PUOLUSTUSHALLINNON RAKENNUSLAITOS

Transkriptio

1 PUOLUSTUSHALLINNON RAKENNUSLAITOS RASKASMETALLIEN YMPÄRISTÖVAIKUTUKSET PUOLUSTUSVOIMIEN PISTOOLI- JA KIVÄÄRIAMPUMARADOILLA - YHTEENVETORAPORTTI Viite Versio 1 Pvm Hyväksynyt Tarkistanut Sakari Salonen Kirjoittanut Kimmo Järvinen Ramboll Piispanmäentie Espoo Finland Puhelin:

2 Sisällys 1. Johdanto 3 2. Ampumatoiminta Kivääriammunta Pistooliammunta Muu ammunta Suurimmat ampumaradat Lainsäädännön pääkohtia 8 3. Lyijyn ominaisuudet Lyijyn kemia Toksikologiaa Lyijyn ympäristökäyttäytyminen 3.4 Luotien ympäristökäyttäytyminen Vuoden 2004 pima-tutkimukset Kohteet Tutkimusten tausta Näytteenotto Kemialliset analyysit Liukoisuuskokeet Tulokset Tulosten käsittely Pilaantuminen maan pintakerroksessa Pilaantumisen syvyys taustavalleissa Pintavedet ja sedimentit Pohjavedet Liukoisuuskokeet Pölynäytteet Kasvinäytteet Kenttämittausten luotettavuus Muut alkuaineet Tulosten arviointi Maaperän pilaantuneisuuden luonne ampumaradan eri osissa Pitoisuudet eri ampumaradan osissa Lyijyn esiintymistavat Liukoisuus Pohjaveden pilaantuneisuus Pintavesien pilaantuneisuus Lyijyn massatase ampumaradalla Altistuminen ampumarata-alueilla Lyijyn liikkuminen Altistusreitit Johtopäätökset Suositukset 35 1

3 TAULUKOT Taulukko 1. Puolustusvoimien suurimmat ampumarata-alueet... 8 Taulukko 2. SAMASE ohje- ja raja-arvot (mg/kg) eräille metalleille... 9 Taulukko 3. Maalajien ominaisuuksia metallien liikkuvuuden kannalta Taulukko 4. Syksyllä 2004 tutkittujen ampumarata-alueiden perustiedot..14 Taulukko 5. Ampumarata-alueilla tehdyt tutkimukset ja radoista käytetyt lyhenteet Taulukko 6. Lyijypitoisuudet taustavallien yläpuolisilla tutkimuslinjoilla Taulukko 7. Pintavesinäytteiden analyysitulokset suodatetuista näytteistä. 21 Taulukko 8. Sedimenttinäytteiden analyysitulokset Taulukko 9. Pohjavesinäytteiden analyysitulokset suodatetuista näytteistä 22 Taulukko 10. Liukoisuuskoenäytteiden perustiedot ja keskeiset tulokset Taulukko 11. Pölymittaustulokset Parolannummen kivääriradalta ammunnan aikana Taulukko 12. Puolukka näytteiden analyysitulokset Taulukko 13. Pilaantumisen voimakkuus kivääriradan eri osissa Taulukko 14. Teoreettisen 150 m kivääriampumaradan massataselaskelman esimerkki. Iskemäkohdan lyijypitoisuutena on käytetty 10-% Taulukko 15. Teoreettisen 150 m kivääriampumaradan massataselaskelman esimerkki. Iskemäkohdan lyijypitoisuutena on käytetty 30-% LIITTEET Maanäytteiden pitoisuudet osa-alueittain Liite 1. Ampumapaikat, kivääriradat Liite 2. Ampumapaikat, pistooliradat Liite 3. Kenttä (rata-alue), kivääriradat Liite 4. Kenttä (rata-alue), pistooliradat Liite 5. Sivuvallit Liite 6. Välivallit Liite 7. Näyttösuojan etuvalli Liite 8. Taulujen edestä Liite 9. Taustavalli, kivääriradat, vain pintanäytteet Liite 10. Taustavalli, pistooliradat Liite 11. Taustavallin päältä Liite 12. Taustavalleilta lähtevät tutkimuslinjat Liite 13. Taustavallien takapuoli, taustapitoisuus, kivääriradat Liite 14. Taustavallien takapuoli, taustapitoisuus, pistooli Liite 15. Taustavallien syvyysprofiilit Muut taulukot Liite 16. Liukoisuustestit Liite 17. Laboratorioanalyysien tulokset Liite 18. Pilaantuneiden massojen määrä teoreettisella 150 m kivääriradalla Kohdekartat Liite 19. Halli Liite 20. Hyrylä Liite 21. Hälvälä Liite 22. Hätilä Liite 23. Kontioranta Liite 24. Niinisalo Liite 25. Parolannummi Liite 26. Räiskylä Liite 27. Tyrri 2

4 1. Johdanto Puolustusvoimien eräs lakisääteinen tehtävä on kouluttaa ammuntaa asevelvollisille ja reserviläiselle. Ampumakoulutusta varten jokaisessa varuskunnassa on ampumarata. Puolustusvoimilla on Suomessa 49 ampumarata-aluetta, joissa on yhteensä 200 erillistä rataa. Vuosittain ammutaan noin 12 miljoonan laukausta /1/. Luotien kokonaismassamääränä se vastaa noin 100 tonnia, mikä määrä metalleja joutuu ampumaratojen maaperään ja taustavalleihin. Kymmenellä suurimmalla ampumarata-alueella ammutaan yli puolet kokonaismäärästä. Yleisimmin käytettävällä rynnäkkökiväärillä ammuttaessa luodit päätyvät taustavalliin. Osuessaan luodit hajoavat osittain. Luodeissa on noin 90 % lyijyä. Taustavallissa lyijy muuttuu pääasiassa niukkaliukoisiksi sekundäärimineraaleikseen, mutta olosuhteista riippuen se voi muuttua myös vesiliukoiseksi. Vesiliukoinen lyijy voi levitä pinta- ja pohjavesiin. Tässä työssä on selvitetty puolustusvoimien ampumaratojen merkitystä sekä maaperän että pinta- ja pohjavesien kemialliseen pilaantumiseen. Aikaisempien tutkimusten perusteella tiedettiin että taustavalleissa on runsaasti luoteja ja niistä peräisin olevaa lyijyä. Selvityksessä pääpaino on edelleen lyijyllä, mutta myös muita metalleja on tarkasteltu. Uudet tutkimustiedot perustuvat syksyllä 2004 tehtyihin yhdeksän eri ampumarata-alueen ympäristöteknisiin tutkimuksiin. Selvityksen lähtötietoina ovat olleet puolustusvoimien ampumaradoilla tehdyt ympäristötekniset tutkimukset sekä pääasiassa suomalainen ammattikirjallisuus Selvityksen tavoitteena on ollut laatia yleisluontoinen kuvaus raskasmetallien ympäristövaikutuksista Puolustusvoimien pistoolija kivääriampumaradoilla. Melu ei kuulu selvityksen piiriin. Selvitys on laadittu Puolustushallinnon rakennuslaitoksen toimeksiannosta. Tilaajan edustajana on ollut Sara Kajander. Selvityksen on kirjoittanut Kimmo Järvinen Ramboll Finland Oy:stä. 3

5 2. Ampumatoiminta 2.1 Kivääriammunta Puolustusvoimien eniten käytetty ase on rynnäkkökivääri. Rynnäkkökiväärillä ammutaan 150 m tai 300 metrin radoilla (kuva 1). Lisäksi käytetään jonkin verran pienoiskivääriä. Kuva 1. Periaatepiirustus 150 m kivääriampumaradasta. Taustavallit Taustavallien tarkoitus on pysäyttää maalitaulun jälkeen luodit siten, että ne eivät kimpoa ympäristöön. Taustavalli on rakennettu karkeista maaaineksista (hiekka, sora, moreeni). Osa taustavalleista on luonnollisia rinteitä. (kuva 2). Iskemäkohdilla ei ole kasvillisuutta. 4

6 Kuva 2. Periaateleikkaukset 25 m, 150 m ja 150/300 m ampumaradoilta. Taustavalli voi joko tukeutua luonnon rinteeseen tai olla täysin rakennettu. Tauluun ammuttaessa muodostuu taustavalliin n. 40 cm halkaisijaltaan oleva iskemäalue, johon luodit pääasiassa pysähtyvät (kuva 3). Iskemässä luodit sulloutuvat pienneen tilaan, ja lyijyä ympäröivä kuparivaippa rikkoutuu osassa luoteja. Rikkoutuminen voi johtua joko luotien osumisesta vallissa oleviin kiviin tai toisiin luoteihin. Luotien ehjyys vaihtelee täysin ehjästä 5

