Osa IV g Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen louhintatärinän tarkkailu v. 2010 Talvivaaran kaivoksen tarkkailusuunnitelman mukaan tärinää mitataan vuosittain Pirttimäen alueella kertamittauksena. Vuonna 2010 tärinämittaukset tehtiin helmikuussa kolmessa kohteessa (Pirttimäki, Myllyniemi ja Pappila) kaivosalueen ympäristössä. Lausunto tärinämittausten tuloksista on esitetty seuraavassa.
1 (2) Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen louhintatärinän tarkkailu 2010 Helmikuu 2010 Helmikuun 25.pnä 2010 on tehty tärinämittauksia Talvivaaran kaivosalueen ympäristössä karttaliitteen mukaisissa paikoissa. Tärinämittaukset tehtiin malmin irtilouhinnan aikana. Mittausajankohtana louhintatöitä tehtiin avolouhintana. Räjähdemäärä 25.2.2010 oli kenttien 155 ja 157B osalta yhteensä 27,8 tn (yhtä aikaa räjäytetty) ja kenttien 98 ja 193 osalta yhteensä 103,5 tn (yhtä aikaa räjäytetty). Molempien räjäytysten osalta on oma laukaisin ja räjäytykset on tehty peräjälkeen (käytännössä yhtä aikaa). Räjäytysaika tehtaalla on 13:45-14:15 välinen aika. Tärinämittauksia tehtiin kolmessa rakennuksessa kaivosalueen ympärillä. Mittauspisteet ovat: - MP1 Laakajärventie 1 Pirttimäki sokkeli (tiiliverhoiltu omakotitalo), etäisyys kenttiin 155-193 keskimäärin noin 2 km. - MP2 Talvivaarantie 20 Myllyniemi sokkeli (tiiliverhoiltu omakotitalo), etäisyys kenttiin 155-193 keskimäärin noin 3,2 km. - MP3 Viinamäentie 526 Pappila sokkeli (puuverhoiltu 1 1/2-kerroksinen omakotitalo), etäisyys kenttiin 155-193 keskimäärin yli 6 km. Mitatut maksimitärinäarvot ovat: - MP1 maksimitärinäarvo 1,14 mm/s (vaakasuunta), 0,65 mm/s (pystysuunta) ja resultoiva tärinäarvo 1,37 mm/s - MP2 maksimitärinäarvo 0,46 mm/s (vaakasuunta), 0,38 mm/s (pystysuunta) ja resultoiva tärinäarvo 0,56 mm/s - MP3 ei havaittu kynnysarvoa 0,3 mm/s ylittäviä tärinäarvoja. Kynnysarvon 0,3 mm/s ylittävä tärinä pisteissä MP1 ja MP2 on kestänyt noin 5 sekuntia. Räjäytystöiden ja louhinnan raja-arvot normaaleille asuinrakennuksille erilaisille perustuspohjille (perustaminen anturaperustuksilla) etäisyyden funktiona ovat julkaisun Räjäytystyöt 1991, täydennykset mm. 2002, Raimo Vuolio, Suomen Maarakentajien Keskusliitto/ mukaan Etäisyys (m) Sallittu heilahdusnopeuden arvo v 1 (mm/s) Perustettu löyhä Perustukset kiinteä Kiinteä kallio moreeni, hiekka, sora, savi moreeni, liuske, pehmeä kalkkikivi 1 18 35 140 5 18 35 85 10 18 35 70 20 15 28 55 30 14 25 45 50 12 21 38 100 10 17 28 200 9 14 22 500 7 11 15 1000 6 9 12 2000 5 7 9 Rakennusten suurimmat sallitut suunnitteluraja-arvot räjäytystöille voidaan laskea kaavasta:
2 (2) = F k * v 1 (mm/s), missä v = heilahdusnopeus (mm/s() (pystykomponentin huippuarvo) F k = rakennustapakerroin v 1 = heilahdusnopeus (mm/s) ero etäisyyksillä erilaisissa perustamisolosuhteissa (pystykomponentin huippuarvo). Kun tarkasteltava rakennus on kiinteän moreenin varaan perustettu tiilinen asuinrakennus, on rakennustapakerroin F k =1,0 ja sallittu heilahdusnopeuden arvo (pystykomponentin huippuarvo) 7 mm/s 2 km:n etäisyydellä ja ekstrapoloimalla 5 mm/s 4 km:n etäisyydellä räjäytyspaikasta. Mittauspisteissä MP1 ja MP2 havaitut louhintatärinäarvot alittavat selvästi rakennusten vau- riovaaran raja-arvot. Mittauspisteessä MP3 ei havaittu 0,3 mm/s (kynnysarvo) ylittävää tärinää. Ihmisen havaintokynnys tärinän suhteen on alhainen, heilahdusnopeuden avulla ilmoitettuna noin 0,1 0,2 mm/s. Pohjoismaisten tutkimusten (Norja) mukaan liikennetärinän huippuarvon ollessa 0,5 1 mm/s (värähtelyluokka C) keskimäärin 15 % ihmisistä kokee tärinän häiritsevänä ja voi valittaa häiriöstä. Kun tärinän huippuarvo nousee 1 2 mm/s (värähtelyluokka D), keskimäärin 25 % ihmisistä kokee tärinän häiritsevänä ja voi valittaa häiriöstä. Louhinta- ja räjäytystöiden tärinä on lyhytkestoisempaa kuin liikenteen aiheuttama tärinä eikä ihminen koe sitä niin häiritsevänä, vaikka huipputärinäarvot olisivat suurempiakin. 25.2.2010 kohteissa MP1 ja MP2 mitatut maksimitärinäarvot aiheuttanevat häiriötä herkimmille ihmisille ja voivat alentaa asumisviihtyvyyttä. Oulu 26.2.2010 Pöyry Finland Oy / TkL Sakari Lotvonen (010 33 28235, sakari.lotvonen@poyry.com) FM Pirkko Virta (010 33 28257, pirkko.virta@poyry.com) kelu Ja Talvivaara Sotkamo Oy, heikki.kovalainen@talvivaara.com
28.3.2011 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen tarkkailu v. 2010 Osa V Jätteiden kaatopaikkakelpoisuus
Talvivaaran kaivoksen tarkkailu v. 2010 Osa V Jätteiden kaatopaikkakelpoisuus 1 Sisältö 1 JOHDANTO 1 2 NÄYTTEENOTTO JA ANALYSOINNIT 2 3 KOKONAISPITOISUUDET 3 4 HAPONNEUTRALOINTIKAPASITEETTI 5 5 HAPONTUOTTOPOTENTIAALI 6 6 LIUKOISUUDET 6 7 YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET 8 8 VIITTEET 10 Liitteet Liite 1 Liite 2 Kokonaispitoisuudet Liukoisuudet Pöyry Finland Oy Pekka Keränen, FM maaperägeologi Tapio Leppänen, FM ympäristögeologi Yhteystiedot PL 20, Tutkijantie 2 A 90571 Oulu puh. 010 33280 sähköposti etunimi.sukunimi@poyry.com
1 1 JOHDANTO Yleistä Talvivaaran kaivoksen ympäristölupapäätöksen mukaisesti kaivoksella ja metallitehtaalla syntyvien jätejakeiden koostumusta ja liukoisuusominaisuuksia tulee tarkkailla. Tuotannossa syntyvät pääjätejakeet ja niiden YM 1129/2001 mukainen luokittelu on seuraava: Läjitettävä sivukivi ja ylijäämämaa 01 01 01 Liuotuksen jäännösmineraalit = 2.vaiheen liuotuksen kiviaines 01 03 07* Metallitehtaalta muodostuvat mineraalijätteet 11 02 07* Kipsi- ja välineutralointisakka 11 02 99 Tässä esitetään vuoden 2010 kesäkuussa aloitetun jätejakeiden tarkkailun (loppuneutraloinnin sakeuttimen alite, raudan sakeuttimen alite, esineutralointisakka) yhteenveto vuodelta 2010. Tässä yhteenvedossa huomioidaan myös kipsisakka-altaasta otetun kokoomanäytteen tulokset. Jätejakeiden tarkkailuohjelma on laadittu pääosin vuonna 2006 ja sen laadinnassa on sovellettu Vna 202/2006 mukaista kaatopaikkakelpoisuuden testausmenettelyä siltä osin kuin se Talvivaaran tyyppiseen kaivostoimintaan soveltuu (Pöyry Environment Oy 2008). Tuotantoprosessi Tuotantoprosessissa syntyvien jätteiden laatuun vaikuttavat jalostettavan malmin ja sivukiven laatu sekä tuotantoprosessessit ja siinä käytettävät yhdisteet joten siitä lyhyesti seuraavassa. Alueen malmin (Ni-Cu-Co-Zn-mineralisaatiot/mustaliuske) päämineraalit ovat magneettikiisu (FeS), rikkikiisu (FeS2), kuparikiisu (CuFeS2), sinkkivälke (ZnS) ja pentlandiitti (Fe, Ni, Co)S. Nikkelin määrä malmissa on keskimäärin 0,22%, sinkin 0,50 % kuparin 0,13 % ja koboltin 0,02 %. Sulfidien määrä malmissa on yleensä 15 25 %. Mustaliuske sisältää myös grafiittia. Helposti rapautuvista sulfidimineraaleista johtuen on happamien valumavesien muodostuminen mahdollista. Niiden muodostumiseen vaikuttavat sulfidimineraalien ja happamuutta neutraloivien mineraalien (esim. kalsiitti, dolomiitti) suhde. Louhittu (avolouhinta) malmi murskataan (n. 8 mm raekoko), agglomeroidaan (+rikkihappolisäys) ja kasataan noin kahdeksan metriä korkeiksi primäärikasoiksi liuotusta varten. Kun malmia on liuotettu puolitoista vuotta primäärialustalla, kasa puretaan ja malmi siirretään ja kasataan uudelleen sekundäärialustalle. Siellä liuotusta jatketaan, jotta metallit saadaan talteen myös primäärikasan huonosti liuenneista osista. Toisen liuotusvaiheen jälkeen liuotettu malmi jää pysyvästi sekundäärikasoihin. Sekä liuotuskasojen pohjat että läjitysalueet on eristetty vuotojen ja happamien suotovesien estämiseksi pysyvillä bentoniitti- ja muovikerroksilla. Metallien talteenottoprosessissa arvometallit saostetaan kemikaalien avulla kiertoliuoksesta. Tuotteena saatavat metalliyhdisteet kuparisulfidi, sinkkisulfidi sekä koboltti- ja nikkelisulfidin seos kuljetetaan jatkojalostusta varten Talvivaaran asiakkaiden jalostuslaitoksiin. Tärkeimpiä prosessissa tarvittavia kemikaaleja ovat rikkivety, joka tuotetaan paikan päällä elementtirikistä ja vedystä, kalkkikivi, poltettu kalkki ja lipeä. Metallien talteenottoprosessissa syntyy neutralointisakkaa sekä metallihydroksidi/kipsisakkaa. Neutralointisakka loppusijoitetaan suodatinkuivana sivukivikasoihin. Muut hydroksidi/kipsisakat loppusijoitetaan siihen tarkoitukseen rakennettuun kipsisakka-altaaseen. (http://www.talvivaara.com/files/talvivaara/annual%20reports/talvivaara_vuosikertomus_2009.pdf).
