General and site-specific conceptual models for qualitative risk assessment

LIFE10 ENV/FI/000062 ASROCKS General and site-specific conceptual models for qualitative risk assessment Käsitteelliset mallit riskinarvioinnin kohdentamiseksi Heli Lehtinen Jaana Sorvari Sirkku Tuominen Suomen ympäristökeskus 31.10.2013 Valokuvat: Jaana Sorvari, jos ei muuta mainintaa. Liitekartat: Sirkku Tuominen

Sisällys General and site-specific conceptual models for qualitative risk assessment... 1 Käsitteelliset mallit riskinarvioinnin kohdentamiseksi... 1 Johdanto... 3 Yleiset käsitteelliset mallit kiviainestuotannolle ja maarakentamiselle... 3 Arseenin ominaisuudet... 3 Arseenin esiintyminen ja sille altistuminen eteläisellä Pirkanmaalla... 4 Arseenille esitettyjä viitearvoja... 6 Arseenin ensisijainen lähde, leviämisreitit ja -mekanismit... 8 Yleisten mallien tarkentaminen neljällä tutkimuskohteella... 13 Kohteiden kuvaus... 13 Kohdetiedon lähteet... 13 Kiviainesten tuotanto... 13 Rakennuskohteet... 17 Arseenin esiintyminen kohteissa ja niiden ympäristössä... 19 Kiviainesten tuotantoalueiden kallioperä... 19 Rakennuskohteiden kallioperä... 20 Maaperän arseenipitoisuudet... 20 Arseenin mahdolliset leviämisreitit... 22 Arseenipitoisuudet leviämisreiteillä ja eri väliaineissa... 22 Altistuvat ympäristönosat ja kohde-eliöt... 25 Yhteenveto riskien muodostumisesta tutkimuskohteissa... 25 Kirjallisuus... 28 Liitekartat 1-4... 28 LIITE 5. Käsitteellisten mallien laadinta - olennaisten arseenin leviämisreittien tunnistaminen... 33 Liitteen 5 lähteet... 33 LIITE 6. Käsitteellisten mallien laadinta - olennaisten kohde-eliöiden tunnistaminen... 34 Liitteen 6 lähteet... 37 2

Johdanto ASROCKS-hankkeessa selvitetään arseenin mahdollisesti aiheuttamia ympäristö- ja terveysriskejä Pirkanmaalla ja Kanta-Hämeessä sijaitsevissa kalliokiviainesten, soran tai hiekan tuotantokohteissa ja rakennuskohteissa. Lisäksi laaditaan ohjeistus arseeniriskin arvioimiseksi ja hallitsemiseksi maa- ja kiviainestuottajien sekä viranomaisten käyttöön. Hankkeen toteuttavat Geologian tutkimuskeskus, Tampereen teknillinen yliopisto ja Suomen ympäristökeskus yhteistyössä kivi- ja maa- ainestuottajien sekä kuntien ja ELY-keskusten kanssa. Hanke on osittain EU Life+ ympäristöpolitiikka- ja ympäristöhallinto -ohjelman rahoittama. Ympäristölle tai ihmisen terveydelle haitallisten aineiden riskinarviointi on prosessi, jossa tunnistetaan, määritetään ja kuvaillaan mahdollisia haittoja eli riskejä. Jonkin tasoinen riskinarviointi on yleensä tarpeen jo mahdollisia haitallisia vaikutuksia aiheuttavan toiminnan suunnitteluvaiheessa, sillä sen tulosten pohjalta voidaan suunnitella toiminnan aikaiset riskinhallintatoimet. Toiminnan aikaisen riskinarvioinnin tarpeen voivat puolestaan laukaista esimerkiksi havaitut haitalliset vaikutukset alueen ympäristössä. Riskinarviointi on usein tarpeen myös toiminnan lopettamisen jälkeen erityisesti silloin, kun toiminta-alueen tai sen mahdollisessa vaikutuspiirissä olevan