läjitysalueet ovat kaivoksen merkittäviä rakenteita.
Maanpoistomaat
Kaivostoiminnan alkuvaiheessa, erityisesti avolouhoksen ja tunneleiden rakentamisessa, syntyy varastoitavia ja hyödynnettäviä poistomaita. Poistomaita hyödynnetään tyypillisesti louhosseinämien maisemointiin tai sivukiven läjitysalueiden peittämiseen ja maisemointiin. Poistomaita voidaan käyttää myös jäte- tai vesialtaiden patorakenteissa ja mahdollisesti myös pohjarakenteissa, jos maaaineksen geotekniset ja kemialliset ominaisuudet sen sallivat.
Poistomaat ovat kaivannaisjätteitä. Niiden ominaisuudet, määrät, käsittely, varastointiratkaisut ja käsittelystä sekä varastoinnista syntyvät päästöt kuvataan samalla tavoin kuin muidenkin kaivannaisjätteiden (ks. edellä). On huomattava, että kaivoskohteissa myös poistomaat saattavat olla kemiallisesti muuttuvia ja happoa tuottavia. Niistä aiheutuvat vesipäästöt arvioidaan tarvittaessa samaan tapaan kuin rikastusjätteiden päästöt. Mahdolliset ympäristövaikutukset tulee ottaa huomioon, kun poistomaille – ja usein samaan aikaan sivukivelle – valitaan sijoituspaikkaa. Tässä yhteydessä kuvataan myös, mikä osa poistomaista käytetään hyödyksi kaivoksen rakentamisvaiheessa ja mikä osa myöhemmin esimerkiksi jälkihoitovaiheessa.
Sivukivet
Sivukiviä (raakkukiviä) louhitaan sekä avolouhoksissa että maanalaisissa kaivoksissa malmikiven irrottamiseksi. Sivukivi voi olla malmikiveä rajaava kivilaji tai malmikiven sisään jäävä arvottomaksi luokiteltu kivilaji. Avolouhinnassa sivukiven määrä voi olla suurempi kuin varsinaisen malmikiven louhintamäärä, erityisesti kaivoksen avaamis- tai laajentamisvaiheessa. Sivukivet varastoidaan usein kaivosalueelle niille varatuille läjitysalueille, joiden pohja on mahdollisesti rakennettu. Maanalaisessa louhinnassa sivukiven määrä on yleensä vähäisempi ja kivet käytetään tyypillisesti kaivoksen täyttämiseen, eikä niitä varastoida maan päälle muulloin kuin rakennusvaiheessa. Osaa sivukivistä voidaan hyödyntää kaivoksen maarakentamisessa (padot, tiestö, rakennusten pohjan täyttömaa), jos ne ovat ominaisuuksiensa puolesta ympäristökelpoisia.
Sivukivistä kuvataan niiden sisältämät kivilajit osuuksineen, massamäärät (vuosittainen louhinta, kokonaislouhinta elinkaaren aikana) sekä fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet niiltä osin, kuin näillä ominaisuuksilla on merkitystä hyötykäytön ja varastoalueen ympäristövaikutuksille. Keskeisiä ominaisuuksia ovat hapontuotto- ja neutralointipotentiaali, haitta-ainepitoisuudet ja haitta-aineiden liukenevuuspotentiaali. Tärkeää on arvioida myös sivukiviin sitoutuneita räjähdysainejäämiä ja sen perusteella erityisesti varastoinnin ajalta vesiin päätyvien typpiyhdisteiden määriä. Ominaisuuksien kuvausosassa voidaan esittää arvio sivukivien jäteluokittelusta. Sivukiven varastointi (ml. kaivoksen sulkemisvaihe) kuvataan ja päästöt arvioidaan samaan tapaan kuin rikastushiekkojenkin varastointi (esim. Tornivaara & Karlsson 2013).
Marginaalimalmi
Marginaalimalmi on malmikiveä, jossa malmimineraalien pitoisuudet ovat niin pienet, ettei sen rikastus ole louhintahetkellä kannattavaa. Yleensä oletetaan, että marginaalimalmia rikastetaan kaivostoiminnan loppuvaiheessa tai ajankohtana, jolloin malmin sisältämien metallien myyntihinta on riittävän korkea. Marginaalimalmilla voidaan joissakin tapauksissa myös tasata rikastamolle menevän malmikiven laatua. Marginaalimalmin ominaisuudet kuvataan samoin kuin kaivannaisjätteidenkin ominaisuudet. Oleellista on mitata niitä tekijöitä (hapontuotto, haitta-aineiden pitoisuus ja liukenevuuspotentiaali), joilla on merkitystä varastoalueen ympäristövaikutuksille. Myös marginaalimalmin varastoiminen kuvataan ja sen vaikutukset arvioidaan samojen periaatteiden mukaisesti kuin rikastushiekan ja sivukivenkin.
