BOREAL BIOREF OY KEMIJÄRVEN BIOJALOSTAMON YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTISELOSTUS LIITE 5

Transkriptio

1 BOREAL BIOREF OY KEMIJÄRVEN BIOJALOSTAMON YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN ARVIOINTISELOSTUS LIITE 5

2 Liite L1: Sijoituspaikan valinta Versio 2, Hannu Lauri, YVA Oy Suunnitellun biotuotetehtaan jätevesi- ja jäähdytysvesipäästöjen kuormituspaikan valitsemiseksi mallilla arvioitiin kuormitusten leviäminen kahdeksasta eri kuormituspisteestä. Leviäminen kustakin pisteestä laskettiin sijoittamalla vedenlaatumalliin testikuormitus 10 kg/d pintakerrokseen (0 3 m). Jätevesikuormituksen arvioidaan nousevan pinnalle kuormituksessa mukana olevan lämpökuorman (lämpötila +35 C) vuoksi, joten laskenta kuvaa kohtalaisen hyvin sitä, minne jätevesi kustakin lasketusta pisteestä leviää, ja miten suuren pitoisuuden nousun se aiheuttaa. Laskentajaksot Virtausmallilla laskettiin kesätilanteista heinäkuu 2010, joka kuvaa keskimääräistä kesäkuukautta (Q=224 m 3 /s, heinäkuun keskiarvo 221 m 3 /s), ja elokuu 2006, joka edustaa vähävirtaamaista kesäkuukautta (Q=113 m 3 /s, elokuun keskiarvo 205 m 3 /s). Talvilaskenta tehtiin vuoden 2012 helmikuulle, joka edustaa keskimääräistä talvea (Q=175 m 3 /s, helmikuun keskiarvo 180 m 3 /s) ja vuoden 2014 helmikuulle, jolloin virtaama oli pieni (Q=133 m 3 /s). Talvitilanteessa vedenkorkeus pidettiin vakiona arvossa 46,1 m (N60). Laskennan lähtötiedot Testilaskennassa käytettiin jätevesipäästön (=kuormitus+virtaama) sijasta pelkkää kuormitusta. Mikäli kuormituspisteen ohivirtaama on riittävän suuri (esim. 100 x jätevesivirtaama) ei virtaaman puuttumisella ole juurikaan vaikutusta leviämiseen. Kuormitusten aiheuttama pitoisuusnousu riippuu tässä pääasiassa kuormituspisteen vedenvaihdunnasta: mitä suurempi vedenvaihdunta, sitä suurempaan vesimäärään kuormitus sekoittuu, ja sitä pienempi on aiheutuva pitoisuus. Kuormitus laskettiin neutraalisti käyttäytyvänä, ts. se ei hajoa tai laskeudu pohjaa, vaan ainoastaan sekoittuu. Kuormitus kuvaa kohtalaisen hyvin jäteveden käyttäytymistä, jos oletetaan että jätevesi on tiheydeltään lähellä ympäröivää vettä. Menetelmällä sopii eri kuormituspaikkojen keskinäiseen vertailuun laimenemisen ja vaikutusalueen osalta. Laskettujen kuormituspisteiden sijainnit on esitetty kuvassa L1-1. Pistettä P3 ei ole. Leviämiskuvat, eli keskipitoisuuden nousu annetulla kuormituksella heinäkuulle 2010 on esitetty kuvissa 2 4, elokuulle 2006 kuvissa 5 7 ja talvelle (helmikuu 2012 ja 2014) kuvissa Taulukoissa 1 3 on esitetty kuvien perusteella laskettu vaikutusalueen koko, ts. sen alueen koko, jossa laskettu keskipitoisuuden nousu ylittää annetun raja-arvo. Taulukossa on käytetty raja-arvoja 1,2 ja 3 µg/l. Lasketut pitoisuudet riippuvat tässä lineaarisesti kuormitusmäärästä, esim. PTOT pitoisuuden saa kertomalla 10 kg/d kuormituksen aiheuttama pitoisuus kuormitusten suhteella, ts. jos PTOT kuormitus on 35 kg/d on PTOT pitoisuus noin 3,5 x 10 kg/d kuormituksen aiheuttama pitoisuus. Vaikutusalueet Pisteistä P1 ja P2 jätevesi kulkeutuu järven itäpuolta pohjapadolle ja pohjapadolta edelleen Noidanselän ja Ämmänselän itäpuolta eteenpäin. Heinäkuussa ,5 µg/l pitoisuusnousu ulottuu Ämmänselälle asti. Vuoden 2006 heinäkuun pitoisuusnousu on noin kaksikertainen keskimääräiseen tilanteeseen verrattuna. Pisteestä P4 lähtevä kuormitus aiheuttaa kuormituspisteen lähialueelle suhteellisen suuren pitoisuusnousun pienestä vedenvaihdunnasta johtuen. 5-tien alitettuaan kuormitus leviää vastaavasti kuin P1 tai P2. Pisteessä P5 testikuormitus leviää Termuslahteen ja pohjapadon länsipuolelta Noidan- ja Ämmänselälle. Noidanselällä keskipitoisuus nousee länsirannan puolella itärantaa enemmän. Heinäkuussa ,5 ug/l pitoisuusnousu yltää Ämmänniemen tasolle

