TERRAFAME OY PÄÄSTÖVESIEN ALKUAINEET; ARVIO HAITALLISUUDESTA JA YHTEISVAIKUTUKSISTA. Terrafame Oy. Raportti Vastaanottaja.

Transkriptio

1 Vastaanottaja Terrafame Oy Asiakirjatyyppi Raportti Päivämäärä Viite TERRAFAME OY PÄÄSTÖVESIEN ALKUAINEET; ARVIO HAITALLISUUDESTA JA YHTEISVAIKUTUKSISTA

2 TERRAFAME OY PÄÄSTÖVESIEN ALKUAINEET; ARVIO HAITALLISUUDESTA JA YHTEISVAIKUTUKSISTA Projekti Projekti nro Kaivoksen päästövesien haitta-aineet ja niiden yhteisvaikutukset Vastaanottaja Elina Salmela, Terrafame Veli-Matti Hilla, Terrafame Asiakirjatyyppi Raportti Versio 1 Päivämäärä Laatija Tarkastaja Hyväksyjä Kuvaus Katariina Koikkalainen, Ramboll Hanna Tolvanen, Ramboll Salla Selonen, Ramboll Elina Salmela, Terrafame Veli-Matti Hilla, Terrafame Raportti Ramboll Niemenkatu LAHTI P F Ramboll Finland Oy Y-tunnus , ALV rek. Kotipaikka Espoo

3 Ramboll - Terrafame Oy SISÄLTÖ 1. JOHDANTO 4 2. KAIVOKSEN TARKKAILUT 5 3. VESIPÄÄSTÖJEN TARKKAILU Tarkkailupisteet Tulokset Alkuaineiden pitoisuudet Päästövesien ekotoksisuus 9 4. VESISTÖVAIKUTUSTEN TARKKAILU Tulokset Nuasjärven fysikaalis-kemiallinen vedenlaatu Nuasjärven biologinen tarkkailu Pintavesien ekotoksisuus Vesistön alkuainepitoisuudet TARKASTELTTAVAT AINEET JA NIIDEN OMINAISUUDET Alkalimetallit Maa-alkalimetallit Siirtymäalkuaineet Puolimetallit Halogeenit Muut epämetallit Lantanoidit Aktinoidit ARVIOINNIN TOTEUTUS Vertailuarvojen määrittäminen Ympäristölaatunormit Euroopan kemikaaliviraston tietokannan PNEC-arvot PNEC-arvojen määrittäminen ekotoksisuusaineiston perusteella Paikallisesti merkittävien alkuaineiden tunnistaminen PÄÄSTÖVESIEN ALKUAINEIDEN HAITALLISUUS Päästövedet Pintavedet MAKSIMIPÄÄSTÖJEN YHTEISVAIKUTUKSET Taustaa metallien yhteisvaikutuksista Alkuaineiden yhteisvaikutukset EPÄVARMUUSTARKASTELU JOHTOPÄÄTÖKSET LÄHTEET 32 LIITTEET Liite 1 Ekotoksisuustestien lausunnot Liite 2 Vesistötarkkailupisteiden sijainnit Liite 3 Päästövesinäytteiden viitearvovertailu Liite 4 Pintavesinäytteiden viitearvovertailu Liite 5 Päästövesinäytteiden tutkimustodistukset Liite 6 Pintavesinäytteiden tutkimustodistukset 2/35

4 Ramboll - Terrafame Oy 3/35

5 Ramboll - Terrafame Oy 1. JOHDANTO Pohjois-Suomen aluehallintavirasto on täydennyspyynnössään (PSAVI/2461/2017, ) esittänyt täydennyskehotuksia Terrafame Oy:n jättämään ympäristölupahakemukseen. Tässä liitteessä esitetään täydennykset täydennyspyyntöihin 158 ja 159: Täydennyspyyntö 158: Hakijan kanta vesien haitallisuuteen muiden aineiden osalta: laajaan alkuaineanalyysiin perustuva arvio päästöjen eri tekijöiden haitallisuudesta vesistössä sekä, niin ikään laajaan alkuaineanalyysiin perustuva, hakijan perusteltu esitys siitä, miksi raja-arvoja on esitetty vain hankesuunnitelmassa oleville aineille. Täydennyspyyntö 159: Haitallisten aineiden maksimipäästöjen yhteisvaikutuksen arviointi myös esimerkiksi NOEC -, LOEC -, LC-sekä EC -pitoisuuksia hyödyntäen. Tässä raportissa esitetään arvio 1) eri alkuaineiden haitallisuudesta (määräys 158) ja 2) haitallisten aineiden yhteisvaikutuksista (määräys 2) perustuen ekotoksisuustuloksiin ja kirjallisuusaineistoon alkuaineiden seosvaikutuksista. Näiden kohtien perusteella muodostetaan määräyksen 158 mukainen perusteltu täydennys siitä, miksi raja-arvoja on esitetty hankesuunnitelmassa oleville aineille ja tarvittaessa tehdyn tarkastelun perusteella täydennetään raja-arvojen tarvitsevien haitta-aineiden listaa. Raporttia varten on kartoitettu yleisesti käytetyistä tietokannoista (ECHA, USEPA, HSDB, CCME) ja tieteellisistä julkaisuista soveltuvia ekotoksisuustuloksia laajan alkuaineanalyysin eri parametreille (Taulukko 1-1). Kartoituksessa keskitytään niihin alkuaineisiin, joita on todettu päästövesinäytteissä määritysrajan ylittävinä pitoisuuksina. Päästövesinäytteissä todettuja pitoisuuksia arvioidaan suhteessa soveltuviin ekotoksisuustuloksiin ja esitetään arvio eri tekijöiden haitallisuudesta ja tarpeesta mahdolliselle päästöraja-arvolle. Yhtiön ympäristölupahakemuksessa esittämät ehdotukset raja-arvoiksi purkuputken kautta johdettavalle veden laadulle ja siitä aiheutuvalle kuormitukselle on esitetty taulukossa 1-2. Taulukko 1-1. Kerran vuodessa Latosuolta purkuputkeen johdettavasta vedestä määritettävien aineiden pitoisuudet. Kloridi (Cl) Gadolinium (Gd) Kupari (Cu) Pii (Si) Tantaali (Ta) Fluoridi (F) Gallium (Ga) Lantaani (La) Platina (Pt) Telluuri (Te) Alumiini (Al) Germanium (Ge) Litium (Li) Praseodyymi (Pr) Terbium (Tb) Antimoni (Sb) Hafnium (Hf) Lutetium (Lu) Rauta (Fe) Tina (Sn) Arseeni (As) Holmium (Ho) Lyijy (Pb) Renium (Re) Titaani (Ti) Barium (Ba) Hopea (Ag) Magnesium (Mg) Rikki (S) Torium (Th) Beryllium (Be) Iridium (Ir) Mangaani (Mn) Rubidium (Rb) Tulium (Tm) Boori (B) Jodi (I) Molybdeeni (Mo) Rutenium (Ru) Uraani (U) Bromi (Br) Kadmium (Cd) Neodyymi (Nd) Scandium (Sc) Vanadiini (V) Cerium (Ce) Kalium (K) Natrium (Na) Samarium (Sm) Vismutti (Bi) Dysprosium (Dy) Kalsium (Ca) Nikkeli (Ni) Seleeni (Se) Volframi (W) Elohopea (Hg) Koboltti (Co) Niobium (Nb) Sinkki (Zn) Ytterbium (Yb) Erbium (Er) Kromi (Cr) Osmium (Os) Strontium (Sr) Yttrium (Y) Europium (Eu) Kulta (Au) Palladium (Pd) Tallium (Tl) Zirkonium (Zr) Fosfori (P) 4/35

6 Ramboll - Terrafame Oy Taulukko 1-2. Ympäristölupahakemuksessa esitetyt raja-arvot purkuputken kautta johdettavan veden laadulle ja siitä aiheutuvalle kuormitukselle. Aine Kuormitusraja-arvo (kg tai t/a) Pitoisuusraja-arvo (mg/l tai µg/l) Sulfaatti t/a ja max t välillä < 3000 mg/l * Nikkeli 350 kg/a < 0,3 mg/l ** Sinkki 525 kg/a < 0,5 mg/l ** Kupari 100 kg/a < 0,3 mg/l ** Mangaani kg/a < 6 mg/l * Natrium t/a - Uraani - < 10 µg/l ** Kiintoaine - < 15 mg/l * ph - 5,5 9 Liukoinen Cd - < 3 µg/l * Liukoinen Hg - < 1,5 µg/l * Alumiini - < 0,5 mg/l * Rauta - < 4 mg/l * *Purkuputkea pitkin johdettavan veden kokonaispitoisuus virtaamapainotteisena kuukausikeskiarvona. ** Purkuputkea pitkin johdettavan veden kokonaismetallipitoisuudet jatkuvasti. Rambollissa selvityksen laativat FM Hanna Tolvanen, FT Katariina Koikkalainen ja FT Salla Selonen. Tilaajan edustajana toimivat Elina Salmela ja Veli-Matti Hilla. 2. KAIVOKSEN TARKKAILUT Kaivoksen ympäristölupa ohjaa kaivosalueelta pois johdettavan veden laatua, määrää, purkureittiä ja siitä ympäristöön aiheutuvaa kuormitusta. Käsiteltyjä vesiä ja alueelle tulevia sade-, valuma- ja kalliopohjavesiä johdetaan käsittelyn jälkeen Oulujoen ja Vuoksen vesistön suuntiin. Vuonna 2017 pääosa kaivoksen puhdistetuista ylijäämävesistä johdettiin Nuasjärven purkuputken kautta Oulujoen vesistöön. Jos vesien määrä tai laatu ylittää ympäristöluvan sallimat kiintiöt ja virtaamat, ylimäärävedet varastoidaan alueelle niiden johtamiseksi tai käsittelemiseksi seuraavina vuosina. Kaivoksen toiminnan alkuvuosina kaivoksen tarkkailua toteutettiin vuonna 2007 laaditun ja vuonna 2008 Vaasan hallinto-oikeuden päätöksen ja Kainuun ympäristökeskuksen hyväksymiskirjeen perusteella täydennetyn tarkkailusuunnitelman mukaisesti. Tarkkailuohjelmaa on tämän jälkeen täydennetty viranomaisten päätöksellä kalasto-, päästö- ja vesistötarkkailujen osalta, mm. marraskuussa 2012 tapahtuneen kipsisakka-altaan vuodon vuoksi. Vuodesta 2014 tarkkailua on toteutettu kipsisakka-altaan vuodon jälkeen päivitetyn tarkkailusuunnitelman (Pöyry, ) mukaisesti. Lisäksi tähän ohjelmaan on lisätty pohjavesitarkkailun laajennussuunnitelma. Vuonna 2015 tarkkailuun lisättiin myös Nuasjärven purkuputken ympäristötarkkailu, jota toteutettiin Eversheds Asianajotoimisto Oy:n Talvivaaran konkurssipesän puolesta Kainuun ja Lapin ELY- keskuksille toimittaman esityksen mukaisesti. Purkuputken tarkkailuohjelman hyväksymispäätöksessä annetut lisäykset ovat olleet tarkkailussa vuodesta 2016 alkaen. Terrafamen kaivoksen tarkkailuohjelma pitää sisällään seuraavat kokonaisuudet; - Käyttötarkkailu - Päästövesien tarkkailu (tässä selvityksessä luku 3) - Pistemäisten ilmapäästöjen tarkkailu - Pintavesien fysikaalis-kemiallisen laadun tarkkailu (tässä selvityksessä luku 4) 5/35

7 Ramboll - Terrafame Oy - Pintavesien biologinen tarkkailu (piilevät, pohjaeläimet ja kasviplankton) (tässä selvityksessä luku 4) - Kalataloustarkkailu - Sedimenttien laadun tarkkailu - Biologinen tarkkailu maa-alueilla - Kallio- ja maapohjaveden ja talousvesikaivojen veden laadun tarkkailu - Pölylaskeuma ja ilman laatu - Ympäristömelu ja tärinä - Jätejakeiden kaatopaikkakelpoisuus Tässä raportissa arvioidaan erityisesti päästövesissä todetuista haitta-ainepitoisuuksista aiheutuvia vaikutuksia. 3. VESIPÄÄSTÖJEN TARKKAILU Kaivokselta vesistöön johdettavien vesien määrää mitataan pääosin jatkuvatoimisesti. Vedestä otetaan myös vedenlaatunäytteitä viikoittain niiltä pisteiltä, joilta tapahtuu purkua vesistöön. Viikoittain tapahtuvasta näytteenotosta vastaavat kaivoksen näytteenottajat. Kuukausittaisesta näytteenotosta on vastannut Ramboll Finland Oy vuodesta 2014 ja näytteiden analysoinnista Ramboll Analyticsin (nyk. Eurofins Environment Testing Finland Oy) Lahden laboratorio. Näytteistä on analysoitu tarkkailusuunnitelman mukaisesti: viikoittain: lämpötila, ph, sähkönjohtavuus, kiintoaine, sulfaatti (SO 4), kupari (Cu), nikkeli (Ni), sinkki (Zn), uraani (U), mangaani (Mn), rauta (Fe), natrium (Na), kalsium (Ca), magnesium (Mg) ja alumiini (Al) kuukausittain lisäksi: antimoni (Sb), arseeni (As), barium (Ba), kadmium (Cd) liuk., koboltti (Co), kromi (Cr), elohopea (Hg) liuk., vanadiini (V), lyijy (Pb), kok. fosfori, kok. typpi, COD Mn (ei loppuneutralointiyksikkö eli Lone) kaksi kertaa vuodessa: laaja-alkuaineanalyysi (ICP-OES/MS) 26 alkuainetta (Al, As, B, Ba, Be, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Pb, S, Sb, Se, Sn, Ti, V ja Z) sekä fluoridi ja kloridi kerran vuodessa: liukoiset metallit ja radon sekä pitkäikäiset alfa-aktiiviset aineet (U-234, U-238, Ra-226 ja Po-210 yhteismäärä) sekä pitkäikäiset beeta-aktiiviset aineet (Ra-228, Pb-210 ja K-40 yhteismäärä). Mikäli näiden pitoisuudet ylittävät tason 0,1 0,2 Bq/l, määritetään myös uraanin tytärnuklidien pitoisuudet ainekohtaisesti. Edellä mainitun veden laadun seurannan lisäksi päästövesien ekotoksisuutta on tutkittu vuosina 2010, 2011 ja Ekotoksisuuden testaukseen on käytetty kolmea erilaista testiä, jotta jätevesien mahdollisia haittavaikutuksia eri eliöryhmille voidaan arvioida. Käytettävät testit ja standardit, joiden perusteella testit tehdään, ovat vesikirpputesti (SFS-EN ISO 6341:2007), viherlevätesti (SFS-EN ISO 8692:2007) ja valobakteeritesti (SFS-EN ISO 11348). 3.1 Tarkkailupisteet Ympäristötarkkailuohjelman mukaiset päästövesien laadun tarkkailupisteet on esitetty kuvassa 2-1. Vuonna 2017 kaivosalueelta johdettiin ulos vesistöihin yhteensä noin 5,28 milj. m 3 käsiteltyjä jätevesiä, joista kaikki johdettiin pohjoiseen Oulujoen vesistöön. Vesistä 4,92 milj. m 3 (93 %) johdettiin ympärivuoden Latosuon altaalta purkuputkea pitkin Nuasjärveen ja 0,36 milj. m 3 (7 %) toukokuussa Latosuolta vanhoja reittejä pitkin Kuusijokeen. Kokonaisjuoksutusvesimäärä oli noin 4,3 miljoona kuutiota vähemmän kuin vuonna 2016 ja noin 3,1 miljoonaa kuutiota vähemmän kuin vuonna /35

8 Ramboll - Terrafame Oy Kuva 3-1. Päästövesinäytteiden näytteenottopaikat. 3.2 Tulokset ALKUAINEIDEN PITOISUUDET Taulukossa 2-1 on esitetty laajan alkuainepaketin metallien ja sulfaatin pitoisuudet vuosina tutkituissa päästövesinäytteissä. Tutkituista 97 alkuaineesta 56 alkuainetta todettiin vähintään yhtenä vuonna laboratorion määritysrajan ylittävinä pitoisuuksina. Tästä tarkastelusta on jätetty pois ne metallit, joita ei ole havaittu 3 vuoden jaksolla määritysrajan ylittävinä pitoisuuksina. 7/35

9 Ramboll - Terrafame Oy Taulukko 3-1. Nuasjärven purkuputken tarkkailuohjelman laajan analyysipaketin mukaisten määritysten tulokset vuonna 2015, 2016 ja Vedenlaatu parametri Yksikkö Pitoisuus Vedenlaatu parametri Yksikkö Pitoisuus Kloridi (Cl) mg/l 7,8 6,3 6,9 Magnesium (Mg) mg/l Fluoridi (F) mg/l 0,25 0,2 0,46 Magnesium (Mg) liuk. mg/l Sulfaatti (SO 4 ) mg/l Mangaani (Mn) µg/l Typpi (N) kok. mg/l 2,9 1,1 0,67 Mangaani (Mn) liuk. µg/l Fosfori (P) kok. µg/l Molybdeeni (Mo) µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Alumiini (Al) µg/l Molybdeeni (Mo) liuk. µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Alumiini (Al) liuk. µg/l Neodyymi (Nd) µg/l 0,056 0,1 0,057 Antimoni (Sb) µg/l <0,50 <0,50 <0,50 Natrium (Na) mg/l Antimoni (Sb) liuk. µg/l <0,50 <0,50 <0,50 Natrium (Na) liuk. mg/l Arseeni (As) µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Nikkeli (Ni) µg/l Arseeni (As) liuk. µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Nikkeli (Ni) liuk. µg/l Barium (Ba) µg/l Niobium (Nb) µg/l 0,074 0,16 <0,050 Barium (Ba) liuk. µg/l Osmium (Os) µg/l <0,010 0,011 <0,050 Beryllium (Be) µg/l <0,20 <0,20 <0,20 Palladium (Pd) µg/l <0,010 <0,020 <0,050 Beryllium (Be) liuk. µg/l <0,20 <0,20 <0,20 Pii (Si) µg/l Boori (B) µg/l <50 <50 <50 Platina (Pt) µg/l <0,050 <0,050 <0,010 Boori (B) liuk. µg/l <20 <20 <20 Praseodyymi (Pr) µg/l 0,016 0,031 0,019 Bromi (Br) µg/l Rauta (Fe) µg/l Cerium (Ce) µg/l 0,13 0,35 0,15 Rauta (Fe) liuk. µg/l Dysprosium (Dy) µg/l 0,0072 <0,010 0,0063 Renium (Re) µg/l 0,094 0,061 0,048 Elohopea (Hg) µg/l <0,10 <0,10 <0,10 Rikki (S) mg/l Elohopea (Hg) liuk. µg/l <0,020 <0,020 <0,020 Rikki (S) liuk. mg/l Erbium (Er) µg/l <0,0050 <0,010 <0,0050 Rubidium (Rb) µg/l Europium (Eu) µg/l <0,050 <0,050 <0,010 Rutenium (Ru) µg/l <0,020 <0,020 <0,0050 Fosfori (P) µg/l <20 25 <20 Scandium (Sc) µg/l <0,020 <0,050 <0,50 Fosfori (P) liuk. µg/l 5,6 9,8 7,0 Samarium (Sm) µg/l <0,020 <0,020 <0,0050 Gadolinium (Gd) µg/l 0,01 0,013 0,013 Seleeni (Se) µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Gallium (Ga) µg/l <0,020 <0,050 <0,050 Seleeni (Se) liuk. µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Germanium (Ge) µg/l <0,050 <0,050 <0,050 Sinkki (Zn) µg/l Hafnium (Hf) µg/l <0,050 <0,050 0,79 Sinkki (Zn) liuk. µg/l Holmium (Ho) µg/l <0,0050 <0,0050 <0,0050 Strontium (Sr) µg/l Hopea (Ag) µg/l <0,50 <0,50 <0,50 Tallium (Tl) µg/l <0,50 <0,50 <0,50 Iridium (Ir) µg/l <0,050 2 <0,010 Tantaali (Ta) µg/l <0,0050 0,053 <0,0050 Jodi (I) µg/l < Telluuri (Te) µg/l <0,050 <0,10 <0,050 Kadmium (Cd) µg/l <0,10 0,15 0,21 Terbium (Tb) µg/l <0,0050 <0,0050 <0,0050 Kadmium (Cd) liuk. µg/l 0,033 0,053 0,11 Tina (Sn) µg/l <0,50 <0,50 <1,0 Kalium (K) mg/l 6,9 7,8 12 Tina (Sn) liuk. µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Kalium (K) liuk. mg/l 6,7 7,4 12 Titaani (Ti) µg/l <2,0 <2,0 <2,0 Kalsium (Ca) mg/l Torium (Th) µg/l <0,020 <0,020 0,019 Kalsium (Ca) liuk. mg/l Tulium (Tm) µg/l <0,020 <0,020 <0,010 Koboltti (Co) µg/l 1 2,6 2,1 Uraani (U) µg/l 0,18 0,71 0,3 Koboltti (Co) liuk. µg/l 0,87 2,5 2,1 Uraani (U) liuk. µg/l 0,18 0,64 0,26 Kromi (Cr) µg/l <3,0 <3,0 <3,0 Vanadiini (V) µg/l <2,0 <2,0 <2,0 Kromi (Cr) liuk. µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Vanadiini (V) liuk. µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Kulta (Au) µg/l <0,050 <0,050 <0,050 Vismutti (Bi) µg/l <0,020 <0,20 <0,20 Kupari (Cu) µg/l <2,0 <2,0 <2,0 Volframi (W) µg/l 0,019 1,9 <0,50 Kupari (Cu) liuk. µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Ytterbium (Yb) µg/l <0,0050 <0,010 <0,0050 Lantaani (La) µg/l 0,12 0,36 0,14 Yttrium (Y) µg/l 0,058 0,08 0,046 Litium (Li) µg/l Zirkonium (Zr) µg/l 0,029 <0,020 0,089 Lutetium (Lu) µg/l <0,0050 <0,0050 <0,0050 Lyijy (Pb) µg/l <1,0 <1,0 <1,0 Lyijy (Pb) liuk. µg/l <0,50 <0,50 <0,50 8/35

