Harjavallan sulaton raskasmetallipäästöt

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Harjavallan sulaton raskasmetallipäästöt"

Satu Hiltunen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Mg vuodessa Harjavallan sulaton raskasmetallipäästöt Cu Ni Zn Pb Outokumpu Oy

2 Keskimääräinen vuosilaskeuma Harjavallan tutkimusgradientilla vuosina km Cu, mg m -2 Ni, mg m -2 AVOIN METSIKKÖ KARIKE km Nieminen & Saarsalmi 1998

1.5 2 4 8 6 km 7 6 5 4 3 2 1 Cu, mg m -2 Ni, mg m

3 Avoimen paikan sadannan (BP), metsikkösadannan (TF) ja vajoveden keskimääräiset vuotuiset Cu- ja Ni-määrät,5 km koemetsikössä vuosina Cu, mg m -2 Ni, mg m BP TF 5cm 2cm 4cm 4 8 Derome & Nieminen 1998

koemetsikössä vuosina 1992-1996 Cu, mg m -2 Ni, mg m -2 4

4 Avoimen paikan sadannan (BP) ja metsikkösadannan (TF) Cu- ja Ni-määrät,5 km koemetsikössä Cu 5 mg m BP TF Ni mg m Derome 2

-2 4 3 2 BP TF 1 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Ni mg

5 Turpeen Cu-kertymäsarja Harjavalta pölypäästöt, [Mg yr -1 ] 8 4 Cu kertymä [mg m -2 yr -1 ] HJ Har Rausch et al. 25

6 Ni-kertymäsarja Harjavalta pölypäästöt, [Mg yr -1 ] Ni-kertymät [mg m -2 yr -1 ] Rausch et al. 25

7 Turpeen Cu- kertymäsarja Outokumpu 2 malminnosto [Mg yr -1 ] 1 Cu kertymä [mg m -2 yr -1 ] 1 Outokumpu HJ Rausch et al. 25

8 Cu kertymäsarja ja avoimen sadannan Cu-määrä Hietajärvi Cu kertymä [mg m -2 yr -1 ] Cu laskeuma [mg m -2 yr - 1] Rausch et al. 25

9 Cu- ja Ni-pitoisuudet Alkkian turpeessa 4 vuotta metallisulfaattien levityksen jälkeen Surface layer 5-1 mg Cu kg -1 mg Ni kg Surface layer 5-1 syvyys, cm syvyys, cm Totaalimäärä,15 cm kerros 199 kg Cu ha kg Ni ha -1 Totaalimäärä, 5 cm kerros 2 kg Cu ha kg Ni ha -1 Nieminen et al. 26

15-2 25-3 35-4 syvyys, cm 15-2 25-3 35-4 45-5 45-5 Totaalimäärä,15 cm kerros 199 kg Cu

10 Metallien rikastuminen humuskerroksessa 1 Rikastumiskerroin, x 1 1 1,5 km km Cu Zn Cd Ni Fe 8 km Derome et al. 2

11 Humuskerroksen Cu- ja Ni-pitoisuudet m g k g -1 Cu exchangeable concentration nonexch. concentration km Ni mg kg km Nieminen & Saarsalmi 22

12 Ennallistamiskokeet: 1. Lannoitus 2. Biokompostikate TAVOITTEET: puuston elpyminen mikrobitoiminnan elpyminen aluskasvillisuuden elpyminen

13 Lannoituskäsittelyt Käsittely N P K Ca Mg S B kg ha Kontrolli 2. Kalkitus (LS) Mineraali sekoitus (MM) Metsikkökohtainen lannoitus (SSF) 6-75 (urea) (ammonium nitraatti) Mälkönen et al. 1999

Mineraali sekoitus (MM) 31 56 98 61 37 1.3 4.

14 Puiden tilavuuskasvu m 3 /ha/yr 12 Käsittely 1 LS 8 MM 6 SSF km Mälkönen et al. 1999

15 Lannoituksen vaikutus maaveden Cu- ja Nipitoisuuteen,5 km etäisyydellä sulatosta Cu, mg/l Ni, mg/l LS MM SSF Mälkönen et al. 1999

16 Biokompostikate -koe,5 km etäisyydellä Koejärjestely: Arctostaphylos uva-ursi Pinus sylvestris Maataskut + taimien istutus Kate, maataskut + taimien istutus Empetrum nigrum Betula pubescens Maataskut Ei istutettu taimia Kate, maataskut Ei käsittelyä Kate

maataskut + taimien istutus Empetrum nigrum 49 49 49 49 49 49 Betula pubescens 49 49