7 pieniksi siruiksi repeytyneeksi. /2/. Iskemäkohdan korkeus tasaisesta maanpinnan tasosta on 1,5 3 m. Taustavalleja on turvallisuussyistä korotettu muutaman kymmenen vuoden aikana. Näin luodit hautautuvat syvemmälle, kun uutta puhdasta maaainesta on tuotu päälle. LIITE 15B Kuva 3. Periaatepiirustus taustavallista ja tärkeimmät mitat. TAULUJEN KEHIKOT TAUSTAVALLI Kuva 4. Ampumaradan taustavalli ja taulukehikot. Luodit iskeytyvät pääasiassa taustavalliin, mutta jonkin verran myös taulujen etupuolelle. Lisäksi harhaluoteja jää jonkin verran matkalle, osuu sivuvalleihin tai lentää sivu- tai takavallien yli. 6

8 Patruuna Patruunat muodostuvat neljästä osasta: - hylsy - luoti - nalli - ruuti. Hylsy muodostaa patruunan rungon, johon luoti ja sytytysjärjestelmä (nalli) kiinnittyvät. Hylsyn käytetyin raaka-aine on ns. hylsymessinki, jossa on 72 % kuparia ja 28 % sinkkiä. /3/ Rynnäkkökiväärin luodeissa on messinkivaippa, joka suojaa osittain lyijysydäntä joutumasta kosketuksiin ympäröivän maaperän kanssa. Koska osa luodeista repeytyy iskemäkohdassa, paljastuva metallinen lyijy on alttiina sade- ja maaveden vaikutuksille. /2/. Rynnäkkökiväärin luodin paino on 8 g, josta: - 6 g sydän: lyijy %, antimoni 2 5 % - 2 g vaippa messinkiä: kuparia 90 %, sinkkiä 10 %. /2/ Luodin kokonaismassasta on lyijyä n. 89 % /3/ Vielä sotien jälkeen käytettiin luoteja, joiden vaippa oli nikkeliä. Näiden käyttö loppui ilmeisesti 50-luvulla. Näin ollen vanhoilla ampumaradoilla saattaa olla luodeista peräisin olevaa nikkeliä. Ampumapaikka Ampumapaikalla vapautuu metalleja sekä nallista (lyijy) että vaipasta rihlan aiheuttaman kierteen hankauksesta. Hylsyt kerätään ampumapaikoilta pois ja kierrätetään. 2.2 Pistooliammunta Puolustusvoimilla on pistooliammuntaratoja, joissa ampumamatka on 25 m tai 50 m. Pistooliradat ovat hyvin samankaltaisia kuin kivääriradat, niissä on ampumapaikka, taulut ja taustavalli. Välivalleja tai sivuvalleja ei tavallisesti ole. Tavallisimman pistoolinluodin paino on 5 g. 2.3 Muu ammunta Lisäksi puolustusvoimilla on taisteluharjoitusratoja, joiden käyttö on kuitenkin huomattavasti vähäisempää kuin kivääri- ja pistooliratojen. Puolustusvoimien ampumarata-alueilla on myös haulikkoammuntaratoja, jotka ovat siviiliseurojen käytössä ja näiden hallinnoimia. Haulikkoradoilla on laaja ampumasektori, johon haulit putoavat. Yhden ammuksen sisältämien luotien tavallisin paino on 24 g. Taisteluharjoitus- ja haulikkoradat eivät kuulu tähän selvitykseen. 2.4 Suurimmat ampumaradat Taulukossa 1 on lueteltu Puolustusvoimien suurimmat ampumaradat ja eräitä perustietoja niistä. 7

9 Taulukko 1. Puolustusvoimien suurimmat ampumarata-alueet /1/. Ampumarataalue Laukauksia Ratojen Pv-alue* Joukko-osasto Sijaintikunta / vuosi lkm Tyrri Utin Jääkärirykmentti Valkeala kyllä Kajaani Kainuun Prikaati Kajaani ei Säkylä Porin Prikaati Säkylä kyllä Hälvälä Hämeen Rykmentti Hollola kyllä Hätilä Panssariprikaati Hämeenlinna ei Vekarajärvi Karjalan Prikaati Valkeala ei Upinniemi Suomenlahden Kirkkonummi ei meripuolustusalue Parolannummi Panssariprikaati Hattula kyllä Sodankylä Jääkäriprikaati Sodankylä ei Niinisalo Tykistöprikaati Kankaanpää kyllä *Pv-alue tarkoittaa ampumaradan sijaintia luokitellulla pohjavesialueella LIITE 15B 2.5 Lainsäädännön pääkohtia Ympäristönsuojelulaissa (YSL /86) on maaperän pilaamiskielto: maahan ei saa jättää tai päästää jätettä tai muutakaan ainetta siten, että seurauksena on sellainen maaperän laadun huononeminen, josta voi aiheutua vaaraa tai haittaa terveydelle tai ympäristölle, viihtyisyyden melkoista vähentymistä tai muu niihin verrattava yleisen tai yksityisen edun loukkaus (7 ). Ohje- ja raja-arvot Maaperänäytteistä mitattuja haitta-ainepitoisuuksia verrataan maaperän pilaantuneisuuden arvioinnissa käytettäviin ohje- ja raja-arvoihin. Ympäristöministeriön muistiossa 5/1994 määritellään maaperän pilaantuneisuuden arvioinnissa käytettävät tavoitearvot (SAMASE ohje- ja raja-arvot) seuraavasti: Ohjearvo ilmaisee haitta-aineen sellaisen pitoisuuden, jota pienempiä pitoisuuksia pidetään ihmiselle ja ympäristölle vaarattomana eikä alueen maankäytölle tai massojen sijoitukselle aseteta rajoituksia. Raja-arvo ilmaisee haitta-aineen pitoisuuden, jonka ylittävät pitoisuudet yleensä edellyttävät alueen maaperän kunnostamistoimenpiteitä. Jos haitta-aineen pitoisuus on ohje- ja raja-arvon välissä olisi mahdolliset ympäristövaikutukset selvitettävä. Ohjearvoa käytetään vertailuarvona yleensä, jos alueen maankäyttö on herkkää, esimerkiksi asutus, päiväkoti tai elintarvikkeiden tuotanto. Rajaarvo on vertailuarvona lähtökohtaisesti, jos maankäyttö ei ole herkkää, kuten esimerkiksi teollisuus, varastointi tai liikenne. Käytössä olevalla ampumaradalla vertailuarvona on raja-arvo, ellei esimerkiksi sijainti tärkeällä pohjavesialueella edellytä ankarampia vertailuarvoja. Taulukossa 2 on esitetty ohje- ja raja-arvot merkittävimmille ampumaratojen haittaaineille. 8