ympäristön maankäyttö muuttuu herkemmäksi (esim. asutus, pohjaveden otto). Suomessa ei kiviainesten tuotantoalueilla ole toistaiseksi juurikaan kiinnitetty huomiota erityisesti luontaisesti kohonneista haitta-ainepitoisuuksista aiheutuviin riskeihin, joten tällaisia riskinarvioita ei ole käytännössä vielä aiemmin tehty. Riskinarviointi pohjautuu ns. käsitteelliseen malliin (Conceptual model, CM). Käsitteellinen malli on kuvaus riskin muodostumisesta kohteessa, tässä tapauksessa arseenin aiheuttamasta terveysriskistä ihmiselle, ekologisesta riskistä eliöstölle ja riskistä ympäristön laadulle. Käsitteellinen malli luo pohjan arvioinnin kohdentamiselle ja riskien määrittämiselle sekä mahdollisen riskinhallinnan suunnittelulle. Arvioinnin edetessä käsitteellistä mallia tarkennetaan tarvittaessa kohteesta saatavan lisätiedon ja arviointitulosten perusteella. Riskinarvioinnin lisäksi käsitteelliset mallit tukevat ASROCKS-hankkeessa myös jo toteutettujen riskinhallintatoimien riittävyyden arviointia sekä mahdollisesti tarvittavien jatkotoimien ohjeistusta. Tässä dokumentissa esitetään alustavat käsitteelliset mallit kahdelle, ASROCKS-hankkeen aiemmassa työvaiheessa valitulle Pirkanmaan kiviainestuotantoalueelle ja kahdelle rakennuskohteelle. Käsitteellisissä malleissa kuvataan arseenin ensisijaiset lähteet, mahdolliset kulkeutumis- ja altistusreitit sekä reittien kautta arseenille mahdollisesti altistuvat kohteet. Tutkimuskohteista kuvataan keskeiset riskien muodostumiseen vaikuttavat tekijät. Tällaisia ovat mm. alueen maaperä-, pohjavesi- ja pintavesiolosuhteet, maankäyttö, arseenin esiintymisen horisontaalinen ja vertikaalinen ulottuvuus, leviämistä ja altistumista rajoittavat esteet sekä kulkeutumista edistävät johteet, kuten kallioperän ruhjeet. Alustavia käsitteellisiä malleja tarkennetaan marraskuussa 2013 järjestettävän, asiantuntijoille ja alueen toimijoille suunnatun keskustelutilaisuuden (ASROCKS-työpaja) perusteella. Tarkennetuissa käsitteellisissä malleissa tullaan huomioimaan vain arseenin todennäköisimmät kulkeutumisreitit ja herkimmät altistujat sekä rajataan varsinaiset arviointialueet, joihin jatkossa tehtävä ympäristö- ja terveysriskien arviointi keskittyy. Riskien tarkemmassa arvioimisessa otetaan huomioon mm. ASROCKS-hankkeen arseenin liukoisuustutkimukset. Yleiset käsitteelliset mallit kiviainestuotannolle ja maarakentamiselle Arseenin ominaisuudet Käsitteellisessä mallissa pyritään huomioimaan haitallisen aineen esiintyminen eri ympäristönosissa tarkasteltavalla alueella sekä aineen ominaisuudet. Aineen ympäristökäyttäytymistä, ml. ihmiseen tai eliöstöön kohdistuvat haitalliset vaikutukset, voidaan alustavasti arvioida kirjallisuudessa esitetyn yleisen 3

