Luikonlahden sedimentit ja huokosvedet

Muita Minera-projektin tuotoksia

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

Tämä sivu on tietokide alatyypiltään muuttuja. Sivutunniste: Op_fi3545
Moderaattori:Ei ole (katso kaikki) Kuinka ryhtyä moderaattoriksi? Sivun edistyminen: Täysluonnos. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review).
Lisää dataa {{#opasnet_base_link:Op_fi3545}}

Luikonlahden rikastamon ympäristön järvisedimenteistä mitatut pitoisuudet

Järvisedimenttien ja huokosvesien alkuainepitoisuuksia ja muita ominaisuuksia hyödynnetään ekologisessa- ja terveysriskinarvioinnissa. Luikonlahdelta otettiin MINERA-hankkeessa sedimenttinäytteitä vuosina 2010 ja 2012. Vuoden 2012 näytteenottopaikoilta kerättiin myös huokosvesiä. Vuonna 2010 otetut näytesarja viipaloitiin kentällä 1 cm korkuisiksi viipaleiksi ja näytesarjat 2, 8 ja 10 analysoitiin ICP-OES/MS:llä mikroaaltotehosteisesta typpihappouutteesta (muokattu US EPA 3051 menetelmä). Vuoden 2012 näytesarjat ositettiin kentällä kahteen osanäytteeseen: 0-2 cm ja 2-10 cm. Osituksen tarkoituksena oli hyödyttää ekologista riskinarviointia ja ottaa huomioon eliöiden eri kaivautumissyvyyksiä sedimentissä. Vuonna 2010 otettujen näytteiden tulokset muunnettiin vastaamaan 2012 näyteositusta laskemalla osanäytteiden massalla painotetut keskiarvopitoisuudet väleille 0-2 cm ja 2-10 cm. Vuoden 2010 näytteistä voitiin määrittää myös minimi- ja maksimipitoisuudet kyseisille syvyysväleille.

Taulukko 1. Luikonlahden sedimenttinäytteiden pitoisuudet (mg/kg). C-pitoisuus (%)