2 NÄYTTEENOTTO JA ANALYSOINNIT 2 Jätejakeiden liukoisuuksien seuranta aloitettiin kesäkuussa 2010. Kuukausittaiset keräilynäytteet otettiin tilaajan toimesta ja jätejakeet olivat seuraavat: 646 Loppuneutraloinnin sakeuttimen alite (kipsisakka-altaalle) 645 Raudan sakeuttimen alite (kipsisakka-altaalle) 653 Esineutralointisakka nauhasuotimelta (sekundäärikasan pohjalle) Näytteistä tehtiin jätejakeiden perusmäärityksiä taulukossa 1 esitetyllä tavalla. Haponneutralointikapasiteetti tehtiin vain kipsisakka-altaan kokoomanäytteestä sekä nauhasuotimelta otetusta esineutralointisakasta (653). Näytemäärän vähyyden vuoksi esimerkiksi kolonnikoetta ei tehty kaikilla kerroilla. Uraanin määritykset tehtiin kesä-, loka- ja joulukuun näytteistä. Uraanin määrityksiä ei alkuperäisessä ohjelmassa ollut. Ohjelman sisältö on myös muilta osin muuttunut sen laadinnan jälkeen. Taulukko 1. Näytteenotto ja analysoinnit. Tunnus Kokonaispitoisuudet (A) Ravistelutesti (B) Kolonnikoe (C) ANC (D) ABA-testi (E) 646 645 653 646 645 653 646 645 65 3 653 653 Kesäkuu 2010 x x x x x x x x x x Heinäkuu 2010 x x x Elokuu 2010 x Syyskuu 2010 x x x x x x (1 Lokakuu 2010 x x x x x x x (1 Marraskuu 2010 x x x x x x x (1 Joulukuu 2010 x x x x x x x x x x (1 A. laaja-alkuaineanalyysi ICP-OES (Huom! Uraani määritetty kesä-, heinä-, loka- ja joulukuussa) B. 2-vaiheinen ravistelutesti SFS-EN12457-3 C. läpivirtaus- eli kolonnitesti CN/TS 14405 D. Haponneutralointikapasiteetti (ANC) CEN/TS 15364 E. ABA-testillä arvioidaan kaivannaisteollisuuden sulfidimineraalipitoisten sivutuotteiden kykyä tuottaa happamia valumavesiä. 1) Näytteen 653 luontainen ph oli <4. Haponneutralointikykyä ei ole, joten ANC:ä ei määritetty Alkuaineiden (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn, Co, V, Ba, Mo, Sb, Be, Fe, Mg, Ti, Al, B, Ca, K, Mn, Na, P, S, Sn, Se, Hg) kokonaispitoisuudet määritettiin ICP-OES menetelmällä. Lisäksi näytteistä tutkittiin uraani, hehkutushäviö, kuiva-aine, orgaanisen hiilen kokonaismäärä (TOC) ja ph. Liukoisuudet määritettiin 2-vaiheisella CEN-ravistelutestillä (SFS-EN12457-3) ja läpivirtaustestillä eli kolonnikokeella (CN/TS 14405). Liukoisuudet haluttiin tehdä tässä perusmääritysvaiheessa molemmilla menetelmillä myöhempää vastaavuustestausta varten. CEN-testi on yleensä aggressiivisempi testi kuin kolonnitesti, jossa uutto tapahtuu hitaasti tislatulla vedellä putkeen pakatun näytteen lävitse. Tästä johtuen CEN-testissä liukoisuudet ovat yleensä suuremmat kuin kolonnitestissä. Ravistelutestin ja kolonnikokeen suodoksista määritettiin As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Mo, Ni, Pb, Sb, Sn, Se, V, Zn, Hg, Cl, F, SO4, DOC, ph, SJK sekä U ja TDS. Uraanin määritykset tehtiin kesä-, loka- ja joulukuun näytteistä. Haponneutralointikapasiteetti (ANC) määritettiin CEN/TS15364 standardin mukaisesti. ANC - arvot annetaan yhden ph yksikön välein riippuen näytteen luontaisesta ph arvosta välillä ph 12 4 yksikössä mg H+ / kg kuiva-ainetta. Eli jos näytteen luontainen ph arvo on < 4, niin standardin mukaisesti näytteellä ei ole ollenkaan ANC:tä. Kokonaispitoisuudet, liukoisuudet ja haponneutralointikapasiteetti (ANC) määritettiin Suomen Ympäristöpalvelu Oy:n laboratorioissa. Laboratorio on akkreditoitu laboratorio (T231). Välineutralisointisakasta tehtiin elokuun keräilynäytteestä ph-staattinen testi (ABA-testi pren15875). Testillä selvittiin ph-olosuhteiden vaikutusta aineiden liukoisuuteen ja se tehtiin Labtium Oy:n laboratoriossa.
