Tärinä
Ohjaus sivulle:
Tärinä
Kaivostoimintaan liittyvä tärinä
Kaivokselta saattaa johtua ympäristöön maaperässä tärinää. Todennäköisin tärinän syy on räjäytystyöt louhoksella. Tärinän kulkeutumiseen vaikuttavat käytetty räjähdeainemäärä (räjäytyksissä), havaintopisteen etäisyys räjähdyspaikasta, sekä alueen geologiset ja geotekniset ominaisuudet (Khandelwal & Singh 2007). Tärinä on pääsääntöisesti sitä suurempaa, mitä lähempänä herätelähdettä ollaan (Suomen Ympäristökeskus. 2010). Kaivostoiminnan aiheuttama tärinä voi olla hetkellistä (räjäytykset) mutta toistuvaa tai jatkuvaa (raskas laitteisto, moottorit).
Räjäytykset ja tärinä saattavat vaurioittaa lähellä olevia rakennuksia ja muita rakenteita, mutta tärinä on myös tunnistettavissa ja aistittavissa ja siten siihen liittyvä koettu haitta tulisi myös arvioida.
Ajoneuvoliikenne ja raskaat työkoneet saattavat aiheuttaa tärinää asumuksille tien varressa ja tarvittaessa tähänkin liittyvää haittaa olisi arvioitava. Tärinä leviää helpoiten pehmeillä teillä. Tien epätasaisuudet lisäävät sitä. Tärinän voimakkuuteen vaikuttavat eniten ajoneuvon massa, ajoneuvon nopeus ja tien kunto. (Komulainen ja Karlsson, 2013). Liikenteestä aiheutuva tärinä kaivosalueella ja ympäristössä on räjäytyksistä aiheutuvaa tärinää pienempää mutta pitkäkestoisempaa.
Tärinään liittyvät haitat
Ihmiset saattavat kokea tärinän haittana. Tärinä aiheuttaa viihtyvyyshaittaa ja pahimmillaan stressata ihmisiä siten, että se vaikuttaa myös terveyteen. Kaivostoimintaan liittyvän tärinän terveyshaitoista kaivosalueen ympäristössä asuvalle väestölle ei ole oppaan kirjoittamishetkellä yksityiskohtaista tietoa, eikä asian arvioimiseen ole tiedossa vakiintunutta käytäntöä. Kaivostoimintaan liittyvää tärinän ja tärinän vaikutusten arvioinnista on yhteenvetoa ja suosituksia viitteessä (Komulainen & Karlsson, 2013).
Maaperän tärinällä ei voi olettaa olevan suoria haittavaikutuksia elimistöön kaivosalueen ulkopuolella asuvilla ihmisillä. Kyseessä on ensisijaisesti viihtyvyyshaitta, mutta usein toistuvana se saattaa aiheuttaa tärinään reagoiville myös terveyshaittaa. Ihminen on hyvä havaitsemaan tärinää, mutta huono arvioimaan tärinän voimakkuutta. Havaitsemisherkkyys riippuu yksilöstä, mutta pääsääntöisesti raja on 1,5 mm/s luokkaa, mahdollisesti jopa 0,5 mm/s (White & Robinson 1995). Ihminen kokee tärinän jo huomattavasti alhaisemmilla arvoilla kuin rakennuksille määritetyt tärinäraja-arvot ovat.
Tärinän haitallisuuden kokeminen on todennäköisesti hyvin yksilöllistä. Kun se havaitaan, siihen reagoidaan. Kysymys on todennäköisesti jossakin määrin samasta asiasta kuin pahan hajun tunnistaminen ja siihen reagoiminen. Toistuva tärinän havaitsemisen voi olettaa aiheuttavan stressiä tärinän epämiellyttävänä kokeville. Jos sitä esiintyy yöllä, se voi herättää toistuvasti unesta ja katkonaisella unella/unettomuudella voi olla terveysvaikutuksia (väsymys, keskittymiskyvyn puute, vaikutus verenpaineeseen; yleinen stressivaikutus). Jos tärinä on hyvin usein toistuvaa, se stressitekijänä saattaa vaikuttaa myös päiväaikaan.
Vaikutusten arviointi
Kaivostoiminnasta aiheutuvan tärinän vaikutuksia kaivosalueen ympäristössä on perusteltua arvioida ensimmäiseksi ympäristön rakennusten ja rakenteiden kannalta. Jos niissä todetaan tärinää, myös ihmiset todennäköisesti havaitsevat sen.
Tärinän vaikutuksen arvioimiseksi olisi hyödyllistä selvittää ja kuvata:
- Prosessit/tapahtumat jotka aiheuttavat kaivosalueella tärinää
- Tärinän voimakkuus ja vaikutusalue
- Kuinka usein tärinää ilmenee (montako kertaa vuorokaudessa jne.)
