eer,: :.. ;,,,,,-,., Fil.lis. Juho Hyyppa Geologian tutkimuskeskus Helsinki MITEN SORANOTTO VAIKUTTAA POHJAVEDEN LAATUUN

Transkriptio

1 ;, Fil.lis. Juho Hyyppa Geologian tutkimuskeskus Helsinki I p......,,,-,>., '.... i :. QS3G eer,: :.. ;,,,,,-,., *. 1 '. ' 2 :.,-'t,a,.,,..-.., rr-n, ; y.; i!.,,!:,.,,~,.,~',.~aj< [;//5k}:-.i,;;..;i;'( (2. ck A c---- >r\31;3 MITEN SORANOTTO VAIKUTTAA POHJAVEDEN LAATUUN 1. Johdanto Merkittavat pohjavesi- sekii sora- ja hiekkaesiintymat ovat samoissa geologisissa mu~dostumissa, jotka eivat ole jakau- tuneet tasaisesti m aam eri osiin. Lisaksi siella missa tarvitaan eniten vettii on myos soran tarve suurin. Nama keskenaiin sidoksissa olevat luonnonvarat poikkeavat tois is- taan kuitenkin siina, ettki pohjavesi on painvastoin kuin sora- ja hiekkaesiintymat uusiutuva luonnonvara. Toisaalta soranotto vaikuttaa aina pohjaveden muodostumisolosuhteisiin ja joskus varmasti myos sen virtausolosuhteisiin, mutta poh- javedenotto siniinsa ei haittaa, vaan pikemminkin lisaa soran- ottomahdollisuuksia, mikali ei oteta huomioon pohjavedenot- toon liittyvia suojelukysymyksia. Koska seka pohjavesi etta sora ja hiekka ovat yhteiskunnalle tarkeita, jopa valttamattomia luonnon~aroja, olisi luonnol- lista, etta soranoton vaikutukset pohjaveden maaraan ja laa- tuun tunnettaisiin maamme olosuhteissa yksityiskohtaisesti. Valitettavasti tilanne ei ole maassamme sellainen. Myos ul- komailta on saatavissa niukasti sellaista tietoa, jota voi- taisiin soveltaa tiialla kyseiseen probleemaan. Seuraavassa esityksessa tarkastellaan pohjaveden muodostumis- ta ja laatua maamme olosuhteissa seka arvioidaan teoreetti- sesti soranoton vaikutusta pohjaveden laatuun. Lisaksi kasi- tellaan lyhyesti Ruotsissa Ursja-projektissa saatuja tutki- mustuloksia ja Geologian tutkimuskeskuksen aineistosta poi- mittuja analyysituloksia, jotka ovat olleet kaytossa suunni- teltaessa Geologian tutkimuskeskuksen, tie- ja vesirakennus-. hallituksen, vesihallituksen ja ymparistoministerion yhteis- tyoprojektia "Maa-aineksen oton vaikutus pohjaveteen".

2 . 2. Pohjaveden kemiallisen koostumuksen muodostumisesta ja maaperan eri vesivyohykkeiden vaikutus siihen 2.1 Sadevesi Pyrittaessa tarkastelemaan teoreettisesti soranoton vaikutusta pohjaveden laatuun on aluksi kasiteltava pohjaveden laatuun yleisesti vaikuttavia tekijoita. Kun maamme ilmastollisissa olosuhteissa vuotuinen sadanta on suurempi kuin haihdunta, on lumen ja sadeveden sisaltamilla aineksilla merkittava osuus pohjaveden kemiallisen koostumuksen muotoutumiseen. Liuenneiden aineiden kokonaismaaraa kuvaava sahkonjohtavuus oli maamme sadevesissa vesihallituksen vuosina suorittamien tutkimuksien mukaan 1,7-4,8 m~m-' (Jarvinen, Haapala 1980). Geologian tutkimuskeskuksen sora- ja hiekkaesiintymien lahde- j a kaivovesista (534 naytetta) ottamien naytteiden sahkonjohtavuus oli keskimaarin 13,2 m~m-l. Edella mainittuja sahk6njohtavuuden arvoja vertailtaessa on otettava huomioon, etta maamme olosuhteissa sade- ja sulamisvesien imeytyminen maaperaiin ja suotautuminen pohjavedeksi tapahtuu suureksi osaksi heti lumen sulamisen j alkeen j a syksylla ennen maan routaantumista. Kesalla taas, kun kokonaishaihdunta on suuri, vesiliuokset vakevoityvat, joten nimenomaan syksyn ensimmaiset runsaat sadevedet saattavat sisaltaa normaalia paljon enemman liuenneita suoloja suotautuessaan maaperaan pohjavedeksi. Maaperassa taytyy kuitenkin tapahtua kemiallisia reaktioita, jotka muuttavat 'viela enemman tai vahemman sadeveden kemiallista koostumusta. Kuvassa 1 on- esitetty maaperan vesivyohykkeet, joiden lapi sadeveden imeytyminen ja suotautuminen pohjavedeksi tapahtuu. Jokaisen vesihyohykkeen vaikutusta pohjaveden laatuun ja samalla pohjaveden suojeluun kasitellaan seuraavassa omana lukunaan.

3 KUVA 1. Vesivyohykkeet karkearakeisessa maaperassa.

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18 lammikosta liukenevat epapuhtaudet voivat pohjaveden virtausmallien mukaan virrata nimenomaan lahella lammikkoa tietylla varsin kapealla syvyysvalilla. 3. Esitutkimuksen havaintoja Suunniteltaessa yhteistyoprojektia "Maa-aineksen oton vaikutus pohjaveteen" on pyritty keraamaan jo olemassa olevien aineistojen analyysituloksia, vaikkakin naytteet niihin on otettu muita tarkoituksia varten ja sen vuoksi niista puuttuu nyt kaynnistyneelle projektille tarkeita taustatietoja. Taulukossa 2 on esitetty Geologian tutkimuskeskuksen vuosina keraamasta aineistosta Etela-Suomen kapeista harjuista otettujen lahde- ja kaivovesinaytteiden analyysituloksien mediaanipitoisuuksia. Jalkeenpain suoritetun karttatulkinnan avulla kyseiset naytteet on ryhmitelty siina kahteen luokkaan: soranottoalueiden ja soranoton suhteen luonnontilaisten harjujen vesinaytteet. Samassa taulukossa on myos vuoden 1983 huhtikuun lopulla paaasiassa Salpausselan alueelta (Vihti-Hausjarvi) otettujen pohjavesinaytteiden vastaavat mediaanipitoisuudet. Tassa naytteenotossa tehtiin havainnot soranottoalueista paikan paalla. Kyseisessa taulukossa on lisaksi vertailuaineistona koko maan sora- ja hiekka-alueiden maaperasta peraisin olevien pohjavesinaytteiden (n = 534) analyysituloksien mediaaniarvot. Kummankin nayteaineiston analyysitulokset osoittavat sorakuoppia sisaltavien muodostumien lahde- ja kaivovesinaytteissa olevan liuenneita aineita enemman kuin ainakin soranoton suhteen luonnontilassa olevien muodostumien vastaavissa naytteissa, koska niiden sahkonjohtavuuden mediaaniarvot olivat 30 % suurempia kuin vertailuryhmien naytteiden. Vuosien nayteaineistossa vertailuryhmien paakomponenteista kloridipitoisuuksien mediaaniarvot poikkesivat suhteellisesti eniten

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33