TALVIVAARA SOTKAMO OY

Transkriptio

1 VESISAMMALTEN METALLIPITOISUUDET 16X TALVIVAARA SOTKAMO OY Talvivaaran kaivoksen tarkkailu v Osa IVb_4 Vesisammalten metallipitoisuudet

2

3 Talvivaaran kaivoksen alapuolisten virtavesien vesisammalten metallipitoisuudet v Sisältö 1 VESISAMMALTEN RASKASMETALLIPITOISUUDET Johdanto Tarkkailumenetelmät Tulokset Yhteenveto VIITTEET... 5 Liitteet Liite 1 Liite 2 Vesisammalten koealojen sijainti Analyysitulokset v Pohjakartta-aineistot Maanmittauslaitos Pöyry Finland Oy Annemari Kari, LuK biologi Tiina Sauvola, FM biologi Pirkko Virta, FM Yhteystiedot PL 20, Tutkijantie 2 A Oulu puh Copyright Pöyry Finland Oy

4 2 1 VESISAMMALTEN RASKASMETALLIPITOISUUDET 1.1 Johdanto Vesisammalten metallipitoisuuksien määrittäminen tuli mukaan tarkkailuun ensimmäisen kerran vuonna 2013 Kainuun ELY keskuksen esityksen mukaisesti ( ). Mukana seurannassa oli 7 koealaa, joista Oulujoen suunnalla Kalliojoki, Tuhkajoki sekä Jormasjoki ja Vuoksen suunnalla Lumijoki, Kivijoki, Laakajoki sekä Nurmijoki. Näytteistä sovittiin määritettäväksi arseenin (As), kadmiumin (Cd), koboltin (Co), kuparin (Cu), elohopean (Hg), nikkelin (Ni), lyijyn (Pb), sinkin (Zn) ja bariumin (Ba) pitoisuudet. Kaivoksen pyynnöstä ( /Hilla) analyysivalikoimaa täydennettiin vielä uraanilla (U). 1.2 Tarkkailumenetelmät Sammalten tuoreet versonosat keräävät metalleja nopeasti, ja kohonneet pitoisuudet säilyvät niissä useita päiviä, jopa viikkoja veden metallipitoisuuden laskemisen jälkeen. Sammalten tuoreet versot kykenevät näin ollen ilmentämään lyhytkestoisiakin kuormitushuippuja ja soveltuvat kuormituslähteiden kartoitukseen. Koko sammalverson metallipitoisuudet ilmentävät puolestaan pidempiaikaista kuormitusta. (Vuori 2002) Koealojen tarkempi sijainti määritettiin näytteenoton yhteydessä ja alojen sijainti merkittiin GPS-laitteella (Taulukko 1, liite 1). Vesisammalnäytteet (Fontinalis dalecarlica) kerättiin Vesisammalten keräämiseen luonnonpohjilta ei ole erityisiä standardeja. Näytteiden keräämisessä tulee kuitenkin huolehtia ylimääräisen kontaminaation välttämisestä käyttämällä jokaisen näytteenoton yhteydessä puhtaita kertakäyttöhanskoja. Näytteet pyrittiin keräämään vuolaasti virtaavalta koskialueelta, virtausoloiltaan mahdollisimman samankaltaisilta paikoilta ja samalta syvyysalueelta (hieman keskiveden tason alapuolelta). Sammalten kerääminen tapahtui kosken alaosasta, alavirrasta ylävirtaan päin kahlaten. Näytteeksi otettiin vain sammalkasvuston latvaosat, jolloin voitiin välttää hiekan/sedimentin joutuminen näytteen mukaan. Lisäksi sammalista huuhdeltiin niihin kertynyt sakka ravistelemalla näytettä virtaavassa vedessä. Lopullinen näyte koottiin noin kymmenestä eri osa-näytteestä. Koska näytteitä ei voitu käsitellä välittömästi, ne pakastettiin mahdollisimman nopeasti näytteenoton jälkeen. Sammalet esikäsiteltiin Pöyry Finland Oy:n laboratoriossa. Esikäsittelyssä sammalet puhdistettiin näytekohtaisesti puhtaan alustan päällä suojaten kädet näytekohtaisesti vaihdetuilla kertakäyttöhansikkailla. Lopullisiin näytteisiin otettiin sammalista tuoreet versot noin 3 cm:n pituudelta, jolloin sammaleesta voidaan tutkia metallipitoisuuksia, jotka kuvaavat suhteellisen lyhyen ajan sisällä vesistöön kohdistunutta kuormitusta. Esikäsittelyn jälkeen näytteet säilytettiin pakkasessa analysointiin saakka. Näytteistä määritettiin arseenin (As), kadmiumin (Cd), koboltin (Co), kuparin (Cu), elohopean (Hg), nikkelin (Ni), lyijyn (Pb), sinkin (Zn), bariumin (Ba) ja uraanin (U) pitoisuudet. Analysoinnin suoritti Ahma ympäristö Oy/Suomen Ympäristöpalvelu. Vuoden 2013 analyysien perustulokset on esitetty liitteessä 2. Copyright Pöyry Finland Oy