kemikaalien ominaisuuksiin perustuvan luokittelun ja aineelle mitattujen fysikaalisten ja kemiallisten parametrien avulla. Samoin voidaan arvioida aineen eri esiintymismuotojen toksisuutta erilaisissa ekosysteemeissä. Näiden kirjallisuustarkastelujen perusteella voidaan jo alustavasti tunnistaa olennaisimpia altistujia ja kulkeutumisreittejä. Riskinarviointiin käytettävien resurssien optimoimiseksi on yleensä tarkoituksenmukaista vielä karsia näitä edelleen tarkemman kohdetiedon perusteella. Arseenin ympäristökäyttäytymistä koskevan yleisen tiedon perusteella Suomessa olennaisimpia luontaisen arseenin kulkeutumismekanismeja ovat liukeneminen sulfidimineraaleista suotuisissa olosuhteissa ja liukoisten muotojen kulkeutuminen vesien mukana. Fosfaatit ja sulfaatit edistävät arseenin pysymistä liukoisena vesireitillä. Arseenin haitallisuutta vesissä voi vähentää mm. kompleksien muodostuminen rauta- ja mangaaniyhdisteiden kanssa tai arseenin pidättyminen kiintoainekseen tai humukseen. Kompleksiset arseeni-ionit sitoutuvat usein etenkin rautaoksideihin ja -hydroksideihin, jonkin verran myös mangaani- ja alumiinisaostumiin. Myös humus ja savi pidättävät liukoista arseenia, mutta vaihtelevalla teholla. Arseeni on typpiryhmään kuuluva puolimetalli, joka muistuttaa kemiallisilta ominaisuuksiltaan fosforia. Luonnossa se esiintyy tavallisimmin sulfidimineraalien kanssa. Maaperässä arseeni esiintyy yleisimmin hapetusasteilla 0, +3 ja +5 ja se sitoutuu tavallisesti maaperän oksideihin, orgaaniseen ainekseen ja savimineraaleihin. Hapettavissa oloissa muodostuu arsenaattianioneja (H 2 AsO 4 -, HAsO43- ja AsO43-). Pelkistävässä ympäristössä kolmenarvoinen arseeni esiintyy tavallisesti liukoisena arseenihapokkeena (H2AsO3) tai arseniittina (H2AsO3-, HAsO32- ja AsO33-). Arseeni voi esiintyä vähäisessä määrin myös haihtuvana arsiinina, mutta yleensä ympäristöriskinhallinnan kannalta merkityksettöminä pitoisuuksina, sillä arsiinin muodostuminen edellyttää erityisiä olosuhteita. Arseenin liukoisuus veteen ja liikkuvuus lisääntyvät ympäristössä, jossa ph on poikkeuksellisen korkea (> 8) tai ph on hyvin alhainen (< 4) tai jossa vallitsevat pelkistävät olosuhteet, redox-potentiaali vaihtelee tai `pidätyspaikoista kilpailevia happihappojen suoloja, kuten fosfaatteja, sulfaatteja tai sulfiitteja on runsaasti. Liukoisuuteen vaikuttaa myös arseenin esiintymisen muoto kiinteässä faasissa, kuten kallioperän tai maaperän mineraaleissa ja mineraalien muodostamissa kappaleissa. Kun kiven rakenne rikotaan, kiven mahdollisesti sisältämät arseenipitoiset mineraalit altistuvat helpommin rapautumiselle ja voivat liueta pois kivestä. Arseeni yhdisteineen ja erityisesti epäorgaanista arseenihappoa vastaavat anionit ovat ihmisen terveydelle ja ympäristölle haitallisiksi todettuja yhdisteitä. Arseenihappo ja sen suolat on luokiteltu syöpävaarallisiksi. Epäorgaanisen arseenin on todettu olevan erittäin myrkyllistä vesieliöille. Kasveilla haittavaikutuksina on todettu itävyyden häiriintymistä ja kasvun estymistä. Eliötesteissä on todettu mm. yleistä elinkyvyn heikkenemistä ja lisääntymishäiriöitä. Paikallisesti eliöt ovat voineet kuitenkin sopeutua keskimääräistä korkeampaan arseenin taustapitoisuuteen. Epäorgaanisen arseenin on todettu pysyvän maaperässä yli 45 