SISÄLLYSLUETTELO. Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa

Transkriptio

1

2 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa SISÄLLYSLUETTELO 1. JOHDANTO 3 2. YHDYSKUNTAILMAN METALLITUTKIMUKSEEN LIITTYVÄ LAINSÄÄDÄNTÖ Lainsäädäntö Arviointikynnykset 4 3. NÄYTTEENOTTO JA NÄYTTEIDEN KÄSITTELY SEKÄ ANALYSOINTI Näytteenottopaikat ja näytteiden keräysjakso Vertailumenetelmät Sääolosuhteet Hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) pitoisuudet Kokkolassa vuonna METALLIEN OMINAISUUDET, PÄÄSTÖT JA MITTAUSTULOKSET Alumiini (Al) Alumiinin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Alumiinipäästöt ilmaan Alumiinipitoisuudet Kokkolan ilmassa Arseeni (As) Arseenin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Arseenipäästöt ilmaan Arseenipitoisuudet Kokkolan ilmassa Kadmium (Cd) Kadmiumin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Kadmiumpäästöt ilmaan Kadmiumpitoisuudet Kokkolan ilmassa Koboltti (Co) Koboltin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Kobolttipäästöt ilmaan Kobolttipitoisuudet Kokkolan ilmassa Kromi (Cr) Kromin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Kromipäästöt ilmaan Kromipitoisuudet Kokkolan ilmassa Kupari (Cu) Kuparin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Kuparipäästöt ilmaan Kuparipitoisuudet Kokkolan ilmassa Rauta (Fe) Raudan ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Rautapäästöt ilmaan Rautapitoisuudet Kokkolan ilmassa Nikkeli (Ni) Nikkelin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Nikkelipäästöt ilmaan Nikkelipitoisuudet Kokkolan ilmassa Lyijy (Pb) Lyijyn ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Lyijypäästöt ilmaan Lyijypitoisuudet Kokkolan ilmassa Vanadiini (V) Vanadiinin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Vanadiinipäästöt ilmaan Vanadiinipitoisuudet Kokkolan ilmassa Sinkki (Zn) Sinkin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Sinkkipäästöt ilmaan Sinkkipitoisuudet Kokkolan ilmassa Muiden metallien pitoisuuksia 42 Kokkolan kaupunki Ympäristöpalvelut 2012

3 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa YHTEENVETO JA LOPPUPÄÄTELMÄT 43 LÄHDELUETTELO 44 LIITELUETTELO 45

4 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa JOHDANTO Ilmatieteenlaitos sekä työterveyslaitos tekivät 1970 ja 1980 luvuilla useita Kokkolan ilmanlaatua koskevia tutkimuksia. Mittauksia on suoritettu lähinnä rikkidioksidin sekä leijuvien hiukkasten osalta. Myös leijuvien hiukkasten koostumusta ja niiden sisältämiä raskasmetallipitoisuuksia on selvitetty, tosin hieman eri menetelmin kuin nykyisin. Ilmanlaadun seuranta Kokkolassa on vuodesta 1992 lähtien järjestetty 5 vuoden jaksoissa sopimusperusteisesti, johon ovat Kokkolan kaupungin lisäksi osallistuneet alueen merkittäviä ilmapäästöjä aiheuttavat laitokset sekä naapurikunnat. Metalliselvityksiä on tehty kerran jokaisen tarkkailusopimusjakson aikana, eli vuosina 1993, 1998/1999, 2003/2004 ja nyt vuonna Tämän tutkimuksen on suorittanut Kokkolan kaupungin ympäristöpalvelut, joka ylläpitää jatkuvaa ilmanlaadun seurantaa Kokkolassa. Metalleja joutuu ilmaan sekä kaasuina että hiukkasiin sitoutuneina erilaisista teollisuusprosesseista, energiantuotannosta, liikenteestä sekä jätteenpoltosta. Metalleja esiintyy luonnollisesti pieniä määriä myös ympäristössä. Jotkut metallit ovat ihmiselle haitallisia jo pieninä pitoisuuksina, kun vastaavasti osa näistä ovat pieninä määrinä ihmiselle välttämättömiä, hivenaineina. Haitallisia ihmiselle ovat esim. lyijy, kadmium, arseeni sekä elohopea, välttämättömiä pieninä määrinä ovat esim. kromi, rauta, koboltti ja sinkki. Kokkolan metallipäästöt ovat suurelta osin peräisin Ykspihlajan satama ja suurteollisuusalueelta, jossa sijaitsevat mm OMG Kokkola Chemicals Oy:n, Boliden Kokkola Oy:n laitokset, Oy Kokkola Power Ab:n ja Kokkolan Voima Oy:n energiantuotantoyksiköt sekä Kokkolan Sataman toiminnot. Lisäksi liikenne (tie, vesi ja rautatieliikenne) sekä alueen muut pienemmät energiantuotantoyksiköt asuinkiinteistöjen pienpoltto mukaan lukien vaikuttavat omalta osaltaan ympäristössä esiintyviin metallipitoisuuksiin. Myös maaperässä esiintyy metalleja vaihtelevia määriä, jotka tietyissä sääolosuhteissa vaikuttavat ilman metallipitoisuuksiin. Hiukkasten mittauksessa on Kokkolassa siirrytty tehokeräinmenetelmään perustuvista laitteista jatkuvatoimisiin hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) mittalaitteisiin. Kokkolassa on vuodesta 2003 alkaen mitattu hengitettäviä hiukkasia kahdella jatkuvatoimisella analysaattorilla, joista toinen sijaitsee keskustassa ja toinen Ykspihlajassa. Tässä selvityksessä on esitetty vuonna 2010 kerättyjen hiukkasten PM 10 fraktion sisältämät metallipitoisuudet. Pitoisuudet määritettiin hopean (Ag), alumiinin (Al), arseenin (As), kalsiumin (Ca), kadmiumin (Cd), koboltin (Co), kromin (Cr), kuparin (Cu), raudan (Fe), kaliumin (K), litiumin (Li), magnesiumin (Mg), mangaanin (Mn), molybdeenin (Mo), natriumin (Na), nikkelin (Ni), lyijyn (Pb), rubidiumin (Rb), antimonin (Sb), strontiumin (Sr), toriumin (Th), talliumin (Tl), titaanin (Ti), uraanin (U), vanadiinin (V) ja sinkin (Zn) osalta. Elohopeaa (Hg) ei näytteistä analysoitu koska se ajan kuluessa haihtuu suodattimilta ja on muutenkin erittäin vaikea määritettävä. Alumiini otettiin uutena tutkittavana metallikomponenttina mukaan selvitykseen.

