Luikonlahden humuksen haitta-ainepitoisuudet

Tämä sivu on tutkimus. Sivutunniste: Op_fi3444
Moderaattori:Ei ole (katso kaikki) Kuinka ryhtyä moderaattoriksi? Sivun edistyminen: Täysluonnos. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review).
Lisää dataa {{#opasnet_base_link:Op_fi3444}}

Pitoisuudet Humuksessa

Kaivostoiminnan merkittävin ja potentiaalisin maaperän pintaosia pilaava syy ja reitti on laskeuma ilmasta pölypäästönä. Pintamaasta otetut näytteet, tavallisesti sammal- ja humusnäytteet antavat alkuainepitoisuuksien lähtötason ilman kautta tapahtuvalle metallien kulkeutumiselle.

Prosessin kuvaus ja pölypäästöjen arviointi

Arvioitaessa haitta-aineiden leviämistä ja pitoisuuksien kasvua ympäristön maaperän pintaosissa, on tarkasteltava alueella käsiteltävien materiaalien ominaisuuksia ja mahdollisia leviämisreittejä. Erilaisia pölyämisen lähteitä ja pölyn kulkeutumista on käsitelty aiemmissa kappaleissa.

Luikonlahden kaivosalueella on tuotettu vuosien 1958–1983 aikana kupari-, nikkeli-, kobolttinikkeli-, sinkki- ja rikkirikasteita Outokumpu-tyypin malmiesiintymästä. Metallimalmin tuotannon loppupuolella rikastamolla aloitettiin talkin rikastaminen. Rikastushiekka-alueen, jonka pölyäminen on yksi suurin pölypäästön aiheuttaja, aines sisältää mm. arseenin, koboltin, kromin, kuparin, nikkelin, rikin ja sinkin kohonneita pitoisuuksia (Heikkinen & Räisänen 2009). Käsiteltävien materiaalien ominaisuuksien perusteella voidaan arvioida, että pölyämiselle alttiina olevien alueiden humuksen haitta-ainepitoisuudet saattavat nousta erityisesti edellä mainittujen alkuaineiden osalta. Kohonneita pitoisuuksia on havaittavissa suunnilleen 500 metrin säteellä päästölähteistä.

Numeroarvojen saamiseksi mm. ekologista riskinarviointia varten, alueelta otettiin humusnäytteitä, joiden analyysitulokset on koottu alle.

Mitatut humuksen haitta-ainepitoisuudet Luikonlahdella

Taulukossa 1 on esitetty Luikonlahden kaivosalueen humusnäytteiden kuivapainon metallien kokonais- ja helppoliukoistenpitoisuuksien mediaani, keskihajonta, minimi- ja maksimipitoisuus (mg-1 kg dw) sekä koko maan metallipitoisuuksien keskiarvo humukselle.

Arseeni

Humuksen kokonaisarseenipitoisuudet vaihtelivat välillä 0.92 - 68 mg/kg mediaanin ollessa 3.2 mg. Anomaaliset As pitoisuudet sijoittuvat keskeiselle toiminta-alueelle ja rikastushiekka altaan lähialueelle.

Koboltti

Luikonlahden humuksen Co pitoisuudet vaihtelevat 2.6 - 133 mg/kg ja mediaani on 10 mg/kg. Luikonlahden humuksen Co-pitoisuudet eivät ylitä pilaantuneen maan ylintä ohjearvoa ja alin ohjearvokin ylittyy vai yhdessä toiminta-alueen pohjoispuolelta otetussa näytteessä. Koboltin kynnysarvot ylittyvät toiminta-alueen läheisyydessä ja luontainen taustapitoisuus saavutetaan toimintaalueesta noin 500 m etäisyydellä. Koboltin alueellinen jakautuminen muistuttaa läheisesti nikkelin levinneisyyttä.

Kromi

Luikonlahden humus sisältää keskimäärin tavanomaista runsaammin kromia mediaanipitoisuuden ollessa 53 mg/kg. Ylimmän ohje-arvon ylittävät pitoisuudet ovat rikastamorakennusten läheisyydessä ja jäte-alueen pohjoisreunalla. Kokonaisuudessaan kynnysarvon ylitykset rajautuvat toiminta-alueelle.

