LOPPURAPORTTI. Pohjois-Karjalan kaivosympäristön luonnontuotteiden ja talousvesien raskasmetallit -hanke

LOPPURAPORTTI Pohjois-Karjalan kaivosympäristön luonnontuotteiden ja talousvesien raskasmetallit -hanke Arresto Anu 2015

Tiivistelmä Pohjois-Karjalan kaivosympäristön luonnontuotteiden ja talousvesien raskasmetallit hankkeessa teetettiin kesällä 2015 maaperä- ja vesinäytteitä kahdella alueella: Outokummun vanhassa kaivosympäristössä ja Polvijärven Kylylahdella. Mittausten tarkoituksena oli kartoittaa, onko kaivostoiminta aiheuttanut maaperän tai kaivovesien pilaantumista raskasmetalleilla kyseisillä alueilla. Samalla haluttiin selvittää myös alueen osin luontaisesti kohollaan olevia raskasmetallipitoisuuksia. Pääosa tutkituista kahdestatoista (12) kaivovesinäytteestä täytti talousvedelle asetetut laatuvaatimukset ja suositukset raskasmetallien osalta. Tulos on rohkaiseva, etenkin kun Kylylahden alueella on asukkaiden parissa ollut pelkoja siitä, että kaivos pilaa kaivoja. Hanke tutkitutti vesinäytteet Outokummun Outolammesta ja Vuonoksen entisestä avolouhoksesta. Jätelampena toimineen Outolammen vesi oli erittäin hapanta ja sisälsi suuria määriä metalleja, minkä vuoksi sen vettä ei missään tapauksessa tule käyttää esimerkiksi uimiseen. Vuonoksen veden ainoa isompi ongelma on korkea nikkelipitoisuus, minkä vuoksi sielläkään ei tulisi uida. Vaikka osa maaperämittauksista ylittikin pilaantuneelle maa-ainekselle asetetut ohjearvot, tuloksia voidaan kokonaisuudessaan pitää positiivisina: Tämä selvitys ei tue pelkoa siitä, että kaivosteollisuus olisi pilannut laajoja metsäalueita raskasmetallikuormituksella. Sen sijaan selvitys toi esiin vanhanaikaisen kaivostoiminnan jätteenkäsittelystä johtuvaa paikallista maaperän pilaantumista, jonka laajuutta ja vaikutuksia tulisi selvittää jatkossa lisää. Selvitys toi esiin myös useita muita kysymyksiä, joihin perehtyminen olisi hyödyllistä metallirikkailla seuduilla. Näitä ovat mm. paikallisesti korkeiden raskasmetallipitoisuuksien aiheuttama mahdollinen biokertyvyys eli se, missä määrin jokin metalli maasta rikastuu esimerkiksi sieneen. Tässä maaperän koostumuksella ja kasvi- tai sienilajilla on merkitystä. Jatkoselvitystarvetta on myös muun kuin rauta-kupari-kaivostoiminnan lähialueiden kaivovesissä, mm. vuolukivialueen nikkelin tai Kultalinjan arseenin suhteen. Tässäkin huomionarvoista on se, että ainakin osa kaivoista kärsii kohonneista pitoisuuksista nimenomaan kallioperän luontaisten pitoisuuksien, eikä välttämättä kaivostoiminnan vuoksi. 1

Sisällys Tiivistelmä... 1 1. Johdanto... 3 2. Tutkimusalueet ja näytteenoton määrittely... 4 2.1 Outokumpu... 5 2.2 Kylylahti... 7 2.3 Tainiovaara... 8 2.4 Mätäsvaara... 9 3. Vesinäytetulokset... 10 4. Maaperänäytetulokset... 14 4.1 Kylylahden tulokset... 14 4.2 Outokummun tulokset... 18 5.3 Outokummun puutarhatuotenäytteet... 21 5.4 Lieksan Tainiovaaran ja Mätäsvaaran tulokset... 22 6. Johtopäätökset... 23 7. Lähteet... 25 Kannen kuva: Tainiovaaran kaivosaluetta Lieksassa, Anu Arresto 2

1. Johdanto Metallirikkaassa kallioperässä tavataan usein runsaasti useita eri raskasmetalleja. Metallit kulkeutuvat kalliosta maaperään osana luontaista maannostumista tai veteen liuenneina. Maa- ja kallioperän muokkaus voi kiihdyttää metallien liikkumista. Kaikki seuraavat maarakentamisen ja kaivostoiminnan vaiheet voivat kiihdyttää raskasmetallien liikkumista tai liukoisuutta: - Kasvillisuuden ja pintamaan poistaminen - Sivukiven ja pintamaan varastointi - Kiviaineksen irrottaminen poraamalla ja räjäyttämällä - Pohjaveden pumppaaminen ja johtaminen - Hulevesien käsittely - Louheen murskaus ja seulonta tuotteiksi - Tuotteiden ja yljäämälouheiden varastointi - Kuljetukset ja kuormaukset - Louhitun kohteen rakentaminen ja maisemointi Suinkaan koko maaperän sisältämä raskasmetallitaakka ei tietenkään siirry siinä kasvavaan sieneen tai kasviin. Usein maaperän raskasmetallien biosaatavuus eli se osuus, mikä maaperän pitoisuuksista kertyy eliöön, on vain joitain prosentteja. Tiedetään kuitenkin, että tietyt lajit rikastavat itseensä muita herkemmin joitain raskasmetalleja. Esimerkiksi herkkutatit rikastavat elohopeaa, kadmiumia, sinkkiä, kuparia, seleeniä, arseenia, nikkeliä ja antimonia, keltavahverot kuparia ja kangasrouskut kadmiumia (Eurola et al. 1996, Pelkonen et. al 2006 ja 2008 sekä Makkonen et al. 2013) Kuva 2.1 Naavat ja muut jäkälät viestivät nykyisellään hyvästä ilmanlaadusta vanhan kaivosalueen liepeillä Lieksassa. Kuva Anu Arresto 3

Kaivoveden laatuun paneutuvissa selvityksissä on todettu, että Outokummun seudulla on alueen kallioperästä johtuen kaivovesissä poikkeuksellisen suuria pitoisuuksia mm. kuparia, nikkeliä, kadmiumia, sinkkiä ja kobolttia (Lahermo et al. 2003). Kun tähän lisätään kaivostoiminnan mahdollinen lisävaikutus, raskasmetallien kokonaispitoisuudet ja niiden yhteisvaikutukset alkavat vaikuttaa kiinnostavalta tutkimusongelmalta. Vastaavanlaisia, joskin ehkä maantieteellisesti pienialaisempia selvityskohteita löytyy maakunnasta muitakin. 2. Tutkimusalueet ja näytteenoton määrittely Hankkeessa teetettiin tarjouskilpailussa valitulla ympäristöteknisellä asiantuntijalla maaperätutkimuksia kahdella tutkimusalueella; Outokummun vanhan kaivosalueen liepeillä ja Polvijärven Kylylahdessa. Molemmilla alueilla maaperänäytteitä otettiin lapiokaivuuna kahdelta syvyydeltä: 0 10cm ja toinen näyte 10 20cm syvyydestä. Näytteet analysoitiin kenttäanalysaattorilla. Tutkimussuunnitelmat näytepisteiden sijainteineen määriteltiin omana työnä. Tutkimuspisteiden sijainnit päätettiin valita kartalta hyödyntäen paikallistuntemusta. Selvitystä suorittaneelle konsultille annettiin ohjeeksi, että näyte tulisi ottaa kymmenen metrin säteellä annetusta koordinaattipisteestä, mutta kuitenkin niin, ettei sitä oteta esimerkiksi kohdasta, jonne on selvästi tuotu pintamaata muualta. Piha-alueilla koordinaattien osoittamissa kohdissa saattoi olla myös esteitä, kuten matontamppausteline. Yhtään pistettä ei kuitenkaan tarvinnut siirtää kymmentä metriä kauemmas aiotusta. Viideltä pisteeltä otettiin kahdet näytteet kenttäanalysaattorin luotettavuuden tarkistamiseksi. Lisäksi 5% näytteistä lähetettiin vertailumääritykseen laboratorioon. Näytepisteitä oli Outokummun tutkimusalueella 49 kappaletta ja Polvijärvellä 45 kappaletta. Omana työnä otettiin myös samoilta alueilta kaivovesinäytteitä ja kaksi pintavesinäytettä. Lisäksi hanke on tukenut Mikkelin ammattikorkeakoulun opiskelijoita Nelly Turusta ja Petri Koskelaa heidän tehdessään opinnäytetyötä Lieksan vanhoilta kaivosalueilta Mätäs- ja Tainiovaarasta. Maaperäselvitykseen päätettiin valita juuri Outokumpu ja Kylylahti, koska niistä löytyy sekä yhdistäviä että erottavia tekijöitä. Yhteistä kohteille on niiden samankaltainen malmikoostumus ja maanalainen louhinta. Erottavia tekijöitä ovat mm. se, että Outokummun kaivostoiminta on ainakin tällä hetkellä tauolla ja Kylylahti puolestaan on aktiivinen kaivos sekä se, että Outokumpu sijaitsee käytännössä kaupungin keskustassa ja Kylylahti metsäisellä seudulla (joskin taajaman läheisyydessä). Tärkein erottava tekijä lienee kuitenkin aika: Outokummun kaivoksella toimintatavat erosivat nykyisistä, eikä tietämys kaivosjäteasioista ollut lähellekään tämän päivän tasolla. 4

