Ero sivun ”Maaperä” versioiden välillä
Ei muokkausyhteenvetoa |
Ei muokkausyhteenvetoa |
||
| Rivi 1: | Rivi 1: | ||
{{ | {{metodi|edistyminen=täysluonnos}} | ||
{{ | {{Minera}} | ||
[[Luokka:Ympäristöpitoisuus]] | |||
[[Luokka:Maaperä]] | [[Luokka:Maaperä]] | ||
[[Luokka:Metallit]] | [[Luokka:Metallit]] | ||
[[Luokka: | [[Luokka:Ovariable]] | ||
[[ | :''Tämä sivu on menetelmä haitta-aineiden arviointiin maaperässä. Katso myös ohjesivu ja [[Maaperän pitoisuudet]], joka on osa alkuperäistä Minera-loppuraporttia. | ||
== | ==Kysymys== | ||
Mitä alkuaineiden pitoisuusmuutoksia kaivostoiminta aiheuttaa toiminta-alueen ympäristön maaperään? Mitä haitallisia aineita tulee arvioon sisällyttää? Miten haitallisten aineiden pitoisuusmuutoksia maaperässä lasketaan/määritetään? Miten arvioidaan maaperän pilaantumiseen liittyvä pohjaveden pilaantumisriski? Miten arvioidaan maaperän pilaantumiseen liittyvä terveysriski? | |||
==Vastaus== | |||
Kaivostoiminnan päästöjen vaikutus maaperään kaivosalueen ulkopuolella ('''maaperän kuormittuminen''' ja '''mahdollinen pilaantuminen''') ja siihen liittyvä '''ekotoksikologinen riski''' | Kaivostoiminnan päästöjen vaikutus maaperään kaivosalueen ulkopuolella ('''maaperän kuormittuminen''' ja '''mahdollinen pilaantuminen''') ja siihen liittyvä '''ekotoksikologinen riski''' ja '''terveysriski''' kaivosalueen ulkopuoliselle väestölle on arvioitava. | ||
Tässä tarkastellaan '''kaivosalueen ulkopuolisen ympäristön maaperää''', ei kaivosalueen maaperää; maaperän '''kuormittumisen arviointia''' ja siihen liittyvää '''terveysriskinarviota'''. | |||
===Päästöt maaperään kaivosalueelta=== | |||
Kaivosalueen ympäristön maaperään päätyy kaivostoimintaan liittyen päästöjä pääasiassa '''ilmasta pölylaskeumassa''' (kuivalaskeumana, sateen mukana). | Kaivosalueen ympäristön maaperään päätyy kaivostoimintaan liittyen päästöjä pääasiassa '''ilmasta pölylaskeumassa''' (kuivalaskeumana, sateen mukana). | ||
Pistemäisestä lähteestä tuleva päästö aiheuttaa tyypillisesti maaperään pitoisuusgradientin, jossa aineen pitoisuudet ovat suurimmat lähteen läheisyydessä ja pienenevät vähitellen etäisyyden kasvaessa. | Pistemäisestä lähteestä tuleva päästö aiheuttaa tyypillisesti maaperään pitoisuusgradientin, jossa aineen pitoisuudet ovat suurimmat lähteen läheisyydessä ja pienenevät vähitellen etäisyyden kasvaessa. | ||
Ratkaisevia tekijöitä pölypäästön leviämisessä ympäristöön on | |||
Ratkaisevia tekijöitä pölypäästön leviämisessä ympäristöön | |||
*'''pölyn hiukkaskokojakauma''' | *'''pölyn hiukkaskokojakauma''' | ||
*'''päästölähteen korkeus maaperästä''' | *'''päästölähteen korkeus maaperästä''' | ||
*'''ilmasto/sääolosuhteet''' (mm. vallitseva tuulen suunta) | *'''ilmasto/sääolosuhteet''' (mm. vallitseva tuulen suunta) | ||
*'''maasto-olosuhteet''' (mm. leviämisen esteet). | *'''maasto-olosuhteet''' (mm. leviämisen esteet). | ||
Pölypäästöjen leviämisestä ilmateitse ja sen määrittämisestä on yksityiskohtaisesti kohdassa .. (LINKKI) | |||
Jossakin määrin maaperään saattaa kaivosalueelta tulla päästöjä esimerkiksi '''pintavesien''' (sadevedet, lumen sulamisvedet) mukana, ja pintavedet saattavat kuljettaa päästöjä maan pinnalla paikasta toiseen. Näitä päästöjä on todennäköisemmin tärkeämpää tarkastella ja arvioida pintavesiin päätyvinä päästöinä (LINKKI) kuin maaperään jäävänä päästönä. Aineet ovat veteen liuenneina. Ne voivat sitoutua maaperään, mutta liikkuvat veden mukana. Jos kaivosalueen pintavedet on merkittävä kaivosaleen ympäristön maaperän puhtauteen vaikuttava tekijä, niiden osuus ja merkitys maaperän pilaajana on myös arvioitava. | |||
Pölypäästöjen leviämisestä ilmateitse ja sen määrittämisestä on yksityiskohtaisesti kohdassa .. (LINKKI | |||
Jossakin määrin maaperään saattaa kaivosalueelta tulla päästöjä esimerkiksi '''pintavesien''' (sadevedet, lumen sulamisvedet) mukana, ja pintavedet saattavat kuljettaa päästöjä maan pinnalla paikasta toiseen. Näitä päästöjä on todennäköisemmin tärkeämpää tarkastella ja arvioida pintavesiin päätyvinä päästöinä (LINKKI | |||
Kaivosalueen ympäristön maaperään päätyvien päästöjen merkitys alueen '''pohjaveden laatuun''' on myös arvioitava. | Kaivosalueen ympäristön maaperään päätyvien päästöjen merkitys alueen '''pohjaveden laatuun''' on myös arvioitava. | ||
Koska kaivoshankkeen suunnitteluvaiheessa asiaa joudutaan arvioimaan hieman erilaisen tiedon pohjalta kuin voidaan tehdä toimivan kaivoksen ympäristössä, arviointi on jaettu kahteen seuraavasti: | |||
==A. Kaivosalueen ympäristön maaperän kuormittuminen - arviointi kaivostoiminnan suunnitteluvaiheessa== | |||
== | |||
===Maaperään päätyvät päästöt=== | |||
Koska '''laskeuma ilmasta hiukkaspäästöinä''' on merkittävin ja potentiaalisin maaperää pilaava syy ja reitti, kaivostoiminnan suunnitteluvaiheessa arvio perustuu pölyn leviämisen ja sen laskeuman mallittamiseen ja arviointiin. Miten laajalle pöly/hiukkaset leviävät kaivosympäristössä ja mikä on siitä maaperään päätyvä laskeuma. | |||
* Määritä kaivosalueen ympäristön maaperän (pintamaan) alkuainekoostumus ('''perustilaselvitys'''). Perustilaselvitykseen on syytä sisällyttää myös muita aineita kuin epäorgaanisia aineita, jos on olettettavissa, että kaivostoiminnasta syntyy maaperään niiden päästöjä. Perustilaselvitys on taustatieto ja lähtötaso mahdollisten myöhempian muutosten toteamiseksi aineiden pitoisuuksissa maaperässä kaivostoiminnan aikana. | |||
Näytteet kerätään ja analysoidaan maaperän eri materiaaleista, joiden avulla toiminnan vaikutuksia myöhemmin seurataan. '''Pintamaa''' eli tavallisesti sammal- ja humusnäytteet antavat alkuainepitoisuuksien lähtötason ilman kautta tapahtuvalle metallien kulkeutumiselle. '''Pohjamaan''', tavallisimmin moreenin, kemian lähtötilannetiedot sisältyvät myös perustilaselvitykseen. Maaperään liittyvä MINERA-riskinarvio tehdään aineen pintamaassa olevien pitoisuuksien perusteella. Pintamaassa oleville aineille todennäköisimmin altistutaan. | Näytteet kerätään ja analysoidaan maaperän eri materiaaleista, joiden avulla toiminnan vaikutuksia myöhemmin seurataan. '''Pintamaa''' eli tavallisesti sammal- ja humusnäytteet antavat alkuainepitoisuuksien lähtötason ilman kautta tapahtuvalle metallien kulkeutumiselle. '''Pohjamaan''', tavallisimmin moreenin, kemian lähtötilannetiedot sisältyvät myös perustilaselvitykseen. Maaperään liittyvä MINERA-riskinarvio tehdään aineen pintamaassa olevien pitoisuuksien perusteella. Pintamaassa oleville aineille todennäköisimmin altistutaan. | ||
*Listaa ennakkotietojen perusteella potentiaaliset kaivostoimintaan liittyvät '''haitta-aineet'''. Ne ovat aineita, jotka saattavat päätyä kaivospäästöistä kaivosympäristön maaperään siinä määrin, että pitoisuuden voi olettaa kohoavan maaperässä pitkällä aikavälillä kaivoksen toimiessa. | *Listaa ennakkotietojen perusteella potentiaaliset kaivostoimintaan liittyvät '''haitta-aineet'''. Ne ovat aineita, jotka saattavat päätyä kaivospäästöistä kaivosympäristön maaperään siinä määrin, että pitoisuuden voi olettaa kohoavan maaperässä pitkällä aikavälillä kaivoksen toimiessa. | ||
Metallimalmikaivostoiminnan päästöt heijastavat tuotettavan malmin ja sivukivien kemiallista koostumusta. Nämä metallit ovat ensisijaisia riskinarvioon sisällytettäviä alkuaineita. Niiden lisäksi on arviointiin tarpeellista sisällyttää myös esiintymän assosiaatioon tai prosessiin kuuluvia muita mahdollisia haitallisia aineita. | Metallimalmikaivostoiminnan päästöt heijastavat tuotettavan malmin ja sivukivien kemiallista koostumusta. Nämä metallit ovat ensisijaisia riskinarvioon sisällytettäviä alkuaineita. Niiden lisäksi on arviointiin tarpeellista sisällyttää myös esiintymän assosiaatioon tai prosessiin kuuluvia muita mahdollisia haitallisia aineita. | ||
*Arvioi '''hiukkaslaskeuman määrä ja kemiallinen koostumus''', mitä aineita pölyssä/hiukkasissa maaperään päätyy. | *Arvioi '''hiukkaslaskeuman määrä ja kemiallinen koostumus''', mitä aineita pölyssä/hiukkasissa maaperään päätyy. | ||
*Arvioi/mallita '''päästön leviäminen kaivosympäristöön ja leviämisalue''', jolla aineen/päästön voi olettaa poikkeavan (merkittävästi) alueen taustapitoisuudesta. (LINKKI PÖLYN LEVIMISMALLIIN) | *Arvioi/mallita '''päästön leviäminen kaivosympäristöön ja leviämisalue''', jolla aineen/päästön voi olettaa poikkeavan (merkittävästi) alueen taustapitoisuudesta. (LINKKI PÖLYN LEVIMISMALLIIN) | ||
*Arvioi/mallita | *Arvioi/mallita | ||
**maaperään päätyvän '''päästön määrä ainekohtaisesti''', kvantitatiivisena (mg/ | **maaperään päätyvän '''päästön määrä ainekohtaisesti''', kvantitatiivisena (mg/m2 tms.) | ||
**aineen '''pitoisuus maaperässä''' päästöjen jälkeen (sisältää päästön aiheuttaman muutoksen pitoisuudessa). | **aineen '''pitoisuus maaperässä''' päästöjen jälkeen (sisältää päästön aiheuttaman muutoksen pitoisuudessa). LINKKI | ||
*Arvioi, mitkä aineet pölystä/hiukkasista '''liukenevat veteen''' ja mikä osa jää hiukkaseksi. Veteen liukeneva osuus siirtyy maaperään ja voi periaatteessa siirtyä esimerkiksi syötäviin keräilytuotteisiin (marjat, sienet, kasvit). Pöly sellaisenaan laskeutuu keräilytuotteiden pinnalle ja saattaa (pois huuhtomatta) aiheuttaa altistumista tuotteita syötäessä. (ONKOHAN TÄMÄ LIIAN VAIKEA ASIA ESITETTÄVÄKSI/ARVIOITAVAKSI?/HK.) | |||
{{comment|#(number): |Saattaa olla hieman liian monimutkaista|--[[User:Tkarlsso|Tkarlsso]] 05:30, 4 April 2012 (UTC)}} | |||
*Arvioi, | |||
===Maaperän kuormittumisen arviointi kaivostoiminnan suunnitteluvaiheessa=== | |||
Maaperän kuormittuminen aineella ja aineen pitoisuus maaperässä kuormittumisen jälkeen voidaan laskea seuraavalla kaavalla: | Maaperän kuormittuminen aineella ja aineen pitoisuus maaperässä kuormittumisen jälkeen voidaan laskea seuraavalla kaavalla: | ||
'''C _soil = C_ tausta + C_ lisäys''' | '''C _soil = C_ tausta + C_ lisäys''' | ||
*'''C _ tausta''' on aineen taustapitoisuus arvioitavassa ympäristössä (aineen pitoisuus perustilaselvityksessä tai vastaava relevantti aluetta edustava pitoisuustieto). | *'''C _ tausta''' on aineen taustapitoisuus arvioitavassa ympäristössä (aineen pitoisuus perustilaselvityksessä tai vastaava relevantti aluetta edustava pitoisuustieto). | ||
*'''C _lisäys''' on '''kaivostoiminnasta syntyvä lisäys''' aineen pitoisuuteen maaperässä. | *'''C _lisäys''' on '''kaivostoiminnasta syntyvä lisäys''' aineen pitoisuuteen maaperässä. | ||
'''C-soil-arvoa/pitoisuutta käytetään aineen vallitsevana potoisuutena maaperässä terveysriskin arviointiin.''' | '''C-soil-arvoa/pitoisuutta käytetään aineen vallitsevana potoisuutena maaperässä terveysriskin arviointiin.''' | ||
'''C_lisäyksen määrittäminen:''' | '''C_lisäyksen määrittäminen:''' | ||