10 Ramboll - Terrafame Oy PÄÄSTÖVESIEN EKOTOKSISUUS Edellä mainitun veden laadun seurannan lisäksi päästövesien ekotoksisuutta on tutkittu vuosina 2010, 2011 ja Vuoden 2010 tutkimuksissa loppuneutraloinnin ylitevesi oli toksista vesikirpuille ja jonkin verran toksista leville mutta ei valobakteereille. Loppuneutraloinnin ylitevedet palautetaan pääsääntöisesti takaisin prosessiin. Ylite vesiä ei johdeta ympäristöön ilman jälkikäsittelyä. Jälkikäsittely-yksiköiltä lähtevien vesien toksisuutta tutkittiin vuonna Vedet eivät olleet akuutisti toksisia vesikirppu-, levä- ja valobakteeritestien perustella. Vuonna 2014, tehdyissä testeissä päästövedet eivät olleet tehdyn ekotoksisuustestin perusteella toksisia vesikirpuille, levälle tai valobakteereille. Ekotoksisuustestien lausunnot ovat tämän raportin liitteessä VESISTÖVAIKUTUSTEN TARKKAILU Purkuputkeen johdettavat päästövedet (kappale 3) johdetaan edelleen Nuasjärveen. Nuasjärvi- Rehja laskee Oulujärveen Kajaaninjokea pitkin. Kaivoksen päästövesien pitkäkestoisia vesistö- ja kalastovaikutuksia seurataan pääasiallisesti kaivoksen velvoitetarkkailun avulla. Nuasjärven vedenlaatua tarkkaillaan kaikkiaan yhdeksältä näytepisteeltä vesinäyttein ja kenttämittauksin sekä kymmeneltä leviämiskartoituksen havaintopisteeltä ja kolmen jatkuvatoimisen mittausaseman avulla (kappale 4.1). Nuasjärvi kuuluu myös Mondo Mineralsin Lahnaslammen kaivoksen vaikutusalueelle ja Lahnaslammen kaivoksen tarkkailuun. Voimassa olevan tarkkailuohjelman mukaan Nuasjärvi-Rehjan tarkkailupisteiltä tutkittavat fysikaalis-kemiallisen vedenlaadun parametrit on esitetty taulukossa 4-1. Nuasjärven tarkkailupisteiden sijainnit on esitetty kuvassa 4-1. Muiden vesistötarkkailupisteiden sijainnit on esitetty kartalla liitteessä 2. Taulukko 4-1. Nuasjärvi-Rehjan tarkkailupisteiltä otettavista vesinäytteistä tutkittavat parametrit. lämpötila NH4-N Ni liuk ph a-klorofylli Zn liuk sjk SO4 U liuk kiintoaine Na Cd liuk happipit Ca Mn kok hapen kyllästysaste Mg Al kok kok P kokonaiskovuus Fe kok kok N CODMn S kok PO4-P TOC As liuk NO2 + NO3-N DOC Cu liuk Pintavesien fysikaalis-kemiallisen laadun seurannan lisäksi kaivoksen velvoitetarkkailu pitää sisällään pintavesien biologisen tarkkailun, jonka puitteissa purkuvesistöjen kasviplankton- ja pohjaeläinyhteisöjen sekä perifytonin piilevästön tilaa seurataan kolmen vuoden välein. Pintavesien biologinen tarkkailu laajentui Nuasjärvi-Rehjan alueelle vuonna 2015, jolloin otettiin perustilaa kuvaavat näytteet ennen purkuputken toiminnan aloitusta. Seuraavan kerran biologista tarkkailua tehtiin vuonna 2016 ja Tämän jälkeen tarkkailua on tarkoitus jatkaa kolmen vuoden välein. Tämän lisäksi Terrafamen kaivoksen vaikutuksia vesistöissä arvioitiin myös ekotoksisuustestien avulla vuonna Pintavesinäytteitä tutkittiin pikkulimaskan (Lemna minor) kasvutestillä (ISO 20079:2005, 7 vrk), vesikirpun (Daphnia longispina) lisääntymistestillä (ISO 10706:2000, 21 vrk) ja kirjolohen (Oncohynchus mykiss) ruskuaispussipoikasten kasvutestillä (ISO 12890:1999). Ekotoksisuustestejä tehtiin tarkkailuohjelman mukaisesti Oulujoen suunnassa Kolmisopin, Tuhkajoen, 9/35

11 Ramboll - Terrafame Oy Jormasjärven ja Nuasjärven vedellä. Vuoksen suunnassa testaukset tehtiin Kivijärven, Kivijoen ja Laakajärven vedellä. Vertailunäytteenä käytettiin Nuasjärven yläpuolisen Iso Sapsojärven vettä. Tarkkailuohjelman mukaisesti Kolmisopin, Nuasjärven ja Kivijärven näytteet otettiin alusvedestä ja Jormasjärven, Laakajärven ja Iso Sapsojärven näytteet päällysvedestä. Kuva 4-1. Nuasjärvi-Rehjan vesistötarkkailupisteiden sijainnit. Tarkkailuun kuuluvien määritysten lisäksi kesäkuussa 2018 tutkittiin kahden vesistötarkkailupisteen näytteistä laajan alkuaineanalyysin mukaiset parametrit. Analyysit tehtiin vesistön taustapitoisuuksien selvittämiseksi ja purkuvesistössä olevien pitoisuustasojen selvittämiseksi. Taustapitoisuuden selvittämiseksi otettiin vesinäytteet Iso-Savonjärven tarkkailupisteeltä. Iso-Savonjärvi kuuluu samalle valuma-alueelle, mutta ei ole päästövesien purkureitillä. Iso-Savonjärven veden laadun voidaan siten katsoa edustavan alueelle tyypillistä taustapitoisuustasoa, mutta vedenlaadussa ei heijastu päästövesien vaikutukset. Purkuvesistön pitoisuustasojen selvittämiseksi otettiin vesinäytteet Nuasjärven tarkkailupisteeltä Nj23, joka on purkuputken pään läheisen syvänteen reunalla. Molemmista näytepisteistä alkuainemääritykset tehtiin pinta-, väli- ja pohjanäytteistä. Analysoidut alkuaineet olivat samat kuin mitä aiemmin on analysoitu päästövedestä (ks. taulukko 1-1). Kaikkien alkuaineiden pitoisuudet määritettiin liukoisina pitoisuuksina, jotka kuvastavat paremmin eliöille biosaatavaa osuutta kokonaispitoisuudesta. 4.1 Tulokset Seuraavassa kappaleessa (4.2.1) kuvataan päästövesien vastaanottavan vesistön yleistilaa aiemmin tehtyjen tarkkailujen osalta, jossa ei ole aiemmin ollut mukana laajaa alkuaineanalyysiä. Nyt tehtyjen taustapitoisuusanalyysien tulokset on käsitelty kappaleessa /35

12 Ramboll - Terrafame Oy NUASJÄRVEN FYSIKAALIS-KEMIALLINEN VEDENLAATU Rehja-Nuasjärvi (nro ) on lievästi hapan (ph 6,7) ja humuspitoinen (COD Mn n. 14 mg/l O 2) suuri (9601 ha) järvi, joka on luokiteltu ekologiselta tilaltaan hyväksi. Kokonaistyppipitoisuus on päällysvedessä noin 350 µg/l ja kokonaisfosforin pitoisuus 7-8 µg/l. Klorofyllipitoisuus avovesikaudella ulappa-alueen havaintopisteillä oli vuonna 2017 kesä-elokuussa keskimäärin 7,7 µg/l mikä kuvastaa ravinnepitoisuuksien ohella karuhkoja oligo-mesotrofisia olosuhteita. Nuasjärven syvänteellä Nj23 hapen kyllästysaste alusvedessä laski kesällä 2017 alimmillaan 50 %:iin ja syvänteellä Nj35 49 %:iin, eikä viitteitä happikadosta tai pysyvästä kerrostuneisuudesta havaittu. Sähkönjohtavuudessa havaittiin vuonna 2016 selviä muutoksia purkuputken käyttöönoton jälkeen. Vuonna 2017 havaitut sähkönjohtavuudet olivat pääosin vuoden 2016 tasolla tai alhaisemmat. Päällysveden sähkönjohtavuus vuosikeskiarvona tarkasteltuna vuonna 2017 oli syvänteellä Nj23 tasolla 4,3 ms/m, Nj 35 tasolla 4,0 ms/m ja Nj34 tasolla 3,7 ms/m. Rimpilänsalmessa (Nj 37) virtaussuunnassa alaspäin sähkönjohtavuus päällysvedessä oli keskimäärin 4,5 ms/m. Päällysveden havaitut sähkönjohtavuudet olivat muutamia kymmenyksiä vuoden 2016 keskiarvoa alhaisemmat. Syvänteiden alusvedessä vuoden keskimääräinen sähkönjohtavuus ei poikennut merkittävästi vuoden 2016 tilanteesta. Nuasjärven purkuputken käyttöönoton jälkeen pintavesien sähkönjohtavuus sekä sulfaatti-, mangaani- ja natriumpitoisuudet ovat lähteneet lievään nousuun Nuasjärven, Kajaaninjoen ja Oulujärven havaintopisteillä. Sähkönjohtavuuden muutokset johtuvat suurelta osin sulfaattipitoisuuden noususta, jossa havaittiin purkuputken käyttöönotosta alkaen samansuuntaisia muutoksia kuin sähkönjohtavuudessa, mutta voimakkaampana. Päällysveden sulfaattipitoisuus nousi vuonna 2016 edellisvuoteen verrattuna 3-5,7 mg/l Nuasjärven purkuputken käyttöönoton jälkeen. Vuonna 2017 pintakerroksen sulfaattipitoisuudet olivat laskeneet selvästi edellisvuoteen verrattuna. Vuosikeskiarvona tarkasteltuna sulfaattipitoisuus vuonna 2017 oli syvänteellä Nj23 tasolla 4,3 mg/l (vuonna ,5 mg/l), Nj 35 tasolla 4,0 (9,9 mg/l) ja Nj34 tasolla 3,7 (3,3 mg/l). Rimpilänsalmessa (Nj37) virtaussuunnassa alaspäin sulfaattipitoisuus päällysvedessä oli keskimäärin 4,5 (12,2 mg/l). Alusveden keskimääräiset sulfaattipitoisuudet eivät merkittävästi poikenneet vuoden 2016 havainnoista. Kaikilla syvänteillä sulfaattipitoisuus laski purkuputkea edeltävien pitoisuuksien (<10 mg/l) tasolle syystäyskierron yhteydessä. Ainoastaan syvänteellä Nj23 syystäyskierron aikainen pitoisuus oli korkeampi (29 mg/l). Nuasjärvellä toteutetaan kenttämittausten (lämpötila, sähkönjohtavuus, ph, redox-potentiaali ja happipitoisuus) avulla purkuputken vesien leviämiskartoitus vuosittain maalis-, kesä-, elo- ja lokakuussa. Mittaukset tehdään metrin välein vesipatsaan syvyyssunnassa. Vuonna 2017 purkuputken kautta johdettujen vesien vaikutus ei näkynyt leviämiskartoituksessa yhtä selkeästi kuin vuonna Keskeisillä syvänteillä ei havaittu kerrostuneisuuden voimistumista, vaan kerrostuneisuus jäi edellisvuotta löyhemmäksi. Kesä oli viileä ja tuulinen, mikä osaltaan vähensi kerrostuneisuuden voimakkuutta. Syystäyskierron aikaan mitatut sekoittuneen veden sähkönjohtavuudet olivat kaikilla leviämiskartoituksen pisteillä alhaisemmat kuin edellisvuonna. Maaliskuun 2017 mittauksissa havaittiin purkuputken lähistöllä itä- ja länsipuolella olevista syvänteistä kerrostuneisuutta sähkönjohtavuuden suhteen sekä suurimmat sähkönjohtavuudet. Sähkönjohtavuusarvojen harppauskerros oli tarkkailupisteillä 5 10 m syvyydellä. Myös purkuputken lähistöllä itä- ja länsipuolella olevissa matalammissa tarkkailupisteissä oli sähkönjohtavuuden suhteen 5 6 metrissä, arvot olivat kuitenkin pienemmät kuin syvännepisteiden alusvesissä. Purkuputken Nuasjärven altaan kauimmaisilla tarkkailupisteillä idässä ja lännessä sekä pohjoiseen sijoittuvalla pisteellä voimakasta kerrostuneisuutta ei sähkönjohtavuusarvojen osalta ollut havaittavissa. Kesäkuun mittauksissa havaittiin purkuputken lähistön lähimmillä syvänteillä kerrostuneisuutta sähkönjohtavuuden suhteen sekä suurimmat sähkönjohtavuudet. Vesipatsaan pohjanläheisen ker- 11/35

13 Ramboll - Terrafame Oy roksen (>20 m) veden sähkönjohtavuus nousi selvästi muuta vesipatsasta korkeammaksi. Itäpuolisilla pisteillä havaittiin syvemmällä korkeammat sähkönjohtavuudet kuin pintakerroksessa, mutta kerrostuneisuus ei muodostunut jyrkäksi. Kauempana purkuputkesta sijaitsevilla pisteillä ei havaittu muutoksia aiempiin tuloksiin verrattuna eikä kerrostuneisuutta sähkönjohtavuudessa. Elokuun mittauksissa kerrostuneisuutta sähkönjohtavuuden suhteen ilmeni hyvin vähän. Purkupisteen itäpuolelta mitatut sähkönjohtavuudet vaihtelivat välillä 4,9 7,9. ms/m. Voimakasta kerrostumista sähkönjohtavuusarvojen perusteella ei ollut havaittavissa. Purkupisteen länsipuolella sähkönjohtavuusarvot vaihtelivat välillä 5,2 8,8, eikä kerrostuneisuutta ollut havaittavissa lukuun ottamatta syvännettä Nj35, jossa vesikerroksen pohjanläheisen (>18 m) veden sähkönjohtavuus nousi muuta vesipatsasta korkeammaksi. Kauempana purkuputkesta sijaitsevilla pisteillä ei havaittu muutoksia aiempiin tuloksiin verrattuna eikä kerrostuneisuutta sähkönjohtavuudessa. Liukoisen kadmiumin pitoisuudet olivat päällysvedessä alle määritysrajan kaikilla Nuasjärven ja Rehjan havaintopisteillä. Syvänteellä Nj23 määritysrajan ylittävä pitoisuus havaittiin kolmessa alusveden näytteessä ja yhdessä vesipatsaan puolivälin näytteessä. Määritysrajan ylittävät pitoisuudet olivat 0,034-0,057 µg/l. Pisteellä Nj35 havaittiin kerran alusvedessä ja kerran vesipatsaan puolivälissä määritysrajan ylittävä pitoisuus 0,030-0,032 µg/l. Pisteellä Nj34 alusvedessä helmikuussa kadmiumin määritysraja ylittyi, havaittu pitoisuus oli 0,035 µg/l. Pisteellä Nj46 vesipatsaan puolivälissä helmikuussa havaittiin pitoisuus 0,039 µg/l. Muilla pisteillä kaikkien tutkittujen näytteiden kadmiumpitoisuus oli alle määritysrajan. Valtakunnallinen taustapitoisuus huomioiden, liukoisen kadmiumin ympäristölaatunormi on 0,1 µg/l. Vesistötarkkailussa ei havaittu ympäristölaatunormitason ylittäviä liukoisen kadmiumin pitoisuuksia. Liukoisen nikkelin pitoisuus päällysvedessä Nuasjärven havaintopisteillä oli <1,0 1,6 µg/l ja alusvedessä <1,0 5,5 µg/l. Pisteiden välillä ei havaittu merkittäviä eroja liukoisen nikkelin pitoisuuksissa. Liukoisen biosaatavan nikkelin vuosikeskiarvo oli suurimmillaan 0,56 µg/l syvänteen Nj35 alusvedessä, eikä vuosikeskiarvolle asetettu ympäristölaatunormi AA-EQS 4 µg/l ylittynyt. Mangaanin pitoisuus Nuasjärven pääaltaalla päällysvedessä oli keskimäärin 57 µg/l ja kutakuinkin edellisten vuosien tasolla. Jormaslahdella pitoisuus oli muuta Nuasjärveä korkeampi (74 µg/l). Syvänteillä alusvedessä havaittiin yksittäisiä korkeampia pitoisuuksia kerrostuneisuuskaudella. Korkeimmat pitoisuudet ( µg/l) havaittiin syvänteellä Nj23 alusvedessä helmi-maaliskuussa. Natriumin pitoisuus Nuasjärven pääaltaan päällysvedessä oli keskimäärin 2,1 mg/l ja Jormaslahdella 5,6 mg/l. Alusvedessä havaittiin mangaanin tavoin korkeampia pitoisuuksia kerrostuneisuuskaudella. Syvänteellä Nj35 havaittiin alusvedessä natriumia korkeimmillaan 29 mg/l kesäkuun alun näytteessä ja natriumpitoisuuden vuosikeskiarvo palautui vuoden 2016 korkeammalta tasolta (2017: 16,4 mg/l, 2016: 23,6 mg/l, 2015: 1,9 mg/l) NUASJÄRVEN BIOLOGINEN TARKKAILU Pintavesien biologista tarkkailua tehtiin edellisen kerran vuonna Tällöin Nuasjärven kasviplanktonmääritys tehtiin tarkkailuohjelman mukaisesti kesä-, heinä- elokuussa Rehja - Nuasjärven viideltä näytepaikalta: Nuasjärvi 34, Nuasjärvi 35, Nuasjärvi 44, Nuasjärvi 45 ja Rehjanselkä 135. Vuoden 2016 tulosten perusteella kasviplanktonlajit olivat humusjärvelle tyypillisiä ja leväsolut hyväkuntoisia. Kasviplanktonmuuttujien tulosten perusteella Rehja-Nuasjärvi on ekologiselta luokitukseltaan hyvässä tilassa. Mahdolliseen ekologiseen muutokseen viittasivat rehevyyttä ja muutosta indikoivan Rhizosolenia piilevän suuri määrä kaikissa kesäkuun näytteissä, biomassojen pieneneminen etenkin Nuasjärvi 34 kohdalla kesäkuussa sekä sinilevien määrän hienoinen kasvu ja TPI-arvojen suuret muutokset. Tarkkailun ensimmäiseen vuoteen (2015) verrattuna ero Rhizosolenian biomassoissa oli huomattava mutta on kuitenkin huomioitava, että kyseessä voi olla 12/35

14 Ramboll - Terrafame Oy hyvin lyhytaikainen tiheyden kasvu. Rhizosolenia- leväsuvun massaesiintymisten on havaittu liittyvän kaivostoiminnan kuormittamiin vesiin ja näin ollen suvun edustajien esiintymistä vedessä tulee seurata. Pohjaeläimiä käytetään yhtenä biologisena osatekijänä vesistöjen ekologisen tilan arvioinnissa. Pohjaeläimet ilmaisevat elinympäristönsä hitaita muutoksia pidemmällä aikavälillä kuin vain näytteenottohetkellä. Ensimmäiset pohjaeläinnäytteet Nuasjärven havaintopaikoilta otettiin vuonna 2015 ennen Nuasjärven purkuputken käyttöönottoa ja seuraavan kerran vuonna Pohjaeläinnäytteenotto ajoittui vuonna 2016 täyskierron ajankohtaan. Järvien ekologisessa tilaluokittelussa käytetään nykyään syvännepohjaeläimistön kohdalla PICMindeksiä (PICM; Profundal Invertebrate Community Metric) sekä PMA-mittaria (Aroviita ym. 2012). Järvisyvännepohjaeläimistön PICM-indeksi perustuu lajien runsauksilla painotettuun indikaattoripistearvojen keskiarvoon. PICM-indeksi huomioi surviaissääskien (Chironomidae) ohella muutkin syvänteissä esiintyvät pohjaeläinryhmät. PICM:n oletetaan ilmentävän paremmin humuskuormituksen aiheuttamia vasteita pohjaeläinyhteisössä. Suhteellista mallinkaltaisuutta (PMA; Percent Model Affinity) (ks. Novak & Bode 1992) arvioitaessa verrataan arvioitavan kohteen lajiston suhteellisia osuuksia vertailuaineistosta (Mykrä, julkaisematon) laskettuihin lajien keskimääräisiin suhteellisiin osuuksiin. PMA ottaa huomioon muutokset lajien yksilömääräsuhteissa mm. jo ennen kuin lajeja mahdollisesti katoaa esimerkiksi vesistökuormituksen seurauksena. Indeksi huomioi myös lajit, joita ei vertailuaineistosta ole tavattu. PMA kuvaa myös muutoksia, joissa yhteisön lajimäärä kasvaa vertailuoloja suuremmaksi ympäristön tilanmuutoksen seurauksena. Tarkkailutulosten perusteella pohjaeläimistön tila oli vuonna 2016 pääosin ennallaan verrattuna vuoden 2015 tuloksiin. PMA-indeksin arvo oli lähes kaikilla havaintopaikoilla laskenut, mikä voi viitata purkuvesien vaikutuksiin pohjaeläinyhteisössä. PICM-indeksin perusteella arvioituna pohjaeläinyhteisö oli pääosin edellisvuotta paremmalla tasolla. Monilla havaintopaikoilla havaittiin surviaissääskien biomassan ja yksilömäärien kasvaneen voimakkaasti. Rehjan havaintopaikoilla harvasukamatojen ja simpukoiden yksilömäärät olivat laskeneet, mutta muutos ei ollut yhtä suuri biomassana tarkasteltuna. Kaikki havaitut muutokset voivat olla seurausta yhteisön luontaisesta vaihtelusta tai purkuputken vaikutuksesta. Pohjaeläinyhteisöissä lajimäärien ja yksilömäärien välinen vaihtelu oli voimakasta, mikä vaikeuttaa johtopäätösten tekoa etenkin näin lyhyen tarkkailuhistorian perusteella. Seuraavan kerran pintavesien biologiseen tarkkailuun sisältyviä tutkimuksia tehdään vuonna PINTAVESIEN EKOTOKSISUUS Vuoden 2017 pintavesien ekotoksisuustesteissä seurattiin pikkulimaskan osalta lehdyköiden määrää ja pinta-alaa kasvun mittareina. Testivesissä ei havaittu merkittäviä vaikutuksia pikkulimaskan kasvuun. Vesikirpputestissä seurattiin Daphnia longispina -vesikirppulajin lisääntymismenestystä ja mittarina käytettiin poikasmäärää. Poikastuotto oli hyvää kaikissa tutkituissa vesissä. Kivijoessa, Kolmisopen alusvedessä ja Nuasjärven alusvedessä havaittiin kuitenkin vertailukohteena käytettyyn Iso Sapsojärven päällysveteen verrattuna alhaisempi poikastuotto. Nuasjärven osalta ero oli tilastollisesti merkitsevä. Kalanpoikasille tehdyssä kokeessa altistettiin kirjolohen (Oncohynchus mykiss) ruskuaispussivaiheen poikasia testivesille 14 vuorokauden ajan. Kalanpoikasten selviytymistä tarkkailtiin kokeen aikana ja kokeen päätteeksi selvitettiin kasvun ja kehityksen häiriöitä. Kokeissa ei havaittu juurikaan poikasten kuolleisuutta. Kalojen hitaampaa pituuskasvua havaittiin Nuasjärven alusvedessä ja Kivijoen vesissä verrattuna Iso Sapsojärven päällysveteen. 13/35