Muut jätteet ja niiden käsittely
Muita kaivos- ja rikastustoiminnassa syntyviä jätteitä ovat muun muassa metalliromu, sähkö- ja elektroniikkaromu, kumi- ja muovijätteet, ongelmajätteet ja saniteettijätevedet. Kuvaus sisältää lyhyet selkeät esittelyt jätteiden laadusta ja niiden käsittelystä sekä mahdollisesta varastoinnista tai siirrosta kaivoksen ulkopuolelle. Olennaista on kuvata ympäristövaikutusten kannalta keskeisiä tekijöitä. Saniteettivesien käsittelymenetelmä tai -paikat on niin ikään esiteltävä, samoin kuin käsitellyn veden laatu ja johtaminen vesistöön, mikäli käsittely sijoitetaan kaivosalueelle.
Polttoaineet, räjähdysaineet, kemikaalit ja niiden varastointi
Erilaisten kemikaalien ja aineiden käsittelylle ja varastoinnille voidaan varata arviointisuunnitelmassa ja -selostuksessa oma osio. Kemikaalien käytöstä syntyvät päästöt on luontevinta kuvata niitä käyttävien prosessien yhteydessä.
Polttoaineet:
- polttoainetyypit kuljetuskalustoluokittain ja vuotuiset käyttömäärät
- paikalliseen energiantuotantoon käytettävät polttoaineet
- polttoaineiden varastointi- ja tankkauspaikat sekä kuljetusreitit
- varastoinnin ja tankkauspaikkojen ominaisuudet ja suojarakenteet.
Räjähdysaineet:
- räjähdysaineet ja niiden käyttömäärät
- räjähdysaineiden kuljetus, varastointi tai valmistus
- räjähdysaineiden tai niiden valmistuskemikaalien kemialliset ominaisuudet ja erityisesti niiden vaikutukset ja käyttäytyminen ympäristössä
- räjähdysaineiden varastointi- ja valmistusalueet ominaisuuksineen ja rakenteineen.
Rikastuksessa, jatkojalostuksessa ja vesien käsittelyssä käytettävät kemikaalit:
- kemiallinen koostumus (alkuainesisältö, yhdisteet)
- käyttötarkoitus ja -määrät eroteltuina käyttötarkoituksen mukaan
- kuvaus kemikaalin vaikutuksista ja käyttäytymisestä ympäristössä sekä haitta-vaikutuksista ihmisille (toksisuus, ekotoksisuus)
- arvio sitoutumisesta rikastejakeisiin ja jätejakeisiin; kulkeutuminen ja hajoaminen prosessissa (ellei esitetty rikastuksen yhteydessä)
- kemikaalien käsittely- ja hajotusmenetelmät tehokkuuksineen
- varastointi.
Vesitase, vesienhallinta ja vedenhankinta
Marja Liisa Räisänen (GTK) ja Timo Huttula (SYKE)
Kaivostoiminnassa käytetään vettä louhinnassa, malmikiven jauhatuksessa ja rikastuksessa sekä mahdollisessa jatkojalostuksessa. Lisäksi sitä käytetään erilaisten laitteiden tiivistevetenä, kemikaalien valmistuksessa, laitteiden ja lattioiden huuhtelu- ja pesuvesinä ja talousvetenä (juomavesi, saniteettitilat). Kaivosalueen vesienhallinta jakaantuu viiteen pääosaan: raakavesi, prosessivesi, talousvesi, louhoksen kuivatusvesi ja kaivosalueen valumavedet (ns. aluevedet; rakennettu alue, kaivannaisjätealueet, luonnonvedet).
