PUHDISTETUN VEDEN PURKUPUTKI YVA-TARVESELVITYS

Transkriptio

1

2

3 Vastaanottaja Talvivaara Sotkamo Oy Asiakirjatyyppi Kirje Päivämäärä Viite PUHDISTETUN VEDEN PURKUPUTKI YVA-TARVESELVITYS

4 PUHDISTETUN VEDEN PURKUPUTKI YVA-TARVESELVITYS Päivämäärä 19/05/2014 Laatija Tarkastaja Kuvaus Ramboll Finland Oy Talvivaara Sotkamo Oy YVA-tarveselvitys Viite Ramboll Niemenkatu LAHTI P F

5 YVA-TARVESELVITYS SISÄLTÖ 1. JOHDANTO 1 2. PURKUPUTKEN VAIHTOEHTOKARTOITUS 1 3. HANKKEEN KUVAUS Putkilinjan tutkimukset ja lupatilanne Purkuputkeen johdettavien ylijäämävesien laatu ja määrä Purkuputkilinjan rakenteet ja rakentaminen Aikataulu 3 4. YMPÄRISTÖVAIKUTUKSET Vaikutukset veden laatuun Vaikutukset virtaamiin ja vedenkorkeuteen Vaikutukset vesieliöstöön Vaikutukset maankäyttöön Vaikutukset maa-alueiden luontoon Vaikutukset ihmisiin 5 5. YVA-TARVEHARKINTA 6 LIITTEET 1. Selvitys purkupaikoista (Pöyry) PIIRUSTUKSET 1. Putkilinjan kartat (a-d)

6 YVA-TARVESELVITYS 1 1. JOHDANTO Talvivaara Sotkamo Oy selvittää vaihtoehtoista puhdistetun veden purkupistettä. Purkuvesiä nykyisin vastaanottavat lähimmät vesistöt ovat virtaamiltaan ja tilavuuksiltaan pieniä. Lisäksi kaivokselta johdettujen vesien laatu ja määrä ovat poikenneet suunnittelu- ja perustamisvaiheessa ennakoidusta. Näistä syistä johtuen vedenlaatu alapuolisissa purkuvesistöissä on muuttunut voimakkaammin kuin alun perin arvioitiin. Vedenlaadun muutoksiin ovat vaikuttaneet myös kaivoksella tapahtuneet jätealtaan vuototilanteet sekä kaivosalueelle varastoitujen ylimääräisten vesien johtaminen. Puhdistetut vedet puretaan nykyisin kaivosalueelta kahteen suuntaan Oulujoen vesistöalueelle (ns. pohjoinen reitti) ja Vuoksen vesistöalueelle (ns. eteläinen reitti). Oulujoen vesistöalueella ensimmäiset purkureitin vesistöt ovat nykyisin ylhäältä alajuoksun suuntaan Salminen, Kalliojärvi, Kalliojoki, Kolmisoppi, Tuhkajoki, Jormasjärvi, Jormasjoki ja Nuasjärvi. Louhoksen suunnasta puhdistetut vedet johdetaan pohjoiseen Härkäpuron, pohjoisen Kuusilammen ja Kuusijoen kautta Kalliojokeen. Vuoksen vesistöalueella ensimmäiset purkureitin vesistöt ovat ylhäältä alajuoksun suuntaan Lumijoki, Kivijärvi, Kivijoki ja Laakajärvi. vedet johdetaan tällä hetkellä eteläisellä reitillä suoraan Lumijokeen aiemmin lähimpänä purkuvesistönä toimineen Ylä-Lumijärven ohitse. Pohjois-Suomen aluehallintovirasto velvoitti kaivoksen toimintaa koskevan ympäristöluvan Nro 33/07/1 muuttamisesta antamassaan päätöksen Nro 52/2013/1, lupamääräyksessä E yhtiön ryhtymään pikaisiin toimenpiteisiin mahdollisten uusien jätevesien purkupaikkojen selvittämiseksi. Lupamääräyksen perustelussa todetaan, että: Päätöksessä on annettu vuodesta 2014 lähtien tiukkenevat raja-arvot sulfaatin kokonaiskuormitukselle nykyisiin pieniin latvavesistöihin. Niiden saavuttaminen edellyttää nopealla aikataululla tapahtuvaa vesien käsittelyn tehostamista. Mikäli teknisin toimin kuormitusta ei saada pienennettyä kyseiselle tasolle, on luvan saajan toiminnan jatkamisen mahdollistamiseksi löydettävä yksi tai useampi, laimenemisolosuhteiltaan parempi purkupaikka ainakin osalle muodostuvista käsitellystä jätevesistä. Tätä koskeva esitys on määrätty toimitettavaksi aluehallintovirastolle. Uusi purkupaikka edellyttää ympäristölupaa. Sitä koskevassa hakemuksessa on oltava mm. kattavat vaihtoehto- ja vaikutusarvioselvitykset. Talvivaara on vuosien 2012 ja 2013 aikana toteuttanut useita vesienhallintaan liittyviä teknisiä parannuksia. Jo toteutettuja toimenpiteitä ovat prosessivesien kierrätys ja metallien talteenoton suljettu vesikierto sekä puhtaiden valumavesien erottelu ja johtaminen. Mahdollisuudet rajoittaa kaivosalueelta vesistöihin aiheutuva kuormitus lupapäätöksessä Nro 52/2013/1 vaaditulle tasolle teknisin toimenpitein ovat rajalliset, mistä syystä yhtenä vesienhallinnan parannuskeinona on tarkasteltu laimenemisolosuhteiltaan paremman purkupisteen käyttöönottoa nykyisten purkupisteiden rinnalle. Lisäksi on huomioitava, että kaivospiirin rakennetuille alueille kertyy vuosittain noin 6 miljoonaa kuutiometriä sade-, sulamis- ja hulevesiä, jotka Talvivaaran on hallittava turvallisesti. Tarkoituksenmukaisinta on käsitellä hulevedet ympäristöluvan mukaisesti ja johtaa vuosisadanta alueelta pois. 2. PURKUPUTKEN VAIHTOEHTOKARTOITUS Uusista vaihtoehtoisista purkupisteistä on laadittu kartoitus (Pöyry Finland Oy 2014, liite 1). Kartoituksessa todettiin, että laimenemisolosuhteiltaan soveltuva purkupiste on virtaamien perusteella mahdollista löytää vain Oulujoen vesistöalueelta. Muilla tarkastelluilla vesistöreiteillä virtaamat ovat liian pieniä riittävien laimenemisolosuhteiden löytymiselle. Kartoituksessa tarkasteltiin alustavasti viittä vaihtoehtoista purkupistettä Oulujoen vesistöalueella:

7 YVA-TARVESELVITYS 2 Purkupiste Keskialivirtaama MNQ m 3 /s Keskivirtaama MQ m 3 /s Keskiylivirtaama MHQ m 3 /s Katerma 0,3 56,4 127 Tenetti 13, Tikkalahti (Nuasjärvi) 13,3+virtaukset 76+virtaukset 167+virtaukset Toukansalmi (Oulujärvi) 15, Alassalmi (Oulujärvi) 26, Tarkastelluista purkupisteistä kaivosta lähin on Nuasjärven Tikkalahti, johon on jo valmiiksi luvitettu raakaveden putkilinja vedenottoa varten. Tikkalahden vaihtoehdon toteuttamisaikataulu on selvästi muita vaihtoehtoja nopeampi, mikäli hyödynnetään nykyistä putkilinjaa. Kartoituksessa Tikkalahden vaihtoehto on arvioitu tarkastelluista vaihtoehdoista kokonaisuutena parhaaksi. Tällä perusteella Tikkalahden vaihtoehto on valittu purkuputken sijoituspaikaksi. Nuasjärveen tulevat purkuputken vesirakenteet edellyttävät vesilain mukaista lupaa. Purkuputken käyttöönotto veden johtamiseen edellyttää ympäristölupaa. 3. HANKKEEN KUVAUS Hankkeena on toteuttaa uusi veden purkuputkilinja kaivosalueelta Nuasjärveen aiemmin raakavedenottoon luvitetulla putkilinjalla (ks. piirustukset 1a-d). 3.1 Putkilinjan tutkimukset ja lupatilanne Hankkeena olevaa uutta puhdistetun veden purkupistettä suunnitellaan Nuasjärven Tikkalahteen. Puhdistetut vedet johdetaan Nuasjärveen hankkeessa rakennettavaa uutta putkilinjaa pitkin. Purkuputken linjauksena maa-alueilla toimii kaivoksen toimintaa koskevassa ympäristö- ja vesitalouslupapäätöksessä Nro 33/07/1 myönnetty raakavedenottolinja. Raakavesilinjaa ei ole käsitelty kaivoksen toimintaa koskevassa, vuonna 2005 valmistuneessa ympäristövaikutusten arviointimenettelyssä. Putkilinjaa on käsitelty arviointimenettelyn jälkeen käynnistyneessä kaivoksen toimintaa koskevassa ympäristölupamenettelyssä. Päätöksessä Nro 33/07/1 Pohjois-Suomen ympäristölupavirasto myönsi vesilain nojalla luvan putkilinjan rakentamiselle sekä kaivosyhtiölle oikeuden lunastaa putkilinjan maa-alueet käyttöönsä tarvittavilta osin. Lupa tuli lainvoimaiseksi Korkeimman hallinto-oikeuden päätöksellä Ympäristölupapäätöksessä Nro 33/07/1 asetettiin ehto, että vesitalousluvassa tarkoitettuihin rakennustöihin on ryhdyttävä neljän vuoden kuluessa päätöksen lainvoimaiseksi tulosta tai muutoin lupa katsotaan rauenneeksi. Talvivaara jätti Pohjois-Suomen aluehallintovirastolle hakemuksen toiminnan ympäristöluvan lupamääräysten tarkistamiseksi maaliskuussa Hakemuksessa haettiin jatkoaikaa ympäristöluvan mukaisille, toistaiseksi toteuttamattomille vesitaloushankkeille. Purkuputkilinjaa ei ole käsitelty kaivoksen laajennuksen ympäristövaikutusten arviointimenettelyn arviointiohjelmassa ( ). Purkuputkilinja Nuasjärveen sekä Nuasjärvi kokonaisuudessaan sisältyivät kuitenkin arviointiohjelmassa ehdotettuun vaikutustentarkastelualueeseen. 3.2 Purkuputkeen johdettavien ylijäämävesien laatu ja määrä Uuteen purkuputkilinjaan johdettaisiin kaivoksen ylijäämävettä, jota johdetaan nykyisin pohjoisessa Salmisen ja pohjoisen Kuusilammen kautta sekä etelässä Lumijoen kautta. Kaivoksen metallien talteenottoprosessi on syksystä 2013 alkaen toiminut suljetussa kierrossa, silloin kun käänteisosmoosilaitos on toiminut täydellä kapasiteetilla. Tämä tarkoittaa sitä, että järvivedenotto on pienentynyt oleellisesti, eikä metallien talteenottolaitokselta johdeta puhdistettua prosessivettä normaalitilanteessa enää luontoon. Samalla myös vesistöihin johdettavan veden sulfaattipitoisuus on laskenut oleellisesti. Tarve ylijäämävesien johtamiselle kuitenkin säilyy, sillä kaivosalueella on varastoituna tällä hetkellä noin 6 Mm 3 vesiä. Lisäksi altaisiin, rakennetuille alueille sekä louhokseen kertyy sadannan kautta vuositasolla vettä noin 6 Mm 3, josta merkittävä osa jou-

8 YVA-TARVESELVITYS 3 dutaan johtamaan käsittelyn jälkeen pois kaivosalueelta. Varsinaisten toiminta-alueiden ulkopuolisten puhtaiden valumavesien erottelu ja johtaminen on toteutettu pääosin vuoden 2013 aikana ja työtä on jatkettu osin vielä vuonna Ympäristölupapäätöksessä Nro 52/2013/1 on asetettu määräykset nykyisiin purkupisteisiin johdettavien vesien laadulle. Lupapäätöksen mukaan kaivokselta johdettavien vesien sallitut, virtaamapainotteisena kuukausikeskiarvona lasketut enimmäispitoisuudet ovat: Nikkeli Kupari Sinkki Rauta Uraani Sulfaatti Kiintoaine Mangaani 0,3 mg/l 0,3 mg/l 0,5 mg/l 4 mg/l 10 µg/l mg/l 20 mg/l 6 mg/l (tavoitteellinen) Lupapäätöksen Nro 52/2013/1 mukaan nykyisille purkupaikoille voi johtaa vuodesta 2015 alkaen tonnia sulfaattia ja kilogrammaa mangaania vuodessa. Lupapäätöksen mukainen sulfaatin pidemmän aikavälin tavoitetaso on mg/l ja mangaanin 2 mg/l, jotka tarkoittavat edellä esitetyn kuormituksen mukaisesti vesimäärää 1,3 Mm 3 /a. Arvioitu uuteen purkupisteeseen johdettava vesimäärä kolmena ensimmäisenä vuonna on noin 7,5 Mm 3 vuodessa ja myöhemmin noin 5 Mm 3 vuodessa. Laskelman perusteena on käytetty putken käyttöönoton jälkeisille kolmelle ensimmäiselle vuodelle sulfaattikuormitusta t/v purkuveden sulfaattipitoisuudella mg/l. Myöhemmässä vaiheessa, kun ylimääräisiä vesivarastoja on saatu purettua, on sulfaattikuormituksen arvioitu olevan noin t/v ja sulfaattipitoisuuden noin mg/l. Tällä hetkellä purkuvesien sulfaattipitoisuus on tasolla mg/l. Yhteenveto purkupisteeseen johdettavasta oletetusta kuormituksesta, jonka perusteella vaikutukset Nuasjärven vedenlaatuun on mallinnettu, on esitetty alla. Taulukko 1. Yhteenveto kuormituksesta, jonka perusteella vaikutukset on mallinnettu. Vuodet putken valmistumisen jälkeen Keskivirtaama m 3 /h Kokonaisvesimäärä Mm 3 /a Sulfaattipitoisuus mg/l Sulfaattikuormitus 1, 2 ja , > Purkuputkilinjan rakenteet ja rakentaminen Purkuputken kokonaispituus on noin 21 kilometriä ja halkaisija mm. Veden pumppaus putkeen tapahtuu kaivoksen pohjoisen jälkikäsittely-yksikön tai Latosuon alueella. Veden kulku putkessa tapahtuu alkupään pumppauksen jälkeen painovoimaisesti. Purkupisteen päähän Nuasjärven rannalle rakennetaan venttiiliasema. Putken alkupään ja purkupisteen välinen korkeusero on noin 70 metriä. Purkuputkilinja toteutetaan maa-alueilla maanalaisena. Putken alustava asennussyvyys on 2 2,5 metriä ja lopullinen vähimmäispeitesyvyys tarkistetaan putkilaadun mukaan. Putkilinjalla on kolme tien alitusta. Putkilinja alittaa myös Mondo Minerals Oy:n kaivosalueelle vievän rautatien sekä Jormasjoen. Teiden alitukset tehdään kaivamalla. Rautatien alitus tehdään poraamalla ratapenkereen läpi tai kaivamalla sellaisena ajankohtana, jolloin rataosuudella ei ole liikennettä. Vesistön alituskohdissa putki asennetaan kaivamalla niin syvälle, että putken yläpinta on uoman luontaisessa pohjatasossa tai sen alapuolella ja painotetaan niin, ettei siitä ole haittaa vesistön käytölle. Nuasjärven rantaan tulee putken sulkuventtiili. Vesialueella putki painotetaan siten, että se pysyy järven pohjassa. 3.4 Aikataulu Lupapäätöksessä oleva kuormitusrajojen merkittävä tiukkeneminen nykyisiin purkupisteisiin astuu voimaan vuoden 2015 alusta. Vaikka kaivoksella on käynnissä useita kehitystoimenpiteitä vesien puhdistus- ja varastointikapasiteetin lisäämiseksi, on purkuputki todennäköistä rakennet- t/a

9 YVA-TARVESELVITYS 4 tava, jotta riskitön vesienhallinta saadaan varmistettua myös sateisina vuosina. Uusi purkuputki ja -piste on tavoitteena luvittaa vuoden 2014 aikana sekä rakentaa ja ottaa käyttöön vuoden 2015 aikana. 4. YMPÄRISTÖVAIKUTUKSET 4.1 Vaikutukset veden laatuun Uuden purkuputken rakentamisen jälkeen purkuvesien aiheuttamat vedenlaatuvaikutukset kohdistuvat lähinnä Nuasjärveen ja Rehjanselkään. Virtaamien vaihtelusta johtuva pitoisuuksien vaihtelu on purkualueella voimakasta. Mallitarkastelu (liite 1) puhdistettujen vesien vaikutuksista Nuasjärven pitoisuustasoihin tehtiin vähäsateisena vuotena (ns. kuiva vuosi) ja runsassateisena vuotena (ns. märkä vuosi). Sateisina vuosina pitoisuusnousut jäävät selvästi kuivaa vuotta pienemmiksi voimakkaammasta laimenemisesta johtuen. Laskenta tehtiin edellä esitettyä kuormitustasoa käyttäen, jossa kolmena ensimmäisenä vuonna sulfaattikuormitus on t/a ja sen jälkeen t/a. Nykyisin Nuasjärven sulfaattipitoisuus on vaihdellut Jormasjoen suistoalueen läheisyydessä tyypillisesti välillä 2 60 mg/l, korkeimpien pitoisuuksien esiintyessä syvänteen pohjalla talvikerrostuneisuuden aikana. Kyseisessä syvänteessä korkein sulfaattipitoisuus (190 mg/l) on havaittu ennen kuin Talvivaaran kaivoksen vedet ovat alkaneet vaikuttamaan Nuasjärveen. Mallinnuksen (liite 1) perusteella tonnin sulfaatin vuosikuormituksella sulfaattipitoisuuden keskimääräinen nousu on Nuasjärven pintaosassa kuivana vuotena tasoa mg/l, Oulujärven Paltaselällä luokkaa 4 9 mg/l, Ärjänselällä tasoa 4 mg/l ja Niskanselällä tasoa 3 mg/l. Sateisena vuotena vastaava keskimääräinen nousu Nuasjärven pintaosassa on 7 mg/l ja Oulujärvessä tasoa 2 5 mg/l. Kuivana vuotena alusvedessä laskennalliset pitoisuusnousut ovat Nuasjärvessä keskimäärin luokkaa mg/l ja sateisena vuonna 7 17 mg/l. Alivirtaama-aikoina maksimipitoisuudet ovat Nuasjärven pintakerroksessa luokkaa mg/l ja alusvedessä lähestytään tasoa 100 mg/l. Kerrostuneisuuden aikana vedessä havaitaan selvä tiheysero, mutta pysyvää kerrostuneisuutta ei Nuasjärvessä pääse muodostumaan. Vertailun vuoksi voidaan todeta esim. Jormasjärvessä aikaisempina vuosina todetut sulfaattipitoisuudet; Jormasjärven sulfaattipitoisuus on ollut vuoden 2013 aikana tyypillisesti noin 80 mg/l korkeimpien pitoisuuksien ollessa talvikerrostuneisuuden aikana syvänteen pohjalla noin 200 mg/l. Vuoden 2013 tarkkailutulosten perusteella Jormasjärvessä ei ole havaittu vaikutuksia plankton- tai pohjaeliöstössä eikä kalastossa. Myöskään kalansaalissa ei ole todettu muutoksia aikaisempiin vuosiin verrattuna. Kuormituksen pienentyessä tasolle tonnia sulfaattia vuodessa, asettuu Nuasjärven pintakerroksen sulfaattipitoisuuden nousu kuivana vuotena noin tasolle 2 4 mg/l ja alusveden pitoisuuden nousu noin tasolle 5 9 mg/l. Maksiminousu sulfaattipitoisuudessa Nuasjärven alusvedessä on tasoa 15 mg/l. Kevättalvella Nuasjärvi kerrostuu päästövesien purkamisen johdosta selvästi, jolloin alusveden pitoisuudet ovat noin kaksinkertaisia pintaosaan verrattuna. Kapea-alaisten syvänteiden kohdalla kerrostuminen on voimakkaampaa alusveden pitoisuuksien nousun ollessa luokkaa mg/l. Lievää hetkellistä kerrostumista ilmenee myös kesäkaudella, mutta pysyvää kerrostumista ei ilmene. Vaikutukset Oulujärven sulfaattipitoisuuteen jäävät merkityksettömän pieniksi. Sekoittumisen seurauksena sulfaattipitoisuuden nousu laimenee pääsääntöisesti alle tason 100 mg/l noin 500 m:n säteellä purkupaikasta, joskin aivan kapea-alaisissa syvänteissä voi ajoittain esiintyä korkeampiakin pitoisuuksia. Tuulettomina jaksoina ja talvella jääkannen estäessä tuulen vaikutuksen virtausnopeudet Tikkalahdessa ovat hyvin pieniä, jolloin vettä konsentroituu voimakkaammin purkualueille niiden pohjan läheisiin vesikerroksiin. Tällöin purkualueella (alusvedessä) voidaan mitata muutaman sadan mg/l sulfaattipitoisuuksia. Sulfaatin ohella myös metallipitoisuudet purkualueella nousevat luonnontasoista. Tehdyssä vaikutusarviossa käytettiin metalleille kutakuinkin luparajoja vastaavia pitoisuuksia (nikkeli 200 µg/l,

10 YVA-TARVESELVITYS 5 kadmium 10 µg/l). Mikäli purkuveden laatu vastaisi laskennassa käytettyä tasoa, purkualueella mitattaisiin muutamia kymmeniä µg/l pitoisuustasoja nikkeliä ja muutamia µg/l kadmiumia. Tällöin olisi mahdollista, että purkupaikka vaatisi lupakäsittelyn yhteydessä Vna 1022/2006 mukaisen sekoittumisvyöhykkeen määräämisen. Huomattava kuitenkin on, että vuoden 2014 aikana purkuveden nikkeli- ja kadmiumpitoisuudet ovat olleet selvästi mallinnuksessa käytettyä alhaisempia (nikkeli tyypillisesti noin 50 µg/l, Cd tyypillisesti noin 0,5 µg/l), joten todellisuudessa metallikuormitus tulee jäämään oleellisesti laskennassa käytettyä pienemmäksi. Tehdyssä selvityksessä on metallikuormituksen arvioitu näkyvän myös purkualueen sedimentissä, mikäli purkuveden metallipitoisuus vastaa laskennassa käytettyjä pitoisuuksia. Putken rakentamisen yhteydessä tehtävissä vesistön alituksissa aiheutuu alapuoliselle vesialueelle tilapäistä samentumaa. Rakentamisen aikaiset vaikutukset vedenlaatuun jäävät kuitenkin kokonaisuutena vähäisiksi ja tilapäisiksi. Uusien lupaehtojen ja uuden purkupisteen myötä kaivoksen aiheuttama kuormitus nykyisiin purkuvesistöihin vähenee merkittävästi, jolloin vedenlaatu niissä vähitellen paranee. 4.2 Vaikutukset virtaamiin ja vedenkorkeuteen Uuden purkuputkilinjan myötä merkittävä osa kaivokselta johdettavista vesistä ohittaa nykyisen pohjoisen purkureitin vesistöt. Tällöin virtaamat vesistöissä pienenevät samassa suhteessa. Suurin vaikutus virtaamaan havaitaan reitin alkuosassa Kalliojoessa. Vuonna 2012 Kalliojoen keskivirtaama oli Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) vesistömallin perusteella 1,28 m 3 /s. Vuonna 2011 keskivirtaama oli mittaustulosten perusteella noin 0,63 m 3 /s ja vesistömallista saadun tiedon perusteella noin 0,82 m 3 /s. Purkuputkeen kolmena ensimmäisenä vuonna johdettava keskimääräinen virtaama 240 l/s vastaa noin % Kalliojoen vuosien keskivirtaamasta. Myöhempinä vuosina johdettava keskimääräinen virtaama 160 l/s vastaa noin % Kalliojoen virtaamasta. Kolmisopen säännöstelyn takia merkittäviä muutoksia Tuhkajoen tai sen alapuolisten vesistöjen virtaamiin tai vedenkorkeuksiin ei todennäköisesti aiheudu. Purkupisteen järjestelyistä riippuen puhdistetun veden johtamisella voi paikallisesti lisääntyneen virtaaman seurauksena olla vaikutus purkupisteen alueen jäätilanteeseen Nuasjärvessä, mistä syystä liikkumista talviaikana purkupisteen alueella voidaan joutua rajoittamaan. 4.3 Vaikutukset vesieliöstöön Vaikutukset vedenlaatuun jäävät pintakerroksessa tasolle, josta ei sekoittumisvyöhykkeen ulkopuolella todennäköisesti aiheudu vaikutuksia kalastolle tai muulle vesieliöstölle. Lähellä purkupistettä, jossa sekoittuminen ei ole ollut vielä täydellistä, voi puhdistetuilla vesillä olla kaloja karkottava vaikutus. Alusvedessä pitoisuusnousu on voimakkaampaa, mikä todennäköisesti ainakin ajoittain aiheuttaa kalojen karkottumista purkupisteen lähistön alusvedestä. Mikäli sedimentin metallipitoisuudet kohoavat purkualueella, voi sillä olla vaikutuksia herkimpien pohjaeläinlajien esiintymiseen purkupisteen lähialueella. 4.4 Vaikutukset maankäyttöön Purkuputkilinja Nuasjärven Tikkalahteen sijoittuu pääosin jo aiemmin raakavedenottoon luvitetulle linjaukselle (piirustus 1). Putkilinjan kiinteistöille on päätöksellä 33/07/1, perustettu Vesilain nojalla rasitteet, joissa oikeutettuna on Talvivaara Projekti Oy, nykyinen Talvivaara Sotkamo Oy. Rasitealueen leveys on 10 metriä. Toteutettaessa purkuputkilinja jo aiemmin luvitetulle linjaukselle jäävät maankäytölliset vaikutukset vähäisiksi. 4.5 Vaikutukset maa-alueiden luontoon Putkilinja ei kulje luonnonsuojelualueiden tai muiden luonnonsuojelullisesti arvokkaiden alueiden tai kohteiden lähistöltä. Putkilinjan toteuttamisen myötä metsäosuuksille hakataan noin 10 metriä leveä puuton käytävä. Muilta osin putkilinjalla ei ole vaikutuksia luontoon. 4.6 Vaikutukset ihmisiin Purkuputken käyttöönottaminen vähentää kaivoksen lähistön nykyisiin vesistöihin kohdistuvaa kuormitusta merkittävästi. Kuormituksen vähenemisen seurauksena vesistöjen vedenlaatu ja yleinen käyttökelpoisuus paranevat. Tällä on positiivinen vaikutus vesistöjä käyttäviin henkilöihin sekä ranta-asukkaisiin ja mökinomistajiin. Toisaalta kuormituksen siirtäminen kohdistumaan suoraan Nuasjärveen aiheuttaa jossain määrin vaikutuksia Nuasjärven vedenlaadulle. Samalla hanke