10 Taulukko 2. SAMASE ohje- ja raja-arvot (mg/kg) eräille metalleille Haitta-aine Ohjearvo Raja-arvo Antimoni 5 40 Arseeni Kupari Lyijy Molybdeeni Nikkeli Sinkki Tätä selvitystä kirjoitettaessa on valmistella Valtioneuvoston asetus maaperän pilaantuneisuuden arvioimiseksi. Vielä ei ole tiedossa miten ohjeja raja-arvot tulevat muuttumaan. On mahdollista, että uudessa asetuksessa määritellään kolmentasoisia arvoja: tavoitepitoisuus sekä alempi- ja ylempi ohjearvo. Luokitelluille pohjavesialueille voi tulla lisäksi omat pitoisuutensa. Vastuu Se, jonka toiminnasta on aiheutunut maaperän tai pohjaveden pilaantumista, on velvollinen puhdistamaan maaperän ja pohjaveden siihen tilaan, ettei siitä voi aiheutua terveyshaittaa eikä haittaa tai vaaraa ympäristölle. (YSL 75 ). Ympäristönministeriön tulkinta kunnostustarpeesta Ympäristöministeriön lausunnon ( ) mukaan Vanhoilla ampumaradoilla maaperässä on yleensä runsaasti hauleja ja luoteja. Näiden osalta mahdollinen pilaantuminen ja puhdistamistarve on selvitettävä sekä lisäpilaantuminen estettävä kohtuullisen ajan kuluessa. Mikäli alueen maaperä osoittautuu pilaantuneeksi, mutta aluetta ei voida tai ei ole tarpeen välittömästi kunnostaa, tulee ympäristöluvassa kiinnittää erityistä huomiota toiminnan ympäristövaikutuksiin asettamalla niiden seurantaan liittyvä velvoitteita. Lupamenettely Pilaantuneen maan puhdistaminen on ympäristöluvanvaraista toimintaa (YSL 78 ). Lupaviranomaisena on alueellinen ympäristökeskus. Pohjavedet YSL:n 8 :ssä on pohjaveden pilaamiskielto: Ainetta tai energiaa ei saa panna tai johtaa sellaiseen paikkaan tai käsitellä siten, että 1) tärkeällä tai muulla vedenhankintakäyttöön soveltuvalla pohjavesialueella pohjavesi voi käydä terveydelle vaaralliseksi tai sen laatu muutoin olennaisesti huonontua; 2) toisen kiinteistöllä oleva pohjavesi voi käydä terveydelle vaaralliseksi tai kelpaamattomaksi tarkoitukseen, johon sitä voitaisiin käyttää; tai 3) toimenpide vaikuttamalla pohjaveden laatuun muutoin saattaa loukata yleistä tai toisen yksityistä etua (pohjaveden pilaamiskielto). Pohjaveden pilaantuneisuuden arvioimiseksi ei ole asetettu ohjearvoja. Talousveden laatuvaatimukset (Sosiaali- ja terveysministeriön asetus, ) koskevat käyttäjän vesihanasta ottaman veden laatua (4 ), eivätkä siten sovellu suoraan pohjavesien laadun arviointiin. Pintavedet Suomessa ei ole pintaveden pilaantuneisuuden ohjearvoja. 9

11 3. Lyijyn ominaisuudet 3.1 Lyijyn kemia Yleistä Lyijy on IVa-ryhmän alin metallinen alkuaine. Kemiallisesti se muistuttaa maa-alkalimetalleja (Ca, Mg) ja aiheuttaa elimistössä terveysriskejä käyttäytyessään kalsiumin tavoin. /2/ Mineraaleissa lyijy esiintyy 2-arvoisena (Pb 2+ ) tai 4-arvoisena (Pb 4+ ). Luonnollisia lyijymineraaleja tunnetaan yli 200. Kallioperässä yleisin lyijyn esiintymismuoto on lyijyhohde (galena) PbS, vähäisemmässä määrin lyijy esiintyy myös karbonaatteina, sulfaatteina tai fosfaatteina. /2/ Maankuoressa useat silikaattimineraalit, kuten tavallisissa kivissä esiintyvät maasälvät voivat sisältää huomattavan paljon lyijyä. Kalimaasälvässä on lyijyä mg/kg. Suomessa maaperän lyijyn taustapitoisuutena voidaan pitää 17 mg/kg /2/, mutta alueelliset vaihtelut ovat suuria. Oksidit Lyijymonoksidia käytetään monenlaisessa teollisuudessa. PbO liukenee helposti happoihin. PbO 2 ei käytännössä liukene veteen, mutta happoihin. Lyijymönjä, 2PbO*PbO 2 tai Pb 3 O 4 liukenee osittain typpihappoon. /2/ Karbonaatit Cerussiitti, PbCO 3, on yleinen lyijyn sekundäärimineraali, joka ei liukene veteen, mutta happoihin, jolloin samalla vapautuu hiilidioksidia. Kauppatavarana tärkein on emäksinen hydrocerussiitti, Pb 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2. Emäksistä lyijykarbonaattia saostuu alkalisesta lyijysuolaliuoksesta karbonaatilla tai hiilidioksidilla: 3Pb OH CO 3 <-> Pb 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2. Yhdiste muuttuu mustaksi johtuen sen hitaasta muuttumisesta PbS:ksi ilmassa olevan sulfidin seurauksena. /2/ Sulfaatit Lyijyn normaali sulfaatti, anglesiitti, PbSO 4, on verraten yleinen sekundäärimineraali, jota muodostuu PbS:n ja muiden lyijyä sisältävien sulfaattisuolojen rapautuessa. PbSO 4 liukenee niukasti veteen, mutta liukenee väkevään rikkihappoon ja ammoniumsuolojen ja alkalihydroksidien liuokseen. Halidit Lyijy muodostaa mineraaleja halogeenien (fluorin, kloorin ja jodin) kanssa. 3.2 Toksikologiaa Lyijy on myrkyllistä sekä ihmisille, eläimille että kasveille. Lyijyn terveysvaikutukset kohdistuvat ääreis- ja keskushermostoon, maksaan ja munuaisiin. Herkimpiä lyijyn aiheuttamille haitoille ovat lapset, raskaana olevat naiset ja sikiöt. Jos veren lyijypitoisuus ylittää 10 µg/dl, on lapsilla todettu olevan hermostollisia vaikutuksia, jotka kohdistuvat oppimiskykyyn ja älykkyyteen. /4/ 10

12 Lyijy on aiheuttanut haitallisia vaikutuksia herkimmille maaperän organismeille jo pitoisuudessa mg/kg. Toisaalta tietyt mikrobit ovat sopeutuneet korkeisiin lyijypitoisuuksiin jopa mg/kg. /4/ Kasveille lyijyn on aiheuttanut näkyviä muutoksia pitoisuudessa mg/kg. Korkeat maaperän lyijypitoisuudet eivät kuitenkaan siirry välttämättä lehtiin, hedelmiin tai marjoihin. Luonnonvaraisista kasveista ainakin sienien ja puolukan lyijypitoisuuden tiedetään kohonneen pilaantuneilla alueilla niin paljon, että ne eivät ole enää ravinnoksi kelpaavia. /4/ 3.3 Lyijyn ympäristökäyttäytyminen Rapautuminen Rapautuminen voi olla sekä mekaanista hienontumista että kemiallista muuntumista. Mekaanisessa (fysikaalisessa) rapautumisessa mineraalikoostumus ei muutu. Kemiallisessa rapautumisessa mineraalin rakenne muuttuu tai mineraali saattaa liueta kokonaan. Rapautumisnopeutta lisäävät suuri ominaispintaala (pieni raekoko), korkea lämpötila, kosteus ja happamuus. Luodin messinkivaippa suojaa lyijy-ydintä rapautumiselta. Jos vaippa hajoaa, muuttuu metallisen lyijyn pintakerros sekundäärimineraaleikseen, tavallisimmin cerussiitiksi, hydrocerussiitiksi tai anglesiitiksi. Nämä pyrkivät muodostamaan uuden suojakerroksen lyijyn pinnalle. Kiinnittyminen Lyijy voi kiinnittyä maa-ainekseen useilla eri mekanismeilla. Kationinvaihdossa lyijy-ioni irrottaa maasta samankaltaisia kationeja (esimerkiksi kalsiumia tai magnesiumia) ja kiinnittyy niiden paikalle. Tässä yhteydessä adsorptiolla tarkoitetaan lyijyn kiinnittymistä maahiukkasen pintaan. Lyijy voi adsorboitua sekä kemiallisesti ( voimakkaasti ) että fysikaalisesti ( heikosti ). Adsorptiossa ei maasta vapaudu kationeja. Maa-aineksen rauta- ja magnesiumoksidit reagoivat raskasmetallien kanssa humuksen tavoin. PbOH + -ionit voivat pidättyvät voimakkaasti rauta-, alumiini- ja mangaanioksidien pinnoille, muodostaen voimakkaita kemiallisia sidoksia. Orgaaninen aines sitoo lyijyä muodostamalla kompleksiyhdisteitä. Erityisesti humus sitoo voimakkaasti lyijyä. Näiden kompleksiyhdisteiden pysyvyys riippuu ph:sta ja sitovan orgaanisen aineksen laadusta. Savihiukkasilla on negatiivinen pintavaraus, mikä mahdollistaa positiivisien lyijyionien kiinnittymisen. Happamuuden vaikutus Metallinen lyijy ja sen sekudäärimineraalit liukenevat happamissa olosuhteista. Ympäristö voi olla luonnostaan hapan esimerkiksi suo-alueilla, ph voi olla jopa 3. Ilmakehän hiilidioksidin vuoksi sadevesi on luonnostaan hapanta (ph 5,6). Vuonna 1993 sadeveden ph:n keskiarvo Vironlahden mittausasemalla oli 4,7 /2/. Lumen ph on vaihdellut välillä 3,7 6,2 /2/. 11