Vesien hallinta -osa sisältää kuvaustekstiä vesitasekaavioille. Kuvauksessa esitetään kohdekohtaiset arviot suunnitelluista veden vuotuisista käyttö- ja muodostumismääristä, veden takaisinkierrätysmääristä ja -menetelmistä sekä puhdistamattoman ja puhdistetun veden ulos johdettavista määrästä. Lisäksi kuvataan vesivarastoaltaiden ja muiden vedenhallintarakenteiden sijainti ja ominaisuudet sekä altaiden sijoituspaikkojen geologiset ja geotekniset ominaisuudet. Arviointiselostuksessa on suositeltavaa kuvata myös varotoimenpiteet hydrologisesti poikkeuksellisiin oloihin. Kaivoksien vesitaseen tarkka määrittely suunnitteluvaiheessa sisältää paitsi itse kaivostoimintaan liittyvien komponenttien arvioinnin myös alueen luonnonvesien taseen arvioinnin. Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) tietojärjestelmät, esimerkiksi kaikille avoin OIVA-tietokanta ja Vesistömallijärjestelmä (WSFS) tarjoavat suunnitteluun lähtöaineistoja. Niiden lisäksi on syytä kerätä havaintoja myös itse kohdealueelta mahdollisimman aikaisin. Tämä on erityisen tärkeää, jos toimintaan liittyy avolouhos tai jos toiminnasta on odotettavissa merkittäviä muutoksia alueen pintavesiverkostoon esim. niin, että käsiteltyjä prosessivesiä johdetaan järviin. Havaintoja on syytä kerätä kaikista vesitaseen komponenteista. Sadannan ja lumen kertymisen oikeiden aluearvojen määrittäminen on keskeistä. Mittaustoiminta on syytä aloittaa mahdollisimman aikaisin, jotta alueen vesitaseen vuotuinen vaihtelu voidaan havainnoida.
Vedenhankintaa suunniteltaessa on huomioitava normaalit vedenhankinnan hyvät käytännöt, joita on julkaistu mm. Rakennusinsinööriliiton (RIL) oppaissa, jotka käsittelevät vesihuoltoa ja vesitekniikkaa. Sama koskee vesien johtamista vastaanottavaan vesistöön ja purkupaikan ja -tavan määrittämistä (ks. Jätevesien käsittely ja juoksutus). Mikäli kyseessä on kerrostuva järvi tai vesistö, aiheeseen on kiinnitettävä erityistä huomiota. Tarvittaessa järven sekoittumis- ja laimenemisolosuhteet on syytä selvittää virtaus- ja lämpötilamittauksin sekä simuloida aineiden leviämistä ja laimenemista joko 2D- tai 3D-malleilla. Suomessa on useita alan toimijoita, joilla on tarvittava hydrodynaamisten mallien käyttöosaaminen.
Ilmaston muutos on erityisen nopeaa pohjoisilla alueilla. Kaivostoiminta suuntautuu myös sinne. Tästä syystä vesitase- ja vesienjohtamistarkastelut on syytä suunnitella siten, että ilmaston muutoksen vaikutuksia arvioidaan pitkällä aikavälillä. Koska ilmaston muutoksen ennakointiin liittyy vielä paljon epävarmuutta, suositeltavaa on käyttää tarkastelussa eri ilmastonmuutosskenaarioita.
Jätevesien käsittely ja juoksutus
Kuvataan pääpiirteissään hankkeen prosessi- ja kuivatusvesien sekä kaivosalueella kontaminoituneiden valumavesien käsittelyvaihtoehdot puhdistustehoineen, samoin veden poisjohtamisen periaatteet ja vastaanottavat vesistöt. Tietojen perusteella lasketaan pois johdettavien vesien aiheuttama kuormitus ja arvioidaan syntyvät vesistövaikutukset. Tärkeää on tarkastella myös sitä, miten hyvin eri puhdistusmenetelmät sietävät poikkeustilanteita ja soveltuvat veden takaisinkierrätykseen. Luonnon vesistöön johdettavan jäteveden ja mahdollisen hajakuormitusveden kemiallinen ja fysikaalinen laatu esitetään rakentamisvaiheesta, normaalin toiminnan ajalta ja poikkeustilanteista. Jätevesien kemiallinen laatu tulisi arvioida mahdollisimman yksityiskohtaisesti siten, että otetaan huomioon kaikki vesien sisältämät ympäristölle mahdollisesti haitalliset aineet ja yhdisteet.