Arvioitavan aineen pitoisuus pölyssä päätellään tässä vaiheessa oletuksella, että pölyn koostumus vastaa sen materiaalin koostumusta minkä käsittelystä pölypäästö aiheutuu. | Arvioitavan aineen pitoisuus pölyssä päätellään tässä vaiheessa oletuksella, että pölyn koostumus vastaa sen materiaalin koostumusta minkä käsittelystä pölypäästö aiheutuu. | ||
Pölylaskeuma arvioitavan alueen maaperään mallitetaan kavantitatiivisena (ensisijainen suositus, esim. mg/m2/vuosi). | Pölylaskeuma arvioitavan alueen maaperään mallitetaan kavantitatiivisena (ensisijainen suositus, esim. mg/m2/vuosi). | ||
Aiempien kaivosympäristötutkimuksien perusteella voidaan päätellä, että pölyn aiheuttamat maaperän pitoisuusmuutokset havaitaan selvimmin alle 1 km etäisyydellä keskeisestä toiminta-alueesta. Noin 80 % pölystä laskeutuu alle 500 m etäisyydelle päästölähteestä (OLISIKO NÄILLE HAVAINNOILLE MYÖS JOKIN KIRJALLINEN VIITE?). Jos oletetaan että loput 20 % laskeutuu alle 1 km etäisyydelle voidaan lisätyn haitta-ainekuormituksen vuosittainen määrä karkeasti arvioida myös aineen kokonaispäästöstä kaivosalueelta. Näiden kahden eri arviointitavan antamia tuloksia on syytä verrata toisiinsa, jos mlemmat laskelmat on mahdollista tehdä. | |||
{{comment|#(number): |Marian humusraportista ainakin näkyy, miten pitoisuudet ovat suurimmat alle 1km päässä lähteestä, taisi olla jopa alle 500m|--[[User:Tkarlsso|Tkarlsso]] 05:32, 4 April 2012 (UTC)}} | |||
Aiempien kaivosympäristötutkimuksien perusteella voidaan päätellä, että pölyn aiheuttamat maaperän pitoisuusmuutokset havaitaan selvimmin alle 1 km etäisyydellä keskeisestä toiminta-alueesta. Noin 80 % pölystä laskeutuu alle 500 m etäisyydelle päästölähteestä. Jos oletetaan että loput 20 % laskeutuu alle 1 km etäisyydelle voidaan | |||
Pölyämisen aiheuttamia '''tietyn alkuaineen pitoisuusmuutoksia maaperässä''' voidaan arvioida kaavalla | Pölyämisen aiheuttamia '''tietyn alkuaineen pitoisuusmuutoksia maaperässä''' voidaan arvioida kaavalla | ||
| Rivi 131: | Rivi 70: | ||
Jossa | Jossa | ||
*A= luontainen pitoisuus humuksessa (x mg/kg) | *A= luontainen pitoisuus humuksessa (x mg/kg) | ||
*B = prosessoinnin aiheuttama laskeuma/kk (x mg/kg) 500 m etäisyydelle / tuotettu rikaste (louhinta, murskaus,lastaus, kuljetus) | *B = prosessoinnin aiheuttama laskeuma/kk (x mg/kg) 500 m etäisyydelle / tuotettu rikaste (louhinta, murskaus,lastaus, kuljetus) | ||
| Rivi 137: | Rivi 75: | ||
A:na käytetään alueen perustilaselvityksestä saatua pitoisuustietoa. Jos sitä tietoa ei vielä ole, käytetään vastaavaa edustavaa tietoa maaperän taustapitoisuudesta. | A:na käytetään alueen perustilaselvityksestä saatua pitoisuustietoa. Jos sitä tietoa ei vielä ole, käytetään vastaavaa edustavaa tietoa maaperän taustapitoisuudesta (LINKKI). | ||
B ja C arvioidaan pölyämismallien ja pölyn koostumuksen perusteella (LINKKI). | |||
B ja C arvioidaan pölyämismallien ja pölyn koostumuksen perusteella | |||
===Pitoisuusmuutokset pohjavedessä=== | |||
Pohjaveden mukana kulkeutuvien haitta-aineiden vaikutuksia voidaan arvioida tarkastelemalla pohjaveden mukana kulkeutuvien haitta-aineiden reittejä ja määriä. (LINKKI KO. ASIAKOHTQAAN, JOS SELLAINEN TULEE). | |||
'''Pohjaveden pilaantumisriskiä''' voidaan arvioida '''Kd-arvojen''' perusteella. | '''Pohjaveden pilaantumisriskiä''' voidaan arvioida '''Kd-arvojen''' perusteella. | ||
Pohjaveden pilaantumisriskiä alkuaineille voidaan arvioida Kd-arvojen perusteella. Kd-arvojen perusteella lasketaan näytekohtaisesti kullekin alkuaineelle sallittu enimmäispitoisuus maaperässä, joka ei aiheuta pohjaveden pilaantumisriskiä kaavalla (Tarvainen & Jarva 2009): | |||
Kd-arvojen perusteella lasketaan näytekohtaisesti kullekin alkuaineelle sallittu enimmäispitoisuus maaperässä, joka ei aiheuta pohjaveden pilaantumisriskiä kaavalla (Tarvainen & Jarva 2009) | |||
SVPpv = (RfCpv * 10-3 * Kd) / DF | SVPpv = (RfCpv * 10-3 * Kd) / DF | ||
jossa | jossa | ||
*'''SVPpv''' = pohjaveden pilaantumisriskin perusteella määritetty sallittu enimmäispitoisuus maaperässä (mg/kg) | *'''SVPpv''' = pohjaveden pilaantumisriskin perusteella määritetty sallittu enimmäispitoisuus maaperässä (mg/kg) | ||
*'''RfCpv''' = pohjaveden sallittu enimmäispitoisuus alkuaineelle X (µg/l). Tarvainen & Jarva (2009)-tutkimuksessa on käytetty talousveden laatuvaatimuksia pienille yksiköille ja koboltin osalta WHO:n enimmäispitoisuutta juomavedelle (Ympäristöministeriö 2007) | |||
*'''RfCpv''' = pohjaveden sallittu enimmäispitoisuus alkuaineelle X (µg/l). Tarvainen & Jarva (2009)-tutkimuksessa | |||
*'''Kd''' = maa-vesi –jakautumiskerroin alkuaineelle X (l/kg) | *'''Kd''' = maa-vesi –jakautumiskerroin alkuaineelle X (l/kg) | ||
*'''DF''' = laimenemiskerroin huokosveden ja pohjaveden välillä. Oletusarvona on käytetty arvoa 1/10. | *'''DF''' = laimenemiskerroin huokosveden ja pohjaveden välillä. Oletusarvona on käytetty arvoa 1/10. | ||
PIMA-ohjeistukseen liittyvät ainekohtaiset SVPpv-arvot on Haitallisten aineiden tietokorteissa.<ref name = PIP>Reinikainen J. Maaperän kynnys- ja ohjearvojen määritysperusteet. Suomen Ympäristö 23 / 2007. Suomen ympäristökeskus, 2007</ref> | |||
PIMA-ohjeistukseen liittyvät ainekohtaiset SVPpv-arvot on Haitallisten aineiden tietokorteissa.<ref name = PIP>Reinikainen | |||
Pohjaveteen liittyvä terveysriskinarvio on kuvattu kohdassa Pitoisuudet pohjavedessä. (LINKKI) | Pohjaveteen liittyvä terveysriskinarvio on kuvattu kohdassa Pitoisuudet pohjavedessä. (LINKKI) | ||
== | ==B. Kaivosalueen ympäristön maaperän kuormittuminen - arviointi toimivan kaivoksen ympäristössä== | ||
Kaivoksen toiminnan aikana, ja sen jälkeen, aineiden pitoisuuksista kaivosalueen ympäristön maaperässä on toiminnan seuranta-ohjelmien mukaista pitoisuustietoa. Perustilaselvitykseen valittujen aineiden pitoisuudet tulee, toiminnasta, aineista ja päästömääristä riippuen määrittää seurantaan valitulla tavalla ja frekvenssillä. | Kaivoksen toiminnan aikana, ja sen jälkeen, aineiden pitoisuuksista kaivosalueen ympäristön maaperässä on toiminnan seuranta-ohjelmien mukaista pitoisuustietoa. Perustilaselvitykseen valittujen aineiden pitoisuudet tulee, toiminnasta, aineista ja päästömääristä riippuen määrittää seurantaan valitulla tavalla ja frekvenssillä. | ||
Toimivan kaivoksen riskinarvioon käytetään '''mitattua pitoisuustietoa maaperästä'''. Siltä osin kuin mitattu tieto ei kata riskinarviossa tarvittavaa tietoa, pitoisuuksia maaperässä voidaan/tulisi edelleen mallittaa. Mallitukseen toimivasta kaivoksesta on käytettävissä tarkempaa, todettua päästötietoa kuin on kaivostoiminnan suunitteluvaiheessa. | Toimivan kaivoksen riskinarvioon käytetään '''mitattua pitoisuustietoa maaperästä'''. Siltä osin kuin mitattu tieto ei kata riskinarviossa tarvittavaa tietoa, pitoisuuksia maaperässä voidaan/tulisi edelleen mallittaa. Mallitukseen toimivasta kaivoksesta on käytettävissä tarkempaa, todettua päästötietoa kuin on kaivostoiminnan suunitteluvaiheessa. | ||
Oleellista on määrittää/rajata aineelle '''pitoisuusvyöhyke kaivosympäristössä''', jonka sisällä aineen/aineiden pitoisuudet maaperässä ovat ympäröivästä taustasta koholla. Pistemäiset päästölähteet aiheuttavat ympäristönsä maaperään tyypillisesti '''pitoisuusgradientin''', jossa pitoisuudet ovat suurimmat päästölähteen läheisyydessä ja pitoisuus maaperässä laskee etäisyyden kasvaessa. | Oleellista on määrittää/rajata aineelle '''pitoisuusvyöhyke kaivosympäristössä''', jonka sisällä aineen/aineiden pitoisuudet maaperässä ovat ympäröivästä taustasta koholla. Pistemäiset päästölähteet aiheuttavat ympäristönsä maaperään tyypillisesti '''pitoisuusgradientin''', jossa pitoisuudet ovat suurimmat päästölähteen läheisyydessä ja pitoisuus maaperässä laskee etäisyyden kasvaessa. | ||
Pitoisuusvyöhyke on syytä jakaa alavyöhykkeisiin, jos pitoisuusgradientti on suuri, ja tehdä riskinarvio erikseen eri alavyöhykkeen pitoisuuksille. Arviointivyöhykkeitä määriteltäessä on syytä huomioida myös ihmisten potentiaalinen altistuminen maaperästä kyseisille aineille (asutus, keräilytuotteiden käyttö, mahdollinen maatalous jne.). | Pitoisuusvyöhyke on syytä jakaa alavyöhykkeisiin, jos pitoisuusgradientti on suuri, ja tehdä riskinarvio erikseen eri alavyöhykkeen pitoisuuksille. Arviointivyöhykkeitä määriteltäessä on syytä huomioida myös ihmisten potentiaalinen altistuminen maaperästä kyseisille aineille (asutus, keräilytuotteiden käyttö, mahdollinen maatalous jne.). | ||
===Maaperän kuormittumisen arviointi toimivan kaivoksen ympäristössä=== | |||
=== | |||
Toimivan kaivoksen ympäristön maaperän kuormittuminen arvioidaan aineen '''mitatuista pitoisuuksista''' kaivosympäristössä/arvioitavalla alueella. | Toimivan kaivoksen ympäristön maaperän kuormittuminen arvioidaan aineen '''mitatuista pitoisuuksista''' kaivosympäristössä/arvioitavalla alueella. | ||
*'''Aineen mitattua pitoisuutietoa maaperässä käytetään myös terveysriskin ja ekotoksisen riskin arvioon. LINKKI | |||
*'''Aineen mitattua pitoisuutietoa maaperässä käytetään myös terveysriskin ja ekotoksisen riskin arvioon. | |||
Jos maaperän kuormittuminen aineella (todettu lisäys maaperässä) on tarpeen määrittää erikseen, se voidaan päätellä kaavalla: | Jos maaperän kuormittuminen aineella (todettu lisäys maaperässä) on tarpeen määrittää erikseen, se voidaan päätellä kaavalla: | ||
C_ lisäys = C _soil - C_ tausta | C_ lisäys = C _soil - C_ tausta | ||
*'''C _lisäys''' on '''kaivostoiminnasta syntyvä lisäys''' aineen pitoisuuteen maaperässä. | *'''C _lisäys''' on '''kaivostoiminnasta syntyvä lisäys''' aineen pitoisuuteen maaperässä. | ||
*'''C_soil''' on aineen '''todettu pitoisuus maaperässä''' (mitattu pitoisuus, jos saatavilla). | *'''C_soil''' on aineen '''todettu pitoisuus maaperässä''' (mitattu pitoisuus, jos saatavilla). | ||
*'''C _ tausta''' on aineen '''taustapitoisuus arvioitavassa ympäristössä''' (aineen pitoisuus perustilaselvityksessä tai vastaava relevantti aluetta edustava pitoisuustieto). | *'''C _ tausta''' on aineen '''taustapitoisuus arvioitavassa ympäristössä''' (aineen pitoisuus perustilaselvityksessä tai vastaava relevantti aluetta edustava pitoisuustieto). | ||
'''C_soil-arvoa/pitoisuutta käytetään aineen vallitsevana potoisuutena maaperässä terveysriskin arviointiin.''' | '''C_soil-arvoa/pitoisuutta käytetään aineen vallitsevana potoisuutena maaperässä terveysriskin arviointiin.''' | ||
=== | ===Pitoisuusmuutokset pohjavedessä=== | ||
Arvioitavien aineiden pitoisuusmuutokset pohjavedessä arvioidaan toimivan kaivoksen ympäristössä samalla tavalla kuin kaivostoiminnan suunnitteluvaiheessa. (LINKKI) | |||
==Maaperässä olevan aineen terveysriskin arvio== | |||
