Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa

Transkriptio

1 Geologian tutkimuskeskus 2018 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Summary: The element assays of peat in the GTK Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen GTK:n tutkimustyöraportti 73/2018

2 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Tutkimustyöraportti 73/2018 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Summary: The element assays of peat in the GTK Ne kuvat, joissa ei mainita tekijää, ovat julkaisun kirjoittajien tekemiä. Kansikuva: Voimakasta rantasoistumaa Kälviän Vesijärvellä. Kuva: Tapio Toivonen, GTK. Front cover: Intense shore paludification in Vesijärvi, Kälviä. Photo: Tapio Toivonen, GTK. Taitto: Elvi Turtiainen Oy Espoo 2018

3 Herranen, T. & Toivonen, T Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimustyöraportti 73/2018, 45 sivua, 37 kuvaa ja 3 taulukkoa. Geologian tutkimuskeskus (GTK) on tutkinut vuoteen 2018 mennessä Suomen noin 5,1 milj. ha:n geologisesta suoalasta yli 2,27 milj. ha. Turvekartoituksessa syntynyt turvedata on tallennettu GTK:n turvetietokantaan. Tässä tietokannassa on tiedot yli suosta, yhteensä yli 1,75 milj. tutkimus- ja syvyyspistettä. Soita, joista on otettu näytteitä tarkempia laboratoriotutkimuksia varten, on yli Näillä soilla on lähes näytepistettä, joista alkuainemäärityspisteitä on yli Näytteitä on kaikkiaan yli Turvenäytteistä on määritetty lähes aina turvelajin ja maatumisasteen lisäksi tuhkaja vesipitoisuus. Tuhkapitoisuusmäärityksiä on yli ja vesipitoisuusmäärityksiä yli Tilavuustarkoista näytteistä (lähes ) on määritetty kuiva-ainemäärä. Lämpöarvomäärityksiä on yli Lähes näytteestä on määritetty rikkipitoisuus ja yli näytteestä ph-arvo. Lisäksi yli näytteestä on määritetty hiili- ja typpipitoisuus. Alkuainemäärityksiä on tehty 1970-luvulta lähtien. Ensimmäisessä vaiheessa alkuaineita on määritetty tuhkasta, mutta 1990-luvulta lähtien niitä on tehty turpeen kuivaaineesta, mikä antaa realistisemman ja vertailukelpoisen kuvan alkuaineiden pitoisuuksista turpeessa. Turvetuhkan sulamispistemäärityksiä on tehty alle 2 000, joten tuhka-analyysien osuus kokonaismäärästä näyttäisi olevan melko pieni. GTK:ssa on tehty mm. maaperän alkuaineiden taustapitoisuusmääritysten yhteydessä lähes tuhannesta kolmesta sadasta humusnäytteestä alkuainemäärityksiä eri puolilta Suomea. Näytteet ovat yleensä pintanäytteitä. Taustapitoisuusmääritysten tietoja on käytetty tämän raportin vertailuaineistona. GTK ylläpitää valtakunnallista maaperän taustapitoisuusrekisteriä ( Valtaosa GTK:n turvetutkimusten yhteydessä otetuista turvenäytesarjoista ulottuu suon pinnasta lähelle pohjaa, ja näytteet ovat yleensä katkeamattomana sarjana 20 cm:n pätkissä. Suurin osa GTK:n turvekartoituksen yhteydessä tehdyistä alkuainemäärityksistä on tehty siten, että pinta- ja pohjaosasta otettujen näytteiden lisäksi on alkuainemäärityksiä näiden väliltä useista näytteistä. Alkuaineet on pyritty määrittämään yleensä joka toisesta tai kolmannesta näytteestä lähinnä turvekerrostuman paksuuden mukaan. Alkuainemääritykset on aikaisemmin tehty GTK:n kemian laboratoriossa ja sen yhtiöittämisen jälkeen vuodesta 2006 Labtium Oy:ssä. Määritysmenetelmänä on käytetty menetelmää, jossa kuivatusta ja hienonnetusta turpeesta (0,5 g) tehdään typpihappoliuotus mikroaaltouunissa (US EPA 3051A) ja alkuaineiden analysointi ICP-OES- ja ICP- MS-tekniikoilla. ICP-MS (Labtiumin menetelmä 503M) antaa tuloksia hyvin pienistäkin alkuainepitoisuuksista. Suo-, kunta- ja maakuntakohtaiset yhteenvetotiedot tutkituista soista ovat nähtävissä internetissä GTK:n turvevarojen tilinpidossa ( jonne päivitetään tutkimusdata. Aikaisemmin julkaistut kuntakohtaiset raportit, joita on lähes 470 kappaletta, löytyvät GTK:n Hakku-tietopalvelussa ( Turpeen rikkipitoisuus on keskimäärin lähes viidesosan korkeampi kuin humuskerroksen vastaava arvo ja keskimäärin lähes viisinkertainen maankuoren keskimääräiseen rikkipitoisuuteen verrattuna. Mineraalimaan arvoihin verrattuna turpeen rikki pitoisuus on n kertainen. Rikki näyttää siten selvästi rikastuvan turve- ja humuskerrokseen. Poikkeuksellisen korkeat alkuainepitoisuudet turpeessa indikoivat usein lähistöllä olevaa mustaliuskevyöhykettä, mutta niistä voi olla hyötyä myös malminetsinnässä. Asiasanat: suot, turve, alkuaineet, Suomi Teuvo Herranen Geologian tutkimuskeskus PL 97, Teknologiakatu Kokkola Sähköposti: teuvo.herranen@gtk.fi Tapio Toivonen Geologian tutkimuskeskus PL 97, Teknologiakatu Kokkola Sähköposti: tapio.toivonen@gtk.fi 2