5 Taulukko 1. Vesisammaltarkkailun näytealojen koordinaatit. 3 Koordinaatit (KKJ) Kalliojoki / Tuhkajoki / Jormasjoki / Lumijoki / Kivijoki / Laakajoki / Nurmijoki / Tulokset Vesisammalten esikäsittelyvaiheessa silmämääräisesti tarkasteltuna havaittiin, että yleisilmeeltään parhain kasvusto oli Jormasjoessa (paljon sammalta, pitkät rihmat ja hyvä vihreä väri). Huonoin kasvusto oli puolestaan Lumijoessa, jossa se oli yleisesti huonokuntoista, harsuuntunutta ja tumman väristä. Näytteen tuoreet versot olivat myös osin erittäin huonokuntoisia. Muissa näytteissä sammalten kunto oli keskimäärin hyvä. Analyysitulokset (mg/kg kuivapainoa) on esitetty taulukossa (Taulukko 2). Taulukko 2. Vesisammalten analyysitulokset. Pitoisuudet mg/kg kuivapainoa. Arseeni Kadmium Koboltti Kupari Elohopea Nikkeli Lyijy Sinkki Barium Uraani Oulujoen suunta Kalliojoki 0,73 0,20 2,9 6,6 0, , ,4 5,6 Tuhkajoki 0,61 0,40 18,1 7,8 0, , ,5 Jormasjoki 0,94 3,8 5,5 8,7 <0, , ,46 Vuoksen suunta Lumijoki 1,3 0,22 7,8 8,6 0, , ,6 Kivijoki 0,87 0, ,3 0, , ,5 Laakajoki 0,84 0,37 6,9 4,9 <0, , ,22 Nurmijoki 1,2 0,87 25,8 7,0 0, , ,37 Oulujoen suunnalla vesisammalnäytteissä raskasmetallipitoisuudet olivat useimpien metallien (As, Cd, Cu, Ni, Zn ja Ba) osalta suurimmat Jormasjoessa (Taulukko 2). Kohonneet pitoisuudet johtuvat ilmeisesti luontaisesta kallio- ja maaperän laadusta, ja ihmistoiminnot (mm. ojitukset ja kaivostoiminta) ovat osaltaan edistäneet metallien huuhtoutumista. Tutkituista metalleista eniten näytteissä oli sinkkiä. Elohopean pitoisuudet olivat kaikkinensa pieniä. Vesisammalten uraanipitoisuus oli korkein Kalliojoessa ja lievästi koholla myös Tuhkajoessa, ja samoilla paikoilla myös nikkelipitoisuus oli koholla. Myös lyijyn pitoisuus oli korkein Kalliojoessa. Vuoksen suunnalla erot vesisammalten arseenin (As), kuparin (Cu), elohopean (Hg) ja sinkin (Zn) pitoisuuksissa olivat melko pieniä (Taulukko 2). Lumijoessa etenkin uraanin (U) ja lyijyn (Pb) pitoisuus oli korkeampi kuin muissa näytteissä. Nikkeliä ja kobolttia oli eniten Kivijoen sammalissa ja kadmiumia, sinkkiä ja bariumia Nurmijoessa; sinkin ja bariumin pitoisuus oli tosin samaa tasoa myös Kivijoessa. Useimpien metallien pitoisuudet olivat Lumijoessa ja/tai Kivijoessa korkeampia kuin muilla näytepaikoilla. Copyright Pöyry Finland Oy