Paikka	x- koordinaatti (itä)	y- koordinaatti (pohjoinen)	Näyte- syvyys (cm)	tunnusluku	Al	As	Ba	Ca	Cd	Co	Cr	Cu	Fe	K	Mg	Mn	Na	Ni	P	Pb	S	Sr	Ti	V	Zn	C	pH
Luikonlahti_2010_02	3590451	6975208	0-2	maksimi	18500	187	179	4860	1	42	39	40	89400	1730	3420	6560	327	109	1790	58	2150	29	773	61	210
Luikonlahti_2010_02	3590451	6975208	0-2	keskiarvo	18205	153	176	4614	1	41	38	38	82051	1683	3391	5493	283	104	1782	56	2062	29	761	60	202	11.1
Luikonlahti_2010_02	3590451	6975208	0-2	minimi	18000	105	174	4260	1	41	37	36	71500	1650	3370	4750	252	96	1770	52	2000	29	752	59	190
Luikonlahti_2010_02	3590451	6975208	2-10	maksimi	21400	138	177	6080	2	35	50	72	75600	2490	4690	3720	322	122	2800	113	7490	33	986	72	292
Luikonlahti_2010_02	3590451	6975208	2-10	keskiarvo	20477	34	162	4438	2	22	43	47	44925	2294	4389	1491	290	67	1547	83	4820	27	920	62	216	10.2
Luikonlahti_2010_02	3590451	6975208	2-10	minimi	19000	9	152	3810	1	12	38	32	36300	2080	3930	887	243	33	1230	58	1900	23	818	54	159
Luikonlahti_2010_02	3590451	6975208	7-8	tausta	19000	14	153	3810	1	19	38	35	38200	2080	4160	938	243	46	1230	71	6810	23	832	54	179	9.7
				tausta_laskettu						20	52	34	59800			7100		35		50	3098			67	159
Luikonlahti_2010_08	3587626	6978914	0-2	maksimi	20200	247	155	5150	1	29	67	49	50500	3270	7240	1140	393	119	1350	54	1990	29	1360	64	188
Luikonlahti_2010_08	3587626	6978914	0-2	keskiarvo	19964	236	154	5036	1	27	66	49	50026	3246	7235	1082	392	119	1317	54	1879	28	1360	63	188
Luikonlahti_2010_08	3587626	6978914	0-2	minimi	19700	227	153	4910	1	26	64	49	49600	3220	7230	1030	390	119	1280	54	1780	27	1360	63	187
Luikonlahti_2010_08	3587626	6978914	2-10	maksimi	20300	153	165	5370	1	30	69	56	43900	3800	8080	855	395	138	1310	67	7110	28	1630	63	201
Luikonlahti_2010_08	3587626	6978914	2-10	keskiarvo	19584	54	158	5103	1	24	56	39	33404	3442	7486	553	368	79	970	51	4305	26	1447	58	167
Luikonlahti_2010_08	3587626	6978914	2-10	minimi	18400	12	150	4620	1	14	47	27	28500	3310	7010	454	350	41	820	33	1930	23	1370	54	132
Luikonlahti_2010_08	3587626	6978914	7-8	tausta	19400	26	158	4620	1	16	49	29	30400	3440	7250	454	350	44	858	47	4650	23	1440	54	135
				tausta_laskettu						20	52	34	59800			7100		35		50	3098			67	159
Luikonlahti_2010_10	3586866	6979600	0-2	maksimi	15600	354	201	5530	1	94	47	34	113000	2630	5830	6860	366	133	2000	32	1510	31	1130	56	162
Luikonlahti_2010_10	3586866	6979600	0-2	keskiarvo	15421	293	184	5444	1	70	45	34	107583	2569	5665	4276	337	123	1867	32	1369	31	1119	55	161
Luikonlahti_2010_10	3586866	6979600	0-2	minimi	15100	185	175	5290	1	57	42	33	97900	2460	5370	2830	321	117	1630	31	1290	31	1100	53	161
Luikonlahti_2010_10	3586866	6979600	2-10	maksimi	25600	121	191	7260	1	33	69	66	59700	5780	10000	1280	662	107	2000	66	8420	40	1940	73	185
Luikonlahti_2010_10	3586866	6979600	2-10	keskiarvo	21543	21	168	6172	1	21	60	39	33307	4469	8997	632	498	65	1097	46	3706	32	1320	65	145
Luikonlahti_2010_10	3586866	6979600	2-10	minimi	17100	6	140	4630	1	14	47	24	27900	3070	7090	512	308	41	916	27	1200	22	365	55	115
Luikonlahti_2010_10	3586866	6979600	6-7	tausta	22400	13	168	6710	1	21	58	28	32000	4840	9220	589	585	53	1030	44	5650	37	1760	66	143
				tausta_laskettu						20	52	34	59800			7100		35		50	3098			67	159
Luikonlahti_2012_2	3588000	6978600	0-2	mittaus 1	18800	372	165	6780	1	38	69	41	59900	3450	7580	2060	439	139	1480	35	1420	39	1390	64	161		6.8
Luikonlahti_2012_2	3588000	6978600	0-2	mittaus 2	15600	385	136	5510	1	30	60	37	53200	2830	6300	1460	361	124	1290	30	1190	32	1240	54	144		6.8
Luikonlahti_2012_2	3588000	6978600	2-10		18600	24	144	6120	1	17	54	30	26500	3970	8070	470	478	61	865	30	2960	34	1270	57	124		7.3
Luikonlahti_2012_3	3589240	6976720	0-2	mittaus	15100	123	138	4240	1	15	46	36	44400	1870	3960	1160	246	73	1560	41	1940	27	722	52	174		7.0
Luikonlahti_2012_3	3589240	6976720	2-10	mittaus	17400	23	140	4750	1	17	41	35	26100	2520	4860	539	323	46	1220	64	5120	28	937	51	156		7.1
Luikonlahti_2012_4	3591400	6974580	0-2	mittaus	12500	116	718	4280	2	50	12	33	85200	1340	2480	59400	195	187	1640	48	1880	41	478	45	236		6.2
Luikonlahti_2012_4	3591400	6974580	2-10	mittaus	17300	32	342	3610	2	25	33	40	123000	1840	3260	6510	265	64	3380	87	2520	27	663	56	244		7.6

Vuonna 2012 otetuista sedimenttinäytteistä kerättiin myös huokosvesiä. Huokosvesien pitoisuudet on kerätty taulukkoon 2. Huokosvesistä ei tehty alkaliteetin mittausta kevättalvella 2012, mutta mittauksia tehtiin havaintopaikalla Luikonlahti 2 2012 loppukesällä 2012. Tällöin huokosveden kokonaisalkaliteetti oli n. 77 mM l^-1 . Tätä voidaan käyttää riskinarvioinnissa pisteille Luikonlahti_2012_2 ja Luikonlahti_2012_3, mutta se on todennäköisesti liian korkea paikan Luikonlahti_2012_4 pintaosalle (0-2 cm).