5 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa YHDYSKUNTAILMAN METALLITUTKIMUKSEN LIITTYVÄ LAINSÄÄDÄNTÖ 2.1 Lainsäädäntö Yhdyskuntailman metallipitoisuuksista on laissa säädetty varsin vähän ja säädökset ovat varsin uusia. Syy yhdyskuntailman metalleja koskevan lainsäädännön vähäisyyteen tai puuttumiseen ei johtuu lähinnä käytettävissä olevan taustatiedon puutteesta. Metallien terveys ja ympäristövaikutuksia tutkitaan paljon, mutta yksiselitteisiä vaikutuksia terveyteen ja ympäristöön on vaikeaa todeta eritoten alhaisissa pitoisuuksissa. Lyijy on metalleista ainoa jonka yhdyskuntailman pitoisuudelle on säädetty raja arvo. Lyijyn vuosiraja arvosta, joka on 500 ng/m 3, säädetään ilmanlaatuasetuksessa (VNA 38/2011). Vuosiraja arvoon verrannollinen pitoisuus on määritettävä hiukkasten PM 10 fraktiosta. EU antoi (2004/107/EY) direktiivin ilmassa olevasta arseenista, kadmiumista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä. Direktiivissä on säädetty arseenin, kadmiumin, nikkelin ja bentso(a) pyreenin tavoitearvoista ihmisten terveyden suojelemiseksi. Edellä mainituille epäpuhtauksille säädettiin tavoitearvot raja arvojen sijasta, koska käytössä ei ollut riittävästi aineistoa ja mittaustietoa yhdyskuntailman metallipitoisuuksista Euroopassa. Direktiivi implementoitiin Suomen lainsäädäntöön, kun valtioneuvosto antoi asetuksen (VNA 164/2007) ilmassa olevasta arseenista, kadmiumista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä. Arseenille, kadmiumille ja nikkelille asetetut tavoitearvot on esitetty taulukossa 1. Epäpuhtaus Tavoitearvo Arseeni 6 ng/m 3 Kadmium 5 ng/m 3 Nikkeli 20 ng/m 3 Taulukko 1. Valtioneuvoston asetuksessa 164/2007 eräille metalleille säädetyt tavoitearvot. Tavoitearvot on annettu PM 10 fraktion kokonaispitoisuuksille kalenterivuoden keskiarvona. 2.2 Arviointikynnykset EU:n direktiivissä 2004/107/EY ja valtioneuvoston asetuksessa 164/2007 on säädetty myös arseenin, kadmiumin ja nikkelin arviointivaatimusten määrittämisestä, eli pitoisuuksista joiden ylittyessä metallien pitoisuuksia tulee seurata säännöllisesti. Taulukossa 2 on esitetty arseenin, kadmiumin ja nikkelin ylemmät ja alemmat arviointikynnykset.

6 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Ylempi arviointikynnys (prosenttia tavoitearvosta) Alempi arviointikynnys (prosenttia tavoitearvosta) Arseeni Kadmium Nikkeli 3,6 ng/m 3 3 ng/m 3 14 ng/m 3 (60 %) 2,4 ng/m 3 (60 %) 2 ng/m 3 (70 %) 10 ng/m 3 (40 %) (40 %) (40 %) Taulukko 2. Ylemmät ja alemmat arviointi kynnykset arseenille, kadmiumille ja nikkelille (VNA 164/2007). Ylemmän ja alemman arviointikynnyksen ylittyminen on määritettävä viiden edellisen vuoden aikana saatujen pitoisuuksien pohjalta, joista on riittävät tiedot. Arviointikynnys katsotaan ylittyneeksi silloin, kun se on ylittynyt ainakin kolmena eri kalenterivuotena kyseisten viiden edellisen vuoden aikana.

7 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa NÄYTTEENOTTO SEKÄ NÄYTTEIDEN KÄSITTELY JA ANALYSOINTI 3.1 Näytteenottopaikat ja näytteiden keräysjaksot Näytteitä kerättiin koko vuoden 2010 ajan Kokkolan kaupungin ympäristöpalveluiden ylläpitämillä jatkuvatoimisilla ilmanlaadun mittausasemilla Pitkänsillankadulla (kes kusta) ja Ykspihlajassa. Mittauspaikat ja metallipäästöjen pistelähteet on esitetty ku vassa 1. Kuva 1. Näytteenottopaikat ja pääasialliset metallien päästölähteet Kokkolassa. Hiukkasnäytteet kerättiin PM10 fraktiosta 2 viikon jaksoissa ajalta (viikot 1 52), joten näytteitä kertyi 26 kpl molemmista näytteenottopaikoista. Näyt teenoton ajallinen kattavuus oli 95 % sekä Ykspihlajassa että keskustassa. 3.2 Vertailumenetelmät Metallien pitoisuuksien määrittämiseen tulee käyttää vertailumenetelmää tai muuta menetelmää, joka antaa vastaavia tuloksia kuin vertailumenetelmä. Ilmassa olevan lyijyn, arseenin, kadmiumin ja nikkelin näytteenotolle ja analysoinnille on vuonna 2005 laadittu vertailumenetelmä (SFS EN 14902:2005 Ambient air Standard met hod of the measurement of Pb, Cd, As and Ni in the PM10 fraction of suspended par ticulate matter). Vertailumenetelmä perustuu EN standardia vastaavaan ma nuaaliseen PM10 näytteenottoon, jonka jälkeen näytteet käsitellään ja analysoidaan atomiabsorptiospektrometrillä tai ICP massaspektrometrillä. Tässä selvityksessä on käytetty menetelmää, joka antaa vastaavia tuloksia kuin ver tailumenetelmä. Tässä selvityksessä käytettävän menetelmän hyöty suhteessa vertai lumenetelmään on erittäin korkea näytteenoton kattavuus sekä kustannustehok Kokkolan kaupunki Ympäristöpalvelut 2012

8 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa kuus. Samaa menetelmää on käytetty vuoden 2003/2004 selvityksessä. Vanhemmissa selvityksissä on käytetty vertailumenetelmää. Näytteet on analysoitu ICPmassaspektrometrillä. 3.3 Sääolosuhteet Kokkolassa vallitseva tuulensuunta vuonna 2010 oli etelästä, kaakosta, pohjoisesta ja lounaasta päin. Usein tuuli myös luoteesta. Vähiten tuuli suoraan idästä ja lännestä. Tuulensuunnat Kokkolassa Ykspihlajassa vuonna 2010 on esitetty kuvassa 2. Kuva 2. Kokkolan (Ykspihlaja) tuuliruusu vuonna Ilman keskilämpötila Ykspihlajassa kuukausittain on esitetty kuvassa 3. Vuoden 2010 tammi helmikuu oli poikkeuksellisen kylmä, mutta vastaavasti heinäkuu selvästi lämpimämpi kuin kuutena edeltävänä vuonna. Syksyn tullessa lämpötila putosi nopeasti ja marras joulukuussa lämpötila oli jälleen poikkeuksellisen kylmää jolloin pysyvä lumipeite tuli normaalia aikaisemmin. Kuukausien keskilämpötilat - Ykspihlaja Max Min Ykspihlaja deg C Tammikuu Helmikuu Maaliskuu Huhtikuu Toukokuu Kesäkuu Heinäkuu Elokuu Syyskuu Lokakuu Marraskuu Joulukuu -15 Kuva 3. Vuoden 2010 kuukausittaiset keskilämpötilat Kokkolassa Ykspihlajan mittausasemalla verrattuna vuosien korkeimpiin ja alimpiin lämpötiloihin.

9 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) pitoisuudet Kokkolassa vuonna 2010 Hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) pitoisuudet yhdyskuntailmassa vaikuttavat olennaisesti myös ilmassa olevien metallien pitoisuuksiin. Kuvassa 4 on kuvattu hengitettävien hiukkasten pitoisuuksien vaihtelu näytteenottojaksoina. Hiukkasia on ollut alkuvuodesta 2010 selvästi enemmän ilmassa kuin syys marraskuussa. Korkeimmat mitatut PM 10 pitoisuudet on mitattu Ykspihlajassa viikoilla ( ) ja keskustassa viikoilla ( ) Ykspihlaja Keskusta 20 µg/m Viikot Kuva 4. Hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) pitoisuudet näytteenottojaksoina (2 viikon keskiarvot) Ykpihlajassa ja keskustassa vuonna Hengitettävien hiukkasten vuosikeskipitoisuus vuonna 2010 oli Ykspihlajassa 11 µg/m 3 ja keskustassa 12 µg/m 3. Vuositasolla tarkasteltuna hiukkaspitoisuus Ykspihlajassa oli samalla tasolla aiempien vuosien kanssa, kun taas keskustassa hiukkaspitoisuudet olivat aiempaa vuotta hieman pienempiä. Talvi 2010 oli runsasluminen ja kylmä, joten katujen varsilla oli vielä pitkälle kevääseen 2010 runsaasti lumikinoksia. Katujen varsilla olevat lumikinokset pitivät kadunvarret kosteina, vähentäen olennaisesti katupölyn määrää.