17 Maaveden laatu Vesimäärä, ml Ei käsittelyä 96 (32) Biokompostikate 64 (3) ph 4.3 (.2) 4.3 (.1) DOC, mg L (6) 32 (4) Cu tot, mg L (.6) 1.1 (.3) Cu comp, mg L (.3).15 (.4) Cu 2+, mg L (.78).79 (.34) Ni tot, mg L (.22).63 (.2) DI % 36 (4) 29 (3) Kiikkilä et al. 21

6 (.6) 1.1 (.3) Cu comp, mg L -1.11 (.3).15 (.4) Cu 2+, mg L -1 2. (.78).

18 Istutettujen taimien elossa säilyminen Betula pubescens (68 %) 1 8 % Pinus sylvestris (92 %) Kuolleita Eläviä Arctostaphylos uva-ursi (36 %) 1 8 % Ei käsittelyä Kate Empetrum nigrum (77 %) Ei käsittelyä Kate Helmisaari et al. 1999

Arctostaphylos uva-ursi (36 %) 1 8 % 6 4 2 Ei käsittelyä Kate

19 Kasviyksilöitä, kpl/ruutu Kateaine Muu Paju Koivu Mänty 5 K asviyksilöitä, kpl/ru utu Koivu Mänty Sianpuol. Variksenm. Vain kateaine Ei katetta Muu Paju Koivu Mänty Koivu Mänty Sianpuol. Variksenm. Maataskut Paljas Kateaineella peitetyille ruuduille ilmestyi runsaasti luontaista kasvillisuutta, etenkin puiden taimia. Helmisaari et al. 1999

Vain kateaine Ei katetta Muu Paju Koivu Mänty Koivu Mänty Sianpuol. Variksenm.

20 Kirjallisuus: Derome, J. & Nieminen, T Metal and macronutrient fluxes in heavy-metal polluted Scots pine ecosystems in SW Finland. Environmental Pollution 13: Derome, J. 2. Effects of heavy-metal and sulphur deposition on the chemical properties of forest soil in the vicinity of a Cu-Ni smelter, and means of reducing the detrimental effects of heavy metals (väitöskirja). Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja s. + 5 osajulkaisua. Helmisaari, H.-S., Salemaa, M., Derome, J., Kiikkilä, O., Uhlig, C. & Nieminen, T. 27. Remediation of heavy metal-contaminated forest soil using recycled organic matter and native woody plants. Journal of Environmental Quality 36: Kiikkilä, O., Perkiömäki, J., Barnette, M., Derome, J., Pennanen, T., Tulisalo, E. & Fritze, H. 21. In situ bioremediation through mulching of soil polluted by a copper-nickel smelter. Journal of Environmental Quality 3: Mälkönen, E., Derome, J., Fritze, H., Helmisaari, H.-S., Kukkola, M., Kytö, M., Saarsalmi, A. & Salemaa, M Compensatory fertilization of Scots pine stands polluted by heavy metals. Nutrient Cycling in Agroecosystems 55: Nieminen, T.M. & Saarsalmi, A. 22. Contents of Cu, Ni and Zn in smelter-polluted soil-plant systems. Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis 2: Nieminen, T.M., Ukonmaanaho, L., Rausch, N. & Shotyk, W. 26. Availability and toxicity of Cu and Ni to Scots pine in different soils. Forest, Snow and Landscape Research 8(3): Rausch, N., Nieminen, T., Ukonmaanaho, L., Le Roux, G., Krachler, M., Cheburkin, A.K., Bonani, G. & Shotyk, W. 25. Comparison of atmospheric deposition of copper, nickel, cobalt, zinc, and cadmium recorded by Finnish peat cores with monitoring data and emission records. Environmental Science & Technology 39(16):

Effects of heavy-metal and sulphur deposition on the chemical properties of forest soil in the vicinity of a Cu-Ni smelter, and means of reducing the detrimental effects of heavy metals (väitöskirja).

Samankaltaiset tiedostot

Maaperän saastuminen on vakava ympäristöongelma,

Maija Salemaa, Tiina M. Nieminen, John Derome ja Heljä-Sisko Helmisaari Kasvipeitteen palauttaminen elvyttää saastuneen metsämaan Maaperän kunnostustarve Suomessa Maaperän saastuminen on vakava ympäristöongelma,