Maaperään päätyviä päästöjä arvioidaan pilaantuneen maan riskinarvion periaatteiden mukaan. | Maaperään päätyviä päästöjä arvioidaan pilaantuneen maan riskinarvion periaatteiden mukaan. | ||
Ihminen saattaa altistua maaperässä (maa-aineksessa) olevalle epäpuhtaudelle | Ihminen saattaa altistua maaperässä (maa-aineksessa) olevalle epäpuhtaudelle | ||
*'''koskettamalla maata''' (iho kontakti, tai ainetta joutuu iholle) | *'''koskettamalla maata''' (iho kontakti, tai ainetta joutuu iholle) | ||
| Rivi 241: | Rivi 125: | ||
*'''syömällä alueelta kerättyjä keräilytuotteita ('''sienet, marjat, kasvit) | *'''syömällä alueelta kerättyjä keräilytuotteita ('''sienet, marjat, kasvit) | ||
*'''syömällä pilaantuneella maalla kasvatettua ravintoa''' (puutarhatuotteet, viljelykasvit) | *'''syömällä pilaantuneella maalla kasvatettua ravintoa''' (puutarhatuotteet, viljelykasvit) | ||
'''Terveysriskinarvio suositellaan tehtäväksi seuraavasti:''' | '''Terveysriskinarvio suositellaan tehtäväksi seuraavasti:''' | ||
*Valitse '''altistumistavat ja -reitit''', jotka toteutuvat (joista ihmiset altistuvat) kyseisessä kaivosympäristössä. Kaivos saattaa sijaita etäällä asutuksesta, jolloin esimerkiksi suora ihokontakti maahan ei ole merkittävä altistumistapa. | *Valitse '''altistumistavat ja -reitit''', jotka toteutuvat (joista ihmiset altistuvat) kyseisessä kaivosympäristössä. Kaivos saattaa sijaita etäällä asutuksesta, jolloin esimerkiksi suora ihokontakti maahan ei ole merkittävä altistumistapa. | ||
*Valitse kaivosympäristöstä '''vyöhykkeet/alue''', jolle arvio tehdään. Maaperässä todettu pitoisuus vaikuttaa sekä vyöhykkeen että altistumistapojen valintaan. Tavoitteena on arvioida epänormaaliin pitoisuuteen liittyvä terveysriski. | *Valitse kaivosympäristöstä '''vyöhykkeet/alue''', jolle arvio tehdään. Maaperässä todettu pitoisuus vaikuttaa sekä vyöhykkeen että altistumistapojen valintaan. Tavoitteena on arvioida epänormaaliin pitoisuuteen liittyvä terveysriski. | ||
*Kuvaa potentiaalinen '''altistuva väestö''' kyseisen maaperän epäpuhtauksille (lukumäärä, ikäjakauma) arvioitavalla alueella. | *Kuvaa potentiaalinen '''altistuva väestö''' kyseisen maaperän epäpuhtauksille (lukumäärä, ikäjakauma) arvioitavalla alueella. | ||
*Tee arvio ihmisten '''altistumisesta''' valituille haitta-aineille, kvantitatiivisena: | *Tee arvio ihmisten '''altistumisesta''' valituille haitta-aineille, kvantitatiivisena: | ||
*miten/missä mediumissa ihmiset altistuvat | *miten/missä mediumissa ihmiset altistuvat | ||
| Rivi 260: | Rivi 135: | ||
*arvio saadusta annoksesta, jos mahdollista (mg/kg/päivä tms.) tai | *arvio saadusta annoksesta, jos mahdollista (mg/kg/päivä tms.) tai | ||
*arvio siitä, missä määrin kaivokselta tuleva päästö lisää aineen saantia ihmisille | *arvio siitä, missä määrin kaivokselta tuleva päästö lisää aineen saantia ihmisille | ||
Laskentaohjelma maaperästä saatavan epäpuhtauden altistumisen arviointi/annoksen laskeminen on kohdassa (LINKKI). Laske maaperästä saatava annos eri altistumisreittejä siltä osin kuin käytettävissä olevat tiedot sallivat. | |||
Ihmisen terveysriski arvioidaan aineen kokonaispitoisuuden perusteella maa-aineksessa (tausta + siihen myöhemmin tullut lisä). Ihmisen terveysriskiä ei arvioida pelkälle maaperään tulleelle lisäkuormalle (added risk), koska aineen kokonaispitoisuus vaikuttaa terveysriskiin (ihmisten ei oleteta mukautuvan taustapitoisuuteen, vrt. ekotoksikologinen arvio). | |||
===Terveysriskin kuvaus:=== | |||
*Kuvaa terveysriskin suuruus aineelle edeten alla olevasta kohdasta toiseen vertailuarvojen ylittyessä. | |||
====Maaperän pitoisuuksien vertailu taustapitoisuuteen==== | |||
==== | |||
Vertaa maaperässä todettuja aineen pitoisuuksia alueen '''taustatasoon''' (perustilaselvitys). Ellei kyseisestä ympäristöstä ole perustilaselvityksen tietoja, yleiseen aluetta edustavaan taustatasoon luonnossa/maaperässä. | Vertaa maaperässä todettuja aineen pitoisuuksia alueen '''taustatasoon''' (perustilaselvitys). Ellei kyseisestä ympäristöstä ole perustilaselvityksen tietoja, yleiseen aluetta edustavaan taustatasoon luonnossa/maaperässä. | ||
Esitä poikkeamat taustasosta (esimerkiksi ylittää x-kertaisesti). | Esitä poikkeamat taustasosta (esimerkiksi ylittää x-kertaisesti). | ||
====Maaperän pitoisuuksien vertailu pilaantuneen maan ohjearvoihin==== | |||
==== | |||
Maaperän pilaantuneisuuden astetta voidaan arvioida vertaamalla maaperässä todettuja aineiden pitoisuuksia ns. PIMA-asetuksen<ref name=PIM>Valtioneuvoston asetus maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista. 214 / 2007. </ref> ohjearvoihin. Vertailusta saadaan samalla tietoa, ovatko pitoisuudet niin korkeita, että niillä saattaa olla ekotoksisia vaikutuksia tai niihin saattaa liittyä terveysriski. | Maaperän pilaantuneisuuden astetta voidaan arvioida vertaamalla maaperässä todettuja aineiden pitoisuuksia ns. PIMA-asetuksen<ref name=PIM>Valtioneuvoston asetus maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista. 214 / 2007. </ref> ohjearvoihin. Vertailusta saadaan samalla tietoa, ovatko pitoisuudet niin korkeita, että niillä saattaa olla ekotoksisia vaikutuksia tai niihin saattaa liittyä terveysriski. | ||
Asetuksessa on ohjearvoja on metalleille ja joukolle orgaanisia aineita. Ohjearvojen käyttöä ja tulkintaa on opastettu PIMA-asetukseen liittyvässä oppaassa. <ref name=PIO>Maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointi. Ympäristöhallinnon ohjeita 2. 2007. Ympäristöministeriö, 2007. </ref> Jos PIMA-asetuksessa ei ole aineelle ohjearvoja, arvioi terveysriski suoraan kohdan Todelliseen saantiin liittyvä terveysriski. (LINKKI) | |||
Asetuksessa on ohjearvoja on metalleille ja joukolle orgaanisia aineita. Ohjearvojen käyttöä ja tulkintaa on opastettu PIMA-asetukseen liittyvässä oppaassa. <ref name=PIO> | |||
*Vertaa aineen maaperässä todettua pitoisuutta aineen PIMA-asetuksen<ref name=PIM>Valtioneuvoston asetus maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista. 214 / 2007. </ref> '''kynnysarvoon''' maaperässä. | *Vertaa aineen maaperässä todettua pitoisuutta aineen PIMA-asetuksen<ref name=PIM>Valtioneuvoston asetus maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista. 214 / 2007. </ref> '''kynnysarvoon''' maaperässä. | ||
Kynnysarvo on aineen pitoisuus, jonka ylitys osoittaa, että pitoisuus on maaperässä koholla. Jos alueen yleinen taustapitoisuus on kynnysarvoa suurempi, vertailuun käytetään taustapitoisuutta. | Kynnysarvo on aineen pitoisuus, jonka ylitys osoittaa, että pitoisuus on maaperässä koholla. Jos alueen yleinen taustapitoisuus on kynnysarvoa suurempi, vertailuun käytetään taustapitoisuutta. | ||
*Jos kynnysarvo ylittyy, vertaa aineen maaperässä todettua pitoisuutta aineen PIMA-asetuksen '''alempaan ohjearvoon'''. | *Jos kynnysarvo ylittyy, vertaa aineen maaperässä todettua pitoisuutta aineen PIMA-asetuksen '''alempaan ohjearvoon'''. | ||
Alempi ohjearvo on pitoisuus, joka ylitettäessä ympäristö- ja terveysriskit ovat mahdollisia ja ne tulisi yksityiskohtaisemmin selvittää tarkennetulla riskinarviolla. <ref name=PIO/> Terveysperusteisesti asetettu alempi ohjearvo (ohjearvo '''(t)''') on pitoisuus, joka vastaa ihmisen altistumista maaperästä tasolla, josta ei pitäisi elinikäisenäkään altistumisena seurata vielä terveyshaittaa. | Alempi ohjearvo on pitoisuus, joka ylitettäessä ympäristö- ja terveysriskit ovat mahdollisia ja ne tulisi yksityiskohtaisemmin selvittää tarkennetulla riskinarviolla. <ref name=PIO/> Terveysperusteisesti asetettu alempi ohjearvo (ohjearvo '''(t)''') on pitoisuus, joka vastaa ihmisen altistumista maaperästä tasolla, josta ei pitäisi elinikäisenäkään altistumisena seurata vielä terveyshaittaa. | ||
Jos maan pilaantuneisuus on arvioitu aineen ekologisin perustein asetetulla ohjearvolla (ohjearvo (e)), tee vertailu sekä ohjearvo (e):llä että ohjearvo (t):llä. Ohjearvo (t) kuvastaa ihmisen terveysriskiä. | |||
Esitä turvamarginaali (ylitys, alitus) valittuun ohjearvoon/ohjearvoihin. (LINKKI RISKINKUVAUSOSIOON) | |||
Alempi ohjearvo on tarkoitettu ohjearvoksi maan tavanomaiselle käytölle (asuinalueet, yleinen ympäristö), johon kaivosalueen ulkopuolinen aluekin kuuluu. | Alempi ohjearvo on tarkoitettu ohjearvoksi maan tavanomaiselle käytölle (asuinalueet, yleinen ympäristö), johon kaivosalueen ulkopuolinen aluekin kuuluu. | ||
*Jos alempi ohjearvo ylittyy, vertaa aineen maaperässä todettua pitoisuutta PIMA-asetuksen '''ylempään ohjearvoon'''. <ref name = PIM/> <ref name = PIO/>. | *Jos alempi ohjearvo ylittyy, vertaa aineen maaperässä todettua pitoisuutta PIMA-asetuksen '''ylempään ohjearvoon'''. <ref name = PIM/> <ref name = PIO/>. | ||
Ylempi ohjearvo koskee teollisuusalueiden pilaantuneita maa-alueita, joilla sallitaan huomattavasti korkeammat aineen pitoisuudet maaperässä kuin muussa ympäristössä. Oletuksena on, että tavallinen väestö (vrt. työntekijät) ja erityisesti lapset eivät alueella oleskele. | Ylempi ohjearvo koskee teollisuusalueiden pilaantuneita maa-alueita, joilla sallitaan huomattavasti korkeammat aineen pitoisuudet maaperässä kuin muussa ympäristössä. Oletuksena on, että tavallinen väestö (vrt. työntekijät) ja erityisesti lapset eivät alueella oleskele. | ||
Tee vertailu maan pilaantuneisuutta kuvaavaan ylempään ohjearvoon (aineesta riippuen ohjearvo (e) tai (t) ja terveysperusteiseen ylempään ohjearvoon (t) . | |||
Esitä turvamarginaali (ylitys, alitus) valittuun ohjearvoon/ohjearvoihin. (LINKKI RISKINKUVAUSOSIOON) | |||
====Todelliseen saantiin liittyvä terveysriski==== | |||
==== | |||
Vertailu PIMA-ohjearvoihin kertoo karkeasti, onko aineen pitoisuus maaperässä niin suuri, että siihen voi liittyä terveysriski. Todellisen terveysriskin arviointiin tarvitaan kvantitatiivinen altistumisen arviointi aineelle, osana kokonaisaltistumisen arviointia. (LINKKI). Lisääkö altistuminen kyseisestä maaperästä ihmisen kokonaisaltistumista tasolle, josta voi seurata terveysriski? | Vertailu PIMA-ohjearvoihin kertoo karkeasti, onko aineen pitoisuus maaperässä niin suuri, että siihen voi liittyä terveysriski. Todellisen terveysriskin arviointiin tarvitaan kvantitatiivinen altistumisen arviointi aineelle, osana kokonaisaltistumisen arviointia. (LINKKI). Lisääkö altistuminen kyseisestä maaperästä ihmisen kokonaisaltistumista tasolle, josta voi seurata terveysriski? | ||
Laske ihmisen '''altistuminen maaperästä''' kyseiselle aineella eri altistumismediumeista ja –reittejä kohdan xx altistumisenarviointimallilla (LINKKI). Laske altistumiselle '''kokonaisannos''' (esim. mg/kg/päivä). | |||
Laske ihmisen '''altistuminen maaperästä''' kyseiselle aineella eri altistumismediumeista ja –reittejä | |||
Jos aine on syöpävaarallinen tee arvio syöpäriskistä erikseen. (LINKKI RISKINKUVAUSOSIOON) | Jos aine on syöpävaarallinen tee arvio syöpäriskistä erikseen. (LINKKI RISKINKUVAUSOSIOON) | ||