10 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa METALLIEN OMINAISUUDET, PÄÄSTÖT JA MITTAUSTULOKSET 4.1 Alumiini (Al) Alumiinin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Alumiini on maaperän kolmanneksi yleisin alkuaine ja yleisin metalli. Maankuoresta alumiinia on 8 %. Alumiini esiintyy luonnossa ainoastaan yhdisteinä. Savi ja kaoliini koostuvat pääosin alumiinista. Tärkeitä alumiiniyhdisteitä ovat alumiinioksidi ja alumiinisulfaatti. Ihminen saa ruoasta alumiinia keskimäärin noin 7 mg, mutta siitä imeytyy elimistöön vain kymmenesosa. Alumiini ei kulkeudu herkästi elimistöön hengityselinten kautta. Alumiinin tai sen yhdisteiden ei ole osoitettu olevan hyödyllistä tai myrkyllistä eläville organismeille. Alumiini kertyy mm. luustoon ja sen on todettu vaikuttavan hermosoluihin. Happamassa maaperässä alumiini vähentää kasvien juurten kasvua ja toimintaa Alumiinipäästöt ilmaan Kokkolassa alumiinipäästöt ilmaan tulevat Boliden Kokkola Oy:n sinkkitehtaalta, jonka alumiinipäästö ilmaan vuonna 2010 oli 696 kg. Alumiinin kokonaispäästöt Suomessa vuonna 2010 olivat 1604 kg. Suomessa oli 13 pistelähdettä, joiden alumiinipäästöjä mitattiin ja raportoitiin vuonna Suomen vuoden 2010 suurin alumiinin päästölähde oli Vaskiluodon Voima Oy:n Seinäjoen turvevoimalaitos, jonka alumiinipäästö ilmaan oli 766 kg. Boliden Kokkola Oy:n sinkkitehdas oli maamme toiseksi suurin päästölähde raportoitujen alumiinipäästöjen osalta. Muu Suomi 57 % Kokkola 43 % Kuva 5. Kokkolan laitosten alumiinipäästöjen osuus koko Suomen pistelähteiden (13 kpl) alumiinipäästöistä ilmaan vuonna Alumiinipäästöjä ilmaan Kokkolassa ei ole seurattu säännöllisesti kuin vasta vuodesta 2008 lähtien. Alumiinipäästöt ovat kolmen vuoden seurantajakson aikana pysyneet samalla tasolla noin 700 kg:ssa (katso kuva 6). Alumiinin pitoisuuksiin ilmassa voivat vaikuttaa myös Kokkolan Sataman laivojen lastaustoiminta. Kokkolan Satamassa lastataan ja puretaan runsaasti mm. alumiinisavea, joka on erittäin hienojakoista ja herkästi pölyävää.

11 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa kg/vuosi Kuva 6. Alumiinipäästöt ilmaan Kokkolassa vuosina (kg/vuosi) Alumiinipitoisuudet Kokkolan ilmassa Alumiinipitoisuudet ovat Kokkolassa vuonna 2010 olleet erityisesti keskustassa korkeimmillaan kevätpölykaudet aikana aina alkukesän yli (kuva 7). Korkeimmat alumiinipitoisuudet mitattiin Keskustassa viikoilla ( ), jolloin alumiinipitoisuus oli 259 ng/m 3. Korkein Ykspihlajassa mitattu pitoisuus oli 64 ng/m 3, joka mitattiin myös viikoilla ( ) Ykspihlaja Keskusta 200 ng/m Viikot Kuva 7. Alumiinipitoisuuden vaihtelu Kokkolassa vuonna 2010.

12 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Alumiinipitoisuuksia ei ole aiemmin selvitetty Kokkolassa, joten vertailutietoa aiempiin selvityksiin ei ole käytettävissä. Alumiinin vuoden 2010 vuosikeskipitoisuus Ykspihlajassa oli 32,5 ng/m 3 ja keskustassa 40,3 ng/m 3 (kuva 8). Alumiinin pitoisuuksille ei ole asetettu raja, ohje tai tavoitearvoja. Alumiinin taustapitoisuus Ilmatieteen laitoksen Ähtärin mittausasemalla vuonna 2010 oli 20,4 ng/m 3. Alumiini hiukkasten PM10-fraktiossa Kokkolassa Ykspihlaja Keskusta 32,5 40,3 30 ng/m / / Kuva 8. Alumiinin vuosikeskipitoisuudet (ng/m 3 ) Kokkolassa. Alumiinipitoisuuksia ei mitattu vuosien 1993, 1998/99 tai 2003/04 selvityksissä.

13 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Arseeni (As) Arseenin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Arseeni ei ole eliöille tarpeellinen hivenravinne ja sen merkitystä kasveille ei tunneta. Arseenia esiintyy ympäristössä kolmi tai viisiarvoisina epäorgaanisina, vesiliukoisina ja heikosti vesiliukoisina suoloina, sekä kaasumaisina epäorgaanisina ja orgaanisina yhdisteinä. Arseenin pelkistyneempi, kolmiarvoinen muoto on selvästi haitallisempi kuin hapettunut viisiarvoinen muoto. Luonnossa arseeni esiintyy sulfideina monien kaivannaismetallien sulfidien yhteydessä. Suurin osa maaperän arseenista on peräisin arseenipitoisista mineraaleista, mutta arseenia joutuu myös ilmakehään tulivuorten purkauksissa sekä maaperästä haihtuvina arseeniyhdisteinä. Arseenia esiintyy yleisesti ruoassa ja juomavedessä, joten suurin osa altistumisesta tapahtuu ruoansulatuskanavan kautta. Ilman kautta on arvioitu tapahtuvan noin 20 % arseenin kokonaisaltistuksesta. Hengitystiet ovatkin tärkeä altistumisreitti etenkin hiukkasiin sitoutuneille arseeniyhdisteille. Pitkäaikainen altistuminen arseenille lisää keuhkosyövän esiintyvyyttä, keuhkosyöpäriski on kymmenkertainen paljon altistuneella ihmisellä. Juomaveden kautta tapahtuvan arseenin altistuksen on todettu olevan yhteydessä virtsarakon, munuaisten, ihon, keuhkojen, maksan ja paksusuolen syöpien lisääntymiseen. Pitkäaikaisissa suurissa altistuksissa arseeni voi aiheuttaa ruoansulatuskanavan sekä keskus ja ääreishermoston oireita, allergisia ja muita pitkäaikaisia iho oireita. Lisäksi se voi lisätä sydänkuoleman riskiä, aiheuttaa maksakirroosia sekä vaikuttaa verisolujen muodostukseen luuytimessä. Arseeni luokitellaan kansainvälisesti ryhmään 1, eli se on tunnettu syövän aiheuttaja. Vuoden 1998/1999 Kokkolan yhdyskuntailman metalliselvityksen perusteella Kokkolan ilmassa olevan arseenin määrästä (massasta) keskimäärin lähes 90 % on sitoutuneena alle 10 µm:n hiukkasiin (PM 10 ) Arseenipäästöt ilmaan Arseenia vapautuu ilmaan sulatoista, jotka käyttävät muita metalleja kuin rautaa, sekä energiantuotannosta. Merkittävin arseenilähde energiantuotannossa on kivihiilen poltto, mutta vähäisiä määriä vapautuu savukaasujen mukana ilmaan myös öljyn ja turpeen polton yhteydessä. Kokkolassa arseenipäästöt ilmaan tulevat pääasiassa Boliden Kokkola Oy:n sinkkitehtaalta. Myös Kokkolan energiantuotantolaitosten toiminnasta vapautuu pieniä määriä arseenia ilmaan. Arseenipäästöt ilmaan Kokkolassa vuonna 2010 olivat 43 kg, kun arseenin kokonaispäästöt Suomessa vuonna 2010 olivat 939 kg. Suomessa oli 109 pistelähdettä, joiden arseenipäästöjä mitattiin ja raportoitiin vuonna Suomen suurin arseenin päästölähde vuonna 2010 oli Boliden Harjavalta Oy:n Harjavallan tehtaat, jonka arseenipäästö ilmaan oli 250 kg.