11 YVA-TARVESELVITYS 6 tuo myös uusia asianosaisia kaivoksen ympäristövaikutusten piiriin Uuden purkuputken välittömässä läheisyydessä voi esiintyä ainepitoisuuksia, joilla voi olla vaikutuksia myös kalastoon ja kalastukseen. Sen sijaan purkualueen ulkopuolella pitoisuudet ovat tasolla, josta ei aiheudu vaikutuksia kalastoon ja kalastukseen eikä muuhun vesistöjen virkistyskäyttöön. 5. YVA-TARVEHARKINTA Uuden purkuputken myötä kaivoksen vedet suurelta osin ohittavat nykyiset ennen Nuasjärveä olevat pohjoisen purkuvesistöreitin vesistöt (Salminen, Kalliojärvi, Kalliojoki, Kolmisoppi, Tuhkajoki, Jormasjärvi ja Jormasjoki). Merkittävä osa kaivokselta vesistöön kohdistuvasta kuormituksesta johdetaan putken käyttöönoton myötä suoraan Nuasjärveen. Nykyisellä pohjoisella purkuvesistöreitillä pitoisuudet ovat laimentuneet ennen Nuasjärveä, eikä kaivoksen toiminnasta ole aiheutunut merkittäviä vaikutuksia Nuasjärven veden laatuun. Purkuputken käyttöönoton myötä Nuasjärveen johdettava kuormitus lisääntyy. Vedenlaatumuutokset ovat nähtävissä selvästi purkupisteen välittömässä läheisyydessä. Sen sijaan etäämpänä putkesta vaikutukset jäävät suhteellisen pieneksi. Vaikutukset ovat suurimmillaan kolmena ensimmäisenä vuonna, jolloin kaivosalueelta puretaan varastoituna olevia ylimääräisiä vesiä. Tämän jälkeen muutos on havaittavissa lähinnä hyvin pienenä sulfaattipitoisuuden nousuna. Talvivaara Sotkamo Oy pyytää Kainuun ELY-keskukselta lausuntoa siitä, tuleeko hankkeeseen soveltaa YVA-menettelyä. Hanke ei sisälly YVA-asetuksen 6 :ssa esitettyyn hankeluetteloon. Tässä tapauksessa ei voida soveltaa esim. hankeluettelon kohtaa 3d), koska vesistöalueelta toiselle siirrettävä vesimäärä on selvästi pienempi kuin 3 m 3/ s. Hanke edellyttää ympäristöluvan, jota tulee hakea Pohjois-Suomen aluehallintovirastolta. Tässä vaiheessa lupaviranomainen arvioi hankkeen toteuttamiskelpoisuuden. Mikäli lupa myönnetään, lupaviranomainen määrittelee, missä määrin vesistöön voidaan johtaa puhdistettuja vesiä ilman merkittäviä haitallisia ympäristövaikutuksia. Lupamenettelyyn liittyy myös kuulemisvaihe, jolloin mm. järjestöillä ja ranta-asukkailla on lausumismahdollisuus asiassa. Myös korvausasiat käsitellään lupamenettelyssä. Jos hankkeeseen ei sovelleta YVA -menettelyä, tulee Talvivaara kuitenkin järjestämään asiasta kaikille avoimia keskustelu- ja infotilaisuuksia sekä aihepiireittäin tietyille sidosryhmille (mm. matkailu, kalastus, ranta-asutus) tarkoitettuja tilaisuuksia.

12 \\rfilahds01\data1\1600-yva\talvivaara\ Kaivoksen laajennuksen YVA\ _YVA-tarveharkinta_purkuputki\Piirustukset\ _1A_purkuputken sijainti_a4.dwg Nuasjärvi 1D Jormasjärvi 1C Kolmisoppi 1B 0 Putkilinja Kaivospiiri Laajennusalue c Pohjakartta Maanmittauslaitos 3/ : (A4) km A Talvivaara Sotkamo Oy Puhdistetun veden purkuputki Ramboll Finland Niemenkatu Lahti vaihde:

13 1: (A3) \\rfilahds01\data1\1600-yva\talvivaara\ Kaivoksen laajennuksen YVA\ _YVA-tarveharkinta_purkuputki\Piirustukset\ _1C-D_purkuputki_A3.dwg c Pohjakartta Maanmittauslaitos 3/ m Putkilinja Kaivospiiri Laajennusalue B Talvivaara Sotkamo Oy Puhdistetun veden purkuputki Ramboll Finland Niemenkatu Lahti vaihde:

14 1: (A3) Putkilinja Kaivospiiri Laajennusalue m \\rfilahds01\data1\1600-yva\talvivaara\ Kaivoksen laajennuksen YVA\ _YVA-tarveharkinta_purkuputki\Piirustukset\ _1C-D_purkuputki_A3.dwg c Pohjakartta Maanmittauslaitos 3/ C Talvivaara Sotkamo Oy Puhdistetun veden purkuputki Ramboll Finland Niemenkatu Lahti vaihde:

15 0 1000m Putkilinja 1: (A3) \\rfilahds01\data1\1600-yva\talvivaara\ Kaivoksen laajennuksen YVA\ _YVA-tarveharkinta_purkuputki\Piirustukset\ _1C-D_purkuputki_A3.dwg c Pohjakartta Maanmittauslaitos 3/ D Talvivaara Sotkamo Oy Puhdistetun veden purkuputki Ramboll Finland Niemenkatu Lahti vaihde:

16 TALVIVAARA SOTKAMO OY PURKUPAIKKASELVITYS 16X TALVIVAARA SOTKAMO OY Selvitys mahdollisista uusista purkupaikoista

17

18 1 Talvivaara Sotkamo Oy Selvitys mahdollisista uusista purkupaikoista Sisältö 1 TAUSTATIEDOT JA TOIMEKSIANTO SUUNNITTELUTYÖN YLEISET TOTEUTUSPERIAATTEET POTENTIAALISTEN PURKUPAIKKOJEN KARTOITUS VAIHTOEHDOT VUOROKAUSIVIRTAAMAT JA NIIDEN VAIHTELU Vaihtoehto 1: Katerma Vaihtoehto 2: Tenetti Vaihtoehto 3: Tikkalahti Vaihtoehto 4: Oulujärven Toukansalmi Vaihtoehto 5: Oulujärven Alassalmi PURKUALUEIDEN VESISTÖJEN TILA JA VESIENHOIDON TAVOITTEET LAIMENTUMISOLOT JATKOTARKASTELUUN VALITUT VAIHTOEHDOT JA NIIDEN VESISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTI VAIHTOEHTOJEN VALINTA VESIEN KÄSITTELY JA KUORMITUS ALKULAIMENTUMISEN ARVIOINTI VAIHTOEHTO 1: TENETTI VAIHTOEHTO 2: TIKKALAHTI VAIHTOEHTO 3: TOUKANSALMI YHTEENVETO ALKULAIMENNUSLASKELMISTA JÄTEVESIEN KULKEUTUMINEN JA JATKOLAIMENTUMINEN MALLIN KALIBROINTI JORMASJÄRVEN HAVAINNOILLA KULKEUTUMISEN MALLINNUS JA LÄHTÖARVOT Vaihtoehto 1: Jätevesien kulkeutuminen ja laimentuminen Tenetin vaihtoehdossa Tenetti, kuiva vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 =30000 tn, 4000 mg/l) Tenetti, kuiva vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Tenetti, märkä vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 = tn, 4000 mg/l) Tenetti, märkä vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Vaihtoehto 2: Jätevesien kulkeutuminen ja laimentuminen Tikkalahden vaihtoehdossa Tikkalahti, kuiva vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 =30000 tn, 4000 mg/l) Tikkalahti, kuiva vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Tikkalahti, märkä vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 =30000 tn, 4000 mg/l) Tikkalahti, märkä vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Vaihtoehto 3: Jätevesien kulkeutuminen ja laimentuminen Toukansalmen vaihtoehdossa Toukansalmi, kuiva vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 =30000 tn, 4000 mg/l) Toukansalmi, kuiva vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Toukansalmi, märkä vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 =30000 tn, 4000 mg/l) Toukansalmi, märkä vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) YHTEENVETO JÄTEVESIEN KULKEUTUMISESTA JA LAIMENEMISESTA ERI LASKENTAVAIHTOEHDOILLA MALLINNUKSEN EPÄVARMUUSTEKIJÄT JA ARVIO VIRHEMARGINAALISTA VESISTÖJEN NYKYTILA JA KÄYTTÖ PURKUPAIKKAVAIHTOEHTOALUEIDEN YHDYSKUNTARAKENNE Yhdyskuntarakenteen seurantajärjestelmän (YKR) käsitteiden määritelmät VAIHTOEHTO 1: TENETTI Kuormitus Vedenlaatu ja alueen nykytila Kaavoitustilanne Vesistön käyttö... 97

19 Kalastus Muu käyttö VAIHTOEHTO 2: TIKKALAHTI Kuormitus Vedenlaatu ja alueen nykytila Kaavoitustilanne Vesistön käyttö Kalastus Muu käyttö VAIHTOEHTO 3: TOUKANSALMI Kuormitus Vedenlaatu ja alueen nykytila Kaavoitustilanne Vesistön käyttö Kalastus Muu käyttö YHTEENVETO PURKUPAIKKAVAIHTOEHTOJEN VERTAILU TIIVISTELMÄ JA JOHTOPÄÄTÖKSET VIITTEET Liitteet Liite 1 Kartta Pohjakartat Maanmittauslaitoksen aineistoja Pöyry Finland Oy ( Jaakko Saukkoriipi, FT Kari Kainua, FM Heimo Vepsä, FM Pirkko Virta, FM Eeva-Leena Anttila, FM Eero Taskila, FM Hanna Kurtti, DI Pekka Majuri, FM Elina Saine, FM Yhteystiedot PL 20, Tutkijantie 2 A OULU puh sähköposti etunimi.sukunimi@poyry.com

20 Vastuuvapauslauseke Pöyry Finland Oy ( Pöyry ) pidättää kaikki oikeudet tähän raporttiin. Raportti on luottamuksellinen ja laadittu yksinomaan Talvivaara Sotkamo Oy:n ( Asiakas ) käyttöön. Raportin käyttö muiden kuin Asiakkaan toimesta ja muuhun kuin Asiakkaan ja Pöyryn välisessä sopimuksessa tarkoitettuun tarkoitukseen on sallittu ainoastaan Pöyryn etukäteen antaman kirjallisen suostumuksen perusteella. Raportti on laadittu noudattaen Pöyryn ja Asiakkaan välisen sopimuksen ehtoja. Pöyryn tähän raporttiin liittyvä tai siihen perustuva vastuu määräytyy yksinomaan kyseisten sopimusehtojen mukaisesti. Raportissa hyödynnetyt vesimäärät ja juoksutusvesien laatutiedot perustuvat olennaisilta osin Pöyryn Asiakkaalta, kolmansilta osapuolilta tai ulkopuolisista lähteistä saamiin tietoihin. Pöyry ei ole tarkistanut minkään Asiakkaalta, kolmansilta osapuolilta tai ulkopuolisista lähteistä saadun ja raportin laatimiseen käytetyn tiedon oikeellisuutta tai täydellisyyttä, koska se ei ole kuulunut Pöyryn toimeksiannon laajuuteen. Pöyry ei anna raportin perusteella tai siihen liittyen mitään vakuutusta (nimenomaista tai konkludenttista) eikä vastaa sen sisältämien tietojen ja arvioiden oikeellisuudesta. Raportti sisältää lisäksi tulevaisuutta koskevia lausuntoja, jotka perustuvat tämänhetkisten tietojen perusteella tehtyihin arvioihin tulevasta kehityksestä ja sisältävät oletuksia tulevasta kehityksestä. Pöyry ei vastaa miltään osin näiden tulevaisuutta koskevien lausuntojen sisällöstä, täsmällisyydestä tai toteutumisesta. Pöyry ei vastaa kolmannelle osapuolelle tämän raportin käyttämisen tai siihen luottamisen perusteella aiheutuneesta haitasta taikka mistään välittömästä tai välillisestä vahingosta. 3

21 1 TAUSTATIEDOT JA TOIMEKSIANTO 4 Aluehallintovirasto on antanut Talvivaara Sotkamo Oy:n kaivoksen toimintaa ja vesistöpäästöjä koskevan uuden lupapäätöksen (Nro 52/2013/1, Dnro PSAVI/12/04.08/2013), jolla se on muuttanut ja tarkentanut määräyksiä koskien kaivoksen jätevesien varastointia, puhdistamista ja johtamista Oulujoen ja Vuoksen vesistöihin. Uudessa päätöksessä on annettu vuodesta 2014 lähtien tiukkenevat raja-arvot kokonaiskuormitukselle nykyisiin pieniin latvavesistöihin lupapäätöksessä mainittujen kuormitussuureiden osalta. Niiden saavuttaminen edellyttää nopealla aikataululla tapahtuvaa vesien käsittelyn tehostamista. Mikäli teknisin toimenpitein kuormitusta ei saada pienennettyä kyseiselle tasolle, on luvan saajan toiminnan jatkamisen mahdollistamiseksi löydettävä yksi tai useampi, laimenemisolosuhteiltaan parempi purkupaikka ainakin osalle muodostuvista jätevesistä. Mahdollinen uusi purkupaikka edellyttää ympäristölupaa ja sitä koskevassa hakemuksessa on oltava mm. kattavat vaihtoehto- ja vaikutusarvioselvitykset. Tämä raportti sisältää purkupaikkaselvitykseen liittyvät vesistötarkastelut. Työn ulkoisena laadunvarmistajana on toiminut professori Bjørn Kløve Oulun yliopiston Vesi- ja ympäristötekniikan laboratoriosta. 2 SUUNNITTELUTYÖN YLEISET TOTEUTUSPERIAATTEET Kaivoksen jätevesien vesistövaikutusten pienentäminen voi tapahtua joko kokonaiskuormitusta merkittävästi vähentämällä, mikä edellyttää poistovesien määrän ja niiden sisältämien ainepitoisuuksien tuntuvaa pienentämistä tai/sekä sekoittumisoloiltaan nykyisiä latvavesiä parempien purkupaikkojen käyttöönottoa. Lupapäätöksessä on määrätty, että kaivosalueelta nykyisiin purkupaikkoihin johdettavien jätevesien yhteenlaskettu päästö voi olla vuodesta 2015 alkaen enintään, Nikkeli 250 kg/a Kupari 150 kg/a Sinkki 300 kg/a Mangaani kg/a Sulfaatti t/a Natrium 650 t/a. Päästömäärä muodostuu johdettavista vesimääristä ja niiden sisältämistä ainepitoisuuksista. Päästövesien sulfaattipitoisuuden on uuden ympäristöluvan mukaisesti oltava jatkossa enintään 1000 mg/l ja mangaanipitoisuuden 2 mg/l. Tässä selvityksessä kuormitustietoina (vesimäärät ja ainepitoisuudet sekä niiden vaihtelu) käytetään yhtiön vesienhallintasuunnitelmassa esittämiä tietoja. Tiedot perustuvat yhtiön omiin suunnitelmiin ja laskelmiin, eikä tässä työssä arvioida niiden oikeellisuutta tai toteutusedellytyksiä.

22 3 POTENTIAALISTEN PURKUPAIKKOJEN KARTOITUS Vaihtoehdot Nykyiset purkupaikat sijaitsevat Vuoksen (04.) ja Oulujoen (59.) vesistöalueilla (Kuva 1). Lupaehtojen mukaisesti kaivosalueelta syntyvät prosessi-, kuivatus- ja valumavedet saadaan johtaa vesistöihin tasaisesti Kalliojoen virtaamiin suhteutettuna. Luvan mukaan kuhunkin purkusuuntaan johdettavan jäteveden vuorokausivirtaama saa olla välisenä aikana enintään 15 % ja muina aikoina enintään 10 % johtamista edeltäneen Kalliojoen alaosan 7 vuorokauden keskivirtaamasta. Vuoksen suunnalla kaivosalue sijaitsee aivan sen latvaosilla (4.645, Kivijoen valuma-alue), Oulujoen suunnalla alue sijaitsee päävaluma-alueen sivussa, sen pienen osavaluma-alueen (59.885, Tuhkajoen valuma-alue) latvoilla. Valuma-alueet nykyisillä purkupaikoilla ovat pieniä, jolloin vastaanottavien vesistöjen virtaamat ovat myös pieniä ja niiden suhteelliset vaihtelut ovat suuria. Kaavio purkuvesistöistä on esitetty kuvassa (Kuva 2). Kaivoksella tehtävät laajamittaiset rakennustyöt pienentävät ja muuttavat jossain määrin valuma-alueiden kokoja ja niiden keskinäisiä suhteita. Prosessivesiä ja aluekuivatusvesiä johdetaan molemmille vesistöalueille. Lisäksi Vuoksen vesistön suunnassa käsitellyt jätevedet on johdettava Ylä-Lumijärven ohi Lumijokeen.

23 6 Kuva 1. Talvivaaran kaivosalueen likimääräinen sijainti vesistöalueilla. Karttapohja SYKE, Suomen vesistöaluejako.

24 7 Jylhämä F = km 2 MQ = 227 m 3 /s Toukansalmi F = km 2 MQ = 196 m 3 /s Leppikoski F = 8625 km 2 MQ = 103 m 3 /s Hyrynsalmen reitti Tenetti F = 6675 km 2 MQ = 76,0 m 3 /s Katerma F = 4995 km 2 MQ = 56,4 m 3 /s Oulujärvi Nuasjärvi Pirttijärvi Iso ja Pieni Kiimanen Ontojärvi 57 Siikajoen vesistöalue Alassalmi F = km 2 MQ = 209 m 3 /s Koivukoski F = 7475 km 2 MQ = 89,6 m 3 /s Jormasjärvi Kolmisoppi Kaivosalue Jormasjärvi luusua F = 300 km 2 MQ = 4,2 m 3 /s Kolmisoppi F = 105 km 2 MQ = 1,1 m 3 /s 59 Oulujoen vesistöalue 4 Vuoksen vesistöalue Kivijärvi Kivijärvi luusua F = 43 km 2 MQ =0,5 m 3 /s Laakajärvi Kiltuanjärvi Laakajärvi luusua F = 464 km 2 MQ =6,0 m 3 /s Haapajärvi Päsmäri Nurminen Sälevä Sälevä F = 1132km 2 MQ =14,0 m 3 /s Kuva 2. Vesistökaavio kaivoksen nykyisistä purkureiteistä. Vastaanottavien vesien pienet virtaamat yhdessä purkuvesien korkeiden pitoisuuksien kanssa ovat johtaneet mm. erittäin korkeisiin sulfaattipitoisuuksiin purkualueen lähivesistöissä ja saaneet aikaiseksi lähialueen järvien pysyvän kerrostumisen. Tässä purkupaikkaselvityksessä kartoitettiin kaikki ne potentiaaliset purkuvesistöt, jotka sijaitsevat noin 50 km:n säteellä kaivoksesta ja missä valuma- alueiden koon ja järvisyyden perusteella voidaan arvioida olevan selvästi nykyistä paremmat laimenemisolot. Virtaamien arvioinnissa käytettiin apuna vesistömallijärjestelmää. Karkean virtaamatarkastelun avulla voitiin todeta, että: Nykyisten purkualueiden keskivirtaamat (MQ) ovat alle 1 m 3 /s Sotkamon reitillä keskivirtaamat ovat luokkaa m 3 /s Oulujärven alueella keskivirtaamat ovat luokkaa m 3 /s Vuoksen suunnalla keskivirtaamat ovat luokkaa 6 14 m 3 /s Edellä kuvatun virtaamatarkastelun perusteella päädyttiin siihen, että potentiaalisia purkualueita on löydettävissä vain Oulujen vesistöalueelta. Vuoksen vesistöalueella vielä 50 km etäisyydellä kaivosalueesta virtaamat ovat edelleen kohtuullisen alhaisia, jolloin päästöt eivät laimene riittävästi. Oulujoen vesistöalueelta valittiin tarkempaan tarkasteluun viisi vaihtoehtoista purkualuetta, joiden nykyinen vedenlaatu ja asutus kartoitettiin yleispiirteisesti käyttäen apuna olemassa olevia kartta- ja viranomaistiedostoja (mm. veden laatu). Tarkasteltavat vaihtoehdot on esitetty kuvassa (Kuva 3).

25 8 Kuva 3. Lähempään tarkasteluun valitut potentiaaliset purkualueet Oulujoen vesistöalueella. 3.2 Vuorokausivirtaamat ja niiden vaihtelu Vaihtoehto 1: Katerma Sotkamon reitillä sijaitsevassa Katermassa purkualueen valuma-alue on noin km 2. Keskivirtaama on luokkaa 56 m 3 /s. Katermassa keskialivirtaama, MNQ (vuosittaisten alimpien vuorokausivirtaamien keskiarvo), on hyvin pieni 0,3 m 3 /s (Kuva 4, Vesistömallijärjestelmä). Oulujoen vesistö on voimakkaasti säännöstelty, jolloin virtaamat eivät vaihtele luonnontilaiselle järvelle tyypillisesti, vaan niihin vaikuttaa energiantarpeen vaihtelu. Hydrologisen vuosikirjan mukaan Ontojärven luusuassa (asteikko 2250) vuosijakson keskialivirtaama (MNQ) on 0,63 m 3 /s ja vuosijaksolla ,00 m 3 /s. Alueen etäisyys kaivosalueelta on noin 50 km.

26 9 Kuva 4. Sotkamon reitin Katerman alueen vuorokausivirtaamien keski- ja ääriarvoja Vaihtoehto 2: Tenetti Sotkamon reittiä alaspäin mentäessä Tenetin virrassa Sotkamon taajaman kohdalla valuma-alue on kasvanut vaihtoehtoon 1 verrattuna vajaalla 1700 km 2 :llä, ollen luokkaa 6675 km 2. Tenetin virran keskivirtaama (MQ) vuosijaksolla (Vesistömallijärjestelmä) on 76 m 3 /s ja keskialivirtaama (MNQ) on luokkaa 13,3 m 3 /s (Kuva 5). Kaivosalueelta on Tenetin virralle matkaa linnuntietä noin 20 km. Kuva 5. Sotkamon reitin Tenetinvirran vuorokausivirtaamien keski- ja ääriarvoja Vaihtoehto 3: Tikkalahti Kolmas tarkasteltava purkualue on Nuasjärven Tikkalahti Tenetinvirran alapuolella Jormasjokisuun yläpuolella. Tenetinvirtaan verrattuna valuma-alue ei juuri kasva. Pääosa Tenetinvirrasta purkautuvista vesistä virtaa lahden pohjoisosan kautta, osan kiertäessä lahden kautta. Lahden virtauksiin ja veden vaihtoon vaikuttaa Tenetinvirran virtaustilanteen lisäksi tuulten aiheuttamat virtaukset. Tikkalahden syvyys on noin 6-13 m (Kuva 6) ja etäisyys kaivosalueelta noin 16 km. Tarkemmin lahden virtauksia on laskettu kulkeutumismallinnuksen yhteydessä kappaleessa 6.

27 10 Kuva 6. Tikkalahden syvyysolot Vaihtoehto 4: Oulujärven Toukansalmi Oulujärven Toukansalmen kautta virtaa Sotkamon reitin vesien lisäksi Hyrynsalmen reitin vedet, mikä kasvattaa valuma-aluetta tuntuvasti. Toukansalmen valuma-alue on noin km 2. Valuma-alueen koon kasvu kasvattaa myös virtaamia, keskialivirtaaman ollessa noin 15 m 3 /s ja keskivirtaaman 196 m 3 /s. Oulujärvi ja Hyrynsalmen reitti ovat säännösteltyjä vesistöjä, mikä vaikuttaa merkittävästi Oulujärven virtauksiin ja vedenpinnan korkeuksiin. Toukansalmen poikkipinta-ala on noin 4600 m 2 ja Toukansaaren ja Koutaniemen välisen salmen poikkipinta-ala vastaavasti 650 m 2 (Kuva 7). Toukansalmen syvyys on noin 20 metriä. Poikkipinta-alojen suhteella laskettuna Toukansalmen keskivirtaama on 172 m 3 /s. Toukansalmen virtausnopeus 4600 m 2 poikkialalla on tällöin 3,7 cm/s.