Tee riskien kuvaus kohdan Riskin kuvaus mukaan. (LINKKI RISKINKUVAUSOSIOON) | |||
==Perustelut ja taustatietoa== | |||
===Yleistä=== | |||
== | |||
Maaperän haitallisten ainesten pitoisuuteen vaikuttavat kohteen (Nikkarinen et al. 2008) | Maaperän haitallisten ainesten pitoisuuteen vaikuttavat kohteen (Nikkarinen et al. 2008) | ||
| Rivi 355: | Rivi 178: | ||
*'''taustapitoisuus''' | *'''taustapitoisuus''' | ||
*ilman, veden ja maaperän kautta tapahtunut '''ihmistoiminnan kuormitus''' | *ilman, veden ja maaperän kautta tapahtunut '''ihmistoiminnan kuormitus''' | ||
Riskinarvioinnin lähtöoletuksena on, että eliöt ovat sopeutuneet maaperän luontaisiin metallipitoisuuksiin, sillä metalleja esiintyy luontaisesti kaikkialla. Tämä ei koske kuitenkaan ihmistä ja terveysriskin arviota: ihmisen ei oleteta sopeutuneen metallien taustapaitoisuuksiin ympäristössä. Ihmisten terveysriksi arvioidaan metallin kokonaispitoisuudelle. | Riskinarvioinnin lähtöoletuksena on, että eliöt ovat sopeutuneet maaperän luontaisiin metallipitoisuuksiin, sillä metalleja esiintyy luontaisesti kaikkialla. Tämä ei koske kuitenkaan ihmistä ja terveysriskin arviota: ihmisen ei oleteta sopeutuneen metallien taustapaitoisuuksiin ympäristössä. Ihmisten terveysriksi arvioidaan metallin kokonaispitoisuudelle. | ||
Ominaista metallien luontaiselle esiintymiselle on epätasainen jakautuminen. Täten ihmistoiminnan aiheuttaman metallin lisäyksen haitanarviointi edellyttää kohteen taustapitoisuuden ja yleisimpien ominaispiirteiden tuntemista. | Ominaista metallien luontaiselle esiintymiselle on epätasainen jakautuminen. Täten ihmistoiminnan aiheuttaman metallin lisäyksen haitanarviointi edellyttää kohteen taustapitoisuuden ja yleisimpien ominaispiirteiden tuntemista. | ||
===Kohteellisen pitoisuustiedon koostaminen perustilaselvityksen yhteydessä=== | |||
Kaivoshanke on vaiheittain etenevä prosessi. Jo malminetsintä vaiheessa kertyy tietoa tutkimusalueen maaperästä ja kallioperästä. Yleensä viimeistään kaivospiirihakemusvaiheessa koostetaan ympäristötiedon '''perustilaselvitys''', jonka yhtenä tarkoituksena on antaa lähtötaso maaperän kemiasta seurantaohjelmia varten. Perustila selvitetään ennenkuin on ryhdytty ympäristöä merkittävästi muuttaviin toimenpiteisiin. | |||
Jo malminetsintä vaiheessa kertyy tietoa tutkimusalueen maaperästä ja kallioperästä. Yleensä viimeistään kaivospiirihakemusvaiheessa koostetaan ympäristötiedon '''perustilaselvitys''', jonka yhtenä tarkoituksena on antaa lähtötaso maaperän kemiasta seurantaohjelmia varten. Perustila selvitetään ennenkuin on ryhdytty ympäristöä merkittävästi muuttaviin toimenpiteisiin. | |||
Näytteet kerätään toiminnan arvioidulta vaikutusalueelta. Näytteet kerätään ja analysoidaan maaperän eri materiaaleista, joiden avulla toiminnan vaikutuksia myöhemmin seurataan. Pintamaa eli tavallisesti sammal- ja humusnäytteet antavat alkuainepitoisuuksien lähtötason ilman kautta tapahtuvalle metallien kulkeutumiselle. Pohjamaan, tavallisimmin moreenin, kemian lähtötilannetiedot sisältyvät myös perustilaselvitykseen. | Näytteet kerätään toiminnan arvioidulta vaikutusalueelta. Näytteet kerätään ja analysoidaan maaperän eri materiaaleista, joiden avulla toiminnan vaikutuksia myöhemmin seurataan. Pintamaa eli tavallisesti sammal- ja humusnäytteet antavat alkuainepitoisuuksien lähtötason ilman kautta tapahtuvalle metallien kulkeutumiselle. Pohjamaan, tavallisimmin moreenin, kemian lähtötilannetiedot sisältyvät myös perustilaselvitykseen. | ||
=== | ===Metallien määritysmenetelmistä=== | ||
Metallit voivat olla maaperässä pysyvässä ja heikosti kulkeutuvassa tai liukoisessa ja helpommin liikkuvassa muodossa. Haitta-aineiden olomuodosta riippuu, kuinka helposti ne ovat eliöstön saatavilla, tai kuinka helposti ne voivat lähteä kulkeutumaan olosuhteiden muuttuessa. (Nikkarinen et al. 2008) | Metallit voivat olla maaperässä pysyvässä ja heikosti kulkeutuvassa tai liukoisessa ja helpommin liikkuvassa muodossa. Haitta-aineiden olomuodosta riippuu, kuinka helposti ne ovat eliöstön saatavilla, tai kuinka helposti ne voivat lähteä kulkeutumaan olosuhteiden muuttuessa. (Nikkarinen et al. 2008) | ||
'''Biosaatavuus''' maa-aineksesta vaikuttaa merkittävästi myös ihmisen altistumuiseen: montako prosenttia aineesta lopulta irtoaa maa-aineksesta/imeytyy elimistöön. Koska useimmiten sitä ei tiedetä, oletusarvoksi biosaatavuudelle riskinarviossa asetetaan 100 %. | |||
'''Biosaatavuus''' maa-aineksesta vaikuttaa merkittävästi myös ihmisen altistumuiseen: montako prosenttia aineesta lopulta irtoaa maa-aineksesta/imeytyy elimistöön. Koska useimmiten sitä ei tiedetä, oletusarvoksi biosaatavuudelle riskinarviossa asetetaan 100 %. | |||
====Kokonaispitoisuuden analysointi==== | ====Kokonaispitoisuuden analysointi==== | ||
Maaperän kuparin, nikkelin, koboltin ja sinkin kokonaispitoisuudet määritetään yleisimmin alle 2 mm raekokofraktiosta happouutosta. | Maaperän kuparin, nikkelin, koboltin ja sinkin kokonaispitoisuudet määritetään yleisimmin alle 2 mm raekokofraktiosta happouutosta. | ||
*Yleisin kivennäismaille käytetty uuttomenetelmä on '''kuningasvesiliuotus.''' Menetelmä perustuu ISO 11466 – standardiin. Kuningasvesi uuttaa suurimmaksi osaksi sulfideihin, trioktaedrisiin kiilteisiin (esim. biotiittiin), savimineraaleihin, suolamineraaleihin ja sekundäärisaostumiin sitoutuneet alkuaineet (Dolezal et al. 1968, Niskavaara 1995). Metallien osalta kuningasvesiliuotuksen voidaan katsoa kuvastavan maaperän kokonaispitoisuutta riittävän hyvin. | |||
*Runsaasti eloperäistä ainesta sisältäville näytteille suosituin kokonaispitoisuuden määrityksessä käytetty hajotusmenetelmä on mikroaaltouunitehosteinen '''typpihappouutto''' (US EPA 3051). Happohajotuksen jälkeen metallien mittaaminen uutteesta tehdään tavallisimmin ICP-AES tai ICP-MS laitteella. Viimeksi mainitulla laitteella pystytään määrittämään luotettavasti pieniä pitoisuuksia. | |||
Yleisin kivennäismaille käytetty uuttomenetelmä on '''kuningasvesiliuotus.''' Menetelmä perustuu ISO 11466 – standardiin. Kuningasvesi uuttaa suurimmaksi osaksi sulfideihin, trioktaedrisiin kiilteisiin (esim. biotiittiin), savimineraaleihin, suolamineraaleihin ja sekundäärisaostumiin sitoutuneet alkuaineet (Dolezal et al. 1968, Niskavaara 1995). Metallien osalta kuningasvesiliuotuksen voidaan katsoa kuvastavan maaperän kokonaispitoisuutta riittävän hyvin. | *Kokonaispitoisuuksien vertailu ja päätelmät on tarkoituksenmukaista tehdä saman maakerroksen, maalajin ja yhtenevän määritysmenetelmän kesken. Pilaantuneen maan asetuksen kynnys ja ohjearvot perustuvat alle 2 mm fraktioon ja kuningasvesiuuttoon. | ||
Runsaasti eloperäistä ainesta sisältäville näytteille suosituin kokonaispitoisuuden määrityksessä käytetty hajotusmenetelmä on mikroaaltouunitehosteinen '''typpihappouutto''' (US EPA 3051). Happohajotuksen jälkeen metallien mittaaminen uutteesta tehdään tavallisimmin ICP-AES tai ICP-MS laitteella. Viimeksi mainitulla laitteella pystytään määrittämään luotettavasti pieniä pitoisuuksia. | |||
Kokonaispitoisuuksien vertailu ja päätelmät on tarkoituksenmukaista tehdä saman maakerroksen, maalajin ja yhtenevän määritysmenetelmän kesken. Pilaantuneen maan asetuksen kynnys ja ohjearvot perustuvat alle 2 mm fraktioon ja kuningasvesiuuttoon. | |||
====Saatavan metallipitoisuuden analysointi==== | ====Saatavan metallipitoisuuden analysointi==== | ||
Yleisesti käytetty menetelmä maan pintanäytteille on laimea '''bariumkloridiuutto''' 0,1 M BaCl2 + EDTA. Menetelmää käytetään humusnäytteille liuottamaan partikkelien pintaan fysikaalisesti adsorboituneita ioneja. Metsäntutkimuslaitoksen käyttämä menetelmä on 0,1 M BaCl2 + EDTA (7,5 g humus/150 ml). | Yleisesti käytetty menetelmä maan pintanäytteille on laimea '''bariumkloridiuutto''' 0,1 M BaCl2 + EDTA. Menetelmää käytetään humusnäytteille liuottamaan partikkelien pintaan fysikaalisesti adsorboituneita ioneja. Metsäntutkimuslaitoksen käyttämä menetelmä on 0,1 M BaCl2 + EDTA (7,5 g humus/150 ml). | ||
Toinen kansainvälisesti yleisesti käytetty heikkouuttomenetelmä on 1 M '''ammoniumasetaattiuutto''' pH 4,5, missä kiinteä näyte : uuttoliuossuhde on joko 1:5 tai 1:10.MTT:n seurannoissa käyttämä menetelmä peltomaille on ammoniumasetaattiuutto pH 4,65 + EDTA. Uutossa liukenevat näytetyypin mukaan vaihdellen sekä fysikaalisesti, että kemiallisesti maarakeiden pintaan adsorboituneet ionit, liukoiset suolat, karbonaatit ja puolikiteiset raudan, alumiinin ja mangaanin sekä muiden metallien hydroksidisaostumat (Dolezal et al. 1968, Dold 2001, Räisänen 1997). | Toinen kansainvälisesti yleisesti käytetty heikkouuttomenetelmä on 1 M '''ammoniumasetaattiuutto''' pH 4,5, missä kiinteä näyte : uuttoliuossuhde on joko 1:5 tai 1:10.MTT:n seurannoissa käyttämä menetelmä peltomaille on ammoniumasetaattiuutto pH 4,65 + EDTA. Uutossa liukenevat näytetyypin mukaan vaihdellen sekä fysikaalisesti, että kemiallisesti maarakeiden pintaan adsorboituneet ionit, liukoiset suolat, karbonaatit ja puolikiteiset raudan, alumiinin ja mangaanin sekä muiden metallien hydroksidisaostumat (Dolezal et al. 1968, Dold 2001, Räisänen 1997). | ||
Suositeltavaa kohteellisessa ihmisten ja eliöiden metalleille altistumisen ja vaikutusten arvioinnissa on käyttää heikkouutolla saatua maaperän metallipitoisuutta kokonaispitoisuuden lisäksi, jos mittaustulokset on käytettävissä tai mahdollista hankkia. | |||
===Luontaisia taustapitoisuuksia=== | |||
Metallien alueellisesta vaihtelusta ympäristön eri materiaaleissa on tuotettu laajasti tietoa. Geologian tutkimuskeskus (GTK) on kerännyt systemaattisesti tietoja alkuaineiden pitoisuuksista eri maalajeissa. | |||
Koko maan kattavat kartoitukset sisältävät tietoja metallien pitoisuuksista Suomen yleisimmässä maalajissa '''moreenissa''' (Koljonen 1992, Salminen 1995). Suomen harjujen ja reunamuodostumien kartoitusohjelma kattaa karkealajitteisten mineraalimaalajien alkuainepitoisuudet (Salminen et al. 2007). | |||
Taajamageokemialliset GTK:n taustapitoisuuskartoitukset ovat tuottaneet tarkentavaa lisätietoa useiden '''kaupunkien ja asutuskeskusten''' alkuainepitoisuuksista mukaan lukien metallit. Tämä aineisto on ollut pohjana GTK ja Suomen ympäristökeskuksen toteuttamassa valtakunnallisessa taustapitoisuusrekisterissä TAPIR. Eri provinssien tilastolliset tunnusluvut ovat saatavilla internetistä http://www.gtk.fi/tapir. | |||
Maa- ja elintarviketeollisuuden tutkimuskeskus (MTT) on kartoittanut kattavasti '''peltojen''' alkuainepitoisuuksia kansallisissa seurantaohjelmissa (Erviö et al. 1990, Mäkelä-Kurtto, 2007). Lisäksi erillistutkimukset ovat tuottaneet tietoa peltojen metallipitoisuuksista (Hatakka et.al 2007). | |||