Taulukko 2. Huokosveden alkuaine-, DOC- ja anionipitoisuudet.

Paikka	x- koordi- naatti	y- koordi- naatti	Näyte- syvyys	Fe++	Al	As	Ba	Ca	Cd	Co	Cr	Cu	Fe	K	Mg	Mn	Na	Ni	P	Pb	S	Sr	Si	V	Zn	DOC	Br	Cl	F	SO4	NO3
	(itä, YKJ)	(pohjoinen, YKJ)	(cm)	mg/l	µg/l	µg/l	µg/l	mg/l	µg/l	µg/l	µg/l	µg/l	mg/l	mg/l	mg/l	µg/l	mg/l	µg/l	µg/l	µg/l	mg/l	µg/l	mg/l	µg/l	µg/l	mg/l	mg/l	mg/l	mg/l	mg/l	mg/l
Luikonlahti_2012_2	3588000	6978600	0-2	0.103	28.4	22.6	13.2	4.47	0.02	6.64	0.5	0.57	4.85	0.78	2.64	1370	2.44	13.7	<10	0.2	1.71	21.8	5.43	0.29	4.92	11	1.18	1.05	<0.2	6.05	<0.4
Luikonlahti_2012_2	3588000	6978600	0-2	0.206	27.7	22.1	13	4.58	0.02	6.21	0.56	0.69	4.89	0.74	2.7	1310	2.49	13.9	<10	0.21	1.78	22	5.62	0.38	4.36		1.28	1.08	<0.3	6	<0.6
Luikonlahti_2012_2	3588000	6978600	2-10		80.4	100	18.5	8.68	<0.02	1.54	1.06	0.38	10	0.76	3.88	1110	2.56	6.58	90.2	0.14	0.4	35.3	9.94	1.15	1.88	15	1.43	1.09	<0.2	1.06	<0.4
Luikonlahti_2012_3	3589240	6976720	0-2	0.165	70.7	23.4	26.5	6.55	<0.02	3.6	0.91	0.61	9.64	0.79	2.9	2420	1.52	8.14	12.3	0.17	1.27	33.1	6.77	1.19	3.22	14	1.07	1.11	<0.2	2.8	<0.4
Luikonlahti_2012_3	3589240	6976720	0-2	0.103
Luikonlahti_2012_3	3589240	6976720	2-10	0.288	71.1	126	30.5	6.87	<0.02	2.4	1.22	0.43	7.3	0.74	2.73	2350	1.63	1.79	86.4	0.24	0.43	39.5	9.04	2.22	1.91	15	1.26	1.15	<0.2	0.24	<0.4
Luikonlahti_2012_4	3591400	6974580	0-2	<0.02	16	0.32	10.9	2.69	<0.02	0.42	0.39	0.69	0.12	0.83	1.83	519	1.54	1.47	<10	0.08	2.2	19.6	6.4	0.16	5.55	6.9	0.93	1.05	<0.2	6.54	0.54
Luikonlahti_2012_4	3591400	6974580	2-10	0.257	30.7	4.45	44.8	4.41	<0.02	4.98	0.85	0.66	13.9	0.76	2.9	7840	1.74	5.82	157	0.28	0.71	24.4	12.4	1.15	5.84		1.17	1.08	<0.2	1.64	<0.4

Taulukko 3. Petkellahden sedimenttipitoisuuksia (mg/kg). C-pitoisuus (%). Taulukko edustaa 25 näytteenottopisteen aineistoa.

