Lähdekoodi sivulle Miten kemiallisen aineen vaikutusta pintaveden kemialliseen tilaan arvioidaan?

{{ensyklopedia|moderator=Marjo|KAVERI-malli}}

==Johdanto==

Tässä esitetään malli sille, '''mitä tietoja aineesta kerätään''' vesiympäristön ekologista riskinarviointia ja riskin kuvausta varten, eli '''menettelytapa "kemikaalikortin" laatimiseksi'''. 
 
Pintaveden kemiallisen tilan arviointi perustuu kemiallisten yhdisteiden '''pitoisuuksiin''' ja niiden '''myrkyllisyyteen''' vedessä. Aineen pitoisuutta verrataan '''ensisijaisesti veden ympäristönlaatunormeihin''', jotka ovat sekä ihmiselle että vesieliöille turvallisia pitoisuuksia. Ympäristönlaatunormien puuttuessa vertailua voi tehdä olemassa oleviin '''raja-arvoihin''' huomioiden kuitenkin kaikki epävarmuustekijät, jotka liittyvät arvojen soveltamiseen tutkittavassa ympäristössä. Esimerkiksi on hyvä huomioida, onko arviointiin valittua ympäristönlaatunormia testattu Suomen oloissa.



== Tieto altistustasosta eli ympäristöpitoisuudesta ==

Altistustason määrittämistä varten tarvitaan kemiallisen '''aineen pitoisuus pintavedessä arvioinnin ajankohtana''', '''pitoisuus lähtötilanteessa ennen kaivostoiminnan aloittamista''' sekä '''alueen vallitseva taustapitoisuus'''. Metallipitoisuuksille käytetään vedestä mitattuja liukoisia pitoisuuksia. Muiden aineiden pitoisuudet ovat vedestä mitattuja kokonaispitoisuuksia (Vuori et al. 2009) <ref name =VUO>Vuori KM, Mitikka S ja Vuoristo H. (toim.) 2009. Pintavesien ekologisen tilan luokittelu. Osa I: Vertailuolot ja luokan määrittäminen, Osa II: Ihmistoiminnan ympäristövaikutusten arviointi. Ympäristöhallinnon ohjeita 3/2009, 120 s.</ref>. Vedenlaatu (pH, kovuus, muut ionit) voivat muuttaa  metallien biosaatavuutta, mikä on huomioitava kemiallisen tilan arvioinnissa.  Katso lisää metallien biosaatavuuden korjauksesta Mineran sivustosta: [[Vesistöjen ekologisten riskien arviointi#Biosaatavuuden korjaus]].



== Kemiallisen tilan arviointi ==

Vesistön kemiallisen tilan arvioinnissa aineen pitoisuutta vedessä vertaillaan '''ympäristönlaatunormeihin''' (EQS, Environmental Quality Standards), '''raja/ohjearvoihin''' tai '''alueen taustapitoisuudella korjattuihin raja-arvoihin'''. Jos aineelle on annettu eliöstöä koskeva ympäristönlaatunormi, on käytettävä tätä normia (VNa 1022/2006)<ref name =VNA>Valtioneuvosto 2006. Valtioneuvoston asetuksessa vesiympäristölle vaarallisista ja haitallisista aineista (1022/2006, VESPA–asetus, muutoksia 1308/2015)</ref>.

 EQS + tausta = taustapitoisuus + eqs 



=== Mihin tiedot aineen ympäristönlaatunormeista tai raja-arvoista perustuvat? ===

Kemialliselle yhdisteelle arvioitujen ympäristönlaatunormien ja raja-arvojen oletetaan suojelevan koko ekosysteemiä, kun niiden pitoisuudet ovat turvallisia yhteisön herkimälle lajille tai tietylle elinvaiheelle. Raja-arvojen on perustuttava tieteelliseen näyttöön, joten tietojen luotettavuus ja epävarmuustekijät on tunnistettava ja kuvattava.
    
Anna riskinarvioinnissa käytettävistä kemiallisen aineen ympäristönlaatunormeista tai raja-arvoista seuraavat tiedot:

* Kuka on määrittänyt raja-arvon?  
* Mitä menetelmiä ja menettelyä raja-arvon arvioinnissa on käytetty?
* Mikä on arvioinnin luotettavuuden taso?
* Selvitä, vaikuttavatko pintaveden ominaisuudet kuten kovuus, pH, muiden ionien läsnäolo tms. kemiallisen aineen toksisuuteen. Selvitä myös, onko veden laatutekijät otettava huomioon raja-arvoa käytettäessä.

Katso myös MINERA: [[Vesistöjen ekologisten riskien arviointi#Perusarviointi]].