13 Energian tuotannossa muodostuu typen ja rikin oksideja, jotka laskutuvat happamana sateen maahan. Rikki on peräisin polttoaineesta (kivihiili, öljy). Typen oksideja muodostuu polttoaineesta riippumatta ilman typestä. Maaperä Maaperän pintaosa muodostuu (kuolleesta ja elävästä) orgaanisesta aineksesta ja epäorgaanisesta kivennäismaasta. Epäorgaaninen aines on peräisin mannerjäätikön murskaamasta peruskalliosta. Kivien mineraaleja sanotaan primaarisiksi mineraaleiksi. Sekundääriset mineraalit, kuten esimerkiksi savi, ovat syntyneet primääristen mineraalien rapautuessa. Haitta-aineiden käyttäytymisen kannalta maalajien tärkeitä ominaisuuksia ovat vedenjohtavuus, happamuus ja orgaanisen aineksen määrä. Maalaji Taulukko 3. Maalajien ominaisuuksia metallien liikkuvuuden kannalta. vedenjohtavuus happamuus kationinvaihtokapasiteetti orgaanisen aineksen määrä metallien liikkuvuus sora, hyvä (inertti) pieni pieni nopeaa: vesi liikkuu helposti hiekka moreenit pieni (inertti) pieni pieni hidasta: vesi liikkuu hitaasti savi pieni (inertti) suuri pieni hidasta: vesi ei liiku, savi sitoo itseensä metalleja humus hyvä hapan suuri suuri hidas: kuiva humus sitoo itseensä turve* hyvä hapan suuri suuri nopeaa: happamuus liuottaa metalleja, vesi liikkuu helposti *tarkoittaa käytännössä suota. Vedet Se osa sade- ja sulamisvesistä, joka ei haihdu, joko imeytyy pohjavedeksi tai kulkeutuu pintavesinä järviin ja edelleen meriin. Pohjavesien muodostumista lisää (ja pintavesien muodostumista vähentää) maaston tasaisuus, kasvillisuuden puuttuminen ja karkearakeisen maalajit (esim. hiekka, sora). Sekä pinta- että pohjavedet voivat kuljettaa haitta-aineita mukanaan. Useimmat haitta-aineet ovat heikosti vesiliukoisia ja kulkevat huomattavasti hitaammin kuin itse vesi. Happamissa vesissä metallien liukoisuus kasvaa. Pintavesissä haitta-aineet voivat kulkeutua myös hienoainekseen kiinnittyneenä, jolloin haitta-aineiden ei tarvitse olla edes liuenneena veteen. Pohjavesissä ei hienoaines kulkeudu. Suomen pohjavesialueet on kartoitettu ja talousvesikäyttöön kelpaavat pohjavesialueet on luokiteltu. Useiden pohjavesialueiden rajaukset ovat kuitenkin suurpiirteisiä. 3.4 Luotien ympäristökäyttäytyminen Osuessaan taustavalliin luoti voi hajota törmätessään kiveen tai aiemmin ammuttuun luotiin. Myös myöhemmin ammuttava luoti voi hajottaa sen (kuva 5). Luotien rikkoutuminen lisää lyijyn pinta-alaa, mikä edelleen lisää metallisen lyijyn liukenemista, koska liukeneminen on pintareaktio. 12

14 Metallisen lyijyn liukoisuutta vähentävät pinnalle muodostuvat sekundäärimineraalit. Luotien pinnalta on todettu 1 mm paksu karbonaattisaostumakerros (cerussiittia ja hydrocerussiittia). /2/. Suojaava kerros voi kuitenkin rikkoontua iskemäkohdassa uuden luodin osuessa siihen. Laboratoriokokeissa lyijyn sekundäärimineraalien (hydrocerussiitti, cerussiitti, anglesiitti) on havaittu liukenevan happamaan veteen ph:n ollessa alle 5,5. Laskelmin on osoitettu että liukeneminen voi olla täydellistä tässä ph:ssa. /2/. Kuva 5. Taustavallissa olevia luoteja. Kirjallisuustietojen mukaan sekundäärimineraalit vaikuttavat enemmän lyijyn leviämiseen ja käyttäytymiseen ympäristössä, kuin luodissa alkuperin oleva metallinen lyijy. Liuennut lyijy voi kulkeutua veden mukana tai kiinnittyä maaperään. Veden happamuus lisää lyijyn liukenemista ja karkeat maalajit pohjaveden kulkunopeutta. Liukoinen lyijy kiinnittyy orgaaniseen ainekseen, humukseen ja turpeeseen. 4. Vuoden 2004 pima-tutkimukset 4.1 Kohteet Syksyllä 2004 tehtiin yhdeksällä ampumarata-alueella maaperä-, pohja- ja pintavesi- sekä sedimenttitutkimuksia. Jokaisesta kohteesta on laadittu oma tutkimusraportti, jossa kohde, tutkimusten suoritus ja tulokset on kuvattu yksityiskohtaisesti. Tässä selvityksessä esitetään yhteenveto kohteiden tutkimuksista. Tutkitut ampumaradat olivat erikokoisia ja -ikäisiä. Ratojen perustiedot on esitetty taulukossa 4. Tiedot perustuvat ampumaratakohtaisiin tietokortteihin. Laukausmäärätiedot ovat hieman erilaisia kuin luvussa 2.4 esitetyt, jotka perustuvat Puolustusvoimien vuoden 2003 ympäristöraportin luonnokseen /1/. Erot johtunevat vuosittaisesta vaihtelusta. 13

15 Taulukko 4. Syksyllä 2004 tutkittujen ampumarata-alueiden perustiedot. Ampumarataalue Joukko-osasto Sijaintikunta Laukauksia / vuosi Ratojen käyttöönottovuodet Halli Hallin varuskunta Kuorevesi /300m; pistooli, hirvirata: - Hyrylä Helsingin Ilmatorjuntarykmentti 4.2 Tutkimusten tausta Tuusula m: n. 1900; 150 m, hirvirata 1960; 25 m, 50 m: 1970 tilannerata 1994 Hälvälä Hämeen Rykmentti Hollola m, 50m, 150m, 200m, 300m: n lähi tst: 2003 Hätilä Panssariprikaati Hämeenlinna m, 300m; 1970 Kontioranta Pohjois-Karjalan Kontiolahti m, 300m, hirvirata, Prikaati pistoolirata, liikelmaalirata: 1950-luku 150 m: Niinisalo Tykistöprikaati Kankaanpää m, 300m: - Parolannummi Panssariprikaati Hattula m, 150m, 300m, hirvirata, haulikko; 1985 Räiskylä Viestirykmentti Riihimäki m/300m, 300m: 1922, pienoiskiv. 1961; pistooli: 1963, Tyrri Utin Jääkärirykmentti hirvirata: 1971 Valkeala m, 50m, 50m, 100m, 300m: 1992; 150m: 1997; til rata: 1999 Aikaisemmissa tutkimuksissa, joita on tehty 90-luvun puolivälistä lähtien, on selvitetty, että ampumaratojen taustavalleissa on runsaasti luoteja ja niistä peräisin olevaa lyijyä. Taustavallien pilaantuneisuutta ei tästä syystä juurikaan tutkittu v selvityksen yhteydessä. Lähtökohtaisesti tiedettiin myös, että ampumapaikkojen edustalla ja rata-alueella ohut pintamaakerros on pilaantunut lyijyllä sekä kuparilla tai sinkillä. Useimmissa kohteissa tutkittiin metallien pitoisuutta pintamaassa sekä pintaja pohjavesissä sekä sedimenteissä. Lisäksi tehtiin erityistutkimuksia joissa selvitettiin mm. metallien syvyyssuuntaista leviämistä, liukoisuutta, pölyämistä ja kulkeutumista kasveihin. Maanäytteet on otettu pääasiassa sekä 150 m tai 300 m kivääriratojen että 25 m tai 50 m pistooliratojen eri osista. Pintavesinäytteillä on selvitetty rata-alueelta poistuvan veden laatua. Pohjavesinäytteet kuvastavat pohjaveden laatu laajemmin. Taulukkoon 5, on koottu rata-aluekohtaiset tutkimusperusteet, mahdollisesti tehdyt erityistutkimukset ja rata-alueista käytetyt lyhenteet. Liitteissä on kohteiden tutkimuskartat. 14

