Maaperänäytteenotto Jani Lepistö

Transkriptio

1 Image size: 7,94 cm x 25,4 cm Maaperänäytteenotto Jani Lepistö

2 RAMBOLL GROUP Perustettu Tanskassa 1945 Yli asiantuntijaa 190 toimistossa 24 maassa Päämarkkina-alueet: Pohjois-Eurooppa, Intia, Venäjä ja Lähi- Itä Liikevaihto 636 M (2007)

3 RAMBOLL FINLAND OY Perustettu vuonna 1962 Vuonna 2008 yli 1300 työntekijää 21 aluetoimistossa Liikevaihto 87 M (2008) (+26%)

4 ORGANISAATIO Espoo - Helsinki - Hollola - Jyväskylä - Kokkola - Kouvola - Kuopio - Lahti - Lappeenranta - Luopioinen - Mikkeli - Oulu - Pori - Savonlinna - Seinäjoki - Tammisaari - Tampere - Tornio - Turku - Vantaa - Varkaus INFRA Länsi 270 INFRA Itä 270 VESI JA YMPÄRISTÖ 270 TALO 150 TEOLLISUUS JA ENERGIA 120 MANAGEMENT CONSULTING Mikko Leppänen Jarkko Niittymäki Pentti Manninen Ismo Tawast Petri Lakka Mikko Wennberg TOIMITUS- JOHTAJA Markku Moilanen Talous ja ICT HR Laatu Laki Viestintä Merja Saurus Markku Sahi Kari Melander Jussi Tervahauta Anne Pajari

5 ORGANISAATIO YKSIKÖN PÄÄLLIKKÖ Jani Lepistö Jätehuolto- ja Georyhmä Ismo Läspä (13 henkilöä) Maastoryhmä Anssi Haimilahti (20 henkilöä) Nathan Gaasenbeek Tero Halmelahti Anna Kaartokallio Jyrki Kallonen Tatu Karlakari Hannu Kilponen Minna Koivula Jukka Kotakorpi Esko Kääriäinen Veli-Matti Linna Ville Nikkilä Satu Orho Tapani Andelin Timo Eronen James Fraser Jorma Hannula Kyösti Honkanen Raimo Kallonen Juha Komulainen Aleksandr Korobeinikov Esa Kääriä Topias Manninen Petri Pehkonen Martti Rajala Antti Rappumäki Antti Rehula Hannu Saarinen Jouni Siipola Lauri Turunen Alpo Toivola Toni Vainikka

6 Sisältö Näytteenoton tavoitteet Maaperä Haitta-aineet Pilaantunut maa-aines Näytteenottotilanteet Työhön osallistuvat tekijät ja ohjaavat normit Tutkimuksen suunnittelu Näytteenottovälineet Näytteenottovälineiden valinta Laadunvarmistus näytteenotossa BONUS - KENTTÄMITTARIT

7 Näytteenoton tavoitteet Näytteenoton tarkoitus Kuvata suurempaa populaatiota Edustavuus Luoda tietoa tutkimusta varten Näytteenotto on aina osa jotakin suurempaa kokonaisuutta

8 Tutkimusketju Tilaus / Tarve saada tietoa Tutkimuksen suunnittelu Näytteenotto Analysointi Tulosten tulkinta Johtopäätökset

9 Maaperätutkimus Maaperän pilaantuneisuus selvitykset Pilaantuneen maaperän kunnostaminen Ympäristöselvitykset Riskinarviointi Geotutkimus

10 Maalajit Hienorakeiset maalajit (savi, siltti) Raekoko alle 0,06 mm Huonosti vettä läpäisevää Karkearakeiset maalajit (hiekka, sora) Raekoko yli 0,06 mm Hyvin vettä läpäisevää Moreenimaalajit Yleisin Suomessa Sekarakeinen Huono vedenläpäisevyys Eloperäiset maalajit Turve ja Humus

11 Water Water Water Water Gravel Sand Silt Clay 2 minutes 2 hours 200 days 200 years

12 Maaperä Maaperässä on Kiinteää ainesta Vettä Ilmaa Pore gas Pore water Soil particles Ground water table

13 Pohjavesi

14 Pohjavesi

15 Haitta-aineet Orgaaniset Epäorgaaniset Neste / Kiinteä Haihtuva / Haihtumaton Muut ominaisuudet

16 Päästölähteet Teollisuus Onnettomuudet Polttoaineen jakelu Tahallinen, muut vahingot

17 Kulkeutuminen Aineen kemiallinen koostumus Reagointi ympäristöön Esiintymismuoto Sitoutuminen Maaperä Kiinteä Vesi Ilma