Energian käyttö ja tuotanto, polttoainehuolto
Kaivoshankkeen energian käytön kuvauksessa eritellään energian tarve kohteittain ja energian tuotantotavat. Energian tarvetta voi arvioida yksikköprosessien ominaisenergiankulutustietojen perusteella, ja tietoja saadaan myös koerikastuksen tuloksista. Mikäli hanketta varten tarvitaan vähintään 220 kV:n voimajohto, jonka pituus on vähintään 15 kilometriä, vaatii se oman YVA-menettelynsä, jossa hankkeesta vastaa sähkönsiirrosta vastaava yhtiö. Sähkönsiirto on esitettävä ja arvioitava kaivoshankkeen YVA-menettelyn yhteydessä vähintään yleisellä tasolla, jotta sen toteuttamiskelpoisuus voidaan arvioida yleispiirteisesti ja tarkastella siirtolinjan vaikutuksia. Siirtolinjoista kuvataan tiedot, joita tarvitaan ympäristövaikutuksia arvioitaessa, kuten sijaintivaihtoehdot, leveys, operointi ja linjaston rakenne (mm. korkeus). Lisätietoja sähköjohtojen ympäristövaikutusten arvioinnista saa lähteestä Energiateollisuus (2006).
Jos kaivosalueella tuotetaan energiaa, kuvataan tuotantomenetelmä ja vuotuinen energiantuotanto sekä energian käyttökohteet mukaan lukien hukkaenergian hyödyntäminen. Kuvauksessa otetaan huomioon myös muusta toiminnasta syntyvä mahdollinen lämpöenergia ja sen hyötykäyttö. Paikallisesta energiantuotannosta esitetään laitoksen sijainti, varavoima, käytettävät polttoaineet, niiden varastointi ja vuotuinen käyttömäärä. Tässä yhteydessä voidaan esitellä myös muu polttoainehuolto rakenteineen ja varotoimineen. Energian tuotannosta syntyvät päästöt ja niiden hallintatoimet esitellään arviointiselostuksessa niin, että katetaan kaivostoiminnan koko elinkaari. Kuvauksesta on ohjeita muun muassa artikkelissa Pasanen & Kousa (2013). Siinä on lueteltu useita kirjallisia lähteitä, joiden avulla voidaan arvioida energiantuotannon hiukkas- ja kasvihuonekaasupäästöjä sekä haitallisten aineiden päästöjä.
Muut toiminnot ja rakenteet
Ympäristövaikutusten arviointia varten kuvataan kaivosalueelle rakennettavat muut toimintotilat (tuotanto-, toimisto-, sosiaali-, varasto- ja huoltotilat), tilojen käyttötarkoitus ja niiden vaihtoehtoiset sijoituspaikat. Sijoituspaikkavaihtoehdot esitetään samoissa kartoissa, joihin on merkitty myös muut keskeiset osatoiminnot (louhos, kaivannaisjätealueet, vesialtaat). Rikastamon ja mahdollisen jatkojalostuksen kemikaalivarastot sekä räjähdysaineiden ja polttoaineiden varastointipaikat voidaan kuvata tässä yhteydessä tai niitä kuvaavissa tekstiosissa.
Liikenne ja kuljetusreitit kaivosalueella
Liikenteen ja kuljetusreittien kuvauksessa esitetään kaivosalueelle tulevat liikenneyhteydet (maantie, rata, satama) ja kaivosalueen sisäiset kuljetusreitit vaihtoehtoineen, mukaan lukien kuljetushihnareitit hihnanvaihtokohtineen. Karttakuvissa voidaan esittää eri kuljetusreittien sijaintivaihtoehdot hankkeen eri vaiheissa sekä rajata kuljetusreittien arvioidut vaikutusalueet päästöittäin. Arviointi- ja suunnitteluvaiheen edetessä kuvataan tarkentuvasti seikkoja, joita käytetään kuljetusten aiheuttamien päästöjen tunnistamisessa ja arvioimisessa (ks. Kauppila et al. (toim.) 2013):
- kuljetuskalustot eri toiminnoissa ja reiteillä hankkeen eri vaiheissa
- kuljetusmäärät ja ajosuoritteet
- teiden päällysteet ja pölyntorjuntakeinot eri reiteillä
- kuljetushihnojen ja hihnanvaihtopaikkojen määrä ja rakenteet
- työmatkaliikenteen kuvaus (reitit, kulkuneuvot, liikennemäärät)
- kaivoskohteeseen kohdistuvan tavaraliikenteen kuvaus.