16 Taulukko 5. Ampumarata-alueilla tehdyt tutkimukset ja radoista käytetyt lyhenteet. Ampumarata Tutkimusperuste Eritystutkimukset Lyhenne Halli Pieni rata, pohjavesiseuranta Hal käynnistymässä alueella Hyrylä Vanhimpia ratoja Suomessa Syvyysnäytteet Hyr Hälvälä Aktiivinen ja kehitettävä rata-alue Tausta-alueen Hlv tutkimuslinjat, liukoisuus Hätilä Edustavat suotovesiojat Hat Kontioranta Pohjavesi syvällä, -10 m Kon Niinisalo Ampumarata suolla Liukoisuus, syvyysnäytteet Nii Parolannummi Aktiivinen ja kehitettävä rata. Pöly Par Räiskylä Syvyysnäytteet vallista, tausta-alue Tyrri Aktiivinen ja kehitettävä rata. Pohjavesi Tausta-alueen lähellä maanpintaa vain -1 m tutkimuslinjat, kasvinäytteet LIITE 15B Räi Tyr 4.3 Näytteenotto Pintamaanäytteet otettiin lapiokaivuna noin 5 30 cm syvyydeltä. Näytteitä otettiin sekä kokoomanäytteinä että yksittäisinä pistonäytteinä. Hyrylässä, Niinisalossa ja Räiskylässä otettiin porakoneella näytteitä myös syvemmältä. Tyrrissä näytteitä otettiin puolukan juuresta ja lehdestä. Pintavesinäytteitä otettiin ampumaradoilta lähtevistä ojista ja lammista tai erilaista altaista. Pohjavesinäytteet otettiin joko syksyllä 2004 asennetuista pohjavesiputkista tai rata-alueella jo olevista putkista. Tutkimuspisteiden sijainti ja korot mitattiin joko GPS-laitteella tai arvioitiin maastossa kiintopisteistä. 4.4 Kemialliset analyysit Kenttämittaukset Maanäytteistä määritettiin lyijyn, kuparin ja sinkin pitoisuudet Innov-X kenttäanalysaattorilla. Maanäytteistä tehtiin 2-3 rinnakkaismääritystä. Määritykset tehtiin seulomattomista ja kuivaamattomista näytteistä. Innov-X ilmoittaa myös eräiden muiden alkuaineiden (Mn, Fe, Co, Ni, As, Se, Br, Mo, Sb) pitoisuudet. Koska aikaisemman kokemuksen perusteella tiedetään, että niiden tulokset eivät ole luotettavia kun pitoisuudet ovat pieniä, on ko. alkuaineiden pitoisuudet hylätty tässä selvityksessä tuloksia tarkasteltaessa. Nämä mittaustulokset on kuitenkin esitetty kohdekohtaisissa tutkimusraporteissa. Maanäytteet Laboratorioanalyysissä maanäytteet kuivattiin ja seulottiin 2 mm seulalla. Alle 2 mm fraktio uutettiin mikroaaltoavusteisesti typpihapolla. ICP-AES:llä määritettiin arseenin, kuparin, nikkelin, lyijyn, sinkin ja antimonin pitoisuudet. Pitoisuudet on ilmoitettu näytteen kuivapainoa kohti. Analyysit tehtiin SGS Inspections Oy:n laboratoriossa (menetelmä SGSF522). 15

17 Kasvinäytteet Mikroaaltouunihajotetuista kasvinäytteistä tutkittiin antimonin, kuparin, lyijyn, nikkelin ja sinkin pitoisuudet. Pitoisuudet on ilmoitettu näytteen märkäpainoa kohti. Kasvinäytteet analysoitiin Lahden Tutkimuslaboratoriossa (menetelmät M11 ja M14). Vesinäytteet Vesinäytteet suodatettiin ja näytteistä analysoitiin ph (menetelmä SFS3021) ja kuparin, nikkelin, lyijyn, sinkin ja antimonin pitoisuudet ICP-AES:llä (menetelmä PR091). Analyysit tehtiin Paavo Ristola Oy:n laboratoriossa. 4.5 Liukoisuuskokeet Maanäytteiden liukoisuuskokeissa määritykset tehtiin kahdesta rinnakkaisnäytteestä. Aluksi näytteet kuivattiin < 40 :ssa (menetelmä 11) ja seulottiin 2 mm seulalla (menetelmä 26). Tämän jälkeen luodit, luodin kappaleet ja kiinteä metalli erotettiin yli 2 mm fraktiosta ja punnittiin. Alle 2 mm fraktio uutettiin eri uuttoliuoksilla kolme kertaa peräkkäin. Ensimmäinen uutto tehtiin 0,01 M BaCl 2 lla (menetelmä 222). Liuenneiden alkuaineiden pitoisuudet määritettiin AES/ICP:llä (menetelmä 222P). BaCl 2 uutto edustaa erittäin helppoliukoista pitoisuutta, joka liukenee veteen ja voi levitä ympäristössä nopeasti. Liukenematon maanäyte uutettiin toisessa vaiheessa 1 M ammoniumasetaatilla (ph 4,5) (menetelmä 201). Liuenneiden alkuaineiden pitoisuudet määritettiin AES/ICP:llä (menetelmä 201P). Ammoniumasetaatti uutto on heikkouutto, joka liuottaa useimmat epäorgaaniset haitta-aineet, mutta ei vielä maa-aineksen luonnollisia alkuaineita. Viimeinen uuttoliuos oli kuuma typpihappo (menetelmä 000). Liuenneiden alkuaineiden pitoisuudet määritettiin AES/ICP:llä (menetelmä 000P). Typpihappouuton voidaan olettaa liuottavan kaikki jäljellä olevat alkuaineet, myös luonnolliset mineraalit. Alkuperäisen < 2 mm näytteen kokonaispitoisuus saatiin laskemalla kaikkien kolme uuton pitoisuudet yhteen. Liukoisuuskokeet tehtiin Geologian tutkimuskeskuksen laboratoriossa. 5. Tulokset 5.1 Tulosten käsittely Tässä yhteenvetoraportissa ei ole kuvattu yksittäisiä ampumaratoja tai rata-alueita. Ratojen tulokset on käsitelty osa-alueittain. Pistooli- ja kivääriratoja on tarkasteltu erikseen, silloin kun tällä jaottelulla on näyttänyt olevan merkitystä. 5.2 Pilaantuminen maan pintakerroksessa Ampumapaikat Kivääriradoilla ampumapaikkojen etupuolella (muutamien metrien etäisyydellä ampumakatoksesta) otettiin 12 näytettä. Lyijypitoisuudet olivat yli raja-arvon, suurin mitattu pitoisuus on lähes 700 mg/kg. Myös kupari- ja 16

18 sinkkipitoisuudet ovat selvästi kohonneet, mutta suurimmat pitoisuudet ovat vain hieman ohjearvon yläpuolella. Tulokset on esitetty liitteessä 1. Pistooliradoilla (6 näytettä) suurimmassa osassa näytteistä lyijypitoisuus on yli raja-arvon, suurin pitoisuus on 800 mg/kg. Kaikissa näytteissä sinkkipitoisuus on selvästi kohonnut (vaihteluväli mg/kg). Sinkkipitoisuuksien keskiarvo ja mediaani ovat yli ohjearvon. Myös kuparipitoisuudet ovat useimmissa näytteissä selvästi kohonneita, ohjearvon tasolla tai sen yläpuolella (Liite 2). Kenttä (rata-alue) Kivääriradoilla ampumapaikkojen ja taulujen välisellä kenttäalueelta otettiin 7 näytettä. Lyijypitoisuus on kohonnut, suurimmassa osassa näytteistä pitoisuus on ohjearvon suuruusluokkaa ( mg/kg) ja yhdessä selvästi yli raja-arvon (650 mg/kg). Yhdessä näytteessä kuparipitoisuus on yli ohjearvon, mutta muissa sekä kupari- että sinkki ovat alle ohjearvon. (Liite 3) Pistooliradoilla (4 näytettä) pitoisuudet ovat pienempiä, vain yhdessä näytteessä pitoisuus on ohjearvon tasolla, muissa alle. (liite 4) Sivuvallit Kaikki 19 sivuvalleista otettua näytettä ovat kivääriradoilta. Yhdessäkään näytteessä ei ole ohjearvojen ylitystä. (Liite 5) Välivallit Kaikki 11 välivallinäytettä ovat kivääriradoilta. Neljässä näytteessä on ohjearvon tasolla (30 90 mg/kg) oleva lyijypitoisuus, muissa alle. Kuparin ja sinkin pitoisuudet ovat alle ohjearvon. (Liite 6). Näyttösuojan etuvalli, kivääriradat Kaikki 12 näyttösuojan etuvalleista otettua näytettä on kivääriradoilta. Yhtä näytettä lukuun ottamatta lyijypitoisuudet ovat selvästi kohonneita, suurin jopa 6500 mg/kg. Lyijy-pitoisuudet vaihtelevat voimakkaasti. Lyijyn keskiarvopitoisuus on yli raja-arvon ja mediaanipitoisuus selvästi yli ohjearvon. Kupari-ja sinkkipitoisuudet seuraavat lyijypitoisuutta. (Liite 7). Taulujen etupuoli, pistooliradat Pistooliratojen taulujen etupuolelta on otettu kaksi näytettä. Molemmissa lyijypitoisuus oli raja-arvon tasolla. Sinkki- ja kuparipitoisuudet olivat selvästi alle ohjearvon. (Liite 8). Taustavallit Taustavallinäytteitä ei otettu iskemäkohdista, joissa on erittäin runsaasti luoteja. Näytteet edustavat vallien pintakerrosta. Tässä selvityksessä käytetyt termit taustavallien eri osissa on esitetty kuvassa 2. Lisäksi kolmella ampumarata-alueella näytteitä otettiin syvyyssuuntaisena profiilisarjana. Näiden tulokset on käsitelty kohdassa 5.3. Kaikkien käytössä olevien kivääriratojen pintamaanäytteissä oli kohonnut lyijypitoisuus (liite 9). Tutkituista kymmenestä näytteestä seitsemässä lyijypitoisuus oli yli 1000 mg/kg, suurin mitattu pitoisuus oli 6300 mg/kg. Myös kuparipitoisuudet olivat selvästi kohonneet, sekä keskiarvo että mediaanipitoisuudet olivat yli ohjearvon, ja kahdessa näytteessä oli rajaarvon ylittävä pitoisuus. Sinkki oli kohonnut jonkin verran, mutta pitoisuudet eivät ylittäneet ohjearvon. LIITE 15B 17