4 Herranen, T. & Toivonen, T Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa. Summary: The element assays of peat in the GTK. Geological Survey of Finland, Open File Research Report 73/2018, 45 pages, 37 figures and 3 tables. The Geological Survey of Finland (GTK) has thus far studied 2.27 million ha of the total peatland area of Finland (5.1 million ha). The peat data generated in peat mapping has been saved in a peat database maintained by GTK. This contains data on over peatlands, totalling more than 1.75 million study and depth points. Samples have been taken for more detailed laboratory analyses from peatlands. In these peatlands, there have been nearly sampling points, over of which have been elemental assay points. Altogether, over samples have been taken. In addition to recording the peat type and humification, the peat samples have also nearly always been assayed for their ash and water content. Over ash content and water content assays have been conducted. For those samples that have been precisely volume weighted (nearly ), the dry bulk density has been assayed. Over calorific value determinations have been performed. The peat sulphur content has been assayed for nearly samples and the ph value for over samples. In addition, the carbon and nitrogen content has been determined for over samples. Elemental assays have been carried out since the 1970s. Initially, assays were performed on ash, but since the 1990s they have been conducted on dry matter, which provides a more realistic and comparable view of the element content of peat. Less than assays of the melting point of peat ash have been carried out, so it appears that the proportion of ash analyses is quite small. In connection with background analyses of elements in soil, among other studies, GTK has conducted elemental assays on nearly of humus samples from various parts of Finland. The samples have generally been collected from the surface. The data from background analyses have used as comparison material in this report. GTK maintains a national background register of soil ( The majority of the peat sample series taken in connection with peat studies have extended from the surface to near the bottom of the peat layer, with the samples being a continuum of 20-cm clippings. Most of the elemental assays in connection with peat mapping have been carried out so that in addition to samples taken from surface and bottom parts, assays have also been conducted on several samples between them. It has been attempted to assay elements from every second or third sample, mainly depending on the thickness of the peat stratum. Elemental assays were formerly carried out in the chemistry laboratory of GTK, but following its incorporation in 2006, they have been carried out Labtium. The assay method used is that involving nitric acid dissolution of dried and comminuted peat (0.5 g) in a microwave oven (US EPA 3051A), and the element concentrations are determined by ICP-OES and ICP-MS. ICP-MS (method 503M of Labtium) can detect elements at very low concentrations. A summary of the peatland, municipality and county-specific data is available via the Internet in the peat resource accounting of GTK ( in which the study data are updated. The earlier published municipal reports, nearly 470 in total, can be found in the Hakku data service of GTK ( The contents of most elements in peat are lower or clearly lower than in mineral soil and are often at the same level as in the humus layer. The sulphur content of peat is nearly one fifth higher than the corresponding value of humus and nearly five times higher than the average sulphur content of the lithosphere. Compared with mineral soil, the sulphur content of peat is approximately 8-28 times higher. Sulphur therefore clearly appears to be enriched in the peat and humus layer. Exceptionally high element contents of peat often indicate the presence of black schist zones nearby, but high element contents can also be useful in ore prospecting. Keywords: mires, peat, elements, Finland Teuvo Herranen Geological Survey of Finland (GTK) P.O. Box 97, Teknologiakatu 7 FI Kokkola Finland teuvo.herranen@gtk.fi Tapio Toivonen Geological Survey of Finland (GTK) P.O. Box 97, Teknologiakatu 7 FI Kokkola Finland tapio.toivonen@gtk.fi 3

5 SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO ALKUAINEIDEN MÄÄRITYSRAJAT ALKUAINEMÄÄRITYSTEN TULOKSET ALKUAINEKOHTAINEN TULOSTEN TARKASTELU...10 Alumiini (Al) Arseeni (As)...11 Boori (B) Barium (Ba) Beryllium (Be) Kalsium (Ca) Kadmium (Cd) Koboltti (Co) Kromi (Cr) Kupari (Cu) Rauta (Fe)...20 Kalium (K) Magnesium (Mg)...22 Mangaani (Mn)...23 Molybdeeni (Mo)...24 Natrium (Na)...25 Nikkeli (Ni)...26 Fosfori (P)...27 Lyijy (Pb)...28 Rikki (S)...29 Strontium (Sr) Torium (Th)...32 Titaani (Ti) Uraani (U)...34 Vanadiini (V)...35 Sinkki (Zn)...36 Hiili (C) Typpi (N) YHTEENVETO JOHTOPÄÄTÖKSET LÄHDE- JA KIRJALLISUUSLUETTELO

6 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa 1 JOHDANTO Geologian tutkimuskeskus (GTK) on tutkinut vuoteen 2018 mennessä Suomen noin 5,1 milj. ha:n geologisesta suoalasta yli 2,27 milj. ha. Turvekartoituksessa syntynyt turvedata on tallennettu GTK:n turvetietokantaan. Tässä tietokannassa on tietoja yli suosta, yhteensä yli 1,75 milj. tutkimus- ja syvyyspistettä. Soita, joista on otettu näytteitä tarkempia laboratoriotutkimuksia varten, on yli Näillä soilla on lähes näytepistettä, joista alkuainemäärityspisteitä on yli 1600 (kuva 1). Näytteitä on kaikkiaan yli Turvenäytteistä on määritetty lähes aina turvelajin ja maatumisasteen lisäksi tuhka- ja vesipitoisuus. Tuhkapitoisuusmäärityksiä on yli ja vesipitoisuusmäärityksiä yli Tilavuustarkoista näytteistä (lähes ) on määritetty kuivaainemäärä. Lämpöarvomäärityksiä on yli Lähes näytteestä on määritetty rikkipitoisuus ja yli näytteestä ph-arvo. Lisäksi yli näytteestä on määritetty hiilija typpipitoisuus. GTK:n turvetietokannassa on näytteistä tehtyjä määrityksiä yhteensä lähes 1,3 milj. Tilavuustarkat näytteet otettiin aiemmin painavalla ja työläällä 10 cm:n läpimittaisella mäntäkairalla, jolla saatiin 20 cm:n näytettä n. 1 l. Näytteet otettiin kolmesta vierekkäisestä reiästä sekoittumisen estämiseksi. Vajaat näytteet merkittiin ei-tilavuustarkoiksi luvun alkupuolella siirryttiin ottamaan tilavuustarkat näytteet 5 cm:n läpimittaisella ja 50 cm pitkällä venäläisellä laippakairalla, jolloin otetaan näytteet kahdesta vierekkäisestä reiästä samasta syvyydestä ja jaetaan näytteet 20 cm:n pätkiin. Pintaturvenäytteiden otossa pääsääntöisesti metrin turvesyvyyteen saakka on siirrytty viime vuosina suurelta osin laatikkokairan käyttöön, jolloin myös heikosti maatuneesta pintaturpeestakin saadaan tilavuustarkkoja näytteitä. Alkuainemäärityksiä on tehty 1970-luvulta lähtien. Ensimmäisessä vaiheessa alkuaineita on määritetty tuhkasta, mutta 1990-luvulta lähtien niitä on tehty turpeen kuiva-aineesta, mikä antaa realistisemman ja vertailukelpoisen kuvan alkuaineiden pitoisuuksista turpeessa. Turvetuhkan sulamispistemäärityksiä on tehty alle 2 000, joten tuhka-analyysien osuus kokonaismäärästä näyttäisi olevan hyvin pieni. Suomessa on tehty turpeesta aikaisemmin vähän alkuaineanalyysejä. Näytteet ovat olleet usein pintanäytteitä tai pohjaturvenäytteitä mm. malminetsintää varten. Pelkät pinta- tai pohjaturvenäytteet antavat vääristyneen tuloksen, jos halutaan tietää turvekerrostuman todellinen keskimääräinen jonkin alkuaineen pitoisuus. Erityisesti lupa- ja valvontaviranomaiset sekä turveteollisuus ovat peräänkuuluttaneet tietoa turpeen keskimääräisistä alkuainepitoisuuksista. Turpeen rikkipitoisuutta Suomessa on käsitelty laajasti Herrasen turvetutkimusraportissa (Herranen 2009). Turpeen muita alkuainepitoisuuksia on käsitelty Virtasen useissa julkaisuissa (Virtanen 1978, 1986, 1994, 1995, 2005, Virtanen ym ja Virtanen & Lerssi 2008). Iisalmen turpeiden kemiasta on julkaistu Luukkasen turvetutkimusraportti (Luukkanen 2014). GTK:ssa on tehty mm. maaperän alkuaineiden taustapitoisuusmääritysten yhteydessä sadoista humusnäytteistä alkuainemäärityksiä eri puolilta Suomea. Näytteet ovat yleensä pintanäytteitä. Taustapitoisuusmääritysten tietoja on käytetty tämän raportin vertailuaineistona. Taajamanäytteet eivät ole mukana vertailussa. Myös harju- ja reunamuodostumanäytteet on erityistapauksena jätetty pois vertailusta. GTK ylläpitää valtakunnallista maaperän taustapitoisuusrekisteriä ( gtk.fi/tapir/) ja on julkaissut neljä tutkimusraporttia (Tarvainen ym. 2006, Salminen ym. 2007, Hatakka ym ja Tarvainen ym. 2013) ja joukon sisäisiä raportteja (Kuusisto ym. 2007, Kuusisto & Tarvainen 2008, Niemistö 2008, Reinikainen 2009, Tarvainen 2007, Tarvainen & Teräsvuori 2006, Tarvainen 2010a,b,c, Tarvainen ym ja Tarvainen ym. 2005) sekä Euroopan Geokemian Atlaksen, jonka ensimmäisen osan (Salminen ym. 2005) 5