vuotta. Toisaalta eri maissa ja myös Suomessa tehdyissä tutkimuksissa epäorgaanisten arseeniyhdisteiden ei ole todettu olevan merkittävässä määrin biokertyviä. Joidenkin Suomessakin esiintyvien, ihmisravinnoksi soveltumattomien kasvien on todettu keräävän arseenia ympäristöstään. Esimerkiksi ruokasienissä ei ole todettu merkittäviä, terveyshaittoja mahdollisesti aiheuttavia pitoisuuksia arseenia. Eliöiden kyky muuntaa elimistöön päätynyttä epäorgaanista arseenia vähemmän haitallisiksi orgaanisiksi yhdisteiksi vaihtelee, samoin yksittäisten ihmisten. Ympäristössä tyypillinen muuntumisreaktio on metyloituminen, jota levät tai bakteerit voivat katalysoida. Arseenin esiintyminen ja sille altistuminen eteläisellä Pirkanmaalla ASROCKS-hankkeen tutkimuskohteet sijaitsevat Pirkanmaan eteläisissä osissa, joissa on selvitetty eri ympäristön osien arseenipitoisuuksia mm. RAMAS-hankkeen puitteissa vuosina 2004 2007. RAMAShankkeen lisäksi on mitattu koko Pirkanmaan maaperän geokemiallisia taustapitoisuuksia (Hatakka ym. 2010). Taulukkoon 1 on koottu näissä tutkimuksissa laskettuja tilastollisia tunnuslukuja arseenipitoisuuksille ympäristön eri osissa. 4

Kuva 1. Pintamaan mitattuja ph-arvoja moreenissa. Lähde: Geologian tutkimuskeskuksen taustapitoisuustutkimukset. Eteläisen Pirkanmaan alueella maa- ja kallioperässä on paikoittain luontaisesti hyvinkin suuria arseenipitoisuuksia, kallioperässä jopa yli tuhatkertaisia verrattuna luontaiseen maaperän keskiarvopitoisuuteen Suomessa. Alueen arseenipitoisessa maa- ja kiviaineksessa on tyypillisesti mukana sulfidipitoista kiveä. Sulfidipitoinen kiviaines voi puolestaan muodostaa happoja, joiden vaikutuksesta arseeni liukenee helpommin kiviaineksesta. Pirkanmaan taustapitoisuuksia tutkittaessa on havaittu hyvinkin alhaisia (< 4) pintamaan ph-arvoja, erityisesti moreenimaassa (Kuva 1), mikä voi edistää arseenin liukenemista maaperässä. Ympäristön arseenipitoisuuksiin vaikuttaa myös laskeuma. Suomessa mm. kaupunkialueilla sienissä on todettu korkeampia arseenipitoisuuksia kuin haja-asutusalueilla. Pirkanmaalla arseenia voi päästä ilmaan mm. energiantuotantolaitoksista. Muita arseenin lähteitä ovat sulfidimalmikaivokset, vanhat puunkyllästämöt, kaatopaikat ja ampumaradat. Kaatopaikkojen runsaasti hajoavaa orgaanista ainesta sisältävät suotovedet voivat vaikuttaa myös arseeniriskin muodostumiseen maaperässä, jossa on luontaisesti arseenia. Maaperässä hapen kuluminen saattaa lisätä arseenin liukoisuutta (mm. Wang et al. 2012). Sulfidimalmien ja malmiaiheiden läheltä otetuissa vesinäytteissä arseenipitoisuuden vaihteluväli on ollut 0,21 2570 µg/l. Suurin pitoisuus on havaittu RAMAS-hankkeen tutkimuksissa, Ylöjärven vanhalta kaivosalueelta virtaavassa vedessä (Parviainen et al. 2006). Arseenin määrä tämän kaivoskohteen rikastushiekassa on poikkeuksellisen suuri. Alueen laskuojien sedimenteissä ja valuma-alueen järvisedimenteissä havaittiin myös poikkeuksellisen suuria pitoisuuksia. Orgaanisissa purosedimenteissä arseenin maksimipitoisuus mitattiin yli kilometrin päässä rikastushiekka-alueelta (134 mg/kg). 5