2.1 Outokumpu Outokummun kaivosalue oli viime vuosituhannen tärkein kaivosteollisuuden keskittymä Suomessa. Alueen kaivoksiin kuuluivat ns. vanha kaivos, Keretti ja Mökkivaara. Nämä kolme yhdistyivät toisiinsa kaivostunneleiden ja rikastushiekka-alueiden kautta. Kaivos toimi vuosina 1910-1989 tuottaen kuparia, sinkkiä, kobolttia ja rikkiä. Louhittua sivukiveä on käytetty kaivostäyttöön. Se koostuu pääosin kvartsiitista, dolomiitista, karsikivistä, musta- ja kiilleliuskeista. Vanhalla kaivoksella kaivostunneleita täytettiin vuosina 1943-1944 rikastushiekalla, jonka rikkipitoisuus oli 15-22 %. Hiekkaan sekoitettiin myös karkeampaa ainesta ja sementtiä. 1950-luvulla kuiluja täytettiin 1-3 % rikkiä sisältäneellä seoksella, jossa oli kaivosjätettä, soraa ja sementtiä. Kaivostäytön lisäksi rikastushiekkaa on sijoitettu maan päälle kolmelle rikastushiekka-alueelle 9,5-11,5Mt. Jätealueen pinta-ala on noin 140ha ja tilavuus noin 4,5miljoonaa m³. (Tornivaara ja Kauppila 2014, s. 28) Maan päälle sijoitetun rikastushiekan on analysoitu sisältävän rikkiä 4 %, kuparia 0,14 %, sinkkiä 0,11 % ja rautaa 6,3 % sekä pieniä pitoisuuksia kultaa, hopeaa ja seleeniä. Geologian tutkimuskeskuksen vuonna 2009 tekemissä kenttämittauksissa saatiin ohessa näkyviä tuloksia hiekan koostumuksesta (taulukko 3.1) Ca Co Mg Mn Ni S Zn Na RHK 25-40cm 403 67 11 200 105 104 5 220 277 69 RHK 1 m 9 540 348 21 000 173 375 25 800 1 380 <50 Al As Cr Cu Fe K Mo Pb RHK 25-40cm 3 790 36 132 1 090 81 000 1 430 5 17 RHK 1m 1 920 13 107 781 38 700 448 4 12 Taulukko 3.1 Keretin rikastushiekan kuningasvesiuuttotuloksia. RHK 25 40cm kuvaa hapettuneen pintakerroksen pitoisuuksia ja RHK 1m lähes muuttumatonta rikastushiekkakerrosta yli metrin syvyydestä. Yksikkönä on mg/kg. (Tornivaara ja Kauppila 2014, s.29) Lähellä pintaa olevassa kerroksessa mineraalien hapettuessa helposti liikkuvat ja liukenevat alkuaineet kulkeutuvat veden mukana eteenpäin. Hapettavissa tai happamissa olosuhteissa rikin, sinkin, koboltin ja nikkelin suhteellinen kulkeutumiskyky on suuri, kun taas alumiinin, kromin ja lyijyn on pieni. Neutraloivien alkuaineiden suhteellinen osuus on vähentynyt pintamaassa, koska ne ovat kuluneet ja saostuneet muodostaen sekundaarisia mineraaleja. Keretin kaivosalueen maaperä on osa harjuun kuuluvaa hiekkamuodostumaa sekä kaivostoiminnan tuottamaa täytemaata. Täytemaan metallipitoisuudet ovat paikoin suuria. Kuparin koboltin, nikkelin ja sinkin pitoisuudet ylittävät maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistamistarpeesta annetun valtioneuvoston asetuksen ylemmät ohjearvot. Lisäksi rikkipitoisuus on koholla myös täytemaassa. Jätealueen alla on hyvin läpäisevä hiekan ja soran kerros. (Tornivaara ja Kauppila 2014, s.29) 5

Jo vanhan kaivoksen aikana on tapahtunut laajaa pohjaveden pilaantumista, joka oli pahimmillaan 1950-luvun alussa. Kaivoksen jätevesien käsittely aloitettiin vuonna 1964, jolloin vettä alettiin kalkita. Maanpinnan muokkauksen kaivoksen sulkemisen jälkeen todettiin vaikuttaneen heikentävästi pohjaveden laatuun. Tämän jälkeen haitta-aine-pitoisuudet ovat toki laskeneet. (Tornivaara ja Kauppila 2014, s.30-31) Jätealueen metsän aluskasvillisuus oli paikoin kokonaan kuollutta kaivoksen sulkiessa. Lähialueiden pitkäaikaisena riesana oli pölyäminen. Se loppui vuonna 1991, kun Jyrin - Lietukan rikastushiekka-alue muotoiltiin reunoihin päin viettäväksi ja peitettiin 20cm paksulla sorakerroksella, jonka päälle puolestaan levitettiin 10cm turve-hiekkasekoitusta. Osa jätealueesta on nurmetettu golfkentäksi. (Tornivaara ja Kauppila 2014, s.30-31) Jätealueilla tapahtuva sulfidikiisun hapettuminen aiheuttaa Outokummussa vieläkin happamia valuvesiä. Veden matala ph kiihdyttää edelleen rikastushiekan rapautumista ja nostaa vesien haitta-ainepitoisuuksia. Läntisten rikastushiekka-altaiden suotovedet ja vanhan kaivoksen purkuvedet kerätään ja johdetaan ojia pitkin kosteikkopuhdistamoon, joka käsittää noin 3 000m² maa-alan. Kosteikolle on tuotu kalkkikiveä ja turvetta ph:n nostamiseksi ja metallien sitomisen tehostamiseksi. Kosteikolle on rakennettu patoja veden viipymän kasvattamiseksi. Kosteikkopuhdistamoon tulee vesiä myös kaatopaikalta. Kaatopaikalta tulevista vesistä on mitattu runsaita ravinnepitoisuuksia, happea kuluttavia aineksia, nikkeliä, kuparia, sinkkiä, rautaa, mangaania ja kloridia. Keretin vanhan malmin päällä on arvioitu olevan edelleen hyödyntämiskelpoista malmikiveä. Alueelle on suunniteltu uutta kaivostoimintaa 1980-luvulta asti. Nykyisin nämä Hautalammen kuparinikkeli-kobolttimalmin esiintymän oikeudet omistaa Altona Mining Ltd Vulcan Hautalampi Oyn kautta, mutta yhtiö on antanut Bolidenille option esiintymän hyödyntämiseen tai lunastukseen (Tornivaara ja Kauppila 2014, s. 26). Voimassaolevaan Hautalammen kaivospiiriin kuuluu malmin ja edellisen kaivoksen aikana valmiiksi louhitutun vinotunnelialueen lisäksi Mökkivaaran alue, Outolammen ja Hautalammen rikastushiekka-alue, Keretin niemi ja kaistale näiden alueiden etelä- ja kaakkoispuolelta. Vanhat rikastushiekka-alueet otettiin kaivosalueeseen, koska ne saatetaan käsitellä uudelleen. Mökkivaara sisällytettiin alueeseen moreenivarojensa takia. Tätä maa-ainesta voidaan käyttää maarakennustöiden rakennusmateriaaliksi. Keretin niemeä suunnitellaan keskeisten toimintojen sijoituspaikaksi ja etelä- kaakkoispuolen kaistaletta mahdollisen louhosten hiekkatäytön materiaalin ottopaikaksi. Kaivospiiri on voimassa vuoteen 2024, jona aikana on joko käynnistettävä kaivoksen avaamiseen tähtäävät työt tai anottava lisäaikaa. (Tukes 2014, s.6) Laatiessamme tutkimussuunnitelmaa Outokummun tutkimusalueelle, kohtasimme yllättäviä haasteita. Vulcan Hautalampi kielsi maaperämittaukset maillaan, joten virkistysalueena nykyisin toimivan maaston tilaa ei saatu kaikkialta selvitettyä. Myös rikastushiekkapiste oli etsittävä muualta. Luvan maaperätutkimuksilta epäsi myös UPM Kymmene, joka omistaa lähinnä alueen pohjoisosissa laajan metsätilan. Kumpikaan toimija ei perustellut kielteistä kantaansa. UPM Kymmenen ja 6