7 6 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen! ( Alkuaineet (1649 kpl) Näytepiste (18989 kpl) Näytepiste, 2018 (131 kpl) GTK:n tietokannan näyte- ja alkuaineanalyysipisteet Kuva 1. GTK:n tutkimien soiden näytepisteet ja alkuainenäytepisteet. Siniset (vanhemmat) ja vihreät (2018) turvenäytepisteet GTK:n tietokannassa. Tilanne 10/2018. Alkuainenäytepisteet on merkitty punaisella värillä. Näytepisteitä on kaikkiaan kpl ja alkuainenäytepisteitä kpl. (Pohjakartta Maanmittauslaitos). Fig. 1. The peat sampling points and element points of the peatlands investigated by the GTK. Blue (older) and green (2018) peat sampling points in the database of the Geological Survey of Finland. State in October The peat sampling points for element analyses are marked with red color. There are in all peat sampling points and element sampling points.

8 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa ja toisen (De Vos ym. 2006) osan tietoja on myös käytetty tässä raportissa. Valtaosa GTK:n turvetutkimusten yhteydessä otetuista turvenäytesarjoista ulottuu suon pinnasta lähelle pohjaa, ja näytteet ovat yleensä katkeamattomana sarjana 20 cm:n pätkissä. Suurin osa GTK:n turvekartoituksen yhteydessä tehdyistä alkuainemäärityksistä on tehty siten, että pinta- ja pohjaosasta otettujen näytteiden lisäksi on alkuainemäärityksiä näiden väliltä useista näytteistä. Alkuaineet on pyritty ottamaan yleensä joka toisesta tai kolmannesta näytteestä lähinnä turvekerrostuman paksuuden mukaan. Alkuainemääritykset on aikaisemmin tehty GTK:n kemian laboratoriossa ja sen yhtiöittämisen jälkeen vuodesta 2006 Labtium Oy:ssä. Määritysmenetelmänä on käytetty menetelmää, jossa kuivatusta ja hienonnetusta turpeesta (0,5 g) tehdään typpihappoliuotus mikroaaltouunissa (US EPA 3051A) ja alkuaineiden analysointi ICP-AES- ja ICP-MS-tekniikoilla. ICP-MS (Labtiumin menetelmä 503M) antaa tuloksia hyvin pienistäkin alkuainepitoisuuksista. Menetelmän määritysrajat ovat alhaisemmat ja siten tarkemmat kuin yleisimmin käytetyn 503P-menetelmän. Alkuaineet, joista määritykset valtaosin on tehty, ovat taulukossa 1 määritysrajoineen. Lisäksi osasta näytteistä on tehty mm. hiili- ja typpimäärityksiä. Suo-, kunta- ja maakuntakohtaiset yhteenvetotiedot ovat katsottavissa internetissä GTK:n turvevarojen tilinpidossa ( jonne päivitetään vuosittainen tutkimusdata. Aikaisemmin julkaistut kuntakohtaiset raportit, joita on lähes 470 kappaletta, löytyvät GTK:n Hakku-tietopalvelussa ( Alkuainemääritysten alueellinen jakautuma on riippunut paljolti tutkimusryhmien vuosittaisesta sijoittelusta ja osin entisten aluetoimistojen ryhmien resurssijaosta, minkä vuoksi määritysten alueelliseen kattavuuteen ei ole voinut puuttua. Alueellisen kattavuuden parantamiseksi on vuosina tehty vanhoista kuivatuista ja jauhetuista näytteistä useita satoja alkuainemäärityksiä. 7

9 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen 2 ALKUAINEIDEN MÄÄRITYSRAJAT Turpeesta tehtyjen alkuaineiden määritysrajat ovat vaihdelleet vuosikymmenten aikana analyysimenetelmien ja -tarkkuuden mukaan. Lähes näytteen määritysmenetelmää ei löydy turvetietokannasta. Lyijyn, thoriumin ja uraanin määrityksistä 15 kustakin eli yhteensä 45 on tehty menetelmällä 503M. Suurin osa koko maan humusnäytemäärityksistä on tehty tällä menetelmällä. Arseeninäytteistä 13 on määritetty menetelmällä 503U. Suuri osa eli lähes alkuaineanalyysiä on kuitenkin määritetty Labtiumin menetelmän 503P (uutto typpihappouutolla mikroaaltouunissa, mittaus ICP-AES:llä) mukaan. Eri menetelmien määritysten alarajat ovat taulukossa 1. Suurin osa mineraalimaanäytteistä on määritetty menetelmillä 512P ja 512M. Mineraalimaan arseeninäytteet on määritetty menetelmällä 512U. Taulukko 1. Alkuainemääritysten määritysrajat (Labtiumin menetelmät). Table 1. The assay limits of element assays (the medhods of Labtium). Alkuaine Määritysraja Yksikkö 503 P 503M 503Pp 512P 512M 512U 811L Al mg/kg As 5 0,05 0,1 mg/kg B 5 0,5 5 mg/kg Ba 1 0,05 1 mg/kg Be 0,2 0,1 0,05 mg/kg Ca mg/kg Cd 0,5 0,01 0,1 mg/kg Co 1 0,05 0,5 mg/kg Cr 1 0,5 1 mg/kg Cu 1 0,3 0,5 0,5 mg/kg Fe mg/kg K mg/kg Li 0,4 mg/kg Mg mg/kg Mn mg/kg Mo 1 0,02 0,2 mg/kg Na mg/kg Ni 2 0,3 2 mg/kg P mg/kg Pb 5 0,05 5 mg/kg S mg/kg Sb 15 0,02 0,02 mg/kg Sr 1 0,1 mg/kg Th 0,02 mg/kg Ti 2 0,5 0,5 2 mg/kg U 0,03 0,01 mg/kg V 1 0,1 1 1 mg/kg Zn 1 1 0,4 3 mg/kg C 0,02 % N 0,05 % 8