Metsäntutkimuslaitoksen (Metla) nk. valtakunnallisessa '''metsäinventoinnissa''' on 488 pysyvää tutkimuspistettä, joista on otettu näytteitä vuosina 1986-1989 ja 1995 (Tamminen 2004). Metla on lisäksi tutkinut metallilaskeumaa '''metsäsammalnäytteistä''' 1980 puolivälistä alkaen (Piispanen 2006). | |||
Vertailutietoa pinta- ja pohjamaan metallipitoisuuksien vaihtelusta pohjoismaissa ja Baltian alueella löytyy myös Baltic Soil Survey tutkimuksen tuloksista. (Tarvainen ja Kuusisto 1999, Reiman et. al 2003). Koko Eu:n laajuista alueellista vertailutietoa löytyy FOREG projektin tuottamana (Salminen et al. 2005). | |||
====Maaperän metallien kokonaispitoisuudet ja riskinarviointi==== | ====Maaperän metallien kokonaispitoisuudet ja riskinarviointi==== | ||
Yleisenä tapana on analysoida näytteen alle 2 mm lajitteesta alkuaineen kuningasveteen liukeneva osa. Kuningasveteen liuenneiden metallien pitoisuudet kuvastavat lähinnä metallien kokonaismäärää maaperässä. Siitä kaikki ei ole eliöstön saatavilla. Osa ympäristön metallien kokonaismäärästä on sitoutunut maaperän olosuhteissa pysyviin yhdisteisiin. Merkittävää maaperän metalleille altistumista ei tapahdu niin kauan kun metallit pysyvät maaperässä liukenemattomassa kiinteässä muodossa. Maaperän metallien kokonaispitoisuudet eivät täten ole paras lähtötieto riskinarviointiin mutta useimmin tieto, joka on käytettävissä. | Yleisenä tapana on analysoida näytteen alle 2 mm lajitteesta alkuaineen kuningasveteen liukeneva osa. Kuningasveteen liuenneiden metallien pitoisuudet kuvastavat lähinnä metallien kokonaismäärää maaperässä. Siitä kaikki ei ole eliöstön saatavilla. Osa ympäristön metallien kokonaismäärästä on sitoutunut maaperän olosuhteissa pysyviin yhdisteisiin. Merkittävää maaperän metalleille altistumista ei tapahdu niin kauan kun metallit pysyvät maaperässä liukenemattomassa kiinteässä muodossa. Maaperän metallien kokonaispitoisuudet eivät täten ole paras lähtötieto riskinarviointiin mutta useimmin tieto, joka on käytettävissä. | ||
Maaperässä saatavilla olevia helppoliukoisia metallipitoisuuksia on tavallisesti arvioitu käyttäen heikkouuttoja. Kansainvälisesti yleisesti käytetty menetelmä on 1 M ammoniumasetaattiuutto pH 4,5. | Maaperässä saatavilla olevia helppoliukoisia metallipitoisuuksia on tavallisesti arvioitu käyttäen heikkouuttoja. Kansainvälisesti yleisesti käytetty menetelmä on 1 M ammoniumasetaattiuutto pH 4,5. | ||
Katso myös : http://fi.opasnet.org/fi_wiki/images/c/c7/Finmerac-raportti.pdf s. 95-100. | Katso myös : http://fi.opasnet.org/fi_wiki/images/c/c7/Finmerac-raportti.pdf s. 95-100. | ||
=== | ===Haitta-aineiden kulkeutuminen=== | ||
Haitta-aineiden kulkeutuminen maaperän pintaosista syvemmälle riippuu maalajista ja haitta-aineen kulkeutumisominaisuuksista. Vesi on erilaisten kemiallisten ainesten pääasiallinen kulkeutumisväline. | |||
'''Maaperän koostumus''' on yksi merkittävä tekijä potentiaalisten haitta-aineiden liikkumiselle ja pidättymiselle maa-ainekseen. Haitta-aineita pidättävät maaperässä erityisesti orgaaninen aines, metallien (esim. Fe, Al, Mn) muodostamat saostumat ja savimineraalit. Myös maa-aineksen raeokoko vaikuttaa suoraan sen ominaispinta-alaan. Partikkelien pienentyessä ominaispinta-ala kasvaa, joka lisää mahdollista haitta-aineiden kiinnittymispinta-alaa. (Blume & Brümmer 1987) | '''Maaperän koostumus''' on yksi merkittävä tekijä potentiaalisten haitta-aineiden liikkumiselle ja pidättymiselle maa-ainekseen. Haitta-aineita pidättävät maaperässä erityisesti orgaaninen aines, metallien (esim. Fe, Al, Mn) muodostamat saostumat ja savimineraalit. Myös maa-aineksen raeokoko vaikuttaa suoraan sen ominaispinta-alaan. Partikkelien pienentyessä ominaispinta-ala kasvaa, joka lisää mahdollista haitta-aineiden kiinnittymispinta-alaa. (Blume & Brümmer 1987) | ||
'''Hapetus-pelkistys-potentiaali''' (redox -potentiaali) ja '''pH''' ovat maa-aineksen tärkeitä ominaisuuksia erityisesti metallisten haitta-aineiden liukoisuuden ja kulkeutumisen kannalta. Yleisesti ottaen metallien liukoisuus on voimakkainta happamissa pekistävissä olosuhteissa. pH:lla on redox-potentiaalia suurempi merkitys (Chuan et al. 1996). Redox ja pH –olosuhteiden muuttuessa esimerkiksi pohjaveden pinnan tason vaihdellessa ja pH:n laskiessa maaperään sitoutuneet haitta-aineet voivat lähteä uudelleen liikkeelle. | '''Hapetus-pelkistys-potentiaali''' (redox -potentiaali) ja '''pH''' ovat maa-aineksen tärkeitä ominaisuuksia erityisesti metallisten haitta-aineiden liukoisuuden ja kulkeutumisen kannalta. Yleisesti ottaen metallien liukoisuus on voimakkainta happamissa pekistävissä olosuhteissa. pH:lla on redox-potentiaalia suurempi merkitys (Chuan et al. 1996). Redox ja pH –olosuhteiden muuttuessa esimerkiksi pohjaveden pinnan tason vaihdellessa ja pH:n laskiessa maaperään sitoutuneet haitta-aineet voivat lähteä uudelleen liikkeelle. | ||
====Pohjavesivaikutus==== | ====Pohjavesivaikutus==== | ||
Syvemmällä olevan maaperän haitta-ainepitoisuudet saattavat muuttua pohjaveden vaikutuksen johdosta. Maaperä saattaa pidättää pohjaveden mukana kuljettamia haitta-aineita esimerkiksi niiden saostuessa. Saostumista tapahtuu erityisesti karkeammissa lajittuneissa maalajeissa, joissa happea on saatavilla. | Syvemmällä olevan maaperän haitta-ainepitoisuudet saattavat muuttua pohjaveden vaikutuksen johdosta. Maaperä saattaa pidättää pohjaveden mukana kuljettamia haitta-aineita esimerkiksi niiden saostuessa. Saostumista tapahtuu erityisesti karkeammissa lajittuneissa maalajeissa, joissa happea on saatavilla. | ||
Hienojakoisessa maalajissa haitta-aineita sitoutuu erityisesti savimineraaleihin. | Hienojakoisessa maalajissa haitta-aineita sitoutuu erityisesti savimineraaleihin. | ||
Tarkkaa pohjaveden aiheuttaman haitta-aineiden vaikutusta maaperään on vaikea laskea, mutta vaikutuksia voidaan arvioida tarkastelemalla pohjaveden mukana kulkeutuvien haitta-aineiden reittejä ja määriä. | Tarkkaa pohjaveden aiheuttaman haitta-aineiden vaikutusta maaperään on vaikea laskea, mutta vaikutuksia voidaan arvioida tarkastelemalla pohjaveden mukana kulkeutuvien haitta-aineiden reittejä ja määriä. | ||
===PIMA-asetus ja -ohjeet=== | |||
Ns. '''PIMA-asetus'''<ref name = PIM/> , siihen liittyvä opas<ref name = PIO/> ja Maaperän kynnys- ja ohjearvojen määritysperusteet<ref name = PIP/> ohjeistavat maan '''pilaantuneisuuden arviointia''' pilaantuneen maan kunnostustarpeita varten. | |||
Arvio perustuu aineen aiheuttamaan '''ekotoksiseen haittaan''' ja '''ihmisen terveysriskiin'''. Oppaassa ohjeistetaan altistumisen ja riskinarviointia, pitkälle samojen periaatteiden mukaan kuin tässä MINERA-mallissa. Maan pilaantuneisuuden arviointi perustuu aineen pitoisuuteen maaperässä; '''taustapitoisuuden''', '''kynnysarvon''', '''alemman ohjearvon''' ja '''ylemmän ohjearvon''' käyttöön. | |||
PIMA-asetuksen terveysperusteinen ohjearvo on asetettu tietyllä sovellusoppaassa kuvatulla keskimääräisellä ihmisen altistumistavalla kullekin aineelle, laskien takaperin alimmasta haitalliseksi tiedetystä annoksesta (ihmiselle tai koe-eläimille). Siten ohjearvovertailu antaa karkean kuvan, ovatko aineen maaperässä todetut pitoisuudet tasolla, jotka ylittävät altistumisen tavanomaisen turvamarginaalin ja riski terveyshaittoihin alkaa kasvaa. | |||
Ohjearvot sisältävät aineen ei-karsinogeenisille vaikutuksille useimmiten 100-kertaisen turvamarginaalin, joten ohjearvon lievä ylitys ei merkitse välitöntä terveysriskiä. | |||
Jos ohjearvo ylittyy, PIMA-ohjeistuksessakin suositellaan aineen yksikohtaisempaa arviointia ('''tarkennettu riskinarvio'''; altistumisen/saanti kvantitatiivinen määrittäminen ja saantiin liittyvä terveysriski) todellisen terveysriskin arvioimiseksi. | |||
PIMA-oppaaseen liittyvässä julkaisussa/oppaassa Maaperän kynnys- ja ohjearvojen määritysperusteet<ref name=PIP/> kuvataan yksityiskohtaisesti ohjearvojen määritysperusteet ja tapa ja se sisältää usealla tavalla hyödyllistä tietoa myös aineiden terveysriskin arviointiin. Siinä olevat haitallisten aineiden '''tietokortit''' sisältävät ainekohtaista tietoa sen esiintymisestä maaperässä, ympäristökemiaa, tietoa toksisuudesta ja yksityiskohtaiset tiedot toksisuustietoperustasta, mihin kunkin aineen ohjearvot perustuvat, sekä toksisuuden että ekotoksisuuden osalta. | |||
=== | ===Terveysriskistä=== | ||
Kaivostoiminnan päästöt sisältävät alkuaineita (metalleja), jotka ovat alkuaineina pysyviä luonnossa. Siten toistuvat päästöt kaivoksen toiminnan aikana lisäävät niiden kuormaa maaperässä kumulatiivisesti. Maaperä on pysyvä altistumisen lähde epäpuhtauksille. Aineen pitoisuuden mittaaminen maaperästä antaa aina näytteenottohetken tilanteen arvioitavaksi. | |||
Ihmisten altistuminen maaperään päätyneille epäpuhtauksille on suurinta aivan kaivoksen välittömässä ympäristössä, jos siinä asutaan tai oleskellaan pysyvämmin. Siten terveysriskikin olisi suurinta aivan kaivoksen lähiympäristössä. Maaperän epäpuhtaudet, erityisesti epäorgaanisille aineille, eivät useimmiten muodosta merkittävää terveysriskiä ihmisille, koska altistuminen maaperävälitteisesti jää vähäiseksi. | |||
====Kysymys näistä?==== | |||
( MAHTAAKO TÄSSÄ LUETTELOSSA OLLA VIELÄ JOTAIN RELEVANTTEJA KOHTIA, JOISTA TULISI JOTAIN TÄHÄN? USEIMPIA KAI ON SIVUTTU TÄSSÄ TAI JO JOSSAIN MUUALLA? ONKO TUO BIOSAATAVUUDEN ARVIOINTI KATETTU SITEN KUIN VOIDAAN TEHDÄ. TUKLEEKO EKOTOKSIKOLOGIAN PUOLELLA ASIASTA LISÄÄ. AIHETTA EI KÄSITELLÄ TERVEYSVAIKUTUSTEN NÄKÖKULMASTA TÄSSÄ ENEMPÄÄ KUIN ON NYT KÄSITELTY/28.3.2012/HK) | |||
*luontaisen taustapitoisuuden arviointi (added risk) | |||
**GTK:n aineistot | |||
**Perustilaselvitys | |||
**Finmerac-raportti | |||
**Tapir | |||
*toiminnan aikainen metallikuormitus (RHK yms. pölyäminen, kuljetuksen päästöt...) | |||
**pohjavesivaikutus | |||
*mineraalipölyä > liukoisuus? | |||
**vrt. taajamien tulokset | |||
**humuksen heikkouutto vs. totaalipitoisuudet | |||
*biosaatavuuden arviointi | |||
*uuttomenetelmät saatavuuden arvioinnissa | |||
*pohjamaa/pintamaa | |||
jne. | |||
==Viitteet== | |||
<references/> | |||
==Katso myös== | |||
* [[Valtioneuvoston asetus maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista]] | |||
* [[Kaivostoiminnan haitta-aineet pohjavedessä]] | |||
* [[Maaperän haitta-aineiden ekologiset riskit]] | |||
Versio 27. maaliskuuta 2013 kello 07.15
| Moderaattori:Ei ole (katso kaikki) Kuinka ryhtyä moderaattoriksi? Sivun edistyminen: täysluonnos. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review). |
| Lisää dataa
|
- Tämä sivu on menetelmä haitta-aineiden arviointiin maaperässä. Katso myös ohjesivu ja Maaperän pitoisuudet, joka on osa alkuperäistä Minera-loppuraporttia.
