Esko Rossi Oy

Transkriptio

1 PILAANTUNEIDEN MAA-ALUEIDEN AIHEUTTAMIEN RISKIEN ARVIOINTI RISKINARVIOINTIPROSESSIN KULKU JA SISÄLTÖ Riskien arvioinnin tavoitteena on tuottaa tietoa alueen kunnostustarpeen, kunnostuksen kiireellisyyden sekä kunnostuksen laajuuden tai tason sekä eri kunnostusmenetelmien tehokkuuden määrittämistä varten. Riskinarvioinnin tulee liittyä alueen tutkimuksiin ja kunnostuksen suunnitteluun. Kun riskinarvioinnissa käytettävät menetelmät ratkaistaan aikaisessa vaiheessa, voidaan lähtötietojen tarve ottaa huomioon tutkimuksia suunniteltaessa. Lisäksi alustava riskinarviointi auttaa suuntaamaan tutkimukset oleellisimpiin suuntiin tai ympäristön elementteihin. Pitkään ja monipuoliseen kokemukseen perustuen on kehitetty käytännön hankkeisiin luontevasti soveltuva riskinarvioinnin menettelytapa. Tehokkaimmillaan riskinarviointi etenee vaiheittain siten, että edeltävän vaiheen tulokset ohjaavat painotusta seuraavassa vaiheessa. Riskinarviointiprosessin vaiheet ovat: 1. Alueen yleiskuvaus (ns. käsitteellinen malli), jonka perusteella varsinainen riskinarviointi kohdennetaan lähtötietojen määrittäminen, pilaantumisen aiheuttaneet toiminnot, alueella käsitellyt tai sinne sijoitetut kemikaalit, arvio pilaantuneen alueen laajuudesta, arvio pilaantuneisuuden laadusta, pinta- ja pohjavesisuhteet, maankäyttötilanne, ekologisesti herkät kohteet (lajit, eliöyhteisöt), alustava arvio kulkeutumisesta ja altistumisesta sekä vaarojen tunnistaminen ja kuvaus. 2. Haitta-aineiden ominaisuuksien määrittäminen esiintymismuodot, myrkyllisyys ihmiselle (kohdereseptorit, sallitut päiväsaannit, karsinogeenisuustiedot), ekotoksisuus, eri haitta-aineiden yhteisvaikutukset, kulkeutumisominaisuudet, muuntuminen ja hajoaminen, biokertymisominaisuudet sekä alustava vertailu. Postiosoite Puhelin Faksi Sähköposti ALV rek. Kuokkasenmutka erossi@ co.jyu.fi LY Jyväskylä K-Rek.no:

2 2 3. Kulkeutumisen arviointi alueen vesitalous (pinta- ja pohjavesivirtaukset, imeyntä), maaperän ominaisuudet (esim. raekoko, orgaanisen hiilen määrä, ph), eroosion arviointi, haihtumisen arviointi, ravintoketjutarkastelut ja alueen käytön vaikutukset. 4. Altistuvien kohteiden ja altistusreittien määrittäminen esim. lapset, aikuiset, työntekijät jne. suora altistus, pinta- tai pohjaveden käyttö, hengitys, ravintokasvit jne. vesieliöt, maaperäeliöt, selkärankaiset maaeläimet, kasvillisuus jne. nykytilanne ja mahdolliset muutokset Edellä kuvattujen vaiheiden tuloksista muodostetaan ns. käsitteellinen malli, joka sisältää yleiskuvauksen kohteesta ja pilaantuneisuudesta sekä kulkeutumis- ja altistumisreiteistä ja altistumisen kohteista. Käsitteelliseen malliin sisältyy yleensä mm. leikkauskaavioita sekä kaavio kulkeutumis- ja altistumisreiteistä ja niiden suhteellisesta merkityksestä. 5. Lisätutkimukset (tarvittaessa) tutkimusalueen ositus tilastollisesti harhatonta näytteenottoa varten, näytteenottotarve ympäristön eri elementeistä, näytemäärätarpeen arviointi likaantumisen mahdollisen jakautumisen ja vaihtelun perusteella, tutkimusmenetelmät, -testit ja analyysivalikoima, kulkeutumistarkasteluja varten tarvittavat ympäristömuuttujat ja tutkimusten toteuttaminen. 6. Kuvaileva riskin arviointi esim. vertailu viitearvoihin, tärkeimmät haitta-aineet, tärkeimmät kulkeutumisreitit, tärkeimmät altistujat, arvio terveydellisten tai ekologisten haittojen mahdollisuudesta kohderyhmittäin, riskien ajalliset ulottuvuudet sekä kvantitatiivisen riskianalyysin tarve ja laajuus. 7. Kvantitatiivinen riskianalyysi 8. Epävarmuustarkastelut