3 KOKONAISPITOISUUDET 3 Keräilynäytteiden analyysitulosten koontitaulukot on esitetty liitteessä 1. Täydelliset tulokset on toimitettu aiemmin. Havaittuja kokonaispitoisuuksia on verrattu maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista annetun valtioneuvoston asetuksen 214/2007 mukaisiin ohjearvoihin sekä liukoisuuksien osalta valtioneuvoston asetuksen 202/2006 kaatopaikoille sijoitettavalle jätteelle annettuihin liukoisuusominaisuuksiin, koska tähän tarkoitukseen ei ole olemassa muita viitearvoja. Keräilynäytteiden pitoisuudet olivat koholla lähinnä nikkelin osalta kaikissa jätejakeissa ja esineutralointisakan osalta myös sinkin sekä kesäkuun osalta myös kromin ja kadmiumin osalta. Seuraavassa on käyty läpi pitoisuudet muutamien alkuaineiden osalta tarkemmin. Nikkelin pitoisuudet vaihtelivat loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa 480-920 mg/kg välillä, raudan sakeuttimen alitteessa 380-730 mg/kg välillä ja esineutralointisakassa 690-4120 mg/kg välillä (kuva 1). Pitoisuudet ylittävät kaikilta osin valtioneuvoston asetuksen 214/2007 mukaisen ylemmän ohjearvon 150 mg/kg. Kipsisakka-altaan kesäkuun kokoomanäytteessä nikkelin pitoisuus oli 560 mg/kg. Alueella tavataan myös luonnostaan metalleja kohonneina pitoisuuksina. Esimerkiksi valtakunnaallisen taustapitoisuusrekisterin mukaan metalliprovinssi 3 alueella moreenissa havaittu nikkelipitoisuuden maksimiarvo on 554 mg/kg. Arvo ylittää esimerkiksi valtioneuvoston asetuksen mukaisen ylemmän ohjearvotason 150 mg/kg (http://www.gtk.fi/tapir/). Sinkkipitoisuudet olivat esineutralointisakassa 5100-13400 mg/kg välillä lukuun ottamatta kesäkuun selvästi poikkeavaa arvoa (191 000 mg/kg), kuva 2. Pitoisuudet ylittivät ylemmän ohjearvon 400 mg/kg. Muissa jätejakeissa pitoisuudet olivat alhaisia ja esimerkiksi kynnysarvo ja alempi ohjearvotaso alittuivat kaikkien osalta. Kipsisakka-altaan kesäkuun kokoomanäytteessä sinkkipitoisuus oli 180 mg/kg. Kadmiumpitoisuudet olivat esineutralointisakassa 2,3-8,2 mg/kg välillä lukuun ottamatta kesäkuun selvästi poikkeavaa arvoa 240 mg/kg. Kesäkuun pitoisuus ylittää ylemmän ohjearvon 20 mg/kg. Muissa näytteissä alittui esimerkiksi alempi ohjearvotaso (10 mg/kg). Kipsisakkaaltaassa pitoisuus oli 2,1 mg/kg, mikä ylittää kynnysarvon 1 mg/kg. Koboltin pitoisuudet olivat esineutralointisakassa 24-61 mg/kg välillä. Pitoisuus ylittää kynnysarvon 20 mg/kg, mutta alittaa esim. alemman ohjearvon 100 mg/kg. Kaikissa muissa näytteissä alittui esimerkiksi kynnysarvo. Kipsisakka-altaassa pitoisuus oli 9 mg/kg. Kuparin pitoisuus oli esineutralointisakassa 11-29 mg/kg välillä lukuun ottamatta kesäkuun selvästi poikkeavaa arvoa 630 mg/kg. Kesäkuun pitoisuus ylittää ylemmän ohjearvon 200 mg/kg. Muissa näytteissä alittui esimerkiksi kynnysarvotaso (100 mg/kg). Kipsisakka-altaassa pitoisuus oli 11 mg/kg, mikä alittaa esimerkiksi kynnysarvon. Vanadiinin pitoisuus ylitti raudan sakeuttimen alitteessa (645) marras ja joulukuun näytteessä alemman ohjearvon (150 mg/kg). Lokakuun näytteessä ylittyi kynnysarvo 100 mg/kg. Kaikissa muissa näytteissä pitoisuudet olivat pieniä ja esimerkiksi kynnysarvot alittuivat.
4 1600 1400 1200 646 645 653 Ylempi oa 4120 Nikkeli, Ni 14000 12000 10000 191000mg/kg Sinkki, Zn 646 645 653 Ylempi oa mg/kg 1000 800 600 mg/kg 8000 6000 400 4000 200 2000 0 Kesä Heinä Syys Loka Marras Joulu 0 Kesä Heinä Syys Loka Marras Joulu Rikki, S Kalsium, Ca 300000 300000 250000 250000 200000 200000 mg/kg 150000 646 645 653 mg/kg 150000 646 645 653 100000 100000 50000 50000 0 Kesä Heinä Syys Loka Marras Joulu 0 Kesä Heinä Syys Loka Marras Joulu Uraani, U ph 160 10 140 9 mg/kg 120 100 80 60 40 20 646 645 653 8 7 6 5 4 3 2 1 646 645 653 0 Kesä Heinä Syys Loka Marras Joulu 0 Kesä Heinä Syys Loka Marras Joulu Kuva 1. Eräiden komponenttien kokonaispitoisuuksia. Uraanin pitoisuus oli loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa 16-63 mg/kg, raudan sakeuttimen alitteessa 100-140 mg/kg, nauhasuotimelta otetussa esineutralointisakassa 2,9-9,9 mg/kg. Uraanipitoisuudelle ei ole asetettu viitearvoja (VNa 214/2007). Aiemmin sovellettujen ns. SAMASE-ohje- ja raja-arvojen perusteella pitoisuustaso ei ole korkea. Aiemmin teollisuusalueilla sovellettu raja-arvo uraanille oli 500 mg/kg ja asuinalueilla sovellettu ohjearvo oli 50 mg/kg. Mustaliuskeet, joihin Talvivaaran nikkelimalmin isäntäkivilaji kuuluu, sisältävät luonnostaan uraania. Tutkimusten mukaan Talvivaaran uraanipitoisuudet vaihtelevat yleensä välillä 0 30 ppm keskiarvon ollessa noin 20 ppm (mg/kg). (http://www.talvivaara.com/files/talvivaara/annual%20reports/talvivaara_vuosikertomus_200 9.pdf). Esimerkiksi arkeeisten gneissien alueen moreenin hienoaineksessa uraanin mediaanipitoisuus on 2 mg/kg (Koljonen 1992). Rikkipitoisuudet olivat koholla kaikissa näytteissä (kuva 1). Rikkipitoisuudelle ei ole asetettu viitearvoja. Kalsiumpitoisuudet olivat vastaavalla tasolla. Kalsium on tärkeä neutralointikapasiteettiä lisäävä alkuaine. Kipsisakka-altaan kokonaisrikkipitoisuus oli kesäkuun kokoomanäyt-
5 teessä 65 900 mg/kg. Kohonnut rikkipitoisuus johtuu pääosin kipsisakasta (CaSO4). Altaan näytteen kalsiumpitoisuus oli 179 000 mg/kg ja magnesiumpitoisuus 13 000 mg/kg. Keräilynäytteiden ph-arvot on esitetty kuvassa 1. Selvästi alhaisin ph on esineutralointisakassa. Kesäkuussa kipsisakka-altaasta otetun kokoomanäytteen ph-arvo oli 8,2. Orgaanisen hiilien kokonaismäärä (TOC) oli loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa <1-7 g/kg, raudan sakeuttimen alitteessa <1-13 g/kg, nauhasuotimelta otetussa esineutralointisakassa <1-1 g/kg välillä. Kipisakka-altaan kokoomanäytteessä orgaanisen hiilen kokonaismäärä 10 g/kg. TOC-pitoisuudet eivät ole korkeita. Esimerkiksi pysyvän jätteen kaatopaikalle TOCpitoisuuden viitearvo on 3 % (= 30 g/kg). Hehkutushäviö oli loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa 7,3-9,3 %, raudan sakeuttimen alitteessa 9,5-13,4 %, nauhasuotimelta otetussa esineutralointisakassa 1,6-7,8 % välillä. Kipisakka-altaan kokoomanäytteessä hehkutushäviö oli 7 %. Siten jäteaineksen orgaanisen aineksen määrä on vähäinen. Loppuneutraloinnin sakeuttimen alite (646) ja raudan sakeuttimen alite (645) johdetaan kipsisakka-altaalle. Nauhasuotimelta tuleva esineutralointisakka (653) viedään sekundäärikasan pohjalle. 4 HAPONNEUTRALOINTIKAPASITEETTI Haponneutralisointikapasiteetti (ANC) määritettiin esineutralisointisakasta (653) vain kesäkuun kierroksella. Tulokset on esitetty kuvassa 2. Näytteen luontainen ph oli muilla kerroilla < 4, joten standardin mukaisesti näytteellä ei ole ollenkaan ANC:tä. Kuvassa 2 on esitetty myös kipsisakka-altaan haponneutralisointikapasiteetti. mol H+/kg Haponneutralointikapasiteetti, ANC 9 8 7 Esineutralointisakka (653) Kipsisakka-allas (kokooma) 6 5 4 3 2 1 0 4 5 6 7 ph Kuva 2. Haponneutralointikapasiteetti (ANC) kesäkuun 2010 keräilynäytteessä. Muilla kerroilla näytteen luontainen ph oli <4, joten ANC:ä ei määritetty. Haponneutralisointikapasiteetille ei ole esitetty viitearvoja. Selvitysten (Wahlström ym. 2009) mukaan ph-arvossa 5 neutralisointikapasiteetti on pieni, jos se on noin tasolla 0,2 mol H+/ kg. Jos vastaavasti ph-arvossa 5 neutralointikapasiteetti on noin 3 mol H+ /kg ovat olosuhteet ph-