Vulcan Hautalampi Oy:n tiluksille alkujaan määritellyt pisteet korvattiin muiden maanomistajien kiinteistöille sijoitetuilla. 2.2 Kylylahti Polvijärven Kylylahdessa sijaitseva maanalainen kaivos tuottaa kupari-kulta-rikastetta sekä yhteisrikastetta, joka sisältää kobolttia, nikkeliä, sinkkiä sekä pyriittiä (Suomen IP-Teknikka 2006, s.13). Kaivoksen avasi Kylylahti Copper Oy, joka on australialaisen Vulcan Resources Ltd:n tytäryhtiö, mutta kaivos siirtyi kesällä 2014 ruotsalaisen Boliden Ab:n omistukseen. Kaivoksen rakennusvaihe saatiin pääosin päätökseen vuoden 2011 lopulla. Vuonna 2012 rakennettiin valmiiksi vinotunneli, raitisilmanousut ja poistoilmajärjestelmä. Tämän hetkisten tietojen mukaan kaivos olisi sulkemassa vuonna 2022. ( Boliden 2015, s. 20) Kylylahden kaivospiirin pinta-ala on noin 113ha ja se sijaitsee Polvijärven kunnan taajaman länsipuolella, noin 2km päässä. Maanalainen louhinta sijoittuu noin 300-800 metrin syvyyteen maan pinnasta. Välittömästi Kylylahden kaivospiirin pohjoispuolella sijaitsee Vasarakankaan kaivospiiri, jolla on louhittu talkkia kahdessa avolouhoksessa 1977-1982.. (Suomen IP-Tekniikka 2006, s. 15) Louhittua malmia ei murskata tai jauheta Kylylahdessa, vaan nämä tehdään Luikonlahden rikastamolla Kaavilla. Malmin välivarastointialueella ylisuuria malmikiviä rikotetaan tarvittaessa kaivinkoneporalla ennen lastausta kuorma-autokuljetukseen. Sivukivet ovat pääasiassa kiilleliuskeita ja serpentiniittejä. Sivukiveä syntyy kaivoksen toimintaaikana noin 350 000 tonnia, josta suurin osa sijoitetaan louhinnan edetessä tyhjien louhosten täyttöön. Louhinnan alkuvaiheessa maan pinnalle siirrettävä sivukivi käytetään soveltuvin osin maanrakennukseen kaivoksella ja sulfidinen rae louheena vedenalaisissa patorakenteissa. (Suomen IP- Tekniikka 2006, s. 30) Mahdollisesti happoa muodostava sivukivi (PAF-kivi) varastoidaan alueella, jonka pohjarakenteet on tehty vettä huonosti läpäiseviksi bentoniittimaton ja moreenikerroksen avulla. Happoa muodostamaton (NAF-kivi) varastoidaan omalle alueelleen malmin ja PAF-kiven viereen. Alue on tasatun moreenipohjan päällä. Alueelle joutui vinotunnelin rakennustöiden yhteydessä myös happoa tuottavaa materiaalia. Kaivoksen ilmoituksen mukaan NAF-kivi on kokonaisuudessaan sijoitettu kaivostäyttöön tämän vuoden kuluessa, minkä toivotaan minimoivan ympäristövaikutukset. (Boliden 2015, s. 22) Kaivosalueella kerätään vedet huoltoalueilta sekä malmi- ja sivukiven varastoalueilta. Suurin osa vesistä, noin 75 %, on kuivanapitovesiä. Kerättävät vedet johdetaan ensin altaaseen 1, jossa on esiselkeytys- ja selkeytyslohkot. Kuivanapitovesissä on runsaasti kiintoainesta, joka poistuu suureksi osaksi tässä vaiheessa. Jälkimmäisen kahden altaan yhteydessä on mahdollista annostella kalkkia veteen. (Boliden 2015, s. 23) 7

Kylylahden moreenin luonnehtima maaperä sisältää luonnostaan paikoitellen tavallista enemmän rautaa, rikkiä, kuparia, kromia, nikkeliä ja sinkkiä. Kohonnet pitoisuudet johtuvat malmiesiintymästä ja muista sulfidipitoisista kivistä, kuten mustaliuskeesta. Maaperän pitoisuudet kasvavat lähestyttäessä malmiesiintymää. Myös alueen turvekerroksissa on luontaisesti paikoitellen keskimääräistä suurempia raskasmetallipitoisuuksia. Alimmissa turvekerroksissa on pääsääntöisesti korkeita rikki- ja rautapitoisuuksia. Alueen maaperä vastaa kuitenkin kemialliselta laadultaan valtaosin Pohjois-Karjalan alueen keskimääräistä tasoa. (Suomen IP-Tekniikka 2006, s.43) Ennen kaivoksen avaamista kaivoksen lähialueilla teetettiin kaivosyhtiön toimesta maaperän raskasmetallitutkimuksia kolmestakymmenestäkolmesta (33) pisteestä. Näytteet otettiin sekä pintahumuksesta että alapuolisen mineraalimaan pinnasta. Muutama tutkimuspiste osui soistuneille alueille. Siellä ei ollut mahdollista saada lapiolla tehtyä kuoppaa, joka olisi ulottunut mineraalimaahan asti. Metallit määritettiin näytteistä kuningasvesiuuton jälkeen ICP-AES-menetelmällä (Karjalainen ja Kolehmainen 2008b, s. 4). Tutkimuksessa ei havaittu selkeitä alueellisia eroja tutkittujen aineiden pitoisuuksien välillä. Pintahumuksesta mitattiin keskimäärin korkeampia rikin ja sulfaatin pitoisuuksia, kun taas metallipitoisuudet olivat keskimäärin korkeammat mineraalikerroksen pinnassa. Raskasmetallien kynnysarvojen ylityksiä todettiin kuudessa näytteessä. Yksi näyte ylitti myös nikkelin alemman ohjearvon, kolme näytettä vanadiinin alemman ohjearvon ja yksi arseeninäyte jopa ylemmän ohjearvon. (Karjalainen ja Kolehmainen 2008, s.6) Pohjois-Karjalan Ympäristöterveyden tämänvuotisessa hankkeessa käytettiin osin samoja mittauspisteitä kuin vuoden 2008 selvityksessä oli käytetty. Ne tutkimuspisteet, joilta ei aiemmin saatu näytettä mineraalimaasta, jätettiin pois. Muutama tutkimuspiste oli myöskin kadonnut kaivoksen rakentamisen yhteydessä eli jäänyt eri rakenteiden alle. Tämänvuotiseen selvitykseen määriteltiin myös uusia tutkimuspisteitä ottaen huomioon mm. vallitsevat tuulet ja kaivoksen ilmanvaihtoaukkojen sijainti. 2.3 Tainiovaara Louhos sijaitsee noin 6km Lieksan keskustasta pohjoiseen. Kaivos oli toiminnassa ainoastaan vuonna 1989, jolloin Outokumpu Oy louhi sieltä nikkeliä ja kuparia avolouhoksesta. (Halkoaho ja Torppa 2011, s.4) Tainiovaarassa on nähtävissä kaivostoiminnan sivukiveä lammeksi muotoutuneen louhoksen vieressä. Louhoksen vierestä on otettu myös useamman eri maa-ainesluvan perusteella maa-aineksia. Viimeisin lupa umpeutui vuonna 2001. Maa-ainesten oton jälkeenkään alueella ei ole tehty maisemointia. Tästä syystä alueella on sekä kaivostoiminnan että maa-ainesten oton jälkeensä jättämää kiveä paljaaltaan. 8

