- - - Q/19/3612/94/1 GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Erkki Lanne Pohjois-Suomen aluetoimisto 10.11.1994 TUTKIMUSRAPORTTI ROVANIEMEN KAATOPAIKAN GEOFYSIKAALISTEN JA GEOKEMIALLISTEN HAVAINTOJEN YHTEISISTA PIIRTEISTA
Lanne, E., 1994. Rovaniemen kaatopaikan geofysikaalisten ja geokemiallisten havaintojen yhteisistä piirteistä. Geologian tutkimuskeskus, Pohjois-Suomen aluetoimisto. Q/19/362/94/1. 25 s. Rovaniemen Mäntyvaaran kaatopaikkaan liittyy ilmeinen vuotoalue, jolta on kerätty geofysikaalisia ja geokemiallisia havaintoja. Tassä työssa kokeillaan tilastollisten monimuuttujamenetelmien soveltuvuutta havaintojen keskinäisten riippuvuussuhteiden selvittämiseen. Vaikka menetelmia on sovellettu melko kaavamaisesti, analyysitulokset vahvistavat havaintojen kvalitatiiviseen tarkasteluun perustuvia päätelmiä. Edelleen on vertailtu sähkönjohtavuuteen perustuvilla menetelmilla saatuja tuloksia. Jo yksinkertaistenkin tulkintamallien käyttö osoittaa eri menetelmilla saatujen havaintojen yhteensopivuuden. 1. JOHDANTO Geologian tutkimuskeskuksen Pohjois-Suomen aluetoimisto kartoitti Rovaniemen Mäntyvaaran kaatopaikkaa v. 1993 sekä geofysikaalisin että geokemiallisin menetelmin. Tuloksia on esitetty tutkimusraportissa P. Hannula & E. Lanne: Rovaniemen kaatopaikan geofysikaalinen ja geokemiallinen ympäristötutkimus (jätetty painettavaksi). Tutkimuksessa kerättyä laajaa havaintoaineistoa ei kuitenkaan analysoitu perinpohjin, koska raportointisuunnitelmalle ja -aikataululle asetettiin äärelliset tavoitteet. Tulosten analysointi perustui pääasiassa havaintojen kvalitatiiviseen keskinäiseen vertailuun. Vaikka johtopäätökset ovat ilmeisiä, ne ovat kvalitatiivisia ja subjektiivisia. Laajasta ja monipuolisesta aineistosta voi myös jäädä havaitsematta sellaisia riippuvuussuhteita, joilla on merkitystä alueen tilan arvioimisen kannalta. Tassä työssa tarkastellaan havaintojen keskinäisiä riippuvuuksia kvantitatiivisemmalla tasolla. Koska havainnot ovat erilaisista suureista, niiden esim. fysikaalisten tai kemiallisten syyseuraus-mekanismien yksityiskohtainen selvittäminen on vaikeaa. Sensijaan tilastollisten menetelmien avulla voidaan osoittaa todennäköisiä riippuvuussuhteita monimutkaisistakin aineistoista. Varsinaisten syy-seuraussuhteiden tunnistaminen vaatii kuitenkin tutkimuskohteessa vallitsevien prosessien hallintaa. Tutkimuskohteessa käytettiin useita sähkönjohtavuuteen perustuvia menetelmia, joiden ominaisuudet poikkeavat huomattavasti toisistaan. Havainnot osoittautuivat kuitenkin kvalitatiivisesti hyvin yhteensopiviksi. Maankamaran rakenteen selvittämiseksi havainnot tulisi kuitenkin tulkita. Tassä työssä verrataan eri menetelmilla saatujen tulkintamallien yhteensopivuutta. Mallina kiytetään horisontaalikerrosmallia, joka yksinkertaisuudestaan huolimatta vastaa melko hyvin todellista tilannetta. 2.1 Tilastolliset monimuuttujamenetelmat. Tutkimusaineiston muuttujat koostuvat erityyppisistä havainnoista: mukana on sekä kemiallisia että fysikaalisia havaintoja, niiden numeeriset suuruudet vaihtelevat tuhansista tuhannesosiin. Vähin havaintoaineiston homogenisointi on standardointi ts. havainnoista poistetaan keskiarvo ja ne jaetaan hajonnalla. Muita esikäsittelyoperaatioita ovat funktiomuunnokset esim. logaritmi-