6 muutosta vastaan hyvät. Siten esineutralisointisakan haponneutralisointikapasiteetti (kesäkuu 2010) on huono eli aines on herkkä ph-muutoksille. Kipsisakka-altaan haponneutralointikapasiteetti on puolestaan hyvä eli aines ei ole herkkä ph-muutoksille. 5 HAPONTUOTTOPOTENTIAALI Hapontuottopotentiaali määritettiin ns. ABA-testillä esineutralointisakasta elokuun 2010 näytteestä. Tutkimustulokset on esitetty taulukossa 2. Taulukko 2. Esineutralointisakan (653) hapontuottopotentiaali. Näyte S C AP NP NPR % % kg CaCO3/t kg CaCO3/t 653 Esineutralointisakka 21,90 0,15 685 <0,1 <0,0001 Hapontuottopotentiaalin (AP) ja karbonaattihiilestä lasketun neutraloimispotentiaalin (NP) suhteena lasketun neutraloimispotentiaalisuhteen eli NPR-arvon (NPR=NP/AP) perusteella voidaan arvioida materiaalin todennäköisyyttä aiheuttaa hapanta valumaa. Materiaalit voidaan jakaa niiden NPR:n mukaan neljään ryhmään: - NPR < 1, happaman valuman syntyminen todennäköistä - NPR= 1-2, happaman valuman synty mahdollista, jos hapontuottokyky on nopeampaa kuin sen neutralointi - NPR = 2-4, happaman valuman synty epätodennäköistä, jolleivät sulfidimineraalit esiinny erityisesti rakoilun yhteydessä, tai neutralointi ole muuten estynyttä - NPR > 4, happaman valuman syntyminen epätodennäköistä. Siten esineutralointisakan elokuun 2010 näytteen perusteella on happaman valuman synty todennäköistä. Esineutralointisakka läjitetään sekundäärikasan pohjalle. Liuotuskasojen pohjat että läjitysalueet on eristetty vuotojen ja happamien suotovesien estämiseksi pysyvillä bentoniittija muovikerroksilla. 6 LIUKOISUUDET Keräilynäytteistä tehtiin kesäkuun ja joulukuun näytteistä läpivirtaustesti eli kolonnikoe (CEN/TS 14405:2004) sekä kesä-, syys-, loka-, marras- ja joulukuussa kaksivaiheinen ravistelutesti (SFS-EN 12457-3). Yleensä ravistelutestissä saadaan suurempia liukoisuuksia. Laadunvalvontatutkimuksissa liukoisuudet määritetään ravistelutestillä, joka vaatii ajallisesti murto-osan läpivirtaustestiin verrattuna, jonka kesto noin 1 kk. Havaittuja liukoisia pitoisuuksia verrattiin valtioneuvoston asetuksen 202/2006 mukaisiin pysyvän jätteen, tavanomaisen jätteen ja ongelmajätteen kaatopaikalle sijoittamisesta annettuihin kelpoisuusperusteisiin. Liukoisuuskokeissa havaittiin kohonneita pitoisuuksia lähinnä sulfaatin ja liuenneiden aineiden kokonaismääräin (TDS) osalta. Esineutralointisakassa havaittiin liukoisuuksia myös nikkelin, sinkin ja kadmiumin osalta. Monen metallin osalta (mm. As, Hg, Sb, Mo, Pb, Se, ) liukoisuudet olivat kaikki alle analyysitarkkuusrajojen tai pääosin alle. Seuraavassa liukoisuuksia on tarkasteltu tarkemmin. Nikkelin liukoisuudet vaihtelivat esineutralointisakassa (ravistelutesti) 620-1200 mg/kg välillä (kuva 3). Liukoisuudet ylittävät tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetetun liukoisuusrajaarvon 10 mg/kg sekä ongelmajätteen kaatopaikalle asetetun raja-arvon 40 mg/kg. Raudan sakeuttimen alitteessa liukoisuudet olivat 5,09-9,68 mg/kg välillä ja loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa <0,1-0,24 mg/kg. Kolonnitestissä liukoisuudet olivat pääosin samaa suuruusluokkaa tai hieman alempia. Kipsisakka-altaan kokoomanäytteen liukoisuudet (ravistelu- ja kolonnitesti) olivat alle analyysitarkkuusrajan (<0,1 mg/kg).
7 Sinkin liukoisuudet vaihtelivat esineutralointisakassa (ravistelutesti) 8930-11000 mg/kg välillä (kuva 3). Liukoisuudet ylittävät tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetetun liukoisuusrajaarvon 50 mg/kg sekä ongelmajätteen kaatopaikalle asetetun raja-arvon 200 mg/kg. Raudan sakeuttimen alitteessa pitoisuudet olivat <0,1-2,9 mg/kg välillä ja loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa <0,1-1,95 mg/kg. Kolonnitestissä liukoisuudet olivat pääosin samaa suuruusluokkaa tai hieman alempia. Kipsisakka-altaan kokoomanäytteen liukoisuudet (ravistelu- ja kolonnitesti) olivat alle analyysitarkkuusrajan (<0,1 mg/kg). Kadmiumin liukoisuudet vaihtelivat esineutralointisakassa (ravistelutesti) 0,044-7,65 mg/kg välillä. Liukoisuudet ylittävät osaksi tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetetun liukoisuusrajaarvon 1 mg/kg (marraskuu) sekä ongelmajätteen kaatopaikalle raja-arvon 5 mg/kg (joulukuu). Raudan sakeuttimen alitteessa liukoisuudet olivat <0,015-0,033 mg/kg välillä ja loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa <0,015 mg/kg. Kolonnitestissä liukoisuudet olivat pääosin samaa suuruusluokkaa. Kipsisakka-altaan kokoomanäytteen liukoisuudet (ravistelu- ja kolonnitesti) olivat alle analyysitarkkuusrajan (<0,015 mg/kg). Sulfaatin liukoisuudet vaihtelivat esineutralointisakassa (ravistelutesti) 34100-40200 mg/kg välillä (kuva 3). Pitoisuudet ylittävät tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetetun liukoisuusrajaarvon 20 000 mg/kg. Raudan sakeuttimen alitteessa liukoisuudet olivat 97000-138000 mg/kg välillä ja loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa 30500-119400 mg/kg. Em. pitoisuudet ylittivät kaikki tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetetun viitearvon 20000 mg/kg ja pääosin myös ongelmajätteenkaatopaikalle asetetun viitearvon 50 000 mg/kg. Kolonnitestissä liukoisuudet olivat pääosin samaa suuruusluokkaa, mutta raudan sakeuttimen alitteessa joulukuussa selvästi suurempi. Kipsisakka-altaan kokoomanäytteen liukoisuudet (ravistelu- ja kolonnitesti) olivat 33 000 mg/kg ja 39500 mg/kg. Siten tavanomaisen jätteen kaatopaikan viitearvo ylittyy. Sulfaatti, SO4 TDS 160000 140000 120000 646 645 653 TJKP 250000 200000 mg/kg 100000 80000 60000 mg/kg 150000 100000 646 645 653 TJKP 40000 20000 50000 0 Kesä Kesä_kk Syys Loka Marras Joulu Joulu_kk 0 Kesä Kesä_kk Syys Loka Marras Joulu Joulu_kk Nikkeli, Ni Sinkki, Zn 1200 1000 800 646 645 653 TJKP(10mg/kg) 12000 10000 8000 646 645 653 TJKP(50mg/kg) mg/kg 600 mg/kg 6000 400 4000 200 2000 0 Kesä Kesä_kk Syys Loka Marras Joulu Joulu_kk 0 Kesä Kesä_kk Syys Loka Marras Joulu Joulu_kk Kuva 3. Keräilynäytteiden liukoisuudet. Testit pääosin ravistelutestejä (kk= kolonnikoe). TJKP= tavanomaisen jätteen kaatopaikka.
