KaiHali & DROMINÄ hankkeiden loppuseminaari

Transkriptio

1 KaiHali & DROMINÄ hankkeiden loppuseminaari Järvien kerrostuneisuuden purkaminen ja sen geokemialliset vaikutukset Jari Mäkinen,

2 Tutkimuskysymys ja -menetelmiä Laskeeko ph haitallisen alas kunnostettaessa? Spesiaation muutokset (hapettuminen) Saostumien synty Kaivosvesien kerrostamat tutkimusjärvet Hiljattain kerrostuneet: Kivijärvi, Salminen (Talvivaara) Vanhat kaivosalueet: Valkeinen (Kotalahti), Petkellahti (Luikonlahti) Talvikerroksellinen: Junttiselkä (Pyhäjärvi) Kenttämittaukset vesipatsaasta, vedenlaatumääritykset Alaveden hapetuskokeet pulloissa Tulosten replikointi mallinnuksella Alaveden (monimolimnion) ja yläveden (mixolimnion) sekoittaminen mallintamalla

3 Junttiselkä, Pyhäsalmi voimakas kemiallinen vuodenaikaiskerroksellisuus Turb. (FNU) ph SpC (µs/cm) - ORP (mv) Turb. (FNU) & ph DO (mg/l) & ph

4 Kaivosvesien pitkäaikaisesti kerrostama järvi Petkellahti, Kaavi ph ph.... SpC (µs/cm) - ORP (mv) Turb. (FNU) & ph DO (mg/l) & ph

5 Kaivosvesien hiljattain kerrostama järvi Kivijärvi, Sotkamo ph... 9 ph... SpC (µs/cm) - ORP (mv) Turb. (FNU) & ph DO (mg/l) & ph

6 Alavesien hapetuskokeet, vanhat kaivoskohteet Petkellahti, Kaavi, m: -. ph yks. Vesi muutt. heik. punertavaksi Valkeinen, Kotalahti, m, l pullo: ph -. ph yks Valkeinen, Kotalahti,, m, l pullo: ph -. ph yks

7 Alavesien hapetuskokeet, Junttiselkä Junttiselkä, talvikerrostunut, syvänne,, m: -, ph yks., viive + vrk. Runsaasti punertavaa sakkaa Junttiselkä, talvikerrostunut, syvänne,, m: -, ph yks., viive + vrk. Runsaasti punertavaa sakkaa

8 Alavesien hapetuskokeet, Salminen ja Kivijärvi Salminen,, m: Alku-pH,, -, ph yks. Nopea muutos. Runsaasti punertavaa sakkaa Kivijärvi,, m: -, ph yks. (. vrk. -. ph yks. +. vrk -, ph yks). Punertavaa sakkaa

9 Pullokokeiden simulointi mallintamalla Varsin hyvä vastaavuus, merkittävimmät erot Petkellahti ja Kivijärvi

10 Sekoitetaan ylävettä (mixolimnion) alaveteen (monimolimnion) Sekoitetaan,,,,,,,,,,,, ja % päällysvettä alusveteen Jokainen sekoitus tehdään erikseen ei lisätä päällysvettä aiemmin sekoitettuun veteen PHREEQC ja Minteq.v tietokanta Annetaan saostua: Basaluminiitti Götiitti Petkellahti, Junttiselkä ja Salminen esitelty mallinnusseminaarissa

11 Kivijärvi Ylävesi: Alkaliniteetti n. µm/kgw ph.; pe. (Eh +9 mv) Fe. µm/kgw (Fe+:.9, Fe+:.) ; Al. µm/kgw; Mn. µm/kgw ; NO-. µm/kgw SO- 9 µm/kgw Alavesi: Alkaliniteetti n. µm/kgw ph.; pe. (Eh +9 mv) Fe µm/kgw (Fe+:, Fe+:.) ; Al.9 µm/kgw; Mn 99 µm/kgw ; NO-. µm/kgw SO- µm/kgw

12 Raudan saostuminen lisääntyy vähittäin % sekoitussuhteesta alkaen

13 Olot muuttuvat vähemmän pelkistäviksi ja ph laskee hieman (ph,)

14 Alkaliniteetti vähenee, mutta ei kulu loppuun

15 Johtopäätökset Kaikki kohdejärvet happamoituvat hieman hapetettaessa Vanhojen kaivosalueiden järvet varsin vähän Junttiselkä voimakkaasti Kivijärvi pystyy vastustamaan happamoitumista Pelkkä spesiaatio ei selitä kuin osan laskevasta ph:sta Vaaditaan saostumisreaktioita Raudan määrä, alhainen alkaliniteetti ja lähtö-ph vaikuttavat lopputulokseen Raudan saostuminen pullokokeissa saattoi olla kaksivaiheista liukoista rautaa org. aineksesta? Happamoitumisen vaaraa voi selvittää etukäteen