Järvisedimenteissä pitoisuudet laskivat matkalla kaivosalueelta kohti 7 km päässä sijaitsevaa Näsijärveä, josta mitattiin maksimissaan 235 mg/kg arseenia sedimenttiprofiilin keskivaiheilta (20 cm syvyys). RAMAS-hankkeessa merkittävimmäksi altistusreitiksi asukkaiden arseenin kokonaissaannin kannalta todettiin talousvesi. Suurin terveysriski aiheutuu pitkäaikaisesta altistuksesta juomavetenä käytetyn porakaivoveden arseenille. Maaperän pohjavedessä arseenipitoisuudet ovat selvästi pienempiä, eikä rengas- tai lähdekaivojen vedestä aiheudu harvinaisia poikkeuksia lukuun ottamatta kalliopohjavesiä vastaavaa terveysriskiä. Porakaivovesissä arseeni esiintyy pääasiallisesti viidenarvoisena arsenaattina, mutta myös arseniittina tai sitoutuneena partikkeleihin. Arseenille esitettyjä viitearvoja Kohdetutkimusten alkuvaiheessa mitattuja haitta-aineen kokonaispitoisuuksia käytetään usein osoittamaan tarvetta tarkempiin tutkimuksiin sekä tunnistamaan käsitteelliseen malliin ja riskinarviointiin sisällytettävät lähteet, kulkeutumisreitit ja altistujat. Vertailuarvona käytetään mm. alueellisia taustapitoisuuksia (Taulukko 1, Pirkanmaa). Riskien tunnistamisessa ja arvioinnissa voidaan käyttää muitakin viitearvoja, jotka ilmentävät haitalliseksi tai haitattomaksi arvioitua pitoisuutta, sallittua altistumistasoa, josta ei vielä aiheudu merkittäviä haitallisia vaikutuksia tai määriteltyä haittavaikutusta tietyssä ympäristönosassa tai altistujassa. Tällaisia viitearvoja ovat mm. kansallisiin säädöksiin perustuvat arvot, kuten maaperän kynnys- ja ohjearvot, ympäristönlaatunormit ja talousveden laatuvaatimukset, sekä muut luotettavaan tieteelliseen arvioon perustuvat kansalliset ja kansainväliset pitoisuusrajat (Taulukko 1). Taulukko 1. Viitearvoja eri ympäristönosien sisältämälle arseenille. A Vedet Kriteeristö STM asetukset talousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista (461/2000 ja 401/201) Viitearvon tyyppi, lisätietoa Laatuvaatimus eli pitoisuus, jota ei tulisi ylittää mahdollisten terveysvaikutusten vuoksi Pirkanmaa Eteläinen Pirkanmaa TB/PB* kallioporakaivojen vesi: mediaani 5,5/1,6 rengaskaivojen tai lähteiden vesi: mediaani 0,3/0,2 Kynnys- tai Yksikkö ohjearvot 10 µg/l MMM asetus maidontuotantotilojen hygieniavaatimuksista (MMMa 8/EEO/2002) Vesienhoitoasetuksen (1040/2006) pohjaveden laatunormit (Liite 7 A) YM ohje pilaantuneen alueen riskinarviointi ja kestävä riskinhallinta (luonnos 10.9.2013) sisältää suosituksen arseenille pintaveden laadun yleiseksi vertailuarvoksi pilaantuneen alueen purkuvesistössä Kanada / CCME makea vesi (merivedelle 12,5 µg/l) Yksi luokittelukriteereistä hyvälle tai huonolle pohjavesimuodostuman kemialliselle laadulle Ekologinen peruste (luonnos) Laatukriteeri on määritelty kertomalla varmuuskertoimella 0,1 herkimmän eliön toksisuustestin tulos 50 μg/l, testi levällä S. obliquus: 14-d EC50 (kasvu), Vocke et al. 1980 Luokittelut toteutettu käytännössä I ja II luokan pohjavesialueilla Koko Pirkanmaa minmaksimi* purovesi: 0,2-3,7 järvivesi: 0,1-1,4 Eteläinen Pirkanmaa purovesi***: mediaani 0,89 20 µg/l 5 µg/l 4,2/24 µg/l 5 µg/l US.EPA. Minnesota Pollution CS = chronic standard 2,0 (CS, HH) µg/l 6