Kysymys
Mitä alkuaineiden pitoisuusmuutoksia kaivostoiminta aiheuttaa toiminta-alueen ympäristön maaperään? Mitä haitallisia aineita tulee arvioon sisällyttää? Miten haitallisten aineiden pitoisuusmuutoksia maaperässä lasketaan/määritetään? Miten arvioidaan maaperän pilaantumiseen liittyvä pohjaveden pilaantumisriski? Miten arvioidaan maaperän pilaantumiseen liittyvä terveysriski?
Vastaus
Kaivostoiminnan päästöjen vaikutus maaperään kaivosalueen ulkopuolella (maaperän kuormittuminen ja mahdollinen pilaantuminen) ja siihen liittyvä ekotoksikologinen riski ja terveysriski kaivosalueen ulkopuoliselle väestölle on arvioitava. Tässä tarkastellaan kaivosalueen ulkopuolisen ympäristön maaperää, ei kaivosalueen maaperää; maaperän kuormittumisen arviointia ja siihen liittyvää terveysriskinarviota.
Päästöt maaperään kaivosalueelta
Kaivosalueen ympäristön maaperään päätyy kaivostoimintaan liittyen päästöjä pääasiassa ilmasta pölylaskeumassa (kuivalaskeumana, sateen mukana). Pistemäisestä lähteestä tuleva päästö aiheuttaa tyypillisesti maaperään pitoisuusgradientin, jossa aineen pitoisuudet ovat suurimmat lähteen läheisyydessä ja pienenevät vähitellen etäisyyden kasvaessa. Ratkaisevia tekijöitä pölypäästön leviämisessä ympäristöön on
- pölyn hiukkaskokojakauma
- päästölähteen korkeus maaperästä
- ilmasto/sääolosuhteet (mm. vallitseva tuulen suunta)
- maasto-olosuhteet (mm. leviämisen esteet).
Pölypäästöjen leviämisestä ilmateitse ja sen määrittämisestä on yksityiskohtaisesti kohdassa .. (LINKKI) Jossakin määrin maaperään saattaa kaivosalueelta tulla päästöjä esimerkiksi pintavesien (sadevedet, lumen sulamisvedet) mukana, ja pintavedet saattavat kuljettaa päästöjä maan pinnalla paikasta toiseen. Näitä päästöjä on todennäköisemmin tärkeämpää tarkastella ja arvioida pintavesiin päätyvinä päästöinä (LINKKI) kuin maaperään jäävänä päästönä. Aineet ovat veteen liuenneina. Ne voivat sitoutua maaperään, mutta liikkuvat veden mukana. Jos kaivosalueen pintavedet on merkittävä kaivosaleen ympäristön maaperän puhtauteen vaikuttava tekijä, niiden osuus ja merkitys maaperän pilaajana on myös arvioitava. Kaivosalueen ympäristön maaperään päätyvien päästöjen merkitys alueen pohjaveden laatuun on myös arvioitava. Koska kaivoshankkeen suunnitteluvaiheessa asiaa joudutaan arvioimaan hieman erilaisen tiedon pohjalta kuin voidaan tehdä toimivan kaivoksen ympäristössä, arviointi on jaettu kahteen seuraavasti:
A. Kaivosalueen ympäristön maaperän kuormittuminen - arviointi kaivostoiminnan suunnitteluvaiheessa
Maaperään päätyvät päästöt
Koska laskeuma ilmasta hiukkaspäästöinä on merkittävin ja potentiaalisin maaperää pilaava syy ja reitti, kaivostoiminnan suunnitteluvaiheessa arvio perustuu pölyn leviämisen ja sen laskeuman mallittamiseen ja arviointiin. Miten laajalle pöly/hiukkaset leviävät kaivosympäristössä ja mikä on siitä maaperään päätyvä laskeuma.
- Määritä kaivosalueen ympäristön maaperän (pintamaan) alkuainekoostumus (perustilaselvitys). Perustilaselvitykseen on syytä sisällyttää myös muita aineita kuin epäorgaanisia aineita, jos on olettettavissa, että kaivostoiminnasta syntyy maaperään niiden päästöjä. Perustilaselvitys on taustatieto ja lähtötaso mahdollisten myöhempian muutosten toteamiseksi aineiden pitoisuuksissa maaperässä kaivostoiminnan aikana.
Näytteet kerätään ja analysoidaan maaperän eri materiaaleista, joiden avulla toiminnan vaikutuksia myöhemmin seurataan. Pintamaa eli tavallisesti sammal- ja humusnäytteet antavat alkuainepitoisuuksien lähtötason ilman kautta tapahtuvalle metallien kulkeutumiselle. Pohjamaan, tavallisimmin moreenin, kemian lähtötilannetiedot sisältyvät myös perustilaselvitykseen. Maaperään liittyvä MINERA-riskinarvio tehdään aineen pintamaassa olevien pitoisuuksien perusteella. Pintamaassa oleville aineille todennäköisimmin altistutaan.
- Listaa ennakkotietojen perusteella potentiaaliset kaivostoimintaan liittyvät haitta-aineet. Ne ovat aineita, jotka saattavat päätyä kaivospäästöistä kaivosympäristön maaperään siinä määrin, että pitoisuuden voi olettaa kohoavan maaperässä pitkällä aikavälillä kaivoksen toimiessa.
Metallimalmikaivostoiminnan päästöt heijastavat tuotettavan malmin ja sivukivien kemiallista koostumusta. Nämä metallit ovat ensisijaisia riskinarvioon sisällytettäviä alkuaineita. Niiden lisäksi on arviointiin tarpeellista sisällyttää myös esiintymän assosiaatioon tai prosessiin kuuluvia muita mahdollisia haitallisia aineita.
- Arvioi hiukkaslaskeuman määrä ja kemiallinen koostumus, mitä aineita pölyssä/hiukkasissa maaperään päätyy.
- Arvioi/mallita päästön leviäminen kaivosympäristöön ja leviämisalue, jolla aineen/päästön voi olettaa poikkeavan (merkittävästi) alueen taustapitoisuudesta. (LINKKI PÖLYN LEVIMISMALLIIN)
- Arvioi/mallita
- maaperään päätyvän päästön määrä ainekohtaisesti, kvantitatiivisena (mg/m2 tms.)
- aineen pitoisuus maaperässä päästöjen jälkeen (sisältää päästön aiheuttaman muutoksen pitoisuudessa). LINKKI
- Arvioi, mitkä aineet pölystä/hiukkasista liukenevat veteen ja mikä osa jää hiukkaseksi. Veteen liukeneva osuus siirtyy maaperään ja voi periaatteessa siirtyä esimerkiksi syötäviin keräilytuotteisiin (marjat, sienet, kasvit). Pöly sellaisenaan laskeutuu keräilytuotteiden pinnalle ja saattaa (pois huuhtomatta) aiheuttaa altistumista tuotteita syötäessä. (ONKOHAN TÄMÄ LIIAN VAIKEA ASIA ESITETTÄVÄKSI/ARVIOITAVAKSI?/HK.)
----#(number):: . Saattaa olla hieman liian monimutkaista --Tkarlsso 05:30, 4 April 2012 (UTC) (type: truth; paradigms: science: comment)
Maaperän kuormittumisen arviointi kaivostoiminnan suunnitteluvaiheessa
Maaperän kuormittuminen aineella ja aineen pitoisuus maaperässä kuormittumisen jälkeen voidaan laskea seuraavalla kaavalla:
C _soil = C_ tausta + C_ lisäys
- C _ tausta on aineen taustapitoisuus arvioitavassa ympäristössä (aineen pitoisuus perustilaselvityksessä tai vastaava relevantti aluetta edustava pitoisuustieto).
- C _lisäys on kaivostoiminnasta syntyvä lisäys aineen pitoisuuteen maaperässä.
C-soil-arvoa/pitoisuutta käytetään aineen vallitsevana potoisuutena maaperässä terveysriskin arviointiin. C_lisäyksen määrittäminen: Arvioitavan aineen pitoisuus pölyssä päätellään tässä vaiheessa oletuksella, että pölyn koostumus vastaa sen materiaalin koostumusta minkä käsittelystä pölypäästö aiheutuu. Pölylaskeuma arvioitavan alueen maaperään mallitetaan kavantitatiivisena (ensisijainen suositus, esim. mg/m2/vuosi). Aiempien kaivosympäristötutkimuksien perusteella voidaan päätellä, että pölyn aiheuttamat maaperän pitoisuusmuutokset havaitaan selvimmin alle 1 km etäisyydellä keskeisestä toiminta-alueesta. Noin 80 % pölystä laskeutuu alle 500 m etäisyydelle päästölähteestä (OLISIKO NÄILLE HAVAINNOILLE MYÖS JOKIN KIRJALLINEN VIITE?). Jos oletetaan että loput 20 % laskeutuu alle 1 km etäisyydelle voidaan lisätyn haitta-ainekuormituksen vuosittainen määrä karkeasti arvioida myös aineen kokonaispäästöstä kaivosalueelta. Näiden kahden eri arviointitavan antamia tuloksia on syytä verrata toisiinsa, jos mlemmat laskelmat on mahdollista tehdä. ----#(number):: . Marian humusraportista ainakin näkyy, miten pitoisuudet ovat suurimmat alle 1km päässä lähteestä, taisi olla jopa alle 500m --Tkarlsso 05:32, 4 April 2012 (UTC) (type: truth; paradigms: science: comment)
Pölyämisen aiheuttamia tietyn alkuaineen pitoisuusmuutoksia maaperässä voidaan arvioida kaavalla
A+B+C
Jossa
- A= luontainen pitoisuus humuksessa (x mg/kg)
- B = prosessoinnin aiheuttama laskeuma/kk (x mg/kg) 500 m etäisyydelle / tuotettu rikaste (louhinta, murskaus,lastaus, kuljetus)
- C= rikastushiekan aiheuttama laskeuma /kk (x mg/kg) 500 m etäisyydelle
A:na käytetään alueen perustilaselvityksestä saatua pitoisuustietoa. Jos sitä tietoa ei vielä ole, käytetään vastaavaa edustavaa tietoa maaperän taustapitoisuudesta (LINKKI).
B ja C arvioidaan pölyämismallien ja pölyn koostumuksen perusteella (LINKKI).
Pitoisuusmuutokset pohjavedessä
Pohjaveden mukana kulkeutuvien haitta-aineiden vaikutuksia voidaan arvioida tarkastelemalla pohjaveden mukana kulkeutuvien haitta-aineiden reittejä ja määriä. (LINKKI KO. ASIAKOHTQAAN, JOS SELLAINEN TULEE). Pohjaveden pilaantumisriskiä voidaan arvioida Kd-arvojen perusteella. Pohjaveden pilaantumisriskiä alkuaineille voidaan arvioida Kd-arvojen perusteella. Kd-arvojen perusteella lasketaan näytekohtaisesti kullekin alkuaineelle sallittu enimmäispitoisuus maaperässä, joka ei aiheuta pohjaveden pilaantumisriskiä kaavalla (Tarvainen & Jarva 2009):
SVPpv = (RfCpv * 10-3 * Kd) / DF
jossa
- SVPpv = pohjaveden pilaantumisriskin perusteella määritetty sallittu enimmäispitoisuus maaperässä (mg/kg)
- RfCpv = pohjaveden sallittu enimmäispitoisuus alkuaineelle X (µg/l). Tarvainen & Jarva (2009)-tutkimuksessa on käytetty talousveden laatuvaatimuksia pienille yksiköille ja koboltin osalta WHO:n enimmäispitoisuutta juomavedelle (Ympäristöministeriö 2007)
- Kd = maa-vesi –jakautumiskerroin alkuaineelle X (l/kg)
- DF = laimenemiskerroin huokosveden ja pohjaveden välillä. Oletusarvona on käytetty arvoa 1/10.