=== Vertailu ympäristönlaatunormiin tai raja-arvoihin ===

* Vertaile aineen pitoisuutta ympäristölaatunormiin tai saatavilla oleviin ohjearvoihin seuraavan laskentamallin avulla:

<rcode 
library(OpasnetBaseUtils)
library(xtable)
name="answer" embed=1
variables="category:Vertailu ympäristölaatunormiin tai muihin ohjearvoihin|
	name:EQS|default:|description: Aineen sallittu enimmäispitoisuus (EQS) (tai muu ohjearvo) pintavedessä (µg/l)|
	name:EQStausta|default:|description: Aineen sallittu enimmäispitoisuus (EQS + tausta) pintavedessä (µg/l)|
	name:Pitoisuus|default:|description: Aineen pitoisuus arvioitavassa vedessä (µg/l)
">

cat("Tulos 1: Tutkittavan veden pitoisuuden suhde sallittuun enimmäispitoisuuteen pintavedessä: \n")

Vertailu <- Pitoisuus/EQS
Vertailu

cat("Tulos 2: Tutkittavan veden pitoisuuden suhde taustakorjattuun enimmäispitoisuuteen (EQS+tausta) pintavedessä: \n")

Vertailu <- Pitoisuus/EQStausta
Vertailu

cat("Tulosten tulkinta:\n")

cat("Jos tulos < 1: Tutkittavan veden pitoisuus alittaa pintavedelle suositellun enimmäispitoisuuden.\n")

cat("Jos tulos > 1: Tutkittavan veden pitoisuus ylittää pintavedelle suositellun enimmäispitoisuuden. Jatka kohtaan Haitaton pitoisuus.\n")

</rcode>

*  Jos aineelle ei ole ympäristönlaatunormia tai ohjearvoa, jatka kohtaan Haitaton pitoisuus.



=== Mikä on aineen haitaton pitoisuus? ===

Haitaton pitoisuus (Predicted No Effect Concentration, PNEC) perustuu '''kemiallisen aineen ekotoksikologisiin testituloksiin'''. Katso tarkempi kuvaus PNEC-arvojen johtamisesta MINERAn sivulta [[Vesistöjen ekologisten riskien arviointi#Yleisen PNECaq arvon johtaminen vesistöille]].


Anna taulukkoon 1 tiedot  kemiallisen aineen haitattomista pitoisuuksista (PNEC-arvot) eri ympäristön osissa ja taulukkoon 2 tiedot arviointikertoimesta ja mihin arvio haitattomasta pitoisuudesta perustuu (alhaisin pitoisuus/eliö, testimenetelmät ja eliölaji). Kemikaalien olemassa olevia PNEC-arvoja voi hakea esimerkiksi ECHA:n rekisteröityjen aineiden tietokannasta, ks. [http://echa.europa.eu/information-on-chemicals/registered-substances%20 ECHA].

'''Taulukko 1. Haitattomat pitoisuudet aineelle (PNEC eli Predicted No-Effect Concentration)'''

{| {{prettytable}}
| 
| PNEC
| Käytetty arviointikerroin/menetelmä
|----
| Haitaton pitoisuus vedessä (mg/l)
| &lt;'''arvo'''&gt;
| &lt;arvo/menetelmä&gt;
|----
| Haitaton pitoisuus jäteveden puhdistamolla (mg/l)
| &lt;'''arvo'''&gt;
| &lt;arvo/menetelmä&gt;
|----
| Haitaton pitoisuus sedimentissä (mg/kg)
| &lt;'''arvo'''&gt;
| &lt;arvo/menetelmä&gt;
|----
| Haitaton pitoisuus maassa (mg/kg)
| &lt;'''arvo'''&gt;
| &lt;arvo/menetelmä&gt;
|----
| Haitaton pitoisuus ilmassa (mg/m3)
| &lt;'''arvo'''&gt;
| &lt;arvo/menetelmä&gt;
|----
| Haitaton pitoisuus merivedessä (mg/l)
| &lt;'''arvo'''&gt;
| &lt;arvo/menetelmä&gt;
|----
|}

Haitattoman pitoisuuden oletetaan suojaavan 95 % vesiympäristön eliöistä arvioinnin perustuessa herkimmän eliölajin kroonisiin No Observed Effect Concentration (NOEC)- tai Effective Concentration 10 (EC10) -pitoisuuksiin. Käytetty arviointikerroin kuvaa aineiston luotettavuutta: pienen arviointikertoimen (<5) perusteella PNEC-arvoa voidaan pitää luotettavana. Suuri arviointikerroin kertoo riittävän aineiston ja toksisuustietojen puuttumisesta, jolloin PNEC-arvoja voidaan pitää karkeasti suuntaa-antavina. Vaikka vesistöjen ekologinen riskinarviointi keskittyy aineen pitoisuuteen vedessä ja sedimenteissä, kemiallisen aineen haitattomia pitoisuuksia on hyvä tarkastella myös maaperässä ja kaivoksen jätevedessä sekä muissa ympäristön osissa.

=== Mihin aineen haitaton pitoisuus perustuu? ===

Yhdisteiden haitaton pitoisuus on yleensä saatu laskennallisesti käyttämällä mm. lajiherkkyysjakaumaa. '''Arviointi perustuu useamman eliölajin vasteeseen'''. Lue aiheesta lisää MINERAn sivulta [[Vesistöjen ekologisten riskien arviointi#Yleisen PNECaq arvon johtaminen vesistöille]].