Kuva 3.1 Kivikkoa Tainiovaaran kaivoksella, kuva Anu Arresto 2.4 Mätäsvaara Lieksan Mätäsvaaran kaivos toimi seuraavina vuosina: 1903, 1910-1919, 1920-1922, 1932-1933 ja 1939 1947. Kaivos tuotti molybdeenia. Rikastushiekkaa syntyi 1Mt, mutta sivukiveä ei syntynyt. Entinen avolouhos on täyttynyt vedellä ja se on sukeltajien suosiossa kirkkaan vedenlaatunsa ja kiinnostavien tunneliensa vuoksi. Alueella on yksi pysyvä jätealue. Kaivoksen jätehiekka-alueella oli vielä 1990-luvulla valvomaton kyläkaatopaikka, minkä vuoksi maastosta löytyy erilaista rojua. Alueella on edelleen Pielisen Erä ry:n ampumarata, joka tosin on hyvin vähän käytössä. Rikastushiekka-aluetta käytetään parkkipaikkana silloin, kun kaivoksella järjestetään mm. konsertteja. Osa hiekasta on muodostanut dyynejä, joilla pesii törmäpääskyjä. Alueelta on ainakin aiemmin otettu hiekkaa sekä luvalla että luvatta. Mikkelin ammattikorkeakoulun opiskelijat Nelly Turunen ja Petri Koskela tekivät loppuvuodesta opinnäytetyön, jossa he tutkivat sekä Mätäsvaaran että Tainiovaaran kaivosympäristöjen tilaa sekä maaperämittausten että sieni-, marja- ja sammalnäytteiden avulla. 9

Kuva 3.2 Mätäsvaaran kaivoksen rikastushiekkadyyni, kuva Koskela ja Turunen (2015). 3. Vesinäytetulokset Hankkeessa tutkitutettiin pieni määrä talousvesinäytteitä. Näytteillä pyrittiin saamaan selville mahdollista laajempaa kaivovesien tutkimustarvetta ennen kaikkea Kylylahden alueella. Kaivoksen rakentamisen ja toiminnan alkuvuosien aikana alueen asukkailta on tullut viranomaisille yhteydenottoja, joissa on epäilty kaivojen vedenlaadun heikentyneen kaivostoiminnan vuoksi. Kaivostoimijalla on ollut velvoitetarkkailussa kaivoja alueelta, mutta niistä ei ollut aiemmin tutkittu yhtä laajasti raskasmetalleja kuin nyt toteutetuissa analyyseissä. Sekä Outokummun että Kylylahden vesinäytteistä tutkitutettiin Ramboll Oy:n laboratoriossa seuraavat parametrit: alumiini, antimoni, arseeni, elohopea, hopea, kadmium, koboltti, kromi, kupari, lyijy, mangaani, molybdeeni, nikkeli, rauta, seleeni, sinkki, tallium, tina, uraani ja vanadiini. Oheisissa tulosten tarkasteluissa ne alkuaineet, joiden pitoisuudet olivat kaikissa näytteissä alle määritysrajan, on jätetty ulkopuolelle. Polvijärven kahdeksasta kaivovesinäytteestä kaikki muut paitsi yksi täyttivät talousveden laadulle asetetut laatuvaatimukset ja suositukset. Yhden kaivon rautapitoisuus ylitti talousvedelle annetun suosituksen. Samassa kaivossa oli myös muita huomattavasti enemmän sinkkiä, jolle ei ole määriteltyä suurinta suositeltua pitoisuutta. Lahermon ym. 2003 aineistossa raudan mediaanipitoisuus rengaskaivoissa oli <30µg/l, mutta keskiarvo oli kymmenkertainen (s. 43). Talousvedelle annettu laatusuositus on 200µg/l, mikä tuossa yhdessä näytteessä ylittyi. Rauta aiheuttaa kaivovedessä lähinnä teknisiä, esteettisiä ja makuhaittoja. Lahermon et al. tutkimuksessa Rengaskaivojen veden sinkkipitoisuuksien mediaani- ja keskiarvot olivat 10,4 ja 44,2µg/l. Yleensä valtaosa sinkistä on talousvesissä peräisin vedenpumppauslaitteista, mutta nimenomaan Outokumpujakson alueella rengaskaivoissa on havaittu melko yhtenäinen 10

kohonneiden sinkkipitoisuuksien vyöhyke, jolle löytyy selitys alueen geologiasta. (Lahermo et al. 2003, s. 68) Kohde Al As Cd Cu Pb Mn Mo Ni Fe Zn U V P1 30 <1 <0,03 12 <0,5 1,5 <1 <1 27 <5 <0,1 1,9 P2 22 <1 0,083 27 0,67 1,3 <1 8,6 10 24 <0,1 <1 P3 27 2 0,057 11 0,7 1,5 <1 6,1 49 57 <0,1 <1 P4 <10 <1 <0,03 34 1,6 6,7 <1 2,2 280 150 <0,1 <1 P5 32 <1 <0,03 9,4 <0,5 4,4 <1 1,5 27 5,8 <0,1 <1 P6 <10 <1 <0,03 <1 <0,5 7,1 2,8 <1 50 <5 <0,1 <1 P7 67 <1 <0,03 19 <0,5 1,8 <1 1,9 54 18 <0,1 <1 P8 57 <1 0,036 3,7 <0,5 2,3 <1 <1 22 15 0,17 <1 vaatimus 10 5 2000 10 20 suositus 200 50 200 Taulukko 4.1 Polvijärven Kylylahdelta otettujen kaivovesinäytteiden tulokset. Yksikkö on µg/l. Vaatimus tarkoittaa talousvedelle säädettyä laatuvaatimusta, joka ei saa ylittyä juomavedessä. Suositus puolestaan tarkoittaa talousvedelle säädettyä laatusuositusta. Kohde P8 on porakaivo, muut ovat rengaskaivoja. Näytteet 1, 2, 5, 7 ja 8 otettiin sangolla suoraan kaivosta, näytteet 3, 4 ja 6 pumpun avulla. Outokummun alueelta otettiin vain neljä kaivovesinäytettä, joista kolme sijaitsi lähinnä Vuonoksen suljetun kaivoksen ja toiminnassa olevan rikastamon vaikutusalueella. Niistä ei löytynyt mitään maininnan arvoista. Neljännen kaivonäytteen ottopaikka sijaitsi lähempänä Outokummun vanhaa kaivosaluetta. Tuossa näytteessä oli talousvedelle säädetyn laatuvaatimuksen ylittävä määrä nikkeliä, 84µg/l. Laatuvaatimuksen raja on 20µg/l. Lahermon et al. tutkimuksessa rengaskaivojen nikkelin mediaanipitoisuudet olivat 0,84µg/l ja keskiarvopitoisuudet3,3,µg/l. Vaikka kaivoveden nikkeli monesti on vesikalusteiden aiheuttamaa kontaminaatiota, nimenomaan Outokummun seudun sulfidimalmivyöhykkeiden mineralisaatiot vaikuttavat myös pohjavesiin. (Lahermo et al. 2003, s.28) Tämän lisäksi kaivostoiminta on todistetusti pilannut alueen pohjavesiä. Ottopaikka Al Cd Cu Mn Ni Fe Zn U O5 29 0,13 1,1 4,6 5,1 45 22 <0,1 O6 <10 0,046 <1 <1 2 14 <5 <0,1 O7 <10 0,031 8,4 3,8 2,2 59 15 <0,1 O8 <10 0,3 1,2 <1 84 11 1 0,35 vaatimus 5 2000 20 suositus 200 50 200 Taulukko 4.2 Outokummun kaivovesinäytteiden tulokset. Yksikkönä on µg/l. Vaatimus tarkoittaa talousvedelle säädettyä laatuvaatimusta, joka ei saa ylittyä juomavedessä. Suositus puolestaan tarkoittaa talousvedelle säädettyä laatusuositusta. 11

Outokummusta otettiin kahdesta paikasta myös pintavesinäytteitä. Sekä keskustan kaivosten jätelampena toimineesta Outolammesta että Vuonoksen entisestä avolouhoksesta otettiin kaksi vesinäytettä. Näytteenotolla haluttiin selvittää mahdollinen terveysriski, minkä noissa vesissä uiminen voisi aiheuttaa. Outolammen vesi sisälsi odotusten mukaisesti erittäin suuria pitoisuuksia mm. alumiinia, kuparia, nikkeliä, rautaa ja sinkkiä. Veden ph oli lisäksi hyvin alhainen, 2,4. Noin hapan vesi lisää useiden metallien liukoisuutta. Kuva 4.1 Näkymä Outolammelle Keretin tornin suuntaan. Kuva Timo Paakkunainen Kuva 4.2 Outolammen vesi on väriltään punaista. Kuva Timo Paakkunainen. Vuonoksen avolouhoksesta mitattiin huomattavasti maltillisempia raskasmetallipitoisuuksia, mikä sekin on odotettu tulos. Oikeastaan vain rauta- ja nikkelipitoisuudet ovat huomattavasti koholla. Vesi oli lisäksi lievästi emäksistä, ph 7,1, mikä vähentää monien metallien liukoisuutta veteen. 12