Aloittavalla kaivoksella ei kuljetuksien järjestämistä ole usein vielä YVA-vaiheessa suunniteltu niin tarkasti, että lähtötiedot kuljetusten aiheuttamien päästöjen arviointiin saataisiin suoraan suunnittelutiedoista. Päästöjä voidaan kuitenkin arvioida tarkastelemalla todennäköisimpien kuljetusmenetelmävaihtoehtojen päästöjä todennäköisimmillä kuljetusreiteillä, eri hankevaihtoehtojen ja -vaiheiden louhintamäärillä. YVA-vaiheessa tunnetaan yleensä louhoksien, sivukiven läjitysalueiden, esimurskaimen, malmivaraston ja rikastamon sijaintivaihtoehdot sekä todennäköisin kuljetuskalusto siten, että karkea arviointi voidaan tehdä eri louhintamäärille. Hihnakuljetuksista voidaan nykyisin olettaa, että kaikki hihnat ja hihnanvaihtokohdat on koteloitu.
Kaivostoimintaan liittyvän liikenteen vaikutuksia kaivosalueen ulkopuolisella tieverkolla kuvataan kappaleessa Liikennevaikutusten arviointi ja merkittäviä hankkeeseen liittyviä liikennehankkeita kappaleessa Liikenneväylät ja satamat. Kaivoksen toimintojen kuvaamisen yhteydessä keskitytään puolestaan varsinaisen kaivosalueen liikenteestä aiheutuvien päästöjen arvioimiseen.
Lopettaminen ja jälkihoito
Kaivoksen sulkemissuunnitelma on yksityiskohtainen dokumentti, jota edellytetään mm. kaivosluvan hakemisessa ja jätealueiden jätehuoltosuunnitelmassa. Sulkemissuunnitelma laaditaan avallisesti kaivoshankkeen alkuvaiheessa ja sitä päivitetään säännöllisesti hankkeen edetessä (ks. esim. mineclosure.gtk.fi (GTK 2015b). Kaivoksen sulkemistoimien ja sulkemisen jälkeisen maankäytön ensimmäinen suunnittelu osuvatkin usein ajallisesti yhteen YVA-vaiheen kanssa. Ympäristövaikutusten arvioinnissa kaivoksen sulkemistoimet kuvataan pääpiirteissään ja esitetään erityisesti ne seikat, joilla on vaikutusta sulkemisen jälkeisiin päästöihin ja ympäristöön kohdistuviin paineisiin. Kaivoksen eri toimintojen sulkemissuunnitelmille esitetään alustavat päätavoitteet sekä yleiskuvaus sulkemismenettelyistä ja -toimista sekä sulkemisen vaiheistuksesta ja aikataulusta. Jälkihoitovaiheesta kuvataan ylläpitotoimet ja se, miten sulkemisen tavoitteiden toteutumista aiotaan seurata. Erityisen oleellisia kohteita kaivoksen sulkemisen jälkeisille ympäristövaikutuksille ovat avolouhokset, maanalainen kaivos, suljetun kaivosalueen vesienhallinta ja käsittely sekä kaivannaisjätealueet. Näiden kohteiden sulkeminen ja sulkemisen jälkeisten päästöjen arviointi on hyvä esittää kyseisen prosessin kuvaamisen yhteydessä.
Liittyminen muihin hankkeisiin
Jorma Jantunen (SYKE), Tommi Kauppila (GTK) ja Hannu Makkonen (GTK)
Ympäristövaikutusten arvioinnissa on pyrittävä antamaan hankkeen kokonaisvaikutuksista mahdollisimman kattava kuva. Tämän vuoksi tulee arvioida myös toimintaan kiinteästi liittyviä muita hankkeita, joita tarvitaan kaivostoiminnan mahdollistamiseksi. Tällaisia ovat esimerkiksi liikenneväylä- tai satamahankkeet sekä merkittävät sähköverkkoa koskevat hankkeet. Niiden kuvaamista käsitellään omissa kappaleissaan.
Muut esiintymät ja etsintä
Useimmat kaivoshankkeet perustuvat useamman kuin yhden esiintymän hyödyntämiseen jossakin hankkeen elinkaaren vaiheessa. Usein osa näistä esiintymistä on jollakin tarkkuudella tiedossa jo hanketta perustettaessa, minkä lisäksi lähialueella tai kauempana tehdään myös lisää etsintätyötä eri vaiheissaan. Mikäli suunniteltu malminetsintätyö tai paikallistettujen esiintymien tarkempi tutkimustyö mahdollisine koelouhintoineen aiheuttaa merkittäviä vaikutuksia yhdessä kaivoshankkeen kanssa, ne tuodaan esille päähankkeen ympäristövaikutusten arvioinnissa. Samoin hankkeen yhteydessä voidaan kuvata todennäköiset myöhemmin hyödynnettävät esiintymät, vaikka niiden hyödyntäminen ei kuuluisikaan käsiteltävänä olevien hankevaihtoehtojen piiriin.