Kupari

Luikonlahden humuksen kuparin kokonaispitoisuudet vaihtelivat välillä 20 - 680 mg/kg. Luikonlahden alueella mediaani pitoisuus on lähes kymmenkertainen koko Suomen vertailulukuun verrattuna. Humuksen suurimmat kuparipitoisuudet sijoittuvat vanhojen metallilouhosten ja läjitysalueiden läheisyyteen. Edelleen metallimalmin rikastus- ja lastaustoimintojen alueilla kuparipitoisuudet ovat suurimmillaan. Jätealueen länsipuolella on selvästi taustapitoisuuksia suuremmat Cu-pitoisuudet. Voimakkaimmin kuormittuneen alueen ulkopuolella noin 500 m etäisyydellä keskeisen toiminta-alueen ulkopuolella on vyöhyke, jossa pitoisuudet ovat selvästi anomaaliset mutta vähenevät asteittain etäisyyden toiminta-alueesta kasvaessa. Kynnysarvon alittavat Cu-pitoisuudet sijoittuvat yleensä yli 500 m etäisyydelle päästölähteestä.

Nikkeli

Humuksen nikkelin kokonaispitoisuudet vaihtelivat 7 - 596 mg/kg. Luikonlahden kohteen humusten Ni mediaanipitoisuus on 10 kertaa suurempi kuin koko Suomen vertailuluku. Ylemmän PIMA-ohjearvon (250 mg/kg) ylittävät Ni-pitoisuudet sijoittuvat keskeiselle malmin käsittelyn toiminta-alueelle mutta sen lisäksi jätealueen pohjoisosan lähialueelle. Alemman ohjearvon ylittäviä Ni-pitoisuuksia esiintyy satunnaisesti n. 1 km etäisyydellä suuren jätealueen lounaispuolella. Yleisesti kynnysarvot alittuvat kun etäisyys toimintaalueesta ylittää 500 m.

Rikki

Luikonlahden humuksen totaalirikkipitoisuus vaihteli 427 - 4830 mg/kg. Rikin mediaaniarvo 1550 mg/kg on lähellä koko maan keskiarvoa. Rikin alueellinen jakautuminen osoittaa, että keskimääräistä suuremmat rikkipitoisuudet sijoittuvat toiminta-alueelle tai sen läheisyyteen

Sinkki

Sinkin mediaanipitoisuus on yleensä humuksessa suurempi kuin muiden perusmetallien, sillä sinkki on kasveille hivenravinne. Luikonlahden humuksen Zn mediaanipitoisuus on 89 mg/kg. Maaperän sinkin kynnysarvot ylittyvät vain neljässä pisteessä Luikonlahden kaivosalueella. Ylin ohjearvo ylittyy kohdassa, johon on läjitetty varhaisimman toiminnan aikaista malmia.

Luikonlahden kaivosalueella humuksen As-, Co-, Cr-, Cu-, Ni-, V-, Fe-, Mg- ja Zn-pitoisuudet ovat moninkertaiset Suomen humusten keskimääräisiin pitoisuuksiin verrattuna. Kaivosalueen ympäristössä kaivostoimintaan liittyvien metallien pitoisuudet pienenevät, kun etäisyys toiminta-alueeseen kasvaa. Suurimmat pitoisuudet sijoittuvat pääsääntöisesti alle 500 metrin päähän pölypäästön aiheuttajasta. Humustutkimuksen perusteella humusnäytteen ja alla olevan kivennäismaan metallipitoisuuksien vastaavuus on heikko. Kivennäismaan suurin Co pitoisuus on eri pisteessä kuin humuksen suurin Co pitoisuus. Samoin suurin humuksen Cu pitoisuus on pisteessä, jonka kivennäismaan pitoisuudet eivät ole suuremmat kuin muissa pisteissä. Myöskin humuksen Ni pitoisuuksien yhteys kivennäismaan pitoisuuksiin on heikko.(Nikkarinen & Karlsson 2012)

Taulukko 1. Luikonlahden kaivosalueen humusnäytteiden kuivapainon metallien kokonais- ja helppoliukoistenpitoisuuksien mediaani, keskihajonta, minimi- ja maksimipitoisuus (mg-1 kg dw) sekä koko maan metallipitoisuuksien keskiarvo humukselle (Salminen et al. 2003). Taustapitoisuus on määritetty kaivosalueen ulkopuolelta otetuista humusnäytteistä.

