Korkeat arseenipitoisuudet - erityispiirre Pirkanmaalla Birgitta Backman Geologian tutkimuskeskus 10.11.2009 1
Luontainen arseeni Suomessa Arseeni luonnon alkuaine, joka esiintyy usein kullan yhteydessä Yleisin mineraali kallioperässä on arseenikiisu Esiintyy pirotteena kivessä tai rakopinnoilla, jolloin nuorempi kuin ympäröivä kivilaji Suomessa voidaan tunnistaa korkeiden arseenipitoisuuksien alueet Paikallisesti arseeniriskin rajaaminen on vaikeampaa Koko maan keskipitoisuuksia: Kallioperä 1-5 mg/kg Maaperä 2-3 mg/kg 2
Mitä arseeniongelmaan liittyen on jo tehty As mg/kg Pirkanmaa Rovaniemi Helsinki Suomessa tehtiin koko maan kattava moreenin geokemiallinen kartoitus 1980- luvun alussa, 40 alkuainetta Malminetsinnässä kiinnitettiin huomiota korkeisiin arseenipitoisuuksiin 1980-luvulla 1994 STM tilasi GTK:lta selvityksen porakaivovesien arseenipitoisuuksista Kuntakohtaisia riskinarviointitöitä kalliopohjaveteen liittyen 1995-> Ramas-hanke Pirkanmaalla 2004-2007 TAATA-hanke Pirkanmaalla 2006-2009 PIMA-asetus 2007 Tapir-tietokanta, maaperän taustapitoisuudet =>Arseenin esiintyminen suuralueellisesti tunnetaan 3
Arseenipitoisuus (mg/kg) Pirkanmaan kallioperässä N: 218 Min: 0.10 Med.: 1.00 Ka: 1.73 Max: 84.0 N: 128 Min: 0.10 Med.: 2.22 Ka: 10.4 Max: 377 N: 257 Min: 0.10 Med.: 1.90 Ka: 4.50 Max: 270 4
Moreenin geokemiallinen koostumus kuvastaa hyvin alueen kallioperän geokemiallista koostumusta. Siirtymä mannerjään kulkusuunnassa (luodekaakko) 50-200 metriä. Moreenin suurin arseenipitoisuus alueella 9280 mg/kg. Pima-asetuksen ohjearvo arseenille asutulle alueelle on 50 mg/kg ja tie- ja teollisuusalueelle 100 mg/kg. 5
Arseenin liukeneminen kallioperästä Arseenimineraalit rapautuvat, liukenevat ja kulkeutuvat erilailla erilaisissa geologisissa ympäristöissä: Sulfidien (esim. arseenikiisu) yhteydessä oleva arseeni liukenevampaa (sulfidit rapautumisherkkiä) Silikaattien (esim. kvartsi) yhteydessä oleva arseeni ei liukene kovin helposti (kvartsi ei ole herkkä rapautumaan) => Arseenin esiintymismuoto pitää selvittää Liukenemisherkkyys ja kulkeutuminen tunnetaan vielä kovin huonosti 6
Kallioperän arseeniriski 1/2 Kiviainestuotanto Riski voidaan välttää, ei valita arseeniriskialuetta (edellyttää kartoitusta) Rakentamiseen liittyvä louhinta (tienrakennus, tunnelit) On vaikeampi valita aluetta Edellyttää arseeniriskin hallintatoimia Murskaustoiminta Muualta tuotavan kiven arseenipitoisuus pitää tuntea Edellyttää arseeniriskin hallintatoimia, jos murskataan As-pitoista kiveä Louhimisen ja murskaamisen yhteydessä tuoreessa kivipinnassa arseeni joutuu veden ja ilman kanssa kosketuksiin. Arseenin kuljettajana toimii pääasiassa vesi. Mitä pienemmäksi kivi murskataan, sitä enemmän syntyy tuoretta reaktiivista pintaa => Arseenin liukeneminen pitää tuntea => Liikkeelle lähteneen arseenin pysäyttäminen (suodatinmateriaali tai rakenne) pitää selvittää => Arseenin stabilointi suodatinmateriaaliin pitää selvittää 7
Kallioperän arseeniriski 2/2 Louhimisen ja murskaamisen aiheuttaman pölyn arseeniriski ja ihmisten mahdollinen altistuminen pölyn kautta on vielä selvittämättä Jopa 10 % kivestä voi murskattaessa muuttua pölyksi Läjitys ja välivarastointi, reaktiot sade- ja sulamisvesien kanssa Pysäyttäminen Seuranta tarpeen Arseenipitoisen louheen ja murskeen käyttö Tienpohjat, rakennuspohjat, piha- ja puistorakenteet Materiaalin sopivuus pohjavesialueilla tai pihoilla Uusi tasapainotila muodostuu, mutta kuinka kauan sen syntyminen kestää Seuranta tarpeen 8
Arseeniriskin hallitsemiseksi tarvitaan toimintamalleja Tampereen alueen kallioperän erityispiirteenä on korkeat arseenipitoisuudet Alueella on meneillään ja suunnitteilla useita maanrakennukseen ja louhintaan liittyviä suuria hankkeita Kestävä yhdyskuntarakentaminen edellyttää kokonaisvaltaista toimintamallia arseeniriskin hallitsemiseksi 9
Arseeni on terveysriski Arseeni on syöpää aiheuttava aine, josta on haittaa ihmisille sekä eliöille. Kalliolouhinnan ja kiviaineksen murskaamisen vaikutusta arseenin käyttäytymiseen on tutkittu toistaiseksi vain vähän Arseeniriski on kuitenkin hallittavissa, selvitettäviä asioita: Riskialueiden kartoitus ja rajaus (tietyt kivilajit tietyt alueet laajassa mittakaavassa tiedetään, aineistoja ja tietoa jo melko paljon) Paikkakohtainen tutkimus tarpeen Tutkittava arseenin esiintymismuotoa, liukoisuutta, kulkeutumista sekä pysäyttämistä ja pysymistä suodatin materiaalissa (stabilointi) Arseeni otettava huomioon maankäytön suunnittelussa Ennakoivat selvitykset tarpeen Arseenin pääsy käsitellystä maa- ja kiviaineksista pohja- ja pintavesiin pitää estää Seurantaa tarvittaessa 10
Kiitos 11