10 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa 3 ALKUAINEMÄÄRITYSTEN TULOKSET Taulukossa 2 on kaikkien alkuainemääritysten lukumäärä, suurin ja pienin arvo, keskiarvo, mediaani ja keskihajonta. Laskennassa on voitu käyttää vain niitä arvoja, jotka ylittävät käytetyn analyysimenetelmän määritysrajan. Osalla näytteistä joidenkin alkuaineiden pitoisuudet ovat usein niin alhaisia, että ne näkyvät tuloksissa usein ilman tarkkaa lukuarvoa alle määritysrajan tai ilman saatua analyysitulosta. Siksi analyysimäärät ovat osalla alkuaineista selvästi alhaisemmat kuin esim. raudalla tai alumiinilla, joiden pitoisuudet ovat yleensä määritysrajan yläpuolella. Alkuaineanalyysituloksia on taulukossa 2 yhteensä kpl. Turvenäytteistä tehtyjen alkuainemääritysten peruspakettiin kuuluu 25 alkuainetta, mutta turpeesta on tehty jonkin verran myös joidenkin Taulukko 2. Turpeen alkuainemääritysten yhteenvetotulokset. Kaikki määritykset (arvot yli määritysrajan). Tilanne Table 2. The summarize results of the element assays of peat. All assays (values over the assay limit). The state on the twelfth of april mg/kg Al As B Ba Be Ca Cd Co Cr Cu Fe Lkm Min ,2 0,1 0,2 74 Max , , Keskiarvo , , ,6 3,1 7,1 12, Mediaani , , ,5 1,6 4,25 6, Keskihajonta ,6 56 0, ,5 28,8 10,4 18, mg/kg K La Li Mg Mn Mo Na Ni P Pb Rb Lkm Min ,4 0,1 52 0,1 0 Max Keskiarvo , ,4 72,3 9, ,7 0,64 Mediaani 91,9 4 0, Keskihajonta , , mg/kg S Sc Si Sr Th Ti U V Y Zn Zr Lkm Min ,2 1,4 0,04 1,8 0,02 0, Max , , ,2 Keskiarvo , ,4 1,01 74,9 4,05 15,1 5,5 15,1 2,6 Mediaani , ,1 0, ,65 7,65 2,6 4 1,2 Keskihajonta ,66 91,6 19,73 0,97 115,5 12,4 33, ,2 % C H N S Lkm Min 2,3 0,6 0,06 0 Max 62,7 7,9 4,5 21,35 Keskiarvo 51,5 6,7 1,8 0,25 Mediaani 52,1 6,9 1,85 0,18 Keskihajonta 4,7 0,8 0,58 0,41 9

11 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen peruspakettiin kuulumattomien alkuaineiden määrityksiä, jotka näkyvät taulukoissa. Näiden alkuaineiden näytemäärät ovat usein pieniä. Joidenkin alkuaineiden minimiarvo on alle taulukossa 1 esitettyjen määritysrajojen. Tämä johtuu siitä, että alkuaineita on määritetty joistakin turvenäytteistä tarkemmalla menetelmällä. 4 ALKUAINEKOHTAINEN TULOSTEN TARKASTELU Alkuaineiden vertailuarvot on saatu kirjallisuusluettelossa olevista lähteistä. Tarkoituksena on verrata, poikkeavatko turpeen arvot merkittävästi maaperän ja maankuoren arvoista. Toisaalta turvetta orgaanisena aineena ei voi suoraviivaisesti verrata esimerkiksi moreeniin. Histogrammien paremman luettavuuden ja skaalattavuuden vuoksi on pieni osa usein epätodellisia ääriarvoja (näyte luultavasti etupäässä muuta kuin turvetta) jätetty kuvista pois, mutta joka kuvassa on kuitenkin mukana lähes kaikki näytteet eli 97,5 100 %. Alumiini (Al) Turvenäytteiden (6 534 kpl) alumiinipitoisuuden keskiarvo on mg/kg (kuva 2) ja mediaani mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on mg/kg. Maankuoren keskimääräinen alumiinipitoisuus on mg/ kg. Hiekka- ja sorakerroksen alumiinipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa mg/ kg ja pohjamaassa mg/kg. Moreenikerrok sen alumiinipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa mg/kg ja pohjamaassa mg/kg. Savikerroksen alumiinipitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa mg/kg ja pohjamaassa mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 26 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kuva 2. Turpeen alumiinipitoisuusjakauma (N = 6 534). Fig. 2. The frequency of the aluminium content of peat. 10

12 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Arseeni (As) Turvenäytteiden (1 630 kpl) arseenipitoisuuden keskiarvo on 9,6 mg/kg (kuva 3) ja mediaani 4,1 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 1,8 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen arseenipitoisuus on 1,8 2,1 mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen arseenipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 5,0 mg/ kg ja pohjamaassa 5,1 mg/kg. Moreenikerroksen arseenipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 4,6 mg/kg ja pohjamaassa 4,9 mg/kg. Savikerroksen arseenipitoisuuden mediaanit ovat luokkaa korkeampia (ka. pintamaassa 6,5 mg/kg ja pohjamaassa 7,4 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,1 mg/kg ja maksimi mg/kg. Arseenin ongelma on se, että määritysraja on ollut yleensä 5 mg/kg, ja valtaosa määrityksistä jää tämän arvon alle. Mediaani ja keskiarvo eivät anna oikeaa kuvaa turpeen arseenipitoisuudesta, vaan se on todennäköisesti keskimäärin selvästi alle 5 mg/kg. Neljä suurinta pitoisuutta ( mg/kg) on tavattu Kruunupyyn Latonevan ja Stormossen- Lanjärvmossenin näytteistä. Suon itäpuolen mustaliuskealueelta eteläosan läpi virtaava Lanjärvbäcken näyttäisi johtavan arseenin ja monen muunkin alkuaineen kohonneisiin pitoisuuksiin Stormossen- Lanjärvmossenilla. Myös Latonevan kohonneisiin arseenipitoisuuksiin lienee syynä suon länsipuolella oleva mustaliuskevyöhyke. Kuva 3. Turpeen arseenipitoisuusjakauma (N = 1 630). Fig. 3. The frequency of the arsenic content of peat. 11

13 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Boori (B) Turvenäytteiden (225 kpl) booripitoisuuden keskiarvo on 8 mg/kg (kuva 4) ja mediaani 7 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 4,6 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen booripitoisuus on 8,70 10 mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen booripitoisuuden mediaanit ovat kaikki alle yleisesti käytetyn määritysrajan <5 mg/kg (vain yhdessä pienessä aineistossa on menty suurempaan määritystarkkuuteen, ja saatu mediaaniksi pintamaassa 2,6 mg/kg ja pohjamaassa 2,8 mg/kg) samoin kuin myös moreenikerroksen (tarkat mediaanit vain yhdestä pienestä aineistosta; pintamaassa 2,8 mg/ kg ja pohjamaassa 3,5 mg/kg). Savikerroksen booripitoisuuden mediaanien keskiarvo ovat pintamaassa 6,4 mg/kg ja pohjamaassa 7,6 mg/kg. Pieni osa savikerroksenkin booripitoisuusmediaaneista jää alle määritysrajan 5 mg/kg, joten todelliset mediaanien keskiarvot ovat vähän pienemmät. Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,1 mg/kg ja maksimi 67 mg/kg. Boorin ongelma on se, että määritysraja on yleensä ollut 5 mg/kg, ja valtaosa määrityksistä jää tämän arvon alle. Mediaani ja keskiarvo eivät anna oikeaa kuvaa turpeen booripitoisuudesta, vaan se on todennäköisesti keskimäärin selvästi alle 5 mg/kg. Kuva 4. Turpeen booripitoisuusjakauma (N = 225). Fig. 4. The frequency of the boron content of peat. 12

14 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Barium (Ba) Turvenäytteiden (6 506 kpl) bariumpitoisuuden keskiarvo on 58,2 mg/kg (kuva 5) ja mediaani 45,5 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 88,5 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen bariumpitoisuus on mg/ kg. Hiekka- ja sorakerroksen bariumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 35,2 mg/ kg ja pohjamaassa 41,8 mg/kg. Moreenikerroksen bariumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 41,1 mg/kg ja pohjamaassa 40,5 mg/ kg. Savikerroksen bariumpitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 140,3 mg/kg ja pohjamaassa 180,1 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 2,0 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kuva 5. Turpeen bariumpitoisuusjakauma (N = 6 506). Fig. 5. The frequency of the barium content of peat. 13