8 Liuenneiden aineiden kokonaismäärä (TDS) oli esineutralointisakassa (ravistelutesti) 47000-63000 mg/kg välillä (kuva 3). Joulukuun pitoisuus ylittään tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetetun viitearvon 60 000, muutoin ylittyi pysyvän jätteen kaatopaikalle asetettu raja-arvo 4000 mg/kg. Raudan sakeuttimen alitteessa pitoisuudet olivat 143000-197000 mg/kg välillä ja loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa 12000-193000 mg/kg. Raudan sakeuttimen alitteen kaikki pitoisuudet ylittävät ongelmajätekaatopaikalle asetetun raja-arvon, loppuneutraloinnien sakeuttimen alitteessa loka-joulukuussa ylittyi vastaava raja-arvo. Kolonnitestissä liukoisuudet olivat pääosin alempia kuin ravistelutetsissä, etenkin loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa kesäkuussa. Raudan sakeuttimen alitteessa kolonnikokeen pitoisuudet olivat puolestaan lievästi suurempia. Kipsisakka-altaan kokoomanäytteen liukoisuudet (ravistelu- ja kolonnitesti) olivat 48700 mg/kg ja 60500 mg/kg. Siten tavanomaisen jätteen kaatopaikan viitearvo ylittyy kolonnikokeen liukoisuudessa. Kloridin, fluoridin ja liuenneen orgaanisen hiilen (DOC) liukoisuudet olivat pieniä. Liukoisuudet alittivat kaikilta osin esimerkiksi tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetetut raja-arvot. Ainoastaan fluorin pitoisuus ylitti lievästi pysyvän jätteen kaatopaikalle asetetun raja-arvon (10 mg/kg). Uraanin liukoisuus oli esineutralointisakassa 0,044-3,8 mg/kg välillä, raudan sakeuttimen alitteessa 0,3-2,29 mg/kg välillä ja loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa <0,001-1,3 mg/kg välillä. Kipsisakka-altaan kokoomanäytteen liukoisuudet (ravistelu- ja kolonnitesti) olivat 0,094 mg/kg ja 0,15 mg/kg. Uraanin liukoisuudelle ei ole asetettu viitearvoja. 7 YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET Vuoden 2010 kesäkuussa aloitetussa jätejakeiden tarkkailussa seurattiin kuukausittaisista keräilynäytteistä (loppuneutraloinnin sakeuttimen alite, raudan sakeuttimen alite, esineutralointisakka) kokonaispitoisuuksia ja liukoisuusominaisuuksia. Kokonaispitoisuudet. Keräilynäytteiden pitoisuudet olivat koholla lähinnä nikkelin osalta kaikissa jätejakeissa, esineutralointisakassa myös sinkin sekä kesäkuun näytteessä myös kuparin ja kadmiumin osalta. Nikkelin pitoisuudet ylittivät kaikilta osin valtioneuvoston asetuksen 214/2007 mukaisen ylemmän ohjearvon 150 mg/kg. Sinkkipitoisuudet ylittivät esineutralointisakassa ylemmän ohjearvon 400 mg/kg. Muissa jätejakeissa pitoisuudet olivat alhaisia. Kadmiumpitoisuus ylitti esineutralointisakassa kesäkuun näytteessä ylemmän ohjearvon 20 mg/kg, samoin kuparin pitoisuus (200 mg/kg). Muissa näytteissä alittui esimerkiksi alempi ohjearvotaso. Uraanin pitoisuudet vaihtelivat loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa 16-63 mg/kg, raudan sakeuttimen alitteessa 100-140 mg/kg, nauhasuotimelta otetussa esineutralointisakassa 2,9-9,9 mg/kg välillä. Uraanipitoisuudelle ei ole asetettu viitearvoja (VNa 214/2007). Aiemmin teollisuusalueilla sovellettu raja-arvo uraanille oli 500 mg/kg ja asuinalueilla sovellettu ohjearvo oli 50 mg/kg. Kesäkuussa kipsisakka-altaasta otetun kokoomanäytteessä vain nikkelin pitoisuus ylitti valtionneuvoston asetuksen 214/2007 mukaisen ylemmän ohjearvotason. Uraanin kokonaispitoisuus oli kipsisakka-altaan kokoomanäytteessä 75 mg/kg. Liukoisuudet. Keräilynäytteistä tehtiin kesäkuun ja joulukuun näytteistä läpivirtaustesti eli kolonnikoe (CEN/TS 14405:2004) sekä kesä-, syys-, loka-, marras- ja joulukuussa kaksivaiheinen ravistelutesti (SFS-EN 12457-3). Liukoisuuskokeissa havaittiin kohonneita pitoisuuksia lähinnä sulfaatin ja liuenneiden aineiden kokonaismääräin (TDS) osalta. Sulfaatin osalta ylittyy kaikilta osin tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetettu viitearvo, raudan sakeuttimen alitteen ja loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteen osalta myös ongelmajätekaatopaikalle asetettu viitearvo. Esineutralointisakassa havaittiin kohonneita liukoisuuksia myös nikkelin, sinkin ja kadmiumin osalta. Monen metallin osalta (mm. As, Hg, Sb, Mo, Pb, Se, ) liukoisuudet olivat kaikki alle analyysitarkkuusrajojen tai pääosin alle. Kloridin, fluoridin ja liuenneen orgaanisen hiilen (DOC) liukoisuudet olivat pieniä. Uraanin liukoisuus oli esineutralointisakassa 0,044-3,8 mg/kg välillä, raudan sakeuttimen alitteessa 0,3-2,29 mg/kg välillä ja loppuneutraloinnin sakeuttimen
9 alitteessa <0,001-1,3 mg/kg välillä. Uraanin liukoisuudelle ei ole asetettu viitearvoja. Kolonnitestissä esineuralointisakassa ja loppuneutraloinnin sakeuttimen alitteessa liukoisuudet olivat pääosin samaa suuruusluokkaa tai hieman alempia ja raudan sakeuttimen alitteessa pääosin hieman suurempia. Haponneutralisointikapasiteetti (ANC) määritettiin esineutralisointisakasta (653) vain kesäkuun kierroksella. Esineutralisointisakan luontainen ph oli muilla kerroilla < 4, joten standardin mukaisesti näytteellä ei ole ollenkaan ANC:tä. Haponneutralointikapasiteetti oli huono. Hapontuottopotentiaali määritettiin ns. ABA-testillä esineutralointisakasta elokuun 2010 näytteestä. Tulosten mukaan happaman valuman synty todennäköistä. Loppuneutraloinnin sekuttimen alite ja raudan sakeuttimen alite johdetaan kipsisakka-altaalle ja esineutralointisakka läjitetään sekundäärikasan pohjalle. Liuotuskasojen pohjat että läjitysalueet on eristetty vuotojen ja happamien suotovesien estämiseksi pysyvillä bentoniitti- ja muovikerroksilla. Kipsisakka-altaasta kesäkuussa otetussa kokoomanäytteessä vain nikkelin pitoisuus ylitti valtionneuvoston asetuksen 214/2007 mukaisen ylemmän ohjearvotason. Liukoisuuskokeissa kipsisakka-altaan kokoomanäytteessä sulfaatin liukoisuus ylitti tavanomaisen jätteen kaatopaikalle asetetun viitearvon. Liuenneiden aineiden kokonaismäärä (TDS) osalta tavanomaisen jätteen kaatopaikan viitearvo ylittyi vain kolonnikokeessa. Jatkotoimenpiteet. Jätejakeiden seurantaa jatketaan kuukausittaisten keräilynäytteiden analysoinnilla vielä alkuvuonna 2011 (tammi-helmikuu). Sen jälkeen kootaan kuukausittaisista näytteistä puolen vuoden kokoomanäytteet (maalis-kesäkuu, heinä-joulukuu) ja niistä määritetään kokonaispitoisuudet (sis. uraani) ja tehdään 2-vaiheinen ravistelukoe. Tarkkailun jatkosta päättää Kainuun ELY-keskus.
10 8 VIITTEET Heikkinen Päivi M., Aatos Soile, Nikkarinen Maria ja Taipale Riikka 2009. Luonnonkivituotannon sivukiviin liittyvät ympäristövaikutukset ja ympäristökelpoisuuden testaaminen. S/49/0000/2007/53 19.11.2007. Geologian tutkimuskeskus. Itä-Suomen yksikkö. Kuopio. Koljonen, T. 1992 (toim.). Suomen geokemian atlas. Osa 2: Moreeni. Geologian tutkimuskeskus. Espoo. Pöyry Environment Oy 2008. Talvivaaran kaivoksen tarkkailusuunnitelma. 9M607140, 17.8.2007, täyd. 8.4.2008. Talvivaara Projekti Oy. Reinikainen Jussi 2007. Maaperän kynnys- ja ohjearvojen määritysperusteet. Suomen ympäristö 23/2007. Suomen ympäristökeskus. Räisänen, M.L., Nikkarinen, M., Lehto, O. ja Aatos, S. 2002. Liukoisuustesti- ja heikkouuttomenetelmät kaivannaisteollisuuden sivutuotteiden ympäristö- ja kaatopaikkakelpoisuuden määrittämisessä. Raportti S44/0000/1/2002. Geologian tutkimuskeskus, Kuopion yksikkö. Wahlström, M. ym. 2001. ja Mroueh. U-M. ym. 2000. Sivutuotteet maarakenteissa. Käyttökelpoisuuden osoittaminen. TEKES. Helsinki Wahlström Margareta, Laine-Ylijoki Jutta, Kaartinen Tommi, Hjelmar Ole och Bendz David 2009. Acid neutralization capacity of waste specification of requirement stated in landfill regulations. TemaNord 2009:580.