Muut hankkeet ja suunnitelmat
Yva-asetuksen (10.2 §) mukaan ympäristövaikutusten arviointiselostuksessa tulee esittää selvitys hankkeen ja sen vaihtoehtojen suhteesta maankäyttösuunnitelmiin sekä hankkeen kannalta olennaisiin luonnonvarojen käyttöä ja ympäristönsuojelua koskeviin suunnitelmiin ja ohjelmiin. Valtakunnallisissa alueidenkäyttötavoitteissa on lukuisia tavoitteita, joihin kaivoshankkeilla voi olla vaikutuksia. Kaivoshankkeen vaikutuksia tulee peilata näitä, kuten myös erilaisia kaavoja ja suojeluohjelmia vasten. On myös syytä tarkastella kaivoshankkeen vaikutuksia alueellisiin ja paikallisiin kehittämisohjelmiin, joissain tilanteissa kenties myös valtakunnallisiin strategioihin ja ohjelmiin.
Toisinaan voi olla tarvetta tarkastella myös kaivoshankkeen ja jonkin muun yksittäisen kaivos- tai muun hankkeen suhteita ja yhteisvaikutuksia. Hankkeiden liikennevaikutukset saattavat kohdistua samoille väylille, vesipäästöt voivat kohdistua samoihin vesistöihin tai eri hankkeet voivat pirstoa jonkin käyttötarkoituksen, esimerkiksi poronhoidon, kannalta tärkeää aluetta. Eri toimintojen yhteisvaikutustien arvioimista tarkastellaan lähemmin omassa kappaleessaan. Muita hankkeita ja suunnitelmia tulee tarkastella laajasti myös suunnittelualueen ulkopuolella sillä alueella, johon hankkeen myös välilliset vaikutukset voivat ulottua.
Poikkeustilanteiden vaikutus
Tommi Kauppila (GTK)
Kaivoshankkeiden ympäristövaikutusten arvioinnissa päähuomio kiinnitetään normaalin toiminnan vaikutuksiin ympäristössä. Tämän lisäksi on arvioitava myös poikkeustilanteiden vaikutuksia. Poikkeustilanteita ovat esimerkiksi vuodot, kemikaalipäästöt, patovauriot, käyttökatkokset ja poikkeusjuoksutukset. Poikkeustilanteet voivat johtua muun muassa luontaisista seikoista (esim. poikkeukselliset sääilmiöt, eliöiden toiminta), ilkivallasta, sähkökatkoista, muista toimitusketjun häiriöistä, laitteistovaurioista, rakenteiden vaurioista tai käyttövirheistä. Äärimmäisessä tapauksessa kyse voi olla jopa ympäristöonnettomuudesta. Poikkeustilanteista voi aiheutua suurempia tai erilaisia päästöjä kuin normaalista toiminnasta.
Kaivoskohteiden mahdollisia häiriötilanteita analysoitaessa käydään kaivoksen osat, prosessit ja järjestelmät läpi yksitellen ja kuvataan kustakin siihen liittyvät häiriömekanismit, häiriöstä syntyvät vaikutukset (esim. päästö tai päästöön vaikuttava tekijä), vaikutukset ympäristön eri osiin, vaikutusten alueellinen ulottuvuus (esim. patovuodon leviämisalue), häiriön todennäköisyys ja kuvaus arvion luotettavuudesta. Tässä työssä voi hyödyntää jotakin lukuisista strukturoiduista toiminnan vaarojen ja riskien tunnistamiseen ja analysointiin tarkoitetuista menetelmistä. Muistilistana toiminnan osia läpi käytäessä voi hyödyntää esim. tätä opasta, kaivosten stressitestejä (Välisalo (toim.) 2013) tai MINERA-hankkeen aineistoja (esim. Kauppila et al. (toim.) 2013). Erityistä huomiota on syytä kiinnittää patoihin, joita kaivoksilla käytetään vesien ja erilaisten kaivannaisjätteiden hallinnassa ja varastoinnissa (esim. ICOLD 2011).