28 11 Kuva 7. Toukansalmen syvyysolot. Poikkipinta-alojen eroista johtuen kuvan (Kuva 8) virtaamista ohjautuu lähes 90 % Toukansalmen kautta. Virtaamiin vaikuttaa tulovirtaamien lisäksi Oulujärven säännöstely ja tuulitilanteet. Matkaa kaivosalueelta Toukansalmeen kertyy noin 44 km. Kuva 8. Oulujärven Toukansaaren kapeikon läpivirtaamien ääriarvoja Vaihtoehto 5: Oulujärven Alassalmi Toukansalmen kapeikosta vedet purkautuvat Ärjäselälle, mistä pääosa vesistä purkautuu Manamansalon eteläpuolitse Alassalmen kautta. Lisävesiä Oulujärveen ennen Alassalmea tulee Oulujärven eteläpuoleisilta valuma-alueilta. Valuma-alue kasvaa noin 1551 km 2 :llä. Alassalmen valuma-alue on noin km 2. Vesistömallijärjestelmän tietojen mukaan keskialivirtaama on valuma-alueen rajalla luokkaa 27 m 3 /s ja keskivirtaama 209 m 3 /s. Alassalmen poikkipinta-ala on 3200 m 2, joka on noin 96 % Oulujärven kokonaispoikkipinta-alasta Manamansalon kohdalla. Poikkialojen suhteella laskettuna Alassalmen keskivirtaama on siten noin 201 m 3 /s, jolloin virtauksen keskinopeus olisi 6,3 cm/s. Väylän syvyys keskiveden korkeudella on luokkaa 8-9 m (Kuva 9). Etäisyys Talvivaarasta on noin 67 km.

29 12 Kuva 9. Alassalmen syvyyskartta. Ärjänselältä Niskanselälle purkautuvat vedet virtaavat lähes kaikki Alassalmen kautta. Kuvassa (Kuva 10) on esitetty virtaamien vaihtelua Alassalmessa. Virtausoloihin pätevät edellä Toukansalmen tarkastelun yhteydessä kuvatut tekijät. Kuva 10. Oulujärven Alassalmen läpivirtaamien ääriarvoja.

30 3.3 Purkualueiden vesistöjen tila ja vesienhoidon tavoitteet Seuraavassa (Taulukko 1) on hyvin lyhyesti tarkasteltu purkualueiden yleistä tilaa ja niiden vesienhoidollista tilaa suhteessa tavoitteeseen. Taulukko 1. Vaihtoehtoisten purkualueiden yleinensekä vesienhoidollinen tila (Oulujoen- Iijoen vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelma, 2009). 13 Vaihtoehto Tila-arvio 1: Katerma Alapuolinen Ontojoki on suuri kangasmaiden joki (Sk) o o o o Ekologista tilaa ei ole luokiteltu, mutta asiantuntijaarvion perusteella tila on hyvä Voimakkaasti muutettu Kemiallinen tila on hyvä Tavoitetila saavutettu Alapuolinen Iso-Kiimanen on keskikokoinen humusjärvi (Kh) o o o Ekologinen tila hyvä Kemiallinen tila hyvä Tavoitetila saavutettu Katerman lähialueella (r = 1 km) on noin asumusta. 2 ja 3: Tenetti ja Tikkalahti Yläpuolinen Pirttijärvi on hyvin lyhytviipymäinen järvi (Lv) o o o Asiantuntija-arvion mukaan ekologinen tila hyvä Kemiallinen tila hyvä Tavoitetila saavutettu Alapuolinen Nuasjärvi on suuri humusjärvi (Sh) o o o Ekologinen tila hyvä Kemiallinen tila hyvä Tavoitetila saavutettu Tenetin lähialueella Vuokatin taajama ja Vuokatin matkailuja urheilualue 4 ja 5: Toukansalmi ja Alassalmi Oulujärvi on suuri Humusjärvi (Sh) o o o Ekologinen tila hyvä Kemiallinen tila hyvä Tavoitetila saavutettu Toukansalmi jakaa järven Paltaselkään ja Ärjänselkään Alassalmi jakaa järven Ärjänselkään ja Niskanselkään Toukansalmen lähialueella (r = 3 km) muutama asumus ja Alassalmen lähialueella (r = 3 km) on noin asumusta. 3.4 Laimentumisolot Vesistövaikutusten kannalta laimenemisolosuhteilla on suuri merkitys päästövesien aiheuttamien vesistövaikutusten kannalta. Mitä suuremmat virtaamat ja virtausnopeudet

31 vesistöalueella ovat, sen pienemmiksi pitoisuuden nousut jäävät. Uudessa lupapäätöksessä on määrätty, että kaivosalueelta nykyisiin purkupaikkoihin johdettavien jätevesien yhteenlaskettu päästö voi olla vuodesta 2015 alkaen enintään, Nikkeli 250 kg/a Kupari 150 kg/a Sinkki 300 kg/a Mangaani kg/a Sulfaatti t/a Natrium 650 t/a. Sulfaatin pitoisuus poistovesissä saa olla enintään mg/l ja mangaanin 2 mg/l, mikä tarkoittaa yllä mainituilla vuosikuormituksilla vesimäärää 1,3 milj. m 3 /a. Vettä muodostuu kaivosalueella kuitenkin selvästi tätä enemmän, keskimääräisellä sadannalla arviolta noin 6,0 Mm 3 /a, mikä johtaa lupaehtoja suurempaan vuosikuormitukseen. Suuremmasta purkuvesitarpeesta johtuen päästövesille onkin aloitettu vaihtoehtoisten purkupaikkojen etsintä. Edellä kuvattujen purkupaikkojen laimennusolosuhteita on vertailtu keskenään taulukossa (Taulukko 2). Vertailukuormituksena on tässä yhteydessä käytetty t sulfaattia ja 10,4 t mangaania (valittu sattumanvaraisesti). Laimennusolosuhteiden vertailemiseksi on taulukkoon koottu sulfaatin ja mangaanin osalta pitoisuusnousut vastaanottavien vesien keskivirtaamatilanteessa. Taulukossa on siis vertailtu samalla kuormituksella purkupaikkojen välisiä karkeita eroja laimennusolosuhteissa. Sekoittumispitoisuus kuvaa pitoisuusnousua keskivirtaamatilanteessa, kun päästövedet ovat sekoittuneet kokonaisuudessaan välittömästi purkualueen läpi virtaavaaan vesimäärään. Laskelmassa ei ole huomioitu purkuveden vesimäärä, mikä vaikuttaa kaivosalueen pienten lähijärvien, kuten Kivijärvi, pitoisuuksiin, sillä niissä virtaamat kasvavat suhteellisesti eniten purettavien jätevesien johdosta. Laimennusolosuhteita on lisäksi verrattu nykyisillä purkureiteillä oleviin järviin, joita ovat Kolmisoppi Oulujoen vesistöalueella sekä Kivijärvi Vuoksen vesistöalueella (Taulukko 2). Huomioitavaa kuitenkin on, että näidenkin järvien osalta laimennuslaskelmissa on käytetty edellä mainittuja kuormituksia, eikä esim. kokonaispäästön jakoa vesistöalueiden kesken ole huomioitu. Tarkemmin vesistövaikutuksia arvioidaan tuonnempana kolmen jatkoon valitun purkupaikan tarkasteluissa. Vertailukuormituksella laskettuna sulfaattipitoisuus nousee nykyisillä purkualueilla tasolle mg/l, Sotkamon reitillä 2 3 mg/l ja Oulujärvessä alle 1 mg/l. Taulukko 2. Sulfaatin ja mangaanin laskennalliset sekoittumispitoisuusnousut vastaanottavien vesien keskivirtaamatilanteessa. Vertailuormituksena on käytetty t sulfaattia ja 10,4 t mangaania. Purkupaikkavaihtoehto Kolmisoppi, luusua Kivijärvi 1. Katerma 2. Tenetti 3. Tikkalahti 4. Toukansalmi 5. Alassalmi Keskivirtaama (MQ) [m 3 /s] 1,1 0, Sulfaatti [mg/l] ,9 2,2 2,2 0,8 0,8 Mangaani [µg/l] ,9 4,3 4,3 1,7 1,6 14

32 4 JATKOTARKASTELUUN VALITUT VAIHTOEHDOT JA NIIDEN VESISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTI Vaihtoehtojen valinta Edellä kuvatun purkupaikkojen laimentumisolosuhteiden vertailun perusteella valittiin jatkotarkasteluun seuraavat purkualueet, 1. Tenetti 2. Nuasjärven Tikkalahti 3. Oulujärven Toukansalmi Perustelussa painottui lähinnä mahdollisimman hyvät laimenemisolot sekä teknistaloudelliset näkökohdat eli etäisyys kaivosalueelta. Valittujen purkualueiden jatkotarkastelussa vertaillaan tarkemmin päästövesien vesistövaikutuksia, vaikutusalueiden laajuutta, sekä veden laadun ja käytön eroja. 4.2 Vesien käsittely ja kuormitus Talvivaara Sotkamo Oy:n kaivoksen vesienkäsittely perustuu jäännösmetallien saostamiseen päästövesistä niukkaliukoisina hydroksideina. Käsitellyn veden jälkiselkeytysmuotona käytetään laskeutusaltaita. Metallit saostetaan pääosin kalkkipohjaisilla materiaaleilla, kuten sammutettua kalkkia (Ca(OH) 2 ). Metallien talteenotossa käytetään myös lipeää (NaOH) ph:n säätöön, mikä on nostanut päästövesien natriumpitoisuuksia. Mikäli sulfaattipitoisuus on riittävän korkea, saostuu prosessissa mahdollisesti myös kipsiä (CaSO 4 2H 2 O). Kipsin liukoisuus huomioiden kalkkisaostuksella ei kuitenkaan voida laskea päästövesien sulfaattipitoisuutta pitoisuustasoa 1500 mg/l alhaisemmalle tasolle. Lisäksi alkalimetallien, kuten natriumin (Na) on havaittu heikentävän kipsin saostumista, mikä näkyy päästövesissä edellä mainittua pitoisuustasoa selvästi korkeampina sulfaattipitoisuuksina. Natriumia käsiteltyyn veteen päätyy esim. lipeän käytöstä. Talvivaara Sotkamo Oy:n merkittävimmät vesistövaikutukset ovat pääosin peräisin purkuvesimääristä ja päästövesien korkeista sulfaatti- ja natriumpitoisuuksista. Korkea natrium- ja sulfaattikuormitus yhdessä kaivospiirin sijainnin (vedenjakajalla) kanssa ovatkin johtaneet nykyisten purkureittien pienten järvien ja latvapurojen suolaantumiseen. Nykyisten purkureittien vastaanottavien vesien alhainen vesimäärä ja siitä johtuva heikko laimennuspotentiaali on johtanut kaivosalueen alapuolisissa vesissä korkeisiin sulfaatti- ja natrium-pitoisuuksiin. Päästövesien suolapitoisuudesta johtuen päästövedet ovat olleet myös vastaanottavia vesiä raskaampia, mikä on johtanut kaivospiirin lähijärvien kerrostumiseen ja suolapitoisten vesien kertymiseen järvien alusveteen. Kerrostuneisuudesta johtuen järvien normaali vedenvaihto (kevät- ja syystäyskierrot) ja aineiden kierto on myös estynyt. Kaivosyhtiön oman arvion mukaan kaivoksen toiminnan turvaamiseksi joudutaan kaivosalueelle kertyneitä ylimääräisiä vesiä purkamaan ympäristöön. Vesimäärä vaihtelee vuosittain sadannan mukaan. Tässä selvityksessä hyödynnetyt purkuvesimäärät, purkuvesien laatu ja niiden aiheuttama sulfaattikuormitus on esitetty taulukossa (Taulukko 3). Vesien johtamisen on oletettu tapahtuvan tasaisena virtaamana ympäri vuoden.

33 16 Taulukko 3. Mallilaskelmissa hyödynnetyt purkuvesimäärät [m 3 /h] ja sulfaatin vuosikuormitus kahtena kolmen vuoden jaksona. Ajanjakso Purkuvesimäärä [m 3 /h] Sulfaattipitoisuus [mg/l] Kuormitus [t/a] Seuraavassa kappaleessa on tarkasteltu laskennallisesti alkulaimentumista sekä sen jälkeistä päästövesien kulkeutumista edellä mainituilla kolmella purkualueella.

34 5 ALKULAIMENTUMISEN ARVIOINTI Purkupaikkojen alkulaimennusta, vesien sekoittumista ja syntyneen vesiseoksen ns. pluumin pitoisuuksia ja liikkeitä tarkasteltiin purkualueiden läheisyydessä käyttäen apuna Cormix (Mixing Zone Expert System, United States Environmental Protection Agency) mallinnusta. Laskentamalli ei ole varsinainen vesistömalli, jossa ratkaistaan tarkasti virtauskentät, mutta se ennustaa kuitenkin matemaattisesti virtaus- ja liikeyhtälöiden avulla annetuissa olosuhteissa syntyvän jätevesiseoksen, pluumin muotoja, liikkeitä ja sekoittumisastetta. Laskentamallin avulla saadaan käsitys alkulaimennuksista ja purkujärjestelyjen ja purkupaikan vaikutuksesta alkulaimennukseen. Sulfaatin lisäksi alkulaimennusta ja sekoittumisvyöhykkeitä on seuraavassa tarkasteltu nikkelin, kadmiumin ja mangaanin osalta. Käsitellyn kaivosveden purkautuessa vesistöön tapahtuu aluksi nopea alkulaimentuminen, jossa pitoisuudet voivat kuitenkin vielä olla korkeita verrattuna kauempana purkuputkesta olevaan tilanteeseen. Mitä lähempänä purkuputkea ollaan, sitä suurempia pitoisuudet ovat, maksimiarvona putken suulla purkuvesistössä hetkellä t 0 päästöveden pitoisuus on sama kuin purkuputkessa. Laskentojen lähtöoletuksena on käytetty pyöreää pohjalle asennettua purkuputkea, jonka halkaisija on noin 60 cm ja purkautuvan veden nopeus 1 m/s. Hankkeen mahdollinen eteenpäin vieminen edellyttää luonnollisesti purkuputken esisuunnittelua, jolloin lähtöarvot voivat vielä tarkentua. Laskelmissa hyödynnetty malli tulostaa lähialueen (near field region), missä se liikeyhtälöiden avulla ennustaa purkautuvan suihkun muodon, taipumisen ja sekoittumisen lähialueella. Lähialueeseen vaikuttavat purkusuihkun ominaisuudet (muoto, suunta, liikeenergia, jne.) ja vesien välinen tiheysero. Lähialueen sekoittumisoloihin voidaan vaikuttaa mm. purkujärjestelyillä. Mallin tulostuspisteitä ei voida kuitenkaan säätää, vaan malli tulostaa tietyt pisteet sekä near field että far-field alueille Vaihtoehto 1: Tenetti Purkualueen poikkipinta-ala on luokkaa 214 m 2, mikä keskivirtaamatilanteessa (76 m 3 /s) tarkoittaa laskennallista virtausnopeutta 36 cm/s. Purettaessa keskivirtaamatilanteessa jätevettä Tenetin virtaan ja suunnaten purkuputki uoman pohjalta noin 45 kulmassa ylös ja kohtisuorassa päävirtaussuuntaan nähden, purkupluumista muotoutuu kuvan (Kuva 11) mukainen purkuviuhka (Cormixin tyypittely NH4A2) sulfaattipitoisuuden ollessa mg/l. Päästövedet virtaavat purkualueella pohjanmyötäisesti samalla laimeten. Laimentuminen on nopeinta purkupaikan läheisyydessä (0 210 m), missä voi tapahtua myös lievää takaisinvirtausta. Sekoittumissuhde purkuputken läheisyydessä on 1:1 1:80, jonka jälkeen pluumi on täysin sekoittunut vertikaalisesti (Kuva 12). Laskennassa purkualueen oletettu syvyys on 3 m.

35 18 Kuva 11. Cormix-laskelman ennustama purkupluumin muoto ja sekoittuminen sulfaattipitouuden ollessa mg/l. Laimennussuhteiden avulla voidaan laskea myös pluumin keskilinjan ainepitoisuudet (Taulukko 4). Laskennassa sulfaatin lähtöpitoisuus on 4000 mg/l, nikkelin 200 µg/l, kadmiumin 10 µg/l ja mangaanin 2 mg/l. Vertailun vuoksi voidaan mainita, että alkuvuoden 2014 keskimääräiset pitoisuudet ovat olleet kaivosyhtiön mukaan edellä mainittuja alhaisempia. Laskelman mukaan lähialueella sulfaattipitoisuus laimenee 4000 mg/l 50 mg/l, nikkelipitoisuus 200 µg/l 3 µg/l, kadmium-pitoisuus 10 µg/l 0,1 µg/l ja mangaanipitoisuus 2 mg/l 0,03 mg/l (Taulukko 4). Keskivirtaamatilanteessa sulfaattipitoisuuden nousu täysin sekoittuneessa tilanteessa on 12,5 mg/l, joka vastaa laimennussuhdetta 1:160. Kuvan (Kuva 11) mukaan tämä saavutettaisiin noin 1,5 kilomerin matkalla. Taulukko 4. Purkupluumin keskilinjan laskennallinen ainepitoisuus m:n lähialueella (x on pluumin keskiviivan etäisyys purkupaikasta). x [m] SO 4 [mg/l] Ni [µg/l] Cd [µg/l] Mn [mg/l] ,2 4,3 3,8 3,4 3,1 2,8 1,5 0,6 0,2 0,1 2 1,1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,6 0,3 0,1 0,05 0,03 Jäteveden tiheys riippuu sen sisältämien suolojen määrästä, joten sulfaattipitoisuus vaikuttaa merkittävästi purkuveden tiheyteen ja siten myös sen liikkeisiin. Sulfaattipitoisuudella mg/l lähialue on noin 125 metriä. Pluumin muoto pysyy muuten samana, mutta laimennussuhteet muuttuvat (Kuva 12).

36 19 Kuva 12. Cormix-laskelman ennustama purkupluumin muoto ja sekoittuminen sulfaattipitouuden ollessa 2000 mg/l. Pienemmän tiheyseron tapauksessa sulfaattipitoisuus lähialueella (0-130 m) laimenee 2000 mg/l 59 mg/l, nikkelipitoisuus 200 µg/l 6 µg/l, kadmium-pitoisuus 10 µg/l 0,3 µg/l ja mangaanipitoisuus 2 mg/l 0,1 mg/l (Taulukko 5). Noin 240 m:n päässä sulfaattipitoisuus on 26 mg/l, nikkeli 2,5 µg/l, kadmium 0,13 ja mangaani 0,03 mg/l.

37 20 Taulukko 5. Purkupluumin keskilinjan laskennallinen ainepitoisuus m:n lähialueella ja 245 m:n etäisyydellä purkuputkesta. x [m] SO 4 [mg/l] Ni [µg/l] Cd [µg/l] Mn [mg/l] ,2 4,6 4,2 3,7 3,2 3,0 1,6 0,5 0,3 0,1 2,0 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,6 0,3 0,1 0,1 0,0 Alivirtaamatilanteessa (13 m 3 /s) lähialue laajenee selvästi. Esimerkiksi sulfaatin lähtöpitoisuudella 4000 mg/l on laimenemispitoisuus tasolla 700 mg/l vielä 2500 m:n päässä purkupaikasta. Vuoden 2003 kaltaisina purun kannalta epäedullisina vähävetisinä vuosina virtaamista noin 78 % voi olla alle keskivirtaaman (76 m 3 /s) ja alle keskialivirtaaman (13 m 3 /s) olevia vuorokausivirtaamia noin 3 % (Kuva 13). Vuosi 2003 oli Oulujärven Aittojoen valuma-alueella vuosijakson seitsemänneksi kuivin vuosi (Kuva 25). Kuva 13. Tenetin virtaamien jakauma kuivana vesivuonna Vaihtoehto 2: Tikkalahti Purettaessa kaivosvettä (4000 mg/l sulfaattia) Tikkalahteen käyttäen purkualueella virtausnopeutena 1 cm/s ja suunnaten purkuputki järven pohjalta suoraan ylöspäin, pluumista muotoutuu kuvan (Kuva 14) mukainen purkutyyppi, Cormixin tyypittely NV5. Jätevedet valuvat takaisin purkupaikan lähialueen pohjakerrokseen leviten virtausten mukana myös voimakkaasti vastavirtaan samalla hitaasti laimeten. Laimennussuhde 1:80 saavutetaan noin 900 m:n päässä purkupaikasta (Kuva 14). Vastaanottavan vesistön virtausnopeuden ollessa pienempi, pluumin muoto on todennäköisesti samanlainen, mutta laimentuminen on hitaampaa. Tarkemmin kulkeutumista Tikkalahden osalta on tarkasteltu kappaleessa 6.

38 21 Kuva 14. Cormix-laskelman ennustama purkupluumin muoto ja sekoittuminen sulfaattipitoisuuden ollessa mg/l. Laimennussuhteiden avulla pluumin keskilinjan ainepitoisuudet ovat taulukon (Taulukko 6) mukaisia. Laskennassa sulfaatin lähtöpitoisuus on kuten edellä 4000 mg/l, nikkelin 200 µg/l, kadmiumin 10 µg/l ja mangaanin 2 mg/l. Laskelman mukaan 1500 m:n päässä sulfaattipitoisuus laimenee tasolta 4000 mg/l tasolle 36 mg/l, nikkelipitoisuus 200 µg/l 2 µg/l, kadmium-pitoisuus 10 µg/l 0,1 µg/l ja mangaanipitoisuus 2 mg/l 0,02 mg/l. Taulukko 6. Purkupluumin keskilinjan laskennallinen (x on pluumin keskiviivan etäisyys purkupaikasta). x [m] SO 4 [mg/l] Ni [µg/l] Cd [µg/l] Mn [mg/l] ,15 0,12 0,09 0,07 2,00 0,03 0,02 0,02 0,01 Sulfaattipitoisuus vaikuttaa purkuveden tiheyteen ja siten myös päästöveden liikkeisiin vesifaasissa. Sulfaattipitoisuudella 2000 mg/l pluumin muoto pysyy samana, mutta pienemmistä lähtöpitoisuuksista johtuen sulfaattipitoisuudet ovat hieman pienempiä. Laimennussuhde 1:80 saavutetaan hieman etäämpänä, noin 1100 m:n päässä purkupaikasta (Kuva 15).

39 22 Kuva 15. Cormix-laskelman ennustama purkupluumin muoto ja sekoittuminen sulfaattipitouuden ollessa 2000 mg/l. Vähävetisinä vuosina, kuten vuoden 2003 virtaustilanteessa ja keskimääräisessä tuulitilanteessa (vuosi 2008, Kajaani), purkualueen laskennalliset virtausnopeudet alusvedessä olivat varsin tasaisesti luokkaa 1 cm/s (Kuva 16) Kuva 16. Tikkalahden purkualueen vesistömallilla lasketun (kohta 6) pohjavirtauksen jakatuminen vuoden 2003 virtaustilanteeessa ja keskimääräisessä tuulitilanteessa (Kajaani 2008). Tuulettomina jaksoina kesällä, samoin kuin talvella jääkannen estäessä tuulen vaikutuksen virtausnopeudet ovat vielä edellä mainittua alhaisempia, ollen luokkaa 0,3 0,5 cm/s. Tällöin jätevettä konsentroituu vielä voimakkaammin purkupaikan lähialueen pohjakerrokseen, jolloin sulfaattipitoisuudet voivat olla alusvedessä muutamia satoja mg/l. Kerrostumisen ei arvioida kuitenkaan olevan pysyvää, vaan keväällä jääkannen sulettua vesimassat sekoittunevat purkualueella. Päästövedet voivat tosin äärevöittää talvi- ja kesäkerrostuneisuutta. 5.3 Vaihtoehto 3: Toukansalmi Toukansalmessa keskivirtaama on 196 m 3 /s ja poikkiala noin 4600 m 2, jolloin etelähaaran virtausta huomioimatta laskennallinen virtausnopeus on 4,3 cm/s. Toukansalmen ennustelaskelmissa on oletettu, että purkualueella vastaanottavan vesistön virtausnopeus on 4 cm/s ja purku suuntautuu pohjasta pintaa kohden. Sulfaattipitoisuudella 4000 mg/l muotoutuva pluumi on mallia NH3A2 (Kuva 17) eli jätevedet se-

40 koittuvat sekä väliveteen että pohjanläheiseen vesikerrokseen. Sekoittuminen on kohtuullisen hidasta, noin 50 m:n lähialueella sekoittumissuhde on 1:3 (Kuva 17), jolloin väli/alusvedessä mitataan muutaman sadan m:n matkalla muutaman sadan mg/l olevia sulfaattipitoisuuksia (Taulukko 7). 23 Kuva 17. Cormix-laskelman ennustama purkupluumin muoto ja sekoittuminen sulfaattipitoisuuden ollessa 4000 mg/l. Mallin laimennussuhteilla laskien noin 500 m:n päässä purkuputkesta alusveden sulfaattipitoisuus olisi noin 80 mg/l, nikkelin 4 µg/l, kadmiumin 0,2 µg/l ja mangaanin noin 0,04 mg/l (Taulukko 7).