Talvivaara Sotkamo Oy Jätejakeiden tarkkailu 2010 Analyysitulokset Suomen Ympäristöpalvelu Oy Kokonaispitoisuudet (osa tutkituista alkuaineista), orgaanisen hiilen kokonaismäärä (TOC), hehkutushäviö ja ph Yhdiste Vna 214/2007 646 Loppuneutraloinnin sakeuttimen alite 645 Raudan sakeuttimen alite 653 Esineutralointisakka nauhasuotimelta Kipsisakka-allas Kynnysarvo Alempi oa Ylempi oa Kesä Heinä Syys Loka Marras Joulu Kesä Heinä Syys Loka Marras Joulu Kesä Heinä Syys Loka Marras Joulu Kokoomanäyte (2 mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Arseeni (As) 5 50 100 <3 <3 <3 <3 <3 <3 <3,0 <3 <3 <3 <3 <3 <3 <3 <3 <3 <3 <3 <3 Barium (Ba) - - - 5 7 10 8 7 7 3 2 7 5 11 5 5 5 12 7 31 7 25 Kadmium (Cd) 1 10 20 1,1 0,89 <0,3 <0,3 <1,5 <0,3 0,6 0,68 <0,3 <0,3 <0,3 <0,3 240 2,9 2,6 2,3 4,6 8,2 2,1 Koboltti (Co) 20 100 250 13 5 6 4 7 5 6 6 4 5 8 7 32 61 24 37 45 26 9 Kromi yhteensä (Cr kok ) 100 200 300 4 8 7 <2 4 <2 17 17 15 20 28 26 <2 <2 2 <2 7 2 9 Kupari (Cu) 100 150 200 <2 2 2 2 <2 2 <2 <2 <2 <2 2 <2 630 12 11 11 29 24 11 Elohopea (Hg) 0,5 2 5 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 - Molybdeeni (Mo) - - - <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 Nikkeli (Ni) 50 100 150 840 480 870 570 920 520 380 730 510 610 660 670 970 4120 1510 1250 1360 690 560 Lyijy (Pb) 60 200 750 8 10 8 9 9 7 7 6 3 4 <3 4 <3 3 <3 <3 <3 <3 8 Antimoni (Sb) 2 10 50 <4 <4 <1 1,4 <4 1 <4 <4 <1 <1 <4 <1 5 <4 <4 <4 <4 <1 <4 Seleeni (Se) - - - 10 14 <4 5 <4 7 <4 7 <4 <4 <4 <4 <4 <4 <4 <4 <4 <4 <4 Sinkki (Zn) 200 250 400 120 18 130 22 14 9 37 21 26 14 89 22 191000 13400 5100 10300 11040 9100 180 Tina (Sn) - - - <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 Vanadiini (V) 100 150 250 <1 <1 <1 <1 <10 4 83 64 85 120 160 190 <1 2 4 3 8 4 22 Rikki (S) 136000 120000 134000 115000 119000 149000 117000 163000 140900 128000 154000 155000 259000 232000 217000 213000 187000 222000 65900 Kalsium (Ca) 164000 132000 143400 132000 128000 138000 176000 129000 152000 146000 163000 173000 185000 248000 249000 251000 229000 249000 179000 Fosfori (P) 22 <10 <10 <10 <20 <20 230 180 230 350 480 470 27 32 25 38 160 33 170 Uraani (U) (50) 1 (500) 1 16 46-21 - 63 130 100-140 - 100 2,9 9,9-5 - 4 75 VNa 202/2006 Pysyvän jätteen Tavanomaisen jätteen Ongelmajätteen Yhdiste kaatopaikka kaatopaikka(3 kaatopaikka 646 Loppuneutraloinnin sakeuttimen alite 645 Raudan sakeuttimen alite 653 Esineutralointisakka nauhasuotimelta Kipsisakka-allas TOC (g/kg) 3% =30 g/kg 5%=50 g/kg 6%=60 g/kg 4 6 6 7 4 <1 13 8 7 7 4 <1 1 1 1 <1 1 <1 10 Hehkutushäviö (%) 10 % 9,3 9 7,3 8 8 7,7 11,9 13,4 11,2 10,9 9,6 9,5 7,8 4,7 2,2 1,6 2,8 1,7 7 ph >6 >6 9 8,9 8,7 8,7 8,7 8,6 7,1 5,6 5,6 5,6 5,8 6,1 6 3,3 3,3 3,8 4 3,9 8,2 1) Pima-asetuksessa 214/2007 ei ole asetettu uraanille viitearvoja. Ohessa suluissa olevat arvot ovat aikaisemmin sovellettuja ns. SAMASE-ohje ja raja-arvoja. 2) Kipsisakka-altaasta otettiin kokomanäyte kesäkuussa 2010. Keräilynäytteet: 646 Loppuneutraloinnin sakeuttimen alite (kipsisakka-altaalle) 645 Raudan sakeuttimen alite (kipsisakka-altaalle) 653 Esineutralointisakka nauhasuotimelta (sekundäärikasan pohjalle) Liite 1
Talvivaara Sotkamo Oy Jätejakeiden tarkkailu 2010 Analyysitulokset Suomen Ympäristöpalvelu Oy Liukoisuudet: 2-vaiheinen ravistelustesti (SFS-EN 12457-3), läpivirtaustesti eli kolonnikoe (CEN/TS 14405:2004 (Kolonnikokeen tulokset on esitetty harmaalla taustalla) Yhdiste Liukoisuus VNa 202/2006 646 Loppuneutraloinnin sakeuttimen alite 645 Raudan sakeuttimen alite 653 Esineutralointisakka nauhasuotimelta Kipsisakka-allas Kesä Kesä Syys Loka Marras Joulu Joulu Kesä Kesä Syys Loka Marras Joulu Joulu Kesä Kesä Loka Marras Joulu Joulu Kokoomanäyte (4 Pysyvän jätteen kaatopaikka Tavanomaisen jätteen kaatopaikka (3 Ongelmajätteen kaatopaikka Ravistelu Kolonni Ravistelu Ravistelu Ravistelu Ravistelu Kolonni Ravistelu Kolonni Ravistelu Ravistelu Ravistelu Ravistelu Kolonni Ravistelu Kolonni Ravistelu Ravistelu Ravistelu Kolonni Ravistelu Kolonni mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Arseeni (As) 0,5 2 25 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 0,21 <0,15 <0,15 <0,15 Barium (Ba) 20 100 300 0,31 0,54 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 0,062 0,08 0,09 0,078 <0,05 <0,05 0,075 0,11 0,1 0,21 0,086 0,2 0,071 0,091 0,14 0,14 Kadmium (Cd) 0,04 1 5 <0,015 <0,015 <0,015 <0,015 <0,015 <0,015 <0,03 <0,015 <0,015 <0,015 <0,015 <0,015 0,033 0,043 0,044 0,016 0,27 3,79 7,65 3,07 <0,015 <0,015 Koboltti (Co) - - - <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 0,057 0,067 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 22,7 17,7 32 40 25,1 25,4 <0,05 <0,05 Kromi yhteensä (Cr kok ) 0,5 10 70 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 0,19 0,15 <0,1 <0,1 Kupari (Cu) 2 50 100 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 18,5 15,6 1,51 <0,1 <0,1 Elohopea (Hg) 0,01 0,2 2 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,001 <0,005 <0,001 <0,001 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 Molybdeeni (Mo) 0,5 10 30 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 Nikkeli (Ni) 0,4 10 40 0,24 <0,1 <0,1 <0,1 0,10 0,18 <0,05 9,12 4,19 6,53 5,97 9,68 5,09 0,99 620 460 980 1200 690 588 <0,1 <0,1 Lyijy (Pb) 0,5 10 50 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 0,73 0,77 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 0,52 1,09 0,77 0,35 <0,15 <0,15 Antimoni (Sb) 0,06 0,7 5 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,075 <0,05 <0,05 <0,05 Seleeni (Se) 0,1 0,5 7 <0,075 <0,075 <0,075 0,34 <0,075 <0,075 <0,075 <0,075 <0,075 <0,075 0,16 0,12 <0,075 <0,075 <0,075 <0,075 <0,075 <0,075 <0,075 <0,075 <0,075 <0,075 Sinkki (Zn) 4 50 200 0,16 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 1,95 0,11 0,23 1,13 0,23 2,9 <0,1 <0,1 <0,1 9060 7810 9000 11000 8930 8520 <0,1 <0,1 Tina (Sn) - - - <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 <0,15 Vanadiini (V) - - - <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 0,099 0,11 0,099 0,075 0,07 0,29 <0,05 <0,05 <0,05 0,11 <0,05 1,05 