15 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Beryllium (Be) Turvenäytteiden (1 706 kpl) berylliumpitoisuuden keskiarvo on 0,5 mg/kg (kuva 6) ja mediaani 0,4 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 0,1 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen berylliumpitoisuus on 1,9 2,8 mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen berylliumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 0,4 mg/kg ja pohjamaassa 0,3 mg/kg. Moreenikerroksen berylliumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 0,5 mg/kg ja pohjamaassa 0,4 mg/kg. Savikerroksen berylliumpitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 1,0 mg/kg ja pohjamaassa 1,1 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,2 mg/kg ja maksimi 13,8 mg/kg. Kuva 6. Turpeen berylliumpitoisuusjakauma (N = 1 706). Fig. 6. The frequency of the beryllium content of peat. 14

16 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Kalsium (Ca) Turvenäytteiden (6 534 kpl) kalsiumpitoisuuden keskiarvo on mg/kg (kuva 7) ja mediaani mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on mg/kg. Maankuoren keskimääräinen kalsiumpitoisuus on mg/ kg. Hiekka- ja sorakerroksen kalsiumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa mg/ kg ja pohjamaassa mg/kg. Moreenikerroksen kalsiumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 985 mg/kg ja pohjamaassa mg/kg. Savikerroksen kalsiumpitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa mg/kg ja pohjamaassa mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 148 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kuva 7. Turpeen kalsiumpitoisuusjakauma (N = 6 534). Fig. 7. The frequency of the calcium content of peat. 15

17 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Kadmium (Cd) Turvenäytteiden (438 kpl) kadmiumpitoisuuden keskiarvo on 0,6 mg/kg (kuva 8). Mediaani on 0,5 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 0,36 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen kadmiumpitoisuus on 0,15 mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen kadmiumpitoisuuden tarkkojen mediaanien keskiarvo on pintamaassa 0,08 mg/kg ja pohjamaassa 0,07 mg/kg (merkittävä osa määrityksistä on alle määritysrajan 0,1 mg/kg). Moreenikerroksen kadmiumpitoisuuden tarkkojen mediaanien keskiarvo on pintamaassa 0,08 mg/kg ja pohjamaassa 0,05 mg/kg (merkittävä osa määrityksistä on alle määritysrajan 0,1 mg/kg). Savikerroksen mediaanien keskiarvo on pintamaassa 0,19 mg/kg ja pohjamaassa 0,11 mg/kg. Pieni osa savikerroksenkin mediaaneista on alle määritysrajan 0,1 mg/kg, joten todelliset mediaanien keskiarvot ovat hiukan alempia. Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on selvästi alle 0,5 mg/kg ja maksimi 6,5 mg/kg. Kadmiumin ongelma on se, että mediaani ja keskiarvo eivät anna oikeaa kuvaa turpeen kadmiumpitoisuudesta, koska määritysten alaraja on 0,5 mg/kg, ja useimmat näytteet ovat jääneet määritysrajan alapuolelle. Kuva 8. Turpeen kadmiumpitoisuusjakauma (N = 438). Fig. 8. The frequency of the cadmium content of peat. 16

18 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Koboltti (Co) Turvenäytteiden (3 202 kpl) kobolttipitoisuuden keskiarvo on 3,1 mg/kg (kuva 9). Mediaani on 1,6 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 1,9 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen kobolttipitoisuus on mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen kobolttipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 5,7 mg/kg ja pohjamaassa 5,6 mg/kg. Moreenikerroksen kobolttipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 6,8 mg/kg ja pohjamaassa 6,1 mg/kg. Savikerroksen kobolttipitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 18,8 mg/kg ja pohjamaassa 21,2 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,2 mg/kg ja maksimi mg/kg. Neljä suurinta arvoa ( mg/kg) on tavattu Kruunupyyn Stormossen-Lanjärvmossenin näytteistä. Nämä suuret arvot liittynevät todennäköisesti suon itäpuolella olevaan mustaliuskevyöhykkeeseen. Kuva 9. Turpeen kobolttipitoisuusjakauma (N = 3 202). Fig. 9. The frequency of the cobalt content of peat. 17

19 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Kromi (Cr) Turvenäytteiden (5 228 kpl) kromipitoisuuden keskiarvo on 7,1 mg/kg (kuva 10). Mediaani on 4,2 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 7,6 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen kromipitoisuus on mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen kromipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 21,6 mg/kg ja pohjamaassa 21,0 mg/kg. Moreenikerroksen kromipitoisuuden tarkkojen mediaaniarvojen keskiarvo on pintamaassa 24,0 mg/kg ja pohjamaassa 21,8 mg/kg. Pieni osa moreenikerroksen kromipitoisuuden mediaaneista on ilman tarkkaa lukuarvoa alle määritysrajan 50 mg/kg. Savikerroksen kromipitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 60,1 mg/kg ja pohjamaassa 73,9 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,1 mg/kg ja maksimi 220 mg/kg. Kuva 10. Turpeen kromipitoisuusjakauma (N = 5 228). Fig. 10. The frequency of the chromium content of peat. 18

20 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Kupari (Cu) Turvenäytteiden (6 236 kpl) kuparipitoisuuden keskiarvo on 12,2 mg/kg (kuva 11). Mediaani on 6,1 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 11,6 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen kuparipitoisuus on mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen kuparipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 9,4 mg/kg ja pohjamaassa 13,9 mg/kg. Moreenikerroksen kuparipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 9,4 mg/kg ja pohjamaassa 15,0 mg/kg. Savikerroksen kuparipitoisuuden mediaanit ovat luokkaa korkeampia (ka. pintamaassa 27,2 mg/kg ja pohjamaassa 37,8 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,2 mg/kg ja maksimi 389 mg/kg. Kuva 11. Turpeen kuparipitoisuusjakauma (N = 6 236). Fig. 11. The frequency of the copper content of peat. 19

21 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Rauta (Fe) Turvenäytteiden (6 612 kpl) rautapitoisuuden keskiarvo on mg/kg (kuva 12). Mediaani on mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on mg/kg. Maankuoren keskimääräinen rautapitoisuus on mg/ kg. Hiekka- ja sorakerroksen rautapitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa mg/ kg ja pohjamaassa mg/kg. Moreenikerroksen rautapitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa mg/kg ja pohjamaassa mg/kg. Savikerroksen rautapitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa mg/kg ja pohjamaassa mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 74 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kuva 12. Turpeen rautapitoisuusjakauma (N = 6 612). Fig. 12. The frequency of the iron content of peat. 20

22 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Kalium (K) Turvenäytteiden (4 231 kpl) kaliumpitoisuuden keskiarvo on 250 mg/kg (kuva 13). Mediaani on 92 mg/ kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on mg/kg. Maankuoren keskimääräinen kaliumpitoisuus on mg/kg. Hiekkaja sorakerroksen kaliumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 887 mg/kg ja pohjamaassa mg/kg. Moreenikerroksen kaliumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 864 mg/kg ja pohjamaassa mg/kg. Savikerroksen kaliumpitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa mg/kg ja pohjamaassa mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 10 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kuva 13. Turpeen kaliumpitoisuusjakauma (N = 4 231). Fig. 13. The frequency of the potassium content of peat. 21