14 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Kokkola 5 % Kuva 9. Kokkolan laitosten arseenipäästöjen osuus koko Suomen pistelähteiden (109 kpl) arseenipäästöistä ilmaan vuonna Muu Suomi 95 % Arseenipäästöt ilmaan ovat Kokkolassa vähentyneet merkittävästi 1990 luvun alun päästömääristä (kuva 10). Vuodesta 2006 arseenipäästöt ovat tasaantuneet samalle tasolle. kg/vuosi Kuva 10. Arseenipäästöt ilmaan Kokkolassa vuosina (kg/vuosi) Arseenipitoisuudet Kokkolan ilmassa Arseenipitoisuuksissa ei havaittu suuria muutoksia vuodenaikojen välillä (kuva 11). Korkeimmat arseenipitoisuudet mitattiin Ykspihlajassa viikoilla ( ), jolloin arseenipitoisuus oli 1,28 ng/m 3. Korkein pitoisuus keskustassa oli 0,93 ng/m 3, joka mitattiin viikoilla ( ). Korkeimmat kahden viikon pitoisuudet olivat selvästi alle arseenin vuosikeskipitoisuudelle asetetun tavoitearvon, joka on 6 ng/m 3. Pitoisuudet alittivat myös arseenille asetetun alemman arviointikynnyksen, joka on 2,4 ng/m 3.

15 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa ,4 1,8 Ykspihlaja Keskusta ng/m3 1,2 0,6 0, Viikot Kuva 11. Arseenipitoisuuden vaihtelu Kokkolassa vuonna Arseenipitoisuudet on määritetty kahden viikon välein keräämällä näyte koko jaksolta. Arseenin vuoden 2010 vuosikeskipitoisuus Ykspihlajassa oli 0,6 ng/m 3 ja keskustassa 0,4 ng/m 3 (kuva 12). Arseenipitoisuudet ovat Kokkolassa olleet selvässä laskussa. Arseenipitoisuudet keskustassa ovat laskeneet alle Ykspihlajan pitoisuuksien. Vuosikeskipitoisuus on niin Ykspihlajassa kuin keskustassakin reilusti alle arseenille asetetun tavoitearvon (6 ng/m 3 ). Arseenin taustapitoisuus Ilmatieteen laitoksen Ähtärin mittausasemalla vuonna 2010 oli 0,22 ng/m 3. Tavoitearvo, 6 ng/m 3 Ylempi arviointikynnys, 3,6 ng/m 3 Alempi arviointikynnys, 2,4 ng/m 3 Kuva 12. Arseenin vuosikeskipitoisuudet (ng/m 3 ) Kokkolassa.

16 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Kadmium (Cd) Kadmiumin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Kadmium on pehmeä, hopeanvalkoinen metalli joka höyrystyessään hapettuu nopeasti kadmiumoksidiksi. Monet epäorgaaniset kadmiumyhdisteet liukenevat hyvin veteen. Koska kadmium esiintyy luonnossa yhdessä sinkin kanssa, syntyy sitä sivutuotteena mm. sinkin jalostuksessa. Kadmiumilla ei ole merkitystä biologisille toimille, vaan se on suurempina pitoisuuksina eliöille erittäin haitallista. Kadmium imeytyy huonosti ruoansulatuskanavasta (noin 5 %) ja tämän johdosta pääasiallinen altistumisreitti on ihmisen hengitystie. Mm. tupakansavussa olevasta kadmiumista imeytyy %. Kadmiumia kertyy maksaan ja munuaisiin, joista se poistuu vasta vuosikymmenten kuluessa. Munuaiseen kertymiseen voi liittyä myös vajaatoimintaa. Kansainvälisten tutkimusten mukaan kadmium luokitellaan ryhmään 2A eli todennäköiseksi syövän aiheuttajaksi ihmisessä. Pitkäaikainen altistuminen kadmiumille lisää riskiä sairastua eturauhas, ylähengitystie ja keuhkosyöpään. Vuoden 1998/1999 Kokkolan yhdyskuntailman metalliselvityksen perusteella Kokkolan ilmassa olevan kadmiumin määrästä (massasta) keskimäärin noin 70 % on sitoutuneena alle 10 µm:n hiukkasiin (PM 10 ) Kadmiumpäästöt ilmaan Kadmiumyhdisteiden päästöjä aiheutuu sinkin valmistuksesta, terästeollisuudesta, jätteenpoltosta sekä energiantuotannosta. Energiantuotannon aiheuttamat kadmiumpäästöt ovat kuitenkin vähäisiä, merkittävin lähde energiantuotannossa on kivihiilen poltto. Kokkolassa kadmiumpäästöt ilmaan tulevat pääasiassa Boliden Kokkola Oy:n sinkkitehtaalta. Myös Kokkolan energiantuotantolaitosten toiminnasta vapautuu pieniä määriä kadmiumia ilmaan. Kadmiumpäästöt ilmaan Kokkolassa vuonna 2010 olivat 54 kg, kun kadmiumin kokonaispäästöt Suomessa vuonna 2010 olivat 496 kg. Suomessa oli 101 pistelähdettä, joiden kadmiumpäästöjä mitattiin ja raportoitiin vuonna Suomen suurin kadmiumin päästölähde vuonna 2010 oli Iittala Group Oyj:n Nuutajärven lasitehdas, jonka kadmiumpäästö ilmaan oli 140 kg. Kokkola 11 % Kuva 13. Kokkolan laitosten kadmiumpäästöjen osuus koko Suomen pistelähteiden (101 kpl) kadmiumpäästöistä ilmaan vuonna Muu Suomi 89 %

17 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Kadmiumpäästöt ilmaan Kokkolassa vähentyneet merkittävästi 1990 luvun alussa, mutta vuodesta 1994 lähtien päästömäärät ovat pitkällä aikavälillä pysytelleet samalla tasolla (katso kuva 14). Lyhyellä aikavälillä (vuosina 2009 ja 2010) päästömäärät ovat olleet hieman pienempiä kuin viitenä edeltävänä vuotena kg/vuosi Kuva 14. Kadmiumpäästöt ilmaan Kokkolassa vuosina (kg/vuosi) Kadmiumpitoisuudet Kokkolan ilmassa Kadmiumpitoisuudet ovat Kokkolassa vuonna 2010 olleet talvikuukausina hieman korkeammalla kuin muina vuodenaikoina (kuva 15), mikä johtuu suuremmasta energiantuotannosta ja kiinteistöjen lämmityksestä. Korkeimmat kadmiumpitoisuudet mitattiin Ykspihlajassa viikoilla ( ), jolloin kadmiumpitoisuus oli 0,31 ng/m 3. Korkein pitoisuus keskustassa oli 0,20 ng/m 3, joka mitattiin viikoilla 5 6 ( ). Korkeimmat kahden viikon pitoisuudet olivat selvästi alle kadmiumin vuosikeskipitoisuudelle asetetun tavoitearvon, joka on 5 ng/m 3. Pitoisuudet alittivat myös kadmiumille asetetun alemman arviointikynnyksen, joka on 2 ng/m 3.

18 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa ,50 0,40 Ykspihlaja Keskusta 0,30 ng/m3 0,20 0,10 0, Viikot Kuva 15. Kadmiumpitoisuuden vaihtelu Kokkolassa vuonna Kadmiumpitoisuudet on määritetty kahden viikon välein keräämällä näyte koko jaksolta. Kadmiumin vuoden 2010 vuosikeskipitoisuus Ykspihlajassa oli 0,14 ng/m 3 ja keskustassa 0,09 ng/m 3 (kuva 16). Kadmiumpitoisuudet ovat Kokkolassa pysytelleet samalla tasolla. Vuosikeskipitoisuus niin Ykspihlajassa kuin keskustassakin on reilusti alle kadmiumille asetetun tavoitearvon (5 ng/m 3 ). Kadmiumpitoisuudet olivat keskustassa hieman alle Ykspihlajan pitoisuuksien. Kadmiumin taustapitoisuus Ilmatieteen laitoksen Ähtärin mittausasemalla vuonna 2010 oli 0,07 ng/m 3. Tavoitearvo, 5 ng/m 3 Ylempi arviointikynnys, 3 ng/m 3 Alempi arviointikynnys, 2 ng/m 3 Kuva 16. Kadmiumin vuosikeskipitoisuudet (ng/m 3 ) Kokkolassa.