41 Taulukko 7. Purkupluumin keskilinjan laskennallinen ainepitoisuus. x [m] SO 4 [mg/l] Ni [µg/l] Cd [µg/l] Mn [mg/l] ,6 4,1 1,5 0,9 0,3 10 8,3 2,2 1,1 0,6 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 2,0 1,7 0,4 0,2 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 24 Puolta pienemmällä sulfaattipitoisuudella (2000 mg/l) sekoittuminen on samantapaista, mutta pienemmistä lähtöpitoisuuksista johtuen ainepitoisuudet ovat purkualueella pienempiä. Huonoissa virtausoloissa sekoittuminen on heikompaa Hyrynsalmen ja Sotkamon reittien tulovesimäärän ollessa pienempiä. Kuivana vesivuonna (2003) noin 90 % alusveden virtausnopeuksista on alle 4 cm/s (Kuva 18). Kuva 18. Toukansalmen purkualueen pohjavirtauksen laskennallinen (kohta 6) jakatuminen vuoden 2003 virtaustilanteeessa ja keskimääräisessä tuulitilanteessa (Kajaani 2008). 5.4 Yhteenveto alkulaimennuslaskelmista Keskivirtaamatilanteessa laskennallisesti paras välittömän purkualueen alkulaimennus saadaan Tenetin virran vaihtoehdossa, jossa virtausnopeudet ovat selvästi muita purkualueita suurempia. Laskennassa pitoisuudet säilyvät pitkään tasolle 1:150, mutta todellisuudessa Tenetinvirran jälkeen vedet purkautuvat Nuasjärveen, jossa tapahtuu selvästi Cormix-laskelmaa tehokkaampaa laimentumista. Toukansalmessa ja Tikkalahdessa välittömän purkualueen laimennussuhteet ovat samaa tasoa, mutta Toukansalmessa suuremmista virtausnopeuksista ja vesimääristä johtuen jatkolaimentuminen on selvästi tehokkaampaa (Kuva 19). Kaikissa vaihtoehdoissa sulfaattipitoisuus laimenee pääsääntöisesti alle 200 mg/l noin 500 m:n säteellä purkupaikasta, joskin aivan kapea-alaisissa syvänteissä voi esiintyä

42 korkeampiakin pitoisuuksia. Tuulettomina jaksoina kesällä, sekä talvella jääkannen estäessä tuulen vaikutuksen ovat virtausnopeudet Tikkalahdessa ja Toukansalmessa hyvin pieniä, jolloin jätevettä konsentroituu voimakkaammin purkualueille niiden pohjan läheisiin vesikerroksiin. Tällöin purkualueella (alusvedessä) voidaan mitata satoja mg/l olevia sulfaattipitoisuuksia. 25 Kuva 19. Cormix-laskelman ennustama sekoittumisaste eri purkupaikkavaihtoehdoilla etäisyyden funktiona sulfaattipitoisuudella 4000 mg/l. Talvivaaran käsitellyt jätevedet sisältävät arvion mukaan nikkeliä keskimäärin 200 µg/l, mangaania 2 mg/l ja kadmiumia 10 µg/l. Metallipitoisuuksina on laskelmissa hyödynnetty näin lähelle luparajoja olevia pitoisuustasoja. Huomioitavaa on, että pitoisuustasot ovat kaivosyhtiön oman arvion mukaan konservatiivisia eli alkuvuoden 2014 pitoisuudet ovat olleet tässä esitettyä alhaisempia. Kaikilla purkualueilla metallipitoisuudet nousevat selvästi luonnontasoista. Laskentojen perusteella purkualueilla mitataan muutamia kymmeniä µg/l pitoisuustasoja nikkeliä ja muutamia µg/l kadmiumia. Sisämaan pintavesille säädetty nikkelin ympäristölaatunormi (AA EQS) on 21 µg/l (EQS + luontainen taustapitoisuus). Kadmiumin asetuksen (Vna 868/2010) mukaisella taustapitoisuudella korjattu ympäristölaatunormi on 0,1 0,26 μg/l vaihdellen veden kovuuden mukaan. Huomioitavaa on, että purkupaikkojen vedet ovat tarkkailutietojen perusteella kokonaiskovuudeltaan erittäin pehmeitä tai pehmeitä (kts. 0). Kadmiumin ympäristönlaatunormi purkupaikoilla tuleekin näin olemaan 0,1 (kovuusluokat 1 ja 2). Vesiympäristölle vaarallisista ja haitallisista aineista annettuihin ympäristönlaatunormeihin liittyen on Euroopan Unionin parlamentti ja neuvosto asettanut elokuussa 2013 direktiivin 2013/39/EU, direktiivien 000/60/EY ja 2008/105/EY muuttamisesta luonnonvesien prioriteettiaineiden laatunormien ja ohjearvojen osalta. Jäsenvaltioiden on saatettava kyseisen direktiivin noudattamisen edellyttämät lait, asetukset ja hallinnolliset määräykset voimaan viimeistään mennessä. Raskasmetallien osalta nikkelin (4 µg/l) ja lyijyn (1,2 µg/l) ympäristönlaatunormit (AA- EQS) tulevat laskemaan nykyisestä tasosta. Ympäristönlaatunormi on annettu metallien liukoisen pitoisuuden vuosikeskiarvolle. Lisäksi nikkelille (34 µg/l) ja lyijylle (14 µg/l) on direktiivissä asetettu niin sanottu suurin sallittu pitoisuus (MAC-EQS). Pitoisuudet tulevat jatkossa vastaamaan raskasmetallien biosaatavaa pitoisuutta vesistöissä. Biosaatavan pitoisuuden määrittämiselle ei kuitenkaan ole saatavilla vielä standardoitua menetelmäohjeistusta.

43 Nikkelin ja kadmiumin pitoisuudet ylittävät laskennassa käytetyillä pitoisuustasoilla siten nykyisin voimassa olevat ympäristönlaatunormit kaikissa vaihtoehdoissa useamman sadan metrin etäisyydellä purkupaikasta. Ylityksiä on odotettavissa myös vuonna 2015 voimaan tulevien suurimpien sallittujen pitoisuuksien osalta purkupaikkojen lähialueilla. Näin ollen kaikki purkupaikkavaihtoehdot vaativat mahdollisen lupakäsittelyn yhteydessä sekoittumisvyöhykkeen määräämisen. Sekoittumisvyöhykkeen määräämisestä säädetään vesiympäristölle vaarallisista ja haitallisista aineista annetun valtioneuvoston asetuksessa (Vna 1022/2006). Päästövesien sekoittumista voidaan pyrkiä tehostamaan optimoimalla purkujärjestelyjä suunnittelemalla purkurakenteet ja -tavat siten, että sekoittuminen olisi mahdollisimman tehokasta. Alkupitoisuuksia purkuputken suulla voidaan alentaa esimerkiksi rakentamalla ranta-alueelle pumppaamo (kaksi-kolme kertaa jätevesivirtaama) ja pumppaamalla järvivettä purkuputkeen, jolloin samalla voidaan lisätä purkuveden liike-energiaa. Kokonaiskuormitukseen järjestely ei luonnollisesti vaikuta, mutta tehostaa alkulaimentumista. Kaikkien purkupaikkavaihtoehtojen lähialueiden ainepitoisuudet tulevat kuitenkin olemaan alhaisempia kuin nykyisten purkualueiden ainepitoisuudet johtuen selvästi suuremmista vesimääristä vastaanottavassa vesistössä. Arvioinnissa hyödynnetty Cormix-laskentaohjelmisto ei ole varsinainen vesistömalli, jossa ratkaistaan matemaattisesti aina kyseisen alueen virtaussuunnat ja nopeudet. Cormix- laskee matemaattisten yhtälöiden avulla sekoittumisastetta keskiarvoistaen mm. virtausnopeuksia, syvyyksiä jne. Kyse on siis ennustamisesta käytetyillä keskimääräisillä lähtöarvoilla. Sekoittuminen purkuputken suulla on tapahtuma, johon vaikuttaa monet tekijät. Laskelma on varsin herkkä muutoksille (purkunopeus, tiheys, vastaanottavan vesistön virtausnopeudet ja suunta), mutta se antaa kuitenkin kuvan sekoittumisesta ja sen eroista eri alueilla ja soveltuu näin purkualueiden välisen vertailuun. Ohjelmiston avulla voidaan myös optimoida purkujärjestelyjä. Lisäksi on huomioitava, että vaihtoehdot poikkeavat virtausololtaan toisistaan salmissa ja virtapaikoissa virtausolot ovat helpommin arvioitavissa kuin järvialueilla. Kappaleessa 6 onkin pyritty tarkemmin arvioimaan varsinaisella 3-D vesistömallinnuksella purkuvesien liikkeitä ja laimentumista purkupaikalta etäämmäksi siirryttäessä. 26

44 6 JÄTEVESIEN KULKEUTUMINEN JA JATKOLAIMENTUMINEN Sulfaattipitoisten vesien jatkokulkeutumista arvioitiin 3D-vesistömallin EFDC, (Environmental Fluid Dynamics Code) avulla. Mallin on kehittänyt Virginia Institute of Marine Science:ssa John Hamrick alun perin rannikkovesien mallinnustehtäviin. Yhdysvaltojen ympäristönsuojeluviranomainen EPA (Environmental Protection Agency) on jatkanut mallin kehitystyön tukemista ja malli on nykyään vesistöjen kuormitussietokyvyn arviointiin tarkoitettujen suositeltujen mallien joukossa Yhdysvalloissa. Mallin jatkokehitystä on tehty Dynamic Solutions-International LLC - konsulttialan yrityksessä. Heidän toimestaan on laadittu lisäksi graafinen käyttöliittymä (EFDC Explorer, EE) mallin laadinnan ja tulosten käsittelyn ja havainnollistamisen tueksi (Craig 2011). Kyseistä mallia on käytetty Talvivaaran jätevesien kulkeutumisen arviointiin jo aiemmin. Ongelmaksi laskennassa on todettu aikaisemmin huonosta alkulaimennuksesta johtuvat poikkeavan korkeat suolapitoisuudet. Lisäksi malli ei ole pystynyt luotettavasti ennustamaan vesien kerrostumista ja sen säilymistä purkualueiden lähijärvissä. Laskennan pystysuoran kuvauksen tarkentamiseksi matalimmissa sulfaattipitoisuuksissa, laskentamallia kalibroitiinkin näin Jormasjärven aineistolla Mallin kalibrointi Jormasjärven havainnoilla Mallin kalibrointilaskennoissa käytettiin Jormasjärven (Kuva 20). mittaisaineistoa ja sulfaattikuormituksena Tuhkajoesta purkautuvia mitattuja sulfaattipitoisuuksia Jormasjärven valuma-alue on 300 km 2 ja keskivirtaama 3,3 m 3 /s. Järven pinta-ala on 2200 ha ja tilavuus 183 milj. m 3, jolloin sen teoreettinen viipymä on noin 640 d. Päivittäiset virtaamat poimittiin vesistömallista. Epätarkkuutta kuormitusarvioon aiheutuu virtaamien arvioinnista (ei suoraan mitattua tietoa) ja pitoisuushavaintojen vähäisestä määrästä, esimerkiksi vuosilta oli käytettävissä vain 3-5 havaintoa vuodessa.

45 28 Kuva 20. Jormasjärven sijaintikartta. Kerrostuneisuusoloihin vaikuttaa pääasiassa veden lämpötila- ja tiheyserot. Malli tarvitsee syöttötietona jätevesiseoksen suolaisuuden ja lämpötilan, joiden avulla se laskee tiheyden. Kenttämittauksia jäteveden sulfaattipitoisuuden ja veden tiheyden välisestä riippuvuudesta ei ole. Sulfaattipitoisuuden riippuvuutta tiheydestä kuvattiin seuraavasti: SO 4 johtokyky suolaisuus ( ) tiheys. Sulfaattipitoisuuden ja johtokyvyn välillä on selkeä riippuvuus (Kuva 21).

46 29 Kuva 21. Sulfaattipitoisuuden ja johtokyvyn välinen riippuvuus Tuhkajoessa. Suolaisuuden ja tiheyden välistä riippuvuutta kuvattiin Olkiluodon pohjavesiselvityksestä havaitulla riippuvuudella: S [g/l eli ]=8, joht joht, missä joht=[s/m] Tätä riippuvuutta kalibroitiin vuosien aineistolla, siten että järvessä havaitut pitoisuudet vastasivat mahdollisimman hyvin laskettuja pitoisuuksia. Tällöin saatiin kuvan (Kuva 22) mukainen sulfaattipitoisuuden ja tiheyden välinen riippuvuus, jota hyödynnettiin jatkolaskennoissa. Sulfaatin poistumana (sedimentaatiokertoimena) käytettiin puoliintumisaikaa 600 vrk eli noin 1,6 vuotta. Arvoon päädyttiin hyödyntämällä eri vuosien tarkkailu- ja kuormitustietoja mallin kalibroinnissa (Pöyry Finland Oy, 2012). Tuulitietoina käytettiin vuosien Kajaanin tuulitietoja, toistaen niitä myös 2012 ja Näillä arvoilla laskettiin, verifioitiin, mallia myös vuoden 2013 arvojen perusteella. Kalibrointilaskentojen kuvaajat ja vertailu havaittuihin arvioihin on esitetty kuvassa (Kuva 23). Havaintopaikkojen sijainti selviää liitekartasta 1. Kalibrointien ja verifioinnin jälkeen voidaan todeta, että näin menetellen malli kuvaa kohtuullisen hyvin sulfaattipitoisuuden leviämistä ja kerrostumista käytetyillä laskentaparametreilla. Kuva 22. Tiheyden riippuvuus sulfaattipitoisuudesta.

47 30 Kuva 23. Mallin kalibrointitulokset Jormasjärven aineistolla. Havaintopaikka Jor 5 on Tuhkajoen edustalla, Jor 3 keskellä Jormasjärveä. 6.2 Kulkeutumisen mallinnus ja lähtöarvot Numeerista ratkaisua varten mallinnettava alue Tenetistä Oulujärven luusuaan jaettiin laskentaelementteihin, joiden keskimääräisen virtausnopeuden ja vedenkorkeuden malli laskee. Laskentaelementtien kokoa tarkennettiin alueellisesti siten, että elementin koko kasvoi purkupisteestä etäännyttäessä. Tikkalahdella ja Tenetissä purkualueella hilakoko oli noin 250 x 250 m ja kauempana noin 500 x 500 m (Kuva 24). Syvyyssuunnassa käytettiin kuvaustapaa, jossa laskentakerrosten lukumäärä syvyyssuunnassa oli kaikissa pisteissä sama, 6 tasapaksua kerrosta.

48 31 Kuva 24. Mallinnettu alue ja syvyyssuhteet. Vaikutuksia laskettiin hydrologisilta oloiltaan ns. kuivana vuotena ja ns. märkänä vuotena. Vesistömallista saatujen virtaamien perusteella aineistosta valittiin kuivaksi vuodeksi vuosi 2003 ja märäksi vuodeksi vuosi Kuvassa (Kuva 25) on esitetty Aittojoen vesistömallista poimitut virtaamat luokiteltuna virtaamien mukaan. Kuva 25. Aittojoen (Jaalanka) vuoden keskivirtaamat nousevassa sarjassa. Laskennassa käytetty kuiva ja märkä vuosi merkattu kuvaan punaisella. Tiedot poimittu vesistömallista. Virtaamien syöttöpisteet olivat Tenetti (F =6 675 km 2 ), Jormasjoki (F = 312,53 km 2 ), Kontinjoki (F = 88,06 km 2 ), Kiehimäjoki (F = km 2 ), Varisjoki (F = 415,08 km 2 ), ja Aittojoki (F = 245,44 km 2 ). Jokien purkupisteet selviävät kuvasta (Kuva 26). Kuivana vesivuotena Tenetin virtaaman keskiarvo oli 59,3 m 3 /s ja märkänä 116 m 3 /s. Jylhämän vastaavat virtaamat olivat 134,1 m 3 /s ja 329,3 m 3 /s. Muun lähivaluma-alueen virtaamia ei malliin erikseen syötetty, jolloin kuiva vuoden laskemissa alivirtaamat korostuvat. Muun lähivaluma-alueen osuus Jylhämässä on noin 17 %. Laskennassa ei huomioitu Kajaaninjoen vuorokausisäännöstelyä, mikä voi vaikuttaa joen lähialueen lyhytaikaisvaihteluihin. Hydrologisilta olosuhteiltaan kuivana vuotena Jylhämän juoksutuksia pienennettiin vastaava määrä, jotta Oulujärven veden korkeus säilyisi oikealla tasolla.

49 32 Kuva 26. Virtaamien syöttöpisteet Tuulten osalta käytettiin vuosien Kajaanin vuoden 2008 tuulitietoja, jolloin suuntajakauma ja tyynien tilanteiden prosenttiosuus oli lähellä pitkän jakson havaintoja (Kuva 27). Kuormitus syötettiin malliin, kuten edellä on esitetty, tiheys ja poistuma kalibroinnin mukaisesti. Kuva 27. Tuulten suunnat vuonna 2008 Kajaanissa ja vuosijakson suunat ja keskinopeudet.

50 6.2.1 Vaihtoehto 1: Jätevesien kulkeutuminen ja laimentuminen Tenetin vaihtoehdossa Tenetti, kuiva vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 =30000 tn, 4000 mg/l) Kuivana vesivuotena sulfaattikuormituksen ollessa tn vuodessa pintaveden sulfaattipitoisuus kasvaa välittömästi purkualueen alapuolella Tikkalansalmessa keskimäärin noin mg/l, alusvedessä laskennalliset pitoisuuden nousut ovat selvästi suurempia, luokkaa 60 mg/l. Tikkalansalmessa pitoisuuksien vaihtelu on suurta johtuen virtaamien vaihtelusta. Pintakerroksessa maksimipitoisuuksien nousut ovat yli 50 mg/l, alusvedessä kevään alivirtaamien aikana tasoa 180 mg/l. Sotkamon reittiä alaspäin mentäessä pitoisuuksien nousut ja niiden vaihtelut pienenevät. Nuasjärven pintaosassa keskiarvot ovat tasoa 15 mg/l (alusvedessä mg/l), Paltaselällä luokkaa 6 mg/l (alusvedessä 8 mg/l), Ärjänselällä 4 5 mg/l ja Niskanselällä tasoa 3 4 mg/l. Kuvissa (Kuva 28 ja Kuva 29) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32). Vaihtoehtojen vertailun helpottamiseksi erilaisten vesivuosien keskiarvotuloksia on koottu yhteenvetotaulukkoon (Taulukko 8) sekä kuvaan (Kuva 79). Kuvissa on käytetty eri skaalausta, jotta vaikutusalueet tulisivat paremmin alueellisessa tarkastelussa esille. Tämä luonnollisesti vaikeuttaa jossain määrin vaihtoehtojen keskinäistä vertailua.

51 34 Kuva 28. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta 28.

52 35 Kuva 29. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Sulfaatin maksimipitoisuudet Nuasjärven alusvedessä ovat tasoa 30 mg/l, etäännyttäessä purkupaikalta alueelliset maksimit pienenevät ja lähenevät keskiarvoja (Kuva 30). Yli 15 mg/l olevia pitoisuuksien nousuja esiintyy Nuasjärven pohjakerroksessa noin % ajasta, pinnassa %. Rehjanselällä pintaveden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää 15 mg/l noin kolmanneksen ajasta ja alusvedessä noin puolet ajasta. Oulujärveen Paltajärveltä purkautuvan veden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää ko. raja-arvon noin joka kymmenentenä päivänä (Kuva 31).

53 36 Kuva 30. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

54 37 Kuva 31. Yli 15 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen (% ajasta) pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

55 38 Kuva 32. Mallin tulostuspisteet Tenetti, kuiva vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Kuivana vesivuotena sulfaattikuormituksen ollessa selvästi edellistä pienempi, tn, pintaveden sulfaattipitoisuus kasvaa välittömästi purkualueen alapuolella Tikkalansalmessa keskimäärin noin 5 7 mg/l. Alusvedessä sulfaatin laskennalliset pitoisuuden nousut ovat suurempia, luokkaa 20 mg/l. Tikkalansalmessa pitoisuuksien vaihtelu on edelleen voimakasta johtuen virtaamien vaihtelusta, vain pitoisuustasot ovat alempia edelliseen laskentavaihtoehtoon verrattuna. Pintakerroksessa maksimipitoisuuksien nousut ovat yli 15 mg/l ja alusvedessä kevään alivirtaamien aikana tasoa 60 mg/l. Sotkamon reittiä alaspäin mentäessä pitoisuuksien nousut ja niiden vaihtelut pienenevät. Nuasjärven pintaosassa keskiarvot ovat tasoa 5 mg/l (pohja 5 7 mg/l), Paltaselällä luokkaa 2 3 mg/l, Ärjänselällä 1 2 mg/l ja Niskanselällä tasoa 1 1,5 mg/l. Kuvissa (Kuva 33 ja Kuva 34) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32).

56 39 Kuva 33. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta 28.

57 40 Kuva 34. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Maksimipitoisuudet Nuasjärven alusvedessä ovat tasoa mg/l, etäännyttäessä purkupaikalta alueelliset maksimit pienenevät ja lähenevät keskiarvoja (Kuva 35). Yli 5 mg/l olevia pitoisuuksien nousuja esiintyy Nuasjärven pohjakerroksessa noin % ajasta, pinnassa %. Rehjanselällä pintaveden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää 5 mg/l noin puolet ajasta. Oulujärveen Paltajärveltä purkautuvan veden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää 5 mg/l raja-arvon noin neljänneksen ajasta (Kuva 36). Kuormituksen pienentyminen alentaa pitoisuuksia ja vähentää veden kerrostumista lähialueen vesistöissä.

58 41 Kuva 35. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

59 42 Kuva 36. Yli 5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen (% ajasta) pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

60 Tenetti, märkä vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 = tn, 4000 mg/l) 43 Märkänä vesivuotena laimentuminen on kuivaa vuotta luonnollisesti tehokkaampaa. Sulfaattikuormituksen ollessa tn vuodessa pintaveden sulfaattipitoisuus kasvaa välittömästi purkualueen alapuolella Tikkalansalmessa keskimäärin noin 5 7 mg/l. Alusvedessä laskennalliset pitoisuuden nousut ovat suurempia, luokkaa 30 mg/l. Pintakerroksessa maksimipitoisuuksien nousut ovat mg/l ja alusvedessä kevään alivirtaamien aikana tasoa 100 mg/l. Nuasjärven pintaosassa keskiarvot ovat tasoa 7 mg/l (pohja 10 mg/l), Paltaselällä luokkaa 2 5 mg/l, Ärjänselällä 3 mg/l ja Niskanselällä tasoa 2 3 mg/l. Kuvissa (Kuva 37 ja Kuva 38) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32).

61 44 Kuva 37. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta (Kuva 32).

62 45 Kuva 38. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Maksimipitoisuudet Nuasjärven alusvedessä ovat tasoa 30 mg/l, etäännyttäessä purkupaikalta alueelliset maksimit pienenevät ja lähenevät keskiarvoja (Kuva 39). Yli 5 mg/l olevia pitoisuuksien nousuja esiintyy Nuasjärvessä ja Rehjanselällä lähes jatkuvasti, noin % ajasta. Suuremmista virtausnopeuksista johtuen vaikutusalue on näin laajempi. Oulujärveen Paltajärveltä purkautuvan veden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää 5 mg/l lähes jatkuvasti (Kuva 40).

63 46 Kuva 39. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

64 47 Kuva 40. Yli 5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen (% ajasta) pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

65 Tenetti, märkä vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Sulfaattikuormituksen ollessa selvästi pienempi, tn/a, pintaveden sulfaattipitoisuus kasvaa välittömästi purkualueen alapuolella Tikkalansalmen alusvedessä noin 10 mg/l. Vedet kulkeutuvat pohjanmyötäisesti, jolloin pinnalla pitoisuuden nousut ovat selvästi pienempiä. Pintakerroksessa maksimipitoisuuksien nousut ovat 4 5 mg/l ja alusvedessä kevään alivirtaamien aikana yli 30 mg/l. Nuasjärvella pitoisuusnousujen keskiarvot ovat 2 3 mg/l, Paltaselällä luokkaa 1 2 mg/l, Ärjänselällä ja Niskanselällä noin 1 mg/l. Kuvissa (Kuva 41 ja Kuva 42) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32). 48 Kuva 41. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta (Kuva 32).

66 49 Kuva 42. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Maksimipitoisuudet Nuasjärven pohjalla ovat tasoa mg/l (Kuva 43). Yli 2,5 mg/l olevia pitoisuuksien nousuja esiintyy Nuasjärvellä noin % ajasta. Rehjanselällä pintaveden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää 2,5 mg/l noin % ajasta. Oulujärveen Paltajärveltä purkautuvan veden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää 2,5 mg/l raja-arvon noin, joka kymmenes havaintokerta (Kuva 44).

67 50 Kuva 43. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

68 51 Kuva 44. Yli 2,5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

69 6.2.2 Vaihtoehto 2: Jätevesien kulkeutuminen ja laimentuminen Tikkalahden vaihtoehdossa Tikkalahti, kuiva vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 =30000 tn, 4000 mg/l) Siirrettäessä purkupaikka 7 8 km alaspäin Tenetinvirrasta Nuasjärven Tikkalahteen kuivana vesivuotena sulfaattikuormituksen ollessa tn pintaveden sulfaattipitoisuus purkualueella Nuasjärven pintakerroksessa on keskimäärin 15 mg/l. Alusvedessä laskennalliset pitoisuuden nousut ovat selvästi suurempia, luokkaa mg/l. Heti Sotkamon taajaman alapuolella Nuasjärvessä keskimääräinen nousu on pintakerroksessa tasoa 3 mg/l, pohjalle suurempi. Tenetinvirtaan asti vaikutus ei ulotu, joten verrattuna edelliseen vaihtoehtoon, Tenetin virta vapautuu sulfaattipitoisen jäteveden vaikutukselta. Virtaamien vaihtelusta johtuva pitoisuuksien vaihtelu on purkualueella selkeää. Nuasjärven pintaosassa keskiarvot ovat samaa tasoa kuin edellä mg/l, Oulujärven Paltaselällä luokkaa 5 10 mg/l, Ärjänselällä tasoa 5 mg/l ja Niskanselällä tasoa 3 4 mg/l. Nuasjärvessä tapahtuu selvää kerrostumista. Kuvissa (Kuva 45 ja Kuva 46) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32). Kuva 45. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta (Kuva 32).

70 53 Kuva 46. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Pintakerroksessa sulfaatin maksimipitoisuuksien nousut ovat alivirtaama-aikoina mg/l, alusvedessä kevättalvella lähestytään tasoa 100 mg/l, etäännyttäessä purkupaikalta alueelliset maksimit pienenevät ja lähenevät keskiarvoja (Kuva 47). Yli 15 mg/l olevia pitoisuuksien nousuja esiintyy Nuasjärven pohjakerroksessa noin % ajasta, pinnassa %. Rehjanselällä pintaveden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää 15 mg/l noin kolmanneksen ajasta (Kuva 48). Jatkuvia yli 5 mg/l pitoisuuden nousuja mitataan Paltjärvellä ja Oulujärven Kajaaninpuoleisen Paltaselän alusvedessä (Kuva 49).