Syvyys cm	tunnusluku	Al	As	Ba	Ca	Cd	Co	Cr	Cu	Fe	K	Mg	Mn	Mo	Na	Ni	P	Pb	S	Sr	Ti	V	Zn	C
0_2	Mean	22000	<20	151	10858	1.2	149	46	155	253250	2175	6365	3888	<3	254	274	1217	23	2485	38	925	54	1011	11.4
0_2	Minimum	21100	<20	126	9630	1.0	85	44	153	175000	1800	5120	2220	<3	192	209	366	10	1720	33	775	42	845	10.4
0_2	Maximum	23000	<20	220	11400	1.7	231	49	158	290000	3060	8190	6230	5	416	334	1940	37	3060	41	1210	87	1110	12.0
2_10	Mean	25070	<20	248	11370	1.9	256	62	228	143820	3478	10612	5484	<3	467	439	1686	14	10989	38	1320	83	1159	10.9
2_10	Minimum	20200	<20	70	4840	1.0	71	34	40	54900	2060	4970	949	<3	205	107	50	10	898	29	412	49	341	4.2
2_10	Maximum	29100	<20	599	18400	3.0	617	100	562	227000	6260	19900	37800	4	787	965	2900	32	36400	49	2230	102	2880	18.5
Tausta		22300	5.5	181	8780	0.9	45	50	40	79900	3960	8260	1270	<3	555	49	1600	7	10900	34	474	90	184	10.0

Luikonlahden sedimentin arvioidut pitoisuudet

Vaikka ekologista- ja terveysriskinarviointia varten oli käytettävissä myös mitattuja pitoisuuksia sedimenteistä, mallinnusmenetelmän testaamiselksi arvioitiin kaivostoiminnan vesistövaikutuksia Rikkaveden järvisedimentteihin järven sedimentologisten tekijöiden ja viimeisimmässä ympäristövaikutusten arviointiselostuksessa esitettyjen arvioitujen kuormituslukujen pohjalta (Kylylahti Copper Oy, 2012). Sedimentin kaikuluotaustulosten perusteella akkumulaatioalue edustaa 62 % koko järven pinta-alasta. Kiintoaines ja metallikuormitus jakaantuu siten, että kuormitus on suurinta akkumulaatioalueen keskiosissa ja pienenee kohti reunaosia. Tämä vastaa n. 75 % tasapaksuisen kerroksen määrästä. Siten kiintoainesta arvioitiin kerrostuvan Rikkaveteen kokonaisuudessaan 4362,3 t/a.

Lähtökohtana kaivostoiminnan vaikutukselle sedimentteihin on kahdessa vaihtoehdossa esitettyjen vuosittaisten kaivoskuormitusten keskiarvot: As 91, Co 180, Cu 91 ja Ni 271 kg/a (Kylylahti Copper Oy, 2012, Taulukko 4). Laskennassa oletettiin metallien retentioksi Rikkaveteen 80 %, jolloin sedimenttikuormitukseksi altaaseen jää: As 72, Co 144, Cu 72 ja Ni 216 kg/a. Kun metallit sekoitetaan 4362,3 t kiintoainesta niin vuosittaiseksi metallien pitoisuuslisäksi sedimentissä saadaan: As 17, Co 33, Cu 17 ja Ni 50 mg/kg. Kun nämä lisätään taustapitoisuuksiin saadaan sedimentin koostumus, jossa on mukana kaikki altaaseen tuleva kuormitus: As 34, Co, 52, Cu 47 ja Ni 97 mg/kg. Koska alueella on ollut aiempaa kaivos- ja rikastamotoimintaa, vertailuaineistoksi ei ollut saatavissa mittauksia aiemmin kuormittumattomasta sedimentistä. Kaivoskuormitus on kuitenkin ollut varsin vähäistä viimeisinä vuosina ennen Luikonlahden rikastamon uudelleen käynnistämistä, joten arvioituja pitoisuuksia verrattiin pitoisuuksiin 0-2 cm syvyydeltä sedimentistä. Arseenia lukuun ottamatta metallien pitoisuudet ovat lähellä mitattuja 0 – 2 cm pitoisuustasoja (Taulukko 4).

Taulukko 4. Kuormitustiedot muutettu kg/a yksiköstä mg/a yksikköön.

'	Kuormitus kaivokselta mg/a	Kuormitus altaaseen (mg/a) 80 % retentiolla	Arvioitu pitoisuuslisä sedimenttiin (mg/kg)	Taustapitoisuus (mg/kg)	Mitattu pitoisuus sedimentissä 0- 2 cm (mg/kg)	Arvioitu resentti pitoisuus sedimentissä (mg/kg)
As	91000000	72400000	17	18	227	34
Co	180000000	144000000	33	19	46	52
Cu	91000000	72400000	17	31	40	47
Ni	271000000	216400000	50	48	115	97

LÄHTEET

Kylylahti Copper Oy, 2012. Luikonlahden rikastamon rikastuskapasiteetin lisääminen. Ympäristövaikutusten arviointiselostus.