Yhdenlaisen poikkeustilanteen voivat aiheuttaa epätavalliset sääolot, kuten poikkeukselliset sateet ja niistä koituvat tulvat. Tällaisten sään ääri-ilmiöiden todennäköisyys kasvaa ilmaston lämmetessä. Poikkeukselliset sääolot on otettava huomioon sekä kaivoshankkeen suunnittelussa, esimerkiksi patoaltaiden mitoituksessa, että arvioitaessa sitä, kuinka luotettavia ovat ympäristövaikutusten arvioinnin tulokset. Toiminnan ennenaikainen tai väliaikainen keskeytyminen on markkinatilanteesta riippuvaiselle kaivossektorille ominainen poikkeustilanne. Vaikka kaivoksen sulkemissuunnitelmat laaditaan niin, että otetaan huomioon toiminnan ennalta suunnittelematon keskeytyminen tai siirtyminen ylläpitotilaan, on hyödyllistä arvioida myös niitä muutoksia, joita tällainen tilanne aiheuttaa: miten se vaikuttaa häiriötilanteisiin ja niiden esiintymisen todennäköisyyteen sekä kaivoksen normaaleihin prosesseihin?
Vesienhallinta
Timo Huttula (SYKE)
Kaivoksen ja koko sen toiminta-alueen vesienhallinta perustuu hyvään tilannekuvaan alueen vesivaroista ja vesienkäytöstä. Näin ollen kaivoksella tulee olla ajantasainen prosessivesien seurantajärjestelmä ja hyvä varajärjestelmä sen vikatilanteita varten. Luonnonvesien kokonaismäärän ja sen vaihtelun ennakoiminen ja seuranta on joissakin tapauksissa viime vuosina osoittautunut erittäin haasteelliseksi. Näin ollen myös luonnonvesien määrällinen ja laadullinen seuranta on tärkeää. Sen tulisi perustua sekä sähköisiin että manuaalisiin huolellisesti suunniteltuihin mittausasemiin. Järjestelmän on annettava hyvä ajantasainen kuva myös erilaisten varastoaltaiden täyttöasteesta ja sen kehittymisestä.
Päästöjen leviämisen laskenta äkillisessä tilanteessa voidaan tehdä ainakin kolmella tavalla. Yksinkertaisimmillaan se voidaan tehdä laimenemislaskelmilla, jotka voidaan toteuttaa esim. taulukkolaskentaohjelmassa. Tätä varten kaivoksella tulisi olla oma valmius. Tarkoitukseen soveltuvat muunnokset Vollenweider-tyyppisistä kaavoista, joita on sovellettu ravinteille (esim. Frisk 1978, Granberg & Granberg 2006). SYKEn operatiivinen Vesistömallijärjestelmä antaa toisen mahdollisuuden laskea leviämistä. Se voidaan tehdä tapahtuman aikaisessa vesitilanteessa pyytämällä palvelua SYKEstä. Kolmas ja kehittynein tapa on se, että kaivosyhtiö valmistautuu itse seuraamaan leviämistä automaattiasemien avulla sekä käyttämään operatiivisesti leviämismallia. Tämä olisi tärkeää, jos toiminta aiheuttaa riskiä vesistölle ja alapuolisissa vesistöissä on odotettavissa merkittäviä haittoja. Mittausasemat antavat tietoa jäteveden leviämisestä ja tulosten perusteella voidaan jossain määrin arvioida sekä ennakoida leviämisaluetta ja leviämisen aikaa. Mittaustiedot toimivat myös peratiivisen mallin syöttö- ja kalibrointitietoina. Operatiivinen malli antaa mahdollisuuden ennustaa leviämisen laajuus ja odotettavissa olevat pitoisuudet pitkin vesistöä (Huttula & Virtanen 1995). Malli voisi perustua lupahakemuksessa mahdollisesti käytettyyn malliin.