'	Arseeni	Kadmium	Koboltti	Kromi	Kupari	Nikkeli	Lyijy	Seleeni	Sinkki	Vanadiini
KOKONAISPITOISUUDET
KAIVOSALUE (n=26)
Mediaani	13.30	0.47	23.6	139	126	161	28.1	0.64	152	48.65
Keskihajonta	17.69	0.49	18.41	179.1	158.3	171.5	13.2	0.48	100.8	41.27
Minimi	1.61	0.2	5.28	29.9	33.1	25.3	15.3	0.25	49.1	12.5
Maksimi	67.9	2.54	69.3	855	680	596	71.4	2.23	514	172
KAIVOSALUEEN LÄHIYMPÄRISTÖ (n=39)
Mediaani	2.68	0.41	6.6	43.4	53.1	32.2	30.9	0.25	76.2	28.5
Keskihajonta	3.86	0.2	6.66	54.24	101	32.56	10.9	0.33	35.18	26.11
Minimi	0.92	0.15	2.55	5.7	19.3	7.17	8.39	0.25	28.5	14
Maksimi	24	1.09	32.6	315	417	152	62.2	1.54	187	135
LIUKOISET PITOISUUDET
KAIVOSALUE (n= 26)
Mediaani	0.3	0.2	2.7	0.7	3.3	7.9	9.3	*	50.1	0.7
Keskihajonta	2	0.2	5.4	0.8	18.8	29.2	4.3	*	32.4	1.8
Minimi	0.3	0	0.7	0.1	0.1	1.8	1.7	*	9.9	0.1
Maksimi	13.1	1.3	23.2	4.3	109	144	22.4	*	155	9.9
KAIVOSALUEEN LÄHIYMPÄRISTÖ (n=39)
Mediaani	0.3	0.2	2.1	0.6	2	6.2	10.2	*	0.6	42.6
Keskihajonta	0.3	0.2	2.7	0.4	14.1	8.6	3.5	*	1.3	20.7
Minimi	0.3	0	0.7	0.1	0.1	1.8	1.7	*	0.1	9.9
Maksimi	2.1	0.7	15.7	2	65.4	42.9	17.2	*	8.4	89
TAUSTAPITOISUUDET
LUIKONLAHTI (n=2)
Kokonaispitoisuus	2.7	0.1	3	18.1	11.6	12.3	11.8	0.5	42.3	28.5
Liukoinen pit.	<1	0.7	2.7	<0.2	3.7	4.7	11.2	*	39	0.4
KOKO MAA
Kokonaispitoisuus	1.3	0.3	1.1	3.9	7.9	4.6	30.8	0.5	40.5	6.9

Katso myös

Muita Minera-projektin tuotoksia

Minera-mallin sovelluksia	· Luikonlahden tapaustutkimus · Luikonlahden sienitutkimusraportti
Muut	· Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt · Minera-hanke · MINERA Loppuseminaari · Kauppila T, Makkonen S, Komulainen H, Tuomisto JT: Metallikaivosalueiden ympäristöriskinarviointiosaamisen kehittäminen: MINERA-hankkeen loppuraportti. · Lehdistötiedote 15.4.2013 · Kohdekohtainen esimerkki · Lyhenteet ja määritelmät · Loppuraportti kokonaismalli · Kaivostoiminnan ympäristöterveysriskien arviointi (suojattu sivu) · Mallinnusohjelmat päästöjen arvioinnissa · Viitearvot · Talvivaaran kaivoksen terveysvaikutukset · Loppuraportti · Raportti · Yaran tapaustutkimus
Muita kaivostoimintaan liittyvää	· Vesijalanjälki · Hyvä kaivos pohjoisessa · Yhteiskuntatieteellinen kaivostutkimus Itä-Suomen yliopistossa · Teemasivu:Kaivostoiminnan vaikutusarviointi

Viitteet

Heikkinen, P.M., Räisänen, M.L. 2009. Trace metal and As solid-phase speciation in sulphide mine tailings - Indicators of spatial distribution of sulphide oxidation in active tailings impoundments. Applied Geochemistry 24, 1224-1237.

Nikkarinen M, Karlsson T. 2012. Yhteenvetoraportti Luikonlahden humustutkimuksista vv. 2010–2011. Minera projekti. Geologian tutkimuskeskus, Kuopio

Salminen, R.; Bogatyrev, I.; Chekushin, V.; Glavatskikh, S. P.; Gregorauskiene, V.; Niskavaara, H.; Selenok, L.; Tenhola, M.; Tomilina, O. 2003. Barents Ecogeochemistry - a large geochemical baseline study of heavy metals and other elements in surficial deposits, NW-Russia and Finland. In: Geological Survey of Finland, Current Research 2001-2002. Geological Survey of Finland. Special Paper 36. Espoo: Geological Survey of Finland, 45-52.

Aiheeseen liittyviä tiedostoja

<mfanonymousfilelist></mfanonymousfilelist>