Kuva 4.3 Vesinäytteen ottoa Vuonoksen entisestä avolouhoksesta, ajorampin kohdalta. Kuva Timo Paakkunainen Taulukossa 4.3 on verrattu Outolammen ja Vuonoksen tuloksia ensin vähä- ja runsashumuksisten luonnonjärvien keskimääräisiin pitoisuuksiin, vaikkeivat tutkitut luonnonvesistöjä olekaan - ainakaan nykymuodossaan. Tämän jälkeen tuloksia verrattiin Lieksassa sijaitsevan Ison Hietajärven mittausten keskimääräisiin pitoisuuksiin. Isosta Hietajärvestä on tavanomaisia järviä laajemmin olemassa raskasmetallitietoja. Lopuksi vertailuun otettiin vielä kaivosteollisuuden pitkään kuormittama Outokummun Sysmäjärvi. Kaikissa vertailuissa Outolammen tulokset ovat täysin omaa suuruusluokkaansa ja sen vettä voidaan pitää erittäin pahoin pilaantuneena. Vuonoksen tulokset olisivat ilman korkeaa nikkelipitoisuutta melko hyviä. 13

Al Cd Co Cr Cu Pb Mn Ni Fe Zn U V Ol 1 8600 3,8 860 55 1600 1,4 1300 660 190 000 3800 3,2 2,3 Ol 2 8500 3,8 870 54 1600 1,4 1300 660 190 000 3800 3,2 2,2 V 1 <10 <0,03 <0,5 <1 1,2 <0,5 5,2 120 190 57 0,48 <1 V 2 <10 <0,03 <0,5 <1 <1 <0,5 4,6 120 190 48 0,47 <1 VH 0,015 0,08 0,53 RH 0,015 0,66 0,95 HJ 0,04 0,28 0,47 0,29 0,2 121,55 1,32 SJ 0,05 0,46 9,48 0,24 53,5 6 2621,06 89,8 6 Taulukko 4.3 Outokummun pintavesinäytteiden metallipitoisuudet ja niiden vertailu eräisiin luonnonvesiin. Yksikkönä on µ/l. Lyhenteet: Ol 1= Outolampi, piste numero 1. Ol 2= Outolampi, piste numero 2. V 1= Vuonoksen avolouhos, piste 1 ajorampin kohdalta, V 2= toinen mittauspiste Vuonoksesta, 300m edellisestä. VH= vähähumuksiset järvet, Syken tiedot, RH= runsashumuksiset järvet, Syken tiedot, HJ= Iso Hietajärvi Lieksa, SJ= Sysmäjärvi Outokumpu. Elohopean vertailuarvot ovat mediaaneja SYKE:n kalaseurantajärvistä. Kadmiumin, lyijyn ja nikkelin vertailuarvot ovat suomalaisten järvien keskimääräisiä taustapitoisuuksia. Elohopean, kadmiumin, lyijyn ja nikkelin tausta-arvojen lähteenä Verta et al. 2010. Ison Hietajärven ja Sysmäjärven tiedot on poimittu ympäristöhallinnon tietokanta Hertasta ja luvut ovat ympäristöhallinnon mittausten keskiarvoja. 4. Maaperänäytetulokset Maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnin pohjana käytetään Valtioneuvoston asetusta 214/2007 eli ns. PIMA-asetusta. Asetuksen mukaan yhdenkin haitta-aineen ylittäessä säädökseen kirjatun kynnysarvon, on maaperän pilaantuneisuus arvioitava. Kynnysarvon katsotaan olevan taso, jonka alittuessa pitoisuudella ei ole ekologisia tai terveydellisiä haittavaikutuksia. Sama asetus määrittelee ohjearvot, joiden ylittyessä haitta-aineiden vaikutuksia ympäristöön ja terveyteen tulee tarkastella kohteittain. Teollisuusympäristöissä sovelletaan ylempiä ohjearvoja, asuin- ja virkistysalueilla alempia. Outokummun tutkimusalueen osalta tilanne on sikäli mielenkiintoinen, että osa metsäisestä alueesta taajaman tuntumassa on virkistyskäytössä, mutta käyttöhistoriansa perusteella teollisuusaluetta. 4.1 Kylylahden tulokset Kylylahden kaivoksen ympäristöön määriteltiin neljäkymmentäviisi (45) maaperänäytteiden ottopistettä, joista otettiin näyte kahdesta syvyydestä: 0 10 cm ja 11 20cm syvyydestä. Yhteensä näytteitä otettiin Kylylahdelta siis 90 kappaletta. Ylemmän ohjearvotason ylittäviä pitoisuuksia oli Polvijärven tutkimusalueella viidessä näytteessä ja alemman ohjearvotason ylittäviä kymmenessä. Näytepisteitä, joilla ylemmät ohjearvot ylittyivät, oli kolme ja alemmat ohjearvot ylittyivät kuudella näytepisteellä neljästäkymmenestäviidestä (45). Kuvasta 5.1 käyvät ilmi Polvijärven näytepisteiden sijainnit ja ne pisteet, joilla ilmeni ohjearvojen ylityksiä. 14

Taulukko 5.1 listaa puolestaan Polvijärven alueella sijaitsevien, PIMA-asetuksen ohjearvoja ylittäneiden pisteiden tarkat tulokset ongelmaksi osoittautuneiden metallien osalta sekä kuvaa karkeasti pisteiden ympäristön maankäyttöä. Mikäli samoilta pisteiltä on vertailutulos ennen kaivoksen rakentamista tehdystä tutkimuksesta, se on merkitty taulukkoon näkyviin. Vuoden 2008 tutkimuksessa näytteet tosin otettiin eri syvyyksiltä kuin tänä vuonna, vuonna 2008 pääosin 0 15cm ja 15 25cm, mutta osa näytteistä myös eri syvyyksiltä ja tuloksissa on ilmeisesti yksiköissä merkintävirheitä (cm/m). Vuonna 2015 näytteet otettiin säännönmukaisesti 0 10cm ja 10 20cm syvyyksiltä. Vuoden 2008 näytteet analysoitiin lisäksi laboratoriossa eikä kenttäanalysaattorilla. Jonkinlaista aavistusta ne voivat kuitenkin antaa kaivoksen lähellä sijaitsevien pisteiden kadmiumpitoisuuksien kasvun suhteen. Vuoden 2008 ja 2015 tulosten tilastollisessa vertailussa päädyttiin siihen, että keskenään verrattiin vain maanpinnasta otettujen näytteiden raskasmetallien keskiarvoja. Vaikka tutkimustuloksia ei välttämättä voi täysin rinnastaa toisiinsa aiemman selvityksen epäselvyyksistä johtuen, tilastollisen tarkastelun perusteella muutos kromi- ja kupariarvoissa on tilastollisesti merkitsevä. T-testin perusteella kromipitoisuuksien keskiarvon muutos vuodesta 2008 on kasvanut tilastollisesti merkitsevästi (p-arvo 0,007), kun taas kuparipitoisuuksien keskiarvo on laskenut tilastollisesti merkitsevästi (p-arvo 0,435). Lyijyn, vanadiinin ja sinkin osalta keskiarvoerot eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Kromipitoisuuksien kasvulle tuskin tarvitsee etsiä muita syitä kuin kaivostoiminnan aiheuttama kuormitus. Kuparipitoisuuden lasku sen sijaan vaikuttaa erikoiselta tulokselta. Liekö kysymys eri mittausmenetelmistä johtuvasta erosta? Piste Kuvaus Syvyys cm Cd mg/kg Cr mg/kg Ni mg/kg Zn mg/kg Aiempi mg/kg 13 kaivosalue 0 10 12 Cd <0,5 10 20 16 Cd <0,5 15 kaivosalue 0 10 14 Cd 0,51 16 metsänreuna 10 20 18 26 metsää 0 10 16 Cd <0,5 37 vanha kaivosvaikutus? 0-10 13 382 195 10 20 361 216 39 kaivosvaikutus 0 10 106? 10 20 170 40 vanha kaivosvaikutus 0 10 116? 10 20 102 42 vanha kaivosvaikutus 0 10 448 221 10 20 336 43 vanha kaivosvaikutus 10-20 285 alempi ohjearvo 10 200 100 250 ylempi ohjearvo 20 300 150 400 Taulukko 5.1 Pima-asetuksen alempia ohjearvoja (vihreä) ja ylempiä ohjearvoja (punainen) ylittäneet näytepisteet Polvijärven Kylylahdessa. Sarakkeeseen aiempi on merkitty ennen kaivoksen perustamista otettujen näytteiden 15