23 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Magnesium (Mg) Turvenäytteiden (6 534 kpl) magnesiumpitoisuuden keskiarvo on 659 mg/kg (kuva 14). Mediaani on 505 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 935 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen magnesiumpitoisuus on mg/ kg. Hiekka- ja sorakerroksen magnesiumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa mg/ kg ja pohjamaassa mg/kg. Moreenikerroksen magnesiumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa mg/kg ja pohjamaassa mg/kg. Savikerroksen magnesiumpitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa mg/kg ja pohjamaassa mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 32 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kuva 14. Turpeen magnesiumpitoisuusjakauma (N = 6 534). Fig. 14. The frequency of the magnesium content of peat. 22

24 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Mangaani (Mn) Turvenäytteiden (6 591 kpl) mangaanipitoisuuden keskiarvo on 84 mg/kg (kuva 15). Mediaani on 37 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 438 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen mangaanipitoisuus on mg/ kg. Hiekka- ja sorakerroksen mangaanipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 162 mg/kg ja pohjamaassa 142 mg/kg. Moreenikerroksen mangaanipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pinta maassa 188 mg/kg ja pohjamaassa 145 mg/kg. Savikerroksen mangaanipitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 605 mg/kg ja pohjamaassa 601 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 1 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kolme suurinta arvoa ( mg/kg) on tavattu Kajaanin Pihlaisensuolta, joka on Oulujärven alla oleva turvekerrostuma. Kuva 15. Turpeen mangaanipitoisuusjakauma (N = 6 591). Fig. 15. The frequency of the manganese content of peat. 23

25 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Molybdeeni (Mo) Turvenäytteiden (770 kpl) molybdeenipitoisuuden keskiarvo on 3,4 mg/kg (kuva 16). Mediaani on 2 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 0,6 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen molybdeenipitoisuus on 1,1 1,2 mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen molybdeenipitoisuuden tarkkojen mediaanien keskiarvo pintamaassa 0,50 mg/kg ja pohjamaassa 0,45 mg/kg. Todelliset mediaanit ovat vielä tätä pienempiä, sillä pieni osa näytteistä jää alle määritysrajan 0,2 mg/kg. Moreenikerroksen molybdeenipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 0,77 mg/kg ja pohjamaassa 0,68 mg/ kg. Savikerroksen molybdeenipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 1,26 mg/kg ja pohjamaassa 0,99 mg/kg. Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0 mg/kg ja maksimi 75 mg/kg. Kuva 16. Turpeen molybdeenipitoisuusjakauma (N = 770). Fig. 16. The frequency of the molybdenum content of peat. 24

26 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Natrium (Na) Turvenäytteiden (3 513 kpl) natriumpitoisuuden keskiarvo on 72 mg/kg (kuva 17). Mediaani on 58 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 78 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen natriumpitoisuus on noin mg/ kg. Hiekka- ja sorakerroksen natriumpitoisuuksien tarkkojen mediaanien keskiarvo on pintamaassa 71 mg/kg ja pohjamaassa 87 mg/kg. Todellisuudessa arvot olisivat vielä hiukan tätä alempia, sillä pieni osa näytteistä jää määritysrajan 50 mg/kg alle. Moreenikerroksen natriumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 85 mg/kg ja pohjamaassa 106 mg/kg. Savikerroksen natriumpitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 226 mg/kg ja pohjamaassa 385 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 5,4 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kuva 17. Turpeen natriumpitoisuusjakauma (N = 3 513). Fig. 17. The frequency of the sodium content of peat. 25

27 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Nikkeli (Ni) Turvenäytteiden (4 489 kpl) nikkelipitoisuuden keskiarvo on 9 mg/kg (kuva 18). Mediaani on 4,0 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 7,7 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen nikkelipitoisuus on mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen nikkelipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 10,8 mg/kg ja pohjamaassa 11,5 mg/kg. Moreenikerroksen nikkelipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 10,8 mg/kg ja pohjamaassa 12,5 mg/kg. Savikerroksen nikkelipitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 28,6 mg/kg ja pohjamaassa 36,9 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,1 mg/kg ja maksimi mg/kg. Suurin arvo ja viisi arvoa 16 suurimmasta arvosta on tavattu Kruunupyyn Stormossen-Lanjärvmossenin näytteistä. Suon itäpuolella oleva mustaliuskevyöhyke on todennäköisesti ainakin osasyy kohonneisiin arvoihin. Kuva 18. Turpeen nikkelipitoisuusjakauma (N = 4 489). Fig. 18. The frequency of the nickel content of peat. 26

28 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Fosfori (P) Turvenäytteiden (6 544 kpl) fosforipitoisuuden keskiarvo on 564 mg/kg (kuva 19). Mediaani on 483 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 893 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen fosforipitoisuus on mg/ kg. Hiekka- ja sorakerroksen fosforipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 542 mg/kg ja pohjamaassa 354 mg/kg. Moreenikerroksen fosforipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 389 mg/kg ja pohjamaassa 356 mg/kg. Savikerroksen fosforipitoisuuden mediaanit ovat korkeampia (ka. pintamaassa 644 mg/kg ja pohjamaassa 592 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 52 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kuva 19. Turpeen fosforipitoisuusjakauma (N = 6 544). Fig. 19. The frequency of the phosphorus content of peat. 27

29 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Lyijy (Pb) Turvenäytteiden (1 555 kpl) lyijypitoisuuden keskiarvo on 15,7 mg/kg (kuva 20). Mediaani on 12 mg/ kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 39,6 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen lyijypitoisuus on mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen lyijypitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 6,3 mg/kg ja pohjamaassa tarkkojen mediaanien keskiarvona 4,6 mg/kg. Lähes puolet näytteistä on alle ilman tarkkaa lukuarvoa alle määritysrajan 5 mg/kg. Moreenikerroksen lyijy pitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 7,7 mg/kg ja pohjamaassa tarkkojen mediaanien keskiarvona 5,8 mg/kg. Todellinen mediaani on vielä alhaisempi, sillä kolmasosa moreeninäytteistä on ilman tarkkaa lukuarvoa alle määritysrajan 5 mg/kg. Savikerroksen lyijypitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 17,2 mg/kg ja pohjamaassa 15,2 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,09 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kuva 20. Turpeen lyijypitoisuusjakauma (N = 1 555). Fig. 20. The frequency of the lead content of peat. 28