15 Ramboll - Terrafame Oy Toksisuustesteissä havaittiin Nuasjärven alusveden näytteillä tehdyissä vesikirppu- ja kalanpoikastestissä muita vesistöjä heikompia tuloksia. Tulosten tulkintaa vaikeuttavat koeasetelmaan liittyvät haasteet. Toksisuustestien koeasetelma on määritelty kaivoksen tarkkailuohjelmassa, jonka mukaisesti kolmessa tutkimuspisteessä on tutkittu alusvettä ja kolmessa pisteessä päällysvettä. Koeasetelmalla pyritään selvittämään vedenlaatutekijöiden pitoisuusgradientin vaikutusta ekotoksisuustesteillä tutkittaviin vasteisiin (esim. vesikirppujen lisääntyminen tai kalan mätipoikasten kasvu). Näytteenottoajankohta osui tutkimusvuonna vesikirppu- ja kalanpoikastestien osalta mädin saatavuuden ja myöhäisen kevään vuoksi talvikerrostuneisuuskauden lopulle. Tämän vuoksi kokeessa on käytetty osin vesiä, jotka eivät vastaa testieliöiden luontaista elinympäristöä. Tämä korostuu etenkin Nuasjärven tuloksissa. Nuasjärvellä syvänteen alusvesi ei edusta ruskuaispussivaiheen kalanpoikasen elinympäristöä, mikä osaltaan haastaa tulosten luotettavuutta. Testien tulokset eivät näin ollen sovellu eri järvien väliseen vertailuun eikä niiden perusteella voida arvioida vesikirppujen lisääntymismenestystä tai kalanpoikasten kasvua kyseisissä vesissä. Tuloksia on mahdollista käyttää ainoastaan arvioimaan veden laadun ja eri parametrien pitoisuusvaihtelun vaikutuksia mitattuihin vasteisiin. Mikäli haluttaisiin selvittää kerrostuneen alusveden toksisuusvaikutuksia, tulisi testieliöinä käyttää pohjaeläimiä tai alusvedessä talvehtivaa eläinplanktonia. Jos tavoitteena on vertailla kerrostuneisuuden vaikutusta, tulisi kaikista tutkittavista järvistä testata sekä päällys- että alusvesikerrokset VESISTÖN ALKUAINEPITOISUUDET Heinäkuussa 2018 Iso-Savonjärven ja Nuasjärven tarkkailupisteestä Nj23 haetuista vesinäytteistä tehtiin taulukon 1-1 mukaiset laajat alkuainemääritykset. Iso-Savonjärvi ei sijaitse kaivoksen päästövesien purkureitillä eikä välittömällä vaikutusalueella. Iso-Savonjärvi sijaitsee kuitenkin malmion vaikutusalueella ja siten pistettä hyödynnettiin alueellisten taustapitoisuuksien alustavaksi kartoittamiseksi. Nuasjärven piste Nj23 sijaitsee purkuputken pään läheisen syvänteen reunalla ja kyseiseltä pisteeltä on tarkkailutuloksia vuodesta 2008 alkaen. Pisteeltä Nj23 on myös vesistötarkkailutuloksia kaivoksen toimintaa edeltävältä ajalta. Piste Nj23 sijaitsee purkuputken vaikutusalueella ja ei siten sovellu taustapisteeksi. Pisteen Nj23 näytteistä määritettiin alkuaineidenpitoisuudet, jotta voitiin määrittää alkuaineiden pitoisuustasot vesistössä, joka on arvioitavien vaikutusten todellinen kohde. Iso-Savonjärven ja Nuasjärven näytteissä todetut alkuainepitoisuudet on esitetty taulukossa 4-2 niiden alkuaineiden osalta, joita todettiin laboratorion määritysrajan ylittävinä pitoisuuksina. Taulukossa 4-3 on esitetty ne alkuaineet, joita ei todettu määritysrajan ylittävinä pitoisuuksina yhdessäkään näytteessä. Pitoisuusvertailun vuoksi taulukossa 4-2 on esitetty alkuaineiden taustapitoisuudet pohjautuen pääosin GTK:n vuonna 1996 julkaisemaan Geokemian Atlakseen purovesien taustapitoisuuksista. Tämän lisäksi taustapitoisuusaineistoina hyödynnettiin Nuasjärven tarkkailutuloksia vuosilta sekä Nuasjärvellä GTK vuonna 2006 tekemää taustapitoisuustutkimusta. Nuasjärvestä ei ole tehty laajaa alkuainetutkimusta ennen purkuputken toiminnan aloitusta. Jotta voidaan muodostaa kuva alueellista taustapitoisuuksista eri alkuaineille, taulukossa 4-2 on esitetty Iso-Savonjärven näytteissä todettujen pitoisuuksien mediaanipitoisuus. Taulukossa 4-2 on myös esitetty vesieliöiden ekotoksisuustulosten pohjalta johdetut PNEC-arvot (Predicted No Effect Concentration), jotka kuvaavat eliöille haitatonta pitoisuustasoa. Taulukossa esitetyt PNEC+tausta -arvot kuvaavat taustapitoisuustason huomioivaa vertailutasoa. PNEC+tausta -arvojen avulla laskettiin Nuasjärven näytteessä todetuille pitoisuuksille riskiluvut (RCR, Risk Characterization ratio), jotka kuvaavat ympäristössä todetuista pitoisuuksista aiheutuvaa riskiä eliöille suhteessa haitattomaan PNEC-pitoisuustasoon (EC/PNEC). Mikäli RCR > 1 voidaan todetuista pitoisuuksista arvioida aiheutuvan haittavaikutuksia eliöstölle. 14/35

16 Ramboll - Terrafame Oy Nuasjärven näytteissä todetut alumiinin, mangaanin, nikkelin, raudan ja sinkin pitoisuudet ylittivät Geokemiallisessa Atlaksessa esitetyt purovesien alueelliset taustapitoisuustasot. Muiden alkuaineiden pitoisuudet olivat samalla tasolla kuin Geokemiallisen Atlaksen mukaiset purovesien taustapitoisuudet. Iso-Savonjärven näytteissä alumiinin, bromin, kadmiumin, kuparin, mangaanin, nikkelin, raudan ja sinkin pitoisuudet olivat suurempia kuin Nuasjärven näytteissä todetut pitoisuudet. Muiden alkuaineiden pitoisuudet olivat samalla tasolla. Nuasjärven näytteissä todettiin alumiinia ja rautaa korkeampina pitoisuuksina kuin arvioitu haitaton pitoisuus, joka huomioi taustapitoisuutena aiemmat alueella tehdyt selvitykset (PNEC+tausta 1 *). Todetut bromi-, neodyymi-, niobium-, praseodyymi-, rubidiumi- ja yttriumpitoisuudet olivat korkeampia kuin arvioidut haitattomat pitoisuudet, jotka huomioivat taustapitoisuutena Geokemian Atlaksessa esitetyt alueelliset purovesien taustapitoisuudet. Mikäli alueellisena taustapitoisuutena hyödynnetään Iso-Savonjärven näytteissä todettuja alkuaineiden pitoisuuksia, Nuasjärvessä todetut pitoisuudet ylittivät alueellisen PNEC-arvon vain bromin, kalsiumin, niobiumin ja strontiumin osalta. Iso-Savonjärveen ei ole kohdistunut päästövesien johtamisesta aiheutuvaa kuormitusta kaivokselta, mutta alumiinin, bromin, koboltin, mangaanin, neodyymin, nikkelin, niobiumin, praseodyymin, raudan, rubidiumin, sinkin ja yttriumin pitoisuudet ovat silti korkeampia kuin taustapitoisuudet ja arvioidut vaikutuksettomat pitoisuustasot. Näin ollen Nuasjärvessä todetut kohonneiden alkuainepitoisuuksien voidaan olettaa johtuvan etenkin neodyymin, praseodyymin, raudan rubidiumin ja yttriumin osalta alueen luontaisesti kohollaan olevasta taustasta, johon paikalliset eliöpopulaatiot ovat sopeutuneet. Taulukko 4-2. Nuasjärven (Nj23) vesinäytteissä todetut alkuaineiden pitoisuudet. Pitoisuudet kuvastavat kolmelta eri näytesyvyydeltä (pinta, väli ja pohja) otettujen näytteiden mediaanipitoisuutta. Taulukossa on myös esitetty eri alkuaineiden taustapitoisuudet, PNEC-arvot sekä EC/PNEC-suhteesta johdetut riskiluvut (RCR); PNEC = Predicted No Effect Concentration, EC = Environmental concentration, RCR = Risk Characterization Ratio. Taustapitoisuus 1 Taustapitoisuus 2 PNEC PNEC + tausta 1 PNEC + tausta 2 Nuasjärvi Mediaanipitoisuus Riskiluku, RCR 1 Kloridi (Cl) mg/l 1, , Alumiini (Al) µg/l 83* 340 0,07 83* ,5 0,35 Barium (Ba) µg/l 8,2* * 131 8,2 0,07 0,06 Bromi (Br) µg/l ,0 1, ,0 Riskiluku, RCR 2 Cerium (Ce) µg/l - 0, ,64 0,00 0,001 Dysprosium - 0,05 0,16 0,16 0,21 0,03 0,19 0,14 (Dy) µg/l Erbium (Er) µg/l - 0, , Europium (Eu) µg/l - 0, , Gadolinium - 0,05 4,3 4,3 4,35 0,04 0,01 0,01 (Gd) µg/l Gallium (Ga) µg/l - 0, , Germanium - 0, , (Ge) µg/l Hafnium (Hf) µg/l - 0, , Holmium (Ho) µg/l - 0,01 > 3,2 3,2 3,2 0,01 0,00 0,002 Kadmium (Cd) µg/l 0,03* 0,13 0,09 0,12* 0, Kalium (K) mg/l 0,70* 0, * 54 0,61 0,01 0,01 15/35

17 Ramboll - Terrafame Oy Nuasjärvi Tausta- Tausta- PNEC + PNEC + pitoisuus 1 pitoisuus 2 PNEC Mediaanilukuluku, Riski- Riski- tausta 1 tausta 2 pitoisuus RCR 1 RCR 2 Kalsium (Ca) mg/l 2,7 2,0 0,50 3,2 2,5 3,0 0,93 1,2 Koboltti (Co) µg/l 0,09* 1,5 0,26 0,35* 1, Kupari (Cu) µg/l - 1, Lantaani (La) µg/l - 0, , Magnesium 1,1* 0, * 411 1,0 0,00 0,002 (Mg) mg/l Mangaani (Mn) µg/l ,14 0,06 Neodyymi (Nd) µg/l - 0,31 0,14 0,14 0,45 0,31 2,2 0,68 Natrium (Na) mg/l 2,0 0, ,0 0,00 0,004 Nikkeli (Ni) µg/l 2,5* 18 7,1 9,6* 25 1,4 0,15 0,06 Niobium (Nb) µg/l - 0,06 0,02 0,02 0,07 0,08 5,0 1,1 Pii (Si) µg/l , ,68 0,93 Praseodyymi - 0,08 0,03 0,03 0,11 0,08 2,6 0,74 (Pr) µg/l Rauta (Fe) µg/l 307* ,06 307* ,4 0,39 Rikki (S) mg/l 2,7 2, ,2 0,00 0,004 Rubidium (Rb) µg/l - 1,3 > 1 1,00 2,3 1,9 1,9 0,83 Samarium (Sm) µg/l - 0, , Sinkki (Zn) µg/l 6,6* * 62 6,5 0,24 0,11 Strontium (Sr) µg/l , ,87 1,2 Terbium (Tb) µg/l - 0, , Titaani (Ti) µg/l - 1, ,4 - - Ytterbium (Yb) µg/l - 0, , Yttrium (Y) µg/l - 0,33 0,04 0,04 0,37 0,21 4,8 0,56 Zirkonium (Zr) µg/l - 0, ,15 0,00 0,002 1) Taustapitoisuus perustuen Nuasjärvellä aiemmin tehtyihin selvityksiin ja tarkkailuun (*) tai GTK:n julkaisemaan Geokemian Atlakseen purovesien alueellisista taustapitoisuuksista 2 Iso-Savonjärven näytteissä todettujen alkuaineiden mediaanipitoisuus. Taulukko 4-3. Alkuaineet, joita ei todettu vesistönäytteissä laboratorion määritysrajat ylittävinä pitoisuuksina. Antimoni (Sb) Kulta (Au) Renium (Re) Tina (Sn) Beryllium (Be) Litium (Li) Rutenium (Ru) Tulium (Tm) Boori (B) Lutetium (Lu) Scandium (Sc) Vanadiini (V) Elohopea (Hg) Lyijy (Pb) Seleeni (Se) Vismutti (Bi) Hopea (Ag) Molybdeeni (Mo) Tallium (Tl) Torium (Th) Iridium (Ir) Osmium (Os) Tantaali (Ta) Uraani (U) Jodi (I) Palladium (Pd) Telluuri (Te) Volframi (W) Kromi (Cr) Platina (Pt) 16/35

18 Ramboll - Terrafame Oy 5. TARKASTELTTAVAT AINEET JA NIIDEN OMINAISUUDET Päästövesissä todettujen alkuaineiden haitallisuuden ja mahdollisten yhteisvaikutusten arviointiin valittiin ne alkuaineet, joita on tarkastelujakson ( ) aikana todettu laboratorion (Ramboll Analytics (nyk. Eurofins Environment Testing Finland Oy)) määritysrajan ylittävinä pitoisuuksina (Kuva 5-1). Kuva 5-1. Terrafamen kaivoksen Nuasjärven purkuputkeen johdettavista päästövesistä vuosittain tutkittavat alkuaineet. Yhtenäisellä viivalla ympyröityjä alkuaineita on todettu vuosina aikana laboratorion määritysrajan ylittävinä pitoisuuksina. Katkoviivalla ympyröityjä alkuaineita ei ole todettu samalla ajanjaksolla määritysrajan ylittävinä pitoisuuksina. 5.1 Alkalimetallit Alkalimetalleista päästövesinäytteissä on todettu litiumia, natriumia, kaliumia ja rubidiumia. Alkalimetallit ovat reaktiivisia metalleja ja ne reagoivat suoraan lähes kaikkien epämetallien kanssa. Niitä ei siis esiinny luonnossa vapaina alkuaineina, vaan yhdisteinä. Alkalimetallit muodostavat veden kanssa reagoidessaan hydroksideja, jotka tekevät liuoksesta emäksisen. 5.2 Maa-alkalimetallit Maa-alkalimetalleista päästövesinäytteissä on todettu magnesiumia, kalsiumia, strontiumia ja bariumia. Maa-alkalimetalleilla on voimakas pelkistämiskyky. Niiden metallinen luonne on alkalimetalleja heikompi ja useimmat niiden suoloista ovat veteen liukenevia. Elektronegatiivisuuden pienentyessä voimistuu maa-alkalien oksideissa metallin ja hapen välisen sidoksen ioniluonne. Berylliumoksidia lukuun ottamatta maa-alkalioksidit ovat ioniyhdisteitä ja siten reagoivat veden kanssa muodostaen hydroksideja, joiden vesiliuokset ovat emäksisiä. Nämä muodostuneet hydroksidit liukenevat veteen varsin niukasti, toisin kuin alkali-hydroksidit. Liukenevuus kuitenkin lisääntyy hydroksidin ioniluonteen vahvistuessa. Maa-alkalioksidien emäksinen luonne ilmenee siten, että ne reagoivat varsin helposti happamien oksidien kanssa. Maa-alkalien oksidit liukenevat helposti myös happoihin muodostaen suoloja. Ryhmän 2 alkuaineiden muodostamat halidit eli halogeeniyhdisteet (F, Cl, Br, I) liukenevat helposti veteen, kun taas niiden karbonaatit ja sulfaatit ovat niukkaliukoisia. 17/35

19 Ramboll - Terrafame Oy Ryhmän alkuaineilla on keskenään myös samankaltaisia biologisia vaikutuksia. Esimerkiksi strontiumin biologiset vaikutukset liittyvät sen kemialliseen samankaltaisuuteen kalsiumin kanssa. Koska strontium on kalsiumia suurempi, se ei pysty korvaamaan kalsiumia biologisissa prosesseissa. Eliöillä esiintyy kuitenkin vaihtelua eri elinkaaren vaiheissa sen suhteen, miten hyvin elimistö erottelee strontiumin ja kalsiumin. Vereen imeytyvän strontiumin määrä riippuu luuston kasvun ja aineenvaihdunnan vaatimasta kalsiumin määrästä. Myös muiden kemiallisten sukulaisaineiden saanti vaikuttaa imeytyvän strontiumin määrään. Strontiumin imeytymisen on todettu lisääntyvän, mikäli elimistö saa ruokavaliosta liian vähän kalsiumia, magnesiumia ja fosforia. Lisäksi D-vitamiinin on todettu lisäävän strontiumin imeytymistä maidosta vereen (Suomela, Rahola & Muikku, 2015). Kalsiumin samankaltaisuuden takia strontium kerääntyy suuressa määrin luustoon ja suurille pitoisuuksille altistuminen voi vakavasti häiritä normaalia luun kehittymistä. Nuoret ovat erityisen haavoittuvia, koska luun muodostumisen ja kasvun dynaamisen ajanjakson aikana kalsiumin tarve on suuri ja strontiumin imeytymispotentiaali sitä kautta myös suurempi kuin aktiivisen kasvuiän ohittaneilla yksilöillä. Tästä syystä strontiumin riskit ovat korkeammat lapsilla kuin aikuisilla, ja altistumistasoihin liittyvät terveysvaikutukset ovat vakavampia. Strontiumtasoa elimistössä säätelee joko kalsiumpitoisuus tai kalsiumin, strontiumin ja bariumin summapitoisuus eikä pelkästään strontiumin pitoisuus (TOXNET, Strontium, ). 5.3 Siirtymäalkuaineet Sivuryhmiä ovat ryhmät 3-12, kaikki alkuaineet sivuryhmissä ovat metalleja. Sivuryhmien metalleja saadaan malmeista. Siirtymäalkuaineet muodostavat kompleksiyhdisteitä. Metalli-ioni toimii keskusatomina ja ligandeina voivat toimia molekyylit tai ionit, joilla on vapaa elektronipari. Tähän ryhmään kuuluvat monet tyypilliset kaivosteollisuuden keskeiset päästöissä esiintyvät metallit kuten nikkeli ja sinkki. Muita päästövesissä todettuja siirtymäalkuaineita ovat yttrium, zirkonium, hafnium, neobium, tantaali, volframi, renium, mangaani, rauta, osmium, koboltti, iridium ja kadmium. 5.4 Puolimetallit Puolimetalleiksi kutsutaan alkuaineita, joilla on sekä metallien että epämetallien ominaisuuksia tietyissä olosuhteissa. Niitä on siis vaikea luokitella joko metalleiksi tai epämetalleiksi. Yleensä puolimetalleiksi luokitellaan boori (B), pii (Si), germanium (Ge), arseeni (As), antimoni (Sb), telluuri (Te), polonium (Po) ja astatiini (At). Joskus myös alumiini (Al), hiili (C) ja seleeni (Se) luokitellaan puolimetalleihin. Yleensä puolimetallien oksidit ovat amfoteerisia eli ne voivat toimia sekä happona että emäksenä. Puolimetalleista päästövesissä on todettu piitä ja alumiinia. 5.5 Halogeenit Kaikki halogeenit ovat epämetalleja. Alkuainemuodossaan halogeenit ovat hyvin reaktiivisia. Halogeenit muodostavat helposti metallien kanssa anioneja X-. Halogeenien uloimmalta kuorelta puuttuu vain yksi elektroni oktetista. Elektronirakenteensa vuoksi halogeenien yleisin hapetusluku on - I, mutta fluoria lukuun ottamatta ne esiintyvät yhdisteissään myös positiivisilla hapetusluvuilla: +I - +VII. Vapaina alkuaineina halogeenit esiintyvät kaksiatomisina molekyyleinä, joissa on yksinkertaiset, kovalenttiset sidokset. Halogeenien reaktiokyky kasvaa ryhmässä ylöspäin mentäessä. Fluori on siis halogeeneista reaktiokykyisin. Vapaana alkuaineena esiintyessään halogeenit ovat myrkyllisiä, mutta ioneina fluori, kloori ja jodi ovat ihmiselle välttämättömiä. Halogeenit ovat epämetalleista herkimmin reagoivia ja voimakkaita hapettimia. Ne reagoivat herkästi monien metallien kanssa muodostaen suoloja. Luonnossa niitä ei esiinny vapaina alkuaineina vaan ainoastaan yhdisteinä, etupäässä suoloina. Halogeeneista päästövesissä on todettu fluoria, kloridia, bromia ja jodia. 18/35

20 Ramboll - Terrafame Oy 5.6 Muut epämetallit Varsinaisia epämetalleja ovat hiili, typpi, happi, fosfori, rikki ja seleeni. Alkuaineina epämetallit ovat vakaita eivätkä reagoi aggressiivisesti. Ne eivät muodosta metallisidoksia, joten niillä ei ole metallikiiltoa sekä niiden lämmön- ja sähkönjohtokyky on huono. Epämetallien keskinäiset sidokset ovat usein kovalentteja, ts. elektronit jaetaan. Typpi palaa vasta erittäin kuumassa, mutta useat muut epämetallit syttyvät ja jauhemuodossa saattavat palaa jopa räjähtämällä. Syntyvät oksidit ovat kaasuja (hiili, rikki, typpi) tai kiinteitä aineita. Epämetallioksidien vesiliuokset ovat happamia ja ne syövyttävät metalleja. Typpihappo, fosforihappo ja rikkihappo ovat vahvoja happoja, seleenihappo on keskivahva ja hiilihappo taas on heikko happo. 5.7 Lantanoidit Lantanoidit ovat sisäsiirtymäaineita. Näiden harvinaisten maametallien ionisaatiopotentiaalit ovat verrattain matalia, mikä aiheuttaa niiden elektropositiivisuuden ja esiintymisen ioniyhdisteinä. Lantanoideilla hapetustila ei yleensä ylitä arvoa +3, jolloin yleistyksenä kaikkien lantanoidien kemia vastaa lantaanin La3+-ionin kemiaa. Veteen liukenemattomia yhdisteitä ovat fluoridin lisäksi oksidit, sulfidit, karbonaatit, oksalaatit ja fosfaatit. 5.8 Aktinoidit Aktinoidit ovat sisäsiirtymäaineita. Monessa suhteessa aktinoidit muistuttavatkin lantanoideja. Ne kaikki ovat metalleja. Kaikki aktinoidit voivat lantanoidien tapaan esiintyä yhdisteissään hapetusluvulla +III. Sarjan alkupään alkuaineista muutamilla on kuitenkin korkeammat hapetusluvut pysyvämpiä, esimerkiksi toriumilla +IV, protaktiniumilla +V, uraanilla +IV ja jopa +VI. Tämä antaa niille jossakin määrin myös ryhmien 4, 5 ja 6 alkuaineita muistuttavia ominaisuuksia. Esimerkiksi uraani muistuttaa eräiltä ominaisuuksiltaan ryhmään 6 kuuluvia kromia, molybdeenia ja volframia. 19/35

21 Ramboll - Terrafame Oy 6. ARVIOINNIN TOTEUTUS Päästövesissä todettujen alkuaineiden haitallisuuden ja mahdollisten yhteisvaikutusten arviointiin valittiin ne alkuaineet, joita on tarkastelujakson ( ) aikana todettu laboratorion (Ramboll Analytics (nyk. Eurofins Environment Testing Finland Oy)) määritysrajan ylittävinä pitoisuuksina. 6.1 Vertailuarvojen määrittäminen YMPÄRISTÖLAATUNORMIT Arvioinnin ensimmäisessä vaiheessa veden mitattuja metallipitoisuuksia verrattiin yhteisöllisiin/kansallisiin/paikallisiin ympäristönlaatunormeihin (EQS Environmental Quality Standards), mikäli sellainen on asetettu tarkasteltavalle aineelle. Ympäristönlaatunormilla tarkoitetaan sellaista vesiympäristölle vaarallisen tai haitallisen aineen pitoisuutta pintavedessä, sedimentissä tai eliöstössä, jota ei saa ihmisen terveyden tai ympäristön suojelemiseksi ylittää (VNa 1022/2006). EUtasolla ja Suomessa pintaveden metalleille ympäristönlaatunormeja on annettu vain kadmiumille, elohopealle, lyijylle ja nikkelille. Metallien (Cd, Hg, Pb, Ni) ympäristönlaatunormilla viitataan liukoiseen pitoisuuteen eli vesinäytteen liuosfaasiin (µg/l, suodatettu 0.45µm) EUROOPAN KEMIKAALIVIRASTON TIETOKANNAN PNEC-ARVOT Muille tutkituille alkuaineille ei ole määritetty ympäristölaatunormeja EY:n vesidirektiivissä. Näille alkuaineille kartoitettiin aluksi Euroopan Kemikaaliviraston (ECHA) ohjeistuksen (2008) mukaan jo olemassa olevia, validoituja yleisiä PNEC-arvoja (Predicted No-Effect Concentration). Lähteenä käytettiin ECHA:n rekisteröityjen aineiden tietokantaa ( PNEC-ARVOJEN MÄÄRITTÄMINEN EKOTOKSISUUSAINEISTON PERUSTEELLA Kaikille arvioitaville alkuaineille ei ollut saatavilla validoituja yleisiä PNEC-arvoja ja ne johdettiin ECHA:n ohjeiden mukaan, riippuen ekotoksisuusaineiston määrästä, joko arviointikerrointa (AF) ja/tai lajiherkkyysjakaumaa käyttäen (SSD). Ekotoksisuusaineistojen lähteenä käytettiin US EPA:n Ecotox tietokantaa, joka sisältää monien yhdisteiden ja kemikaalien toksisuustietoja ( Sopivien ekotoksikologisten muuttujien valinnassa huomioitiin vain vasteet (endpoint), jotka vaikuttavat mahdollisesti populaatiotasolla, kuten kuolleisuus, kasvu tai lisääntyminen. Lajiherkkyysjakaumat (SSD) Jos alkuaineelle oli olemassa runsaasti kroonisia EC50 tai NOEC-arvoja eri taksonomisilta ryhmiltä, vesistöille haitattomaksi arvioitava pistoisuustaso (PNECaq-arvo) johdettiin lajiherkkyysjakaumaa (SSD) käyttäen (Taulukko 6-1). Lajiherkkyysjakaumaan tarvitaan vähintään kymmenen kroonista NOEC-arvoa mieluiten yli kahdeksasta taksonomisesta ryhmästä (ECHA 2008). Lajiherkkyysjakauman perusteella PNEC-arvoksi määritetään se pitoisuus, jota pienemmissä pitoisuuksissa 95 % populaatioista ei koidu aineiston kaltaisia haittavaikutuksia. Tätä 5 % rajaa pidetään yleisesti hyväksyttävänä tasona SSD-menetelmää käytettäessä. Ennen SSD:n määrittämistä aineistosta poistettiin sellaiset aineiden esiintymismuodot, jotka vaikuttivat epätodennäköisiltä tai joiden esiintymisestä ei ollut tietoa. Lisäksi aineistosta poistettiin kaikki alle kolme päivää kestäneiden testien tulokset, koska pitkänajan vaikutuksilla tulee olla suurempi painoarvo kuin akuuteissa altistuskokeissa saaduilla tuloksilla. SSD-arvo määritettiin erikseen 20/35