19 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Koboltti (Co) Koboltin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Koboltti on ulkonäöltään sekä kemiallisilta ominaisuuksiltaan hyvin paljon samantyyppinen kuin nikkeli. Koboltti kestää hyvin ilman ja veden vaikutusta, mutta liukenee helposti esim. laimeaan typpihappoon. Kuumana metallina kobolttia voidaan muokata, mutta normaalilämpötilassa se on haurasta. Kobolttia voidaan käyttää raudan ja teräksen pintapäällysteenä, pääasiallisesti sitä käytetään kuitenkin seosmetallina eräissä teräslaaduissa. Koboltti soveltuu hyvin myös katalysaattoriksi kemiallisiin prosesseihin. Koboltti kuuluu välttämättömiin ravinnon lisäaineisiin. Se on osana B12 vitamiinissa joka vaikuttaa kiihottavasti vertamuodostavan kudoksen toimintaan. Metallinen koboltti tai kobolttiyhdisteet voivat aiheuttaa allergista kosketusihottumaa, hengitystietulehduksia, astmaa ja pneumokinoosia eli pölykeuhkosairautta. Kokkolassa vuonna 1998/1999 tehdyn yhdyskuntailman metalliselvityksen perusteella Kokkolan ilmassa olevan koboltin kokonaismäärästä (massasta) keskimäärin noin 40 % on sitoutunut alle 10 µm:n hiukkasiin (PM 10 ) Kobolttipäästöt ilmaan Kokkolassa kobolttipäästöt ilmaan tulevat OMG Kokkola Chemicals Oy:n kobolttipulvereita ja kemikaaleja valmistavalta tehtaalta, jonka kobolttipäästö ilmaan vuonna 2010 oli 3895 kg. Koboltin kokonaispäästöt Suomessa vuonna 2010 olivat 4000 kg. Suomessa oli 22 pistelähdettä, joiden kobolttipäästöjä mitattiin ja raportoitiin vuonna OMG Kokkola Chemicals Oy oli näin ollen vuonna 2010 selvästi Suomen suurin koboltin päästölähde ilmaan. Muu Suomi 3 % Kuva 17. Kokkolan laitosten kobolttipäästöjen osuus koko Suomen pistelähteiden (22 kpl) kobolttipäästöistä ilmaan vuonna Kokkola 97 % Kobolttipäästöt ilmaan Kokkolassa ovat lisääntyneet merkittävästi vuosituhannen vaihteessa OMG Kokkola Chemicals Oy:n laajentaessa ja lisätessä toimintaansa Kokkolassa (katso kuva 18) luvulla kobolttipäästöt ilmaan ovat ajoittain vaihdelleet voimakkaasti, mutta päästömäärä näyttää keskimäärin pysyttelevän vajaassa 4000 kg per vuosi. Kobolttia pääsee määrällisesti toiseksi eniten ilmaan Kokkolassa seurattavista metallipäästöistä.

20 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa kg/vuosi Kuva 18. Kobolttipäästöt ilmaan Kokkolassa vuosina (kg/vuosi) Kobolttipitoisuudet Kokkolan ilmassa Kobolttipitoisuudet ovat Kokkolassa vuonna 2010 olleet lumettomina kuukausina korkeampia kuin muina vuodenaikoina (kuva 19). Korkeimmat kobolttipitoisuudet mitattiin Ykspihlajassa viikoilla ( ), jolloin kobolttipitoisuus oli 15,7 ng/m 3. Korkein pitoisuus keskustassa oli 5,6 ng/m 3, joka mitattiin viikoilla ( ) Ykspihlaja Keskusta ng/m Viikot Kuva 19. Kobolttipitoisuuden vaihtelu Kokkolassa vuonna Kobolttipitoisuudet on määritetty kahden viikon välein keräämällä näyte koko jaksolta.

21 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Koboltin vuoden 2010 vuosikeskipitoisuus Ykspihlajassa oli 3,9 ng/m 3 ja keskustassa 1,1 ng/m 3 (kuva 20). Kobolttipitoisuus laski Ykspihlajassa puoleen vuoden 2003/2004 selvityksestä, mutta oli edelleen selvästi korkeampi kuin vuoden 1998/1999 selvityksessä, mikä selittyy koboltin päästömäärien kasvulla tällä vuosituhannella. Keskustassa kobolttipitoisuus pysyi samalla tasolla kuin aiempinakin vuosina. Koboltin pitoisuuksille ei ole asetettu raja, ohje tai tavoitearvoja. Koboltin taustapitoisuus Ilmatieteen laitoksen Ähtärin mittausasemalla vuonna 2010 oli 0,04 ng/m 3. Kuva 20. Koboltin vuosikeskipitoisuudet (ng/m 3 ) Kokkolassa.

22 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Kromi (Cr) Kromin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Kromi on harmaa kova metalli, joka esiintyy luonnossa useimmiten kolmiarvoisena. Haitallisin terveydelle on kuitenkin kuusiarvoinen kromi. Kromia tuotetaan ferrokromina, kaliumkromaattina sekä natriumkromaattina ja dikromaattina, joita käytetään mm. kromiväriaineiden tuotannossa, nahan parkitsemisessa ja ruostumisen estossa. Kromia vapautuu ilmaan maaperästä joko luonnostaan tai kaivostoiminnan tuloksena sekä erityisesti kromia tuottavista teollisuuslaitoksista. Myös energiantuotannossa syntyy pieniä määriä kromipäästöjä ilmaan. Kromihiukkaset ovat useimmiten halkaisijaltaan alle 2 m ja näin ollen ne voivat kulkeutua hengitysteiden syvimpiin osiin ja aiheuttaa siellä muutoksia keuhkojen toimintaan. Suurissa pitoisuuksissa kromi(vi) voi aiheuttaa allergista kontakti ihottumaa sekä astmaa. Kromi(VI):n pitkäaikaiseen altistukseen liittyy keuhkosyövän ja nenän sivuonteloiden syövän lisääntyminen. Eläimillä tehdyissä hengitystiealtistuksissa kromi(vi) aiheuttaa keuhkokasvaimia. Kansainvälisen syöpätutkimuskeskuksen mukaan kromi(vi) luokitellaan ryhmään 1 ja on näin ollen tunnettu syövän aiheuttaja. Kromi(III) taas on ihmiselle välttämätön hivenaine, jota pidetään yleisesti lähes haitattomana. Kromi(III) sekä muut kromimetallit luokitellaankin ryhmään 3, joiden kohdalla näyttö syövän aiheuttajana on riittämätön. Vuoden 1998/1999 Kokkolan yhdyskuntailman metalliselvityksen perusteella Kokkolan ilmassa olevan kromin määrästä (massasta) keskimäärin vain alle 20 % on sitoutuneena alle 10 µm:n hiukkasiin (PM 10 ). Sitä, missä muodossa ilmassa oleva kromi on (III tai VI arvoista kromia tai kromimetallia), ei ole selvitetty Kromipäästöt ilmaan Kokkolan kromipäästöt ilmaan ovat vähäisiä. Kokkolan kromipäästöt ilmaan tulevat Kokkolan Voima Oy:n ja Oy Kokkola Power Ab:n energiantuotannosta, joiden kromipäästö ilmaan vuonna 2010 oli yhteensä 4 kg. Kromin kokonaispäästöt Suomessa vuonna 2010 olivat kg. Suomessa oli 112 pistelähdettä, joiden kromipäästöjä mitattiin ja raportoitiin vuonna Suomen suurin kromin päästölähde vuonna 2010 oli Outokumpu Chrome Oy:n / Outokumpu Stainless Oy:n Tornion tehtaat, joiden kromipäästö ilmaan oli kg. Kokkola 0,03 % Kuva 21. Kokkolan laitosten kromipäästöjen osuus koko Suomen pistelähteiden (112 kpl) kromipäästöistä ilmaan vuonna Muu Suomi 99,97 %