Control Agency 2008. 7050.0222 Specific water quality standards for class 2 waters of the state; aquatic life and recreation. FAV= final acute value MS= maksimimum standard HH = terveysvaikutuksiin perustuva tox= toksisuustesteihin perustuva 360 (MS, tox) 720 (FAV) US.EPA State of Vermont 2011. Water quality standards. Appendix C: Water Quality Criteria for the Protection of Human Health and Aquatic Biota KLIF 2011. Norjan ympäristöviranomaiset/vuonojen ja rannikon vesi Luokittelussa on käytetty epävarmuuskerrointa (luokat II ja III). terveysperusteiset (t) ja ekologisiin (e) vaikutuksiin perustuvat I = taustapitoisuuden raja II = havaittu kroonisia vaikutuksia (lähde: RIVM, sekä makean että suolaisen veden eliöstöä) III = havaittu akuutti toksisuus (lähde: USEPA ECOTOX tietokanta, suolaisen veden eliöstöä) IV = merkittäviä välittömiä vaikutuksia 0,02 (vesi + vesieliöt, t) 1,5 (vesieliöt, t) 360 (akuutti toksisuus, maksimi, e) 190 (krooniset vaikutukset, keskimääräinen, e) 2 (I) 4,8 (II) 8,5 (III) 85 (IV) µg/l µg/l B Sedimentit Kriteeristö YM ohje 2004, mereen läjitettävän sedimentin laatu Kanada/ CCME sedimentit (Interim sediment quality guidelines, fresh water) Viitearvon tyyppi, lisätietoa Taso 1, raja merkityksettömälle ja arvioitavalle pitoisuudelle Taso 2, raja läjityskelvottomuudelle Käytetty apuna kanadalaista BEDStietokantaa biologista vaikutuksista, probable effect level (PEL) = 17 mg/kg Pirkanmaa Kynnys- tai ohjearvot Yksikkö - 15 mg/kg kuivaainetta kohden - 60 mg/kg kuivaainetta kohden Purosedimenttien 5,9 mg/kg arseenipitoisuus koko Suomessa***: mediaani 2,90 ja eteläisellä Pirkanmaalla 4,1 75,8; mediaani 9,4 KLIF 2011. Norjan ympäristöviranomaiset/vuonojen ja rannikon sedimentit Luokittelussa on käytetty vesiä koskevia toksisuustietoja ja Kd kertoimia. 20 (I) 52 (II) 76 (III) 580 (IV) mg/kg C Maaperä Kriteeristö Norja, Trondheimin maankäyttökohtaiset ohjearvot (Langedal & Ottesen 2011)**** Viitearvon tyyppi, lisätietoa CS = clean soil PG = soil accepted in playgrounds US = urban soil IG = soil accepted on industrial ground Pirkanmaa Kynnys- tai ohjearvot 8 (CS) 20 (PG) 40 (US) 576 (IG) Yksikkö mg/kg 7

Maaperän kynnys- ja ohjearvot, VN asetus maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista (214/2007) Pitoisuus, joka arvioidaan maaperässä haitattomaksi 0.3-20 mg/kg EC50 (maaperäeliöt 56 mg/kg), mikrobiologiset prosessit (160 mg/kg) Suurimmat suositellut taustapitoisuudet eteläisellä Pirkanmaalla** hiekka, pintamaa 29 hiekka, pohjamaa 33 moreeni, pintamaa 26 moreeni, pohjamaa 25 savi, pintamaa 15 savi, pohjamaa 16 humus 6,0 kynnysarvo (jonka tilalla Etelä- Pirkanmaalla käytetään taustapitoisuutta) 5 50 Alempi ohjearvo mg/kg mg/kg voi aiheuttaa merkittävää