19 Pistooliratojen taustavalleista otettiin neljä näytettä, kolmessa pitoisuus yli yli 1000 mg/kg, yhdessä alle ohjearvon. (liite10) Taustavallin yläosa Taustavallien päältä otettiin näytteitä 35 pisteestä (liite 11). Näytteet ovat eri etäisyyksillä iskemäkohdista. Vain kolmessa näytteessä lyijypitoisuus oli alle ohjearvon, suurimmassa osassa ohje- ja raja-arvon välissä, suurin pitoisuus oli 6500 mg/kg. Kuparin raja-arvon ylittyi neljässä näytteessä, kaikissa näissä lyijypitoisuus oli korkea, yli 1000 mg/kg. Vain yhdessä näytteessä ylittyi sinkin ohjearvo. Kivääri- ja pistooliratojen välillä ei näyttänyt olevan oleellista eroa. Raskasmetallien levinneisyyden selvittämiseksi tehtiin Hälvälän ja Tyrrin radoille taustavallin taakse viisi erillistä tutkimuslinjaa, joissa näytteitä otettiin 10 m välein. Hälvälän ampumaradalla kaksi linjoista oli 150 m kivääriradan takana ja yksi 25 m pistooliradan takana. Tyrrissä molemmat linjat olivat 150 m kivääriradan taustavallin takana olevassa luonnollisessa rinteessä (kuva 5). Lyijyn pitoisuudet on esitetty taulukossa 6 ja kaikki analyysitulokset liitteessä 12. Kuva 6. Tutkimuslinjojen sijainti Tyrrin 150 m kivääridatan taustavallin päällä. 18

20 Taulukko 6. Lyijypitoisuudet taustavallien yläpuolisilla tutkimuslinjoilla. SUHTEELLINEN ETÄISYYS (ARVIO) Lyijy (mg/kg) Hälvälä, RK 150m vallin edestä Hälvälä, RK 150m vallin edestä Hälvälä, pistooli 25m vallin edestä Tyrri, RK 150m Tyrri, RK 150m Lyijypitoisuudet alenevat kaikilla ampumaradoilla selvästi siirryttäessä linjalla kauemmaksi. Neljän linjan ensimmäisessä pisteessä lyijypitoisuus oli mg/kg, vain yhdellä radalla pitoisuus oli alle 100 mg/kg. Kaikilla tutkimuslinjoilla lyijyn pitoisuus laske alle raja-arvon (300 mg/kg) 40 m päässä. Ohjearvon alle lyijypitoisuus aleni vain yhdellä linjalla. Hälvälän radoilta mitattiin myös taustavallin edestä lyijypitoisuus, joka vaihteli välillä mg/kg. Pitoisuus taustavallin edessä oli jokaisella linjalla selvästi suurempi kuin ensimmäisessä linjapisteessä. Ensimmäisessä linjapisteessä ylittyi kuparin raja-arvo neljällä linjalla, kauempana oli vain yksi ohjearvon ylitys. Vain yhdellä linjalla ylittyi sinkin ohjearvo, myöhemmissä pisteissä sinkkipitoisuus oli alle ohjearvon. 19

21 Voidaan yleistää, että taustavallin yläpuolisessa rinteessä raja-arvon yli olevat lyijypitoisuudet jatkuvat pintamaassa noin 40 m etäisyydelle. Ohjearvojen ylittäviä pitoisuuksia on kauempana, tässä tutkimuksessa ei ohjearvon alittavia pitoisuuksia ollut vielä 50 m etäisyydellä. Taustavallien takapuoli Parolan 150 m ja Räiskylän 150/300 m kivääriratojen taustavallit ovat rakennettuja. Molempien ratojen taustavallin takapuolisesta metsästä otettiin yhteensä 6 pintamaanäytettä. Kaikissa näytteissä lyijyn, kuparin ja sinkin pitoisuudet olivat alle ohjearvon. (liite 13). Taustapitoisuus Hälvälän ampumarata-alueelta otettiin taustapitoisuusnäyte kohdasta, johon ei ammunta ollut vaikuttanut. Lyijy, kuparin ja sinkin pitoisuudet olivat alle määritysrajan sekä laboratorioanalyysissä (määritysraja 10 mg/kg) ja kenttämittarilla mitattuna. (liite 14) LIITE 15B 5.3 Pilaantumisen syvyys taustavalleissa Raskasmetallien pitoisuuksia syvemmällä taustavallissa tutkittiin kolmessa näytepisteessä eri radoilla. Taustavallin jyrkkyys vaikeutti porakonenäytteenottoa. Räiskylä Räiskylässä kivääriradan taustavallista otettiin näytteet 0,5 m kerroksina 3 metrin syvyyteen asti (liite 15). Näytteenotto ei ulottunut perusmaahan saakka. 150 m kiväärirata on ollut käytössä vuodesta 1922 asti ja taustavalleja on korotettu vuosina Radalla ammutaan laukausta vuodessa ja lyijykuormitus on 900 kg/vuosi. Pintamaan tulos edustaa noin 3 vuoden ammunnan aiheuttamaa kuormitusta. Ylin näyte (0 0,5 m) otettiin heti iskemäkohdan alapuolelta, noin 2 metriä vallin etupuolisen maan tasosta ylempää. Ylimmässä näytteessä lyijypitoisuus oli 4600 mg/kg. Mentäessä syvemmälle puolen metrin välein lyijypitoisuus oli: 1000, 500, 350, 700 ja 220 mg/kg. Lyijypitoisuus aleni syvemmälle mentäessä, lukuun ottamatta syvyyttä 2 2,5 m, jossa pitoisuus kohoaa kaksinkertaiseksi. Samalla syvyydellä myös kuparipitoisuus nousee yli ohjearvon, kun se oli välillä 1 2 m alle kenttämittarin määritysrajan. Syvimmässä näytteessä on lyijyn pitoisuus yli ohjearvon. Yhdessäkään näytteessä ei havaittu luoteja. Niinisalo Niinisalossa näytteenotto ulottui 5 metrin syvyyteen asti (kuva 6). 150 m kivääriradan taustavallia on korotettu vuonna Radalla ammutaan laukausta vuodessa ja lyijykuormitus on 2100 kg/vuosi. Ylin näyte edustaa noin 4 vuoden ammunnan aiheuttamaa kuormitusta. Ylin näyte (0,5 1 m) oli iskemäkohdan korkeudella. Tässä lyijypitoisuus oli 2300 mg/kg ja aleni syvyydelle 3 3,5 m asti. 0,5 1 m näytteessä oli luoteja ja muuta silmämääräisesti erotettavissa olevaa kiinteää metallia 7 %. 3 metrin syvyyteen asti maa oli sekalaista täyttömaata. Välillä 3 3,5 m oli turvetta, juuria ja puuta, joten on ilmeistä että siinä on luonnollinen maanpinta, jonka päälle on taustavalli rakennettu. Tämän alapuolella olevassa näytteessä maalajiksi arvioitiin hiekka, jossa oli humusta ja/tai turvetta. Lyijypitoisuus nousi voimakkaasti syvyydellä 3,5-4 m, ollen