23 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Kromipäästöt ilmaan Kokkolassa lisääntyivät vuonna 2002 Kokkolan Voima Oy:n voimalaitoksen käyttöönoton yhteydessä. Kromipäästöt ovat kuitenkin vuoden 2006 jälkeen vähentyneet tasaisesti (katso kuva 22). 15,0 12,0 12,1 12,7 11,6 12,7 kg/vuosi 9,0 6,0 3,0 2,3 4,2 4,6 4,8 5,0 2,4 3,5 5,4 9,1 9,2 7,6 3,2 4,0 1,0 0, Kuva 22. Kromipäästöt ilmaan Kokkolassa vuosina (kg/vuosi) Kromipitoisuudet Kokkolan ilmassa Kokkolan Ykspihlajan kromipitoisuuksissa vuonna 2010 ei havaittu vuodenaikojen mukaista vaihtelua. Keskustassa taas kromipitoisuudet olivat selvästi korkeampia helmi kesäkuussa 2010, tänä aikana kromipitoisuudet olivat selvästi Ykspihlajan pitoisuuksia korkeammat. Muina aikoina keskustan pitoisuudet alittivat selvästi Ykspihlajan kromipitoisuudet (kuva 23). Korkeimmat kromipitoisuudet mitattiin Kokkolan keskustassa viikoilla 5 6 ( ), jolloin kromipitoisuus oli 1,95 ng/m 3. Korkein pitoisuus Ykspihlajassa oli 0,39 ng/m 3, joka mitattiin viikoilla ( ).

24 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa ,0 2,5 Ykspihlaja Keskusta 2,0 ng/m3 1,5 1,0 0,5 0, Viikot Kuva 23. Kromipitoisuuden vaihtelu Kokkolassa vuonna Kromipitoisuudet on määritetty kahden viikon välein keräämällä näyte koko jaksolta. Kromin vuoden 2010 vuosikeskipitoisuus Ykspihlajassa oli 0,20 ng/m 3 ja keskustassa 0,41 ng/m 3 (kuva 24). Kromipitoisuus laski keskustassa hieman vuoden 2003/2004 selvityksestä. Ykspihlajassa kromipitoisuus pysyi samalla tasolla kuin aiempinakin vuosina. Kromin pitoisuuksille ei ole asetettu raja, ohje tai tavoitearvoja. Kromin taustapitoisuus Ilmatieteen laitoksen Ähtärin mittausasemalla vuonna 2010 oli 0,14 ng/m 3, joten Ykspihlajassa mitatut kromipitoisuudet ovat hyvin alhaisia ja lähellä taustapitoisuutta. Kuva 24. Kromin vuosikeskipitoisuudet (ng/m 3 ) Kokkolassa.

25 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Kupari (Cu) Kuparin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Kupari on punertavankeltaista metallia, jonka tuore metallikiilto himmenee ilman vaikutuksesta koska pinnalle muodostuu pintaa suojaava oksidikerros. Kuparin pinta saattaa muuttua varsin nopeasti vihreäksi ilman suolaa muodostavien epäpuhtauksien vaikutuksesta. Kupari ei kestä hapettavien happojen eikä suolojen vaikutusta, kuten esim. typpihappoa ja kromaatteja. Luonnon kuparimalmit ovat pääasiallisesti joko sulfidi tai oksidimalmeja. Sulfidimalmeja esiintyy eri puolilla maailmaa varsin laajalti. Tärkein sulfidimalmi on kuparikiisu (CuFeS 2 ), jota esiintyy myös Suomessa. Kupari on kasveille, ihmisille ja eläimille välttämätön hivenravinne. Liian suurina määrinä kupari on kuitenkin erittäin haitallista. Kupari voi myös lisätä yhteisvaikutuksella joidenkin metallien, esim. kadmiumin, nikkelin ja kromin, haitallisuutta. Kuparia saadaan pääasiassa ruoan ja juomaveden kautta. Suomalaisten kuparin saannin ruoasta on arvioitu olevan 1,7 mg vuorokaudessa. Ruoan kautta saatavasta kuparista noin 30 % imeytyy ruoansulatuskanavasta. Suuri altistuminen hengitysteitse ei kuitenkaan ole terveellistä. Kuparihöyryjen on todettu aiheuttavan ylähengitysteiden ärsytystä. Kuparisuolojen pölyn ja höyryn on lisäksi todettu aiheuttavan kosketusallergiaa sekä silmien ärsytystä. Pitoisuudet ovat tällöin olleet luokkaa 1 3 mg/m 3. Työperäisissä olosuhteissa 0,1 mg/m 3 kuparipölypitoisuuksille altistuneilla on raportoitu pahoinvointia ja metallikuumetta. Teratogeenisiä ja karsinogeenisia vaikutuksia ei kuparilla ole havaittu. Vuoden 1998/1999 Kokkolan yhdyskuntailman metalliselvityksen perusteella Kokkolan ilmassa olevan kuparin määrästä (massasta) keskimäärin lähes 80 % on sitoutuneena alle 10 µm:n hiukkasiin (PM 10 ) Kuparipäästöt ilmaan Kuparin tärkein päästölähde on metalli ja kaivosteollisuus mutta jonkin verran kuparia vapautuu ilmaan myös fossiilisten polttoaineiden käytöstä, yhdyskuntajätteiden poltosta ja liikenteen pakokaasuista. Kokkolassa kuparipäästöt ilmaan tulevat pääosin Boliden Kokkola Oy:n sinkkitehtaalta, jonka kuparipäästö ilmaan vuonna 2010 oli 93 kg. Muita päästölähteitä Kokkolassa ovat OMG Kokkola Chemicals Oy (23 kg vuonna 2010) sekä Kokkolan Voima Oy:n (5 kg vuonna 2010) ja Oy Kokkola Power Ab:n (3 kg vuonna 2010) energiantuotantoyksiköt. Kuparin kokonaispäästöt Suomessa vuonna 2010 olivat kg. Suomessa oli 102 pistelähdettä, joiden kuparipäästöjä mitattiin ja raportoitiin vuonna Suomen suurin kuparin päästölähde vuonna 2010 oli Ruukki Metals Oy:n Raahen terästehdas, jonka kuparipäästö ilmaan oli 658 kg.

26 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Kokkola 4 % Kuva 25. Kokkolan laitosten kuparipäästöjen osuus koko Suomen pistelähteiden (102 kpl) kuparipäästöistä ilmaan vuonna Muu Suomi 96 % Kuparipäästöt ilmaan Kokkolassa ovat vuoden 2004 jälkeen laskeneet tasaisesti (kuva 26). Kuparipäästöjen vähentyminen johtuu pääosin Boliden Kokkola Oy:n ja OMG Kokkola Chemicals Oy:n kuparipäästöjen vähentymisestä viime vuosina kg/vuosi Kuva 26. Kuparipäästöt ilmaan Kokkolassa vuosina (kg/vuosi) Kuparipitoisuudet Kokkolan ilmassa Kuparipitoisuuksissa ei ollut havaittavissa vuodenaikojen mukaista vaihtelua. Kuparipitoisuudet olivat pääosin korkeampia Kokkolan keskustassa kuin Ykspihlajassa (kuva 27). Korkeimmat kuparipitoisuudet mitattiin Ykspihlajassa viikoilla ( ), jolloin kuparipitoisuus oli 5,37 ng/m 3. Korkein pitoisuus keskustassa oli 4,96 ng/m 3, joka mitattiin viikoilla ( ).