tulokset kadmiumin osalta, mikäli niitä on ollut. On kuitenkin huomattava, että vuoden 2008 tutkimuksessa näytteet otettiin syvyyksiltä 0 15cm ja 15-25cm. (Korhonen 2015, s. 7 ja Karjalainen & Kolehmainen 2008) Vuosi 2008 Vuosi 2015 Piste Syvyys Cr Cu Piste Syvyys Cr Cu 1 0-15 3,2 22,7 1 0-10 48 < 1 15-25 14,9 6,03 1 10-20 48 22 2 0-15 15,9 8,25 2 0-10 85 11 2 15-25 40,5 9,92 2 10-20 24 7 3 0-5 28,1 19,9 3 0-10 87 12 3 15-25 37,7 42,9 3 10-20 25 8 5 0-15 4,69 27,7 5 0-10 34 < 5 15-25 26,8 6,54 5 10-20 16 8 12 0-15 2,31 21,5 12 0-10 49 48 12 15-25 41,9 12,1 12 10-20 27 17 13 0-10 16,9 13,8 13 0-10 < < 13 10-20 45,2 17,6 13 10-20 < < 18 0-15 25 15,2 18 0-10 18 < 18 15-25 38 11,9 18 10-20 25 < 19 0-15 6,57 36 19 0-10 12 12 19 45-55 22,7 12,8 19 10-20 58 < 23 0-5 3,87 14,9 23 0-10 12 12 23 0-5 27,5 17,7 23 10-20 < < 32 0-15 18,1 10,2 32 0-10 18 < 32 15-25 12,2 3 32 10-20 22 < 33 0-15 17,1 11,1 33 0-10 55 101 33 20-30 21,4 5,96 33 10-20 69 28 Taulukko 5.2 Polvijärven Kylylahden kaivosalueen ympäristöstä otettujen maaperänäytteiden kromi- ja kuparipitoisuuksien vertailu. Yksikkönä on mg/kg. Merkki < tarkoittaa, että pitoisuus on alle määritysrajan. 16

Kuva 5.1 Polvijärven Kylylahden maaperätutkimusalue, näytepisteiden sijainnit ja PIMA-asetuksen ohjearvot ylittäneet tulokset. Vihreällä ympyröidyillä näytepisteillä yhden tai useamman raskasmetallin alempi ohjearvo ylittyi. Punaisella ympyröidyillä pisteillä yhden tai useamman raskasmetallin ylempi ohjearvo ylittyi. (Korhonen 2015, s.9) 17

Konsultti lähetti Polvijärven tutkimusalueelta neljä näytettä laboratorioon vertailevaa analyysiä varten ja otti pyynnöstä myös kahdelta tutkimuspisteeltä kahdet erilliset näytteet. Näiden tulosten erot toisiinsa nähden olivat pienet. Polvijärven tutkimusalueen tulokset voisi kiteyttää seuraavasti: Tuloksissa ei tullut esiin laajaalaista maaperän pilaantumista raskasmetalleilla. Kadmiumin alemmat ohjearvot ylittyivät aivan kaivoksen lähellä (jossa voitaisiin soveltaa ylempää ohjearvoa pilaantumisen arvioinnissa). Tämän lisäksi alueen koilliskulmassa viidellä näytepisteellä kromin, nikkelin ja sinkin ohjearvoissa oli ylityksiä. Kohonneiden pitoisuuksien taustalla saattaa olla jo suljetun Vasarakankaan kaivoksen vaikutus. Tällä metsäisellä alueella olisi ehdottomasti tarpeen selvittää luonnontuotteiden raskasmetallipitoisuuksia. Ainoa Kylylahden alueen tutkimuspiste, jonka kohonneeseen kadmiumpitoisuuteen ei suoraan löydy tuloksista vastausta, on piste numero 16 Jyrinmäen suunnassa. Syytä olisi kiinnostavaa selvittää maastossa lisää. 4.2 Outokummun tulokset Outokummun tutkimusalueella alemman ohjearvotason ylittäviä arvoja oli yhdeksässä näytteessä ja ylemmän ohjearvon ylittäviä arvoja oli kolmessakymmenessä (30). Tutkimuspisteitä, joilla alempi ohjearvo ylittyi yhden tai useamman aineen osalta, oli neljä. Myös ylempiä ohjearvoja ylittäneitä tutkimuspisteitä oli kaksikymmentäyksi (21). Yhteensä tutkimuspisteitä oli 49kpl. Kartta tutkimuspisteistä ja PIMA-asetuksen ylittäneistä pisteistä on kuva 5.2. Taulukosta 5.2 puolestaan ilmenevät PIMA-asetuksen ohjearvoja ylittäneiden pisteiden tarkat tulokset ongelmaksi osoittautuneiden metallien osalta sekä pisteiden ympäristön maankäyttö pääpiirteissään. 18

Kuva 5.2 Outokummun tutkimusalueen tutkimuspisteet ja PIMA-asetuksen ylittävät arvo. Vihreällä ympyröityjen pisteiden yhden tai useamman aineen pitoisuus ylittää alemman ohjearvon ja punaisella ympyröityjen ylemmän ohjearvon. (Korhonen 2015, s. 9) 19

Piste Cm Kuvaus As Cd Cr Cu Ni Zn 2 0-10 piha-alue 251 5 0-10 autio tila 13 166 8 0 10 piha-alue 161 10 20 316 1197 9 0 10 rakentamaton tontti 625 230 301 10 20 51 674 296 306 12 0 10 piha-alue 473 10 20 527 14 10 20 piha-alue 187 16 10 20 piha-alue 156 18 0 10 piha-alue, lähellä entistä 539 194 10-20 teollisuusaluetta 645 162 19 0 10 metsää läh.päiväkotia 722 232 entinen teollisuusalue 25 0 10 joutomaa, rikastushiekkaa, 315 10 20 entinen teollisuus- 290 alue 28 0 10 metsää, entinen teollisuusalue 253 10 20 189 31 0 10 metsää, entinen teollisuusalue 250 32 10 20 piha-alue 14 33 0 10 piha-alue 291 10 20 206 34 0 10 piha-alue 168 10 20 254 36 0 10 piha-alue 11 39 0 10 piha-alue 578 40 0-10 piha-alue 277 180 10 20 419 42 0 10 piha-alue 866 10 20 465 43 0 10 metsää 759 10 20 357 44 0 10 metsää 263 10-20 365 46 0 10 metsää 622 215 10 20 808 47 0-10 puisto, lähellä entistä 385 402 10-20 teollisuusaluetta 214 214 48 0 10 piha-alue 237 689 243 10-20 1042 5936 870 1010 8b 0-10 piha-alue 376 alempi ohjearvo 50 10 200 150 100 250 ylempi ohjearvo 100 20 300 200 150 400 Taulukko 5.3 Outokummun tutkimusalueen PIMA-pisteet ja pisteiden lähiympäristön kuvaus. (Korhonen 2015, s.8) 20