18 VNa 214/2007 Ennen käytetty ns. SAMASE ohje- ja raja-arvoja Astui voimaan Arvioidaan maaperän pilaantuneisuutta GOOGLE VNA 214/2007 Enemmän tutkimustietoa taustalla Selvitetty ekologisten - sekä terveysriskien avulla Myös pohjavesi on huomioitu Säädetty kynnysarvo, alempi ohjearvo ja ylempi ohjearvo

19 SAMASE Vna 214/2007 ohjearvo raja-arvo luontainen kynnys alempi- ylempitausta-arvo arvo ohjearvo maaperälle ohjearvo mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Metallit Arseeni (As) (p) (1-25) Elohopea (Hg) 0,2 5 0,005 (< 0,005-0,05) 0,5 2 5 Kadmium (Cd) 0,5 10 0,03 (0,01-0,15) Kromi (Cr) (6-170) Kupari (Cu) (5-110) Lyijy (Pb) (0,1-5) Nikkeli (Ni) (3-100) Sinkki (Zn) (8-110) Aromaattiset ja Polyaromaattiset yhdisteet Bentseeni (p) 0,5 25 0,02 0,2 1 Ksyleeni (p) 0, Tolueeni (p) Naftaleeni PAH yhteensä Klooriyhdisteet Tetrakloorieteeni (p) 0,5 4 0,01 0,5 2 PCDD -yhdisteet 0, ,0005 0, ,0001 0,0015 Muut orgaaniset yhdisteet Bensiinijakeet (C5-C10) Keskitisleet (C10-C21) Raskaat öljyjakeet (C21-C40) Öljyjakeet (>C10-C40 ) 300

20 VNa 214/2007 Maaperän pilaantuneisuus on arvioitava, jos yhden tai useamman haitallisen aineen pitoisuus maaperässä ylittää kynnysarvon. Alueilla, joilla taustapitoisuus on kynnysarvoa korkeampi, arviointikynnyksenä pidetään taustapitoisuutta Riskinarviointi korostunut Työkenttänä uudehko Saadaan usein käytössä olevia ohjearvoja moninkertaiset hyväksyttävät arvot Riskinarvioiden laskennassa käytetään apuna mm. Asetuksen sovellusopasta SOILRISK- ohjelmaa öljyhiilivedyt RBCA ohjelmaa (Rebecca)

21 Kaatopaikkakelpoisuus ja hyötykäyttökelpoisuus Vnp kaatopaikoista (861/1997) ja asetusmuutos (202/2006) edellyttävät kaatopaikkakelpoisuuden selvittämistä Liukoisuustestaus 2 vaiheinen ravistelutesti Huomioitava näytteenotossa ja sen suunnittelussa Näytemäärät

22 Tutkimuksen aloitus 1/2 1 Seuranta / toistuva näytteenotto / kunnostuksen valvonta Suunnitelmat ovat valmiina, näytteenotto tehdään tarkasti suunnitellusti 2 Pitkäjänteiset Kaavoitukseen, kiinteistökauppoihin muihin kartoituksiin liittyvät Usein lähtöaineistoa riittävästi Näytteenotto voidaan kohdistaa oikeille alueille Kalusto voidaan valmistella ennakkoon

23 Tutkimuksen aloitus 2/2 3 Nopeat Rakennustyömaat Lähtöaineisto usein puutteellista Tutkimussuunnitelma saattaa olla valmiina Näytteenottajalla suuri vastuu kaluston sopivuudesta 4 Välittömät Onnettomuudet Lähtöaineistoa hyvin vähän, jos lainkaan Näytteenottosuunnitelma tehdään kohteessa Näytteenottaja = projektipäällikkö

24 Maaperätutkimuksen lähtökohdat Suurin osa liittyy kiinteistön toiminnan muutokseen Kaavoitus Omistajan vaihdos Rakentaminen Kasvukeskukset Vaaditaan PIMA tutkimuksia Pieni osa tehdään todellisesta tilaajan ympäristön suojelusta tai huolesta Laadunhallintajärjestelmät Imagokysymykset

25 Tutkimuksessa mukana olevat tahot Tilaaja Ongelman haltija Konsultti Suunnittelija Näytteenottaja Laboratorio Välineiden valmistaja Valvova viranomainen Muut

26 Tilaajan näkökulma Tarve saada tietoa kohteesta, aineesta, prosessista yms. Hinta / Laatu / Vaatimustaso Usein tutkimuspisteiden määrä on rajallinen Projektipäällikkö määrittelee kenttätyön laajuuden, jolla vaadittu taso saavutetaan ja päätelmät voidaan tehdä Näytemäärät Analyysimäärä

27 Esiselvitysvaihe Historiatiedot Kohdistetaan alueet, joilla näytteenotto tapahtuu Haastattelut Ilmavalokuvat Vanhat kartat Nykytilanne Alueella oleva toiminta Alueella olevat maanpäälliset rakenteet ja muut esteet