3 Kuormituspisteiden P6 ja P7 leviämiskuviot muistuttavat toisiaan. Pohjapadon jälkeen pitoisuudet kulkeutuvat pääasiassa Noidan- ja Ämmänselän itäpuolta. 0,5 ug/l pitoisuusnousu yltää Ämmänniemen tasolle asti. Luuksinsalmen kuormituspisteestä P8 pitoisuus kulkeutuu pääasiassa länteen. Syvyyssuuntainen sekoittuminen jää Tossanselällä Noidan- ja Ämmänselkää pienemmäksi. Tossanselän pisteestä P9 kuormitus kulkeutuu järven itäpuolta päävirtaussuuntaan, syvyyssuuntainen sekoittuminen on tälläkin alueella pienempää kun pohjoisemmilla selkäalueilla. Talvitilanne vastaa pitkälti keskimääräistä kesätilannetta vaikutusalueiden osalta. Pitoisuudet nousevat suuremmiksi tuulen aiheuttaman sekoittumisen puuttuessa. Laimeneminen Laimenemisen tehokkuutta mittaa ainakin jossakin määrin pitoisuusnousualueen suuruus. Tällä kriteerillä vuoden 2010 heinäkuussa taulukon 1 mukaan laimeneminen on tehokkainta pisteessä P7. Seuraavaksi pienin pitoisuuden nousualue on pisteessä P6 ja tämän jälkeen pisteessä P1. Pisteessä P8, missä virtaaman olettaisi olevan suurin, jakautuu virtaama ilmeisesti kuitenkin suurempaan syvyyteen kuin pisteissä P6 ja P7, jolloin kuormitusta vastaanottavan kerroksen virtaama on pisteessä P6 pistettä P8 suurempi elokuussa virtaaman vaikutus on pienempi ja pisteiden paremmuusjärjestys pienimmän pitoisuusnousun mukaan on P8, P7 ja P9. Pisteet P8 ja P7 sijaitsevat alivirtaamatilanteessakin voimakkaasti virtaavissa paikoissa. P9 on puolestaan järvenselän keskellä, jossa tuulen aiheuttaman sekoittuminen on suurimmillaan. Talvitilanteessa pitoisuusnousun mukainen paremmuusjärjestys on keskimääräisellä virtaamalla P5, P2 ja P6. Tässä pienimmät alueet tulevat pisteille, joiden kautta kulkee suurin osa järveen pohjoisesta tulevasta virtaamasta. Pienellä talvivirtaamalla vaikutusalue on pienin pisteessä P6, ja tämän jälkeen pisteissä P5 ja P2. Ilmeisesti pohjapato sekoittaa pitoisuuden syvyyssuunnassa, jolloin pintakerroksen pitoisuus on pisteessä P6 selvästi pienempi kuin muilla vaihtoehdoilla. Lämpöpäästön vaikutus Lämpöpäästön vaikutus kesätilanteessa arvioidaan pistettä P4 lukuunottamatta jäävän paikalliseksi ja pienelle alueelle. Pisteen P1 tarkemmissa laskennoissa yli yhden asteen keskimääräisen lämmönnousun alue rajoittui 500m etäisyydelle päästöpisteestä. Pisteessä P4 vaikutusalue on suurempi. Talvella lämpöpäästö pitää päästöpaikan kohdan sulana. Veden tiheyskäyttäytymisestä johtuen tarpeeksi jäähdyttyään vesi sukeltaa pohjalle, josta se voi sitten virtauksen painamana nousta jään alle ja aiheuttaa jään ohenemista tai sulapaikkoja alavirran puolella. Sulapaikkojen syntyminen on pienen mittakaavan ilmiö, eikä tässä käytetty ilmiön mittakaavaan nähden karkeahko malli välttämättä pysty sulapaikkojen syntymistä arvioimaan oikein. Sulapaikkojen sijainti voi lisäksi vaihdella vedenkorkeuden ja virtaaman muuttuessa. Jäävaikutusten kannalta ennustettavimpia paikkoja lämpöpäästön sijoitukselle on pohjapadon yläpuoli, josta voi melko varmasti arvioida jäävaikutusten rajoittuvan pohjapadon kohdalle ja siitä jonkun matkaa alavirtaan. Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli

4 Kemijärvi alaosa Kemijärvi alaosa Kuva L1-1: Testikuormitusten P1-P7(ylempi kartta) ja P8-P9 (alempi kartta) sijoituspaikat.huomaa karttojen mittakaavaero. Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli

5 1.1. Pitoisuudet 2010 heinäkuu P1WA 0-1m, 4-5m P2WA 0-1m, 4-5m P4WA 0-1m, 4-5m Kuva L1-2: Leviämien kuormituspisteistä P1, P2 ja P4, pintakuormitus, heinäkuun 2010 keskipitoisuus pintakerroksesta ja 4-5 m syvyyskerroksesta. Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli

6 P5WA 0-1m, 4-5m P6WA 0-1m, 4-5m P7WA 0-1m, 4-5m Kuva L1-3: Leviämien kuormituspisteistä P5, P6 ja P7, pintakuormitus, heinäkuun 2010 keskipitoisuus pintakerroksesta ja 4-5 m syvyyskerroksesta. Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli

7 P8WA 0-1m, 4-5m P9WA 0-1m, 4-5m Kuva L1-4: Leviämien kuormituspisteistä P8 ja P9, pintakuormitus, heinäkuun 2010 keskipitoisuus pintakerroksesta ja 4-5 m syvyyskerroksesta. Taulukko L1-1: Rajapitoisuuden ylittävän alueen koko eri kuormituspaikoilla heinäkuun 2010 keskipitoisuuskentässä 2010 pintakerros, alue km 2 4-5m kerros, alue km 2 Piste >1 ug/l >2 ug/l >3 ug/l >1 ug/l >2 ug/l >3 ug/l P1WA P2WA P4WA P5WA P6WA P7WA P8WA P9WA Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli

8 1.2. Pitoisuudet 2006 elokuu P1WA 0-1m, 4-5m P2WA 0-1m, 4-5m P4WA 0-1m, 4-5m Kuva L1-5: Leviämien kuormituspisteistä P1, P2 ja P4, pintakuormitus, elokuun 2006 keskipitoisuus pintakerroksesta ja 4-5 m syvyyskerroksesta. Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli

9 P5WA 0-1m, 4-5m P6WA 0-1m, 4-5m P7WA 0-1m, 4-5m Kuva L1-6: Leviämien kuormituspisteistä P5, P6 ja P7, pintakuormitus, elokuun 2006 keskipitoisuus pintakerroksesta ja 4-5 m syvyyskerroksesta. Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli

10 P8WA 0-1m, 4-5m P9WA 0-1m, 4-5m Kuva L1-7: Leviämien kuormituspisteistä P8 ja P9, pintakuormitus, elokuun 2006 keskipitoisuus pintakerroksesta ja 4-5 m syvyyskerroksesta. Taulukko L1-2: Rajapitoisuuden ylittävän alueen koko eri kuormituspaikoilla elokuun 2006 keskipitoisuuskentässä 2010 pintakerros, alue km 2 4-5m kerros, alue km 2 Piste >1 ug/l >2 ug/l >3 ug/l >1 ug/l >2 ug/l >3 ug/l P1WA P2WA P4WA P5WA P6WA P7WA P8WA P9WA Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli

11 1.3. Pitoisuudet 2012 ja 2014 helmikuu P1WA 2012, 2014 P2WA 2012, 2014 P4WA 2012, 2014 Kuva L1-8: Leviämien kuormituspisteistä P1, P2 ja P4, pintakuormitus, helmikuu 2012 ja helmikuu 2014 keskipitoisuus pintakerroksesta. Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli

12 P5WA 2012, 2014 P6WA 2012, 2014 P7WA 2012, 2014 Kuva L1-9: Leviämien kuormituspisteistä P5, P6 ja P7, pintakuormitus, helmikuu 2012 ja helmikuu 2014 keskipitoisuus pintakerroksesta. Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli

13 P8WA 2012, 2014 P9WA 2012, 2014 Kuva L1-10: Leviämien kuormituspisteistä P8 ja P9, pintakuormitus, helmikuu 2012 ja helmikuu 2014 keskipitoisuus pintakerroksesta. Taulukko L1-3: Rajapitoisuuden ylittävän alueen koko eri kuormituspaikoilla helmikuun 2012 ja helmikuun 2014 keskipitoisuuskentissä Helmikuu 2012, alue km 2 Helmikuu 2014, alue km 2 Piste >1 ug/l >2 ug/l >3 ug/l >1 ug/l >2 ug/l >3 ug/l P1WA P2WA P4WA P5WA P6WA P7WA P8WA P9WA Kemijärven virtaus- ja vedenlaatumalli