22 mg/kg. Tästä syvemmälle mentäessä lyijypitoisuus taas pieneni ja oli alle ohjearvon syvyydellä 4,5 5 m. Näytteet muuttuivat kosteiksi n. 4 metrin syvyydessä. LIITE 15B ISKEMÄKOHTA LUONNOLLINEN MAANPINTA POHJAVEDENPINTA 0,0 0,5 m: Pb 2300, luoteja 0,5 1,0 m: Pb 1300, luoteja 1,0 1,5 m: Pb 350 1,5 2,0 m: Pb 740 2,5 2,5 m: Pb 470 2,5 3,0 m: Pb 330 3,0 3,5 m: Pb 26, turvetta, juuria, puuta 3,5 4,0 m: Pb ,0 4,5 m: Pb 240, kosteaa 4,5 5,0 m Pb 26, kosteaa Kuva 7. Lyijyn pitoisuus Niinisalon 150m kivääriradan taustavallissa eri syvyyksillä. Hyrylässä otettiin näytteet 1,5 m syvyyteen. Lyijypitoisuus aleni 230 mg/kg:stä alle ohjearvoon. 5.4 Pintavedet ja sedimentit Pintavesi Pintavesinäytteitä otettiin 11 eri pisteestä pääasiassa ampumarata-alueiden ojista (taulukko 7), lisäksi viidestä pisteestä tutkittiin sedimentin metallipitoisuudet (taulukko 8). Taulukko 7. Pintavesinäytteiden analyysitulokset suodatetuista näytteistä (mg/l). Piste Pisteen sijainti ph Sb Cu Pb Ni Zn HlvV1 150 m pintavesien kokoojaoja 6,1 0,001 0,026 0,017 <0,001 0,025 HyrV1 Rata-alueelta lähtevä oja 4,9 <0,001 <0,01 0,001 0,003 0,017 Nii V1 150 m, etuvallin eteläpään oja 6,3 <0,001 <0,01 0,009 <0,001 0,010 Nii V2 300m, etuvallin eteläpään oja 6,5 <0,001 <0,01 0,002 <0,001 0,007 Nii V3 300m, taustavallin pohjoispuolinen 4,8 <0,001 0,057 0,063 <0,001 0,050 lampi Nii V4 300m, taustavallin pohjoispuolinen oja 3,8 <0,001 0,084 0,068 0,004 0,042 RäiV1 Rata-alueelta lähtevä oja 7,0 0,002 0,038 0,052 0,006 0,054 TyrV1 300m, pintavesien koojaoja 6,0 <0,001 <0,01 0,004 <0,001 0,008 HätV1 150/300 m palovesiallas 6,3 <0,001 <0,01 <0,001 0,001 0,008 HätV2 300m, taustavallin suotovesioja 6,7 0,002 <0,01 <0,001 0,002 0,018 HätV3 300m, taustavallin ohi virtaava oja 6,5 <0,001 <0,010 0,002 0,002 0,008 maksimi 7,0 0,002 0,084 0,068 0,006 0,054 minimi 3,8 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 0,007 21

23 Korkeimmat lyijy- ja kuparipitoisuudet olivat Niinisalossa ampumaradan pohjoispuolisessa ojassa, jonka vesi oli happaminta (ph 3,8) ja lammessa (ph 4,8). Samoissa näytteissä myös sinkkipitoisuudet olivat selvästi kohonneet. Räiskylästä radalta lähtevän oja vedessä oli korkeimmat sinkki- ja nikkelipitoisuudet. Antimonin pitoisuus oli niin lähellä määritysrajaa, että siitä ei voi tehdä johtopäätöksiä. Myös kupari- ja lyijypitoisuudet olivat varsin korkeat. Veden ph oli neutraali, joten se ei selitä kohonneita pitoisuuksia. Ampumaradan vanhimmat osat ovat olleet käytössä yli 80 vuotta, mikä voi selittää korkeammat pitoisuudet ja nikkelin esiintymisen. Sedimentti Sedimenttinäytteitä otettiin 5 pisteestä. Samoista pisteistä otettiin pintavesinäytteet. Selvästi korkeimmat lyijy- ja kuparipitoisuudet olivat Niinisalossa, taustavallin pohjoispuolisesta suoalueella sijaitsevasta ojasta otetussa näytteessä. Ojan veden ph oli selvästi hapanta, ph 3,8. Myös toisessa Niinisalon näytteessä oli kohonnut lyijypitoisuus. Kaikki muut pitoisuudet kaikissa muissa näytteissä vaikuttavat luonnollisilta. Taulukko 8. Sedimenttinäytteiden analyysitulokset (mg/kg). Piste Pisteen sijainti ph Sb Cu Pb Ni Zn HlvSd1 150 mpintavesien kokoojaoja 6,1 < <10 22 NiiSd1 300m, etuvallin eteläpään oja 6,5 < <10 <10 NiiSd2 300m, taustavallin pohjoispuolinen oja 3,8 < <10 33 HätSd1 150/300 m palovesiallas 6,3 <5 12 <10 <10 36 HätSd3 300m, taustavallin ohi virtaava oja 6,5 < Pohjavedet Pohjavesinäytteitä on otettu 13 pohjavesiputkesta 6 eri ampumarataalueelta (taulukko 9). Taulukko 9. Pohjavesinäytteiden analyysitulokset suodatetuista näytteistä (mg/l). Piste ph Sb Cu Pb Ni Zn HlvHP1 6,4 <0,001 <0,01 <0,001 <0,001 0,002 HyrHP1 6,1 <0,001 <0,01 <0,001 0,003 0,002 HyrHP2 5,9 <0,001 <0,01 <0,001 0,001 0,001 KonHP1 7,3 <0,001 <0,01 <0,001 0,001 <0,001 KonHP2 6,9 <0,001 <0,01 <0,001 0,004 0,006 KonHP3 6,6 <0,001 <0,01 <0,001 0,021 0,004 Nii HP1 6,2 <0,001 <0,01 <0,001 0,002 0,006 ParHp 011 6,7 <0,001 <0,01 <0,001 0,002 0,009 ParHp 914 6,7 <0,001 <0,01 <0,001 0,001 0,006 ParHp 941 6,2 <0,001 <0,01 <0,001 0,016 0,033 TyrHP1 7,0 <0,001 <0,01 <0,001 <0,001 0,005 TyrHP2 7,6 <0,001 <0,01 <0,001 0,001 0,004 TyrHP3 7,2 <0,001 <0,01 <0,001 0,001 <0,001 maksimi 7,6 <0,001 <0,01 <0,001 0,021 0,033 minimi 5,9 <0,001 <0,01 <0,001 <0,001 <0,001 22