28 Tutkimussuunnitelma Mitä halutaan tietää, kuinka tarkasti Tutkimuspisteiden määrä ja sijainti Analyysit Historiatiedot Riskikohteet Nykytilanne Soveltuvat näytteenottotekniikat Työsuojelu Kustannustehokkuus

29 Näytteenottimen valintaan vaikuttavat tekijät Pintarakenteet Aistinvarainen arviointi Näytesyvyys Vedenalainen näytteenotto Häiriintynyt ja häiriintymätön näyte

30 Näytteenottimet Kairakoneet Kaivinkoneet Käsiottimet

31 Kaivinkone näytteenottimena + Etuna tarkat aistinvaraiset havainnot + Tilanteen ja kerrosrakenteiden tarkka _hahmottaminen - Suuret pintavauriot - Matalahkot tutkimuspisteet (järkevä syvyys luokkaa alle 3 metriä) - Veden alta kaivaminen

32 Kaivinkonenäytteenotto, koekuoppa Riittävä turvaetäisyys (m 2 ) Turvallinen laskeutuminen Seinämien vakaus Veden olemassaolo Aistinvarainen arviointi

33 Kaivinkonenäytteenotto, kasa

34 Kaivinkoneen valinta Koneita hyvin eri kokoisia ja tehoisia Harvoin kohteessa liian isoa kaivinkonetta Pyörä ja tela-alustat Muut ominaisuudet, esim pyörivä kauha Kaivinkonekuljettajan vaikutus työn onnistumiseen Näytteenottajalla vastuu ohjeistamisesta Kauhan vaikutus näytteenottoon Kuokkakauha (piikit) Luiskakauha (tasainen)

35 Kairat näytteenottimena + Etuna pienet pintavauriot + Syvät näytteet + Vesipinnan alaiset näytteet - Aistinvarainen arviointi - Saatavuus

36 Raskas kairakone

37 Keskiraskas kairauskone

38 Kevyt kairauskone

39 Käsikäyttöiset kairat ja näytteenottimet Lähde: Atlas Copco Lähde: Teräskaira Oy

40 Näytteenottimia

41 Kairanäytteenottimen valinta Näytesyvyys Maalajit Veden mukana olo Partikkelikoko Tutkittavat parametrit Näytemäärä Häiriintynyt / häiriintymätön näyte

42 Kevyt näytteenotto + Nopeita tehdä + Aistinvarainen arviointi + Edullinen ottaa - Matalat tutkimuspisteet

43 Kierrekaira

44 Kevyet näytteenottimet Kun pintanäytteet ovat riittäviä Näytteenottopisteet sijaitsevat vaikeakulkuisissa paikoissa Sisätilat (kellarit) Pesuhallit Edullisia hankkia Hartiavoimista riippuvat ominaisuudet Syvyys Partikkelikoko Materiaalin tiiveys

45 Koekuoppa vai kairaus? Ympäristöolosuhteet Pinta- ja maanalaiset rakenteet Toiminta kohteessa Maaperäolosuhteet Maalajit Pohjavesi Haitta-aineen ominaisuudet Kulkeutuminen Mistä haitta-aine todennäköisesti tavataan Resurssit Onko haluttua kalustoa saatavilla Projektipäällikön/näytteenottajan mieltymykset

46 Aistinvarainen arviointi Kairaus xxxxxxxxx xxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Koekuoppa xxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

47 Haastattelututkimus Otanta 9 henkilöä Ka. kokemus PIMA-tutkimuksesta 5,1 vuotta Jossa näytteitä ka. yli 100 kappaletta vuodessa Kaikki SYKE:n sertifioimia ympäristönäytteenottajia Haastattelujen kesto ka. 47 minuuttia

48 Aistinvaraiset arviot, Haastattelu Havainnot ennen näytteenottoa koekuopasta maalajit haju+näkö kerrokset täytöt työturv. rakeisuus vesi humus

49 Kenttähavainnot Muistiinpanot Kairakirja, koekuoppakortti, havaintopistekortti Aistinvaraiset arviot Otetut näytteet Maalajit Tutkimuspisteen sijainti Sidemitta Täky tai GPS -mittaus Muut poikkeavat havainnot

50 INSINÖÖRITOIMISTO PAAVO RISTOLA OY Liite XXXXXXX KOEKUOPPAKORTTI Tutkimuspaikka Tilaaja XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX NäytteenottajaJ. Lepistö Hk+Ki Hm Hk+perusmaa 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6-0,8-1,0 MP Tutkimuspiste X-koordinaatti KK5 Y-koordinaatti Maanpinta, MP 0,0 Kasan korkeus 1,3 m mp:sta Kuopan pohja -0,5 m mp:sta Tutkimusaika Aistinvaraiset arviot Näytteet 1. kasa 2. Koekuoppa syv. 0-0,05 m 3. Koekuoppa syv. 0,1-0,5 m