6 1.4 Vertailu ohjearvoihin Ruotsin ympäristöviranomaiset ovat ehdottaneet viitteellisiä ohjearvoja vesisammalten metallipitoisuuksista, jonka jälkeen Vuori (2002) on tehnyt vastaavilla kriteereillä suomalaisen aineiston perusteella määritellyt viitteelliset ohjearvot. Taulukossa (Taulukko 3) on esitetty raskasmetallien viitteelliset ohjearvot Ruotsissa ja Suomessa. Tämän raportin aineiston vertailussa on käytetty ruotsalaisia viitearvoja niiltä osin, kun suomalaisia ohjearvoja ei ole määritelty (koboltti, elohopea, nikkeli). Bariumille ja uraanille ei ole annettu viitteellisiä ohjearvoja vesisammalten metallipitoisuuksista. Taulukko 3. Ruotsin ympäristöviranomaisten ehdottamat viitteelliset ohjearvot vesisammalten metallipitoisuuksista sekä vastaavat ohjearvot suomalaisen aineiston perusteella. Pitoisuudet mg/kg kuivapainoa verson kärjissä. (Vuori 2002) 4 Hyvin alhaiset Alhaiset Kohtalaisen korkeat Korkeat Hyvin korkeat Ruotsi Suomi Ruotsi Suomi Ruotsi Suomi Ruotsi Suomi Ruotsi Suomi Arseeni <0,5 <0,7 0,5-3 0,7-1, ,7-6, ,1-30,5 >40 >30,5 Kadmium <0,3 <0,2 0,3-1 0,2-0,5 1-2,5 0,5-1,8 2,5-15 1,8-8,8 >15 >8,8 Koboltti < >150 Kupari <7 < >250 >338 Elohopea <0,04 0,04-0,1 0,1-0,3 0,3-1,5 >1,5 Nikkeli < >150 Lyijy <3 < >150 >41 Sinkki <60 < >2500 >1755 Arseenin pitoisuudet olivat kaikissa analysoiduissa vesisammalnäytteissä viitteellisten arvojen mukaan alhaisia. Kadmiumin pitoisuudet olivat pääosin alhaisia, ainoastaan Jormasjoen kadmiumpitoisuus (3,8 mg/kg) oli viitteellisten ohjearvojen mukaan korkea ja Nurmijoen (0,87 mg/kg) kohtalaisen korkea. Kobolttipitoisuudet olivat pääosin alhaisia, mutta Nurmijoella (25,8 mg/kg) ja Tuhkajoella (18,1 mg/kg) näytteiden kobolttipitoisuus oli kohtalaisen korkea ja Kivijoella (77 mg/kg) korkea. Kuparipitoisuudet kaikissa näytteissä olivat hyvin alhaiset. Elohopeapitoisuudet näytteissä olivat pääosin hyvin alhaisia tai alhaisia, kohtalaisen korkean pitoisuuden raja-arvo ylittyi vain hieman Tuhkajoella (0,13 mg/kg) sekä Lumijoella (0,14 mg/kg) ja Kivijoella (0,13 mg/kg). Nikkelipitoisuudet olivat tutkituilla alueilla eniten koholla verrattuna viitteellisiin ohjearvoihin. Jormasjoessa nikkelipitoisuus (168 mg/kg) oli ohjearvojen mukaan hyvin korkea. Muutoin nikkelipitoisuudet olivat Lumijoessa ja Kivijoessa korkeita ja muissa näytteissä kohtalaisen korkeita. Lyijypitoisuudet olivat Kalliojoella (3,1 mg/kg) sekä Lumijoella (5,3 mg/kg) ja Nurmijoella (3,5 mg/kg) kohtalaisen korkeita (raja-arvo 3 mg/kg), mutta muualla hyvin alhaisia tai alhaisia. Sinkkipitoisuudet olivat alhaisia kaikilla alueilla lukuun ottamatta Jormasjoen (441 mg/kg) korkeaa ja Kivijoen (110 mg/kg) sekä Nurmijoen (119 mg/kg) kohtalaisen korkeaa pitoisuutta. Copyright Pöyry Finland Oy