24 Pohjavesinäytteiden ph oli useimmiten neutraali, heikosti hapanta Hyrylässä (ph 5,9 6,1), Niinisalossa (ph 6,2) ja yhdessä Parolannummen näytteessä (ph 6,4). Kaikissa näytteissä lyijyn pitoisuus oli alle analyysin määritysrajan, 0,001 mg/l, kun esimerkiksi talousveden laatuvaatimus on kymmenen kertaa korkeampi (0,01 mg/l). Kaikissa näytteissä myös antimonin ja kuparin pitoisuudet olivat alle määritysrajan. Osassa näytteissä on pieniä pitoisuuksia sinkkiä ja/tai nikkeliä. Näiden pitoisuus ei näytä riippuvan ph:sta. Aineiston perusteella ampumaradoilta ei ole kulkeutunut pohjavesiin lyijyä, antimonia eikä kuparia. Nikkelin ja sinkin esiintyminen pohjavedessä johtuu todennäköisemmin niiden luontaisesta esiintymisestä maaperässä kuin ampumaratatoiminnasta. 5.6 Liukoisuuskokeet Liukoisuuskokeet tehtiin kahdesta eri maanäytteestä, toinen Niinisalosta ja toinen Hälvälästä. Kummastakin näytteestä tehtiin kaksi rinnakkaista liukoisuuskoesarjaa. Näytteiden perustiedot on esitetty taulukossa 10. Tulokset on esitetty kokonaisuudessaan liitteessä 16. Liukoisuuskoesarjat tehtiin seulotuista näytteistä, ts. luodit oli poistettu. Taulukko 10. tulokset. Liukoisuuskoenäytteiden perustiedot ja keskeiset Näyte 1 Näyte 2 Ampumarata Hälvälä Niinisalo Rata 25 m, pistooli 150 m, kivääri Paikka Taustavalli Taustavalli Syvyys Pintamaa 0,5 1 m Näytteenottotapa Kokooma Pisto Luotien osuus kokonaispainosta 41 % 7 % Lyijypitoisuus < 2 mm fraktiossa mg/kg mg/kg (laboratorio) Lyijyä yhteensä luodeissa ja < 2 48 % 7 % mm fraktiossa Lyijypitoisuus kokonäytteessä mg/kg mg/kg (kenttämittari) Vesiliuoksen ph 6,4 4,4 Lyijyn liukoisuus - BaCl 2 :een <0,1 % 6 9 % - ammoniumasetaattiin % % - typpihappoon % % BaCl 2 uutto ilmoittaa erittäin helppoliukoisen pitoisuuden, joka liukenee veteen ja voi levitä ympäristössä nopeasti. Ammoniumasetaatti uutto on heikkouutto, joka liuottaa useimmat haitta-aineet, mutta ei vielä maaaineksen luonnollisia alkuaineita. Typpihappouuton voidaan olettaa liuottavan kaikki jäljellä olevat alkuaineet, myös luonnolliset mineraalit. Hälvälän näyte oli otettu taustavallin pintamaasta, mikä selittänee suuremman lyijypitoisuuden ja luotimäärän, kuin Niinisalon näytteessä joka oli otettu 0,5-1 m syvyydeltä. Niinisalon näytteessä lähes 10 % lyijystä liukeni veteen. Tämä selittynee ph:lla, joka oli alun perin hapan. Hälvälän neutraalissa hiekkamaanäytteessä vain 0,1 % lyijystä oli helppoliukoista. 23

25 Kummassakin näytteessä lyijystä liukenee typpihappoon alle puolet, ts. on vaikealiukoista. Yli puolet < 2 mm fraktion lyijystä liukenee ph:ssa 4,5. Sen sijaan molemmissa näytteistä luonnolliset alkuaineet ovat lähes täysin niukkaliukoisia: raudasta % ja alumiinista %. Sinkki ja kupari ovat osittain peräisin luodeista, osittain luonnollisia. 5.7 Pölynäytteet Parolannummelta mitattiin leijuvaa pölyä kahdella keräimellä. Mittaustulokset on esitetty kokonaisuudessaan raportissa /14/. Ensimmäinen (kannettava) keräin oli kouluttajalla ampumapaikalla ja toinen (kiinteä) keräin taustavallin sivussa noin 15 m päässä reunimmaisesta taulusta. Mittauksen aikana ammuttiin rynnäkkökiväärillä 1059 laukausta. Tulokset on esitetty taulukossa 11. LIITE 15B Pbilmassa Keräintyyppi Taulukko 11. Pölymittaustulokset Parolannummen kivääriradalta ammunnan aikana. Näytepiste Kokonaispöly- Pb- pitoisuus näytteessä (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) Ampumapaikka Kannettava ,0028 4,8 Taustavallin sivu Kiinteä , ,09 Kokonaispölypitoisuudet ovat keskenään samaa suuruusluokka, mutta melko korkeita luonnolliseen verrattuna. Ampumapaikalla ilmassa on selvästi enemmän lyijyä kuin taustavallin sivustassa. Mittauksen perusteella iskemäkohdasta ei leviä pölyn mukana merkittävästi lyijyä ympäristöön. 5.8 Kasvinäytteet Tyrrin 150 m kivääriradan taka-alueelta otettiin näytteet puolukan juurista ja lehdistä. Lyijyn tiedetään kertyvän puolukkaan /4/. Pintamaanäytettä ei otettu tästä kohdasta, mutta läheisten tutkimuslinjojen perusteella voidaan olettaa että lyijypitoisuus on yli raja-arvon, todennäköisesti tasolla 1000 mg/kg. Tulokset on esitetty taulussa 12. Taulukko 12. Puolukka näytteiden analyysitulokset (mg/kg märkäpainoa kohti) Juuret Lehdet Antimoni <1 <1 Kupari 13 3,2 Lyijy 560* 14 Nikkeli 2,3 0,8 Sinkki *Rinnakkaismääritykset tulokset olivat 150 mg/kg ja 970 mg/kg. Lyijyä kertyy selvästi kasvien juuriin, mutta lehtiin siirtyy varsin vähän. 5.9 Kenttämittausten luotettavuus Kaikista maanäytteistä tutkittiin Innov-X kenttämittarilla lyijyn, kuparin ja sinkin pitoisuudet. Aikaisemman kokemuksen perusteella tiedettiin, että jos muiden aineiden pitoisuudet ovat pieniä, ei niitä pystytä mittaamaan luotettavasti. Sedimentti- ja vesinäytteitä ei tutkittu kenttämittarilla. Maanäytteiden lyijyn, kuparin ja sinkin laboratorioanalyysituloksia ja kenttämittaustuloksia on verrattu keskenään (kuvat 7, 8, 9). 24

26 LYIJY mg/kg 600 ICP-AES Innov-X näytenro Kuva 8. Lyijyn laboratorioanalyysituloksien (ICP-AES) ja kenttämittarianalyysituloksien (Innov-X) vertailu. KUPARI mg/kg ICP-AES Innov-X näytenro Kuva 9. Kuparin laboratorioanalyysituloksien (ICP-AES) ja kenttämittarianalyysituloksien (Innov-X) vertailu. 25

27 SINKKI mg/kg ICP-AES Innov-X näytenro Kuva 10. Sinkin laboratorioanalyysituloksien (ICP-AES) ja kenttämittarianalyysituloksien (Innov-X) vertailu. Laboratorioanalyysien ja kenttämittausten tulokset ovat hyvin lähellä toisiaan 14 näytteessä. Tulosten samankaltaisuus on yllättävää sillä kenttämittarilla mitataan koko näyte ja laboratoriossa alle 2 mm fraktio. Kun lyijypitoisuus on alle ohjearvon, näyttää kenttämittari hieman suurempaa pitoisuutta kuin laboratorioanalyysi. Jos lyijypitoisuus on yli 200 mg/kg, näyttää taas laboratorioanalyysi hieman suurempaa pitoisuutta. Vain yhdessä näytteessä (näyte numero 13), kenttämittari antaa oleellisesti suuremman lyijy- ja kuparipitoisuuden. Tämä näyte on pintamaanäyte kivääriradan taustavallin päältä (Tyr11). Kenttämittauksen rinnakkaismääritystulokset eroavat toisistaan melkoisesti (Pb: 580 ja 1500 mg/kg, Cu: alle määritysrajan ja 580 mg/kg). On mahdollista, että kenttämittauskohdassa on esimerkiksi luodin kappale. Liukoisuuskokeita varten laskettiin kahdesta näytteestä luotien määrä ja analysoitiin lyijypitoisuus < 2 mm fraktiosta sekä mitattiin lyijyn pitoisuus kenttämittarilla. Tulokset poikkeavat toisistaan paljon (katso taulukko 10). Kenttämittari näytti oleellisesti pienempiä pitoisuuksia kuin < 2 mm fraktiosta tehty laboratorioanalyysi. On ilmeistä, että kenttämittarin mittausalue ei ole riittävä suurien pitoisuuksien mittaamiseen, mutta laboratorioanalyysissä näytteet voidaan laimentaa mittausalueella sopiviksi Muut alkuaineet Laboratoriossa määritettiin 15 maanäytteestä ja 5 sedimenttinäytteestä kuparin, lyijyn ja sinkin lisäksi myös arseenin, nikkelin, ja antimonin pitoisuudet (liite 17). Kaikissa näytteissä arseenin ja antimonin pitoisuudet olivat alle määritysrajan. Nikkelin pitoisuus ylitti määritysrajan neljässä näytteessä, mutta pitoisuudet olivat selvästi alle ohjearvon. Liukoisuuskokeissa tutkittiin kaksi näytettä. Myös näissä arseenin pitoisuus oli alle määritysrajan. Antimonia oli toisessa näytteessä alle määritysrajan, toisessa 403 mg/kg ja nikkeliä toisessa alle määritysrajan, toisessa 3 mg/kg. 26