22 Ramboll - Terrafame Oy LC50/EC50-aineiston, LOEC-aineiston ja NOEC-aineiston perusteella. Tarkastelussa käytettiin ensisijaisesti EC50/LC50-aineistosta saatua SSD:tä, mikä on yleisesti hyväksytty tapa. EC50/LC50 aineistoa on myös parhaiten saatavilla. Kuvassa 6-1 on esitetty lajiherkkyysjakauma nikkelille. Herkkyysjakaumalta valitaan haitattomaksi pitoisuudeksi se pitoisuus, josta 5 %:lle lajeista voi aiheutua haittavaikutuksia. Kuva 6-1. Nikkelin LC50- ja EC50-tulosten pohjalta muodostettu lajiherkkyysjakauma. Arviointikertoimet Niissä tapauksissa, joissa ekotoksikologista aineistoa ei ollut riittävästi saatavilla lajiherkkyysjakauman määrittämiseksi, PNEC-arvo johdettiin EC50 tai NOEC-arvosta sopivaa arviointikerrointa (AF) käyttäen (Taulukko 6-1). Testilajiksi pyrittiin valitsemaan herkkä, mutta ympäristön kannalta relevantti laji. Jos lajille oli annettu useita eri vastearvioita, käytettiin herkintä toksisuustesti-tulosta (ECHA 2008). 21/35

23 Ramboll - Terrafame Oy Taulukko 6-1. Arviointikertoimen (AF) määräytyminen johdettaessa PNEC-arvoa (ECHA 2008). Saatavilla oleva ekotoksisuusaineisto Arviointikerroin (AF) Vähintään yksi lyhytaikainen (L/E)C50 jokaiselta trofiatasolta (kalat, Daphnia, levät) 1000 Yksi kroonisenajan NOEC arvo (kalat/daphnia) 100 Kaksi kroonisenajan NOEC arvoa kahdelta trofiatasolta (kalat ja/tai Daphnia ja/tai levät) Kroonisenajan (L/E)C50 tai NOEC arvoja vähintään kolmelta lajilta (kalat, Daphnia ja levät) edustaen kolmea trofiatasoa Lajien välinen herkkyysjakauma SSD 5-1 Vesistöjen haitaton pitoisuus PNECaq johdettiin alimman EC50- tai NOEC-arvon ja sopivan arviointikertoimen (AF) suhteesta: PNECaq (μg/l tai mg/l)= EC50 tai NOECalin(μg/L tai mg/l) AF 6.2 Paikallisesti merkittävien alkuaineiden tunnistaminen Metalleilla ja muilla alkuaineilla on kaikkialla luontainen taustapitoisuus, joka voi kaivoskohteen ympäristössä olla korkeakin. Tämän vuoksi haitallisuuden arviointiin soveltuvien vertailuarvojen määrittämisen jälkeen kartoitettiin taustapitoisuustiedot niille alkuaineille, joita todettiin päästövesinäytteissä laboratorion määritysrajat ylittävinä pitoisuuksina. Taustapitoisuusaineistoina käytettiin Nuasjärven vedenlaadun tarkkailutuloksia purkuputken käyttöön ottoa edeltävältä ajalta (Ramboll 2016), GTK:n vuonna 2006 laatimaa Nuasjärven, Jormasjärven ja Kolmisopen geokemiallisen ja paleolimnologisen tutkimuksen aineistoa (Mäkinen & Kauppila 2006) sekä GTK:n geokemiallisen atlaksen purovesien taustapitoisuuksia (Lahermo et al 1996). Alueellisina taustapitoisuustietoina hyödynnettiin myös kesäkuussa 2018 Iso-Savonjärven vesinäytteistä tehtyjen alkuaineanalyysien tuloksia. Päästö- ja pintavesinäytteistä mitattuja alkuaineiden pitoisuuksia verrattiin taustapitoisuudet huomioivaan PNEC+tausta -arvoon, jotta voitiin tunnistaa alueellisesti merkittävät alkuaineet. 22/35

24 Ramboll - Terrafame Oy 7. PÄÄSTÖVESIEN ALKUAINEIDEN HAITALLISUUS 7.1 Päästövedet Taulukoissa 7-1 ja 7-2 on esitetty purkuputkeen johdettavassa vedessä todetut alkuainepitoisuudet niiden alkuaineiden osalta, joiden pitoisuudet ylittivät niille määritetyt alueelliset haitattomat pitoisuudet (PNEC+tausta). Näistä alkuaineista PNEC-arvot määritettiin kalsiumille, koboltille, mangaanille, nikkelille, sinkille ja strontiumille lajiherkkyysjakauman avulla. Bromille, niobiumille, tantaalille, uraanille ja yttriumille ei ollut riittävästi ekotoksisuusaineistoa SSD-jakauman laatimiseen, joten PNEC-arvot määritettiin arviointikertoimien avulla. Päästövesien osalta viitearvovertailu on kokonaisuudessaan esitetty liitteessä 3. Taulukossa 7-1 on esitetty vertailu alueellisiin PNEC-arvoihin, joiden määrittämisessä on hyödynnetty Nuasjärvellä aiemmin tehtyä taustapitoisuustutkimusta ja vesistötarkkailutuloksia sekä GTK:n Geokemian Atlasta. Taulukossa 7-2 on esitetty vertailu alueellisiin PNEC-arvoihin, joiden määrittämisessä on hyödynnetty Iso-Savonjärven vesinäytteiden alkuainepitoisuuksia vuodelta Kirjallisuuteen ja aiempiin mittaustuloksiin perustuvat taustapitoisuudet huomioivat PNEC+tausta -arvot ylittyivät purkuputkeen johdettavissa päästövesissä bromin, kalsiumin, mangaanin, niobiumin, rubidiumin, strontiumin, tantaalin, uraanin ja yttriumin osalta (Taulukko 7-1). Praseodyymin, raudan, rikin ja yttriumin pitoisuudet olivat samalla tasolla PNEC+tausta -pitoisuuden kanssa. Taulukko 7-1. Alkuaineet, joiden pitoisuudet ylittivät taustapitoisuustason huomioivat haitattomat PNEC+taustapitoisuustasot. Taustapitoisuustiedot perustuvat Nuasjärvellä aiemmin tehtyihin tutkimus- ja tarkkailutuloksiin sekä GTK Geokemian Atlakseen, jossa on esitetty purovesien alueelliset taustapitoisuudet. Vedenlaatu parametri Yksikkö Pitoisuus PNEC + Todettu pitoisuus/ PNEC+tausta taustapitoisuus Bromi (Br) µg/l , Kalsium (Ca) liuk. mg/l , ,3 Mangaani (Mn) liuk. µg/l ,8 2,3 1,0 Niobium (Nb) µg/l 0,074 0,16 <0,050 0,02 4, Praseodyymi (Pr) µg/l 0,016 0,031 0,019 0,03 0,53 1,0 0,63 Rauta (Fe) liuk. µg/l ,19 1,3 0,16 Rikki (S) liuk. mg/l ,3 1,3 1,1 Rubidium (Rb) µg/l > Strontium (Sr) µg/l ,9 3,6 4,2 Tantaali (Ta) µg/l <0,0050 0,053 <0,0050 0, Uraani (U) liuk. µg/l 0,18 0,64 0,26 0,1 2,5 8,9 3,6 Yttrium (Y) µg/l 0,058 0,08 0,046 0,044 1,3 1,8 1,0 Mikäli alueellisen PNEC-arvon määrittämisessä hyödynnetään Iso-Savonjärven vesinäytteissä todettuja alkuainepitoisuuksia, merkittävimmiksi paikallisiksi alkuaineiksi voidaan tunnistaa alumiini, bromi, rubidium, strontium, tantaali, torium ja uraani. Mangaanin ja niobiumin pitoisuudet olivat samaa suuruusluokkaa PNEC+tausta -pitoisuuden kanssa. 23/35

25 Ramboll - Terrafame Oy Taulukko 7-2. Alkuaineet, joiden pitoisuudet ylittivät PNEC+tausta -pitoisuustasot, mikäli taustapitoisuutena käytetään Iso-Savonjärven vesinäytteissä todettuja alkuainepitoisuuksia. Vedenlaatu parametri Yksikkö Pitoisuus PNEC + Todettu pitoisuus/ PNEC+tausta taustapitoisuus Bromi (Br) µg/l ,0 3,8 4,9 Mangaani (Mn) liuk. µg/l ,5 1,6 0,7 Niobium (Nb) µg/l 0,074 0,16 <0,050 0,12 0,6 1,4 - Rubidium (Rb) µg/l , Strontium (Sr) µg/l ,0 3,6 4,3 Tantaali (Ta) µg/l <0,0050 0,053 <0,0050 0, Torium (Th) µg/l <0,020 <0,020 0,019 0, ,3 Uraani (U) liuk. µg/l 0,18 0,64 0,26 0, Viitearvovertailun perusteella päästövedessä todetuista alkuaineista bromia, rubidiumia, strontiumia, tantaalia ja uraania esiintyy haitattomaan pitoisuustasoon nähden merkittävimpinä pitoisuuksina. 7.2 Pintavedet Päästövesissä todetut pitoisuustasot laimenevat voimakkaasti sekoittuessaan vastaanottavaan vesistöön ja pintavesinäytteissä todetut alkuainepitoisuudet olivat huomattavasti päästövesissä todettuja pitoisuuksia vähäisempiä. Nuasjärven vesinäytteissä todettiin alumiinia, bromia, neodyymiä, niobiumia, praseodyymiä, rautaa, rubidiumia ja yttriumia pitoisuuksina, jotka ylittivät ekotoksisuustulosten perusteella vesieliöille määritetyt haitattomat pitoisuudet, kun taustapitoisuutena huomioitiin Nuasjärvellä aiemmin tehdyt selvitykset (alumiini ja rauta) ja Geokemian Atlaksen aineistot (muut alkuaineet) (taulukko 7-3). Iso-Savonjärven vesinäytteissä todetut alkuainepitoisuudet olivat useimpien aineiden osalta korkeammat kuin Nuasjärvellä aiemmin tehtyjen selvitysten ja Geokemian Atlaksen mukaiset taustapitoisuudet. Iso-Savonjärven näytteissä todetut pitoisuudet olivat samaa suuruusluokkaa kuin saman näytteenoton yhteydessä Nuasjärvestä otetuissa näytteissä todetut pitoisuudet. Nuasjärven näytteissä todetut alkuainepitoisuudet eivät ylittäneet merkittävästi alueellista PNEC-tasoa, mikäli alueellisena taustapitoisuustasona tarkasteltiin Iso-Savonjärven pitoisuuksia. Iso-Savojärvi ei sijaitse päästövesien purkureitillä ja siten on epätodennäköistä, että todetut pitoisuudet heijastaisivat päästövesistä aiheutuvaa kuormitusta. Iso-Savonjärvi sijaitsee kuitenkin malmion vaikutuspiirissä ja siten pitoisuudet todennäköisesti heijastavat paremmin alueellista taustapitoisuustasoa etenkin harvinaisempien alkuaineiden osalta kuin Geokemian Atlaksessa esitetyt purovesien taustapitoisuudet. Nuasjärveltä ei ole aiemmin tutkittu harvinaisempien alkuaineiden pitoisuuksia. Pintavesien osalta viitearvovertailu on kokonaisuudessaan esitetty liitteessä 4. 24/35

26 Ramboll - Terrafame Oy Taulukko 7-3. Nuasjärven vesistönäytteissä todettujen alkuaineiden liukoiset pitoisuudet, niiden alkuaineiden osalta, joita todettiin PNEC+tausta -pitoisuustason ylittävinä pitoisuuksina. Pitoisuudet kuvaavat pinta-, väli- ja pohjanäytteiden mediaanipitoisuutta ja pitoisuustasoa vastaavaa riskilukua, RCR. Taustapitoisuus 1 Taustapitoisuus 2 PNEC PNEC + tausta 1 PNEC + tausta 2 Nuasjärvi Mediaanipitoisuus Riskiluku, RCR 1 Alumiini µg/l 83* 340 0,07 83* ,5 0,35 Bromi µg/l ,0 1, ,0 Kalsium mg/l 2,7 2,0 0,50 3,2 2,5 3,0 0,93 1,2 Neodyymi µg/l - 0,31 0,14 0,14 0,45 0,31 2,2 0,68 Niobium µg/l - 0,06 0,02 0,02 0,07 0,08 5,0 1,1 Praseodyymi µg/l - 0,08 0,03 0,03 0,11 0,08 2,6 0,74 Rauta µg/l 307* ,06 307* ,4 0,39 Rubidium µg/l - 1,3 > 1 1,00 2,3 1,9 1,9 0,83 Strontium µg/l , ,87 1,2 Riskiluku, RCR 2 Yttrium µg/l - 0,33 0,04 0,04 0,37 0,21 4,8 0,56 1) Taustapitoisuus perustuen Nuasjärvellä aiemmin tehtyihin selvityksiin ja tarkkailuun (*) tai GTK:n julkaisemaan Geokemian Atlakseen purovesien alueellisista taustapitoisuuksista 2 Iso-Savonjärven näytteissä todettujen alkuaineiden mediaanipitoisuus. 8. MAKSIMIPÄÄSTÖJEN YHTEISVAIKUTUKSET 8.1 Taustaa metallien yhteisvaikutuksista Haitta-aineet vuorovaikuttavat ympäristössä kolmella tasolla (USEPA 2007, Liu ym. 2017): 1. Vuorovaikutukset muiden ympäristössä olevien aineiden kanssa 2. Vuorovaikutukset eliössä tapahtuviin fysiologisiin prosesseihin liittyen 3. Vuorovaikutukset vaikutuskohteen kanssa Usean haitta-aineen vaikutukset voivat olla summautuvia (additive), ne voivat vahvistaa toistensa vaikutuksia (synergism /potentiation), tai haitta-aineiden yhteisvaikutukset ovat pienempiä kuin yksittäisen haitta-aineen vaikutukset (antagonism). Eri tutkimustuloksista koostetussa yhteenvedossa synergisiä vaikutuksia havaittiin metallien tapauksessa vain noin 3 % tutkimuksia (Cedergreen 2014). Hieman vanhemmassa tutkimuksessa metallien yhdysvaikutusten arvioitiin olevan antagonistisia 43 %, additiivisia 29 % ja synergisiä 29 % tarkastelluista tutkimuksista (Nordwood ym. 2003). Näin ollen vain murto-osassa tapauksissa metallien yhdysvaikutukset ovat suurempia kuin mitä yksittäisten metallien yhteenlaskettu vaikutus on. Myös metallien vaikutusten olettaminen summautuviksi katsotaan antavan konservatiivisen arvion metallien yhdysvaikutuksista, eli vaikutukset saatetaan arvioida suuremmiksi kuin mitä ne todellisuudessa ovat (Heys ym. 2016, Liu ym 2017). Haitta-aineiden yhdysvaikutuksia voidaan tarkastella laskennallisesti ns. concentration addition (CA) -lähestymistapaa käyttäen, jolloin haitta-aineilla oletetaan olevan sama vaikutusmekanismi (mode of action) tai independent action (IA) lähestymistapaa käyttäen, jolloin haitta-aineilla oletetaan olevan eri vaikutusmekanismi. Molemmissa malleissa oletuksena on, että haitta-aineilla ei ole vuorovaikutuksia toistensa kanssa. Lisäksi on olemassa malleja, jotka huomioivat aineiden vuorovaikutukset toisten aineiden kanssa. Näitä malleja käyttäessä on kuitenkin tiedettävä haitta-aineiden vuorovaikutussuhteet, esiintymismuoto ja ympäristöolosuhteet. Viimeisimpien tutkimusten 25/35

27 Ramboll - Terrafame Oy mukaan metalliseosten riskinarvioinnissa suositellaan käytettäväksi ensimmäisessä vaiheessa CAmallia, joka olettaa metallien vaikutusten olevan summautuvia (Heys ym. 2016, Liu ym 2017). Koska CA-lähestymistapa antaa yleensä konservatiivisen arvion riskeistä, eli se saattaa yliarvioida riskejä erityisesti tapauksissa, joissa pitoisuudet ovat huomattavasti pienempiä kuin vaikutuksettomat pitoisuudet ja tapauksissa joissa haitta-aineita on lukuisia (Liu ym. 2017), laskentaan valitaan ainoastaan tietty määrä niitä haitta-aineita, jotka todennäköisimmin voivat aiheuttaa riskin ympäristölle (USEPA 2007, Heys ym. 2016). Esimerkiksi Australiassa ja Uudessa Seelannissa metallien yhteisvaikutuksia arvioidaan CA-mallia käyttäen enintään kuudelle metallille kerrallaan (USEPA 2007). 8.2 Alkuaineiden yhteisvaikutukset Päästövesistä tutkittujen alkuaineiden vaikutusmekanismit ja vaikutukset eliöihin poikkeavat toisistaan ja siten kaikkia yhteisvaikutuksia ei voida arvioida summautuvasti. Tämän vuoksi ne alkuaineet, joita on tarkkailujakson aikana todettu päästövesi- ja/tai pintavesinäytteissä ryhmiteltiin seuraavasti; - alkalimetallit; kalium, litium, natrium ja rubidium - maa-alkalimetallit; barium, magnesium ja strontium - siirtymäalkuaineet; kadmium, koboltti, mangaani, nikkeli, niobium, rauta, sinkki, tantaali, yttrium, zirkonium - lantanoidit; cerium, dysprosium, gadolinium, holmium, lantaani, neodyymi, praseodyymi - aktinoidit; torium ja uraani - muut metallit; alumiini - puolimetallit; pii - halogeenit; kloridi, fluoridi, bromi ja jodi - muut epämetallit; rikki Yhteisvaikutukset arvioitiin summautuvasti eli päästövesi- ja pintavesinäytteissä todettuja alkuainepitoisuuksia verrattiin alueelliseen vaikutuksettomaan pitoisuuteen (PNEC + tausta) alueellisen riskiluvun johtamiseksi. Riskiluvut laskettiin yhteen jokaista alkuaineryhmää kohden. Yhteisvaikutusten riskiluvun määrittämisessä huomioitiin myös ne alkuaineet, joiden alkuainekohtaiset riskiluvut olivat <1. Yhteisvaikutusten arvioinnin lähtökohtana on, että vaikka yksittäisistä aineista ei haittavaikutuksia aiheutuisikaan, voi seoksen summautuvista vaikutuksista aiheutua riskejä arvioitaville kohteille. Maa-alkalimetalleista myös kalsiumia todettiin sekä päästövesi- että pintavesinäytteissä kohonneina pitoisuuksina. Kalsium jätettiin kuitenkin pois yhteisvaikutusten tarkastelusta, koska sillä on antagonistisia vaikutuksia strontiumin kanssa. Kalsium myöskin vaikuttaa siirtymäalkuaineisiin lukeutuvien metallien biosaatavuuteen. Taulukossa 8-1 on esitetty karkea summautuva arvio päästövesinäytteissä todettujen alkuaineiden yhteisvaikutuksista. Taulukossa 8-2 puolestaan on esitetty arvio vesistönäytteissä todetuista pitoisuuksista aiheutuvista yhteisvaikutuksista. Vesistönäytteissä todettujen alkuaineiden yhteisvaikutusten riskinmuodostusta on tarkasteltu erikseen eri tavoin määritetyille taustapitoisuuksille, kuten edellä on kuvattu. Todetuista pitoisuuksista aiheutuvia riskejä on kuvattu riskiluvun, RCR, avulla kuten edellä on esitetty. Mikäli riski luku on suurempi kuin 1, voi todetuista pitoisuuksista aiheutua haittavaikutuksia vesieliöstölle. Tuloksia tarkastellessa on syytä huomioida, että summautuva arvio on konservatiivinen, eli se saattaa yliarvioida aiheutuvaa riskiä. Lisäksi riskin yliarvioimisen vaara kasvaa, mitä enemmän mallissa on tarkasteltavia haitta-aineita. Päästövesinäytteissä todetuista alkalimetallien, maa-alkalimetallien, siirtymäalkuaineiden, aktinoidien ja halogeenien pitoisuuksista voi arvion mukaan aiheutua haitallisia vaikutuksia. Summautuvan arvion mukaiset riskiluvut ovat kuitenkin pääasiassa samaa suuruusluokkaa kuin mitä korkeimman riskin muodostavalla aineella kussakin ryhmässä on. Näin ollen jokaisessa näissä ryhmässä 26/35

28 Ramboll - Terrafame Oy yhden aineen voidaan arvioida aiheuttavan merkittävimmän riskin, ja muiden aineiden merkitys riskin suuruuteen on vähäinen. Myös vesistönäytteissä summautuvan arvion mukaiset riskiluvut ovat pääasiassa samaa suuruusluokkaa kuin mitä korkeimman riskin muodostavalla aineella kussakin ryhmässä on. Poikkeuksena ovat siirtymäalkuaineet, joissa niobiumin, raudan ja yttriumin yhteisvaikutukset saattavat olla suuremmat kuin yksittäisen aineen vaikutukset sekä lantanoidit, joissa vastaavasti neodyymi ja praseodyymi nostavat osaltaan summautuvaa riskiä. Vesistönäytteissä todettujen alkuaineiden yhteisvaikutusten riskinmuodostukseen vaikuttaa oleellisesti alueellinen taustapitoisuustaso eli pitoisuustaso, johon paikallisten vesieliöiden oletetaan olevan sopeutunut. Mikäli taustapitoisuustasona käytetään Nuasjärven alueella aiemmin tehtyjä selvityksiä ja tarkkailutuloksia sekä Geokemian Atlasta, voi todetuista alkuaineiden pitoisuuksista aiheutua haitallisia vaikutuksia kaikkien alkuaineryhmien osalta, puolimetalleja (pii) ja muita epämetalleja (rikki) kuin halogenoideja lukuun ottamatta. Tämä vertailu on hyvin konservatiivinen, koska etenkin harvinaisempien metallien osalta taustapitoisuudet ovat peräisin Geokemian Atlaksesta, jossa esitetyt taustapitoisuustasot koskevat purovesiä. Mikäli taustapitoisuustason oletetaan vastaavan Iso-Savonjärven näytteissä todettuja pitoisuustasoja, haitallisia yhteisvaikutuksia eliöstölle voi aiheutua pääasiassa siirtymäalkuaineiden pitoisuuksista. Lisäksi haitallisia vaikutuksia voi aiheutua maa-alkalimetalleista strontiumista. Muodostuvat riskiluvut ovat kuitenkin maltillisia. Taulukko 8-1. Päästövesinäytteissä todettujen merkittävimpien alkuaineiden summautuvat riskiluvut. Ryhmä Alkalimetallit Maaalkalimetallit Siirtymäalkuaineet Lantanoidit Aktinoidit Vedenlaatu parametri Alkuainekohtainen riskiluku (Todettu pitoisuus/ PNEC+tausta 2) Yhteisvaikutusten riskiluku, RCRadd Kalium 0,1 0,1 0,2 Litium 0,1 0,1 0,04 Natrium 0,7 0,6 0,7 Rubidium Barium 0,2 0,2 0,3 Magnesium 0,1 0,1 0,1 Strontium 4,0 3,6 4,3 Kadmium 0,4 0,6 1,2 Koboltti 0,2 0,5 0,4 Mangaani 0,5 1,6 0,7 Nikkeli 0,2 0,6 0,8 Niobium 0,6 1,4 - Sinkki 0,2 0,6 1,0 Tantaali Cerium 0,0002 0,001 0,0002 Dysprosium 0,034-0,030 Gadolinium 0,002 0,003 0,003 Lantaani Neodyymi 0,1 0,2 0,1 Praseodyymi 0,2 0,3 0,2 Torium - - 4,3 Uraani ,3 3,9 4, ,31 0,52 0, /35