0,87 <0,05 <0,05 Kloridi (Cl - ) 800 15 000 25 000 110 52 72 80 95 70 <50 180 170 180 150 83 <50 100 81 35 <50 <50 <50 <50 <50 <50 Fluoridi (F - ) 10 150 500 <5 <5 <5 <5 16 <5 9,9 <5 <5 <5 <5 <5 8,9 <5 <5 <5 <5 <5 8,2 <5 16 16,3 Sulfaatti (SO 2-4 ) 1000 20 000 50 000 30500 30800 89000 80500 119400 107000 94400 97000 100500 138000 117000 109300 105000 142000 34100 32300 39000 35200 40200 36000 33000 39600 DOC 1) 500 800 1 000 12 12,4 <0,2 20,1 25,7 28,1 21,6 15,2 26,4 <1 13,5 <1 14 21,7 33,7 46,8 23,6 19,4 27,9 19 58 16,3 TDS 2) 4000 60 000 100 000 43700 26200 12000 117000 177300 193000 179000 143000 150100 197000 173000 177600 189000 221000 47600 45700 47000 54900 63000 55400 48700 60500 Sähkönjohtokyky (ms/m) - - - 480 260 600 610 904 1050 570 540 580 620 640 650 280 250 300 300 340 350 290 Uraani (U) - - - <0,002 <0,001 0,12-1,3 0,77 0,33 0,3-0,83-1,2 2,29 0,044 0,098 3,8-2,2 1,63 0,094 0,15 1) Jos liuenneen orgaanisen hiilen (DOC) raja-arvo ylittyy jätteen omassa ph:ssa, voidaan jäte vaihtoehtoisesti testata uuttosuhteessa L/S = 10 l/kg ph:ssa 7,5 8,0. Jätteen katsotaan täyttävän liuenneen orgaanisen hiilen kelpoisuusvaatimuksen, jos pitoisuus on enintään 800 mg/kg. 2) Liuenneiden aineiden kokonaismäärän (TDS) raja-arvoa voidaan soveltaa sulfaatin ja kloridin raja-arvojen sijasta. 3) Liukoisuudet tavanomaisen epäorgaanisen jätteen kaatopaikalle, johon voidaan sijoittaa käsiteltyä ongelmajätettä. 4) Kipsisakka-altaasta otettiin kokomanäyte kesäkuussa 2010 Keräilynäytteet: 646 Loppuneutraloinnin sakeuttimen alite (kipsisakka-altaalle) 645 Raudan sakeuttimen alite (kipsisakka-altaalle) 653 Esineutralointisakka nauhasuotimelta (sekundäärikasan pohjalle) Liite 2
29.3.2011 Talvivaara Sotkamo Oy Talvivaaran kaivoksen tarkkailu v. 2010 Yhteenveto
Talvivaaran kaivoksen tarkkailu v. 2010, Yhteenveto 1 Sisältö 1 JOHDANTO 1 2 TARKKAILUN TAUSTATIEDOT JA TOTEUTUS 1 3 KÄYTTÖTARKKAILU 2 4 RAKENTAMISVAIHEEN AIKAINEN TARKKAILU 2 5 PÄÄSTÖTARKKAILU 2 6 YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN TARKKAILU 3 6.1 Pintavedet 3 6.1.1 Veden laatu 3 6.1.2 Vesistöjen ekologinen tila 5 6.1.3 Kalasto ja kalastus 7 6.2 Pohjavedet 8 6.3 Biologinen tarkkailu maa-alueilla 9 6.4 Pölylaskeuma 10 6.5 Melu 10 6.6 Tärinä 11 7 JÄTEJAKEIDEN KAATOPAIKKAKELPOISUUS 11 8 TIIVISTELMÄ 12 Pöyry Finland Oy Pirkko Virta, FM Eeva-Leena Anttila, FM Pekka Majuri, FM Eero Taskila, FM Pekka Keränen, FM Tiina Sauvola, FM Susanna Ylitervo, FM Yhteystiedot Tutkijantie 2 A, 90590 Oulu PL 20, 90571 Oulu puh. 010 33280 sähköposti etunimi.sukunimi@poyry.com
1 JOHDANTO 1 Talvivaaran monimetalliesiintymät muodostavat yhden Euroopan suurimmista tunnetuista sulfidisen nikkelin varannoista. Kaivoksella on kaksi erillistä malmiesiintymää, Kuusilampi ja Kolmisoppi, joiden todetut ja todennäköiset mineraalivarannot ovat nykyisen arvion mukaan 1 121 Mt. Nämä varannot riittävät ylläpitämään suunniteltua tuotantoa noin 46 vuotta. Suunniteltu nikkelin vuotuinen tuotantotavoite 50 000 t arvioidaan saavutettavan vuonna 2012. Lisäksi kaivos tuottaa sivutuotteena vuosittain noin 90 000 t sinkkiä, noin 15 000 t kuparia ja noin 1 800 t kobolttia. Suunniteltu malmin louhintamäärä on noin 15 miljoonaa tonnia vuodessa. Tuotanto perustuu biokasaliuotukseen, jossa alueella luonnostaan esiintyvien bakteerien avulla metallit liuotetaan malmista. Talvivaaran kaivoksen rakentaminen aloitettiin keväällä 2007. Rakentamistyöt olivat käynnissä koko vuoden 2008 ja samanaikaisesti käynnisteltiin myös tuotantoa, lähinnä louhintaa Kuusilammen esiintymällä ja bioliuotusta. Vuonna 2009 rakennustyöt jatkuivat ja kaupallinen tuotanto alkoi. Tuotanto ei ollut jatkuvaa teknisten ongelmien vuoksi. Vuonna 2010 kaivos oli tuotannossa koko vuoden. Prosessivesiä johdettiin jälkikäsittelykentille lokakuun alkupuolelle asti, minkä jälkeen ne varastoitiin kipsisakka-altaan eteläpuolella olevaan altaaseen. Talvivaaran kaivoksen tarkkailu on toteutettu voimassa olevan tarkkailusuunnitelman mukaisesti. Tarkkailuun sisältyy rakentamisvaiheen aikainen kiintoainepitoisuuden tarkkailu, päästötarkkailu ja ympäristövaikutusten tarkkailu. Päästötarkkailu sisälsi vuonna 2010 saniteettivesien ja ilmapäästöjen tarkkailun sekä prosessin ylijäämävesien tarkkailun. Ympäristövaikutusten tarkkailussa oli laajempi vuosi kuten vuonna 2008. Siihen sisältyi pintavesien tarkkailu, pohjavesien tarkkailu, biologinen tarkkailu maa-alueilla, pölylaskeuman tarkkailu sekä melun ja tärinän tarkkailu. Vuonna 2010 aloitettiin myös jätejakeiden kaatopaikkakelpoisuustutkimukset. Koko tarkkailun raportointi on jaettu viiteen osaan: Yhteenveto Osa I Tarkkailun taustatiedot Osa II Rakentamisvaiheen aikainen tarkkailu Osa III Päästötarkkailu Osa IV Ympäristövaikutusten tarkkailu Osa V Jätejakeiden kaatopaikkakelpoisuus Osa IV Ympäristövaikutusten tarkkailu sisältää seitsemän alakohtaa (a-g). 2 TARKKAILUN TAUSTATIEDOT JA TOTEUTUS Talvivaaran kaivos sai Pohjois-Suomen ympäristölupavirastolta ympäristö- ja vesitalousluvan 33/07/1 29.3.2007. Luvasta valitettiin Vaasan hallinto-oikeuteen tietyiltä osin. Vaasan hallintooikeus antoi päätöksensä 08/0039/1 15.2.2008. Päätös sisälsi mm. muutoksia päästörajaarvoihin, mikä vaikutti myös tarkkailusuunnitelmaan. Luvasta valitettiin edelleen korkeimpaan hallinto-oikeuteen, joka antoi päätöksensä 2953 24.11.2008. Vuosi 2010 oli Kainuussa tavanomaista sateisempi ja hieman keskimääräistä viileämpi. Vuoden sadesumma oli 23 % tavanomaista suurempi. Vuositasolla vallitsevat tuulen suunnat olivat etelästä ja kaakosta sekä idästä ja lounaasta. Tyyntä oli edellisvuosia enemmän, keskimäärin 22 % ajasta. Tuulisin kuukausi oli lokakuu. Jormasjärven vedenkorkeus oli vuonna 2010 lähellä vertailujakson 1991 2005 keskiarvoa. Sateisuudesta huolimatta virtaama Jormasjärven luusuassa oli 20 % tavanomaista pienempi, mikä johtui ilmeisesti vuonna 2010 alkaneesta Kolmisopen säännöstelystä. Tarkkailusta vastasi konsulttina pääasiassa Pöyry Finland Oy. Vesinäytteet otettiin ja analysoitiin Nab Labs Oy:n toimesta, ja Nab Labs Oy vastasi myös ilmapäästömittauksista.