haittaa maaperän biologiselle toiminnalle Kallioperän arseenipitoisuudet TB/PB*: min-maksimi= 0,1-377/0,1-270 mediaani= 2,2/1,9 keskiarvo= 10,4/4,5 100 Ylempi ohjearvo mg/kg voi aiheuttaa suurinta hyväksyttävää päiväannosta vastaavan altistumisen pientaloalueella ihmisen elinaikana (424 mg/kg) voi aiheuttaa teollisuusalueella työskentelyssä suurinta hyväksyttävää päiväannosta vastaavan altistumisen (2920 mg/kg) mg/kg mg/kg D Ilma Kriteeristö Valtioneuvoston asetus ilmassa olevasta arseenista, kadmiumista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä (Vna 164/2007) Viitearvon tyyppi, lisätietoa Pirkanmaa Kynnys- tai ohjearvot 2,4 (alempi kynnysarvo) 3,6 (ylempi kynnysarvo) 6 (tavoitearvo) Yksikkö ng/m 3 EC50 = effective concentration, pitoisuus, joka aiheuttaa määritellyn haitta-vaikutuksen 50%:lle eliöistä * Perustuu RAMAS-hankkeessa vuosina 2004 2007 koottuihin tietoihin. Eteläinen Pirkanmaa käsittää geologiset vyöhykkeet TB= Tampereen liuskevyöhyke ja PB= Pirkanmaan migmatiitti vyöhyke. RAMAS-hankkeessa koottiin yhteen 53 järvivesi- ja 104 purovesinäytteen tulokset Pirkanmaalta. TB vyöhykkeen kallioperän arseenianalyysien tunnusluvut perustuvat 128 näytteeseen ja PB vyöhykkeen 257 näytteeseen. ** Hatakka ym. 2010. *** Lahermo ym. 1996. **** Langedal & Ottesen 2011. Arseenin ensisijainen lähde, leviämisreitit ja -mekanismit Kalliokiviainestuotannolle ja maarakentamiselle laadittiin erilliset käsitteelliset mallit. ASROCKShankkeen ensimmäisen vaiheen perusteella ei todettu erityistä tarvetta vastaavalle mallille soranottoalueilla. Näissä käsitteellisissä malleissa ei ole vielä analysoitu kaikkien tehtyjen liukoisuustutkimusten tuloksia, joten alustava primäärilähteen ja mahdollisten leviämisreittien sekä altistujien tunnistaminen perustuu mitattuihin arseenin kokonaispitoisuuksiin. 8

Ensisijaisia arseenin lähteitä kivi- ja maa-aineksen tuotantoalueilla ja rakentamiskohteissa ovat arseenipitoiset mineraalit kallioperässä tai maaperässä. Maankamaran pohjavesi voi toimia arseenin kulkeutumisreittinä. Liikkuva vesi rikastaa arseenia, rautaa ja muita metalleja rakopinnoille ja ruhjeisiin, joilta arseeniyhdisteet voivat taas purkautua laajemmalle ympäristöön joko kiintoaineksen mukana, arsenaattina tai arseniittina. Riskien kannalta olennainen tieto on haitallisen aineen kokonaismäärä ympäristössä. ASROCKShankkeessa tutkituilla kallioalueilla arseenia sisältäviä mineraaleja ei näytä esiintyvän tasaisesti missään mittakaavassa. Siksi arseenin kokonaismäärien arviointi kohteilla on epävarman tiedon varassa. Kalliokiviainestuotanto Kivenlouhinnasta aiheutuvia vaikutuksia arvioitaessa on syytä erottaa toiminnan eri vaiheet, joissa riskit ja siten vaadittavat riskinhallintatoimet voivat olla erilaisia. Toiminnan eri vaiheita ovat suunnitelma- ja aloitusvaihe, varsinainen toiminta ja päättynyt toiminta. Kuvassa 2 on listattu eri työvaiheiden vaikutusten kohdentumista mahdollisilla arseenin leviämisreiteillä. Työvaiheet on kuvattu tarkemmin mm. Suomen