- Mihin vuorokauden aikaan tärinä ilmenee
- Kuinka kauaksi ja kuinka voimakkaana tärinä välittyy ympäristöön
- Tärinää kokeva väestö (asuinpaikka, lukumäärä, ikäryhmät)
Arvio kaivoksen suunnitteluvaiheessa
Räjäytystöiden aiheuttamaa tärinän voimakkuutta ja vaikutusaluetta voidaan arvioida etukäteen laskemalla samanaikaisesti räjähtävän räjähdysainemäärän ja kallion tärinänjohtavuusluvun avulla odotettavissa oleva maaperän heilahdusnopeus (mm/s)(Vuolio 2008). Laskelmien perusteella voidaan määrittää tärinän vaikutusalue kaivoksella (rakenteiden vauriovaara, vyöhyke, jolla ihmiset todennäköisesti havaitsevat tärinän). Yhdistämällä nämä tiedot arvioon tärinän esiintyvyydestä (räjäytysten lukumäärä) ja kaivosympäristön asutus- ja väestötietoihin, on tehtävissä arvio tärinästä ja sen vaikutuksista kaivosympäristössä eri räjäytys/toimintaskenaarioilla.
Myös liikennetärinää voidaan arvioida laskennallisesti (Törnqvist & Talja 2006).
Arvio jo toimivalla kaivoksella
Jo toimivan kaivoksen ympäristössä tärinän voimakkuus voidaan mitata havaintopisteessä. Keskeisiä suureita ovat maan heilahdusnopeus (mm/s) ja tärinän taajuus. Räjäytyksessä syntyy myös ilmanpaineaalto, jonka leviämiseen ympäristö vaikuttaa (mm. maasto, esteet ja paineaallon tulosuunta)(Komulainen & Karlsson, 2013). Paineaalto voidaan tunnistaa ja aistia ja se vaikuttaa tärinän haittakokemukseen. Jo toimivalla kaivoksella tärinän yleisyydestä, voimakkuudesta, leviämisestä ja aistittavuudesta on kokemusperäistä tietoa, jota tulisi käyttää riskinarvioon. Missä määrin tärinä on koettu haitallisena kaivoksen ulkopuolella. Tätä voidaan kysyä kyselytutkimuksella, suhteuttamalla vastaukset etäisyyteen tärinän lähteestä.
Riskin kuvaus
Ympäristöperäiselle tärinälle ei ole terveysperusteisia raja-arvoja. Haitallisena koettuja tärinän tasoja ei tarkasti vielä tunneta. Haitan arviointiin on käytettävissä epäsuoria keinoja. Esimerkiksi ilman paineaallon aiheuttaman vaara-alueen suuruus (vaarallisen alueen säde), voidaan laskea räjäytyksessä käytetyn räjähdysaineen määrään perusteella (Sosiaali- ja terveysministeriö 1998). Tärinän haitallisten vaikutusten arvioitiin on käytettävissä arvio ihmisen tärinäkokemuksesta eri heilahdusnopeuksilla kalliovaraisesti perustetussa rakennuksessa (Suomen Ympäristökeskus. 2010) sekä kriteereitä liikennetärinästä asuinmukavuudelle aiheutuvasta haitasta (Törnqvist & Talja 2006).
Maaperän tärinälle on enimmäisarvoja, joita ei tulisi ylittää rakennusten vaurioitumisen estämiseksi (Sosiaali- ja terveysministeriö 1998, Duvall & Fogelson 1962, German Standarsd Organization 1984).
Riskin vähentäminen
Räjäytystöiden aiheuttamia haittoja voidaan vähentää huolellisella töiden suunnittelulla, kuten oikealla räjähdysainemäärällä ja oikeanlaisella räjähteiden asettamisella (The Scottish Government 2000). Kiviainestuotantoon liittyvän tärinän vaimennukseen/poistoon (tärinän torjunta) on ohjeita mm. SYKE:n raportissa Ympäristöasioiden hallinta kiviainestuotannossa (Suomen ympäristö 2010).
Kirjallisuusviitteet
Duvall, W.I. & Fogelson, D.E. 1962. Review of criteria for estimating damage to residences from blasting vibration. US Bureau of Mines R.I. 5968.
German Standards Organization (GSO). 1984. Vibrations in building construction. DIN 4150, Berlin.
Khandelwal, M. & Singh, T.N. 2007. Evaluation of blast-induced ground vibration predictors. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 27, 116-125.
Komulainen, H. & Karlsson, T. 2013, Tärinän haittavaikutusten arviointi. Kauppila, T., Komulainen, H., Makkonen, S., Tuomisto J. Metallikaivosalueiden ympäristöriskinarviointiosaamisen kehittäminen: MINERA-hankkeen loppuraportti. Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti 199, 2013, s. 150-153. (http://fi.opasnet.org/fi/Minera-malli; Tärinä, Kaivostöiden aiheuttama tärinä).
Sosiaali- ja terveysministeriö. 1998. Räjähdysalan normeja, Turvallisuusmääräykset 16:0.
Suomen Ympäristökeskus. 2010. Paras käyttökelpoinen tekniikka (BAT). Ympäristöasioiden hallinta kiviainestuotannossa. Suomen Ympäristö 25/2010.
The Scottish Government. 2000. PAN 50 Annex D.: Controlling the Environmental Effects of Surface Mineral Workings.
Törnqvist, J. & Talja, A. 2006. Suositus liikennetärinän arvioimiseksi maankäytön suunnittelussa. VTT Working Papers 50. Espoo.
Vuolio, R. 2008. Räjäytysopas 2008. SML:n Maarakentajapalvelu Oy.
White, T.E. & Robinson, P. 1995. The Use of Explosives in Quarrying. The Institute of Quarrying.