3 3 Kvantitatiivinen riskianalyysi tehdään kuvailevan riskinarvioinnin perusteella tärkeimmiksi todetuille aineille. Analyysi käsittää kulkeutumisen laskennan ympäristön eri elementeille, altistumislaskelmat eri reiteille ja vaikutuslaskelman. Laskelmat tehdään ensin deterministisesti jolloin tulokseksi saadaan piste-estimaatteja. Tärkeimmiksi todetuille tilanteille tehdään tarvittaessa stokastinen analyysi, jolloin tulokseksi saadaan tilastollisia suureita. Varsinainen kvantitatiivinen riskianalyysi voidaan jättää pois, jos aikaisempien vaiheiden arviointi osoittaa riskien olevan niin pieniä, että niiden tarkempi analysointi ei ole tarpeen. Epävarmuustarkastelut käsittävät arviointiprosessin kaikki vaiheet. Epävarmuutta aiheuttavia tekijöitä ovat esimerkiksi vähäinen aineisto, luonnossa esiintyvä muuntelu, mittausepätarkkuudet sekä käytettyjen mallien soveltuvuus kohteeseen. Riskianalyysin jälkeen seuraa riskien hyväksyttävyyden tarkastelu, joka on varsinaisesti alueen haltijan tai valvontaviranomaisen tehtävä. Riskianalyysissä tuotetaan päätöksenteossa tarvittavaa perustietoa. RISKINARVIOINNISSA KÄYTETTÄVÄT MENETELMÄT Lähtötietojen kokoamisessa ja vaarojen tunnistamisessa käytetään apuna tätä tarkoitusta varten laadittuja tarkistuslistoja. Kuvaileva riskinarviointi tehdään yleensä vertaamalla käytettävissä olevia pitoisuustietoja kirjallisuudessa esitettyihin haitallisiksi todettuihin pitoisuuksiin tai ohje-/raja-arvoihin. Erityisesti ekologisten riskien arviointia varten voi olla tarpeen tehdä laboratoriossa biologisia testejä (esim. valobakteeri-, vesikirppu- ja matotestit). Ekologisesti herkkien tai arvokkaiden kohteiden tunnistaminen voi edellyttää myös lajistokartoituksia. Ajan myötä mahdollisesti tapahtuvien muutosten tunnistamisessa ja kuvaamisessa käytetään tarpeen mukaan hyväksi riskianalyysin erikoismenetelmiä kuten vika- ja tapahtumapuuanalyysejä. Kvantitatiivista riskin arviointia varten käytettävissämme on useita eritasoisia ja erilaisiin kohteisiin soveltuvia laskentamalleja. Osa malleista ja laskentarutiineista on eri tutkimushankkeiden yhteydessä itse kehitettyjä, osa kaupallisia ja osa julkisia ohjelmistoja. Malleja tarvitaan esimerkiksi seuraavien tapahtumien laskentaan: suotautuminen ja pintavalunta, haihtuminen, kulkeutuminen maaperän vedellä kyllästymättömässä kerroksessa, kulkeutuminen pohjavesikerroksessa, leviäminen ilmassa, pintavesiin muodostuvat pitoisuudet, kulkeutuminen ravintoketjuissa, kemiallisen ja biologisen hajoamisen vaikutus, altistuksen ja vaikutusten laskenta sekä stokastinen epävarmuusanalyysi.

4 4 Mallilaskelmia käyttäen voidaan arvioida tarkemmin mm. eri ympäristöelementtien pitoisuuksia ajan funktiona. Aikamittakaavan selvittäminen on tärkeää, koska haitta-aineissa voi olla luonnossa hajoamattomia tai hitaasti hajoavia aineita ja riskin suuruus ja kohdistuminen voi muuttua oleellisesti ajan kuluessa.. Esimerkiksi pohjavesiriskin arvioinnissa on tärkeää tuntea haitta-aineen liikkuminen kyllästymättömässä kerroksessa (kuva 1). Lisäksi syvyyssuuntaisen jakauman laskennallinen arviointi auttaa näytteenoton syvyyssuuntaisessa kohdentamisessa 0 Pitoisuus g/kg -0,0001 0,0001 0,0003 0,0005 0,0007 0,0009 0,0011 0,0013 Syvyys m -0,5-1 -1,5-2 -2,5-3 -3,5 Nykytila 40 a kuluttua 200 a kuluttua Kuva 1. Esimerkki arseenin syvyyssuuntaisen pitoisuusjakauman muutoksesta ajan suhteen. Laskentamallit ovat riskinarvioinnin apuvälineitä ja on tärkeää, että käyttäjä tuntee mallien algoritmit ja rajoitteet. Käytettävien laskentamenetelmien ja -mallien valinta tehdään kohteesta kerättävien tietojen perusteella. Esimerkiksi ns. fugasiteettimalli on helppokäyttöinen, mutta sen soveltuvuus on Suomen olosuhteissa rajoitettua. Numeerisilla malleilla voidaan kuvata ympäristössä esiintyviä tapahtumia tarkimmin, mutta niiden käyttö on suhteellisen työlästä lähtötietojen monipuolisuuden takia. Kvantitatiivisissa laskelmissa käytämme tarvittaessa stokastista simulointia (Monte Carlo) lähtötietoihin sisältyvän epävarmuuden hallitsemiseksi. Muilta osin epävarmuutta arvioidaan lähinnä asiantuntijanäkemykseen ja herkkyystarkasteluihin perustuen. Stokastisen analyysin tulokset esitetään todennäköisyysjakaumina ja tilastollisina suureina (kuva 2). Jakaumien perusteella voidaan määrittää esimerkiksi todennäköisyys sille, että riski on suurempi kuin asetettu tavoitetaso.

5 5 Forecast: Risk Trials Frequency Chart 359 Outliers,024 34,018 25,5,012 17,006 8,5, ,0E+0 7,5E-4 1,5E-3 2,3E-3 3,0E-3 Certainty is 95,21% from 1,9E-4 to +Infinity Kuva 2. Stokastisen analyysin tuloksena saatu syöpäriskin todennäköisyysjakauma. Todennäköisyyslaskelmien tuloksia voidaan esittää ympäristöelementtien pitoisuuksille, eri altistusreiteille, eri kohderyhmille sekä puhdistuksen tavoitetasolle. Näitä tuloksia käyttäen varmistetaan, että toimenpidepäätöksiä tehtäessä tunnetaan riskinarvioinnin epävarmuustekijät ja tarvittaessa epävarmuutta voidaan vähentää hankkimalla tarkempia tietoja riskinarvioinnin perustaksi.