51 Toimenpidevalinta Tutkimuksia rajoittavat tekijät Näytteenottovälineiden vahvuudet Soveltuvin näytteenottotekniikka

52 Näytteenottimen valinta Näytteenottajan kokemus Yhteistyö projektipäällikön kanssa Katselmus > kohteen erityisominaisuudet Näytteenottajan ammattitaito Vastuu näytteenoton onnistumisesta

53 Työsuojelu Henkilökohtaiset suojaimet Vaatetus, hanskat, jalkineet Hengityssuojain Kuulosuojaus, kypärä, suojalasit Muut suojaimet Kaasumittarit, ym. Kännykkä Muut vaaratekijät Sortumat, liikenne, työkoneet, rakenteet

54 Kontaminoituminen Ristiinkontaminoituminen Kontaminaatiot Tärkeä ymmärtää kontaminaation mahdollisuus ja tunnistaa se Öljyillä varsinkin suurissa pitoisuuksissa ei suurta merkitystä PCDD/F aina syytä olla todella huolellinen Näytteenottojärjestyksen valinta Näytteenottimia: Pestään Puhdistetaan mekaanisesti Vaihdetaan tarvittaessa puhtaaseen

55 Virheet näytteenotossa Systemaattinen virhe (tarkkuus) Vääränlainen näytteenottotapa Väärät näytteenottimet tai säilytysastiat Väärä tekniikka näytteen käsittelyssä Prosessin/populaation jaksollinen vaihtelevuus Satunnainen virhe (toistotarkkuus) Materiaalin heterogeenisyys Näytteenotin Tekniikka

56 Virheiden poistaminen näytteenotosta Systemaattinen virhe Tarkista näytteenotto-ohje Tarkista näytteenottimen toimivuus ja soveltuvuus Varmista oikeat tekniikat Jaksollisen vaihtelun luonteen tunnistaminen Huolehdi näytteiden oikeanlaisesta käsittelystä

57 Virheiden poistaminen näytteenotosta Satunnaisvirhe Ei voida täysin poistaa Näytekoon kasvattaminen Homogenisointi Useampien osanäytteiden kokoaminen Tasaa partikkelikokoa (jos mahdollista) Huomioi haihtuvat yhdisteet

58 Virheitä Systemaattisia virheitä Näytteenotin kuumenee Näytteenotinta ei puhdisteta Näytteenotin kontaminoi itsessään Näytettä käsitellään väärin Väärä / huonosti soveltuva näytteenottotekniikka Satunnaisia virheitä Väärä / huonosti soveltuva näytteenottotekniikka Pisteiden sijoittuminen, näytesyvyydet (heterogeenisyys) Muut satunnaisesti muuttuvat tekijät

59 Laadunvarmistus näytteenotossa Näytteenoton vertailukokeet Voidaan selvittää kehitetyn menetelmän vaikutusta tuloksiin Verrataan laadullisesti hyväksyttyyn menetelmään Rinnakkais- ja nollanäytteet Näytteenoton toistotarkkuus

60 Laadukas näytteenotto Näytteenottaja Vaikutus tuloksiin Kokemus Huolellisuus Koulutus AEL Oy Oulun yliopisto Suomen vesiensuojeluyhdistysten liitto SYKE, sertifiointilautakunta

61 Kenttämittarit Analyysitiedon tarve kentällä Toivotut ominaisuudet: nopea analysointi helppokäyttöisyys pieni koko ja keveys häiriönkestävyys edullinen kertanäytteen hinta akku- tai patterilähtöinen virta

62 Kenttämittarit Suuntaa antavia Laatutaso tunnettava Etuna nopea tiedon tuottaminen Usein jostakin ominaisuudesta on tingittävä

63 Kenttämittarit Haihtuvat hiilivedyt (PID) Öljyhiilivedyt (PetroFlag, HNU) Metallit (XRF) PAH (testikitti) Erikoismittarit

64 PID-analysaattori (Photo Ionization Detector) VOC kaasumittari Pumpun avulla ilmaa ionisaatiokammioon UV-lampulla ionisoidaan orgaaninen kaasu Analysaattori tunnistaa irronneet elektronit sähkövirtana

65 PetroFlag-analysaattori

66 Röntgenfluoresenssi

67 LÄHDE:

68 XRF analysaattorit Niton X-Met InnovX Lähde: Envitop Lähde: GWM-Engineering

69 Kenttämittarit mukana työssä Mittauslaitteiden luonne on tunnettava Häiriötekijät on tunnettava Ei ole järkevää virallisesti kalibroida kaikkia mittauslaitteita Mittarit mukana laadunhallinnassa Laadunhallintatoimenpiteet kevyempiä versioita vrt. laboratorio

70 Haasteet kenttämittauksessa Ympäristöolosuhteet Näytteen käsittely Laitteen käyttäjä