27 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa ,0 6,0 5,0 Ykspihlaja Keskusta ng/m3 4,0 3,0 2,0 1,0 0, Viikot Kuva 27. Kuparipitoisuuden vaihtelu Kokkolassa vuonna Kuparipitoisuudet on määritetty kahden viikon välein keräämällä näyte koko jaksolta. Kuparin vuoden 2010 vuosikeskipitoisuus Ykspihlajassa oli 1,8 ng/m 3 ja keskustassa 3,2 ng/m 3 (kuva 28). Kuparipitoisuus laski keskustassa vuoden 2003/2004 selvityksestä, mutta oli vielä selvästi Ykspihlajan pitoisuutta korkeampi. Pitkällä aikavälillä kuparipitoisuudet ovat merkittävästi vähentyneet Kokkolassa. Kuparipitoisuuksille ei ole asetettu raja, ohje tai tavoitearvoja. Kuparin taustapitoisuus Ilmatieteen laitoksen Ähtärin mittausasemalla vuonna 2010 oli 0,48 ng/m 3. Kuva 28. Kuparin vuosikeskipitoisuudet (ng/m 3 ) Kokkolassa.

28 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Rauta (Fe) Raudan ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Puhdas kiinteä rauta on hopeanvalkoista, pehmeätä ja sitkeätä metallia, jota on helppo työstää sekä kylmänä että kuumana. Se on erittäin reaktiokykyinen kosteassa ilmassa, mikä johtaa nopeaan ruostumiseen, mutta kuivassa ilmassa se on suhteellisen hyvin säilyvä. Rauta liukenee laimeiden happojen vaikutuksesta, jolloin vapautuu vetyä, typpihappoon liuetessa syntyy kuitenkin typpioksideja. Rautaa esiintyy maapallolla neljänneksi eniten kaikista alkuaineista. Kaikista malmeista, joita louhitaan, on rautamalmin osuus noin 90 %. Tärkeimmät rautamineraalit ovat magnetiitti, hematiitti, rautakarbonaatti, sideriitti sekä pyriitti. Rauta on ihmiselle välttämätön hivenaine ja sitä saadaan suurimmaksi osaksi ravinnon kautta. Raudan mahdollisista haitallisista terveysvaikutuksista ihmiseen ei ole selvää osoitusta. Vuoden 1998/1999 Kokkolan yhdyskuntailman metalliselvityksen perusteella Kokkolan ilmassa olevan raudan määrästä (massasta) keskimäärin vain 20 % on sitoutuneena alle 10 µm:n hiukkasiin (PM 10 ). Hiukkaskokojakauma tukee myös päätelmää, että pääosa ilman raudasta Kokkolassa tulee luontoperäisistä lähteistä Rautapäästöt ilmaan Rautaa joutuu ilmaan pääasiallisesti rauta ja terästeollisuudesta sekä maasta tuulen nostattaman pölyn mukana. Maaperän sisältämän korkean rautapitoisuuden vuoksi, tuulen maasta nostattama pöly onkin ehkä merkittävin ilman rautapitoisuuksiin vaikuttava tekijä. Kokkolassa raportoidut rautapäästöt ilmaan tulevat Boliden Kokkola Oy:n sinkkitehtaalta, jonka rautapäästö ilmaan vuonna 2010 oli 164 kg. Raudan kokonaispäästö Suomessa vuonna 2010 oli kg. Suomessa oli vuonna 2010 vain 10 pistelähdettä, joiden rautapäästöt mitattiin ja raportoitiin. Suomen suurin raudan päästölähde vuonna 2010 oli Ruukki Metals Oy:n Raahen terästehdas, jonka rautapäästö ilmaan oli 318 kg. Kokkola 16 % Kuva 29. Kokkolan laitosten rautapäästöjen osuus koko Suomen pistelähteiden (10 kpl) rautapäästöistä ilmaan vuonna Muu Suomi 84 %

29 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Rautapäästöt ilmaan Kokkolassa ovat vuoden 2004 päästöhuippua lukuun ottamatta laskeneet tasaisesti (kuva 30) kg/vuosi Kuva 30. Rautapäästöt ilmaan Kokkolassa vuosina (kg/vuosi) Rautapitoisuudet Kokkolan ilmassa Vuodenaikavaihtelu vaikuttaa merkittävästi rautapitoisuuksiin Kokkolassa. Rautapitoisuudet olivat selvästi korkeampia Kokkolan keskustassa kuin Ykspihlajassa (kuva 31). Korkeimmat rautapitoisuudet mitattiin Kokkolan keskustassa viikoilla ( ), jolloin kuparipitoisuus oli 504 ng/m 3. Korkein pitoisuus Ykspihlajassa oli 92 ng/m 3, joka mitattiin myös viikoilla ( ). Korkeimmat rautapitoisuudet osuvat siten kevätpölykaudelle ja rautapitoisuudet seuraavat hyvin paljon PM 10 hiukkasten pitoisuusvaihteluita. Näin ollen pääosa Kokkolan ilmassa olevasta raudasta on peräisin maaperästä ja muista luonnonlähteistä, jotka tieliikenne ja tuuli nostattavat ilmaan. Suuremmasta tieliikennemäärästä johtuen rautapitoisuudet ovat selvästi korkeammat keskustassa kuin Ykspihlajassa.

30 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Ykspihlaja Keskusta 400 ng/m Viikot Kuva 31. Rautapitoisuuden vaihtelu Kokkolassa vuonna Rautapitoisuudet on määritetty kahden viikon välein keräämällä näyte koko jaksolta. Raudan vuoden 2010 vuosikeskipitoisuus Ykspihlajassa oli 44 ng/m 3 ja keskustassa 158 ng/m 3 (kuva 32). Rautapitoisuus laski keskustassa hieman vuoden 2003/2004 selvityksestä, mutta oli selvästi Ykspihlajan pitoisuutta korkeampi. Pitkällä aikavälillä rautapitoisuudet ovat vähentyneet Kokkolassa. Rautapitoisuuksille ei ole asetettu raja, ohje tai tavoitearvoja. Raudan taustapitoisuus Ilmatieteen laitoksen Ähtärin mittausasemalla vuonna 2010 oli 36 ng/m 3, joten Ykspihlajan rautapitoisuudet ovat vain vähän korkeammat kuin taustapitoisuus. Kuva 32. Raudan vuosikeskipitoisuudet (ng/m 3 ) Kokkolassa.

31 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Nikkeli (Ni) Nikkelin ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Nikkeli on hopeanvalkoinen, kova metalli, joka esiintyy pääasiassa kaksiarvoisena sekä orgaanisissa että epäorgaanisissa yhdisteissä. Osa nikkeliyhdisteistä liukenee veteen ja osa on käytännöllisesti katsottuna täysin veteen liukenemattomia. Nikkeliä esiintyy yleisesti maaperässä ja sitä on rikastuneena raakaöljyyn. Suuri osa nikkelistä käytetään teräksen ja muiden metallisekoitteiden tuotannossa. Nikkeliä käytetään myös kolikoissa ja katalyyttinä. Nikkeli on jossain määrin tarpeellinen hivenaine ihmisten ja joidenkin eläinten sekä kasvien aineenvaihdunnalle ja entsyymitoiminnalle sekä joidenkin mikro organismien kasvutoiminnalle. Kokonaisaltistumisessa nikkelille ruoan osuus on paljon suurempi kuin juomaveden tai ilman. Hengitysteiden kautta tapahtuva altistuminen on kuitenkin kaikkein haitallisinta. Esimerkiksi tupakoitsijan keuhkoannos on monikymmenkertainen tupakoimattomaan henkilöön verrattuna. Pitkäaikainen altistuminen nikkeliyhdisteille lisää sairastumisriskiä keuhkojen ja nenän syöpään. Suuret pitoisuudet erityisesti nikkelikarbonyyliä voivat aiheuttaa äkillisen myrkytyksen. Koe eläimillä tehdyissä hengitystiealtistuksissa nikkelimetalli ja monet sen yhdisteet ovat lisänneet keuhkosyövän esiintyvyyttä. Nikkeliyhdisteet luokitellaan kansainvälisesti ryhmään 1, eli ne ovat tunnettuja syövän aiheuttajia. Nikkelimetalli taas kuuluu ryhmään 2B, joten se on mahdollinen syövän aiheuttaja ihmisessä. Vuoden 1998/1999 Kokkolan yhdyskuntailman metalliselvityksen perusteella Kokkolan ilmassa olevan nikkelin kokonaismäärästä (massasta) keskimäärin hieman alle 50 % on sitoutuneena alle 10 µm:n hiukkasiin (PM 10 ) Nikkelipäästöt ilmaan Nikkeliä vapautuu ilmaan öljyn ja kivihiilen poltosta, kaivos ja metalliteollisuuden päästöistä sekä liikenteen pakokaasuista. Ulkoilman pääasiallinen nikkeliyhdiste on nikkelisulfaatti. Liukenematon leijuva tuhka, jota muodostuu sekä öljyn että hiilen poltossa, sisältää nikkelioksideja ja monimutkaisia metallioksideja. Kokkolassa nikkelipäästöt ilmaan tulevat pääasiassa OMG Kokkola Chemicals Oy:n kobolttipulvereita ja kemikaaleja valmistavalta tehtaalta. Laitoksen nikkelipäästö ilmaan oli 245 kg vuonna Myös Kokkolan energiantuotantolaitosten toiminnasta vapautuu pieniä määriä nikkeliä ilmaan. Nikkelipäästö ilmaan vuonna 2010 oli Kokkolassa 258 kg, kun nikkelin kokonaispäästö oli Suomessa kg. Suomessa oli 140 pistelähdettä, joiden nikkelipäästöjä mitattiin ja raportoitiin vuonna Suomen suurin nikkelin päästölähde vuonna 2010 oli Norilsk Nickel Harjavalta Oy:n tehdas, jonka nikkelipäästö ilmaan oli kg.