3 KÄYTTÖTARKKAILU 2 Käyttötarkkailu toteutettiin tarkkailusuunnitelman mukaisesti kirjaamalla mm. rakennustöiden ja louhinnan eteneminen, käytetyt kemikaalit, polttoaineet ja vesimäärät sekä tuotetut jätteet. Poikkeustilanteiksi luokiteltuja vesipäästöjä oli vuonna 2010 kolme kappaletta. Maaliskuussa havaittiin vuoto kipsisakka-altaalla, ja kaksi muuta lyhytaikaista päästöä tapahtui rakennettavalta sekundäärikasan alueelta voimakkaiden sateiden yhteydessä. Pieniä öljyvahinkoja kaivosalueella tapahtui vuonna 2010 yhteensä 14. Pölyntorjuntaa on tehostettu malmin välivarastossa ja tehostetaan edelleen useissa kohteissa vuoden 2011 alkupuolella. Vuoden 2010 aikana on tullut kaivosalueen ulkopuolelta ilmoituksia pöly-, haju-, melu- ja tärinähaitoista. Käyttötarkkailun tiedot on esitetty osaraportissa II. 4 RAKENTAMISVAIHEEN AIKAINEN TARKKAILU Rakentamisvaiheen tarkkailua tehtiin vuonna 2010 Kuusijoen suunnalla. Huhtikuun loppupuolelle asti tarkkailussa oli kaksi pistettä, Sekundäärikasa SeP2 ja Sekundäärikasa SeP4. Toukokuun alusta lähtien tarkkailu siirtyi pisteelle SeP9. Tarkkailu oli viikoittaista. Kuusijoen kautta Oulujoen vesistöön tuli vesiä sekundäärikasan rakennustyömaalta sekä Kuusilammen kuivatusvesiä. Pisteellä SeP9 kiintoainepitoisuus oli yksittäisiä poikkeuksia lukuun ottamatta raja-arvoa 30 mg/l pienempi. Pisteillä SeP2 kiintoainepitoisuus ylitti raja-arvon vähän veden aikana talvella ja pisteellä SeP4 huhtikuussa. Rakentamisvaiheen aikaisen tarkkailun tulokset on esitetty osaraportissa II. 5 PÄÄSTÖTARKKAILU Prosessivedet ja jälkikäsittely-yksiköt Prosessivesiä johdettiin vuonna 2010 maaliskuun loppupuolelta lokakuun alkupuolelle melko yhtäjaksoisesti jälkikäsittely-yksiköille. Tämän jälkeen vedet varastoitiin kipsisakka-altaan eteläpuolella olevaan altaaseen, koska juoksutuskiintiö (1,3 Mm 3 ) vesistöön oli tullut täyteen. Jälkikäsittely-yksiköille johdettavan prosessin ylijäämäveden ph ja metallipitoisuudet (Ni, Cu ja Zn) olivat yksittäisiä poikkeuksia lukuun ottamatta lupamääräysten mukaiset konsultin kerran viikossa ottamien näytteiden perusteella. Nikkelin osalta yksittäiselle näytteelle annettu rajaarvo (1,0 mg/l) ylittyi poikkeuksellisesti marras-joulukuun vaihteessa kahdessa näytteessä johtuen näytteen erittäin suuresta kiintoainepitoisuudesta. Kipsisakka-altaalta ylivuotovedelle määrätty kiintoaineen tavoitteellinen raja-arvo 10 mg/l laskettuna 30 johtamisvuorokauden virtaamapainotteisena liukuvana keskiarvona ei käytännössä toteutunut. Näyte otetaan suoraan prosessista tulevasta vedestä, mikä osaltaan selittää korkeita pitoisuuksia. Jätevesien jälkikäsittelyyksiköille aiheuttama kuormitus oli vuoden kokonaisvesimäärällä ja jäteveden keskimääräisillä pitoisuuksilla laskettuna arviolta seuraava: nikkeli 309 kg/a, kupari 26 kg/a, sinkki 95 kg/a, mangaani 89 500 kg/a, rauta 68 150 kg/a, sulfaatti 20 400 t/a ja kiintoaine 915 t/a. Kuormitus jakautui kutakuinkin tasan Vuoksen ja Oulujoen vesistöalueiden suuntaan. Prosessin ylijäämävesi oli jonkin verran toksista tai toksista leville ja kaksi näytettä kolmesta myös vesikirpuille. Vesi ei ollut akuutisti toksista valobakteereille. Jälkikäsittely-yksiköiltä vesistöön johdettavan veden kiintoaineen hehkutusjäännös vaihteli huomattavasti. Luvan mukainen raja-arvo 10 mg/l neljännesvuosikeskiarvona laskettuna saavutettiin eteläisellä jälkikäsittely-yksiköllä (Kortelammen eteläpuoli) neljännellä vuosineljänneksellä ja pohjoisella jälkikäsittely-yksiköllä (Kärsälampi lähtevä) kahdella ensimmäisellä vuosineljänneksellä.
Saniteettivedet 16WWE0242 Talvivaaran saniteettijätevedenpuhdistamolta vesistöön kohdistuva kuormitus kasvoi vuonna 2010 edellisvuoteen verrattuna. BOD 7ATU :n suhteen puhdistusteho oli keskimäärin 80 % ja kokonaisfosforin suhteen keskimäärin 70 %, joten laitos ei täyttänyt lupamääräyksen mukaisia puhdistustehovaatimuksia (BOD 7ATU :n 90 % ja fosfori 85 %). Ilmapäästöt POR -kattiloiden savukaasupäästöjen uusintamittauksessa helmikuussa 2010 molemmat kattilat alittivat typen oksidien päästöraja-arvon, kun otetaan huomioon mittaustulosten epävarmuus. Mitatut hiukkaspitoisuudet alittivat myös päästöraja-arvon. Touko-kesäkuun vaihteessa ja kesäkuun lopussa tehdyissä mittauksissa malminkäsittelyn päästökohteiden hiukkaspitoisuudet alittivat päästöraja-arvot lukuun ottamatta seulahalli ja hienomurska 1:n pölynpoiston poistokaasuja. Metallien talteenoton päästökohteiden As, Co, Cu, Ni ja Zn pitoisuuksien yhteenlasketut pitoisuudet alittivat päästöraja-arvon kaikissa kohteissa. Mitatut TRS-pitoisuudet ylittivät rikkivedylle määrätyn raja-arvon lukuun ottamatta linjan 1 nauhasuotimen poistokaasuja. Elokuussa tehdyssä uusintamittauksessa seulahalli ja hienomurska 1:n poistokaasun hiukkaspitoisuus ylitti päästöraja-arvon ja metallien talteenottolaitoksen saostuslinjan 1 ja linjan 1 neutraloinnin TRSpitoisuudet ylittivät rikkivedyn päästöraja-arvon kaikissa mittausjaksoissa. Metallien talteenottolaitoksella syyskuussa tehdyssä uusintamittauksessa mitatut TRS-pitoisuudet alittivat rikkivedyn päästöraja-arvon lukuun ottamatta neutraloinnin poistokaasun TRS-pitoisuutta. Aiemmin tehty oletus, että TRS-komponentit ovat pääasiassa rikkivetyä, osoittautui virheelliseksi myöhempien mittaustulosten perusteella. Poistokaasut sisältävät myös muita rikkiyhdisteitä, jotka näkyvät mitatuissa TRS-pitoisuuksissa. Näin ollen ilmoitettuja TRS-pitoisuuksia ei voida suoraan verrata päästöraja-arvoon, joka on annettu rikkivedylle. Päästötarkkailujen tulokset on esitetty osaraportissa III. 3 6 YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN TARKKAILU 6.1 Pintavedet Talvivaaran kaivoksen tarkkailussa vuosi 2010 oli ns. laaja vuosi, jolloin pintavesien tarkkailuun sisältyivät veden fysikaalis-kemiallisen laadun tarkkailu, kasviplanktontarkkailu, perifytonin piilevästön tarkkailu, pohjaeläintarkkailu, vesikasvillisuuden tarkkailu, kalojen, rapujen ja pohjaeläinten metallipitoisuuksien tarkkailu sekä kalataloustarkkailu. Kasviplanktonin levätuotantopotentiaali määritetään seuraavan kerran vuonna 2013. Pintavesien tarkkailun tulokset on esitetty kokonaisuudessaan vesikasvillisuuden tarkkailua lukuun ottamatta osaraportissa IVa ja vesikasvillisuuden tarkkailun tulokset osaraportissa IVb. 6.1.1 Veden laatu Kuusilammen avolouhoksen ympäristöstä mustaliuskealueelta vedet kulkevat useiden pienten lampien ja purojen kautta Kuusijokeen ja edelleen Kalliojoen kautta Kolmisoppeen. Mustaliuskealueen vesistöt ovat luonnostaan happamia ja metalleja vedessä voi olla runsaasti. Myös sulfaattipitoisuus ja sähkönjohtavuus ovat luonnostaan koholla. Mustaliuskealueen lammissa ja puroissa vesi oli edellisvuosien tapaan hapanta ja alkaliniteetti eli puskurointikyky happamoitumista vastaan oli kulunut loppuun. Kuusilammessa happamuus oli keskimäärin hieman lisääntynyt edellisvuosista. Sähkönjohtavuus ja sulfaattipitoisuudet olivat tyypilliseen tapaan koholla. Alhaisessa ph:ssa humus ja fosfori saostuvat, mikä oli havaittavissa mustaliuskealueen vesistöissä. Kokonaistyppeä lammissa oli edellisvuosia vähemmän. Kesän keskimääräiset a-klorofyllipitoisuudet olivat edellisvuosia pienempiä ja karuille vesille tyypillisiä. Mustaliuskealueen vesissä oli runsaasti metalleja. Nikkelin, sinkin, koboltin ja kuparin keskimääräiset pitoisuudet olivat pääosin edellisvuosien tasoa pienempiä, mutta suu-