30 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Rikki (S) Alkuainepaketin yhteydessä menetelmällä 503P analysoitujen turvenäytteiden (6 510 kpl) rikkipitoisuuden keskiarvo on 2816 mg/kg (kuva 21). Mediaani on mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on mg/kg. Maankuoren keskimääräinen rikkipitoisuus on noin 500 mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen tarkkojen mediaanien keskiarvo pintamaassa on 118 mg/ kg ja pohjamaassa 62 mg/kg. Todelliset mediaanit ovat vielä hieman alhaisempia, sillä pintamaan näytteistä n. 10 % ja pohjamaan näytteistä lähes 60 % on ilman tarkkaa arvoa alle määritysrajan 50 mg/kg. Moreenikerroksen rikkipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 158 mg/kg ja tarkkojen mediaanien keskiarvo pohjamaassa 93 mg/kg. Todellinen mediaani on hieman tätä alempi, sillä vajaa 10 % näytteistä on ilman tarkkaa lukuarvoa alle määritysrajan 50 mg/kg. Savikerroksen rikkipitoisuuden mediaanien keskiarvo pintamaassa on 216 mg/kg ja pohjamaassa 65 mg/kg. Osa pohjamaan savikerroksen rikkipitoisuusmediaaneista on alle määritysrajan 50 mg/kg, joten todellinen mediaanien keskiarvo on hieman ilmoitettua pienempi. Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 65 mg/kg ja maksimi mg/ kg. Alkuainemäärityksessä osa rikistä haihtuu, ja siksi pitoisuudet ovat yleensä selvästi alhaisempia kuin perinteisellä menetelmällä saadut tulokset, joskin yleensä samansuuntaisia. Suurin arvo ja neljä arvoa kuudesta suurimmasta on tavattu Kruunupyyn Stormossen-Lanjärvmossenin turpeista. Suon itäpuoella oleva mustaliuskevyöhyke on todennäköisesti syynä kohonneisiin arvoihin. Myös sulfidimaalajit vaikuttavat usein turpeen kohonneisiin rikkipitoisuuksiin. Suurin osa turpeen rikkimäärityksistä ( kpl) GTK:ssa on tehty rikkianalysaattorilla pyrolyyttisellä menetelmällä 810L, ja tulokset ilmoitetaan prosentteina turpeen kuiva-aineesta. Rikkipitoisuuden keskiarvo tällä menetelmällä on 0,25 % (kuva 22). Kaksi selvästi suurinta arvoa (18,83 ja 21,36 %) on tavattu Kruunupyyn Stormossen-Lanjärvmossenin turpeista. Näillä eri menetelmillä saadut jakaumat ovat samantyyppisiä ja tulokset samansuuntaisia. Kuva 21. Turpeen rikkipitoisuusjakauma mg/kg (N = 6 510). Fig. 21. The frequency of the sulphur content of peat mg/kg. 29

31 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Kuva 22. Turpeen rikkipitoisuusjakauma prosentteina (N = ). Fig. 22. The frequency of the sulphur content as percentages. 30

32 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Strontium (Sr) Turvenäytteiden (6 504 kpl) strontiumpitoisuuden keskiarvo on 27,4 mg/kg (kuva 23). Mediaani on 23,1 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 27,3 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen strontiumpitoisuus on mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen strontiumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 6,7 mg/kg ja pohjamaassa 6,7 mg/kg. Moreenikerroksen strontiumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 6,7 mg/kg ja pohjamaassa 6,8 mg/kg. Savikerroksen strontiumpitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 29,7 mg/kg ja pohjamaassa 32,9 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 1,4 mg/kg ja maksimi 355 mg/kg. Kuva 23. Turpeen strontiumpitoisuusjakauma mg/kg (N = 6 504). Fig. 23. The frequency of the strontium content of peat mg/kg. 31

33 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Torium (Th) Turvenäytteiden (35 kpl) toriumpitoisuuden keskiarvo on 1,01 mg/kg (kuva 24). Mediaani on 0,67 mg/ kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa (1 274 näytettä) on 1,62 mg/kg. Turvenäytteiden pienen määrän vuoksi tulos ei ole tilastollisesti merkitsevä ja keskivirhe on suuri. Toisaalta tulos on lähes samalla tasolla koko maan humusnäytteiden mediaanin kanssa, joten tulosta voidaan pitää varsin luotettavana. Maankuoren keskimääräinen toriumpitoisuus on 6 9,6 mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen toriumpitoisuuden mediaanien keski arvo on pintamaassa 5,5 mg/kg ja pohjamaassa 6,3 mg/kg. Moreenikerroksen toriumpitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 6,0 mg/kg ja pohjamaassa 8,0 mg/kg. Savikerroksen toriumpitoisuuden mediaanit ovat korkeampia (ka. pintamaassa 8,7 mg/kg ja pohjamaassa 13,1 mg/kg). Mineraalimaan toriumnäytteiden hyvin pienen määrän ja heikon alueellisen kattavuuden vuoksi tulokset eivät ole kovin luotettavia. Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,04 mg/kg ja maksimi 3,0 mg/kg. Kuva 24. Turpeen toriumpitoisuusjakauma mg/kg (N = 35). Fig. 24. The frequency of the thorium content of peat mg/kg. 32

34 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Titaani (Ti) Turvenäytteiden (6 503 kpl) titaanipitoisuuden keskiarvo on 75 mg/kg (kuva 25). Mediaani on 40 mg/ kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 307 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen titaanipitoisuus on mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen titaanipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 793 mg/kg ja pohjamaassa 772 mg/kg. Moreenikerroksen titaanipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa mg/ kg ja pohjamaassa mg/kg. Savikerroksen titaanipitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (pintamaassa mg/kg ja pohjamaassa mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 2 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kuva 25. Turpeen titaanipitoisuusjakauma mg/kg (N = 6 503). Fig. 25. The frequency of the titanium content of peat mg/kg. 33

35 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Uraani (U) Turvenäytteiden (67 kpl) uraanipitoisuuden keskiarvo on 4,05 mg/kg (kuva 26). Mediaani on 0,65 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 0,49 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen uraanipitoisuus on 1,8 2,7 mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen uraanipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 1,25 mg/kg ja pohjamaassa 1,36 mg/kg. Moreenikerroksen uraanipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 1,42 mg/kg ja pohjamaassa 1,81 mg/kg. Savikerroksen uraani pitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 4,12 mg/kg ja pohjamaassa 4,83 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,018 mg/kg ja maksimi 80,8 mg/kg. Näytteiden pienen määrän vuoksi tulos ei ole tilastollisesti merkitsevä ja keskivirhe on suuri. Viisi suurinta arvoa (10,6 80,8 mg/kg) on tavattu Pielaveden Leppisuon näytteistä. Leppisuon korkeisiin arvoihin voi vaikuttaa lähistöllä Korkeakosken luonnonsuojelualueen itäpuolella oleva mustaliuskevyöhyke. Kuva 26. Turpeen uraanipitoisuusjakauma mg/kg (N = 67). Fig. 26. The frequency of the uranium content of peat mg/kg. 34

36 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Vanadiini (V) Turvenäytteiden (5 474 kpl) vanadiinipitoisuuden keskiarvo on 15 mg/kg (kuva 27). Mediaani on 7,6 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 13,4 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen vanadiinipitoisuus on mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen vanadiinipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 29,5 mg/ kg ja pohjamaassa 26,6 mg/kg. Moreenikerroksen vanadiinipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 35,6 mg/kg ja pohjamaassa 30,4 mg/kg. Savikerroksen vanadiinipitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (ka. pintamaassa 77,5 mg/kg ja pohjamaassa 89,4 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 0,2 mg/kg ja maksimi 786 mg/kg. Kuva 27. Turpeen vanadiinipitoisuusjakauma mg/kg (N = 5 474). Fig. 27. The frequency of the vanadium content of peat mg/kg. 35