7 1.5 Yhteenveto 5 2 VIITTEET Vesisammalten metallipitoisuuksia tutkittiin velvoitetarkkailun puitteissa ensimmäisen kerran kesällä Tutkimuskohteet sijaitsivat Oulujoen suunnalla Kalliojoessa, Tuhkajoessa sekä Jormasjoessa ja Vuoksen suunnalla Lumijoessa, Kivijoessa, Laakajoessa sekä Nurmijoessa. Viitteellisistä ohjearvoista hyvin korkean pitoisuuden rajan ylitti ainoastaan Jormasjoen sammalten nikkelipitoisuus. Nikkelipitoisuudet olivat alueilla yleisestikin koholla verrattuna viitteellisiin arvoihin. Viitteellisiin ohjearvoihin verrattuna korkeita sammalten raskasmetallipitoisuuksia havaittiin Jormasjoella (Cd, Zn), Lumijoella (Ni) ja Kivijoella (Co, Ni). Kuparin pitoisuudet olivat hyvin alhaisia ja arseenin alhaisia kaikissa näytteissä. Bariumille ja uraanille ei ole annettu viitteellisiä ohjearvoja vesisammalten metallipitoisuuksista. Yksittäisten tulosten perusteella ei voida luotettavasti arvioida mahdollista Talvivaaran kaivoksen päästöjen vaikutusta vesisammalten metallipitoisuuksiin. Oulujoen suunnalla useimpien metallien pitoisuus oli korkein Jormasjoessa. Kalliojoessa ja Tuhkajoessa todettiin mm. kohonneita uraani- ja nikkelipitoisuuksia. Vuoksen suunnalla useimpien metallien pitoisuudet olivat Lumijoessa ja/tai Kivijoessa korkeampia kuin muilla näytepaikoilla. Molemmilla vesistöalueilla korkeimmat kadmiumin, sinkin ja bariumin pitoisuudet todettiin kauimpana kaivoksesta sijaitsevilla näytteenottopaikoilla. Kohonneet pitoisuudet johtuvat ilmeisesti paljolti luontaisesta kallio- ja maaperän laadun vaihtelusta ja muusta alueellisesta maan käytöstä. Talvivaaran päästöjen vaikutusta ei voida kuitenkaan kaikilta osin sulkea kokonaan pois. Vuori, K-M. 2002: Vesisammal- ja vesiperhosmenetelmät jokivesistöjen haitallisten aineiden riskinarvioinnissa ja seurannassa. Länsi-Suomen ympäristökeskus. Edita. Copyright Pöyry Finland Oy

8

9 . TESTAUSSELOSTE Ahma ympäristö Oy Sammonkatu 8, Oulu p f Pvm Työ nro As.nro Pöyry Finland Oy PL 20 (Tutkijantie 2) Oulu Merkki Vesisammalet Näyte saapui Näytteiden lkm. 7 Tutk. aloitettu Tämä testausseloste korvaa päivämäärällä , asiakasnumerolla ja työnumerolla tulostetun selosteen. Tutkimusperuste Talvivaara Yhteenveto tutkituista näytteistä näyte nro tunnus/merkki näytetyyppi näytteenottopvm näytteenottaja 001 Kivijoki Tuhkajoki Kalliojoki Laakajoki Jormasjoki Nurmijoki Lumijoki Sivu 1

10 . Ympäristöanalyysi As.nro Työ nro Pvm Ahma ympäristö oy 001 Kivijoki Vesisammalet Arseeni, As mg / kg kuiva-ainetta 0,87 Kadmium, Cd mg / kg kuiva-ainetta 0,22 Koboltti, Co mg / kg kuiva-ainetta 77 Kupari, Cu mg / kg kuiva-ainetta 7,3 Elohopea, Hg mg / kg kuiva-ainetta 0,13 Nikkeli, Ni mg / kg kuiva-ainetta 81 Lyijy, Pb mg / kg kuiva-ainetta 1,5 Uraani, U mg / kg kuiva-ainetta 6,5 Sinkki, Zn mg / kg kuiva-ainetta 110 Barium, Ba mg / kg Tuhkajoki Vesisammalet Arseeni, As mg / kg kuiva-ainetta 0,61 Kadmium, Cd mg / kg kuiva-ainetta 0,40 Koboltti, Co mg / kg kuiva-ainetta 18,1 Kupari, Cu mg / kg kuiva-ainetta 7,8 Elohopea, Hg mg / kg kuiva-ainetta 0,13 Nikkeli, Ni mg / kg kuiva-ainetta 28 Lyijy, Pb mg / kg kuiva-ainetta 0,98 Uraani, U mg / kg kuiva-ainetta 1,5 Sinkki, Zn mg / kg kuiva-ainetta 90 Barium, Ba mg / kg Kalliojoki Vesisammalet Arseeni, As mg / kg kuiva-ainetta 0,73 Kadmium, Cd mg / kg kuiva-ainetta 0,20 Koboltti, Co mg / kg kuiva-ainetta 2,9 Kupari, Cu mg / kg kuiva-ainetta 6,6 Elohopea, Hg mg / kg kuiva-ainetta 0,087 Nikkeli, Ni mg / kg kuiva-ainetta 27 Lyijy, Pb mg / kg kuiva-ainetta 3,1 Uraani, U mg / kg kuiva-ainetta 5,6 Sinkki, Zn mg / kg kuiva-ainetta 61 Barium, Ba mg / kg 11,4 Sivu 2