29 Ramboll - Terrafame Oy Ryhmä Muut metallit Vedenlaatu parametri Alkuainekohtainen riskiluku (Todettu pitoisuus/ PNEC+tausta 2) Yhteisvaikutusten riskiluku, RCRadd Alumiini 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 Puolimetallit Pii 0,5 0,7 0,3 0,52 0,67 0,34 Halogeenit Muut epämetallit Kloridi Fluoridi 0,0003 0,0002 0,0005 Bromi 2,0 3,8 4,9 Jodi - 0,8 0,5 2,0 4,6 5,4 Rikki 0,3 0,3 0,2 0,3 0,3 0,2 Taulukko 8-2. Arvio vesistönäytteissä todetuista pitoisuuksista aiheutuvista yhteisvaikutuksista. Ryhmä Alkalimetallit Maaalkalimetallit Siirtymäalkuaineet Lantanoidit Alkuaine Alkuainekohtainen riskiluku Kalium (K) 0,01 0,01 Natrium (Na) 0,00 0,004 Rubidium (Rb) 1,9 0,83 Barium (Ba) 0,07 0,06 Magnesium (Mg) 0,002 0,002 Strontium (Sr) 0,87 1,2 Mangaani (Mn) 0,14 0,06 Nikkeli (Ni) 0,15 0,06 Niobium (Nb) 5,0 1,1 Rauta (Fe) 1,4 0,39 Sinkki (Zn) 0,24 0,11 Yttrium (Y) 4,8 0,56 Zirkonium (Zr) 0,00 0,002 Cerium (Ce) 0,00 0,001 Dysprosium (Dy) 0,19 0,14 Gadolinium (Gd) 0,01 0,01 Holmium (Ho) 0,00 0,002 Neodyymi (Nd) 2,2 0,68 Praseodyymi (Pr) 2,6 0,74 Yhteisvaikutusten riskiluku RCR 1 RCR 2 RCRadd 1 RCRadd 2 1,9 0,8 0,94 1,2 12 2,3 5,0 1,6 Muut metallit Alumiini (Al) 1,5 0,35 1,5 0,4 Puolimetallit Pii (Si) 0,68 0,93 0,7 0,9 Halogeenit Bromi (Br) 14 1,0 14 1,0 Muut Rikki (S) 0,004 0,004 0,004 0,004 epämetallit 1)Taustapitoisuus perustuen Nuasjärvellä aiemmin tehtyihin selvityksiin ja tarkkailuun tai GTK:n julkaisemaan Geokemian Atlakseen purovesien alueellisista taustapitoisuuksista 2) Iso-Savonjärven näytteissä todettujen alkuaineiden mediaanipitoisuus. 28/35

30 Ramboll - Terrafame Oy Edellä kuvattu ei-kohdekohtaisiin ekotoksisuustuloksiin pohjautuva arviointi on teoreettinen ja konservatiivinen. Realistisemman kuvan haitta-aineiden todellisista vaikutuksista voi saada itse päästövesinäytteiden ja vesistönäytteiden ekotoksisuustestauksen sekä vesistövaikutusten seurannan perusteella. Kaivoksen päästövesien ekotoksisuutta on tutkittu vuosina 2010, 2011 ja Vuoden 2010 tutkimuksissa loppuneutraloinnin päästövesi oli toksista vesikirpuille ja jonkin verran toksista leville mutta ei valobakteereille. Loppuneutraloinnin päästövesien osalta on kuitenkin huomioitava, että vedet ohjataan normaalitilanteessa takaisin prosessiin, eikä niitä ohjata ympäristöön ilman jälkikäsittelyä. Jälkikäsittely-yksiköiltä lähtevien vesien toksisuutta tutkittiin vuonna Vedet eivät olleet akuutisti toksisia vesikirppu-, levä- ja valobakteeritestien perustella. Vuonna 2014, tehdyissä testeissä päästövedet (Kortelampi 2, Torrakkapuro, Latosuo ja Kuusilampi 2) eivät olleet tehdyn ekotoksisuustestin perusteella toksisia vesikirpuille, levälle tai valobakteereille. Vuonna 2017 Terrafamen kaivoksen vaikutuksia vesistöissä arvioitiin myös ekotoksisuustestien avulla. Pintavesinäytteitä tutkittiin pikkulimaskan (Lemna minor) kasvutestillä, vesikirpun (Daphnia longispina) lisääntymistestillä ja kirjolohen (Oncohynchus mykiss) ruskuaispussivaiheessa olevien poikasten kasvutestillä. Toksisuustesteissä havaittiin Nuasjärven alusveden näytteillä tehdyissä vesikirppu- ja kalanpoikastestissä muita vesistöjä heikompia tuloksia. Alusvesi ei kuitenkaan ole vesikirppujen ja kalanpoikasten luontainen elinympäristö ja siten tulosten perusteella ei voida arvioida vedenlaadun vaikutuksia esimerkiksi kalanpoikasten kasvuun Nuasjärvessä. Alusveden vedenlaatu vaikuttaa ensisijaisesti pohjaeläinten kasvuun ja yhteisörakenteeseen. Nuasjärven pohjaeläinyhteisöjen tarkkailutulosten perusteella pohjaeläimistön tila oli vuonna 2016 pääosin ennallaan verrattuna vuoden 2015 tuloksiin. PMA-indeksin arvo oli lähes kaikilla havaintopaikoilla laskenut, mikä voi viitata purkuvesien vaikutuksiin pohjaeläinyhteisössä. PICM-indeksin perusteella arvioituna pohjaeläinyhteisö oli pääosin edellisvuotta paremmalla tasolla. Monilla havaintopaikoilla havaittiin surviaissääskien biomassan ja yksilömäärien kasvaneen voimakkaasti. Rehjan havaintopaikoilla harvasukamatojen ja simpukoiden yksilömäärät olivat laskeneet, mutta muutos ei ollut yhtä suuri biomassana tarkasteltuna. Kaikki havaitut muutokset voivat olla seurausta yhteisön luontaisesta vaihtelusta tai purkuputken vaikutuksesta. Lyhyt tarkkailuhistoria kuitenkin vaikeuttaa johtopäätöksien tekemistä eikä yksittäisten veden laadun parametrien vaikutuksia ole mahdollista yksilöidä. Iso-Savonjärvi, jota tässä selvityksessä käytettiin alueellisena taustapisteenä, ei sijaitse kaivoksen päästövesien purkureitillä eikä välittömällä vaikutusalueella. Taulukossa 8-3 on esitetty tarkkailun piiriin kuuluvien Kivijärven, Hakosen ja Raatelammen tarkkailutuloksia Iso-Savojärven lisäksi. Taulukko 8-3. Iso-Savonjärven, Kivijärven, Hakosen ja Raatelammen vedenlaatutietoja tarkkailuun perustuen. Pitoisuudet kuvastavat tulossarjan mediaania. PNEClocal Iso-Savonjärvi Vaikutusalueen ulkopuolella Kivijärvi 10 Vaikutusalueella Hakonen Vaikutusalueen ulkopuolella Raatelampi Vaikutusalueen ulkopuolella Hapenkyllästysaste (%) Fe, liuk. (µg/l) Mn, liuk. (µg/l) Cd, liuk. (µg/l) 0,1 0,22 <0,03 0,09 <0,03 U, liuk. (µg/l) 0,07 <0,1 0,15 <0,1 <0,1 29/35

31 Ramboll - Terrafame Oy PNEClocal Iso-Savonjärvi Vaikutusalueen ulkopuolella Kivijärvi 10 Vaikutusalueella Hakonen Vaikutusalueen ulkopuolella Raatelampi Vaikutusalueen ulkopuolella Na (mg/l) 571 0, ,6 1,7 Ni, liuk. (µg/l) ,1 14 3,1 Al, liuk. (µg/l) Kivijärvi on Iso-Savonjärveä suurempi mutta kauempana kaivospiiristä ja päästövesien purkureitin varrella Vuoksen suunnalla. Hakonen on samankokoinen mutta hieman lähempänä kaivospiiriä. Raatelampi on hieman pienempi, mutta samalla etäisyydellä kaivospiiristä kuin Iso-Savonjärvi. Alueen vesistöjen luontaiset metallien taustapitoisuudet ovat malmion ulkopuolista aluetta korkeammat. Näin ollen vaikutustarkkailun tulokset antavat paremman kuvan alueen eliöstön tilasta ja päästövesien eri parametrien yhteisvaikutuksista kuin ekotoksisuustuloksiin pohjaava viitearvovertailu. 9. EPÄVARMUUSTARKASTELU Vaikutusarviointien luonteeseen kuuluu, että niiden laatimisessa käytetään tiettyjä olettamuksia. Olettamukset valitaan yleisesti käytössä olevien käytäntöjen ja kansallisten ja kansainvälisten ohjeiden mukaan. Olettamukset valitaan myös varovaisuusperiaatteen mukaisesti siten, että ne ovat riittävän konservatiivisia suojelemaan arvioitavan kohteen ympäristöä. Arvioitavat vaikutukset ovat tyypillisesti myös monimutkaisia kemiallisia, biologisia ja ekologisia prosesseja. Vaikutusarviot perustuvat tyypillisesti yksinkertaistettuun malliin todellisuudesta, johon lähtötiedot ja oletukset pyritään valitsemaan edellä mainitun varovaisuusperiaatteen mukaisesti. Näin ollen arviointeihin liittyy väistämättä epävarmuuksia, joiden merkittävyys tulee arvioida. Merkittävät epävarmuudet tulee pyrkiä poistamaan lisätutkimuksilla, jotta arvioinnin luotettavuus paranee. Tämän selvityksen tavoitteena oli arvioida kaivoksen päästövesissä todettujen alkuaineiden pitoisuuksien haitallisuutta ja yhteisvaikutuksia. Tähän tehtävän asetteluun liittyy epävarmuus vaikutuksista todellisessa kohteessa eli vesistössä. Päästövesissä todetut pitoisuudet laimenevat voimakkaasti ja siten päästövesissä todettujen pitoisuuksien mahdollinen haitallisuus ei suoraan heijastu vaikutuksiin vesistöissä. Tämän epävarmuuden vähentämiseksi laajan alkuainepaketin mukaiset määritykset tehtiin myös vesistönäytteille, joista toinen näytepiste pyrittiin valitsemaan siten, että se heijastaisi vedenlaadultaan alueellisia taustapitoisuuksia. On kuitenkin syytä huomioida, että taustapitoisuuksien arviointiin käytetyt Iso-Savonjärvestä mitatut pitoisuudet eivät täysin vastaa Nuasjärven luonnollisia taustapitoisuuksia. Nuasjärvestä ei ole analysoitu kaikkia nyt tarkasteltuja alkuaineita ennen purkuputken käyttöönottoa, mikä lisää epävarmuutta taustapitoisuuksiin ja edelleen riskien arviointiin. Alkuaineet poikkeavat toisistaan suuresti ympäristöominaisuuksiltaan ja fysiologisilta ja toksisilta vaikutuksiltaan. Nykytiedon valossa ei ole selkeää ohjeistusta, kuinka seostoksisuutta tulisi arvioida. Tässä esitetty arviointi on laadittu varovaisuusperiaatteen mukaisesti olettaen, että saman alkuaineryhmän alkuaineilla on keskenään summautuvat vaikutukset. Tämä lähestymistapa kuitenkin on hyvin konservatiivinen ja todennäköisesti yliarvioi todellisia vaikutuksia. Tässä esitetyssä arvioinnissa olennaisimmassa osassa epävarmuuksien poistamisessa on jatkuva päästövesien laadun ja vesistövaikutusten seuranta. Merkittävä osuus on myös sekä päästövesistä 30/35

32 Ramboll - Terrafame Oy että vesistönäytteistä tehdyillä ekotoksisuustesteillä. Testeissä testieliöt on altistettu suoraan päästövedessä ja pintavesissä esiintyville aineille ja testin tuloksen voidaan siten sanoa ilmentävän parhaiten kyseisten seosten mahdollista toksisuutta. Mahdollisesti havaittavista vaikutuksista ei kuitenkaan ole mahdollista erotella yksittäisten alkuaineiden osuutta. Lisäksi monet muutkin ympäristötekijät kuin metallit ja muut alkuaineet vaikuttavat vesistöjen tilan muutoksiin. Tässä selvityksessä käytetty aineisto oli laaja. Aineistoon liittyväksi epävarmuudeksi lukeutuu se, että ekotoksisuustestien tuloksia ei ole saatavilla samasta päästövesijakeesta kuin mistä alkuaineiden pitoisuuksia oli tutkittu. Vuonna 2014 ekotoksisuustestit tehtiin mm. Latosuon patoaltaan vedelle, jonka metallipitoisuudet ovat tarkkailun mukaan laskeneet tämän jälkeen huomattavasti. 10. JOHTOPÄÄTÖKSET Tämän selvityksen tavoitteena oli esittää arvio 1) Terrafamen kaivoksen päästövesien tarkkailuun sisältyvän laajan alkuainepaketin eri alkuaineiden haitallisuudesta ja 2) haitallisten aineiden yhteisvaikutuksista perustuen ekotoksisuustuloksiin ja kirjallisuusaineistoon metallien seosvaikutuksista. Näiden perusteella tavoitteena oli myös muodostaa perusteltu täydennys siitä, miksi raja-arvoja on esitetty hankesuunnitelmassa oleville aineille ja tarvittaessa tehdyn tarkastelun perusteella täydennetään raja-arvojen tarvitsevien haitta-aineiden listaa. Arvion kannalta on huomioitavaa, että päästövesistä tutkittujen haitta-aineiden pitoisuudet kuvaavat purkuputkeen johdettavan veden laatua eivätkä haitta-aineiden vaikutukset näillä pitoisuustasoilla ole sellaisenaan sovellettavissa vesistössä tapahtuvien vaikutusten arviointiin. Tämän vuoksi saman laajan alkuainepaketin mukaiset määritykset tehtiin Nuasjärven ja Iso-Savonjärven vesistönäytteistä, ja arvioinnissa saatuja tuloksia peilattiin vesistön fysikaalis-kemiallisen tarkkailun, biologisen tarkkailun ja ekotoksikologisten testien tuloksiin. Päästövesinäytteissä todettujen alkuaineiden pitoisuudet ylittivät ekotoksisuusaineistojen perusteella johdetut alueelliset haitattomat pitoisuustasot (PNEC+tausta) usean alkuaineen osalta. Viitearvovertailun perusteella päästövesinäytteissä todetuista alkuaineista bromia, rubidiumia, strontiumia, tantaalia ja uraania esiintyy haitattomaan pitoisuustasoon nähden merkittävimpinä pitoisuuksina. Pintavesinäytteiden osalta bromin, niobiumin, yttriumin, sekä neodyymin ja praseodyymin pitoisuudet ylittivät PNEC+tausta -tason. Ei-kohdekohtaisiin ekotoksisuustuloksiin pohjautuva arviointi on teoreettinen ja konservatiivinen ja arvioon riskinmuodostuksesta vaikuttaa mm. kohdetuntemus esimerkiksi alueellisista taustapitoisuuksista. Kaivosalueilla luontaiset alueelliset taustapitoisuudet voivat olla korkeita suhteessa kirjallisuuslähteistä kerättyihin aineistoihin. Realistisemman kuvan haitta-aineiden todellisista vaikutuksista voi saada itse päästövesinäytteiden ja vesistönäytteiden ekotoksisuustestauksen sekä vesistövaikutusten seurannan perusteella kuten edellä on todettu. Päästövesien ekotoksisuustesteissä vuosina 2010, 2011 ja 2014 ei todettu akuutisti toksisia vaikutuksia testieliöissä. Vuonna 2017 tehdyissä ekotoksisuustesteissä havaittiin Nuasjärven vesinäytteiden osalta vaatimattomampi kalanpoikasten kasvu ja vesikirppujen lisääntymismenestys kuin muissa vesissä. Testiin käytetty alusvesi ei kuitenkaan ole vesikirppujen ja kalanpoikasten luontainen elinympäristö ja siten tulosten perusteella ei voida arvioida vedenlaadun vaikutuksia esimerkiksi kalanpoikasten kasvuun Nuasjärvessä. Nuasjärven pintaveden biologisessa tarkkailussa on havaittu viitteitä pohjaeläinten lajistomuutoksista, mutta koska alueen tarkkailuhistoria on kuitenkin sen verran lyhyt, ei ole mahdollista sanoa onko kyseessä pitkäaikainen muutos vai lyhyempi kestoinen vaste häiriöön. Muutoksiin vesistöjen tilassa ja eliöiden yhteisöissä vaikuttavat monet muutkin ympäristötekijät kuin metallit ja muut alkuaineet. 31/35

33 Ramboll - Terrafame Oy Alkuaineiden haitallisuuden ja yhteisvaikutusten arvioinnin kannalta jo tehtyjen ekotoksisuustestien tulokset ovat oleellisimmat. Hankesuunnitelmassa on esitetty raja-arvot ympäristöluvan mukaisille parametreille ja laajan alkuainepaketin mukaisten alkuaineiden pitoisuus- ja vaikutustarkastelua ei ole aiemmin tehty. Uusien raja-arvojen määrittelyn sijaan suositellaan tässä selvityksessä merkityksellisiksi arvioitujen alkuaineiden pitoisuustason seurantaa. Lisäksi purkuputkeen johdettavasta vedestä suositellaan tehtäväksi ekotoksisuustestit tarkkailuohjelmassa päästövesille esitetyn mukaan (vrt. 2010, 2011 ja 2014). 11. LÄHTEET Cedergreen N. (2014) Quantifying Synergy: A Systematic Review of Mixture Toxicity Studies within Environmental Toxicology, PLoS ONE 9(5): e European Chemicals Bureau, Technical Guidance Document on Risk Assessment, TGD Part II, Heys K.A., Shore R.F., Pereira M.G., Jones K.C. & Martin F.L. (2016) Risk assessment of environmental mixture effects, Royal Society of Chemistry Advances 6: Lahermo P., Väänänen P., Tarvainen T. ja Salminen R. Suomen Geokemian Atlas, Osa 3: Ympäristögeokemia purovedet ja sedimentit, Geologian Tutkimuskeskus, Liu Y., Vijver M.G., Pan B. & Peijnenburg W.J.G.M. (2017) Toxicity models of metal mixtures established on the basis of additivity and interactions, Front. Environ. Sci. Eng. 2017, 11(2): 10- Mäkinen J. & Kauppila T. (2006) Nuasjärven, Jormasjärven ja Kolmisopen geokemialliset ja paleolimnologiset tutkimukset, Geologian Tutkimuskeskus, S 41/3433/2006/1. Norwood W.P., Borgmann U., Dixon D.G. & Wallace A. (2003) Effects of Metal Mixtures on Aquatic Biota: A Review of Observations and Methods, Human and Ecological Risk Assessment, 9:4, Ramboll 2016, Terrafamen kaivoksen tarkkailu vuonna 2015, Osa V: Pintavesien laatu, Suomela M., Rahola T. & Muikku M. Sisäinen säteily, STUK:in julkaisu Säteily ja Ympäristö Toxnet, Strontium, Lähde: Lantanoidit: Lähde: USEPA (2007) Framework for Metals Risk Assessment, EPA 120/R-07/001, March /35

34 Ramboll - Terrafame Oy LIITE 1 EKOTOKSISUUSTESTIEN LAUSUNNOT 33/35

35 Ramboll - Terrafame Oy [Teksti] 34/35

36 LIITE 1

37

38

39

40

41 1 (7) Terrafamen kaivoksen vesistövaikutusten arviointi ekotoksisuustestein Pikkulimaskan kasvutesti, vesikirpun lisääntymistesti ja kirjolohen ruskuaispussipoikasen kasvutesti Suomen ympäristökeskus Laboratoriokeskus Matti Leppänen Suomen ympäristökeskus, puh , s-posti: Y-tunnus Finlands miljöcentral, tfn e-post: Finnish Environment Institute, tel ,

42 2 (7) 1 Johdanto Vuonna 2017 Terrafamen kaivoksen vaikutuspiirissä olevien pintavesien jätevesikuormaa arvioidaan kaivoksen tarkkailuohjelmassa kemiallisen tilan lisäksi myös biotesteillä. Tavoitteena on ollut soveltaa kansainvälisiä testiohjeita käyttäen suomalaisia tai paikallisiin vesiin sopeutuneita lajeja, jotta veden laatu eli paikalliset ominaisuudet eivät vaikuttaisi testituloksiin. Testityypeiksi on valittu pitkäaikaisia testejä, jotka mittaavat testieliöiden kasvua tai lisääntymistä. Tällöin saamme tarkemman kuvan pitkäaikaisten päästöjen vaikutuksista mallieliöihin. Testilajit edustavat perustuottajia, eläinplanktonia ja kaloja, jolloin ekologisen riskinarvioinnin vaatimukset useamman trofiatason käytöstä toteutuvat. Suomen ympäristökeskuksen laboratoriossa testattiin vesikirpun (eläinplankton) lisääntymistä ja pikkulimaskan (pintakelluja kasvi) kasvua sekä Jyväskylän yliopiston Bio- ja ympäristötieteiden laitoksella kirjolohen vastakuoriutuneiden poikasten kasvua ja epämuodostumia. Kemiallisen tilan perusteella voidaan arvioida vain yksittäisten aineiden mahdollista haitallisuutta jos niille on asetettu lainsäädännössä tai esitetty tieteellisessä kirjallisuudessa haitattomia pitoisuuksia. Kaivosten jätevedet ovat tyypillisesti useiden erilaisten aineiden sekoituksia ja niiden yhteisvaikutuksia vastaanottavassa vesistössä voidaan luotettavammin arvioida biologisten seurantojen sekä ekotoksikologisten laboratorio- eli biotestien avulla. Ekotoksisuustestit perustuvat lähes aina kansainvälisten järjestöjen (ISO ja OECD) testistandardeihin, jotka perustuvat yleisiin, laboratorioissa hyvin toimeentuleviin lajeihin. Testejä voidaan modifioida vastaamaan paikallisia olosuhteita tai tutkimuskysymyksiä mutta silti niiden yhteinen tavoite on antaa tietoa eri eliöryhmien vasteista koetilanteessa. Valitussa testipatterissa testit on valittu tai modifioitu siten, että lajit vastaavat paremmin suomalaisia lajeja (kirjolohi) tai ovat tavallisia suomalaisia lajeja (vesikirppu, pikkulimaska) ja siten pärjäävät hyvin koeasetelmissa. Kuitenkin, standarditestien ja niiden modifikaatioiden käytössä täytyy ottaa huomioon, että altistusskenaariot eivät välttämättä vastaa todellisuutta mutta kuvaavat, kuten tässä projektissa, kalojen, eläinplanktonin ja kasvien vasteita mallieliöiden kautta. Altistuvien, paikallisten eliöiden menestymistä tutkitulla alueella kuvaakin paremmin pitkäaikainen biologinen monitorointi. Ekotoksisuustestien tarkoituksena on arvioida helpommin ja nopeammin vedenlaadun muutosten mahdollisia suoria vaikutuksia vesieliöissä. Tässä raportissa selvitetään Terrafamen kaivoksen puhdistettujen jätevesien vaikutuksia Oulun ja Vuoksen suunnan vesistöissä Ramboll Oy:n toimeksiantona. Jyväskylän yliopiston Bio- ja ympäristötieteiden laitos on toiminut SYKEn alihankkijana tutkimussopimuksen perusteella. 2 Materiaalit, menetelmät ja tulokset 2.1 Testivedet Testikohteet perustuvat tarkkailuohjelmaan. Iso-Sapsojärvi Sotkamossa on kuormittamaton referenssivesi, jonka ominaisuudet vastaavat suurin piirtein testikohteita. Ramboll Oy otti vesinäytteet vesikirppu- ja kalatesteihin toukokuun lopussa ja kesäkuun alussa ja toimitti koevedet (Taulukko 1) kanistereissä Jyväskylän yliopiston Ylistönrinteen kampukselle, jossa myös SYKEn ekotoksikologian laboratorio sijaitsee. Ajankohdan valintaan on vaikuttanut kirjolohen poikasten saatavuus (tammikuu-kesäkuu) sekä aikuisten vesikirppujen luontaisen esiintymisen ajankohta (kesäkausi). Testivesien kemialliset analyysit ovat liitteissä 1 ja 2. Vesinäytteet samoista kohteista kasvitestiä varten toimitettiin heinäkuun lopussa viikolla 30 SYKEn Helsingin laboratorioon. Taulukko 1. Tarkkailuohjelman mukaiset näytepisteet ja testivedet sekä referenssikohde Iso-Sapsojärvi. Pintavesien tarkkailupisteet Paikka Tunnus Koordinaatit (ETRS- TM35FIN) Syvyys Suomen ympäristökeskus, puh , s-posti: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Y-tunnus Finlands miljöcentral, tfn e-post: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Finnish Environment Institute, tel , kirjaamo.syke@ymparisto.fi,