Konsultti toimitti laboratorioon vertailumääritykseen viisi näytettä Outokummun tutkimusalueelta. Yhden näytteen osalta laboratoriomäärityksessä saatiin huomattavasti vaatimattomampia metallipitoisuuksia kuin kenttäanalysaattorilla. Konsultin antaman selvityksen mukaan syynä eroon voi olla se, että kenttäanalysaattorilla analysoidaan noin 1kg:n näyte kahdesti ja laboratoriota varten siitä erotetaan vain noin 0,5 0,8g painava näyte. Tällöin on mahdollista, ettei pieneen otokseen osu haitta-aineita. (Korhonen 2015, s. 10) Muiden laboratorionäytteiden ja kenttäanalysaattorilla analysoitujen näytteiden pitoisuuserot eivät olleet merkittäviä. Myöskään kahden samoista tutkimuspisteistä kenttämittarilla analysoitujen kontrollinäytteiden pitoisuuksien hajonta ei ollut merkittävää. Outokummussa ohjearvojen ylityksiä oli eri puolilla tutkittua aluetta. Syyt lienevät kolmenlaisia: Lähimpänä vanhaa kaivosaluetta, suunnilleen keskellä tutkittua aluetta, maaperän raskasmetallipitoisuudet ovat koholla, koska alueella on kaivostoiminnan aikana liikuteltu malmeja ja kaivosjätettä ja niitä tiedetään olevan edelleen alueella. Toisaalta esimerkiksi pisteillä 43 tai 44 kohollaan olevat pitoisuudet saattavat olla peräisin kallioperästä luonnollisen rikastumisen kautta. Kolmannen ryhmän muodostavat rakennetun ympäristön pisteet, joille on ilmeisesti tuotu mm. rikastushiekkaa, vaikkei näitä alueita tällä hetkellä jätealueiksi mielletäkään. Esimerkiksi piste 48 sijaitsee omakotialueella, jonne perimätiedon mukaan on tuotu kaivosjätettä talojen rakennusvaiheessa. Pisteestä 8 löytyi asukkaiden mukaan rikastushiekkaa, kun maata kaivettiin omenapuun istuttamista varten. Mikäli Hautalammen kaivos joskus käynnistetään, jää osa keskeisen tutkimusalueen maista kaivospiirin sisälle. Tällöin ne luonnollisesti lakkaavat olemasta virkistysaluetta ja niistä tulee teollisuusaluetta. Osassa aluetta maata tulee jo nyt käsitellä metallirikkaana teollisuusalueena sen käyttöhistorian vuoksi. Hanke on tiedottanut ennen muuta Outokummun taajaman kohonneista raskasmetallipitoisuuksista mm. Pohjois-Karjalan ympäristöterveydenhuollon jaostolle ja Outokummun kaupungin tekniselle johtajalle sekä ympäristönsuojelusihteerille, jotta asiassa toimivaltaiset tahot voisivat edelleen selvittää mahdollisesti tarvittavia jatkotoimenpiteitä. Varsinaisia jatkoselvitystarpeita olisi Outokummussa tämän hankkeen tiimoilta aidosti metsäisillä alueilla, joilla kallioperässä on korkea metallipitoisuus. Noilla alueilla olisi hyödyllistä tutkia metallien rikastumista sieniin ja marjoihin. Noita alueita on lähinnä tämän kesäisen tutkimusalueen länsiosissa. 5.3 Outokummun puutarhatuotenäytteet Pohjois-Karjalan Ympäristöterveys teetti omalla kustannuksellaan raskasmetallimääritykset kolmesta tuotteesta, jotka olivat kasvaneet maaperätutkimuksessa PIMA-arvot ylittäneellä tontilla numero 8. Määritykset tehtiin perunasta, raparperista ja karhunvatuista. Yhdessäkään puutarhatuotteesta ei löytynyt hälyttäviä määriä raskasmetalleja. Koska vain lyijy-, kadmium- ja kuparipitoisuuksille elintarvikkeissa on määritelty suurimpia sallittuja pitoisuuksia, tuloksia verrattiin myös 21

suomalaisista elintarvikkeista määritettyjen mineraalipitoisuuksien normaaleihin vaihteluväleihin. Kaiken kaikkiaan voidaan todeta, ettei tuloksissa ilmennyt mitään, minkä vuoksi sadon syömistä pitäisi vältellä. On kuitenkin todettava, ettei näin pieni otos ole riittävä kattavan riskinarvioinnin tueksi. Niilläkin tonteilla, joissa maaperän raskasmetallipitoisuudet ylittävät PIMA-arvot, voi saastuminen olla paikoittaista riippuen siitä, mihin kaivosjätettä on aikoinaan ajettu. Sielläkin, missä tontilla on esimerkiksi vanhaa rikastushiekkaa, se voi laikuittain olla niin syvällä, etteivät viljelykasvien juuret yllä siihen. Toisaalla raskasmetallipitoinen maa-aines taas voi olla kasvien ulottuvilla. Tiivistelmä tuloksista vertailukohtineen löytyy taulukosta 5.3. metalli raparperi Suomalaisen raparperin peruna Suomalaisen perunan karhunvattu raja-arvo Cd 0,014 0,005-0,03 0,015 0,004-0,02 <0,01 0,05marjat/ 0,1 muut Cr <0,2 0,002-0,02 <0,2 0,002-0,03 <0,2 Cu 0,25 0,16-0,39 1,5 0,48-1,6 1,6 10 Pb <0,05 0,02-0,05 <0,05 0,01-0,03 <0,05 0,1 muut/0,2 marjat Mn 2,2 0,55-3,7 1,6 1,3-4,4 5,4 Ni 0,32 0,01-0,2 0,52 0,02-0,4 0,24 Fe 2,6 0,95-1,7 4,2 5,6-84 4,3 Zn 3,7 1,33-3,3 4,5 1,9-3,8 2,5 V <0,1 <0,1 <0,1 Taulukko 5.4 Outokummun puutarhanäytteet. Yksikkönä on mg/kg. Suomalaisen raparperin ja perunan sisältämien metallien vaihteluväli on artikkelista P. Varo et al. Mineral element composition of Finnish Foods. Kadmiumin ja lyijyn raja-arvot ovat Euroopan komission asetuksesta 1881/2006 ja kuparin KTM asetuksesta 2002/237. 5.4 Lieksan Tainiovaaran ja Mätäsvaaran tulokset Mikkelin ammattikorkeakoulun opiskelijoiden Nelly Turusen ja Petri Koskelan tekemässä opinnäytetyössä pyrittiin selvittämään marjojen, sienten, humuksen ja sammaleen raskasmetallipitoisuuksia kahdella vanhalla kaivosalueella ja sen lisäksi yhdellä geologisesti samankaltaisella verrokkialueella, jolla ei ole koskaan ollut kaivostoimintaa. Mittaukset suoritettiin XRF-analysaattorilla ja lisäksi muutama vertailunäyte tutkitutettiin laboratoriossa. Oli jo etukäteen tiedossa, ettei kenttäanalysaattori ole parhaimmillaan orgaanisten näytteiden analysoinnissa. Opinnäytetyössä haluttiin kuitenkin selvittää, olisiko laitteen avulla mahdollista kuitenkin saada tällä tavoin tietoja luonnontuotteiden raskasmetallipitoisuuksista, sillä siten mittaukset olisivat helpompia ja halvempia. Nyt saatujen kenttämittaustulosten erot laboratoriotuloksiin ovat kuitenkin niin suuret, ettei saaduista lukuarvoista saada riittävän tarkkaa informaatiota. Näyttää siltä, että kenttämittari antaa orgaanisten näytteiden raskasmetallipitoisuuksista liian suuria tuloksia. 22

Kenttäanalysaattorilla saatuihin Mätäsvaaran kaivoksen rikastushiekan raskasmetallipitoisuuksien suuruusluokkaan voitaneen luottaa. Tuloksia on taulukossa 6.1 verrattu PIMA-asetuksen ohjearvoihin. Raskasmetalli Mittaustulos mg/kg Alempi PIMA-ohjearvo Ylempi PIMA-ohjearvo As 9,63 50 100 Cd 20,87 10 20 Cr 35,81 200 300 Cu 105,27 150 200 Hg 11,86 2 5 Mo 77,66 Ni 68,1 100 150 Pb 52,81 200 750 Sb 29,38 10 50 Se 5,76 Sn 27,63 V 45,88 150 250 Zn 103,91 250 400 Taulukko 6.1 Mätäsvaaran kaivoksen rikastushiekan keskimääräiset raskasmetallipitoisuudet Petri Koskelan ja Nelly Turusen opinnäytetyössä (2015, s. 45). Yksikkönä on mg/kg. Mätäsvaaran rikastushiekan kadmium- ja elohopeapitoisuudet ylittävät PIMA-asetuksen ylemmät ohjearvot ja antimoni ylittää alemman ohjearvon. Mm. molybdeenille ei ole määritelty ohjearvoja. Ottaen huomioon, että kysymyksessä on entinen kaivosalue, hiekkaan tulee soveltaa ylempiä ohjearvoja. Aluetta käytetään nykyisin virkistystarkoituksiin, mikä on huomionarvoista esim. näitä tuloksia tarkasteltaessa. 6. Johtopäätökset Outokummun maaperätutkimuksien tulosten perusteella voidaan sanoa, että kaupungissa on runsaasti sekä näkyviä että näkymättömiä kaivostoiminnan jälkeensä jättäneitä muistoja. Metsäisiltä alueilta ei näyttänyt löytyvän laajoja alueita, joilla raskasmetallien kertyminen luonnontuotteisiin olisi potentiaalisesti suurta. Joillain kohteilla kannattaisi kyllä vielä testata erityisesti sienten raskasmetalleja. Selvityksemme paljasti taajama-alueelta kohteita, joiden maaperä on PIMAasetuksen tarkoittamalla tavalla pilaantunutta. Noilla alueilla olisi tärkeää selvittää tarkemmin pilaantumisen laajuutta. Ottaen huomioon, että osa pilaantuneista kohteista sijaitsee pientaloalueella, puutarhatuotteiden sisältämien raskasmetallien määrittämistä tulee tonttikohtaisesti harkita. Tilanteen tekee hankalaksi se, että ilmeisesti suuri osa Outokummussa havaitusta pilaantumisesta on aiheutunut kaivosjätteen sijoittamisesta tienpohjiin ja talonperustuksiin. Korkeat raskasmetallipitoisuudet voivat näin ollen olla pistemäisiä ja riippuvaisia siitä, mille tonteille jätettä on ajettu. Myös sillä on merkitystä, onko puutarhoihin tuotu muualta myös puhdasta ruokamultaa 23