37 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Sinkki (Zn) Turvenäytteiden (6 438 kpl) sinkkipitoisuuden keskiarvo on 15 mg/kg (kuva 28). Mediaani on 4 mg/kg, kun vastaava arvo koko maan humuskerroksessa on 62,6 mg/kg. Maankuoren keskimääräinen sinkkipitoisuus on mg/kg. Hiekka- ja sorakerroksen sinkkipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 50,0 mg/kg ja pohjamaassa 34,1 mg/kg. Moreenikerroksen sinkkipitoisuuden mediaanien keskiarvo on pintamaassa 55,7 mg/kg ja pohjamaassa 33,6 mg/kg. Savikerroksen sinkki pitoisuuden mediaanit ovat selvästi korkeampia (keskiarvo pintamaassa 103,0 mg/kg ja pohjamaassa 103,9 mg/kg). Minimiarvo GTK:n turvenäytteissä on 1 mg/kg ja maksimi mg/kg. Kymmenen suurinta arvoa ( mg/kg) on tavattu Sotkamon Valumasuon näytteistä. Suo on Talvivaaran mustaliuskevyöhykkeellä kaivoksen kaakkoispuolella. Suon luoteispuolelta on mustaliuskelohkarehavainto, josta on havaittu myös nikkeliä. Kuva 28. Turpeen sinkkipitoisuusjakauma (N = 6 438). Fig. 28. The frequency of the zinc content of peat. 36

38 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Hiili (C) Turvenäytteiden (8 071 kpl) hiilipitoisuuden keskiarvo on 51,7 % kuiva-aineesta (kuva 29). Mediaani on 52 %. Kun kaikkien turvenäytteiden keskimääräinen kuivatilavuuspaino eli tiheys on 93,2 kg/m 3, on hiiltä keskimäärin 48,52 kg/m 3. Hiili, vety ja typpi on määritetty hiili-vety-typpianalysaattorilla (Labtiumin menetelmä 820L). Kuva 29. Turpeen hiilipitoisuusjakauma (N = 8 071). Fig. 29. The frequency of the carbon content of peat. 37

39 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Typpi (N) Turvenäytteiden (8 132 kpl) typpipitoisuuden keski arvo on 1,8 % kuiva-aineesta (kuva 30). Mediaani on 1,85 %. Kun kaikkien turvenäytteiden keskimääräinen kuivatilavuuspaino eli kuiva-ainemäärä eli tiheys on 93,2 kg/m 3, on typpeä keskimäärin 1,75 kg/m 3. Kuva 30. Turpeen typpipitoisuusjakauma (N = 8 132). Fig. 30. The frequency of the nitrogen content of peat. Kuvissa on esitetty laatikko-janakuviolla alkuaineiden jakauma turpeessa. Kuva 31. Turpeen alumiini-, kalsium-, rauta- ja rikkipitoisuusjakauma laatikko- ja janakuviolla esitettynä. Fig. 31. The distribution of aluminium, calcium, iron and sulphur in peat represented as boxplot-figure. 38

40 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Kuva 32. Turpeen barium-, kalium-, magnesium-, mangaani-, natrium-, fosfori ja titaanipitoisuusjakauma laatikko- ja janakuviolla esitettynä. Fig. 32. The distribution of barium, potassium, magnesium, manganese, sodium, phosphorus and titanium in peat represented as boxplot-figure. Kuva 33. Turpeen arseeni-, boori-, beryllium-, kadmium-, koboltti-, kromi-, kupari-, molybdeeni-, nikkeli-, lyijy-, strontium-, torium-, uraani-, vanadiini- ja sinkkipitoisuusjakauma laatikko- ja janakuviolla esitettynä. Fig. 33. The distribution of arsenic, boron, beryllium, cadmium, cobalt, chromium, copper, molybdenum, nickel, lead, strontium, thorium, uranium, vanadium and zinc in peat represented as boxplot-figure. 39

41 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen 5 YHTEENVETO Turpeen alkuainepitoisuudet ovat useimmilla alkuaineilla alemmalla tai selvästi alemmalla tasolla kuin mineraalimaassa ja usein samaa luokkaa humuskerroksen arvojen kanssa. Turpeen kadmiumpitoisuus on laskennassa käytetyissä analyysituloksissa keskimäärin selvästi korkeammalla tasolla kuin mineraalimaassa ja myös keskimäärin korkeampi kuin humuksessa ja maankuoressa. Todellisuudessa ero ei ole näin selvä, koska valtaosa analysoiduista turvenäytteistä jää määritysrajan alapuolelle. Turpeen molybdeenipitoisuus on keskimäärin korkeammalla tasolla kuin humuksessa, maankuoressa ja mineraalimaassa. Turpeen rikkipitoisuus on keskimäärin lähes viidesosan korkeampi kuin humuskerroksen vastaava arvo ja keskimäärin lähes viisinkertainen maankuoren keskimääräiseen rikkipitoisuuteen verrattuna. Mineraalimaan arvoihin verrattuna turpeen rikkipitoisuus on n kertainen. Rikki näyttää siten selvästi rikastuvan turve- ja humuskerrokseen. Tämä johtuu suon lähellä olevista mustaliuskeista tai suon alla olevista sulfidimaalajeista. Useimpien alkuaineiden korkeimmat keskimääräiset pitoisuudet tavataan maankuoressa ja savikerroksessa. Kuvissa on esitetty turpeen, humuksen ja eri maalajien alkuainepitoisuusmediaanien keskiarvoja sirontakuvioina taulukon 3 arvoilla. Taulukossa 3 on esitetty turpeen, humuksen ja eri maalajien alkuainepitoisuusmediaanien keskiarvoja GTK:n aineistossa taajamaaineistoja lukuun ottamatta. Myöskin harju- ja reunamuodostumien karkealajitteisten maalajien alkuaineaineisto on erityistapauksena jätetty pois vertailusta. Kuva 34. Turpeen, humuksen ja eri maalajien alkuainepitoisuuksien mediaaneja. Fig. 34. The element content medians of peat, humus and soil. 40

42 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Kuva 35. Turpeen, humuksen ja eri maalajien alkuainepitoisuuksien mediaaneja. Fig. 35. The element content medians of peat, humus and soil. Kuva 36. Turpeen, humuksen ja eri maalajien alkuainepitoisuuksien mediaaneja. Fig. 36. The element content medians of peat, humus and soil. 41

43 Teuvo Herranen ja Tapio Toivonen Kuva 37. Turpeen, humuksen ja saven alkuainepitoisuuksien mediaaneja. Fig. 37. The element content medians of peat, humus and clay. Turpeen arseenipitoisuuden mediaani (4,13 mg/ kg) on lähellä valtioneuvoston asetuksen mukaista arseenin kynnysarvoa (5 mg/kg) haitallisille aineille. Lähinnä Kruunupyyn Latonevan ja Stormossen- Lanjärvmossenin poikkeuksellisen korkeat arvot nostavat keskiarvon (9,52 mg/kg) lähes kaksinkertaiseksi kynnysarvoon nähden. Turpeen kadmiumpitoisuuden mediaani (0,5 mg/kg) on puolet valtioneuvoston kadmiumille asettamasta kynnysarvosta (1 mg/kg). Muuten turpeen alkuainepitoisuudet jäävät selvästi valtioneuvoston asetuksen mukaisten kynnysarvojen alapuolelle. Sekä arseenin että kadmiumin analyysitulosten mediaani ja keskiarvo antavat kuitenkin liian korkeita pitoisuuksia, sillä yli 90 % kadmium- ja kaksi kolmannesta arseeninäytteistä jää käytetyimmän menetelmän 503P määritysrajojen alapuolelle eikä siten ole mukana laskelmissa. 42

44 Turpeen alkuainemääritykset GTK:ssa Taulukko 3. Alkuainemediaaneja eri maalajeilla GTK:n aineistossa. Fig. 3. The element medians of soil types in the data of Geological Survey of Finland. 43