43 3 (7) Oulujoen suunta Kolmisoppi Kol hypolimnion Tuhkajoki Tuh Jormasjärvi Jor epilimnion Nuasjärvi 23 FM hypolimnion Vuoksen suunta Kivijärvi 7 Kiv hypolimnion Kivijoki 4 Kivj Laakajärvi 081 Laa epilimnion Referenssi Iso-Sapsojärvi 12 epilimnion 2.2 Kalatesti Menetelmät ja tulokset ovat liitteessä Vesikirpputesti P Lajina käytetään Daphnia longispina vesikirppua, joka on peräisin Miekkojärvestä (Lammi). Kantaa on ylläpidetty vuodesta 2015 SYKEn laboratoriossa keinotekoisessa makeassa vedessä, joka vastaa kovuudeltaan (kalsium ja magnesium kovuus 0,12 mmol/l) ja ph arvoltaan (ph 6,5-7) suomalaisia reittivesien kaltaisia järviä. Pitkäaikainen, vesikirpun lisääntymistä mittaava testi perustuu isomman lajin, Daphnia magnan testistandardeihin (ISO 2000, OECD 2012). Testivedet suodatettiin 0,45 µm suodattimen läpi poistamaan partikkelikokoinen aines. Suodatus myös poistaa osan mahdollisesti vesikirpuille sopivasta ravinnosta ja siten tasaa testivesien mahdollisia eroja. Tutkimuksessa pääpaino on kaivosvesien vaikutusten, ei luontaisten erojen tutkimisessa. Suodatus on tyypillinen esikäsittely tapa kaivosvesien metallianalytiikassa ja biosaatavuusmäärityksissä. Emokirput otettiin edellisenä päivänä poikimaan testivesiin ja jaettiin yksitellen lasidekkoihin, joissa oli 50 ml testivettä. Testistandardista poiketen koeyksikkömääränä vesinäytettä kohden oli viisi vesikirppua. Tarkoituksena oli vähentää työnmäärää ja saada siten kaikki vedet tehtyä kerralla, jotta säilytyksen vaikutus olisi mahdollisimman vähäinen. Vesinäytteiden pakastamiseen ei kuitenkaan ryhdytty sen mahdollisesti vaikuttaessa metallien sitoutumiseen vesissä. Kolmisopen, Iso-Sapsojärven ja Nuasjärven testivedet saapuivat vasta kokeen aloituspäivänä, joten koekirput ovat peräisin kasvatusvettä vastaavasta kontrollivedestä. Testikirput tarkastettiin koiraiden varalta. Koko testivesitilavuus vaihdettiin kolmesti viikossa (ma, ke ja pe) ja kirppuja ruokittiin viherleväsuspensiolla (Pseudokirchneriella subcapitata) arkipäivisin, joka vastaa 0,1 (päivät 1-7) tai 0,18 mg hiiltä (päivät 8-21). Perjantaina vesikirput saivat viikonlopun annoksen levää. Poikaset laskettiin ja poistettiin testiastioista arkipäivisin. Koe tehtiin testihuoneessa + 20 C +/- 1 C ja 16:8 valorytmissä. Muuttujan poikasmäärä normaalijakautuneisuus kussakin käsittelyssä tarkastettiin Shapiro- Wilk testillä ja varianssien yhtäsuuruus Levenen testillä. Testien läpäisyn jälkeen keskiarvoja vertailtiin varianssianalyysillä (ANOVA) ja parittaisilla post hoc testeillä. Post hoc testeinä käytettiin Dunnettin t testiä, joka sopii kontrollikäsittely vs. muut asetelmaan sekä Tukeyn HSD testiä kaikkien käsittelyiden parittaiseen vertailuun. Tilaston ohjelmana oli SPSS. I Suomen ympäristökeskus, puh , s-posti: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Y-tunnus Finlands miljöcentral, tfn e-post: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Finnish Environment Institute, tel , kirjaamo.syke@ymparisto.fi,

44 4 (7) Vesikirpputulokset Poikastuotto oli varsin hyvää kaikissa testivesissä (kuva 1). Emot tuottivat neljästä viiteen poikuetta 21 päivän aikana ja kokonaispoikasmäärä vaihteli 70 ja 90 välillä. Kolme emoa kuoli aivan kokeen viimeisinä päivinä mutta niiden poikastuotanto on laskettu mukaan koska tapahtumalle ei ole mitään selitystä ja OECD testiohje nimenomaan sallii vastaavien havaintojen laskemisen perustuen vasteen ekologiseen merkitykseen (vaste on poikastuotto riippumatta emon menestymisestä). Poikastuotto jäi keinotekoisessa vedessä selvästi vähäisemmäksi kuin muissa käsittelyissä ja erosi tilastollisesti kaikista muista paitsi Kivijoesta (p=0,368) ja Nuasjärvestä (p=0,740) (Tukey HSD parittaiset vertailut). Tulos oli kuitenkin keinotekoiseksi vedeksi normaali ja kertoo vain lähes steriilin ja luonnonvesiin verrattuna yksinkertaisen reseptin puutteista. Vesikirput tuottavat tässä vedessä tavallisesti poikasta 21 päivässä. Tämä laboratoriokontrolli toimii ainoastaan vesikirppupopulaation kunnon varmistajana ja sitä ei ole sisällytetty muihin tilastollisiin testeihin. Vaikka poikastuotto oli hyvällä tasolla kaikissa käsittelyissä, eroja oli havaittavissa (ANOVA p<0,001). Emojen poikastuotto oli noin poikasta pienempää Kivijoessa, Kolmisopessa ja Nuasjärvessä vaikka poikueiden määrä oli sama (4-5). Iso-Sapsojärveä voidaan pitää paikallisena kontrollina, jossa ei ole kaivoskuormitusta ja siten vertailla parittaisissa testeissä kuormituksen alaisiin vesiin. Nuasjärven näytteen pienempi poikastuotto poikkesi lähes merkittävästi tästä kontrollista kaksisuuntaisessa testissä (Dunnett t, p=0,090) ja merkittävästi yksisuuntaisessa testissä (p=0,045) jos tavallinen viiden prosentin virhe mahdollisuus sallitaan. Kaikkien käsittelyiden keskinäisissä vertailuissa ei löytynyt eroja (Tukey HSD, p=0,232 0,878) Poikasten lukumäärä + sd Kont Jor Laa Tuh Kijo Kija Kol Nua Iso Testivedet Kuva 1. Vesikirpun (Daphnia longispina) poikastuotto 21 päivän kokeen aikana laboratoriokontrollissa ja testivesissä. 2.4 Pikkulimaskatesti Kasvitestinä käytettiin suomalaista pikkulimaskaa (Lemna minor) kansainvälisen ISO (ISO 2005) standardin mukaisesti, jossa mitataan kasvin kasvua lehdyköiden lukumäärän ja pinta-alan mukaan seitsemän Suomen ympäristökeskus, puh , s-posti: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Y-tunnus Finlands miljöcentral, tfn e-post: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Finnish Environment Institute, tel , kirjaamo.syke@ymparisto.fi,

45 5 (7) päivän altistuksessa. Koe aloitettiin testivesillä samalla viikolla kuin vedet saapuivat. Laboratoriokontrollina toimi Steinberg ravinneliuos. Testivesiin ei lisätty ravinteita. Ohjeesta poiketen valorytmi oli 16:8 h (valo:pimeä) ja lämpötila 20 +/- 1 C vastaten paremmin suomalaisia olosuhteita. Aseptisesta kasvatuksesta valittiin nuoria kasveja haihdutusmaljoihin kolmena rinnakkaisena ja pidettiin valaistus- ja kosteussäädetyssä kasvatuskaapissa. Kokeen lopussa frondien eli lehdyköiden määrä ja pinta-ala lasketaan Lemna- TecScanalyzerilla. Spesifiset kasvunopeudet lasketaan päivää kohti. Pikkulimaskakannan kunto on tarkastettu referenssiaineella 3,5 dikloorifenolilla ja EC50 7d (2,52 mg/l) oli standardin mukaisissa rajoissa (2,2 3,5 mg/l). Kasvuerojen tarkastelemisessa sovellettiin varianssianalyysiä (ANOVA) ja parittaisia vertailuja (Dunnett t ja Games-Howell) ottaen huomioon testien vaatimukset (normaalisuus ja varianssien yhtäsuuruus). Pikkulimaskatestin tulokset Kasvin kasvu oli hieman hitaampaa testivesissä kuin laboratoriokontrollissa mikä oli odotettua kontrollin pikkulimaskalle suunnitellun ravinnepitoisuuden takia. Kontrollin kasvu oli normaalia. Testivesien suhteen käsittelyissä ei ollut suuria eroja (kuva 2). Iso-Sapsojärveen verrattuna pikkulimaskat kasvoivat hieman paremmin Tuhkajoessa (frondit; p=0,000, pinta-ala; p=0,002) ja Kolmisopessa (frondit; p=0,017). Suomen ympäristökeskus, puh , s-posti: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Y-tunnus Finlands miljöcentral, tfn e-post: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Finnish Environment Institute, tel , kirjaamo.syke@ymparisto.fi,

46 6 (7) 0,25 Frondit; kasvunopeus/d + sd 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 Kont Jor Laa Tuh Kijo Kija Kol Nua Iso Näytevedet 0,20 Pinta-ala; kasvunopeus/d + sd 0,15 0,10 0,05 Kuva 2. Pikkulimaskan lehdyköiden (frondien) ja pinta-alan kasvunopeus laboratoriokontrollissa (kont) sekä testivesissä seitsemän päivän altistuksen aikana. 3. Tulosten tarkastelu 0,00 Kont Jor Laa Tuh Kijo Kija Kol Nua Iso Näytevedet Testivesien vedenlaatu ei hidastanut pikkulimaskan kasvua kokeen aikana Iso-Sapsojärveen verrattuna. Päinvastoin kasvu oli hieman nopeampaa Oulun suunnan vesissä. Samaan aikaan otetun vesinäytteen analyysituloksissa (liite 2) ei mitattu ravinnepitoisuuksia mutta veden kovuutta ilmentävät ionit (Ca, Mg, Na, SO 4 ) olivat Kolmisopessa ja Tuhkajoessa osittain korkeampia, mikä erottaa nämä kohteet muista. Laji viihtyy parhaiten ravinteikkaissa vesissä, jota kevään vesinäytteistä mitatut nitraatti- ja nitriittitypen korkeammat määrät voisivat ilmentää (Liite 1). Suomen ympäristökeskus, puh , s-posti: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Y-tunnus Finlands miljöcentral, tfn e-post: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Finnish Environment Institute, tel , kirjaamo.syke@ymparisto.fi,

47 7 (7) Kirjolohen kasvutestissä (Liite 3) ja vesikirpun lisääntymistestissä Kivijoki (kirjolohi) ja Nuasjärvi (kirjolohi, vesikirppu) poikkesivat hieman paikallisesta referenssijärvestä Iso-Sapsojärvestä. Kalatestissä erot olivat erityisen selvästi tilastollisesti merkitseviä ja ne pysyivät, vaikka lisäanalyysissä käsiteltiin vuokia erillisinä, riippumattomina yksikköinä ja siten vähentäen koeyksiköitä (Iso-Sapsojärvi vs. Nuasjärvi; p=0,024). Nuasjärven ja Kivijoen poikaset olivat keskimäärin noin 1 mm verran lyhyempiä kuin Iso- Sapsojärven kontrollit 14 päivän jälkeen ja jos ero kasvaa poikaskehityksen aikana, sillä voi olla merkitystä itsenäisesti ruokailevan vaiheen alkaessa. Ruskuaispussien koko poikkesi yhden vesinäytteen, Kolmisopen, kohdalla Konneveden kontrollista, joka on laadultaan hieman erilaista kuin Sotkamon alueen vedet ja saattaa siten ominaisuuksiltaan sopia paremmin kirjolohelle. Toisaalta, Kolmisoppi on näistä testivesistä suolaisin (SO 4, Ca, Mg, Na) mikä voi vaikeuttaa kalojen osmoregulaatiota (Liite 3). Vesikirpun lisääntymisessä erot Sotkamon alueen vesissä olivat pieniä ja poikastuotto oli yleisesti ottaen varsin hyvää. Pienten erojen tarkempi tutkiminen vaatisi useampia testikertoja, jotta nähtäisiin toistuuko vastekuvio testivesissä. Biotestit kertovat veden laadusta kokonaisuutena ja synergistiset ja antagonistiset syyt saattavat peittää yksittäisten vedenlaatutekijöiden vaikutuksen, jolloin tulosten tulkinta on haasteellista mutta samalla se kertoo biotestien vahvuudesta ja tarkoituksenmukaisuudesta. Nuasjärven näytteen heikompi menestys kirjolohi- ja vesikirpputestissä voi olla merkki tällaisesta yhteisvaikutusilmiöstä. Tilastollisen testauksen ulottaminen vedenkemian hyödyntämiseen, esimerkiksi regressioanalyysin tai PCAanalyysin avulla voisi tuoda tuloksiin lisävaloa (Liite 3). Näiden kevään ja kesän vesinäytteiden lisäksi kannattaisi harkita vuodenajan vaikutuksen selvittämistä, etenkin talviaikaisen veden kerrostuneisuuden merkitystä esimerkiksi talvehtivan eläinplanktonin selviämiseen, erityisesti Nuasjärven hypolimnion näytteissä. Viitteet ISO ISO Water quality Determination of long term toxicity of substances to Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea). ISO ISO Water quality Determination of the toxic effect of water constituents and waste water on duckweed (Lemna minor) Duckweed growth inhibition test. OECD Daphnia magna Reproduction Test. OECD 211. Liitteet Liite 1. Tutkimustodistus / Lisätyöt, Terrafamen tarkkailu 2017, pintavesinäytteet. Näytteenottopäivämäärä s. Eurofins Environment Testing Finland Oy. Liite 2. Tutkimustodistus / Lisätyöt, Terrafamen tarkkailu 2017, pintavesinäytteet. Näytteenottopäivämäärä xx.xx s. Eurofins Environment Testing Finland Oy. Liite 3. Jyväskylän yliopisto. Vehniäinen Eeva-Riikka ja Sivula Leena. Vesien toksisuuden arviointi kalanpoikaskokeella. 4 s. Suomen ympäristökeskus, puh , s-posti: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Y-tunnus Finlands miljöcentral, tfn e-post: kirjaamo.syke@ymparisto.fi, Finnish Environment Institute, tel , kirjaamo.syke@ymparisto.fi,

48 Eurofins Pvm: /3 Tutkimustodistus Projekti: /1 Terrafame Oy Talvivaarantie TUHKAKYLÄ Tutkimuksen nimi: Lisätyöt, Terrafamen tarkkailu 2017, pintavesinäytteet Näytteenottopvm: Näyte saapui: Näytteenottaja: Kari Rautiainen Analysointi aloitettu: Pintavesi Näytteenottopisteet Näytenumero MÄÄRITYKSET Näytteenottosyvyys Näkösyvyys Maksimisyvyys Kivijärvi 7, pohja 17VV Kivijoki 4 17VV Tuhkajoki 17VV Laakajärvi VV Jormasjärvi 17VV Yksikkö Menetelmä 0,2 4,0 0,3 1,0 1,0 m Kenttät. 0,8 1,1 1,2 m Kenttät. 0,4 5,0 0, m Kenttät. Veden lämpötila 6,2 8,0 8,1 6,7 5,5 C Kenttät. Suodatus (alkuaineet), KT ok ok ok ok ok Kenttät. Sameus 1,9 0,82 1,3 NTU RA2024¹ L ph 6,3 6,0 5,9 6,2 6,5 RA2000¹ L Sähkönjohtavuus Alkaliteetti Happipitoisuus (O2) ,6 21 ms/m RA2013¹ L 0,082 0,058 0,051 0,051 0,069 mmol/l RA2001¹ L 10,5 8,2 8,6 9,7 10,0 mg/l RA2002¹ L Hapen kyllästysprosentti % RA2002 L Kiintoaine (GF/C) CODMn TOC Sulfaatti (SO4) Typpi (N), kokonais- Ammoniumtyppi (NH4-N) Nitraatti- ja nitriittitypen summa (NO2-N + NO3-N) Fosfori (P), kokonais- Fosfaattifosfori (PO4-P), kokonais- Kovuus (Ca) <2,0 2,4 <2,0 <2,0 <2,0 mg/l RA2029¹ L mg/l RA2012¹ L mg/l RA2007¹ L mg/l RA2018¹ L µg/l RA2085¹ L ,3 8,9 µg/l RA2046¹ L µg/l RA2035¹ L ,5 µg/l RA2008¹ L <2,0 <2,0 <2,0 3,4 <2,0 µg/l RA2010¹ L 0,28 0,25 0,25 0,082 0,40 mmol/l RA3004¹ L Metallit 1 ok ok ok ok ok RA3000 L Metallit 1, liukoiset ok ok ok ok ok RA3000 L Alumiini (Al) Alumiini (Al), liuk. Antimoni (Sb), liuk. Arseeni (As), liuk. Barium (Ba), liuk. Kadmium (Cd), liuk. Kalsium (Ca) Koboltti (Co), liuk. Kromi (Cr), liuk µg/l µg/l <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 µg/l <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 <0,20 µg/l 8,0 6,2 6,2 7,8 9,2 µg/l 0,062 <0,030 <0,030 <0,030 0,079 µg/l 11 9,9 10 3,3 16 mg/l 0,52 0,29 0,29 0,16 0,54 µg/l <0,50 <0,50 <0,50 <0,50 <0,50 µg/l Tutkimustodistuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vain laboratorion kirjallisella luvalla.testaustulokset koskevat vain tutkittua näytettä. Eurofins Environment Testing Finland Oy Niemenkatu 73, Lahti Kilterinkuja 2, Vantaa Y-tunnus Kotipaikka Lahti

49 Eurofins Pvm: /3 Tutkimustodistus Projekti: /1 Kupari (Cu), liuk. Lyijy (Pb), liuk. Magnesium (Mg) Mangaani (Mn) Natrium (Na) Nikkeli (Ni), liuk. Rauta (Fe) Rauta (Fe), liuk. Rikki (S) Sinkki (Zn), liuk. Uraani (U), liuk. 17VV VV VV VV VV Yksikkö Menetelmä 0,99 1,1 0,77 0,72 1,1 µg/l 0,10 0,13 0,13 0,18 <0,10 µg/l 1,5 2,8 2,9 0,96 2,3 mg/l µg/l 9, ,9 15 mg/l 4,6 4,1 3,8 1,1 7,8 µg/l µg/l µg/l µg/l RA3000 L 14 7,6 6,9 5,4 20 µg/l <0,10 0,11 0,11 <0,10 <0,10 µg/l Pintavesi Näytteenottopisteet Näytenumero MÄÄRITYKSET Näytteenottosyvyys Näkösyvyys Maksimisyvyys Nuasjärvi 23 17VV Iso-Sapsojärvi 12 17VV Kolmisoppi 17VV Yksikkö Menetelmä 25 1,0 7,0 m Kenttät. 1,8 1 1,0 m Kenttät ,0 m Kenttät. Veden lämpötila 2,6 5,8 3,7 C Kenttät. Suodatus (alkuaineet), KT ok ok ok Kenttät. Sameus 0,89 1,5 1,5 NTU RA2024¹ L ph 6,4 6,4 6,3 RA2000¹ L Sähkönjohtavuus Alkaliteetti Happipitoisuus (O2) 28 2,6 59 ms/m RA2013¹ L 0,095 0,085 0,091 mmol/l RA2001¹ L 7,6 10,2 7,7 mg/l RA2002¹ L Hapen kyllästysprosentti % RA2002 L Kiintoaine (GF/C) CODMn TOC Sulfaatti (SO4) Typpi (N), kokonais- Ammoniumtyppi (NH4-N) Nitraatti- ja nitriittitypen summa (NO2-N + NO3-N) Fosfori (P), kokonais- Fosfaattifosfori (PO4-P), kokonais- Kovuus (Ca) <2,0 <2,0 <2,0 mg/l RA2029¹ L mg/l RA2012¹ L 9, mg/l RA2007¹ L 120 2,1 260 mg/l RA2018¹ L µg/l RA2085¹ L 5,4 4,2 10 µg/l RA2046¹ L µg/l RA2035¹ L ,4 µg/l RA2008¹ L 3,0 6,3 <2,0 µg/l RA2010¹ L 0,53 0,045 1,3 mmol/l RA3004¹ L Metallit 1 ok ok ok RA3000 L Metallit 1, liukoiset ok ok ok RA3000 L Alumiini (Al) Alumiini (Al), liuk. Antimoni (Sb), liuk. Arseeni (As), liuk. Barium (Ba), liuk. Kadmium (Cd), liuk. Kalsium (Ca) Koboltti (Co), liuk. Kromi (Cr), liuk µg/l µg/l <0,20 <0,20 <0,20 µg/l 0,28 0,22 <0,20 µg/l 14 8,2 12 µg/l <0,030 <0,030 0,071 µg/l 21 1,8 50 mg/l 0,17 0,18 0,61 µg/l <0,50 0,56 <0,50 µg/l Tutkimustodistuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vain laboratorion kirjallisella luvalla.testaustulokset koskevat vain tutkittua näytettä. Eurofins Environment Testing Finland Oy Niemenkatu 73, Lahti Kilterinkuja 2, Vantaa Y-tunnus Kotipaikka Lahti

50 Eurofins Pvm: /3 Tutkimustodistus Projekti: /1 Kupari (Cu), liuk. Lyijy (Pb), liuk. Magnesium (Mg) Mangaani (Mn) Natrium (Na) Nikkeli (Ni), liuk. Rauta (Fe) Rauta (Fe), liuk. Rikki (S) Sinkki (Zn), liuk. Uraani (U), liuk. 17VV VV VV Yksikkö Menetelmä 0,69 0,84 1,2 µg/l <0,10 0,15 0,12 µg/l 3,9 0,87 5,4 mg/l µg/l 19 1,0 43 mg/l 3,7 0,79 7,5 µg/l µg/l µg/l µg/l RA3000 L 6,7 2,8 18 µg/l <0,10 <0,10 0,12 µg/l ¹ FINAS -akkreditoitu menetelmä. Mittausepävarmuus ilmoitetaan tarvittaessa. Akkreditointi ei koske lausuntoa. Eurofins Environment Testing Finland Oy Sami Tyrväinen FM, kemisti, Lisätiedot Näytteiden 17VV01872 ja 17VV01873 kiintoainemääritykset tehtiin muiden analyysien jälkeen jäljelle jääneistä näytemääristä. Laboratoriot L Analysoitu Lahdessa Jakelu katariina.koikkalainen@ramboll.fi Tutkimustodistuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vain laboratorion kirjallisella luvalla.testaustulokset koskevat vain tutkittua näytettä. Eurofins Environment Testing Finland Oy Niemenkatu 73, Lahti Kilterinkuja 2, Vantaa Y-tunnus Kotipaikka Lahti