Virtaus- ja kulkeutumismallien hyödyntäminen Sotkamon Nuasjärven tapauksessa Pöyry Finland Oy kartoitti mahdollisia uusia purkupaikkavaihtoehtoja Talvivaara Sotkamo Oy:n puhdistetuille jätevesille käyttäen apuna virtaus- ja vedenlaatumallinnusta. Purkupaikkojen alustava vertailu toteutettiin käyttäen apuna Cormix-mallia (Mixing Zone Expert System, United States Environmental Protection Agency). Laskentamalli ei ole varsinainen vesistömalli, jossa ratkaistaan tarkasti virtauskentät, mutta se ennustaa matemaattisesti virtaus- ja liikeyhtälöiden avulla annetuissa olosuhteissa syntyvän jätevesiseoksen, ”pluumin”, muotoja, liikkeitä ja sekoittumisastetta. Laskentamallin avulla saadaan käsitys alkulaimennuksista ja purkujärjestelyjen ja purkupaikan vaikutuksesta alkulaimennukseen.
Malli ennustaa purkautuvan suihkun muodon, taipumisen ja sekoittumisen lähialueella. Alustavan tarkastelun perusteella valittiin Oulujoen vesistöalueelta kolme purkupaikkavaihtoehtoa, joissa purkuvesien aiheuttamia vesistövaikutuksia arvioitiin virtaus- ja vedenlaatumallinnuksen avulla.
Sulfaattipitoisten purkuvesien kulkeutumista arvioitiin 3D-vesistömallin avulla (EFDC, Environmental Fluid Dynamics Code). Kyseistä mallia on käytetty Talvivaaran jätevesien kulkeutumisen arviointiin jo aiemmin. Haasteelliseksi laskennassa oli aiemmin todettu huonosta alkulaimennuksesta johtuvat poikkeavan korkeat suolapitoisuudet. Tämän lisäksi on ollut haastavaa kuvata vastaanottavien lähijärvien kerrostumista ja purkuvesien kertymistä lähijärvien syvänteisiin. Laskennan pystysuoran kuvauksen tarkentamiseksi laskentamallia kalibroitiinkin selvityksessä Jormasjärven tarkkailuaineistolla. Mallin tarvitsemat syvyystiedot saatiin syvyyskartoista. Virtaamatiedot poimittiin SYKEn vesistömallijärjestelmästä ja tuulitiedot Kajaanin lentoaseman mittausasemalta. Laskentaa varten vesialue jaettiin 250 m × 250 m ruutuihin purkupaikan lähialueella. Muualla vesireitillä hilakoko oli 500 m × 500 m. Syvyyssuunnassa laskenta tehtiin kuudessa kerroksessa.
Nuasjärven mallin laskentahila kaukomallin sovelluksessa (Pöyry Finland Oy 2014b) Vesistömallilla lasketut sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot purkuvesistön päällys- (ylempi kuva) ja alusvedessä (alempi kuva) kuivana vesivuotena sulfaattikuormituksen ollessa 30000 tn/a. Purkupaikka Tikkalahti. (Pöyry Finland Oy 2014a).
Purkuvesien sekoittumista ja kulkeutumista purkuvesistössä mallinnettiin kahdella eri sulfaattikuormitustasolla kahdessa eri hydrologisessa tilanteessa (ns. kuiva ja märkä vesivuosi). Tulosten perusteella arvioitiin päästöjen vesistövaikutukset valituissa kolmessa eri purkupaikkavaihtoehdossa. Purkupaikkoja verrattiin toisiinsa kolmiportaisella asteikolla (Pöyry Finland Oy 2014a,b). Selvityksen tuloksia hyödynnettiin myös Talvivaara Sotkamo Oy:n purkuputken lupamenettelyssä. Mallilaskelmia tarkennettiin lupamenettelyn yhteydessä purkupaikan siirryttyä Nuasjärven Tikkalahdesta Juurikkalahteen.
Nuasjärven mallin laskentahila kaukomallin sovelluksessa (Pöyry Finland Oy 2014b)
Vesistömallilla lasketut sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot purkuvesistön päällys- (ylempi kuva) ja alusvedessä (alempi kuva) kuivana vesivuotena sulfaattikuormituksen ollessa 30000 tn/a. Purkupaikka Tikkalahti. (Pöyry Finland Oy 2014a).
Katso myös
| Tämä sivu on tiedonmuru. Tämä sivu poikkeaa muusta Opasnetin sisällöstä sen suhteen ettei se ole vapaasti muokattavissa. Käyttäessäsi sivun sisältämää tietoa muualla ole hyvä ja viittaa tähän sivuun näin:
|
Tämä sivu on tiedonmuru.
Sivutunniste: Op_fi5467 |
|---|
| Moderaattori:Heta (katso kaikki)
Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review). |
| Lisää dataa
Tämän Opasnet-sivun julkaisutiedot
|