11 . Ympäristöanalyysi As.nro Työ nro Pvm Ahma ympäristö oy 004 Laakajoki Vesisammalet Arseeni, As mg / kg kuiva-ainetta 0,84 Kadmium, Cd mg / kg kuiva-ainetta 0,37 Koboltti, Co mg / kg kuiva-ainetta 6,9 Kupari, Cu mg / kg kuiva-ainetta 4,9 Elohopea, Hg mg / kg kuiva-ainetta <0,05 Nikkeli, Ni mg / kg kuiva-ainetta 12 Lyijy, Pb mg / kg kuiva-ainetta 2,0 Uraani, U mg / kg kuiva-ainetta 0,22 Sinkki, Zn mg / kg kuiva-ainetta 83 Barium, Ba mg / kg Jormasjoki Vesisammalet Arseeni, As mg / kg kuiva-ainetta 0,94 Kadmium, Cd mg / kg kuiva-ainetta 3,8 Koboltti, Co mg / kg kuiva-ainetta 5,5 Kupari, Cu mg / kg kuiva-ainetta 8,7 Elohopea, Hg mg / kg kuiva-ainetta <0,05 Nikkeli, Ni mg / kg kuiva-ainetta 168 Lyijy, Pb mg / kg kuiva-ainetta 0,44 Uraani, U mg / kg kuiva-ainetta 0,46 Sinkki, Zn mg / kg kuiva-ainetta 441 Barium, Ba mg / kg Nurmijoki Vesisammalet Arseeni, As mg / kg kuiva-ainetta 1,2 Kadmium, Cd mg / kg kuiva-ainetta 0,87 Koboltti, Co mg / kg kuiva-ainetta 25,8 Kupari, Cu mg / kg kuiva-ainetta 7,0 Elohopea, Hg mg / kg kuiva-ainetta 0,090 Nikkeli, Ni mg / kg kuiva-ainetta 21 Lyijy, Pb mg / kg kuiva-ainetta 3,5 Uraani, U mg / kg kuiva-ainetta 0,37 Sinkki, Zn mg / kg kuiva-ainetta 119 Barium, Ba mg / kg 151 Sivu 3

12 . Ympäristöanalyysi As.nro Työ nro Pvm Ahma ympäristö oy 007 Lumijoki Vesisammalet Arseeni, As mg / kg kuiva-ainetta 1,3 Kadmium, Cd mg / kg kuiva-ainetta 0,22 Koboltti, Co mg / kg kuiva-ainetta 7,8 Kupari, Cu mg / kg kuiva-ainetta 8,6 Elohopea, Hg mg / kg kuiva-ainetta 0,14 Nikkeli, Ni mg / kg kuiva-ainetta 45 Lyijy, Pb mg / kg kuiva-ainetta 5,3 Uraani, U mg / kg kuiva-ainetta 13,6 Sinkki, Zn mg / kg kuiva-ainetta 81 Barium, Ba mg / kg 47 Ahma ympäristö oy / Suomen Ympäristöpalvelu Tomi Nevanperä, Kemisti FM Sivu 4

13 . Ympäristöanalyysi As.nro Työ nro Pvm Ahma ympäristö oy Selite Tulokset pätevät ainoastaan tässä selosteessa mainituille näytteille. Tämän selosteen saa kopioida vain kokonaan. Muussa tapauksessa on pyydettävä lupa Suomen Ympäristöpalvelulta. Analyysien menetelmäkuvaukset ja menetelmien mittausepävarmuudet saa pyydettäessä laboratoriosta. Lisätieto Mikroaaltouuniavusteinen märkäpoltto (EPA 3051, HNO3) ICP-MS Sivu 5