51 Eurofins Pvm: /2 Tutkimustodistus Projekti: /4 Terrafame Oy Talvivaarantie TUHKAKYLÄ Tutkimuksen nimi: Lisätyöt, Terrafamen tarkkailu 2017, pintavesinäytteet Näytteenottopvm: Näyte saapui: Näytteenottaja: Analysointi aloitettu: Pintavesi Näytteenottopisteet Näytenumero MÄÄRITYKSET Kivijoki 17VV Kolmisoppi 17VV Laakajärvi 17VV Iso-Sapsojärvi 17VV Nuasjärvi 17VV Yksikkö Menetelmä Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok ok ok L Suodatus (alkuaineet), KT ok ok ok ok ok Kenttät. Kloridi (Cl) Fluoridi (F) Sulfaatti (SO4) 0,77 <0,50 <0,50 <0,50 0,58 mg/l RA2018¹ L <0,10 <0,10 <0,10 <0,10 <0,10 mg/l RA2018¹ L , mg/l RA2018¹ L Metallit 1, liukoiset ok ok ok ok ok RA3000 L Alumiini (Al), liuk. Antimoni (Sb), liuk. Arseeni (As), liuk. Barium (Ba), liuk. Kadmium (Cd), liuk. Kalsium (Ca), liuk. Koboltti (Co), liuk. Kromi (Cr), liuk. Kupari (Cu), liuk. Lyijy (Pb), liuk. Magnesium (Mg), liuk. Mangaani (Mn), liuk. Natrium (Na), liuk. Nikkeli (Ni), liuk. Rauta (Fe), liuk. Rikki (S), liuk Sinkki (Zn), liuk. Uraani (U), liuk µg/l <0,50 <0,50 <0,50 <0,50 <0,50 µg/l <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 µg/l 11 7,0 5,6 4,5 8,6 µg/l 0,035 <0,030 <0,030 <0,030 <0,030 µg/l 41 3,0 1,8 11 5,7 mg/l <0,50 <0,50 <0,50 <0,50 <0,50 µg/l <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 µg/l 3,7 2,7 4,1 1,6 3,3 µg/l <0,50 <0,50 <0,50 <0,50 <0,50 µg/l 4,5 0,83 0,70 3,5 1,2 mg/l , µg/l 31 2,3 0, ,3 mg/l 6,7 1,3 <1,0 3,8 1,7 µg/l µg/l µg/l RA3000 L 12 5,4 5,1 <5,0 <5,0 µg/l 0,11 <0,10 <0,10 0,14 <0,10 µg/l Tutkimustodistuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vain laboratorion kirjallisella luvalla.testaustulokset koskevat vain tutkittua näytettä. Eurofins Environment Testing Finland Oy Niemenkatu 73, Lahti Kilterinkuja 2, Vantaa Y-tunnus Kotipaikka Lahti

52 Eurofins Pvm: /2 Tutkimustodistus Projekti: /4 Pintavesi Näytteenottopisteet Näytenumero MÄÄRITYKSET Kivijärvi 17VV Jormasjärvi 17VV Tuhkajoki 17VV Yksikkö Menetelmä Esikäsittely, suodatus (0,45 µm) ok ok ok L Suodatus (alkuaineet), KT ok ok ok Kenttät. Kloridi (Cl) Fluoridi (F) Sulfaatti (SO4) 0,71 <0,50 1,8 mg/l RA2018¹ L <0,10 <0,10 <0,10 mg/l RA2018¹ L mg/l RA2018¹ L Metallit 1, liukoiset ok ok ok RA3000 L Alumiini (Al), liuk. Antimoni (Sb), liuk. Arseeni (As), liuk. Barium (Ba), liuk. Kadmium (Cd), liuk. Kalsium (Ca), liuk. Koboltti (Co), liuk. Kromi (Cr), liuk. Kupari (Cu), liuk. Lyijy (Pb), liuk. Magnesium (Mg), liuk. Mangaani (Mn), liuk. Natrium (Na), liuk. Nikkeli (Ni), liuk. Rauta (Fe), liuk. Rikki (S), liuk Sinkki (Zn), liuk. Uraani (U), liuk µg/l <0,50 <0,50 <0,50 µg/l <1,0 <1,0 <1,0 µg/l 9,6 4,9 9,7 µg/l <0,030 <0,030 <0,030 µg/l mg/l <0,50 <0,50 <0,50 µg/l <1,0 <1,0 <1,0 µg/l 2,4 1,3 2,2 µg/l <0,50 <0,50 <0,50 µg/l 2,2 3,5 3,2 mg/l µg/l mg/l 6,1 3,8 4,8 µg/l µg/l µg/l RA3000 L 8,7 5,9 6,0 µg/l <0,10 0,15 <0,10 µg/l ¹ FINAS -akkreditoitu menetelmä. Mittausepävarmuus ilmoitetaan tarvittaessa. Akkreditointi ei koske lausuntoa. Eurofins Environment Testing Finland Oy Sami Tyrväinen FM, kemisti, Laboratoriot L Analysoitu Lahdessa Tutkimustodistuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vain laboratorion kirjallisella luvalla.testaustulokset koskevat vain tutkittua näytettä. Eurofins Environment Testing Finland Oy Niemenkatu 73, Lahti Kilterinkuja 2, Vantaa Y-tunnus Kotipaikka Lahti

53 Jyväskylän yliopisto Vehniäinen, Eeva-Riikka Sivula, Leena Vesien toksisuuden arviointi kalanpoikaskokeella 1 Johdanto Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää Terrafamen kaivoksen vaikutuspiirissä olevien luonnonvesien mahdollista haitallisuutta kalanpoikaskokeen avulla. Kokeessa käytettiin kirjolohen ruskuaispussipoikasia, joita altistettiin vesinäytteille 14 vuorokauden ajan. Kokeen aikana kalojen selviytymistä tarkkailtiin. Lisäksi kokeen loputtua selvitettiin kasvun ja kehityksen häiriöitä. Tässä tutkimuksessa käytetty menetelmä mukailee standardoituja testejä, jotka on kehitetty aineiden haitallisuuden tutkimiseen kalanpoikasilla. 2 Menetelmät Vesinäytteiden vaikutusta vastakuoriutuneiden kalanpoikasten kehitykseen tutkittiin mukaillen standardoituja testejä (ISO 2007, OECD 2013, OECD 1992). Testaukseen käytettiin vastakuoriutuneita (>12 h) kirjolohen (Oncorhynchus mykiss) poikasia, jotka oli tuotu samana päivänä kalanviljelylaitoksesta (Hanka-Taimen, Hankasalmi). Poikaset pidettiin kontrollina käytetyn Konneveden vedessä (ph 7,3; johtokyky 32µS, DOC ~ 7 mg/l) kuortumiseen asti. Poikasista valikoitiin normaalisti kehittyneitä yksilöitä, jotka siirrettiin suurisuisella pipetillä koeastioihin. Kokeet tehtiin pyrex-lasivuoissa, jossa yhden vuoan nestetilavuus oli 1 litra. Kutakin vesinäytettä laitettiin neljään rinnakkaiseen vuokaan, siten, että kalanpoikasia oli neljässä vuoassa yhteensä 60 kpl ja niiden tiheys oli 15 kpl/l. Vuoat aseteltiin ryhmiin, siten, että kaikki neljä samaa vettä sisältävää vuokaa olivat lähekkäin. Vuokien paikkoja ryhmän sisällä vaihdettiin kokeen aikaan kolme kertaa. Kokeiden kokonaiskesto oli 14 vuorokautta. Kokeet tehtiin lämpötilasäädettävässä koehuoneessa C lämpötilassa Käytössä oli valorytmi, jossa 16 h keltaista valoa ja 8 h pimeää. Jokaista vuokaa ilmastettiin jatkuvasti akvaarioilmastimella. Jokaisen vuoan vesi vaihdettiin päivittäin kokonaan uuteen. Samalla poistettiin kuolleet poikaset ja tarkastettiin kalojen kunto. Vesien lämpötila mitattiin päivittäin. Lisäksi kahdesti kokeen aikana mitattiin vesien ph (ph100, VWR International) ja johtokyky (HI9635, Hanna Instruments). Koepäivinä 1, 7 ja 13 otettiin vesinäytteet metallianalytiikkaa varten (ei analysoitu) metallivapaisiin 15 ml näyteputkiin ja näytteet kestävöitiin typpihapolla (100441, Suprapur 65%, Merck, Germany). Kokeen lopussa kalat otettiin altistusvesistä suurisuisella pipetillä ja siirrettiin nukutusaineeseen (MS-222, Sigma). Nukutetut kalat valokuvattiin (Nikon D60, 18-55mm) petrimaljan päällä valopöydällä. Tämän jälkeen kalat siirrettiin 7-8 kpl erissä eppendorf-putkiin, jotka jäähdytettiin nopeasti nestetypessä ja laitettiin säilytykseen-20 C pakkaseen mahdollisia myöhempiä metallianalyysejä varten. Vastemuuttujina käytetyt kalojen pituus ja ruskuaispussin pinta-ala mitattiin valokuvista ImageJ-ohjelmalla. Kokeissa testattiin seitsemän vesinäytettä, jotka oli otettu Kivijärvestä (KIJA), Jormasjärvestä (JOR), Tuhkajoesta (TUH), Kolmisopesta (KOL), Laakajärvestä (LAA), Kivijoesta (KIJO) ja Nuasjärvestä (NUA). Kontrollina käytettiin Konneveden (KON) vettä, sekä paikallista vedenlaatua kuvaavana kontrollina Iso-Sapsojärven (ISO) vettä. Tutkittavat vesinäytteet oli otettu ja ne toimitettiin 10 l muovikanistereissa. Näytteiden lämpötila oli saapuessa noin 19 C. Näytteistä suodatettiin kiintoaine pois kaatamalla ne 0.1 mm huokoskoon pussisuotimen lävitse 30 l kanisteriin. Kanisteri (30 l) ja kaikki kokeen aikana käytetyn koeastiat ja välineet oli happopesty typpihapolla metallikontaminaation välttämiseksi. Vedet säilytettiin +4 C ja niistä otettiin joka päivä 4 l osanäyte 5 l muovikansiteriin, joka siirrettiin koehuoneeseen ilmastukseen. Tästä 1

54 Jyväskylän yliopisto Vehniäinen, Eeva-Riikka Sivula, Leena vaihdettiin vedet seuraavana päivänä, jolloin osanäytteen lämpötila oli sama kuin koeastioiden. Vesinäytteitä otettiin kahdessa erässä, koska haluttiin välttää säilytyksen vaikutuksia vesinäytteisiin. Toinen näytteenotto oli ja uuteen vesierään vaihdettiin yhdeksäntenä koepäivänä. Koepäivien 8-9 välillä osa vesistä loppui ja vedenvaihtoja ei voitu suorittaa. Vedet jäivät vaihtamatta Jormasjärven, Nuasjärven ja Tuhkajoen yhdestä rinnakkaisesta koeastiasta (koeastia nro 4. kustakin). Kolmisopen, Kivijoen ja Kivijärven osalta yksi vesienvaihto jäi väliin kaikissa rinnakkaisissa koeastioissa. Tällä ei kuitenkaan havaittu olevan vaikutusta koetuloksiin. Varianssien homogeenisyys testattiin Bartlettin testillä erikseen kunkin vastemuuttujan osalta. Nollahypoteesi oli, että varianssit eivät eroa toisistaan. Varianssianalyysillä tai Kruskall-Wallis:n testillä testattiin, erosivatko eri vesissä kasvaneiden kalojen pituuden ja ruskuaispussin pinta-alan kesiarvot toisistaan. Parittaiset post hoc -vertailut tehtiin käyttäen Tukey:n testiä. Kaikki analyysit tehtiin R-tilasto-ohjelmalla. Pituuden varianssi ei ollut homoskedastinen muuttuja (Bartlett:in testi p-arvo = 3,365e -12 ), joten pituus muunnettiin ((pituus - 10) 3 ), jolloin varianssien homoskedastisuus toteutui paremmin (Bartlett.in testin p-arvo = 0.025). Ruskuaispussin pinta-ala oli riippumaton suure, jonka varianssi oli homoskedastinen (Bartlett:in testin p-arvo = 0,527). 3. Tulokset Kokeissa ei juurikaan todettu kuolleisuutta. Jormasjärven, Kivijärven, Kivijoen, Kolmisopen, Laakajärven ja Nuasjärven vedessä kussakin kuoli kokeen aikana yksi kala 60:stä. Tuhkajoen vedessä kaikki kalat kuolivat 9 koepäivänä 3 rinnakkaisessa koeastiassa, joihin vesi vaihdettiin. Veden, johon kalat kuolivat, ph oli 4,58 ja johtokyky 129 ms. Näytteen ph ilmeisesti laski rajusti näytteen säilytyksen viimeisenä päivänä, joka aiheutti kalojen kuolemat. Yhteen rinnakkaiseen vuokaan ei vaihdettu vettä veden vähyyden vuoksi ja tässä astiassa kalat säilyivät hengissä. Näitä 15:sta kalaa on käytetty, kun tulokset on analysoitu Tuhkajoen osalta. Kuva 1. Kalojen pituuden keskiarvot ja 1. ja 3. kavantiili eri vesinäytteissä: Konnevesi (KON), Iso- Sapsojärvi (ISO), Kivijärvi (KIJA), Jormasjärvi (JOR), Tuhkajoki (TUH), Kolmisoppi (KOL), Laakajärvi (LAA), Kivijoki (KIJO) ja Nuasjärvi (NUA). 2

55 Jyväskylän yliopisto Vehniäinen, Eeva-Riikka Sivula, Leena Kalojen pituuskasvua vertailtaessa havaittiin kalojen kasvun häiriintyneen erityisesti Nuasjärven ja Kivijoen vedessä kasvaneissa kaloissa (Kuva 1). Kalojen kasvu oli keskimäärin heikompaa kaikissa tutkituissa vesissä verrattuna Konneveden vedessä kasvaneisiin (Kuva 1). Tilastollisesti merkittäviä eroja verrattuna Konneveteen havaittiin Nuasjärvessä (p < 0,00001), Kivijoessa (p<0,000001), Laakajärvessä (0, ) ja Kolmisopessa (p =0, ). Kun tuloksia vertailtiin paikallisena kontrollina käytettyyn Iso-Sapsojärveen, tilastollisesti merkittäviä eroja havaittiin Nuasjärven (p= 0, ) ja Kivijoen (p= 0, ) vedessä kasvaneiden kalojen pituudessa. Kun vertailujärvenä käytettiin Jormasjärveä, Nuasjärvi (p=0, ) ja Kivijoki (p=0, ) erosivat tilastollisesti myös tästä. Eri järvien väliset pituuden keskiarvot erosivat tilastollisesti sekä Anovassa (p<0,001) että parametrittomassa Kruskall-Wallisin testissä (p= 2,765e -15 ). Kolmisopen vedessä kasvaneiden kalanpoikasten havaittiin käyttäneen ruskuaistaan enemmän kuin kontrollikalojen. Varianssianalyysi osoitti eri vesinäytteissä kasvaneiden kalanpoikasten ruskuaispussien pinta-aloissa tilastollisesti merkittäviä eroja (ANOVA p <0,001). Parittaisessa testauksessa tilastollisesti merkittävä ero havaittiin Kolmisopen vedessä kasvaneissa kaloissa verrattuna Konneveden kontrollivedessä kasvaneisiin (p= 0,041). Iso-Sapsojärveen verrattuna eroa ei havaittu. Myöskään muita käsittelyiden välisiä eroja ei parittaisessa testauksessa havaittu. Kuva 2. Kalojen ruskuaispussin pinta-alan keskiarvot ja kvantiilit eri vesinäytteissä: Konnevesi (KON), Iso- Sapsojärvi (ISO), Kivijärvi(KIJA), Jormasjärvi (JOR), Tuhkajoki (TUH), Kolmisoppi (KOL), Laakajärvi (LAA), Kivijoki (KIJO) ja Nuasjärvi (NUA). 3 Tulosten tarkastelu Koevedet eivät aiheuttaneet akuuttia eivätkä subkroonista kuolleisuutta. Myöskään kehityshäiriöitä ei kalanpoikasissa silmämääräisesti havaittu. Kaikkien tutkittujen vesien havaittiin vähentävän kalojen keskimääräistä pituuskasvua verrattuna kontrollina käytettyyn Konneveden veteen. Keskimäärin kalat jäivät pienemmiksi Nuasjärven ja Kivijoen vedessä verrattuna paikalliseen kontrolliin Iso-Sapsojärveen. Vaikutukset kasvuun voivat vaikuttaa kalapoikasten 3

56 Jyväskylän yliopisto Vehniäinen, Eeva-Riikka Sivula, Leena selviytymiseen tai olla indikaatio muista mahdollisista kroonisista vaikutuksista. Tätä tulisi kuitenkin selvittää pitkäaikaisemmilla altistuksilla tai kokeilla, joissa tutkitaan vaikutusten mekanismeja esimerkiksi transkriptomiikan avulla. Tämä kokeen tulokset yksinään eivät myöskään kerro pituuskasvun hidastumiseen syytä. Kun vastemuuttujana käytettiin ruskuaispussin pintaalaa, Kolmisoppi poikkesi tilastollisesti Konnevedestä, mutta ei paikallisesta kontrollista (Iso- Sapsojärvi). Kolmisopen vedessä kasvaneet kalat olivat käyttäneet ruskuaistaan enemmän ja niiden pituuden keskiarvo erosi myös tilastollisesti Konneveden vedessä kasvaneista. Tämä viittaa siihen, että ne joutuivat allokoimaan energiaa esimerkiksi haitta-aineiden poistamiseen tai osmoregulaatioon enemmän. Tämä voi indikoida kroonisia tai muita vaikutuksia, mutta ei ole osoitus niistä. Mahdollisia selittäviä tekijöitä voivat olla esimerkiksi Konneveden korkeampi ph, noin 7, matalampi johtokyky, liuenneen orgaanisen hiilen vähäisempi määrä tai liukoisten metallien aiheuttamat toksiset vaikutukset. Tässä tutkimuksessa näitä syy-yhteyksiä ei kuitenkaan tutkittu tai osoitettu tarkemmin. Eri tekijöiden vaikutuksia kalapoikasten kasvussa havaittuihin muutoksiin voitaisiin melko helposti tutkia lisää yhdistämällä tämän tutkimuksen tulokset veden laadusta käytettävissä olevaan tausta-aineistoon. Esimerkiksi kalanpoikasten pituuden ja veden kemiallisten ominaisuuksien yhteyksiä eri näytepisteissä voitaisiin tutkia regressioanalyysin avulla, jolloin saataisiin selville ne tekijät, jotka vaikuttavat pituuskasvuun. Tällöin myös kontrollina käytetystä Konneveden vedestä tulisi olla metallianalyysit tehtynä. Tämän tutkimuksen yhteydessä otettuja ja kestävöityjä vesinäytteitä voisi olla mahdollista käyttää tähän tarkoitukseen. Lähteet: ISO 2007, ISO Water quality Determination of the acute toxicity of waste water to zebrafish eggs (Danio rerio). OECD 2013, OECD Guidelines for testing of chemicals. Test No. 236: Fish embryo acute toxicity (FET). OECD 1992, OECD Guidelines for testing of chemicals. Test No. 210: Fish, Early-life stage toxicity test. 4

57 LIITE 2

58 ± 1: (A3) 0 0,5 1 2 km Pintavesipiste ") Rantavesipiste j Automaattiasema Kaivosalue JR4 ") Jorpo JR3 ") Jor3 j Tuh1 JR1 ") Ait Kol läh Jor5 JR2 ") Kol1 Raa Kor Kal su Kuujo Talvijoki1 Kal1 Salpu1 Sal Hako1 Härp1 TERRAFAME Oy Kaivoksen ympäristötarkkailu Pintaveden havaintopaikat LIITE 1.1 Pohjakartat Maanmittauslaitos, avoin aineisto 2017 Maanmittauslaitos 2017, Esri Finland

59 NjL11 VP12100 Reh135 Rehja itä j NjL10 NR6 ") NjL9 Nj37 NjL8 ± 1: (A3) NR5 ") NR4 ") NR3 ") NjL6 Nj46 j Nj23 ") Purkuputki FM6 Nj35 FM8 NjL1 NR2 n NjL4 NjL3 NjL2 NR1 Nj34 NjL7 ") j Nj km Pintavesipiste ") Rantavesipiste j Automaattiasema TERRAFAME Oy Kaivoksen ympäristötarkkailu Pintaveden havaintopaikat Pohjakartat Maanmittauslaitos, avoin aineisto 2017 JR4 Jorpo ") LIITE 1.2 Maanmittauslaitos 2017, Esri Finland

60 Ouj16 Ouj139 Oulunjärvi ± VP ,25 2,5 5 km 1: (A3) Pintavesipiste ") Rantavesipiste j Automaattiasema TERRAFAME Oy Kaivoksen ympäristötarkkailu Pintaveden havaintopaikat LIITE 1.3 Pohjakartat Maanmittauslaitos, avoin aineisto 2017 Maanmittauslaitos 2017, Esri Finland

61 Lujä Ylu IsoS Kiv2 Lum1 Kiv7 Kivj4 Kiv10 Laa9 Laa13 ± 1: (A3) 0 0,5 1 2 km Kaivosalue Pintavesipiste ") Rantavesipiste j Automaattiasema Laa081 TERRAFAME Oy Kaivoksen ympäristötarkkailu Pintaveden havaintopaikat LIITE 1.4 Pohjakartat Maanmittauslaitos, avoin aineisto 2017 Maanmittauslaitos 2017, Esri Finland

62 Laa081 Kil4 Laa12 Haa070 Haaj Nurmijoki, Koirakoski Sälevä 012 Nurmijoki Itäkoski 09 Atrojoki Koivukoski Pintavesipiste ") Rantavesipiste j Automaattiasema Syväri 21 TERRAFAME Oy Kaivoksen ympäristötarkkailu Pintaveden havaintopaikat Pohjakartat Maanmittauslaitos, avoin aineisto : (A3) 0 2,5 5 1,25 km ± LIITE 1.5 Maanmittauslaitos 2017, Esri Finland