Taulukkoon 2 kuvataan haitattoman pitoisuuden arvioinnissa tulokseksi saatu alhaisin pitoisuus sekä herkin eliölaji, käytetyt testausmenetelmät ja lähdetiedot. 

'''Taulukko 2.''' Aineen haitattomat pitoisuudet (alhaisin tulos/laji) vedessä on arvioitu seuraavia pitoisuuksia käyttäen:

{| {{prettytable}}
| '''Eliö'''
| '''Vaste'''
| '''Tulos'''
| '''Menetelmä ja laji'''
|----
| Viherlevä ja vesikasvi
| Akuutti myrkyllisyys EC50 ja NOEC (mg/l, 72 h)
| EC50 pitoisuus
NOEC pitoisuus
| koesysteemi, aika, laji, viite*
|----
| Vesikirppu
| Akuutti myrkyllisyys EC50 (mg/l, 48 h)
| &lt;arvo&gt;
|  &lt;kuvaus&gt;
|----
| Kala
| Akuutti myrkyllisyys LC50 (mg/l, 96 h)
| &lt;arvo&gt;
|  &lt;kuvaus&gt;
|----
| Vesikirppu
| Krooninen vaikutukseton pitoisuus NOEC (mg/l)
| &lt;arvo&gt;
|  &lt;kuvaus&gt;
|----
| Kala
| Krooninen vaikutukseton pitoisuus NOEC (mg/l)
| &lt;arvo&gt;
|  &lt;kuvaus&gt;
|----
|}



=== Aineen biokertyminen ===

Vesieliöt säätelevät aineenvaihdunnallaan useimpien kaivosvesissä esiityvien metallien ja muiden epäorgaanisten yhdisteiden ottoa, joten niiden biokertyminen on yleensä vähäistä. Poikkeuksen muodostavat metyylielohopea ja kadmium, jotka rikastuvat ravintoverkoissa ja voivat aiheuttaa terveysvaikutuksia ja haittaa vesiekosysteemeille. Ks. myös [[Kaivostoiminnan vaikutukset eliöihin ja luonnon monimuotoisuuteen]].

Kemiallisen aineen biokertyvyystietoja voi hakea haitallisten aineiden tietokannoista, esimerkiksi ECHA:n rekisteröityjen aineiden tietokannasta, [http://echa.europa.eu/information-on-chemicals/registered-substances%20 ECHA].

'''Taulukko 3.'''

{| {{prettytable}}
| '''Biokertyvyyskerroin''' (Bcf, l/kg)
| &lt;'''arvo'''&gt;
|----
| Johtopäätös
|Tee johtopäätös biokertyvyyskertoimen perusteella aineen kertyvyydestä ja rikastumisesta ravintoketjuissa
|----
|}

=== Miten aine hajoaa ympäristössä? ===

Ympäristön kannalta huolestuttavimmat yhdisteet ovat pysyviä ja heikosti ympäristössä hajoavia aineita, jotka mahdollisesti myös kertyvät eliöstöön. Aineen päästyä ympäristöön sille altistuminen jatkuu pitkään ja haitalliset vaikutukset voivat ilmetä vasta pitkänkin ajan kuluttua aineen kerryttyä eliöihin ja ihmisiin. Epäorgaanisten yhdisteiden ja metallien osalta hajoavuuden merkitys on vähäinen tai olematon eikä sitä sovelleta samalla tavalla kuin orgaanisille yhdisteille. Sen sijaan epäorgaaniset yhdisteet ja metallit voivat muuttua normaaleissa ympäristöprosesseissa siten, että ne joko lisäävät tai vähentävät myrkyllisten ionien biokäytettävyyttä. Samasta syystä myös biokertyvyystietoja on käytettävä epäorgaanisten yhdisteiden kanssa varovaisesti (ks. http://www.kemikaalineuvonta.fi/fi/Saadosalue/CLP/Luokitus/Vaarallisuus-vesiymparistolle/Aineiden-luokitus).

Tietoja kemiallisen aineen pysyvyydestä ja hajoamisesta vesiympäristössä voi hakea haitallisten aineiden tietokannoista, esimerkiksi ECHA:n rekisteröityjen aineiden tietokannasta, http://echa.europa.eu/information-on-chemicals/registered-substances%20. Tiedot suositellaan kuvattavaksi taulukon 4 mukaisesti.

'''Taulukko 4.''' Aineen biohajoavuudesta kertovat tiedot.

{| {{prettytable}}
| 
| Tulos
| Menetelmä
|----
| Helposti biohajoava (”Ready Biodegradability”)
| 
| 
|----
| Luontaisesti biohajoava (”Inherent Biodegradility”)
| 
| 
|----
| Tunnetut hajoamistuotteet
| 
| 
|----
| Hydrolyysi
| 
| 
|----
| Muuta tietoa hajoamisesta, t½
| 
| 
|----
|}



==Viitteet==


<references/>

==Katso myös: KAVERI-mallin kaikki sivut==
{{KAVERI-malli}}