32 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Kokkola 3 % Kuva 33. Kokkolan laitosten nikkelipäästöjen osuus kaikkien Suomen pistelähteiden (140 kpl) nikkelipäästöistä ilmaan vuonna Muu Suomi 97 % Nikkelipäästöjen määrä ilmaan on Kokkolassa vaihdellut voimakkaasti. Viimeisten kolmen vuoden ajan nikkelin päästömäärät ovat olleet kuitenkin selvästi 2000 luvun vaihteen päästömääriä pienempi (kuva 34) kg/vuosi Kuva 34. Nikkelipäästöt ilmaan Kokkolassa vuosina (kg/vuosi) Nikkelipitoisuudet Kokkolan ilmassa Nikkelipitoisuudet vaihtelivat varsin paljon, mutta niissä ei havaittu olennaisia muutoksia vuodenaikojen välillä (kuva 35). Korkeimmat nikkelipitoisuudet mitattiin Ykspihlajassa viikoilla ( ), jolloin nikkelipitoisuus oli 2,18 ng/m 3. Korkein pitoisuus keskustassa oli 1,78 ng/m 3, joka mitattiin viikoilla 5 6 ( ). Korkeimmat kahden viikon pitoisuudet olivat selvästi alle nikkelin vuosikeskipitoisuudelle asetetun tavoitearvon, joka on 20 ng/m 3. Pitoisuudet alittivat myös nikkelille asetetun alemman arviointikynnyksen, joka on 10 ng/m 3.

33 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa ,0 2,5 Ykspihlaja Keskusta 2,0 ng/m3 1,5 1,0 0,5 0, Viikot Kuva 35. Nikkelipitoisuuden vaihtelu Kokkolassa vuonna Nikkelipitoisuudet on määritetty kahden viikon välein keräämällä näyte koko jaksolta. Nikkelin vuoden 2010 vuosikeskipitoisuus Ykspihlajassa oli 1,1 ng/m 3 ja keskustassa 0,7 ng/m 3 (kuva 36). Nikkelipitoisuudet ovat Kokkolassa laskeneet tasaisesti. Vuosikeskipitoisuus on niin Ykspihlajassa kuin keskustassakin reilusti alle nikkelille asetetun tavoitearvon (20 ng/m 3 ) sekä myös selvästi alle alemman arviointikynnyksen (10 ng/m 3 ). Nikkelin taustapitoisuus Ilmatieteen laitoksen Ähtärin mittausasemalla vuonna 2010 oli 0,37 ng/m 3. Tavoitearvo, 20 ng/m 3 Ylempi arviointikynnys, 14 ng/m 3 Alempi arviointikynnys, 10 ng/m 3 Kuva 36. Nikkelin vuosikeskipitoisuudet (ng/m 3 ) Kokkolassa.

34 Metallit Kokkolan yhdyskuntailman hiukkasissa Lyijy (Pb) Lyijyn ominaisuudet, esiintyminen ja terveysvaikutukset Lyijy on sinertävä tai tuhkanharmaa pehmeä metalli, jota esiintyy luonnossa neljänä eri isotooppina. Orgaanisia lyijy yhdisteitä, kuten tetraetyyli ja tetrametyylilyijyä käytettiin aiemmin laajasti polttoaineiden lisäaineena. Ne ovat värittömiä nesteitä, jotka höyrystyvät heikommin kuin useimmat bensiinin ainesosat. Lyijy on haitallinen kasveille, eläimille ja ihmisille, etenkin ionisessa muodossa tai organo yhdisteinä (esim. lyijytetraetyyli). Kasveille lyijy voi kuitenkin toimia pieninä pitoisuuksina myös hivenaineena stimuloiden kasvua. Altistuminen voi tapahtua joko ravintoketjun kautta tai hengittämällä lyijypitoista pölyä. Ihmisen saama lyijykuormitus on suurimmaksi osaksi peräisin ravinnosta. Lyijy imeytyy ruoansulatuskanavasta huonosti, kun taas imeytyminen hengitysteitse on suhteellisen tehokasta, jopa % sisään hengitetystä lyijystä imeytyy ihmiseen. Lyijyn poistuminen elimistöstä on erittäin hidasta, sillä kerta annoksen jälkeen lyijyn määrän väheneminen puoleen kestää noin 10 vuotta. Lyijy kertyy erityisesti luustoon, sisäelimiin ja keskushermostoon. Hermoston, luuytimen ja munuaisten toiminnoissa voi havaita muutoksia sekä punasolujen ikä lyhenee lyijyn vaikutuksesta. Voimakkaassa altistuksessa hemoglobiinin muodostus vähenee, mikä aiheuttaa anemiaa. Lapset ovat aikuisia herkempiä lyijyn haitallisille vaikutuksille. Lyijy läpäisee myös istukan ja näin ollen sikiön veren lyijypitoisuus on suunnilleen sama kuin äidillä. Vuoden 1998/1999 Kokkolan yhdyskuntailman metalliselvityksen perusteella Kokkolan ilmassa olevan lyijyn kokonaismäärästä (massasta) keskimäärin 45 % on sitoutuneena alle 10 µm:n hiukkasiin (PM 10 ) Lyijypäästöt ilmaan Suurin osa ilmaan joutuvista lyijypäästöistä oli aiemmin peräisin bensiinikäyttöisten autojen pakokaasuista, kunnes lyijytön bensiini otettiin yleisesti käyttöön vuonna Nykyisin lyijyn päästölähteitä ovat esim. jätteenpoltto, raudan ja teräksen tuotanto sekä hiilen poltto. Kokkolassa lyijypäästöt ilmaan tulee Boliden Kokkola Oy:n sinkkitehtaalta sekä Kokkolan Voima Oy:n ja Oy Kokkola Power Ab:n energiantuotantolaitoksilta. Lyijypäästö ilmaan vuonna 2010 oli Kokkolassa 40 kg, kun lyijyn kokonaispäästö oli Suomessa kg. Suomessa oli 129 pistelähdettä, joiden nikkelipäästöjä mitattiin ja raportoitiin vuonna Suomen suurin lyijyn päästölähde vuonna 2010 oli Ruukki Metals Oy:n Raahen terästehdas, jonka lyijypäästö ilmaan oli kg.