63 LIITE 3

64 Päästövesien viitearvovertailu Liite 3 Vedenlaatu parametri Yksikkö Vaikutus Pitoisuus Taustapitoisuus 2 Vertailuarvot µg/l Lähde Taustapitoisuus Endpoint M=mortality, µg/l R=reproduction ja G=grotwh Kloridi (Cl) mg/l 7,8 6,3 6,9 1 Ei haittavaikutuksia ECHA NOEC/LOEC M Amphibians Egg, larvae N. Amer; Nearctic kloridi Fluoridi (F) mg/l 0,25 0,2 0,46 0, ECHA PNEC G Insects Larvae Europe NaF Alumiini (Al) liuk. µg/l ECOTOX LC50 M Fish (Salmo trutta) Alevin European alumiini, liuk. Barium (Ba) liuk. µg/l ,2 115 ECHA PNEC M Crustaceans (Hyalella azteca) Young organism Laaja barium Bromi (Br) µg/l ECHA PNEC M Crustaceans (Daphnia magna) - Northern bromi Cerium (Ce) µg/l 0,13 0,35 0,15 0, ECHA PNEC M Crustaceans (Hyalella azteca) Young organism Laaja (keski- ja pohjois-amerikka) metallinen Dysprosium (Dy) µg/l 0,0072 <0,010 0,0063 0, ECOTOX LC50 M Crustaceans (Hyalella azteca) Young organism Laaja (keski- ja pohjois-amerikka) metallinen Testiorganismi Life stage Esiintyminen Testissä käytetty metallin muoto Fosfori (P) liuk. µg/l 5,6 9,8 7, ECOTOX LC50 M Fish (Oncorhynchus mykiss ) Young organism Laaja alkuaine fosfori Gadolinium (Gd) µg/l 0,01 0,013 0,013 0, ECHA NOEC M Crustaceans (Hyalella azteca) Young organism Laaja (keski- ja pohjois-amerikka) metallinen Hafnium (Hf) µg/l <0,050 <0,050 0,79 0,0 Ei haittavaikutuksia ECHA NOEC/LOEC/LC50 M Crustaceans (Hyalella azteca) Young organism Laaja (keski- ja pohjois-amerikka) metallinen Iridium (Ir) µg/l <0,050 2 <0,010 > ECOTOX LC50 M Crustaceans (Hyalella azteca) Young organism Laaja (keski- ja pohjois-amerikka) metallinen Jodi (I) µg/l < ,23 ECHA PNEC M Crustaceans (Daphnia magna) - Northern jodi Kadmium (Cd) liuk. µg/l 0,033 0,053 0,11 0,025 0,09 AA-EQS Kalium (K) mg/l 6,9 7,8 12 0,7 0, ECOTOX LC50 M Crustaceans (Gammarus lacustris) - Europe, Russia, N. Amer kalium Kalium (K) liuk. mg/l 6,7 7,4 12 0, ECOTOX LC51 M Crustaceans (Gammarus lacustris) - Europe, Russia, N. Amer kalium Kalsium (Ca) liuk. mg/l , ,9 ECOTOX NOEC G Fish (Oreochromis mossambicus) Larva South Africa Koboltti (Co) liuk. µg/l 0,87 2,5 2,1 0, ECOTOX NOEC G Molluscs (Lymnaea stagnalis) - Holarctic kobalttikloridi Lantaani (La) µg/l 0,12 0,36 0,14 0,3 Ei haittavaikutuksia ECHA PNEC M Crustaceans (Hyalella azteca) Young organism Laaja (keski- ja pohjois-amerikka) lantaani Litium (Li) µg/l , ECHA PNEC M Crustaceans (Hyalella azteca) Young organism Laaja (keski- ja pohjois-amerikka) litium Magnesium (Mg) liuk. mg/l ,1 410 ECHA PNEC M Scolelepis fulginosa sudenkorennon toukka Eurooppa, Ruotsi magnesium suola Mangaani (Mn) liuk. µg/l ECHA PNEC M Oncorhynchus mykiss munavaihe Eurooppa mangaani Neodyymi (Nd) µg/l 0,056 0,1 0,057 0, ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka neodyymi Natrium (Na) liuk. mg/l , ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka natriumsulfaatti Nikkeli (Ni) liuk. µg/l ,5 18 7,1 ECHA PNEC M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka nikkeli Niobium (Nb) µg/l 0,074 0,16 <0,050 0,1 16 ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka niobium Osmium (Os) µg/l <0,010 0,011 <0, ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka osmium Pii (Si) µg/l ECOTOX LOEC M Daphnia magna - Laaja pii Praseodyymi (Pr) µg/l 0,016 0,031 0,019 0, ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka praseodyymi Rauta (Fe) liuk. µg/l ECOTOX LC50 M Nais elinguis Adults Eurooppa, Ruotsi rautakloridi Renium (Re) µg/l 0,094 0,061 0,048 >1000 ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka rhemium Rikki (S) liuk. mg/l , ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka natriumsulfaatti Rubidium (Rb) µg/l ,3 >1000 ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka rubidium Sinkki (Zn) liuk. µg/l ,6 20,6 ECHA PNEC M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka sinkki Strontium (Sr) µg/l ECOTOX LC10 M Oncorhynchus mykiss - Laaja strontium Tantaali (Ta) µg/l <0,0050 0,053 <0,0050 1,8 ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka tantaali Torium (Th) µg/l <0,020 <0,020 0,019 4,4 ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka thorium Uraani (U) liuk. µg/l 0,18 0,64 0,26 0, ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka uraani Volframi (W) µg/l 0,019 1,9 <0, ECHA PNEC M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka volframi Yttrium (Y) µg/l 0,058 0,08 0,046 0,33 44 ECOTOX LC50 M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka yttrium Zirkonium (Zr) µg/l 0,029 <0,020 0,089 0,15 74 ECHA PNEC M Hyalella azteca Young organism Laaja, Pohjois-Amerikka zirkonium Nuasjärvi, GTK2006 Nuasjärvi, tarkkailu Käytetty samaa kuin liukoisessa tai kokonaispitoisuudessa Geokemiallinen atlas 1996, purovesien pitoisuus Geokemiallinen atlas 1996, purovesien pitoisuus: piihapon SiO2 taustapitoisuus noin 8 000yg/l, --> Piin taustapitoisuus 0,47*8000 = 3700

65 Päästövesien viitearvovertailu Liite 3 Vedenlaatu parametri Yksikkö Pitoisuus Taustapitoisuus 2 Vertailuarvot µg/l (arviointokertoimella PNEC + taustapitoisuus 1 Assessment PNEC Taustapitoisuus Endpoint factor PNEC (SSD) PNEC + taustapitoisuus 2 µg/l johdettu) Kloridi (Cl) mg/l 7,8 6,3 6,9 1 Ei haittavaikutuksia NOEC/LOEC 100 Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Fluoridi (F) mg/l 0,25 0,2 0,46 0, PNEC Alumiini (Al) liuk. µg/l LC ,07 82,7 340 Barium (Ba) liuk. µg/l ,2 115 PNEC Bromi (Br) µg/l PNEC 1 1,0 1,0 14 Cerium (Ce) µg/l 0,13 0,35 0,15 0, PNEC Dysprosium (Dy) µg/l 0,0072 <0,010 0,0063 0, LC ,2 0,2 0,21 Fosfori (P) liuk. µg/l 5,6 9,8 7, LC ,0 14,0 0,02 Gadolinium (Gd) µg/l 0,01 0,013 0,013 0, NOEC 100 4,3 4,3 4,3 Hafnium (Hf) µg/l <0,050 <0,050 0,79 0,0 Ei haittavaikutuksia NOEC/LOEC/LC Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Iridium (Ir) µg/l <0,050 2 <0,010 > LC > 3,15 > 3,15 Jodi (I) µg/l < ,23 PNEC Kadmium (Cd) liuk. µg/l 0,033 0,053 0,11 0,025 0,09 1 0,1 0,1 0,09 Kalium (K) mg/l 6,9 7,8 12 0,7 0, LC Kalium (K) liuk. mg/l 6,7 7,4 12 0, LC Kalsium (Ca) liuk. mg/l , ,9 NOEC 100 0,5 35,0 37, Koboltti (Co) liuk. µg/l 0,87 2,5 2,1 0, NOEC 100 0,3 5,0 5,1 5,0 Lantaani (La) µg/l 0,12 0,36 0,14 0,3 Ei haittavaikutuksia PNEC 1 Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Litium (Li) µg/l , PNEC Magnesium (Mg) liuk. mg/l ,1 410 PNEC Mangaani (Mn) liuk. µg/l PNEC ,1 510 Neodyymi (Nd) µg/l 0,056 0,1 0,057 0, LC ,1 0,1 0,45 Natrium (Na) liuk. mg/l , LC Nikkeli (Ni) liuk. µg/l ,5 18 7,1 PNEC 1 7,1 50,0 52,5 68 Niobium (Nb) µg/l 0,074 0,16 <0,050 0,1 16 LC ,02 0,02 0,12 Osmium (Os) µg/l <0,010 0,011 <0, LC ,05 0,05 0,05 Pii (Si) µg/l LOEC 500 2, Praseodyymi (Pr) µg/l 0,016 0,031 0,019 0, LC ,03 0,03 0,11 Rauta (Fe) liuk. µg/l LC ,1 228,0 534, Renium (Re) µg/l 0,094 0,061 0,048 >1000 LC > 1 > 1 1,0 Rikki (S) liuk. mg/l , LC Rubidium (Rb) µg/l ,3 >1000 LC > 1 > 1 2,3 Sinkki (Zn) liuk. µg/l ,6 20,6 PNEC ,6 96 Strontium (Sr) µg/l LC ,1 150,0 166,0 162 Tantaali (Ta) µg/l <0,0050 0,053 <0,0050 1,8 LC ,002 0,002 0,0018 Torium (Th) µg/l <0,020 <0,020 0,019 4,4 LC ,004 0,004 0,0044 Uraani (U) liuk. µg/l 0,18 0,64 0,26 0, LC ,02 0,1 0,017 Volframi (W) µg/l 0,019 1,9 <0, PNEC Yttrium (Y) µg/l 0,058 0,08 0,046 0,33 44 LC ,044 0,044 0,37 Zirkonium (Zr) µg/l 0,029 <0,020 0,089 0,15 74 PNEC Nuasjärvi, GTK2006 Nuasjärvi, tarkkailu Käytetty samaa kuin liukoisessa tai kokonaispitoisuudessa Geokemiallinen atlas 1996, purovesien pitoisuus Geokemiallinen atlas 1996, purovesien pitoisuus: piihapon SiO2 taustapitoisuus noin 8 000yg/l, --> Piin taustapitoisuus 0,47*8000 = 3700

66 Päästövesien viitearvovertailu Liite 3 Vedenlaatu parametri Yksikkö Pitoisuus Taustapitoisuus 2 PNEC + taustapitoisuus PNEC + taustapitoisuus Taustapitoisuus Todettu pitoisuus/ PNEC+tausta 1 Todettu pitoisuus/ PNEC+tausta µg/l Kloridi (Cl) mg/l 7,8 6,3 6,9 1 Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Fluoridi (F) mg/l 0,25 0,2 0,46 0, ,0003 0,0002 0, ,0003 0,0002 0,0005 Alumiini (Al) liuk. µg/l ,7 0,15 0,18 0, ,04 0,04 0,04 Barium (Ba) liuk. µg/l , ,21 0,18 0, ,2 0,2 0,3 Bromi (Br) µg/l , ,0 3,8 4,9 Cerium (Ce) µg/l 0,13 0,35 0,15 0, ,0002 0,0006 0, ,0002 0,001 0,0002 Dysprosium (Dy) µg/l 0,0072 <0,010 0,0063 0,05 0,2 0,044-0,039 0,21 0,034-0,030 Fosfori (P) liuk. µg/l 5,6 9,8 7, ,0 0,40 0,70 0,50 0, Gadolinium (Gd) µg/l 0,01 0,013 0,013 0,047 4,3 0,0023 0,0030 0,0030 4,3 0,002 0,003 0,003 Hafnium (Hf) µg/l <0,050 <0,050 0,79 0,0 Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Iridium (Ir) µg/l <0,050 2 <0,010 > 3,15-0, ,6 - Jodi (I) µg/l < ,77 0, ,8 0,5 Kadmium (Cd) liuk. µg/l 0,033 0,053 0,11 0,025 0,1 0,29 0,46 0,96 0,09 0,4 0,6 1,2 Kalium (K) mg/l 6,9 7,8 12 0,7 0, ,13 0,14 0, ,1 0,1 0,2 Kalium (K) liuk. mg/l 6,7 7,4 12 0,7 54 0,12 0,14 0, ,1 0,1 0,2 Kalsium (Ca) liuk. mg/l , , , ,2 0,2 0,2 Koboltti (Co) liuk. µg/l 0,87 2,5 2,1 0,088 5,1 0,2 0,5 0,4 5,0 0,2 0,5 0,4 Lantaani (La) µg/l 0,12 0,36 0,14 0,3 Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Ei haittavaikutuksia Litium (Li) µg/l , ,07 0,06 0, ,1 0,1 0,04 Magnesium (Mg) liuk. mg/l , ,07 0,10 0, ,1 0,1 0,1 Mangaani (Mn) liuk. µg/l ,1 0,8 2,3 1, ,5 1,6 0,7 Neodyymi (Nd) µg/l 0,056 0,1 0,057 0,31 0,1 0,39 0,70 0,40 0,45 0,1 0,2 0,1 Natrium (Na) liuk. mg/l , ,67 0,58 0, ,7 0,6 0,7 Nikkeli (Ni) liuk. µg/l , ,5 0,3 0,8 1,0 68 0,2 0,6 0,8 Niobium (Nb) µg/l 0,074 0,16 <0,050 0,1 0,02 4,6 10-0,12 0,6 1,4 - Osmium (Os) µg/l <0,010 0,011 <0,050 0,05-0,2245-0,05-0,2 - Pii (Si) µg/l ,38 0,49 0, ,5 0,7 0,3 Praseodyymi (Pr) µg/l 0,016 0,031 0,019 0,075 0,03 0,53 1,0 0,63 0,11 0,2 0,3 0,2 Rauta (Fe) liuk. µg/l ,7 0,19 1,3 0, ,1 0,5 0,1 Renium (Re) µg/l 0,094 0,061 0,048 > 1 0,094 0,061 0,048 1,0 0,1 0,1 0,048 Rikki (S) liuk. mg/l , ,3 1,3 1, ,3 0,3 0,2 Rubidium (Rb) µg/l ,3 > , Sinkki (Zn) liuk. µg/l ,6 102,6 0,19 0,6 0,9 96 0,2 0,6 1,0 Strontium (Sr) µg/l ,0 3,9 3,6 4, ,0 3,6 4,3 Tantaali (Ta) µg/l <0,0050 0,053 <0,0050 0, , Torium (Th) µg/l <0,020 <0,020 0,019 0, ,3182 0, ,3 Uraani (U) liuk. µg/l 0,18 0,64 0,26 0,055 0,1 2,5 8,9 3,6 0, Volframi (W) µg/l 0,019 1,9 <0, ,0001 0, ,0001 0,01 - Yttrium (Y) µg/l 0,058 0,08 0,046 0,33 0,044 1,3 1,8 1,0 0,37 0,2 0,2 0,1 Zirkonium (Zr) µg/l 0,029 <0,020 0,089 0, ,0004-0, ,0004-0,0012 Nuasjärvi, GTK2006 Nuasjärvi, tarkkailu Käytetty samaa kuin liukoisessa tai kokonaispitoisuudessa Geokemiallinen atlas 1996, purovesien pitoisuus Geokemiallinen atlas 1996, purovesien pitoisuus: piihapon SiO2 taustapitoisuus noin 8 000yg/l, --> Piin taustapitoisuus 0,47*8000 = 3700

67 LIITE 4

68 Pintavesinäytteittä todetut alkuaineiden pitoisuudet ja vertailuun käytetyt PNEC-arvot Mediaanipitoisuus PNEC Mediaanipitoisuus Riskiluku, RCR 1 Riskiluku, RCR 2 Kloridi (Cl) mg/l 1, , Sulfaatti (SO4) mg/l 7,3 11 > ,9 0,01 0,01 Alumiini (Al) µg/l , ,5 0,35 Barium (Ba) µg/l 8, ,2 0,07 0,06 Bromi (Br) µg/l ,0 1, ,0 1,0 Cerium (Ce) µg/l - 0, ,64 0,00 0,001 Dysprosium (Dy) µg/l - 0,05 0,16 0,16 0,21 0,03 0,19 0,14 Erbium (Er) µg/l - 0, , Europium (Eu) µg/l - 0, , Gadolinium (Gd) µg/l - 0,05 4,3 4,3 4,35 0,04 0,01 0,01 Gallium (Ga) µg/l - 0, , Germanium (Ge) µg/l - 0, , Hafnium (Hf) µg/l - 0, , Holmium (Ho) µg/l - 0,01 > 3,2 3,2 3,2 0,01 0,00 0,002 Kadmium (Cd) µg/l 0,03 0,13 0,09 0,12 0, Kalium (K) mg/l 0,70 0, ,61 0,01 0,01 Kalsium (Ca) mg/l 2,7 2,0 0,50 3,2 2,5 3,0 0,93 1,2 Koboltti (Co) µg/l 0,09 1,5 0,26 0,35 1, Kupari (Cu) µg/l - 1, Lantaani (La) µg/l - 0, , Magnesium (Mg) mg/l 1,1 0, ,0 0,00 0,002 Mangaani (Mn) µg/l ,14 0,06 Neodyymi (Nd) µg/l - 0,31 0,14 0,14 0,45 0,31 2,2 0,68 Natrium (Na) mg/l 2,0 0, ,0 0,00 0,004 Nikkeli (Ni) µg/l 2,5 18 7,1 9,6 25 1,4 0,15 0,06 Niobium (Nb) µg/l - 0,06 0,02 0,02 0,07 0,08 5,0 1,1 Pii (Si) µg/l , ,68 0,93 Praseodyymi (Pr) µg/l - 0,08 0,03 0,03 0,11 0,08 2,6 0,74 Rauta (Fe) µg/l , ,4 0,39 Rikki (S) mg/l 2,7 2, ,2 0,00 0,004 Rubidium (Rb) µg/l - 1,3 > 1 1,00 2,3 1,9 1,9 0,83 Samarium (Sm) µg/l - 0, , Sinkki (Zn) µg/l 6, ,5 0,24 0,11 Strontium (Sr) µg/l , ,87 1,2 Terbium (Tb) µg/l - 0, , Titaani (Ti) µg/l - 1, ,4 - - Ytterbium (Yb) µg/l - 0, , Yttrium (Y) µg/l - 0,33 0,04 0,04 0,37 0,21 4,8 0,56 Zirkonium (Zr) µg/l - 0, ,15 0,00 0,002 *No hazard identified Taustapitoisuus 1 Iso-Savonjärvi 2 PNEC + tausta 1 PNEC + tausta 2 Nuasjärvi Liite 4

69 LIITE 5

70 Ramboll Analytics Pvm: /3 Tutkimustodistus Projekti: /58 Terrafame Oy Talvivaarantie TUHKAKYLÄ Tutkimuksen nimi: Terrafame, Päästötarkkailu, ylijäämävedet, viikko 49/2015, laaja alkuaineanalyysi Näytteenottopvm: Näytteenottopiste: Purkuputki Näyte saapui: Näytteenottaja: Pekka Haaranen Analysointi aloitettu: Vesitutkimus Määritys 15SL09947 Yksikkö Menetelmä Lämpötila 1,2 C Kenttät. Suodatus (alkuaineet), KT ok Kenttät. ph 7,0 RA2000¹ L Sähkönjohtavuus 340 ms/m RA2013¹ L Kiintoaine (GF/C) <2,0 mg/l RA2029¹ L CODMn 4,6 mg/l RA2012¹ L Kloridi (Cl) 7,8 mg/l RA2018¹ L Fluoridi (F) 0,25 mg/l RA2018¹ L Sulfaatti (SO4) 2200 mg/l RA2018¹ L Typpi (N), kokonais- 2,9 mg/l RA2085¹ L Fosfori (P), kokonais- 15 µg/l RA2008¹ L Esikäsittely, mikroaaltohajotus, typpihappo ok RA3010 L Metallit 1 ok RA3000 L Metallit 1, liukoiset ok RA3000 L Alumiini (Al) 35 µg/l Alumiini (Al), liuk. 12 µg/l Antimoni (Sb) <0,50 µg/l Antimoni (Sb), liuk. <0,50 µg/l Arseeni (As) <1,0 µg/l Arseeni (As), liuk. <1,0 µg/l Barium (Ba) 28 µg/l Barium (Ba), liuk. 26 µg/l Beryllium (Be) <0,20 µg/l Beryllium (Be), liuk. <0,20 µg/l Boori (B) <50 µg/l Boori (B), liuk. <20 µg/l Bromi (Br) 28 Cerium (Ce) 0,13 Dysprosium (Dy) 0,0072 Elohopea (Hg) <0,10 µg/l Elohopea (Hg), liuk. <0,020 µg/l Erbium (Er) <0,0050 Europium (Eu) <0,050 Fosfori (P) <20 µg/l Fosfori (P), liuk. 5,6 µg/l Gadolinium (Gd) 0,010 Gallium (Ga) <0,020 Germanium (Ge) <0,050 Tutkimustodistuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vain laboratorion kirjallisella luvalla.testaustulokset koskevat vain tutkittua näytettä. Ramboll Analytics Niemenkatu 73, Lahti Puh Kilterinkuja 2, Vantaa Y-tunnus Kotipaikka Espoo

71 Ramboll Analytics Pvm: /3 Tutkimustodistus Projekti: /58 Hafnium (Hf) <0,050 Holmium (Ho) <0,0050 Hopea (Ag) <0,50 Iridium (Ir) <0,050 Jodi (I) <20 Kadmium (Cd) <0,10 µg/l Kadmium (Cd), liuk. 0,033 µg/l Kalium (K) 6,9 mg/l Kalium (K), liuk. 6,7 mg/l Kalsium (Ca) 470 mg/l Kalsium (Ca), liuk. 480 mg/l Koboltti (Co) 1,0 µg/l Koboltti (Co), liuk. 0,87 µg/l Kromi (Cr) <3,0 µg/l Kromi (Cr), liuk. <1,0 µg/l Kulta (Au) <0,050 Kupari (Cu) <2,0 µg/l Kupari (Cu), liuk. <1,0 µg/l Lantaani (La) 0,12 Litium (Li) 110 Lutetium (Lu) <0,0050 Lyijy (Pb) <1,0 µg/l Lyijy (Pb), liuk. <0,50 µg/l Magnesium (Mg) 30 mg/l Magnesium (Mg), liuk. 27 mg/l Mangaani (Mn) 320 µg/l Mangaani (Mn), liuk. 280 µg/l Molybdeeni (Mo) <1,0 µg/l Molybdeeni (Mo), liuk. <1,0 µg/l Neodyymi (Nd) 0,056 Natrium (Na) 440 mg/l Natrium (Na), liuk. 380 mg/l Nikkeli (Ni) 22 µg/l Nikkeli (Ni), liuk. 16 µg/l Niobium (Nb) 0,074 Osmium (Os) <0,010 Palladium (Pd) <0,010 Pii (Si) 1400 Platina (Pt) <0,050 Praseodyymi (Pr) 0,016 Rauta (Fe) 550 µg/l Rauta (Fe), liuk. 100 µg/l Renium (Re) 0,094 Rikki (S) 720 mg/l RA3000 L Rikki (S), liuk. 750 mg/l RA3000 L Rubidium (Rb) 30 Rutenium (Ru) <0,020 Scandium (Sc) <0,020 Samarium (Sm) <0,020 Seleeni (Se) <1,0 µg/l Seleeni (Se), liuk. <1,0 µg/l Sinkki (Zn) 20 µg/l Sinkki (Zn), liuk. 19 µg/l Strontium (Sr) 640 Tallium (Tl) <0,50 µg/l Tantaali (Ta) <0,0050 Telluuri (Te) <0,050 Terbium (Tb) <0,0050 Tutkimustodistuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vain laboratorion kirjallisella luvalla.testaustulokset koskevat vain tutkittua näytettä. Ramboll Analytics Niemenkatu 73, Lahti Puh Kilterinkuja 2, Vantaa Y-tunnus Kotipaikka Espoo

72 Ramboll Analytics Pvm: /3 Tutkimustodistus Projekti: /58 Tina (Sn) <0,50 µg/l Tina (Sn), liuk. <1,0 µg/l Titaani (Ti) <2,0 Torium (Th) <0,020 Tulium (Tm) <0,020 Uraani (U) 0,18 µg/l Uraani (U), liuk. 0,18 µg/l Vanadiini (V) <2,0 µg/l Vanadiini (V), liuk. <1,0 µg/l Vismutti (Bi) <0,020 Volframi (W) 0,019 Ytterbium (Yb) <0,0050 Yttrium (Y) 0,058 Zirkonium (Zr) 0,029 ¹ FINAS -akkreditoitu menetelmä. Mittausepävarmuus ilmoitetaan tarvittaessa. Akkreditointi ei koske lausuntoa. Ramboll Analytics Ilpo Lahdelma FL, kemisti, Tämä tutkimustodistus on allekirjoitettu sähköisesti ja varmennettu sertifikaatilla. Laboratoriot L Analysoitu Lahdessa Tutkimustodistuksen osittainen julkaiseminen on sallittu vain laboratorion kirjallisella luvalla.testaustulokset koskevat vain tutkittua näytettä. Ramboll Analytics Niemenkatu 73, Lahti Puh Kilterinkuja 2, Vantaa Y-tunnus Kotipaikka Espoo