71 54 Kuva 47. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

72 55 Kuva 48. Yli 15 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

73 56 Kuva 49. Yli 5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn Tikkalahti, kuiva vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Kuormituksen pienentyessä Nuasjärven pintaosan sulfaattipitoisuus asettuu keskimäärin tasolle 5 mg/l, alusvedessä sulfaattia on noin mg/l. Oulujärvellä pintaveden sulfaattipitoisuus kasvaa 1 3 mg/l. Maksimipitoisuudet Nuasjärven pohjalla ovat tasoa 30 mg/l (kuvat Kuva 50 ja Kuva 51). Yli 5 mg/l olevia pitoisuuksien nousuja esiintyy Nuasjärvella noin % ajasta, Rehjanselällä pintaveden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää 15 mg/l noin % ajasta. Oulujärveen Paltajärveltä purkautuvan veden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää 5 mg/l raja-arvon % ajasta. Kuvissa (Kuva 52 ja

74 Kuva 53) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32). 57 Kuva 50. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta (Kuva 32).

75 58 Kuva 51. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

76 59 Kuva 52. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

77 60 Kuva 53. Yli 5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen pinta- ja kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Kevättalvella Nuasjärvi kerrostuu päästövesien purkamisen johdosta selvästi, jolloin alusveden pitoisuudet ovat noin kaksinkertaisia pintaosaan verrattuna. Kapea-alaisten syvänteiden kohdalla purkualueella kerrostuminen on voimakkaampaa, alusveden pitoisuuksien ollessa luokkaa mg/l. Lievää hetkellistä kerrostumista ilmenee myös kesäkaudella, mutta pysyvää kerrostumista ei ilmenne (Kuva 54).

78 61 Kuva 54. Sulfaattipitoisuuden nousu Nuasjärven pintakeroksessa ja pohjalla kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn Nuasjärven tulostuspisteessä Tikkalahti, märkä vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 =30000 tn, 4000 mg/l) Märkänä vesivuotena sulfaattikuormituksen ollessa tn vuodessa pintaveden sulfaattipitoisuus kasvaa purkualueella Nuasjärvessä keskimäärin noin 7 mg/l, pohjalla laskennalliset pitoisuuden nousut ovat suurempia, luokkaa 30 mg/l. Paltaselällä pitoisuudet nousevat 4 6 mg/l, Ärjänselällä 2 3 mg/l. Niskanselällä nousu ovat sama tasoa kuin Ärjänselällä. Kuvissa (Kuva 55 ja Kuva 56) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32).

79 62 Kuva 55. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta (Kuva 32).

80 63 Kuva 56. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Nuasjärven pintakerroksessa maksimipitoisuuksien nousut ovat mg/l, alusvedessä tasoa 70 mg/l. Etäännyttäessä purkupaikalta alueelliset maksimit pienenevät ja lähenevät keskiarvoja (Kuva 57). Yli 5 mg/l olevia pitoisuuksien nousuja esiintyy Nuasjärven pohjakerroksessa noin % ajasta, pinnassa %. Rehjanselältä Paltajärven luusuaan olevalla vesialueella yli 5 mg/l pitoisuuksia esiintyy lähes jatkuvasti ainemäärien sekoittuessa koko vesimassaan (Kuva 58).

81 64 Kuva 57. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

82 65 Kuva 58. Yli 5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

83 Tikkalahti, märkä vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Märkänä vesivuotena sulfaattikuormituksen ollessa tn/a sulfaattipitoisuus kasvaa purkualueella pinta-osassa 2 3 mg/l, pohjalla 10 mg/l. Nuasjärvella pitoisuusnousujen keskiarvot ovat 2 3 mg/l, Paltaselällä luokkaa 1 2 mg/l, Ärjänselällä ja Niskanselällä noin 1 mg/l. Kuvissa (Kuva 59 ja Kuva 60) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32). 66 Kuva 59. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta (Kuva 32).

84 67 Kuva 60. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Pintakerroksessa maksimipitoisuuksien nousut ovat 4 6 mg/l. Maksimipitoisuudet Nuasjärven alusvedessä ovat tasoa 30 mg/l (Kuva 61). Yli 2,5 mg/l olevia pitoisuuksien nousuja esiintyy Nuasjärvellä pohjakerroksessa noin % ajasta. Rehjanselällä pintaveden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää ko. raja-arvon noin 40 % ajasta. Oulujärveen Paltajärveltä purkautuvan veden sulfaattipitoisuuden nousu ylittää 2,5 mg/l arvon noin % ajasta (Kuva 62).

85 68 Kuva 61. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

86 69 Kuva 62. Yli 2,5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

87 6.2.3 Vaihtoehto 3: Jätevesien kulkeutuminen ja laimentuminen Toukansalmen vaihtoehdossa Toukansalmi, kuiva vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 =30000 tn, 4000 mg/l) Siirrettäessä purkupaikkaa Oulujärven Toukansalmeen laimenemisolot paranevat merkittävästi mm. Hyrynsalmen reitin tuodessa uusia laimentavia vesiä. Kuivana vesivuotena sulfaattikuormituksen ollessa tn pintaveden sulfaattipitoisuus kasvaa Ärjänselällä sen pintaosassa keskimäärin noin 5 6mg/l, alusvedessä laskennalliset pitoisuuden nousut keskimäärin yli 10 mg/l. Niskanselän keski- ja länsiosissa pintaveden sulfaattipitoisuuksien kasvut ovat samaa tasoa kuin Ärjänselällä, itäosissa hieman pienempiä. Sulfaattipitoisia vesiä leviää ns. vastavirtaan myös Paltaselälle, laskennassa käytetyissä tuuli ja virtausoloissa syksyllä esiintyy 2 3 mg/l pitoisuuden nousuja. Kuvissa (Kuva 63 ja Kuva 64) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32). Kuva 63. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta (Kuva 32).

88 71 Kuva 64. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Purkualueen läheisessä kapea-alaisessa syvänteessä sulfaatin maksimipitoisuudet nousevat lähelle tasoa 100 mg/l. Laaja-alaisemmin alusveden pitoisuusnousut ovat tasoa mg/l. Merkittävää kerrostumista näissä pitoisuuksissa ei näyttäisi Niskanselällä kuitenkaan tapahtuvan. Oulujokeen poistuvan veden sulfaattipitoisuus kasvaisi keskimäärin 4 mg/l (Kuva 65). Yli 5 mg/l pitoisuuksien nousuja ilmenisi % ajasta Niskanselän eteläosia myöten sekä vesikerroksen pintaosassa että alusvedessä (Kuva 66).

89 72 Kuva 65. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

90 73 Kuva 66. Yli 5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

91 Toukansalmi, kuiva vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Kuormituksen pienentyessä t:iin, Paltaselän sulfaattipitoisuus on tasoa 2 2,5 mg/l, Ärjän- ja Niskanselällä hieman pienempi, tasoa 1 2 mg/l. Purkualueen pohja läheisissä kerroksissa pitoisuudet nousevat tasolle 20 mg/l, mutta varsinaista kerrostumista ei Ärjänselällä näyttäisi tapahtuvan. Kuvissa (Kuva 67 ja Kuva 68) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32). Oulujokeen poistuvan veden sulfaattipitoisuus kasvaisi keskimäärin 1 2 mg/l. 74 Kuva 67. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta (Kuva 32).

92 75 Kuva 68. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Purkualueen läheisessä kapea-alaisessa syvänteessä maksimipitoisuudet ovat tasoa mg/l. Laaja-alaisemmin alusveden nousut ovat tasoa 5 10 mg/l (Kuva 69). Yli 2,5 mg/l pitoisuusnousuja ilmenisi Ärjänselällä pintaosassa % ajasta, pohjanläheisissä kerroksissa % ajasta (Kuva 70).

93 76 Kuva 69. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

94 77 Kuva 70. Yli 2,5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn

95 Toukansalmi, märkä vuosi, alkuvuosien kuormitus (SO 4 =30000 tn, 4000 mg/l) Märkänä vesivuotena sulfaattikuormituksella ollessa tn pintaveden sulfaattipitoisuus kasvaa Ärjänselällä sen pintaosassa keskimäärin 2 3 mg/l, pohjalla laskennalliset pitoisuuden nousut tasoa 5 10 mg/l. Niskanselällä nousut ovat 2 3 mg/l. Kuvissa (Kuva 71 ja Kuva 72) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32). Merkittävää kerrostumista näissä pitoisuuksissa ei Niskanselällä näyttäisi tapahtuvan, vaan alusveden ja päällysveden pitoisuudet ovat lähellä toisiaan. Oulujokeen poistuvan veden sulfaattipitoisuus kasvaisi keskimäärin 3 mg/l. 78 Kuva 71. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta (Kuva 32).

96 79 Kuva 72. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Purkualueen läheisessä kapea-alaisessa syvänteessä maksimipitoisuudet nousevat lähelle 100 mg/l. Laaja-alaisemmin alusveden nousut ovat tasoa mg/l (Kuva 73). Yli 2,5 mg/l pitoisuuksien nousuja ilmenisi Ärjän- ja Niskanselällä noin % ajasta (Kuva 74).

97 80 Kuva 73. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

98 81 Kuva 74. Yli 2,5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn Toukansalmi, märkä vuosi, loppuvuosien kuormitus (SO 4 =10000 tn, 2000 mg/l) Märkänä vesivuotena sulfaattikuormituksen ollessa tn/a pintaveden sulfaattipitoisuus kasvaa Ärjänselällä sen pintaosassa keskimäärin noin 1 2 mg/l, pohjalla laskennalliset pitoisuuden samaa luokkaa, aivan välitöntä purkualuetta lukuun ottamatta. Niskanselällä liikutaan tasossa 1 mg/l. Kuvissa (Kuva 75 ja Kuva 76) on esitetty sulfaattipitoisuuden ajallista että alueellista vaihtelua pinta- ja pohjakerroksessa. Laskentapisteiden sijainti on esitetty kuvassa (Kuva 32).

99 82 Kuva 75. Sulfaattipitoisuuden ajallinen vaihtelu pinta- ja pohjakerroksessa eri laskentapisteissä märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Havaintopaikkojen sijainti selviää kuvasta (Kuva 32).

100 83 Kuva 76. Sulfaattipitoisuuden alueelliset keskiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn. Purkualueen läheisessä kapea-alaisessa syvänteessä maksimipitoisuudet tasoa mg/l. Laaja-alaisemmin alusveden maksiminousut ovat tasoa 3 10 mg/l (Kuva 77). Niskanselällä pitoisuudet ovat 1 mg/l luokkaa. Yli 2,5 mg/l pitoisuuksien nousuja ilmenisi vain purkualueen läheisyydessä päällysvedessä noin 20 % ajasta, alusvedessä % ajasta (Kuva 78).

101 84 Kuva 77. Sulfaattipitoisuuden alueelliset maksimiarvot pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

102 85 Kuva 78. Yli 2,5 mg/l sulfaattipitoisuuden esiintyminen pinta- ja pohjakerroksessa märkänä vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

103 6.3 Yhteenveto jätevesien kulkeutumisesta ja laimenemisesta eri laskentavaihtoehdoilla Vesistömallilaskelmien perusteella Talvivaara Sotkamo Oy:n päästövesien korkeimmat sulfaattipitoisuusnousut havaittiin Tenetin vaihtoehdossa (Vaihtoehto 1). Tikkalahden vaihtoehdossa vaikutukset kohdistuvat lähinnä Nuasjärveen ja Rehjanselkään (Taulukko 8). Siirrettäessä purkupaikkaa alaspäin, vapautuvat yläpuoliset vesistönosat luonnollisesti jätevesien vaikutuksesta. Yleisesti voidaan sanoa, että laajemmasta perspektiivistä tarkasteltuna Tenetti ja Tikkalahti ovat lähellä toisiaan, kun tarkastellaan asiaa esim. Oulujärven ja siitä lähtevän veden laadun kannalta. Tikkalahden vaihtoehdossa kerrostuminen Nuasjärvessä on voimakkaampaa kuin Tenetin vaihtoehdossa huonomman alkulaimennuksen johdosta. Oulujärvestä poistuvan veden sulfaattipitoisuus vaihtelee 1 5 mg/l välillä, mutta Toukansalmen vaihtoehdossa myös Oulujärven alusvedessä esiintyy kohtuullisen korkeita ainepitoisuuksia. Kerrostumista sulfaatin suhteen tapahtuu myös Paltaselällä. Mitattavia sulfaattipitoisuuksien nousuja esiintyy myös Oulujoessa. Kuvassa (Kuva 79) on esitetty eri purkupaikkavaihtoehtojen sulfaattipitoisuuksien aikasarjoja eri tulostuspisteissä kuivana vesivuotena sulfaattikuormituksen ollessa t. Taulukon (Taulukko 8) ja kuvan (Kuva 79) kuvaajia tarkasteltaessa on huomattava, että ne kuvaavat vain aina yhden tietyn pisteen pitoisuuksia ja järvissä esiintyy isoja alueellisia eroja. Tuulettomina jaksoina ja talvella jääkannen estäessä tuulen vaikutuksen ovat virtausnopeudet Tikkalahdessa ja Toukansalmessa hyvin pieniä, jolloin jätevettä konsentroituu voimakkaammin purkualueille niiden pohjan läheisiin vesikerroksiin. Tällöin purkualueella voidaan mitata muutaman sadan mg/l sulfaattipitoisuuksia eli samaa luokkaa kuin viime vuosina on mitattu Jormasjärvestä (Kuva 23). Talvivaara Sotkamo Oy:n jätevedet johdetaan nykyisellään osin Oulujoen ja osin Vuoksen vesistöalueelle. Kaivosalueen sijainnista johtuen (vedenjakajalla) vastaanottavat vesistöt ovat vesimääriltään pieniä jokia ja järviä. Päästövesien vaikutukset ovatkin konkretisoituneet kaivosalueen lähivesissä esimerkiksi lähijärvien, kuten Salminen, Kalliojärvi ja Kivijärvi suolaantumisena. Suolaantumisen seurauksena edellä mainittujen järvien alusveteen on konsentroitunut myös suuria määriä haitallisia aineita, kuten raskasmetalleja. Raskasmetallien kertyminen alusveteen konkretisoitui erityisesti marraskuun 2012 kipsisakka-altaan vuodon yhteydessä. Suolaantumisen johdosta järvien ominaispiirteet ovat myös muuttuneet, eikä järvissä ole enää viimeiseen kahteen vuoteen havaittu luonnontilaisille järville tyypillistä kevään ja syksyn täyskiertoa. Päästövesien purkamisen lopettaminen nykyisille purkureiteille parantaisi luonnollisesti lähijärvien tilannetta. Järvien palautuminen luonnontilaan vaatinee kuitenkin mitä todennäköisimmin aktiivisia kunnostustoimia kaivosyhtiön toimesta. Vertailun vuoksi mainittakoon, että t vuosikuormitus nostaa keskivirtaamatilanteessa Jormasjärveen tulevan veden sulfaattipitoisuutta noin 430 mg/l ja Laakajärveen tulevan veden sulfaattipitoisuutta 950 mg/l, mikäli kuormitus jaettaisiin tasan Oulujoen ja Vuoksen vesistöalueiden kesken t/a kuormituksella vastaavat pitoisuusnousut olisivat luokkaa 140 mg/l ja 320 mg/l. 86

104 Taulukko 8. Yhteenveto sulfaattipitoisuuksien keskiarvoista ja maksimeista eri kuormitusvaihtoehdoilla alapuolisen vesistön osan tietyissä laskentapisteissä. Havaintopaikat on esitetty kuvassa (Kuva 32). Taulukossa yli 10 mg/l tai sitä suurimmat keskiarvopitoisuudet ja 20 mg/l tai sitä suuremmat maksimipitoisuudet on varjostettu. Havaintopaikka/ kuormitus/ Tenetti Purkupaikkavaihtoehto Tikkalahti Toukansalmi Maksimi Keskiarvo Maksimi Keskiarvo Maksimi Keskiarvo virtaamatilanne Päällysvesi Alusvesi Päällysvesi Alusvesi Päällysvesi Alusvesi Päällysvesi Alusvesi Päällysvesi Alusvesi Päällysvesi Alusvesi Kuivavuosi t Tikkalansalmi Nuasjärvi Rehjanselkä Paltaselkä Ärjänselkä Niskaselkä Jylhämä t Tikkalansalmi Nuasjärvi Rehjanselkä Paltaselkä Ärjänselkä Niskaselkä Jylhämä Sateinen vuosi t Tikkalansalmi Nuasjärvi Rehjanselkä Paltaselkä Ärjänselkä Niskaselkä Jylhämä t Tikkalansalmi Nuasjärvi Rehjanselkä Paltaselkä Ärjänselkä Niskaselkä Jylhämä

105 88 Kuva 79. Nuasjärven, Rehjanselän ja Oulujärven laskennallisia sulfaattipitoiuden nousuja pinta- ja pohjakerroksessa kuivana vesivuotena kuormituksen ollessa tn.

106 6.4 Mallinnuksen epävarmuustekijät ja arvio virhemarginaalista Vesistömalli on yksinkertaistettu matemaattinen kuvaus vesien liikkeistä ja aineiden kulkeutumisesta. Lähtökohtana on malliin syötetty vesistön morfometria, tunnetut luonnonvakiot ja yleiset virtausyhtälöt. Malli laskee annettujen lähtötietojen perusteella syntyvät virtauskentät ja suunnat, aineiden laimentumisen ja poistuman vedestä. Vesiluonnossa tapahtumat ovat paljon monimutkaisempia ja siellä tapahtuu prosesseja, joita mallissa ei ole huomioitu, kuten virtausten ja aallokon aiheuttamaa sedimentin resuspendaatiota, olosuhdemuutosten aiheuttamia kemiallisia prosesseja jne. Kaivosalueelta vesistöön purkautuva kuormitus on arvioitu ajallisesti tasaiseksi, todellisuudessa tapahtuu mm. sadannasta johtuvia pitoisuuksien ja vesimäärien vaihteluita. Arvion toteutumisen lähtöedellytyksenä luonnollisesti on, että toteutuneet lähtöpitoisuudet ja vesimäärät ovat laskennassa käytetyillä tasoilla. Tulovesien määrät ja vesistön virtaamat ovat sadannan avulla laskettuja vesistömallimalliarvioita, joissa on huomioitu vedenkorkeuden vaihtelut, mutta päivittäiset virtaamat eivät välttämättä kaikilta osin vastaa todellisia virtaamia. Vesitaseessa on epätarkkuuksia ja on huomattava, että tarkalleen laskennassa käytettyjen vesivuosien kaltaisia virtaamatilanteita ei vesistössä ilmene. Oulujoen vesistö on voimakkaasti säännöstelty, joten sitä käytetään paljolti voimatalouden ehdoin, mikä heijastaa vesistön virtausoloihin sekä pitkällä että lyhyellä aikavälillä ja ne poikkeavat paljon luonnonvesien luontaisesta vaihtelusta. Tulosten tarkastelussa on huomioitava, että laskennassa on käytetty tiettyjä hydrologisia oloja, joten hydrologisten olojen merkittävästi poiketessa ko. jakson oloista myös pitoisuudet muuttuvat. Vesistömallista poimittujen 51 vuoden ( ) virtaamien perusteella aineistosta valittiin kuivaksi vuodeksi vuosi 2003 ja märäksi vuodeksi vuosi Hydrologisessa mielessä tarkasteluaika on suhteellisen lyhyt, mutta toisaalta säännöstelykäytäntöjen muutos on pienentänyt ainakin jossain määrin vesistön virtaamien vaihtelua. Vaikka vesistössä voi esiintyä selvästi märempiä ja kuivempia vuosia, valitut vuodet antavat hyvän kuvan selvitysalueen virtausoloista ja niiden vaihtelusta. Virhemarginaalia arvioitaessa merkittävä seikka on sulfaatin poistuman arviointi. Tässä arviossa käytettiin kalibroinneissa saatua tulosta, puoliintumisaika 600 vrk. Poistuma riippuu lineaarisesti pitoisuudesta ja viipymästä eikä se huomioi esim. olosuhteissa tapahtuvia muutoksia. Sulfaatin osalta hajoamisvakion merkittävyyttä voidaan kuvata taulukon (Taulukko 9) laskelmalla, missä Kajaanin kohdalla kuivana vesivuotena toteutunut poistuma on 19 % ja vetisenä vuotena 12 %. Mikäli poistumaa ei tapahtuisi ollenkaan, nousisi sulfaattipitoisuus Kajaanin kohdalla tasolta 13,4 mg/l tasolle 16,5 mg/l. Vetisenä vuotena, viipymän ollessa lyhyempi, ero on noin 1 mg/l. Oulujärvi kasvattaa vesien viipymää, jolloin poistuman merkitys kasvaa. Suurimmillaan hajoamisvakion aiheuttama ero (58 %) on kuivana vesivuotena. Tällöin hajoamisvakiota hyödyntäen sulfaatin sekoittumispitoisuus on Kajaanin kohdalla 3 mg/l ja ilman vakiota 7,1 mg/l. Taulukko 9. Hajoamisvakion vaikutus vesistömallin laskentatuloksiin. Kuiva vuosi Vetinen vuosi Paikka MQ m3/s Sekoituspitoisuus Mallin laskema Ero MQ m3/s Sekoituspitoisuus Mallin laskema Ero mg/l, poistuma 0 pitoisuus mg/l mg/l, poistuma 0 pitoisuus mg/l Kajaani 57,5 16,54 13,36 19 % 124,3 7,65 6,71 12 % Vaala 134,1 7,09 2,98 58 % 329,3 2,89 2,30 20 % Edellä esitetyn perusteella voidaan arvioida, että keskiarvotuloksissa virhemarginaali on luokkaa %. Mallin laskenta perustuu sulfaatin kulkeutumiseen ja laimenemiseen ja sitä poistuu vain sedimentaation myötä esim. järvisyvänteissä (sulfaatti voi olosuhteiden salliessa saostua metallisulfideina), jolloin esimerkiksi alusveteen kerrostuneet ai- 89

107 nemäärät pyörähtävät koko vesimassaan kerrostumisen purkautuessa nostaen vesimassan pitoisuuksia. Sen sijaan kerrostumisen voimakkuuden ja keston laskenta ja arviointi on vaikeampaa ja siinä virhemarginaalit ovat suurempia, esimerkiksi pitoisuustasojen jakaumat alusveden eri kerroksissa. Kuitenkin laskentojen ja Jormasjärven havaintojen perusteella voidaan kohtuullisen luotettavasti arvioida, että pysyvää kerrostumista purkualueilla ei tapahdu, sillä tiheyserot vesistössä eivät kasva riittävän suuriksi. Sen sijaan kevättalvista ja keskikesän kerrostumista tulee tapahtumaan, jolloin sulfaattipitoisuudet nousevat hetkellisesti alusvedessä pohjan lähellä satoihin milligrammoihin litrassa. Epävarmuustekijöistä huolimatta laskenta kuvaa aineiden keskimääräistä kulkeutumista ja leviämistä vesistössä eri kuormitustilanteissa ja se kuvaa kuormitusmuutosten vaikutusta samankaltaisissa hydrologisissa oloissa ja antaa hyvän pohjan tulosten perusteella arvioida muutoksia vesiluonnossa. Mallitulosten tulkinnassa on aina muistettava, että yksittäisiin laskentatuloksiin ei tule panna liikaa painoarvoa, vaan mallinnus kokonaisuutena auttaa johtopäätösten teossa. Tarkastelussa onkin pääpaino kiinnitettävä laskennallisten pitoisuustasojen keskimääräisiin muutoksiin vesistön eri osissa ja eri kuormitustilanteissa. 90

108 7 VESISTÖJEN NYKYTILA JA KÄYTTÖ Purkupaikkavaihtoehtoalueiden yhdyskuntarakenne Kuvassa (Kuva 80) on esitetty yhdyskuntarakenteen seurantajärjestelmän (YKR) mukainen asutusrakenne vuonna Aluejaossa rajaus on tehty 250 m x 250 m ruudukkokoolla paikkatietomenetelmiä hyödyntäen. Yhdistelyperusteina ovat mm. rakennustehokkuus, rakennusten käyttötarkoitus ja väestömäärä. Aluejakoja, jotka kuvaavat taajamia ja asutusrakennetta, on tehty vuodesta 1980 lähtien viiden vuoden välein (Ympäristöhallinnon Oiva-palvelu ). Tenetin eteläpuolinen alue on taajama-aluetta ja pohjoinen Naapurivaaran puoli maaseutua. Tikkalahden rannat ovat maaseutua. Toukansalmen länsiranta on asutuksen puolesta maaseutua, Toukansaari on asumaton (Kuva 80) Yhdyskuntarakenteen seurantajärjestelmän (YKR) käsitteiden määritelmät Taajaman määritelmä Taaja-asutuksella tarkoitetaan vähintään 200 asukkaan taajaan rakennettua aluetta. Rajaus perustuu 250 x 250m ruudukkoon, jossa huomioidaan asukasluvun lisäksi, rakennusten lukumäärä, kerrosala ja keskittyneisyys. Rajaus on sekä ajallisesti että alueellisesti vertailukelpoinen. Rajaus on hieman tiukempi kuin yleinen pohjoismainen taajamarajaus (vähintään 200 asukasta ja rakennusten välinen etäisyys alle 200m) (Ympäristöhallinnon Oiva-palvelu ). Kylämäisen asutuksen määritelmä Kylämäistä yhdyskuntarakennetta kuvaavan aluejaon tavoitteena on esittää taajamien ulkopuolisen haja-asutusalueen rakennus- ja asutustihentymät, jotka perustuvat vakituiseen asutukseen. Kylät on jaettu kahteen luokkaan, asukkaan pienkyliin sekä yli 39 asukkaan kyliin (Ympäristöhallinnon Oiva-palvelu ). Harva maaseutuasutus YKR-maaseutuasutukseen kuuluvat ne alueet, jotka eivät kuulu taajamiin, kyliin eivätkä pienkyliin, mutta joissa on vähintään yksi asuttu rakennus (=väestöä) kilometrin säteellä (Ympäristöhallinnon Oiva-palvelu ). Toisin sanoen yksi asuttu rakennus aiheuttaa halkaisijaltaan 2250 m olevan maaseutuasutusympyrän kartalle (poislukien 100 %:set vesialueruudut).