PIMA-ohjeistukseen liittyvät ainekohtaiset SVPpv-arvot on Haitallisten aineiden tietokorteissa.[1] Pohjaveteen liittyvä terveysriskinarvio on kuvattu kohdassa Pitoisuudet pohjavedessä. (LINKKI)
B. Kaivosalueen ympäristön maaperän kuormittuminen - arviointi toimivan kaivoksen ympäristössä
Kaivoksen toiminnan aikana, ja sen jälkeen, aineiden pitoisuuksista kaivosalueen ympäristön maaperässä on toiminnan seuranta-ohjelmien mukaista pitoisuustietoa. Perustilaselvitykseen valittujen aineiden pitoisuudet tulee, toiminnasta, aineista ja päästömääristä riippuen määrittää seurantaan valitulla tavalla ja frekvenssillä. Toimivan kaivoksen riskinarvioon käytetään mitattua pitoisuustietoa maaperästä. Siltä osin kuin mitattu tieto ei kata riskinarviossa tarvittavaa tietoa, pitoisuuksia maaperässä voidaan/tulisi edelleen mallittaa. Mallitukseen toimivasta kaivoksesta on käytettävissä tarkempaa, todettua päästötietoa kuin on kaivostoiminnan suunitteluvaiheessa. Oleellista on määrittää/rajata aineelle pitoisuusvyöhyke kaivosympäristössä, jonka sisällä aineen/aineiden pitoisuudet maaperässä ovat ympäröivästä taustasta koholla. Pistemäiset päästölähteet aiheuttavat ympäristönsä maaperään tyypillisesti pitoisuusgradientin, jossa pitoisuudet ovat suurimmat päästölähteen läheisyydessä ja pitoisuus maaperässä laskee etäisyyden kasvaessa. Pitoisuusvyöhyke on syytä jakaa alavyöhykkeisiin, jos pitoisuusgradientti on suuri, ja tehdä riskinarvio erikseen eri alavyöhykkeen pitoisuuksille. Arviointivyöhykkeitä määriteltäessä on syytä huomioida myös ihmisten potentiaalinen altistuminen maaperästä kyseisille aineille (asutus, keräilytuotteiden käyttö, mahdollinen maatalous jne.).
Maaperän kuormittumisen arviointi toimivan kaivoksen ympäristössä
Toimivan kaivoksen ympäristön maaperän kuormittuminen arvioidaan aineen mitatuista pitoisuuksista kaivosympäristössä/arvioitavalla alueella.
- Aineen mitattua pitoisuutietoa maaperässä käytetään myös terveysriskin ja ekotoksisen riskin arvioon. LINKKI
Jos maaperän kuormittuminen aineella (todettu lisäys maaperässä) on tarpeen määrittää erikseen, se voidaan päätellä kaavalla:
C_ lisäys = C _soil - C_ tausta
- C _lisäys on kaivostoiminnasta syntyvä lisäys aineen pitoisuuteen maaperässä.
- C_soil on aineen todettu pitoisuus maaperässä (mitattu pitoisuus, jos saatavilla).
- C _ tausta on aineen taustapitoisuus arvioitavassa ympäristössä (aineen pitoisuus perustilaselvityksessä tai vastaava relevantti aluetta edustava pitoisuustieto).
C_soil-arvoa/pitoisuutta käytetään aineen vallitsevana potoisuutena maaperässä terveysriskin arviointiin.
Pitoisuusmuutokset pohjavedessä
Arvioitavien aineiden pitoisuusmuutokset pohjavedessä arvioidaan toimivan kaivoksen ympäristössä samalla tavalla kuin kaivostoiminnan suunnitteluvaiheessa. (LINKKI)
Maaperässä olevan aineen terveysriskin arvio
Maaperään päätyviä päästöjä arvioidaan pilaantuneen maan riskinarvion periaatteiden mukaan. Ihminen saattaa altistua maaperässä (maa-aineksessa) olevalle epäpuhtaudelle
- koskettamalla maata (iho kontakti, tai ainetta joutuu iholle)
- syömällä maata (saanti suun kautta)
- hengittämällä maaperästä irtoavaa pölyä (maasta ilmaan resuspensoituva pöly)
- syömällä alueelta kerättyjä keräilytuotteita (sienet, marjat, kasvit)
- syömällä pilaantuneella maalla kasvatettua ravintoa (puutarhatuotteet, viljelykasvit)
Terveysriskinarvio suositellaan tehtäväksi seuraavasti:
- Valitse altistumistavat ja -reitit, jotka toteutuvat (joista ihmiset altistuvat) kyseisessä kaivosympäristössä. Kaivos saattaa sijaita etäällä asutuksesta, jolloin esimerkiksi suora ihokontakti maahan ei ole merkittävä altistumistapa.
- Valitse kaivosympäristöstä vyöhykkeet/alue, jolle arvio tehdään. Maaperässä todettu pitoisuus vaikuttaa sekä vyöhykkeen että altistumistapojen valintaan. Tavoitteena on arvioida epänormaaliin pitoisuuteen liittyvä terveysriski.
- Kuvaa potentiaalinen altistuva väestö kyseisen maaperän epäpuhtauksille (lukumäärä, ikäjakauma) arvioitavalla alueella.
- Tee arvio ihmisten altistumisesta valituille haitta-aineille, kvantitatiivisena:
- miten/missä mediumissa ihmiset altistuvat
- kuinka usein ihmiset altistuvat
- arvio saadusta annoksesta, jos mahdollista (mg/kg/päivä tms.) tai
- arvio siitä, missä määrin kaivokselta tuleva päästö lisää aineen saantia ihmisille
Laskentaohjelma maaperästä saatavan epäpuhtauden altistumisen arviointi/annoksen laskeminen on kohdassa (LINKKI). Laske maaperästä saatava annos eri altistumisreittejä siltä osin kuin käytettävissä olevat tiedot sallivat. Ihmisen terveysriski arvioidaan aineen kokonaispitoisuuden perusteella maa-aineksessa (tausta + siihen myöhemmin tullut lisä). Ihmisen terveysriskiä ei arvioida pelkälle maaperään tulleelle lisäkuormalle (added risk), koska aineen kokonaispitoisuus vaikuttaa terveysriskiin (ihmisten ei oleteta mukautuvan taustapitoisuuteen, vrt. ekotoksikologinen arvio).
Terveysriskin kuvaus:
- Kuvaa terveysriskin suuruus aineelle edeten alla olevasta kohdasta toiseen vertailuarvojen ylittyessä.
Maaperän pitoisuuksien vertailu taustapitoisuuteen
Vertaa maaperässä todettuja aineen pitoisuuksia alueen taustatasoon (perustilaselvitys). Ellei kyseisestä ympäristöstä ole perustilaselvityksen tietoja, yleiseen aluetta edustavaan taustatasoon luonnossa/maaperässä. Esitä poikkeamat taustasosta (esimerkiksi ylittää x-kertaisesti).
Maaperän pitoisuuksien vertailu pilaantuneen maan ohjearvoihin
Maaperän pilaantuneisuuden astetta voidaan arvioida vertaamalla maaperässä todettuja aineiden pitoisuuksia ns. PIMA-asetuksen[2] ohjearvoihin. Vertailusta saadaan samalla tietoa, ovatko pitoisuudet niin korkeita, että niillä saattaa olla ekotoksisia vaikutuksia tai niihin saattaa liittyä terveysriski. Asetuksessa on ohjearvoja on metalleille ja joukolle orgaanisia aineita. Ohjearvojen käyttöä ja tulkintaa on opastettu PIMA-asetukseen liittyvässä oppaassa. [3] Jos PIMA-asetuksessa ei ole aineelle ohjearvoja, arvioi terveysriski suoraan kohdan Todelliseen saantiin liittyvä terveysriski. (LINKKI)
- Vertaa aineen maaperässä todettua pitoisuutta aineen PIMA-asetuksen[2] kynnysarvoon maaperässä.
Kynnysarvo on aineen pitoisuus, jonka ylitys osoittaa, että pitoisuus on maaperässä koholla. Jos alueen yleinen taustapitoisuus on kynnysarvoa suurempi, vertailuun käytetään taustapitoisuutta.
- Jos kynnysarvo ylittyy, vertaa aineen maaperässä todettua pitoisuutta aineen PIMA-asetuksen alempaan ohjearvoon.
Alempi ohjearvo on pitoisuus, joka ylitettäessä ympäristö- ja terveysriskit ovat mahdollisia ja ne tulisi yksityiskohtaisemmin selvittää tarkennetulla riskinarviolla. [3] Terveysperusteisesti asetettu alempi ohjearvo (ohjearvo (t)) on pitoisuus, joka vastaa ihmisen altistumista maaperästä tasolla, josta ei pitäisi elinikäisenäkään altistumisena seurata vielä terveyshaittaa. Jos maan pilaantuneisuus on arvioitu aineen ekologisin perustein asetetulla ohjearvolla (ohjearvo (e)), tee vertailu sekä ohjearvo (e):llä että ohjearvo (t):llä. Ohjearvo (t) kuvastaa ihmisen terveysriskiä. Esitä turvamarginaali (ylitys, alitus) valittuun ohjearvoon/ohjearvoihin. (LINKKI RISKINKUVAUSOSIOON) Alempi ohjearvo on tarkoitettu ohjearvoksi maan tavanomaiselle käytölle (asuinalueet, yleinen ympäristö), johon kaivosalueen ulkopuolinen aluekin kuuluu.
- Jos alempi ohjearvo ylittyy, vertaa aineen maaperässä todettua pitoisuutta PIMA-asetuksen ylempään ohjearvoon. [2] [3].
Ylempi ohjearvo koskee teollisuusalueiden pilaantuneita maa-alueita, joilla sallitaan huomattavasti korkeammat aineen pitoisuudet maaperässä kuin muussa ympäristössä. Oletuksena on, että tavallinen väestö (vrt. työntekijät) ja erityisesti lapset eivät alueella oleskele. Tee vertailu maan pilaantuneisuutta kuvaavaan ylempään ohjearvoon (aineesta riippuen ohjearvo (e) tai (t) ja terveysperusteiseen ylempään ohjearvoon (t) . Esitä turvamarginaali (ylitys, alitus) valittuun ohjearvoon/ohjearvoihin. (LINKKI RISKINKUVAUSOSIOON)
Todelliseen saantiin liittyvä terveysriski
Vertailu PIMA-ohjearvoihin kertoo karkeasti, onko aineen pitoisuus maaperässä niin suuri, että siihen voi liittyä terveysriski. Todellisen terveysriskin arviointiin tarvitaan kvantitatiivinen altistumisen arviointi aineelle, osana kokonaisaltistumisen arviointia. (LINKKI). Lisääkö altistuminen kyseisestä maaperästä ihmisen kokonaisaltistumista tasolle, josta voi seurata terveysriski? Laske ihmisen altistuminen maaperästä kyseiselle aineella eri altistumismediumeista ja –reittejä kohdan xx altistumisenarviointimallilla (LINKKI). Laske altistumiselle kokonaisannos (esim. mg/kg/päivä). Jos aine on syöpävaarallinen tee arvio syöpäriskistä erikseen. (LINKKI RISKINKUVAUSOSIOON) Tee riskien kuvaus kohdan Riskin kuvaus mukaan. (LINKKI RISKINKUVAUSOSIOON)
Perustelut ja taustatietoa
Yleistä
Maaperän haitallisten ainesten pitoisuuteen vaikuttavat kohteen (Nikkarinen et al. 2008)
- maalaji
- taustapitoisuus
- ilman, veden ja maaperän kautta tapahtunut ihmistoiminnan kuormitus
Riskinarvioinnin lähtöoletuksena on, että eliöt ovat sopeutuneet maaperän luontaisiin metallipitoisuuksiin, sillä metalleja esiintyy luontaisesti kaikkialla. Tämä ei koske kuitenkaan ihmistä ja terveysriskin arviota: ihmisen ei oleteta sopeutuneen metallien taustapaitoisuuksiin ympäristössä. Ihmisten terveysriksi arvioidaan metallin kokonaispitoisuudelle. Ominaista metallien luontaiselle esiintymiselle on epätasainen jakautuminen. Täten ihmistoiminnan aiheuttaman metallin lisäyksen haitanarviointi edellyttää kohteen taustapitoisuuden ja yleisimpien ominaispiirteiden tuntemista.
Kohteellisen pitoisuustiedon koostaminen perustilaselvityksen yhteydessä
Kaivoshanke on vaiheittain etenevä prosessi. Jo malminetsintä vaiheessa kertyy tietoa tutkimusalueen maaperästä ja kallioperästä. Yleensä viimeistään kaivospiirihakemusvaiheessa koostetaan ympäristötiedon perustilaselvitys, jonka yhtenä tarkoituksena on antaa lähtötaso maaperän kemiasta seurantaohjelmia varten. Perustila selvitetään ennenkuin on ryhdytty ympäristöä merkittävästi muuttaviin toimenpiteisiin.
Näytteet kerätään toiminnan arvioidulta vaikutusalueelta. Näytteet kerätään ja analysoidaan maaperän eri materiaaleista, joiden avulla toiminnan vaikutuksia myöhemmin seurataan. Pintamaa eli tavallisesti sammal- ja humusnäytteet antavat alkuainepitoisuuksien lähtötason ilman kautta tapahtuvalle metallien kulkeutumiselle. Pohjamaan, tavallisimmin moreenin, kemian lähtötilannetiedot sisältyvät myös perustilaselvitykseen.
Metallien määritysmenetelmistä
Metallit voivat olla maaperässä pysyvässä ja heikosti kulkeutuvassa tai liukoisessa ja helpommin liikkuvassa muodossa. Haitta-aineiden olomuodosta riippuu, kuinka helposti ne ovat eliöstön saatavilla, tai kuinka helposti ne voivat lähteä kulkeutumaan olosuhteiden muuttuessa. (Nikkarinen et al. 2008) Biosaatavuus maa-aineksesta vaikuttaa merkittävästi myös ihmisen altistumuiseen: montako prosenttia aineesta lopulta irtoaa maa-aineksesta/imeytyy elimistöön. Koska useimmiten sitä ei tiedetä, oletusarvoksi biosaatavuudelle riskinarviossa asetetaan 100 %.
Kokonaispitoisuuden analysointi
Maaperän kuparin, nikkelin, koboltin ja sinkin kokonaispitoisuudet määritetään yleisimmin alle 2 mm raekokofraktiosta happouutosta.
- Yleisin kivennäismaille käytetty uuttomenetelmä on kuningasvesiliuotus. Menetelmä perustuu ISO 11466 – standardiin. Kuningasvesi uuttaa suurimmaksi osaksi sulfideihin, trioktaedrisiin kiilteisiin (esim. biotiittiin), savimineraaleihin, suolamineraaleihin ja sekundäärisaostumiin sitoutuneet alkuaineet (Dolezal et al. 1968, Niskavaara 1995). Metallien osalta kuningasvesiliuotuksen voidaan katsoa kuvastavan maaperän kokonaispitoisuutta riittävän hyvin.