kasvimaille yms. Naapurissa pitoisuudet voivat olla aivan erilaisia. Tapahtumista on myös sen verran pitkä aika, ettei kollektiivinen muisti kata kaikkia tapahtumia. Polvijärven Kylylahdella löytyi todennäköisesti jo sulkeneen Vasarakankaan kaivoksen toiminnan aiheuttama alue, jolla metsämaan raskasmetallipitoisuudet ovat koholla. Tuolla alueella olisi hedelmällistä selvittää raskasmetallien rikastumista sieniin ja marjoihin. Outokummun keskustaajaman pohjavedet sisältävät edelleen runsaasti raskasmetalleja. Vettä ei pidä käyttää hyötypuutarhan kasteluun tai saunavetenä. Alueella ei tule ottaa käyttöön yksityiskaivoja, ellei niiden veden raskasmetallipitoisuuksia ensin tutkituteta. Olisi myös hyödyllistä selvittää, miten laajalle pilaantunut pohjavesi ulottuu kaivoksen ympäristöstä. Polvijärvellä hankkeessa otetut talousvesinäytteet eivät tuoneet päivänvaloon Kylylahden kaivoksen aiheuttamaa kaivojen pilaantumista. Koska otos oli pieni, tutkimuksia voisi olla hyödyllistä jatkaa edelleen, etenkin kun alueen asukkaat ovat valittaneet säännöllisesti kaivoksen aiheuttamista vesiongelmista. Outokummussa otetut pintavesinäytteet todistivat selkeästi, ettei Outolampea tai Vuonoksen avolouhosta tule käyttää uimiseen tai muuhunkaan virkistystoimintaan. Etenkin Outolammen raskasmetallipitoisuudet ovat niin valtavia, että alueella liikkuvia olisi varoitettava veden vaaroista. Lieksan Mätäsvaaran kaivoksen rikastushiekan todettiin Koskelan ja Turusen tekemässä opinnäytetyössä sisältävän siinä määrin raskasmetalleja, että sitä ei ole syytä käyttää. Järjestelmällinen hiekanotto alueelta onkin ilmeisesti jo hiipumaan päin, mutta alueen asukkaille olisi hyvä tiedottaa siitä, että Mätäsvaaran hieno hiekka ei sovellu esimerkiksi hiekkalaatikon täytteeksi tai muuhun piharakentamiseen. Olisi arvioitava lisäksi myös se, aiheuttaako pölyävä rikastushiekka terveysriskiä kaivoksella järjestettävien tapahtumien yhteydessä. Kaiken kaikkiaan voidaan todeta, että Pohjois-Karjalan kaivosympäristön luonnontuotteiden ja talousveden raskasmetallit hankkeessa on kerätty runsaasti tietoa, jota olisi järkevää käyttää ja prosessoida edelleen. Hankkeen oli alun perin määrä olla valmisteleva hanke, jonka tuloksia hyödynnettäisiin varsinaisessa, pidemmässä hankkeessa. Niinpä hyvin moni asia jää tämän hankkeen päättyessä aivan kesken, vaikka on toisaalta korostettava projektin saavuttaneen sille asetetut tavoitteet. Avoimia kysymyksiä ovat mm. Karjalan Kultalinjan kaivojen arseenipitoisuudet ja nikkelin esiintyminen vuolukivialueella ja mahdollinen rikastuminen mm. vesiin. Myöskään siihen, rikastuvatko raskasmetallit Pohjois-Karjalan metallirikkailla seuduilla merkittävissä määrin sieniin ja marjoihin, ei tällä hankkeella saatu vielä vastausta niin kuin ei ollut tarkoituskaan. Etenkin sienten osalta raskasmetallien kertyminen on osoitettu jo useaan kertaan mahdolliseksi eri tutkimuksissa. Olisi kiinnostavaa päästä vertailemaan luontaisesti metallirikkaan kallioperän alueilla kasvavia sieniä kaivosalueiden lähimaastojen sieniin, sekin kun on saatu tutkimuksissa näkyviin, että maa- ja kallioperä voivat vaikuttaa luonnontuotteiden raskasmetallitasoihin huomattavasti. Suoranaiset luonnontuotteiden raskasmetallimääritykset kuuluisivat omaan projektiinsa, jolle toivottavasti on mahdollista saada rahoitusta tulevaisuudessa. 24

Kuva 6.1 Yksittäinen kivenlohkare vihjaa metallipitoisesta maaperästä lieksalaisessa sekametsässä. Kuva Anu Arresto 7. Lähteet Eurola, M. Pääkkönen, K. ja Varo P. 1996. Raskasmetallit sienissä. Elintarvikevirasto, tutkimuksia 7, 47s. Halkoaho, T. ja Torppa A. 1.5.2011. Pohjois-Karjalan potentiaaliset malmien ja teollisuusmineraalien esiintymisalueet. Geologian tutkimuslaitos, 16s. Karjalainen, N. ja Kolehmainen, A. 2008. Kylylahden kaivoksen ympäristövaikutusten tarkkailurakentamista edeltävä vaihe. Groundia Oy, 7s. Koskela, N. ja Turunen, P. 2015. Kaivosten lähialueiden raskasmetallien kertyminen luonnontuotteisiin Lieksan Mätäsvaaran ja Tainiovaaran kaivokset. Opinnäytetyö Ympäristöteknologian koulutusohjelma, Mikkelin ammattikorkeakoulu, 67s + liitteet. Lahermo, P. Tarvainen, T., Hatakka, T., Backman, B., Juntunen, R., Kortelainen, N., Lakomaa, T., Nikkarinen, M., Vesterbacka, P., Väisänen, U. ja Suomela, P. 2003. Tuhat kaivoa Suomen kaivovesien fysikaalis-kemiallinen laatu vuonna 1999. Geologian tutkimuskeskus, tutkimusraportti 155, 93s. Makkonen, S., Roivainen, P. ja Nerg, A. 2013. Yhteenvetoraportti MINERA-projektissa tehdyistä ruokasienten metallipitoisuustutkimuksista Luikonlahdella 2010. Geologian tutkimuskeskus, 34s. 25

Pelkonen, R., Alfthan, G. ja Järvinen O. 2006. Cadmium, lead, arsenic, and nickel in wild edible mushrooms. The Finnish Environment 17/2006, 60s. Pelkonen, R., Alfthan, G. ja Järvinen O. 2008. Element Concentration in Wild Edible mushroomsin Finland. The Finnish Environment 25/2008, 42s. Suomen IP-Tekniikka. Kylylahden kaivos Ympäristövaikutusten arviointiohjelma. 22.11.2005, 34s. Tornivaara, A. ja Kauppila, P. 2014. Kaivoksen sulkeminen ja jälkihoito Ekskursio Luikonlahden ja Keretin kaivosalueille. Geologian tutkimuskeskus, opas 60, 35s. TUKES 26.11.2014: http://tukes.fi/tiedostot/kaivokset/kaivospiiripaatokset/hautalampinettip%c3%a4%c3%a4t%c3%b 6s.pdf Verta, M., Kauppila, T., Londesborough, S., Mannio, J., Porvari, P., Rask, M., Vuori, K-M. ja Vuorinen P. 2010 Metallien taustapitoisuudet ja haitallisten aineiden seuranta Suomen pintavesissä ehdotus laatunormidirektiivin toimeenpanosta. Suomen Ympäristökeskuksen raportteja 12/2010, 48s. Ympäristöhallinnon tietopalvelu Hertta: https://wwwp2.ymparisto.fi/scripts/oiva.asp Julkaisemattomat: Korhonen, T. 2015. Outokummun vanhan kaivosalueen ja Kylylahden kaivoksen lähiympäristön maaperätutkimus. 16s. 26