109 92 Kuva 80. Purkupaikkavaihtoehtojen YKR:n mukainen yhdyskuntarakenne vuonna Yksittäinen asuinrakennus aiheuttaa 2250 m halkaisiltaan olevan maaseutuasutusympyrän. Maaseutuasutus on esitetty kuvassa sinisellä, pienkylät (20-39 asukasta) oranssilla, kylät (yli 39 asukasta) vihreällä ja taajamat ruskealla. Purkupaikkavaihtoehtojen likimääräiset sijainnit on merkitty nuolilla (Ympäristöhallinnon Oiva-palvelu ). 7.2 Vaihtoehto 1: Tenetti Kuormitus Sotkamon reitin Tenetin virta sijaitsee Oulujoen vesistöalueen Nuasjärven lähialueella (59.811). Tenetin virta laskee Mujehoulunjoen kautta Nuasjärveen. Sotkamon reitin valuma-alueen pinta-ala on purkupaikalla luokkaa 6675 km 2 ja järvisyys luokkaa 11,2 %. Nuasjärven säännöstelykorkeus on luokkaa 2,3 m. Purkualue sijaitsee linnuntietä noin 20 km etäisyydellä Talvivaara Sotkamo Oy:n kaivosalueelta. Tenetin virran keskialivirtaama (MNQ) on noin 13,3 m 3 /s. Tenetin alapuolisen Sotkamon reitin kuormitus koostuu pääosin ravinnekuormituksesta, joka on peräisin luonnonhuuhtouman lisäksi hajakuormituslähteistä, kuten Kuhmon ja Sotkamon taajamista ja valuma-alueen maa- ja metsätaloudesta sekä pistekuormituslähteistä, kuten Sotkamon ja Kuhmon jätevedenpuhdistamoilta, reitin kalankasvatuslaitoksilta, teollisuuslaitoksilta, kuten Kuhmon Lämpö Oy sekä Kuhmon ja Sotkamon kaatopaikoilta. Merkittävää kaivannaisteollisuuden aiheuttamaa pistekuormitusta Tenetin virran yläpuoliselle reitille ei kohdistu Vedenlaatu ja alueen nykytila Tenetin virran yläpuolinen Pirttijärvi-Kaitainjärvi ( ) pinta-ala on km 2, joten sitä voidaan pitää keskikokoisena järvenä. Järvi luokitellaan hyvin lyhytviipymäiseksi järveksi (Lv). Lyhyestä viipymästä johtuen Pirttijärvi ei näin juuri puskuroi alapuolisen valuma-alueen kuormitusta Tenetin virtaan. Pirttijärven ekologinen ja kemiallinen tila on arvioitu hyväksi (Oulujoen Iijoen vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelma vuoteen 2015, 2009). Vesienhoitosuunnitelmassa asetettu tavoitetila on näin Pirttijärven osalta jo saavutettu.

110 Sotkamon reitin vedenlaatua on tarkkailtu purkupaikan läheisyydestä kolmesta eri tarkkailupisteestä (Tenetti 2, 3 ja 10). Tarkkailutietoa on saatavilla taulukon (Taulukko 10) mukaisesti. Taulukko 10. Tenetin vedenlaadun tarkkailupisteet ympäristöhallinnon Oivajärjestelmästä. Aineistot on kerätty Tenetinvirran pintakerroksesta 0-1 m. Tarkkailupiste Vuodet n Sijainti (YKJ) 93 Tenetti , Tenetti , Tenetti , Tenetin virran vedenlaatua on tarkasteltu tässä raportissa pisteen (Tenetti 10) vedenlaatutietojen perusteella (Kuva 81). Valittu piste sijaitsee lähimpänä suunniteltua uutta purkupistettä. Lisäksi pisteestä on saatavilla vedenlaatuaineistoa pitkältä aikaväliltä (Taulukko 10). Kuva 81. Talvivaara Sotkamo Oy:n prosessi- ja aluevesien purkuputken sijainti (vaihtoehto 1) sekä lähimmät vedenlaadun tarkkailupisteet (OIVA-järjestelmä).

111 Fysikaalis-kemiallinen laatu Tenetin virran sähkönjohtavuus on tarkkailutietojen perusteella vaihdellut välillä 2,4 2,9 ms/m, ollen luonnonvesille tyypillisellä alhaisella tasolla. Alhainen sähkönjohtavuus viittaa alhaisiin ionipitoisuuksiin, kuten sulfaatti- ja kloridipitoisuuksiin Tenetin virrassa. Tenetin virran ph on vaihdellut lievästi happamalla tasolla välillä 6,1 6,7 ja happitilanne on ollut keskimäärin hyvä. Vesistön ekologista tilaa voidaan tarkastella vertaamalla päällysveden keskimääräisiä kokonaisravinnepitoisuuksia kunkin pintavesityypin ekologisen tilan luokkarajoihin (Aroviita ym. 2012). Tenetin virta kuuluu keskisuuriin kangasmaiden jokiin. Tenetin virran kokonaistyppipitoisuus on vaihdellut välillä µg/l, ollen keskimäärin 366 µg/l (n=40) kaikki tarkkailuajanjakson määritystulokset huomioiden. Kokonaisfosforipitoisuus oli vastaavasti keskimäärin 16,9 µg/l (n=40) kaikki tarkkailujakson määritystulokset huomioiden. Sekä keskimääräinen kokonaistyppi- että -fosforipitoisuus viittaavat edellä esitetysti hyvään tilaan. Ravinteiden epäorgaanisista fraktioista ammoniumtyppipitoisuus on ollut tarkkailutulosten perusteella keskimäärin 22,7 µg/l (n=29), nitraatti-nitriittityppipitoisuus 4,8 µg/l (n=27) ja fosfaattifosforipitoisuus 3,1 µg/l (n=36). Tenetin virran happitilanne on tarkkailutulosten perusteella vaihdellut hyvästä erinomaiseen. Kiintoainepitoisuus (GF/C suodatus) on vastaavasti vaihdellut jokivedessä välillä 0,5 2,5 mg/l. Kemiallinen hapenkulutus on vastaavasti ollut keskimäärin 11,3 mg/l (n=19). Tarkkailutulosten valossa Tenetin virran vedenlaatu onkin näin hyvä. Metallipitoisuuksia Tenetin virrasta ei ollut määritetty. Vesiekologinen tila Ympäristöhallinnon kasviplanktonrekisterissä ei ollut saatavilla kasviplanktontutkimusten näytetietoja Tenetistä. Kainuun ELY-keskus on ottanut kasviplanktonnäytteitä kesällä 2002 Tenetin yläpuolisen Pirttijärven itäosasta noin kuuden kilometrin päästä suunnitellulta purkupaikalta, mutta näiden näytteiden laskentatietoja ei ole lisätty kasviplanktonrekisteriin (ympäristöhallinnon kasviplanktonrekisteri ). Piilevätutkimusten näytetiedoista ei ole olemassa yhteistä ympäristöhallinnon ylläpitämää rekisteriä, eikä tiedossa ole, että Tenetin alueelta olisi tehty piilevätutkimuksia. Tenettin alueelta ei ole myöskään saatavissa pohjaeläintutkimustietoja ympäristöhallinnon ylläpitämästä Pohje-rekisteristä. Aluetta lähimmät pohjaeläintutkimustulokset löytyvät vasta Nuasjärven pääaltaalta Jormaslahden edustalta (Pohje-rekisteri 2014). Tästä syystä Tenetin virran nykyistä ekologista tilaa ei voida arvioida pohjaeläimistön perusteella Kaavoitustilanne Tenetin purkuputken paikka on asemakaavoitettua. Asemakaavassa purkuputki sijoittuu vesialueelle (sininen: W). Tenetin eteläpuoli on pientalovaltaista aluetta (ruskea alue: AP, AO), lisäksi lähistöllä on puisto (vihreä: VL), ulkoilureitti/kevyen liikenteenväylä ja maatilakeskus peltoineen (ruskea: AM ja vaaleanvihreä: M-1). Maantie/rautatiesillan itäpuolella on teollisuusalue (harmaa: T), satama (valkoinen: LV) ja energiatuotannon alue (magenta: EN) (Kuva 82).

112 95 Kuva 82. Ote Sotkamon kaavayhdistelmästä ( Tenetin pohjoispuolella on voimassa Pirttijärvi-Kaitainjärven yleiskaava (Kuva 83). Yleiskaavassa Purkuputken pohjoispuolinen ranta on maa- ja metsätalousvaltaista aluetta, jolla on erityisiä ympäristöarvoja (MY). MY-alueen jälkeen rannassa on lomaasutusta (RA), maa- ja metsätalousvaltaista aluetta (M), veneranta/yhteisalue (LV-1) sekä yksi erillispientalojen alue (AO). Sotkamon kaavoituskatsauksen mukaan (Sotkamo 2014) MY-alueella on käynnistynyt Aatelinrannan ranta-asemakaavan laadinta (Kuva 84), jossa nykyisen RA-alueen kohdalle on tarkoitus osoittaa matkailua palvelevien rakennusten korttelialue (RM), jolle on kaavaehdotuksessa osoitettu 590 k-m2 rakennusoikeutta.

113 96 Kuva 83. Ote voimassa olevasta Pirttijärvi-Kaitainjärvi yleiskaavasta (ei mittakaavassa). Purkuputkenpään sijaintialue on merkitty punaisella ympyrällä ( Kuva 84. Aatelinrannan ranta-asemakaavaehdotus (

114 Kainuun maakuntakaava 2020:ssa (Kuva 85) Tenettiin on osoitettu seudullisesti/maakunnallisesti merkitystä omaava veneväylä. Alue on osa matkailun vetovoimaaluetta (-mv) sekä kaupunkikehittämisen kohdealuetta (-kk), joista jälkimmäiselle on annettu seuraava suunnittelumääräys: Aluetta kehitetään maakuntakeskuksena. Aluetta tulee kehittää valtakunnallisesti vetovoimaiseksi, yhdyskuntarakenteeltaan ja kaupunkikuvaltaan korkeatasoiseksi osaamisen, yritystoiminnan, kaupallisten palvelujen sekä matkailu- ja vapaa-aikapalvelujen alueeksi. Alueen kehittämisessä tulee kiinnittää erityistä huomiota kevyen liikenteen ja joukkoliikenteen edistämiseen. Vesiliikennettä varten tulee varata riittävästi laituri- ja rantautumispaikkoja. Tenetti rajautuu pohjoisrannaltaan Naapurivaaran maiseman kannalta valtakunnallisesti tai maakunnallisesti arvokkaaseen alueeseen. 97 Kuva 85. Ote Kainuun maakuntakaava 2020:sta (ei mittakaavassa) Vesistön käyttö Kalastus Oulujoen vesistössä Kainuun suurimmat reittivesistöt on muutettu palvelemaan energiantuotantoa patoamalla järviä ja jokia säännöstelyaltaiksi sekä säätelemällä virtaamia ja vedenkorkeuksia. Kainuun puolella Oulujoen vesistössä on 11 merkittävää vesivoimalaitosta. Säännöstelyaltaina käytetään Oulujärveä ja pääosaa siihen laskevien Hyrynsalmen ja Sotkamon reittien suurista järvistä. Lentuaa ja Lammasjärveä lukuun ottamatta kaikkia Oulujoen vesistön suurimpia järviä säännöstellään. Tenetillä vapakalastusta harjoittavia kalastajia on muutamia kymmeniä (Kainuun kalatalouskeskus, suull. tied.). Vapakalastus on vetouistelua sekä vapakalastusta rannalta. Seisovia pyydyksiä ei Tenetillä juuri ole. Kalastus keskittyy kuhan pyyntiin, jonka sivusaaliina saadaan myös haukea ja ahventa. Tenetin alapuolisella Nuasjärvellä kalasti v noin 650 kalastajaa (Pöyry Finland Oy 2011). Kalastus oli pääasiassa verkko- ja katiskakalastusta sekä vetouistelua. Verkkoka-

115 lastajat kalastivat keskimäärin noin kuukauden ajan vuodessa ja viehekalastajat 16 kertaa kesän aikana. Kokonaissaalis oli 54,7 t, josta kuhaa oli 46 %, haukea 20 % ja ahventa 16 %. Muikkukanta on ollut Nuasjärvellä heikko jo useita vuosia, ja sen osuus kokonaissaaliista oli alle 1 %. Siika- ja taimenkannat ovat Nuasjärvellä myös heikkoja, ja niiden molempien osuus oli alle 2 % kokonaissaaliista. Muita merkittäviä saalislajeja olivat made, lahna ja särki. Keskimääräinen saalis oli 84 kg kalastajaa kohden. Kalastajien mukaan kalastusta eniten haittaavia tekijöitä olivat Nuasjärvellä vesistön säännöstely ja pyydysten likaantuminen. Kuhakannat ovat vahvistuneet 2000-luvulla Oulujärvellä ja sen yläpuolisilla reiteillä. Nuasjärvellä toimii tällä hetkellä ainakin 2 ammattikalastajaa, jotka ovat keskittyneet kuhan verkkopyyntiin Muu käyttö Vuokatin loma- ja vapaa-ajankeskittymässä järjestetään sulan veden aikaan monenlaisia ohjelmapalvelutoimintoja, joissa hyödynnetään ympäröivää vesistöä. Esimerkiksi RIBveneellä (RIB = rigid inflatable boat, maksiminopeus 100 km/h, 1 12 matkustajaa) tehdään sekä lyhyitä tunnin testikierroksia, joilla käydään Napiksen lomakylässä sekä Sotkamon keskustasta Tenetin kapeikon kautta Nuasjärvelle ja Katinkultaan. Illanviettoreitti vie Hiekkahovin satamasta Sotkamoon ja pisin venesafari Katinkullasta tai Sotkamon satamasta Kajaaniin saakka. Rannankylässä Naapurivaaran lomakylässä on saatavilla matkailupalveluita ( , Kainuun retkeilykartta ). Tenetin kautta kulkee seudullisesti/maakunnallisesti merkittävä veneväylä. Alueella voi harrastaa omatoimisesti veneilyä ja melontaa. Kaarreniemen kärjessä on laavu ja Rannankylässä lintutorni. Kaarreniemessä sijaitsee myös golfkenttä ja taimisto (Kainuun retkeilykartta ). 7.3 Vaihtoehto 2: Tikkalahti Nuasjärvi (Rehja-Nuasjärvi) on Sotkamon reittivesistöön kuuluva järvi Kainuun maakunnassa ( ). Järvi on reilun kilometrin levyisen salmen kautta yhteydessä Rehjaan eli Rehjanselkään. Yhdessä kaksikon kokonaispinta-ala on 96,4 km 2, minkä johdosta järvi luokitellaankin keskikokoiseksi järveksi. Järvi tunnetaan yhdessä samassa tasossa olevien Iso-Kiimasen, Pirttijärvi-Kaitainjärven, Sapsojärvien sekä Kiantajärven kanssa Sotkamonjärvinä. Nuasjärven valuma-alueen pinta-ala on järven luusuassa 7475 km² ja järvisyys 11,7 %. Nuasjärvi-Rehjanselän keskisyvyys on 8,5 m ja suurin syvyys 42 m. Saaria ei ole kovin runsaasti, suurin on Rehjansaari (30 ha). Nuasjärven säännöstelyluvassa vuodelta 1960 yläraja on Rehjanselän asteikkolukemana NN+138,00 m ja alaraja NN+135,70 m. Nuasjärven vedenkorkeutta mitattiin vuosina järven itäpäässä sijainneella asteikolla, Rehjanselällä mittaukset aloitettiin 1956 ja ne jatkuvat edelleen. Keskivedenkorkeus on koko mittausjakson aikana ollut NN+ 137,33 m. Keskimääräinen vuotuinen vedenkorkeusvaihtelu oli ennen säännöstelyä noin 130 cm ja säännöstelykaudella noin 170 cm. Ylin vedenkorkeus on ollut NN+ 139,11 m (kesäkuussa 1899) ja alin NN+ 135,66 m (huhtikuussa 1976), joten äärivaihtelu on ollut 345 cm (Järviwiki). Nuasjärven lähtövirtaamia on seurattu vuodesta 1891 lähtien. Keskivirtaama on ollut 88 m 3 /s, keskiylivirtaama 230 m 3 /s ja keskialivirtaama 23 m 3 /s. Äärivirtaamat ovat olleet 534 m 3 /s (kesäkuussa 1899) ja 0,0 m 3 /s (noin kymmenenä vuotena).

116 7.3.1 Kuormitus Nuasjärveen on kohdistunut kaivosvesikuormitusta Mondo Minerals B. V. Branch Finlandin Sotkamon Lahnaslammen kaivokselta sekä Talvivaara Sotkamo Oy:n kaivokselta. Lahnaslammen kaivoksella louhitaan talkkimalmia, joka rikastetaan ja jalostetaan lopputuotteiksi kaivoksen yhteydessä olevalla rikastamolla ja tehtaalla. Talkkirikasteen lisäksi rikastusprosessi tuottaa nikkelirikastetta sekä magnesiittipitoista rikastushiekkaa. Rikastushiekka ja louhittava sivukivi läjitetään kaivoksen alueelle. Kaivostoiminta kaivoksella on alkanut vuonna Kaivosalueen vedet puretaan lopulta Nuasjärven Jormaslahteen. Talvivaara Sotkamo Oy:n kaivoksella louhitaan nikkelisulfidimalmia, joka rikastetaan kaivoksen yhteydessä biokasaliuotuksella. Bioliuotuksessa malmin sisältämät metallisulfidit hapetetaan mikrobiologisesti liukoisiksi metalleiksi. Metallien talteenotossa nikkeli, kupari, sinkki ja koboltti saostetaan liuotuskasoilta saatavasta liuoksesta pelkistämällä ne jälleen metallisulfideiksi, jotka toimitetaan myyntiin. Talvivaaran kaivoksen rakentaminen aloitettiin keväällä Rakentamistyöt olivat käynnissä koko vuoden 2008 ja samanaikaisesti käynnisteltiin myös tuotantoa, lähinnä louhintaa ja bioliuotusta. Talvivaara Sotkamo Oy:n purkuvedet johdetaan nykyisellään sekä Oulujoen että Vuoksen vesistöalueelle. Oulujoen suuntaan purkureitti on Salmisesta eteenpäin lopulta aina Nuasjärven Jormaslahteen saakka. Ravinne- sekä orgaanista kuormitusta järveen kohdistuu lähinnä maa- ja metsätaloudesta Vedenlaatu ja alueen nykytila Nuasjärvi on tyypitelty suureksi humusjärveksi (Sh). Nuasjärven ekologinen ja kemiallinen tila on hyvä, joten sen tilatavoite on saavutettu. Nuasjärven vedenlaatua on tarkkailtu ympäristöhallinnon toimesta useammastakin näytepisteestä, joista suuri osa sijoittuu Tikkalahden länsipuolella sijaitsevan Jormaslahteen (Kuva 86). Nuasjärven vedenlaatua on tarkasteltu tässä raportissa pisteiden (Nuasjärvi 16 sekä Nuasjärvi 23) vedenlaatutietojen perusteella. Pisteistä jälkimmäinen sijoittuu Nuasjärven eteläosan syvänteeseen, joka on ollut tarkkailupisteenä (FM12) myös Talvivaara Sotkamo Oy:n pintavesitarkkailussa. Näytteenottopaikka (FM12) sijaitsee noin kolme kilometriä Talvivaaran käsiteltyjen jätevesien suunnitellulta purkupaikalta luoteeseen. Tarkkailutietoa edellä mainituilta tarkkailupisteiltä on saatavilla seuraavasti (Taulukko 11). Taulukko 11. Nuasjärven vedenlaadun tarkkailupisteet ympäristöhallinnon Oivajärjestelmästä sekä Talvivaara Sotkamo Oy:n ympäristötarkkailutiedoista. Tarkkailupiste Syvyys [m] Vuodet n Sijainti (YKJ) Nuasjärvi , Nuasjärvi , Nuasjärvi , Nuasjärvi , FM , FM ,

117 100 Kuva 86. Talvivaara Sotkamo Oy:n prosessi- ja aluevesien purkuputken sijainti (vaihtoehto 2) sekä lähimmät vedenlaadun tarkkailupisteet (OIVA-järjestelmä). Fysikaalis-kemiallinen tila Nuasjärven Jokiniemen pohjoispuolella sijaitsevan tarkkailupisteen (Nuasjärvi 16) päällysveden (1 m) happitilanne on ollut tarkkailutulosten perusteella keskimäärin hyvä. Päällysveden ph on vaihdellut välillä 5,5 7,4, ollen alimmillaan 30. maaliskuuta Kokonaiskovuudeltaan päällysvesi on ollut keskimäärin erittäin pehmeää. Päällysveden sähkönjohtavuus on vaihdellut 2,0 4,6 ms/m, ollen luonnonvesille tyypillisellä alhaisella tasolla. Tarkkailupisteen sulfaattipitoisuuksia on tarkkailtu vuodesta 2009 lähtien ja keskimääräinen sulfaattipitoisuus on ollut päällysvedessä 4,9 mg/l (n = 14). Päällysveden kokonaistyppipitoisuus on ollut keskimäärin 400 µg/l (n=95) ja kokonaisfosforipitoisuus vastaavasti keskimäärin 16,6 µg/l (n=95). Näistä keskimääräinen typpipitoisuus viittaa erinomaiseen ja keskimääräinen fosforipitoisuus hyvään tilaan. Päällysveden kemiallinen hapenkulutus oli keskimäärin 11,6 mg/l (n=93). Keskimääräisen alkaliniteetin (0,11 mmol/l, n=41) perusteella päällysveden puskurikyky ulkoista happamuutta vastaan on hyvä.