- Runsaasti eloperäistä ainesta sisältäville näytteille suosituin kokonaispitoisuuden määrityksessä käytetty hajotusmenetelmä on mikroaaltouunitehosteinen typpihappouutto (US EPA 3051). Happohajotuksen jälkeen metallien mittaaminen uutteesta tehdään tavallisimmin ICP-AES tai ICP-MS laitteella. Viimeksi mainitulla laitteella pystytään määrittämään luotettavasti pieniä pitoisuuksia.
- Kokonaispitoisuuksien vertailu ja päätelmät on tarkoituksenmukaista tehdä saman maakerroksen, maalajin ja yhtenevän määritysmenetelmän kesken. Pilaantuneen maan asetuksen kynnys ja ohjearvot perustuvat alle 2 mm fraktioon ja kuningasvesiuuttoon.
Saatavan metallipitoisuuden analysointi
Yleisesti käytetty menetelmä maan pintanäytteille on laimea bariumkloridiuutto 0,1 M BaCl2 + EDTA. Menetelmää käytetään humusnäytteille liuottamaan partikkelien pintaan fysikaalisesti adsorboituneita ioneja. Metsäntutkimuslaitoksen käyttämä menetelmä on 0,1 M BaCl2 + EDTA (7,5 g humus/150 ml). Toinen kansainvälisesti yleisesti käytetty heikkouuttomenetelmä on 1 M ammoniumasetaattiuutto pH 4,5, missä kiinteä näyte : uuttoliuossuhde on joko 1:5 tai 1:10.MTT:n seurannoissa käyttämä menetelmä peltomaille on ammoniumasetaattiuutto pH 4,65 + EDTA. Uutossa liukenevat näytetyypin mukaan vaihdellen sekä fysikaalisesti, että kemiallisesti maarakeiden pintaan adsorboituneet ionit, liukoiset suolat, karbonaatit ja puolikiteiset raudan, alumiinin ja mangaanin sekä muiden metallien hydroksidisaostumat (Dolezal et al. 1968, Dold 2001, Räisänen 1997). Suositeltavaa kohteellisessa ihmisten ja eliöiden metalleille altistumisen ja vaikutusten arvioinnissa on käyttää heikkouutolla saatua maaperän metallipitoisuutta kokonaispitoisuuden lisäksi, jos mittaustulokset on käytettävissä tai mahdollista hankkia.
Luontaisia taustapitoisuuksia
Metallien alueellisesta vaihtelusta ympäristön eri materiaaleissa on tuotettu laajasti tietoa. Geologian tutkimuskeskus (GTK) on kerännyt systemaattisesti tietoja alkuaineiden pitoisuuksista eri maalajeissa. Koko maan kattavat kartoitukset sisältävät tietoja metallien pitoisuuksista Suomen yleisimmässä maalajissa moreenissa (Koljonen 1992, Salminen 1995). Suomen harjujen ja reunamuodostumien kartoitusohjelma kattaa karkealajitteisten mineraalimaalajien alkuainepitoisuudet (Salminen et al. 2007). Taajamageokemialliset GTK:n taustapitoisuuskartoitukset ovat tuottaneet tarkentavaa lisätietoa useiden kaupunkien ja asutuskeskusten alkuainepitoisuuksista mukaan lukien metallit. Tämä aineisto on ollut pohjana GTK ja Suomen ympäristökeskuksen toteuttamassa valtakunnallisessa taustapitoisuusrekisterissä TAPIR. Eri provinssien tilastolliset tunnusluvut ovat saatavilla internetistä http://www.gtk.fi/tapir. Maa- ja elintarviketeollisuuden tutkimuskeskus (MTT) on kartoittanut kattavasti peltojen alkuainepitoisuuksia kansallisissa seurantaohjelmissa (Erviö et al. 1990, Mäkelä-Kurtto, 2007). Lisäksi erillistutkimukset ovat tuottaneet tietoa peltojen metallipitoisuuksista (Hatakka et.al 2007). Metsäntutkimuslaitoksen (Metla) nk. valtakunnallisessa metsäinventoinnissa on 488 pysyvää tutkimuspistettä, joista on otettu näytteitä vuosina 1986-1989 ja 1995 (Tamminen 2004). Metla on lisäksi tutkinut metallilaskeumaa metsäsammalnäytteistä 1980 puolivälistä alkaen (Piispanen 2006). Vertailutietoa pinta- ja pohjamaan metallipitoisuuksien vaihtelusta pohjoismaissa ja Baltian alueella löytyy myös Baltic Soil Survey tutkimuksen tuloksista. (Tarvainen ja Kuusisto 1999, Reiman et. al 2003). Koko Eu:n laajuista alueellista vertailutietoa löytyy FOREG projektin tuottamana (Salminen et al. 2005).
Maaperän metallien kokonaispitoisuudet ja riskinarviointi
Yleisenä tapana on analysoida näytteen alle 2 mm lajitteesta alkuaineen kuningasveteen liukeneva osa. Kuningasveteen liuenneiden metallien pitoisuudet kuvastavat lähinnä metallien kokonaismäärää maaperässä. Siitä kaikki ei ole eliöstön saatavilla. Osa ympäristön metallien kokonaismäärästä on sitoutunut maaperän olosuhteissa pysyviin yhdisteisiin. Merkittävää maaperän metalleille altistumista ei tapahdu niin kauan kun metallit pysyvät maaperässä liukenemattomassa kiinteässä muodossa. Maaperän metallien kokonaispitoisuudet eivät täten ole paras lähtötieto riskinarviointiin mutta useimmin tieto, joka on käytettävissä. Maaperässä saatavilla olevia helppoliukoisia metallipitoisuuksia on tavallisesti arvioitu käyttäen heikkouuttoja. Kansainvälisesti yleisesti käytetty menetelmä on 1 M ammoniumasetaattiuutto pH 4,5. Katso myös : http://fi.opasnet.org/fi_wiki/images/c/c7/Finmerac-raportti.pdf s. 95-100.
Haitta-aineiden kulkeutuminen
Haitta-aineiden kulkeutuminen maaperän pintaosista syvemmälle riippuu maalajista ja haitta-aineen kulkeutumisominaisuuksista. Vesi on erilaisten kemiallisten ainesten pääasiallinen kulkeutumisväline. Maaperän koostumus on yksi merkittävä tekijä potentiaalisten haitta-aineiden liikkumiselle ja pidättymiselle maa-ainekseen. Haitta-aineita pidättävät maaperässä erityisesti orgaaninen aines, metallien (esim. Fe, Al, Mn) muodostamat saostumat ja savimineraalit. Myös maa-aineksen raeokoko vaikuttaa suoraan sen ominaispinta-alaan. Partikkelien pienentyessä ominaispinta-ala kasvaa, joka lisää mahdollista haitta-aineiden kiinnittymispinta-alaa. (Blume & Brümmer 1987) Hapetus-pelkistys-potentiaali (redox -potentiaali) ja pH ovat maa-aineksen tärkeitä ominaisuuksia erityisesti metallisten haitta-aineiden liukoisuuden ja kulkeutumisen kannalta. Yleisesti ottaen metallien liukoisuus on voimakkainta happamissa pekistävissä olosuhteissa. pH:lla on redox-potentiaalia suurempi merkitys (Chuan et al. 1996). Redox ja pH –olosuhteiden muuttuessa esimerkiksi pohjaveden pinnan tason vaihdellessa ja pH:n laskiessa maaperään sitoutuneet haitta-aineet voivat lähteä uudelleen liikkeelle.
Pohjavesivaikutus
Syvemmällä olevan maaperän haitta-ainepitoisuudet saattavat muuttua pohjaveden vaikutuksen johdosta. Maaperä saattaa pidättää pohjaveden mukana kuljettamia haitta-aineita esimerkiksi niiden saostuessa. Saostumista tapahtuu erityisesti karkeammissa lajittuneissa maalajeissa, joissa happea on saatavilla. Hienojakoisessa maalajissa haitta-aineita sitoutuu erityisesti savimineraaleihin. Tarkkaa pohjaveden aiheuttaman haitta-aineiden vaikutusta maaperään on vaikea laskea, mutta vaikutuksia voidaan arvioida tarkastelemalla pohjaveden mukana kulkeutuvien haitta-aineiden reittejä ja määriä.
PIMA-asetus ja -ohjeet
Ns. PIMA-asetus[2] , siihen liittyvä opas[3] ja Maaperän kynnys- ja ohjearvojen määritysperusteet[1] ohjeistavat maan pilaantuneisuuden arviointia pilaantuneen maan kunnostustarpeita varten. Arvio perustuu aineen aiheuttamaan ekotoksiseen haittaan ja ihmisen terveysriskiin. Oppaassa ohjeistetaan altistumisen ja riskinarviointia, pitkälle samojen periaatteiden mukaan kuin tässä MINERA-mallissa. Maan pilaantuneisuuden arviointi perustuu aineen pitoisuuteen maaperässä; taustapitoisuuden, kynnysarvon, alemman ohjearvon ja ylemmän ohjearvon käyttöön. PIMA-asetuksen terveysperusteinen ohjearvo on asetettu tietyllä sovellusoppaassa kuvatulla keskimääräisellä ihmisen altistumistavalla kullekin aineelle, laskien takaperin alimmasta haitalliseksi tiedetystä annoksesta (ihmiselle tai koe-eläimille). Siten ohjearvovertailu antaa karkean kuvan, ovatko aineen maaperässä todetut pitoisuudet tasolla, jotka ylittävät altistumisen tavanomaisen turvamarginaalin ja riski terveyshaittoihin alkaa kasvaa. Ohjearvot sisältävät aineen ei-karsinogeenisille vaikutuksille useimmiten 100-kertaisen turvamarginaalin, joten ohjearvon lievä ylitys ei merkitse välitöntä terveysriskiä. Jos ohjearvo ylittyy, PIMA-ohjeistuksessakin suositellaan aineen yksikohtaisempaa arviointia (tarkennettu riskinarvio; altistumisen/saanti kvantitatiivinen määrittäminen ja saantiin liittyvä terveysriski) todellisen terveysriskin arvioimiseksi. PIMA-oppaaseen liittyvässä julkaisussa/oppaassa Maaperän kynnys- ja ohjearvojen määritysperusteet[1] kuvataan yksityiskohtaisesti ohjearvojen määritysperusteet ja tapa ja se sisältää usealla tavalla hyödyllistä tietoa myös aineiden terveysriskin arviointiin. Siinä olevat haitallisten aineiden tietokortit sisältävät ainekohtaista tietoa sen esiintymisestä maaperässä, ympäristökemiaa, tietoa toksisuudesta ja yksityiskohtaiset tiedot toksisuustietoperustasta, mihin kunkin aineen ohjearvot perustuvat, sekä toksisuuden että ekotoksisuuden osalta.
Terveysriskistä
Kaivostoiminnan päästöt sisältävät alkuaineita (metalleja), jotka ovat alkuaineina pysyviä luonnossa. Siten toistuvat päästöt kaivoksen toiminnan aikana lisäävät niiden kuormaa maaperässä kumulatiivisesti. Maaperä on pysyvä altistumisen lähde epäpuhtauksille. Aineen pitoisuuden mittaaminen maaperästä antaa aina näytteenottohetken tilanteen arvioitavaksi. Ihmisten altistuminen maaperään päätyneille epäpuhtauksille on suurinta aivan kaivoksen välittömässä ympäristössä, jos siinä asutaan tai oleskellaan pysyvämmin. Siten terveysriskikin olisi suurinta aivan kaivoksen lähiympäristössä. Maaperän epäpuhtaudet, erityisesti epäorgaanisille aineille, eivät useimmiten muodosta merkittävää terveysriskiä ihmisille, koska altistuminen maaperävälitteisesti jää vähäiseksi.
Kysymys näistä?
( MAHTAAKO TÄSSÄ LUETTELOSSA OLLA VIELÄ JOTAIN RELEVANTTEJA KOHTIA, JOISTA TULISI JOTAIN TÄHÄN? USEIMPIA KAI ON SIVUTTU TÄSSÄ TAI JO JOSSAIN MUUALLA? ONKO TUO BIOSAATAVUUDEN ARVIOINTI KATETTU SITEN KUIN VOIDAAN TEHDÄ. TUKLEEKO EKOTOKSIKOLOGIAN PUOLELLA ASIASTA LISÄÄ. AIHETTA EI KÄSITELLÄ TERVEYSVAIKUTUSTEN NÄKÖKULMASTA TÄSSÄ ENEMPÄÄ KUIN ON NYT KÄSITELTY/28.3.2012/HK)
- luontaisen taustapitoisuuden arviointi (added risk)
- GTK:n aineistot
- Perustilaselvitys
- Finmerac-raportti
- Tapir
- toiminnan aikainen metallikuormitus (RHK yms. pölyäminen, kuljetuksen päästöt...)
- pohjavesivaikutus
- mineraalipölyä > liukoisuus?
- vrt. taajamien tulokset
- humuksen heikkouutto vs. totaalipitoisuudet
- biosaatavuuden arviointi
- uuttomenetelmät saatavuuden arvioinnissa
- pohjamaa/pintamaa
jne.
Viitteet
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Reinikainen J. Maaperän kynnys- ja ohjearvojen määritysperusteet. Suomen Ympäristö 23 / 2007. Suomen ympäristökeskus, 2007
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 Valtioneuvoston asetus maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista. 214 / 2007.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 Maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointi. Ympäristöhallinnon ohjeita 2. 2007. Ympäristöministeriö, 2007.