118 Jokiniemen pohjoispuolisen tarkkailupisteen arseenipitoisuuksia (ICP-MS) on tarkkailtu säännöllisesti vuodesta 2001 lähtien. Arseenipitoisuus on vaihdellut päällysvedessä välillä 0,2 0,4 µg/l. Päällysveden nikkelipitoisuutta on seurattu vuodesta 1976 lähtien eri menetelmin ja näytekäsittelyin. Vuodesta 2008 lähtien päällysveden nikkelipitoisuus on määritetty ICP-MS:lla happohajottamattomasta näytteestä. Päällysveden keskimääräinen nikkelipitoisuus on vuodesta 2008 lähtien ollut 3,0 µg/l (n=17). Nikkelipitoisuus on kuitenkin vaihdellut välillä 0,5 11,4 µg/l. Jokiniemen pohjoispuolella sijaitsevan tarkkailupisteen (Nuasjärvi 16) alusveden (3 5 m) happitilanne on vaihdellut huonosta hyvään ollen keskimäärin hyvä. Alusveden ph on vaihdellut lievästi happaman ja neutraalin välillä. Kokonaiskovuudeltaan alusvesi on ollut päällysveden tavoin erittäin pehmeää. Alusveden sähkönjohtavuus on vaihdellut välillä 2,2 10,5 ms/m ja sulfaattipitoisuus on ollut keskimäärin 8,7 mg/l (n=13). Alusveden kokonaistyppipitoisuus on ollut keskimäärin 391 µg/l (n=76) ja kokonaisfosforipitoisuus 15,3 µg/l (n=75). Alusveden nikkelipitoisuus on vaihdellut vuodesta 2008 alkaen välillä 1,7 12,8 µg/l. Alusveden kemiallinen hapenkulutus on ollut vastaavasti keskimäärin 11,7 mg/l (n=76). Nuasjärven Lamposaaren pohjoispuolella sijaitsevan syvänteen (FM12) vedenlaatua on tarkkailtu vuodesta 2008 alkaen Talvivaara Sotkamo Oy:n ympäristötarkkailun yhteydessä. Syvänteen vedenlaatua on tarkkailtu myös Mondo Minerals B. V. Branch Finlandin ympäristötarkkailun sekä ympäristöhallinnon oman tarkkailun yhteydessä (Nuasjärvi 23). Syvänteen päällysveden (1 m) happitilanne on vaihdellut välttävästä erinomaiseen ollen keskimäärin hyvä. Päällysveden ph on vaihdellut lievästi happaman ja neutraalin välillä. Talvivaara Sotkamo Oy:n tarkkailutulosten perusteella päällysveden kokonaisfosforipitoisuus on ollut keskimäärin 14,6 µg/l (n=37) ja kokonaistyppipitoisuus 395 µg/l (n=37). Näistä molemmat viittaavat erinomaiseen tilaan. Päällysveden sähkönjohtavuus on ollut keskimäärin 3,0 ms/m (n=37) ja sulfaattipitoisuus 4,0 mg/l (n=34), ollen likimain alueen vesille tyypillisellä luontaisella tasolla. Päällysveden nikkelipitoisuus on myös ollut tarkkailutulosten perusteella alhainen liukoisen nikkelipitoisuuden jäädessä korkeimmillaan tasolle 2,7 µg/l. Myös päällysveden kadmiumpitoisuudet ovat olleet sille asetettua ympäristölaatunormia (0,1 µg/l) alhaisemmalla tasolla. Kokonaiskovuudeltaan päällysvesi on ollut tarkkailutulosten perusteella erittäin pehmeää. Syvänteen (FM12, Nuasjärvi 23) alusveden (22 25 m) happitilanne on vaihdellut Talvivaara Sotkamo Oy:n tarkkailutulosten perusteella huonosta erinomaiseen ollen keskimäärin välttävä. Alusveden sähkönjohtavuus on ollut keskimäärin 12,3 ms/m (n=37) ja sulfaattipitoisuus 35,6 mg/l (n=34). Alusveden sulfaattipitoisuus on ollut korkeimmillaan (190 mg/l) maalis-huhtikuussa 2009, eli ennen Talvivaara Sotkamo Oy:n päästöjä. Ympäristöhallinnon tarkkailutulosten perusteella alusveden sulfaattipitoisuus on ollut keskimäärin 36,2 µg/l (n=32). Alusveden kokonaisfosforipitoisuus on Talvivaara Sotkamo Oy:n tarkkailutulosten perusteella ollut keskimäärin 17,7 µg/l (n=37) ja kokonaistyppipitoisuus 487 µg/l (n=37). Alusveden nikkelipitoisuus on aika-ajoin ollut koholla, ollen korkeimmillaan (33,6 µg/l) maaliskuussa Vuoden 2013 tarkkailutuloksissa alusveden liukoisen nikkelin pitoisuus on kuitenkin vaihdellut loppuvuodesta välillä 1,2 2,9 µg/l. Tarkkailutulosten perusteella syvänteen alusveden sulfaattipitoisuuksissa ei ole tapahtunut merkittävää muutosta viimeisen neljän vuoden aikana (Kuva 87). Syvänteen vedenlaadussa on myös havaittavissa järville luontaista syklisyyttä, mikä on nähtävissä päällys- ja alusveden sekoittumisena kevään ja syksyn täyskiertojen yhteydessä. 101

119 SO 4 mg/l Nuasjärvi 23 päällysvesi alusvesi Kuva 87. Nuasjärven Lamposaaren pohjoispuolella sijaistsevan syvänteen päällys- ja alusveden sulfaattipitoisuuden vaihtelu vuosina Vesiekologinen tila Nuasjärven kasviplanktonyhteisön tilaa tutkittiin vedenlaadun näytteenottopaikalta Nuasjärvi 23 (FM12) vuosina 2009 (Pöyry Finland Oy 2010) ja 2013 Mondo Minerals B.V.:n Sotkamon kaivoksen ja tehtaan tarkkailuun liittyen. Kasviplanktonnäytteet otettiin myös kesällä 2013, mutta tutkimuksen tulokset valmistuvat vasta huhtikuussa Ympäristöhallinnon kasviplanktonrekisterissä ei ole saatavilla muiden Nuasjärven alueelta otettujen näytteiden tietoja (ympäristöhallinnon kasviplanktonrekisteri ). Kesällä 2009 Nuasjärven kasviplanktonnäytteiden (n=3) keskimääräinen biomassamäärä oli lievästi reheville vesille tyypillistä tasoa. Keskimääräisen biomassamäärän perusteella määritettynä näytteenottopaikan ekologinen tila oli tyydyttävä. Ympäristöhallinto on määritellyt Nuasjärven ekologisen tilan hyväksi eli kasviplanktontutkimuksen tulos viittasi hieman huonompaan tilaan kuin ympäristöhallinnon määrittely. Nuasjärven näytteenottopaikan kasviplanktonlajisto koostui kesällä 2009 pääosin piilevistä, nielulevistä, kultalevistä ja panssarisiimalevistä. Sinileviä näytteissä esiintyi melko vähän (7 10 % näytteen kokonaisbiomassamäärästä). Sinilevälajistossa esiintyi kuitenkin haitallisiksi määriteltyjä (Vuori ym. 2010) lajeja, jotka voivat sopivissa olosuhteissa muodostaa näkyviä leväkukintoja. Osa havaituista levälajeista (esim. Anabaenaja Planktothrix-sukujen lajit) voivat myös sopivissa olosuhteissa tuottaa hermo- ja/tai maksamyrkkyjä suomalaisissa järvissä (Rissanen 1999, Codd ym. 2005, Lepistö ym. 2006). Nuasjärven Tikkalahden purkupaikkavaihtoehtoa lähimpänä sijaitsevat pohjaeläinnäytteenottoalueet sijaitsevat Jormaslahden edustan syvännealueella. Näytteenottoalueet ovat likimain samat, kuin vedenlaaduntarkkailussakin. Jormaslahden edustan syvännepohjaeläinyhteisöjä on tutkittu Mondo Mineralsin Sotkamon kaivoksen tarkkailun yhteydessä neljältä näytteenottoalueelta viimeksi vuosina 2009 (Pöyry Finland Oy 2010) ja 2013 (Pöyry Finland Oy, julkaisematon). Alustavien raportoimattomien raakatulosten mukaan Jormaslahden edustan tutkimusalueet luokittuivat vuosina 2009 ja 2013 syvännepohjaeläimistön PICM -indeksin perusteella joko hyvään tai erinomaiseen ekologiseen tilaan. Pohjaeläinyhteisökoostumusta kuvaava PMA -indeksi luokitteli puolestaan kaikki neljä tutkimusaluetta molempina vuosina erinomaiseen ekologiseen tilaan.

120 Ympäristöhallinto on määritellyt Nuasjärven kokonaisvaltaisen ekologisen tilan hyväksi. Huomioitavaa kuitenkin on, että luokittelu perustuu suppeaan aineistoon (OIVA 2014) Kaavoitustilanne Kuva 88. Ote Nuasjärven rantayleiskaavasta (ei mittakaavassa). Nuasjärven eteläosassa on voimassa Nuasjärven rantaosayleiskaava (päivätty ) (Kuva 88). Yleiskaavassa purkupaikka on vesialuetta (W). Lähirannat ovat loma-asuntoaluetta (RA), maa- ja metsätalousvaltaista aluetta (M) sekä maa- ja metsätalousvaltaista aluetta, jolla on erityistä ulkoilun ohjaamistarvetta (MU). Nuasjärvellä on meneillään uuden rantaosayleiskaavan laadinta. Kaavaehdotus on ollut nähtävillä joulukuussa Kaavahankkeen tarkoituksena on ollut korjata kaavassa olevia virheitä sekä päivittää kaavamääräyksiä. Kainuun maakuntakaava 2020:ssa (vahvistettu valtioneuvostossa ) (Kuva 85) alueelle ei ole osoitettu erityisiä aluevarauksia. Tikkalahti on osa Matkailun vetovoimaalue vyöhykettä (-mv). Lahnaslammen kaivosalue on osoitettu toiminnassa olevana kaivoksena (ekt) sekä teollisuus- ja varastoalueena, jolla on merkittävä, vaarallisia kemikaaleja valmistava tai varastoiva laitos (t/kem). Tikkalahdella ei ole voimassa olevaa asemakaavaa.

121 7.3.4 Vesistön käyttö Kalastus Muu käyttö Nuasjärvellä kalasti v noin 650 kalastajaa (Pöyry Finland Oy 2011). Kalastus oli pääasiassa verkko- ja katiskakalastusta sekä vetouistelua. Verkkokalastajat kalastivat keskimäärin noin kuukauden ajan vuodessa ja viehekalastajat 16 kertaa kesän aikana. Kokonaissaalis oli 54,7 t, josta kuhaa oli 46 %, haukea 20 % ja ahventa 16 %. Muikkukanta on ollut Nuasjärvellä heikko jo useita vuosia, ja sen osuus kokonaissaaliista oli alle 1 %. Siika- ja taimenkannat ovat Nuasjärvellä myös heikkoja, ja niiden molempien osuus oli alle 2 % kokonaissaaliista. Muita merkittäviä saalislajeja olivat made, lahna ja särki. Keskimääräinen saalis oli 84 kg kalastajaa kohden. Kalastajien mukaan kalastusta eniten haittaavia tekijöitä olivat Nuasjärvellä vesistön säännöstely ja pyydysten likaantuminen. Kuhakannat ovat vahvistuneet 2000-luvulla Oulujärvellä ja sen yläpuolisilla reiteillä. Nuasjärvellä toimii tällä hetkellä ainakin 2 ammattikalastajaa, jotka ovat keskittyneet kuhan verkkopyyntiin. Nuasjärvelle järjestetään Vuokatista ohjelmapalveluyrityksen toimesta kesäisin vetouisteluretkiä 1 5 hengen ryhmille sekä mm. RIB-veneretkiä (kts ). Alueella on myös omatoimiveneilyä ja melontaa. Talvella järvellä esim. lumikenkäillään ja pilkitään. Tikkalahden editse kulkee Nuasjärven moottorikelkkaura, jota pitkin pääsee mm. Vuokattiin ja Kajaaniin. Nuasjärven keskellä on talvisin Rimpilänniemen hiihtolatu. Jormasjoen kautta Nuasjärvelle kulkee Jormasjoen melontareitti. Jormasjoen suulla on sekä veneenlaskupaikka että kalastuspaikka (Kainuun retkeilykartta ). 7.4 Vaihtoehto 3: Toukansalmi Oulujärvi on Suomen viidenneksi suurin järvi Saimaan, Päijänteen, Inarijärven ja Pielisen jälkeen. Sen pinta-ala on 887 neliökilometriä ja keskisyvyys 7,6 metriä, joten järvi on suomalaiseksikin suurjärveksi huomattavan matala. Syvimmillään järvi on noin 35 m syvä (Järviwiki). Toukansalmen länsipuolinen Ärjänselkä on Suomen suurin järviulappa, mutta itäpuolinen Paltaselkä on saarisempi. Oulujärvessä on 665 saarta, mikä järven pinta-alaan verrattuna on melko vähän. Manamansalo (7507 ha) on Suomen viidenneksi suurin järvensaari, sadan listalle yltää myös Käkisaari (2035 ha, sijalla 23), muita ovat Kuostonsaari (377 ha), Ärjänsaari (263 ha) ja Tevä (141 ha). Oulujärvessä yhtyy kaksi suurta reittiä, Kiehimäjoen kautta laskeva Hyrynsalmen reitti (8665 km², järvisyys 7,5 %) ja Kajaaninjoen kautta tuleva Sotkamon reitti (7535 km², järvisyys 11,7 %) (Kuva 89). Muita järveen laskevia vesistöjä ovat Kivesjärven alue (415 km²), Mainuanjoki (356 km²), Vuolijoki (297 km²) ja Aittojoki (245 km²).

122 105 Oulujoki Hyrynsalmen reitti Niskanselkä O U L U J Ä R V I Ärjänselkä Paltaselkä KAJAANI Sotkamon reitti km Kuva 89. Oulujärven alue. Oulujärven vedenkorkeutta on havainnoitu vuodesta 1896 alkaen. Havaintoja puuttuu 1920-luvulla useilta kuukausilta sekä vuonna 1954 helmi-joulukuulta. Nykyään vedenkorkeuksia mitataan Vaalassa (YKJ , ), Paltamon Melalahdella (YKJ , ) ja Kajaanin Vuottolahdella (YKJ , ). Oulujärveä on säännöstelty vuodesta 1951 lähtien. Säännöstelyn alkamisen jälkeen keskivedenkorkeus on ollut N ,55 m. Keskimääräinen vuotuinen vedenkorkeusvaihtelu on tänä aikana ollut 170 cm. Ylin vedenkorkeus on ollut N ,69 m (syksyllä 1962) ja alin N ,83 m (huhtikuussa 1981), joten äärivaihtelu on ollut 286 cm. Suuri vedenkorkeusvaihtelu ja laakeat rannat johtavat Oulujärven pinta-alan huomattavaan vaihteluun. Luonnontilaisella kaudella ala oli keskimääräisellä vedenkorkeudella 916 km², säännöstelykaudella se on ollut 853 km². Kesän keskiveden aikana ala on nykyään 928 km², säännöstelyn alarajalla 778 km² ja säännöstelyn ylärajalla 944 km² (Järviwiki). Keskivedenkorkeuden lasku, kevättulvan leikkaaminen ja siitä aiheutunut eroosion vähentyminen ovat johtaneet järven rantakasvillisuuden lisääntymiseen sekä kasvillisuusvyöhykkeiden leventymiseen Kuormitus Oulujärveen kohdistuu ravinne- ja orgaanista kuormitusta luonnonhuuhtouman lisäksi myös maa- ja metsätaloudesta sekä turvetuotannosta. Kuormitusta syntyy myös lämpölaitoksilta, jätevedenpuhdistamoilta, kalanviljelylaitoksilta sekä teollisuusyrityksiltä. Oulujärven ympäristön tarkkailuvelvollisia olivat vuonna 2012 UPM-Kymmene Oyj:n paperitehdas, Kainuun Voima Oy:n lämpövoimalaitos, Kajaanin Vesi, Paltamon kunta, RKTL:n Kainuun kalanviljelylaitos, Puolangan Kotilan jätevedenpuhdistamo sekä Transtech Oy. Kajaanin Vesi vastaa Kajaanin kaupungin sekä Vuolijoen ja Otanmäen taajamien jätevedenpuhdistamoiden tarkkailuista. Transtech Oy:n vesistötarkkailu on yhteinen Otanmäen taajaman kanssa. UPM-Kymmene Oyj:n Kajaanin paperitehdas lopetti toimintansa joulukuussa 2008, mutta vesistötarkkailuvelvoite jatkuu toistaiseksi. Lisäksi Oulujärven alueella sijaitsee neljä kaatopaikkaa ja turvetuotantoalueita, joiden

123 velvoitetarkkailut toteutetaan erillisten tarkkailuohjelmien mukaisesti ja raportoidaan erikseen Vedenlaatu ja alueen nykytila Oulujärvi on tyypitelty suureksi humusjärveksi (Sh). Oulujärvi ja pääosa sen lähialueen järvistä ja joista on hyvässä tilassa, joten sen tilatavoite on saavutettu. Oulujärven vedenlaatua on tarkkailtu Oulujoen vesistöalueen yhteistarkkailun puitteissa sekä ympäristöhallinnon toimesta useammastakin näytepisteestä. Pisteet sijoittuvat Toukansalmen itä- ja länsipuolelle (Kuva 90). Oulujärven vedenlaatua on tarkasteltu tässä raportissa pisteiden (Ärjänselkä 139 sekä Paltaselkä 18) vedenlaatutietojen perusteella. Tarkkailutietoa edellä mainituilta tarkkailupisteiltä on saatavilla seuraavasti (Taulukko 12). Taulukko 12. Oulujärven vedenlaadun tarkkailupisteet ympäristöhallinnon Oivajärjestelmästä. Tarkkailupiste Syvyys [m] Vuodet n Sijainti (YKJ) Paltaselkä ; Paltaselkä ; Ärjänselkä ; Ärjänselkä ;

124 107 Kuva 90. Talvivaara Sotkamo Oy:n prosessi- ja aluevesien purkuputken sijainti (vaihtoehto 3) sekä lähimmät vedenlaadun tarkkailupisteet (OIVA-järjestelmä). Fysikaalis-kemiallinen tila Toukansaaren itäpuolella sijaitsevan syvänteen (Paltaselkä 18) päällysveden (1 m) happitilanne on vaihdellut välttävästä erinomaiseen ollen keskimäärin hyvä. Päällysveden ph on vastaavasti vaihdellut lievästi happamasta neutraaliin. Päällysveden keskimääräinen sähkönjohtavuus on ollut 3,1 ms/m (n=128) ja sulfaattipitoisuus 2,0 mg/l (n=1), ollen likimain alueen vesille tyypillisellä alhaisella tasolla. Päällysveden kokonaistyppipitoisuus oli keskimäärin 418 µg/l (n=104) ja kokonaisfosforipitoisuus 15,9 µg/l (n=106). Näistä kokonaisfosforipitoisuus ilmentää hyvää tilaa ja kokonaistyppipitoisuus erinomaista tilaa. Päällysveden kemiallinen hapenkulutus (COD Mn ) oli keskimäärin 11,1 mg/l (n=131). Metallipitoisuuksia kyseiseltä tarkkailupisteeltä ei ollut saatavilla. Kokonaiskovuudeltaan päällysvesi on ollut keskimäärin erittäin pehmeää. Syvänteen alusveden (20 27 m) happitilanne on vaihdellut huonosta erinomaiseen ollen keskimäärin välttävä. Alusveden ph on vastaavasti vaihdellut happamasta neutraaliin (5,7 ph 7,0). Alusveden sähkönjohtavuus on ollut keskimäärin 3,4 (n=98) ms/m ja sulfaattipitoisuus 3,3 mg/l (n=1). Alusveden kokonaisfosforipitoisuus on ollut keski-

125 määrin 28,9 µg/l (n=78) ja kokonaistyppipitoisuus 440 µg/l (n=80). Alusveden kemiallinen hapenkulutus on ollut keskimäärin 11,8 mg/l (n=102). Ärjänsaaren pohjoispuolella sijaitsevan syvänteen (Ärjänselkä 139) päällysveden (1 m) happitilanne on vaihdellut välttävästä erinomaiseen ollen keskimäärin hyvä. Päällysveden ph on vastaavasti vaihdellut lievästi happamasta lievästi emäksiseen. Kokonaiskovuudeltaan päällysvesi on ollut erittäin pehmeää. Päällysveden keskimääräinen sähkönjohtavuus on ollut 3,3 ms/m (n=121) ja sulfaattipitoisuus 3,0 mg/l (n=16), ollen alueen vesille luontaisella alhaisella tasolla. Päällysveden kokonaisfosforipitoisuus oli keskimäärin 14,7 g/l (n=117) ja kokonaistyppipitoisuus 383 µg/l (n=113). Näistä molemmat ilmentävät erinomaista tilaa. Päällysveden kemiallinen hapenkulutus oli vastaavasti keskimäärin 11,4 mg/l (n=123) ja orgaanisen kokonaishiilen pitoisuus 11,6 mg/l (n=8). Päällysveden rautapitoisuus on vaihdellut välillä µg/l ja mangaanipitoisuus välillä µg/l. Syvänteen alusveden (27 33 m) happitilanne on vaihdellut huonosta erinomaiseen ollen keskimäärin välttävä. Alusveden ph on vastaavasti vaihdellut päällysveden tavoin lievästi happamasta lievästi emäksiseen. Alusveden keskimääräinen sähkönjohtavuus on ollut 3,6 ms/m (n=111) ja sulfaattipitoisuus 2,9 mg/l (n=16). Alusveden kokonaistyppipitoisuus on ollut keskimäärin 426 µg/l (n=102) ja kokonaisfosforipitoisuus 21,9 µg/l (n=106). Alusveden kemiallinen hapenkulutus oli vastaavasti keskimäärin 10,8 mg/l (n=113) ja orgaanisen kokonaishiilen pitoisuus 12,3 mg/l (n=8). Alusveden rautapitoisuus vaihteli välillä µg/l ja mangaanipitoisuus välillä µg/l. Päällysja alusveden raskasmetallipitoisuuksista ei ollut saatavilla määritystietoja. 108 Vesiekologinen tila Oulujärven kasviplanktonyhteisöjen tilaa tutkitaan kolmen vuoden välein Oulujärven yhteistarkkailuun liittyen. Edellisen kerran tutkimus tehtiin kesällä 2013 (Pöyry Finland Oy raportti valmistuu huhtikuussa 2014) ja kesällä 2010 (Pöyry Finland Oy 2011). Toukansalmelta katsoen lähimmät kasviplanktonnäytteet otettiin kumpanakin tutkimusvuonna vedenlaadun tarkkailupaikoilta Paltaselkä 138 (Ouj16) ja Ärjänselkä 139 (Ouj139). Paltaselän näytteenottopaikka sijaitsee noin yhdeksän kilometriä itään Talvivaaran suunnitellulta käsiteltyjen jätevesien purkupaikalta ja Ärjänselän näytteenottopaikka noin kahdeksan kilometriä länteen purkupaikalta (Kuva 90). Kesällä 2013 Paltaselän kasviplanktonnäytteen kokonaisbiomassa viittasi alkavaan rehevöitymiseen. Ärjänselän näytteen biomassa oli karuille vesille tyypillistä tasoa. Ekologisen tilan tarkastelussa käytettyjen muuttujien (n=3) mukaan Paltaselän ekologinen tila oli hyvä, Ärjänselällä arvot vaihtelivat tyydyttävästä erinomaiseen. Kesällä 2010 Paltaselän kasviplanktonnäytteiden (n=5) keskimääräinen kokonaisbiomassa viittasi alkavaan rehevöitymiseen ja Ärjänselän keskimääräinen biomassa lievään rehevyyteen. Kokonaisbiomassamäärien perusteella määritettynä sekä Paltaselän että Ärjänselän ekologinen tila oli kesällä 2010 tyydyttävä. Tutkimusvuosien välillä havaitut erot johtuvat pääasiassa vaihtelusta näytteenottomäärissä. Kasviplanktonnäytteiden lajisto koostui kumpanakin tutkimusvuonna pääosin piilevistä, nielulevistä, kultalevistä ja limalevistä. Sinilevien esiintyminen oli useimmiten melko vähäistä (<10 % kokonaisbiomassan määrästä), mutta sekä Paltaselällä että Ärjänselällä esiintyi haitallisiksi määriteltyjä (Vuori ym. 2010) sinilevälajeja, jotka voivat sopivissa olosuhteissa muodostaa näkyviä leväkukintoja. Osa havaituista levälajeista (esim. Anabaena- ja Aphanizomenon-sukujen lajit) voi myös sopivissa olosuhteissa tuottaa hermo-

126 ja/tai maksamyrkkyjä suomalaisissa järvissä (Rissanen 1999, Codd ym. 2005, Lepistö ym. 2006). Vuosien 2010 ja 2013 kasviplanktontutkimusten tulosten perusteella sekä Paltaselkä että Ärjänselkä ovat melko vähäravinteisia vesistöjä. Kasviplanktonin kokonaisbiomassamäärien perusteella arvioituna kummankin alueen ekologinen tila on lähinnä tyydyttävä. Ympäristöhallinto on määritellyt Oulujärven ekologisen tilan hyväksi eli kasviplanktontutkimusten tulokset viittaavat hieman huonompaan tilaan kuin ympäristöhallinnon määrittely. Oulujärven Paltaselän ja Ärjänselän ekologisessa tilassa ei kasviplanktontutkimusten tulosten perusteella ole tapahtunut merkittäviä muutoksia viime vuosina. Oulujärven eläinplanktonyhteisön tilaa tutkittiin aiemmin kolmen vuoden välein, ja viimeisin tutkimus tehtiin vuonna 2010 (Pöyry Finland Oy 2011). Nykyisin voimassaolevaan tarkkailuohjelmaan eläinplanktontutkimus ei enää kuulu. Paltaselältä näytteitä otettiin vedenlaadun tarkkailupaikalta Paltaselkä 138 (Ouj16) ja Ärjänselältä tarkkailupaikalta Ärjänselkä 139 (Ouj139). Vuonna 2010 Oulujärven eläinplanktonin lajisto oli tyypillistä suurten järvien lajistoa, eikä lajistossa ollut tapahtunut merkittäviä muutoksia vuoden 2007 tutkimuksen tuloksiin nähden. Planktonin tiheydet olivat suurimmillaan Paltajärvellä ja Paltaselällä. Hieman pienempiä tiheydet olivat Ärjänselällä ja kaikkein pienimmillään planktontiheydet olivat Niskanselällä. Eläinplanktonin biomassa oli samaten suurimmillaan Paltajärvellä ja Paltaselällä ja pienimmillään Ärjänselällä. Vallitseva ryhmä Oulujärven lajistossa olivat rataseläimet, lisäksi esiintyi vesikirppuja ja hankajalkaisia. Ympäristöhallinnon ylläpitämästä Pohje-rekisteristä ei ole saatavissa myöskään Oulujärven Toukansalmen lähialueen pohjaeläintutkimustietoja. Toukansalmea lähimmät pohjaeläintulokset löytyvät Palta- ja Ärjänselän näytteenottoalueilta (Pohje-rekisteri 2014). Molemmat näytteenottoalueet sijaitsevat noin seitsemän kilometrin päässä suunnitellusta Toukansalmen purkuvesialuevaihtoehdosta. Molemmilta selvitysalueilta on saatavissa ainoastaan yksi ympäristöhallinnon perusseurannan vuoden 2009 syvännepohjaeläinaineisto. Tästä syystä Toukansalmen alueen nykyistä ekologista tilaa ei voida arvioida pohjaeläimistön perusteella. Vesistöjen ekologisessa tila-arvioinnissa käytetään nykyään syvännepohjaeläimistön kohdalla PICM- ja PMA -indeksejä. Aroviita ym. (2012) ovat kuvanneet tarkemmin kyseisien indeksien laskenta- ja toimintaperiaatteita. Vuoden 2009 Palta- ja Ärjänselän pohjaeläinaineistoista laskettujen PICM- ja PMA -arvojen perusteella alueet ovat hyvässä ekologisessa tilassa (Kainuun ELY-keskus; Virtanen, tiedoksianto). Ympäristöhallinto on määritellyt Oulujärven kokonaisvaltaisen ekologisen tilan hyväksi. Huomioitavaa kuitenkin on, että luokittelu perustuu suppeaan aineistoon (OIVA 2014) Kaavoitustilanne Toukansalmessa on voimassa Koutaniemi - Vuoreslahti Sarvivaara osayleiskaava (vahvistettu ympäristöministeriössä ) (Kuva 91). Purkupaikka sijoittuu vesialueelle (W). Välittömässä läheisyydessä on luonnonsuojelualue tai kohde (SL, tummemman turkoosi alue), joka on luonnonsuojelulain nojalla suojeltu tai suojeltavaksi tarkoitettu alue, alueen osa tai kohde. Toukan saaressa ei ole asutusta, saaren etelärannalle on osoitettu matkailupalvelujen alue. Aluetta ei ole asemakaavoitettu.

127 110 Kuva 91. Ote Koutaniemi Vuoreslahti Sarvivaara osayleiskaavasta (ei mittakaavassa) ( Toukansalmen vastarannalla Paltamossa on voimassa Oulujärven yleiskaava (Kuva 92), jossa rannat on osoitettu joko loma-asutukselle tai maa- ja metsätalouskäyttöön (M, M- 1). Neuvosenniemen kärki on maisemallisesti arvokasta aluetta, jonka metsänhoidollisissa toimissa on huomioitava maisema-arvot. Kaavakartalle on merkitty informatiivisellä merkinnällä maakuntakaavan mukainen tieliikenteen yhteystarve. Kuva 92. Ote Oulujärven yleiskaavasta (Paltamo) (ei mittakaavassa) ( Kainuun maakuntakaava 2020:ssa (Kuva 93) alueelle on osoitettu seudullisesti/maakunnallisesti merkitystä omaava veneväylä. Toukansaaressa on vähintään seudullista merkitystä omaava virkistys/matkailukohde (vihreä kolmio). Alue on osa Oulu-

128 Kajaani-Vartius kehittämiskäytävää (ruskea viiva -ok). Toukansalmen yli on osoitettu punaisella katkoviivalla tieliikenteen yhteystarve. 111 Kuva 93. Ote Kainuun maakuntakaavasta (ei mittakaavassa) ( Vesistön käyttö Kalastus Muu käyttö Oulujärven Ärjänselällä kalasti v noin 850 kotitarvekalastajaa ja noin 20 ammattikalastajaa (Pöyry Finland Oy 2011b). Ammattikalastajiksi tässä yhteydessä on luettu kalastajat, joilla merkittävien talouskalojen kokonaissaalis oli yli 500 kg. Kotitarvekalastajilla kalastus oli pääasiassa verkko- ja katiskakalastusta sekä vetouistelua. Ammattikalastajat kalastivat pääasiassa verkoilla ja isorysillä. Troolausta Ärjänselällä harjoitti 2 trooliporukkaa. Kotitarveverkkokalastajat kalastivat keskimäärin noin kuukauden ajan vuodessa ja viehekalastajat 16 kertaa kesän aikana. Ammattikalastajat kalastivat keskimäärin 84 päivää vuoden aikana. Kokonaissaalis oli v Ärjänselällä 115,5 t, josta kotitarvekalastajien osuus oli 57 % ja ammattikalastajien osuus 43 % (Pöyry Finland Oy 2011b). Kokonaissaaliista kuhaa ja haukea oli molempia 29 %, ahventa 16 % ja muikkua 13 %. Muikusta reilu 80 % kalastettiin troolilla. Siika- ja taimenkannat ovat Oulujärvellä heikkoja, ja niiden molempien osuus Ärjänselälä oli noin 1 % kokonaissaaliista. Muita merkittäviä saalislajeja olivat made ja särki. Keskimääräinen saalis oli kotitarvekalastajilla 78 kg ja ammattikalastajilla vastaavasti noin 2000 kg kalastajaa kohden. Sekä kotitarve- että ammattikalastajien mukaan kalastusta eniten haittaavia tekijöitä olivat Ärjänselällä vesistön säännöstely ja pyydysten likaantuminen. Toukansalmessa on seudullisesti merkittävä veneilyreitti. Aluetta käytetään sekä veneilyyn että vapaa-ajan kalastukseen. Läheisessä Toukansaaressa on laavut saaren länsi- ja itäosissa. Neuvosenniemessä on kota (Kainuun retkeilykartta ). Lähialue on

129 myös säännöllisessä uimareiden käytössä kesäisin. Uimarannoista purkupaikkaa lähimpänä ovat Kultahiekat (Vaala), Paltaniemi (Kajaani) sekä Martinlahti ja Jättiläisen uimarannat (Vaala) Yhteenveto Vedenlaadullisesti purkupaikkojen välillä on vain vähän eroja. Tenetin virtaa edeltävän Pirttijärvi-Kaitainjärven, Rehja-Nuasjärven sekä Oulujärven tila on arvioitu hyväksi (Oulujoen Iijoen vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelma vuoteen 2015, 2009). Purkupaikoista ainoastaan Nuasjärven Tikkalahden läheisyyteen (Vaihtoehto 2) on kohdistunut aikaisempaa kaivospäästökuormitusta, mikä puoltaa osaltaan vaihtoehdon soveltuvuutta uudeksi Talvivaara Sotkamo Oy:n purkupaikkavaihtoehdoksi. Tenetillä vapakalastusta harjoittavia kalastajia on muutamia kymmeniä (Kainuun kalatalouskeskus, suull. tied.). Vapakalastus on vetouistelua sekä vapakalastusta rannalta. Seisovia pyydyksiä ei Tenetillä juuri ole. Kalastus keskittyy kuhan pyyntiin, jonka sivusaaliina saadaan myös haukea ja ahventa. Purkupaikka sijoittuu myös Vuokatin taajaman läheisyyteen, joka on merkittävä loma- ja vapaa-ajankeskittymä. Taajaman läheisellä vesialueella järjestetään näin myös monenlaisia ohjelmapalvelutoimintoja. Nuasjärvellä kalasti v noin 650 kalastajaa (Pöyry Finland Oy 2011). Kalastus oli pääasiassa verkko- ja katiskakalastusta sekä vetouistelua. Verkkokalastajat kalastivat keskimäärin noin kuukauden ajan vuodessa ja viehekalastajat 16 kertaa kesän aikana. Nuasjärvelle järjestetään Vuokatista ohjelmapalveluyrityksen toimesta kesäisin vetouisteluretkiä 1 5 hengen ryhmille. Lisäksi Jormasjoen kautta Nuasjärvelle kulkee Jormasjoen melontareitti. Tikkalahden lähialueen virkistyskäyttöpaine on kuitenkin selvästi alhaisempi, kuin Vuokatin taajaman läheisen Tenetin virran. Oulujärven Ärjänselällä kalasti v noin 850 kotitarvekalastajaa ja noin 20 ammattikalastajaa (Pöyry Finland Oy 2011b). Ammattikalastajiksi tässä yhteydessä on luettu kalastajat, joilla merkittävien talouskalojen kokonaissaalis oli yli 500 kg. Kotitarvekalastajilla kalastus oli pääasiassa verkko- ja katiskakalastusta sekä vetouistelua. Toukansalmessa on myös seudullisesti merkittävä veneilyreitti. Lisäksi läheisessä Toukansaaressa on laavut saaren länsi- ja itäosissa. Neuvosenniemessä on myös retkeilijöiden käytössä oleva kota (Kainuun retkeilykartta ). Lähialue on myös säännöllisessä uimareiden käytössä kesäisin. Purkupaikka sijoittuu myös paikallisesti arvokkaalle alueelle eli ns. Kainuun merelle, jolla voi olla vaikutusta purkupaikan sosiaaliseen hyväksyttävyyteen. Oulujärven voidaan katsoa olevan myös Oulun kaupungin talousveden alkulähde.

130 8 PURKUPAIKKAVAIHTOEHTOJEN VERTAILU Aluehallintovirasto on antanut Talvivaara Sotkamo Oy:n kaivoksen toimintaa ja vesistöpäästöjä koskevan uuden lupapäätöksen (Nro 52/2013/1, Dnro PSAVI/12/04.08/2013), jolla se on muuttanut ja tarkentanut määräyksiä koskien kaivoksen jätevesien varastointia, puhdistamista ja johtamista Oulujoen ja Vuoksen vesistöihin. Uudessa päätöksessä on annettu vuodesta 2014 lähtien tiukkenevat raja-arvot kokonaiskuormitukselle nykyisiin pieniin latvavesistöihin lupapäätöksessä mainittujen kuormitussuureiden osalta. Lupaehtojen saavuttaminen edellyttää vesien käsittelyn tehostamista. Mikäli teknisin toimenpitein kuormitusta ei saada pienennettyä kyseiselle tasolle, on luvan saajan toiminnan jatkamisen mahdollistamiseksi löydettävä yksi tai useampi, laimenemisolosuhteiltaan parempi purkupaikka ainakin osalle muodostuvista jätevesistä. Mahdollinen uusi purkupaikka edellyttää ympäristölupaa ja sitä koskevassa hakemuksessa on oltava mm. kattavat vaihtoehto- ja vaikutusarvioselvitykset. Tässä raportissa on tarkasteltu mahdollisia uusia purkupaikkoja sekä toteutettu niihin liittyviä vesistötarkasteluja. Mahdollisina purkupaikkoina tarkasteltiin aluksi seuraavaa viittä vaihtoehtoa, jotka kaikki sijaitsevat Oulujoen vesistöalueella (59.): 1. Katerma 2. Tenetin virta 3. Nuasjärven Tikkalahti 4. Oulujärven Toukansalmi 5. Oulujärven Alassalmi Alustavan tarkastelun perusteella purkupaikkavaihtoehdoiksi valikoitiin kolme vaihtoehtoa, jotka olivat, a) Tenetin virta, b) Tikkalahti ja c) Toukansalmi. Tässä raportissa on tarkasteltu kyseisten purkupaikkojen nykyistä tilaa, kuormitusta sekä arvioitu alueen maankäyttöä ja virkistyskäyttöarvoa. Purkupaikkoja on alustavasti verrattu toisiinsa kolmiportaisella asteikolla (Taulukko 13). Taulukko 13. Purkupaikkojen alustavassa vertailussa hyödynnetty kolmiportainen asteikko. 113 Lievästi haitallinen Suhteellinen haitallisuus Kohtalaisesti haitallinen Voimakkaasti haitallinen Purkupaikkojen soveltuvuutta Talvivaara Sotkamo Oy:n päästövesien purkamiseen on arvioitu huomioimalla päästövesien mahdolliset vaikutukset vesistön vedenlaatuun, vesistön käyttöön sekä maankäyttöön ja rakennettuun ympäristöön (Taulukko 14). Vertailu on toteutettu asiantuntiarviona tässä raportissa esitettyihin tietoihin perustuen. Vesistömallilaskelmien perusteella Talvivaara Sotkamo Oy:n päästövesien korkeimmat sulfaattipitoisuusnousut havaittiin Tenetin vaihtoehdossa. Tikkalahden vaihtoehdossa vaikutukset kohdistuvat lähinnä Nuasjärveen ja Rehjanselkään. Siirrettäessä purkupaikkaa vesireitillä alaspäin, vapautuvat yläpuoliset vesistönosat luonnollisesti jätevesien vaikutuksesta. Yleisesti voidaan sanoa, että laajemmasta perspektiivistä tarkasteltuna Tenetti ja Tikkalahti ovat lähellä toisiaan, kun tarkastellaan asiaa esim. Oulujärven ja

131 siitä lähtevän veden laadun kannalta. Tikkalahden vaihtoehdossa kerrostuminen Nuasjärvessä on voimakkaampaa kuin Tenetin vaihtoehdossa huonomman alkulaimennuksen johdosta. Oulujärvestä poistuvan veden sulfaattipitoisuus vaihtelee 1 5 mg/l välillä, mutta Toukansalmen vaihtoehdossa myös Oulujärven alusvedessä esiintyy kohtuullisen korkeita ainepitoisuuksia. Taulukko 14. Purkupaikkavaihtoehtojen alustavaa vertailua. VAIHTOEHTO 1 VAIHTOEHTO 2 VAIHTOEHTO 3 Tenetti Tikkalahti Toukansalmi 114 Vaikutukset vesistön veden laatuun Vaikutukset vesistön käyttöön Vaikutukset maankäyttöön ja rakennettuun ympäristöön Hyvä alkulaimennus. Voimakkaat virtaamavaihtelut, mikä näkyy korkeina pitoisuusnousuina alivirtaamakausina. Taajaman "sisävesistö", suuri virkistysja matkailumerkitys; Vuokatti, Naapurivaara. Arvokas virtavesiympäristö. Valtakunnallisesti ja paikallisesti eritäin merkittävää matkailualuetta. Asemakaava-aluetta. Kerrostumista Nuasjärvessä. Yhteisvaikutusta Mondon Lahnaslammen kaivoksen kuormituksen kanssa Kalastusta ja virkistyskäyttöä. Matkailuun liittyviä toimintoja Loma-asutusta, Tikkalahden rannat ovat maaseutumaista asutusta Isot virtaamat. Talvikerrostuneisuuden äärevöitymistä voi olla odotettavissa purkupaikan lähialueilla. "Kainuun meri", arvokas paikallisesti. Merkittävässä määrin kalastusta, myös ammattimaista. Oulun raakaveden "alkulähde". Runsaasti virkistyskäyttöä ja mökkiastusta. Matkailutoimintoja Päästövesien johtaminen heikentää näin vedenlaatua kaikkien purkupaikkojen läheisyydessä. Huomioitavaa kuitenkin on, että vaikutukset tulevat kaikissa purkupaikkavaihtoehdoissa olemaan nykyisillä purkureiteillä havaittuja vaikutuksia alhaisempia.

132 9 TIIVISTELMÄ JA JOHTOPÄÄTÖKSET Talvivaara Sotkamo Oy:n kaivoksen korkea natrium- ja sulfaattikuormitus yhdessä kaivospiirin sijainnin (vedenjakajalla) kanssa ovat johtaneet nykyisten purkureittien pienten järvien ja latvapurojen suolaantumiseen. Nykyisten purkureittien vastaanottavien vesien alhainen vesimäärä ja siitä johtuva heikko laimennuspotentiaali on johtanut kaivosalueen alapuolisissa vesissä korkeisiin sulfaatti- ja natrium-pitoisuuksiin. Päästövesien suolapitoisuudesta johtuen päästövedet ovat olleet myös vastaanottavia vesiä raskaampia, mikä on johtanut kaivospiirin lähijärvien kerrostumiseen ja suolapitoisten vesien kertymiseen järvien alusveteen. Kerrostuneisuudesta johtuen järvien normaali vedenvaihto (kevät- ja syystäyskierrot) ja aineiden kierto on myös estynyt. Kaivosyhtiön oman arvion mukaan kaivoksen toiminnan turvaamiseksi joudutaan kaivosalueelle kertyneitä ylimääräisiä vesiä purkamaan ympäristöön. Toiminnanharjoittaja on arvioinut vuosijaksolle purkumääräksi 856 m 3 /h sulfaattipitoisuudeksi mg/l (30000 t/a) ja vuosijaksolle m 3 /h ja 2000 mg/l (10000 t/a), joita käytetty laskennan lähtöarvoina. Vesimäärä vaihtelee vuosittain sadannan mukaan. Nikkelin, kadmiumin ja mangaanin osalta pitoisuusarvioina on käytetty lähelle luparajoja olevia pitoisuustasoja (Ni 200 µg/l, Cd 10 µg/l ja Mn 2 mg/l). Huomioitavaa on, että metallien pitoisuustasot ovat kaivosyhtiön oman arvion mukaan konservatiivisia eli alkuvuoden 2014 pitoisuudet ovat olleet tässä esitettyä alhaisempia. Suuret kuormitukset ovat johtaneet siihen, että kaivoksen on löydettävä toiminnan jatkamisen mahdolliseksi uusi laimennussuhteiltaan selvästi parempi purkupaikka. Uuteen purkupaikkaan vedet joudutaan johtamaan putkea pitkin, mikä tasaa kuormitusvaihteluja purkualueella. Virtaamatarkastelun perusteella päädyttiin siihen, että potentiaalisia purkualueita on löydettävissä vain Oulujen vesistöalueelta. Laimentumisolosuhteiden vertailun perusteella valittiin jatkotarkasteluun Tenetin, Nuasjärven Tikkalahden ja Oulujärven Toukansalmen purkupaikkavaihtoehdot. Perustelussa painottui lähinnä mahdollisimman hyvät laimenemisolot sekä teknistaloudelliset näkökohdat kuten etäisyys kaivosalueelta. Laskennallisesti paras välittömän purkualueen alkulaimennus saadaan keskivirtaamatilanteessa Tenetin virran vaihtoehdossa, jossa virtausnopeudet ovat selvästi muita purkualueita suurempia. Kaikissa vaihtoehdoissa sulfaattipitoisuuden nousu laimenee pääsääntöisesti alle 200 mg/l noin 500 m:n säteellä purkupaikasta, joskin aivan kapeaalaisissa syvänteissä voi esiintyä korkeampiakin pitoisuuksia. Tuulettomina jaksoina ja talvella jääkannen estäessä tuulen vaikutuksen virtausnopeudet Tikkalahdessa ja Toukansalmessa ovat hyvin pieniä, jolloin jätevettä konsentroituu voimakkaammin purkualueille niiden pohjan läheisiin vesikerroksiin. Tällöin purkualueella (alusvedessä) voidaan mitata tasoa satoja mg/l sulfaattipitoisuuksia. Laskentojen ja Jormasjärven havaintojen perusteella voidaan kohtuullisen luotettavasti arvioida, että pysyvää kerrostumista purkualueilla ei kuitenkaan tapahdu, sillä tiheyserot vesistössä eivät kasva riittävän suuriksi. Sen sijaan kevättalvista ja keskikesän kerrostumista tulee tapahtumaan. Kaikilla purkualueilla alusveden metallipitoisuudet nousevat mallilaskelmissa käytetyillä pitoisuustasoilla myös selvästi luonnontasoista. Laskentojen perusteella purkualueilla mitataan muutamia kymmeniä µg/l pitoisuustasoja nikkeliä ja muutamia µg/l kadmiumia. Näin ollen kaikki purkupaikkavaihtoehdot vaativat mahdollisen lupakäsittelyn yhteydessä sekoittumisvyöhykkeen määräämisen. Huomioitavaa tosin on, että olosuhteista riippuen osa metalleista voi sedimentoitua myös pohjasedimenttiin, alentaen alusveden metallipitoisuuksia. 115

133 Purkualueen välittömässä läheisyydessä metalli- sekä sulfaattipitoisuudet nousevat eliöstölle haitalliselle tasolle, millä voi olla haitallisia vaikutuksia myös kalastoon ja kalastukseen. Huomioitavaa kuitenkin on, että välittömän vaikutusalueen ulkopuolella, eli alueella, jossa haitta-ainepitoisuudet laskevat haitattomalle tasolle, ei ole odotettavissa vaikutuksia kalastoon, kalastukseen tai vesialueen muuhun virkistyskäyttöön. Sekoittumista voidaan pyrkiä tehostamaan optimoimalla purkujärjestelyjä suunnittelemalla purkurakenteet ja -tavat siten, että sekoittuminen olisi mahdollisimman tehokasta. Alkupitoisuuksia purkuputken suulla voidaan alentaa esimerkiksi rakentamalla rantaalueelle pumppaamo (kaksi-kolme kertaa jätevesivirtaama) ja pumppaamalla järvivettä purkuputkeen, jolloin samalla voidaan lisätä purkuveden liike-energiaa. Kokonaiskuormitukseen järjestely ei luonnollisesti vaikuta, mutta tehostaa alkulaimentumista. Huomioitavaa kuitenkin on, että kaikkien purkupaikkavaihtoehtojen lähialueiden ainepitoisuudet tulevat kuitenkin olemaan alhaisempia kuin nykyisten purkualueiden. Sulfaattipitoisten vesien jatkokulkeutumista arvioitiin 3D-vesistömallin avulla. Malli kalibroitiin Jormasjärven aineiston avulla. Kalibroinnin ja verifioinnin jälkeen mallin voidaan olettaa kuvaavan kohtuullisen hyvin sulfaattipitoisuuden leviämistä ja kerrostumista. Hyvästä välittömästä alkulaimennuksesta huolimatta korkeimpia sulfaattipitoisuuksia, siten samalla muitakin jäteveden ainesosia, esiintyy Tenetin vaihtoehdossa Tikkalansalmessa sekä Nuasjärven ja Rehjanselän alusvedessä. Tikkalahden vaihtoehdossa vaikutukset kohdistuvat lähinnä Nuasjärveen ja Rehjanselkään. Tarkasteltuna tilannetta laajemmin, voidaan todeta, että Tenetti ja Tikkalahti ovat lähellä toisiaan, kun tarkastellaan asiaa esim. Oulujärven ja siitä lähtevän veden laadun kannalta. Tikkalahden vaihtoehdossa kerrostuminen Nuasjärvessä on voimakkaampaa kuin Tenetin vaihtoehdossa huonomman alkulaimennuksen takia. Oulujärvestä poistuvan veden sulfaattipitoisuus vaihtelee 1-5 mg/l välillä, mutta Toukansalmen vaihtoehdossa myös Oulujärven alusvedessä esiintyy kohtuullisen korkeita ainepitoisuuksia. Kerrostumista sulfaatin suhteen tapahtuu myös Paltaselällä. Pitoisuuksia tarkasteltaessa on toki huomioitava mallilaskelmiin liittyvät epävarmuudet (kpl 6.4). Mitattavissa olevia sulfaattipitoisuuksien nousuja esiintyy myös Oulujoessa. Tuulettomina jaksoina ja talvella jääkannen estäessä tuulen vaikutuksen, virtausnopeudet Tikkalahdessa ja Toukansalmessa ovat hyvin pieniä, jolloin jätevettä konsentroituu voimakkaammin purkualueille niiden pohjan läheisiin vesikerroksiin. Tällöin purkualueella voidaan mitata muutaman sadan mg/l sulfaattipitoisuuksia eli samaa luokkaa kuin viime vuosina on mitattu Jormasjärvestä. Vertailun vuoksi mainittakoon, että t/a vuosikuormitus nostaa keskivirtaamatilanteessa Jormasjärveen tulevan veden sulfaattipitoisuutta 430 mg/l ja Laakajärveen tulevan veden 950 mg/l, mikäli kuormitus jaettaisiin tasan Oulujoen ja Vuoksen vesistöalueiden kesken t/a kuormituksella vastaavat arvot olisivat 140 mg/l ja 320 mg/l. 116

134 10 VIITTEET Aroviita, J., Hellsten, S., Jyväsjärvi, J., Järvenpää, L., Järvinen, M., Karjalainen, S.M., Kauppila, P., Keto, A., Kuoppala, M., Manni, K., Mannio, J., Mitikka, S., Olin, M., Pilke, A., Rask, M., Riihimäki, J., Sutela, T., Vehanen, T. & Vuori, K.-M Ohje pintavesien ekologisen ja kemiallisen tilan luokitteluun vuosille päivitetyt arviointiperusteet ja niiden soveltaminen. Ympäristöhallinnon ohjeita 7 / Suomen ympäristökeskus. Codd, G. A., Lindsay, J., Young, F., M., Morrison, L. F. & Metcalf J. S Harmful cyanobacteria from mass mortalities to management measures. Teoksessa Huisman ym. (toim.): Harmful Cyanobacteria. Springer, Dortdrecht Craig, P. M User s manual for EFDC Explorer: A pre/post processor for the Environmental Fluid Dynamics Code. Dynamic Solutions-Internation, LLC, Knoxville, TN, USA. Järviwiki verkkopalvelu, Kainuun retkeilykartta Lepistö, L. (toim.), Rapala, J., Hoppu, K., Berg, K. & Pietiläinen, O.-P Sinilevämyrkyt Suomen järvissä ja niiden yhteys ihmisille aiheutuneisiin oireisiin. Väliraportti, kooste seminaarista OIVA -tietojärjestelmä Ympäristöhallinto [luettu ] Oulujoen- Iijoen vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelma vuoteen 2015, 216 s., Pohje-rekisteri Ympäristöhallinto [luettu ] Pöyry Finland Oy Mondo Minerals B. V. Branch Finland. Sotkamon kaivoksen ja tehtaan tarkkailu v Moniste. Pöyry Finland Oy Mondo Minerals B. V. Branch Finland. Sotkamon kaivoksen ja tehtaan tarkkailu v Moniste. Pöyry Finland Oy UPM Kymmene Oy, Kajaanin kaupunki, Kainuun Voima Oy. Oulujoen vesistöalueen yhteistarkkailu v. 2010, Oulujärven ympäristö. Osa II: Vesistötarkkailu. Moniste. Pöyry Finland Oy 2011a. Sotkamon ja Hyrynsalmen reittien kalataloustarkkailu. Yhteenvetoraportti vuosilta Pöyry Finland Oy 2011b. Oulujärven kalataloustarkkailu v Pöyry Finland Oy, Talvivaara Sotkamo Oy, Arvio Talvivaaran kaivoksen vesistövaikutuksista Pöyry Finland Oy UPM Kymmene Oy, Kajaanin Vesi, Kainuun Voima Oy, RKTL, Paltamon ja Puolangan kunnat. Oulujoen vesistöalueen yhteistarkkailu v. 2013, Oulujärven ympäristö. Osa II: Vesistötarkkailu. Moniste. Rissanen, J. (toim.) kysymystä levistä. Ympäristöopas 63. Suomen ympäristökeskus, Helsinki. Vuori, K.-M., Mitikka, S. & Vuoristo, H. (toim.) Pintavesien ekologisen tilan luokittelu. Osa I: Vertailuolot ja luokan määrittäminen. Osa II: Ihmistoiminnan ympäristövaikutusten arviointi. Ympäristöhallinnon ohjeita 3. Suomen ympäristökeskus. 117

135 Ympäristöhallinnon kasviplanktonrekisteri kplank/default.aspx

136 FM12 FM6 FM8 Jormasj Kal1 Salpu1 Sal Salpu Hoik kesä Hoik talvi Val Ait Kol1 Kal su Kuujo Kor Kal lä Syvä kesä Syvä talvi Kol läh Tuh1 Raa Kuus Phako Hako1 Härp1 Här Kai Kip1 Mun Jor3 Jor5 Talvijoki 1 Kiv2 Lum Lujä Mus Ylu Myl kesä Myl talvi Mäk Kaivospiirin raja IsoS Pirt1 Kiv7 (Kiv1) Kivj4 Kiv10 Laa9 Laa13 (Laa11) Laa081 (Laa4) Kilt 4 Laa12 0 1,2 2,4 km Pohjakartta: Maanmittauslaitoksen avoimen tietoaineiston lisenssi, versio 1.0,