ympäristökeskuksen selvityksessä (Suomen ympäristö 25/2010): Ympäristöasioiden hallinta kiviainestuotannossa Paras käyttökelpoinen tekniikka (BAT). Kiven irrottaminen tehdään yleensä poraamalla ja räjäyttämällä. Murskaus tapahtuu joko kiinteällä tai siirrettävällä murskauslaitteistolla, joka voi sijaita joko ottamisalueella tai ottamisalueen ulkopuolella. Kivilouhoksissa louhinnan pengerkorkeus on pääsääntöisesti 5 15 metriä. Louhinnan aikaiset seinämät ovat pystyjä tai lähes pystyjä. Toiminnassa syntyvää hienojakoista kivituhkaa käytetään yleensä alueen pohjarakenteissa, jolloin saadaan aikaiseksi tiivis, kuormauskalustoa kestävä rakenne. Tällainen pohjarakenne on lähtökohtaisesti erittäin huonosti vettä läpäisevää. Useimmilla kiviainesten tuotantoalueilla louhintaa ja murskausta tehdään vain osan aikaa vuodesta ja vuorokaudesta. Tarkasteltavilla kahdella kiviainesten tuotantoalueella louhintaa ja murskausta ei saa ympäristöluvan mukaisesti tehdä kesäisin. Murskeita tehdään yleensä varastoon eri karkeusasteen lajitteiksi louhosalueelle ja hyödynnetään käyttötarpeen mukaan. Murskeiden kuljetus on osa tuotantoketjua, mutta se voi ajoittua eri ajankohtaan muun toiminnan kanssa. 9

Kuva 2. Kiviainestuotannon eri työvaiheiden vaikutusten kohdentuminen mahdollisilla arseenin leviämisreiteillä. A= Suunnitelma- ja aloitusvaihe, B= Varsinainen toiminta, C= Ei kaikilla tuotantoalueilla. Kuvaan 3 (A-C) on koottu kattavasti mahdolliset leviämisreitit ja -mekanismit suunnitelma- ja aloitusvaiheessa (A) ja varsinaisen toiminnan aikana (B) ja toiminnan loputtua (C). Toiminnan päätyttyä voi olla tarpeen arvioida onko alueella tehtävä tarkempaan pilaantumisriskin arviointi ja kunnostus. Tällaisia arvioita ei ole käytännössä toteutettu vielä millään kiviaineksen tuotantoalueella Suomessa. 10

Kuva 3. Mahdolliset arseenin kulkeutumisreitit ja -mekanismit toiminnan suunnitelma- ja aloitusvaiheessa (A), toiminnan aikana (B) ja toiminnan loputtua (C). 11

Maarakentaminen Samoin kuin kiviaineksen louhinnassa, myös rakentamisessa työtä valmistellaan usein puiden poistolla ja pintamaan kuorimisella. Pintamaan kuoriminen paljastaa kallion pinnan, joka joutuu alttiiksi hapettaville olosuhteille ja sadeveden liuottavalle vaikutukselle. Rakentamisen alkuvaiheessa voi olla myös tarvetta rikkoa kallioperää ja tehdä väliaikaisesti louhinta- ja murskaustöitä. Selkeitä eroja rakennustyömaan ja kalliokiviainestuotannon välillä ovat mm. seuraavat (katso myös kuva 4): o rakentamiskohteen suunnitelmavaiheessa kallioperältä ei edellytetä samanlaisia ominaisuuksia (lujuus, tasalaatuisuus) o rakennustyömaan täytöissä voidaan käyttää enemmän muualta tuotuja maa- ja kiviaineksia o rakennustyömaalla paikalle jää pitkäaikaisia massojen varastoja (meluvallit, parkkialueet, rakennusten pohjat, teiden pohjat) o rakennustyömaalla maan pintaan rakennetaan tulevista toiminnoista riippuen usein läpäisemättömiä pintoja (esim. asuinalueiden pihojen ja parkkialueiden asfaltointi) o käyttövaiheessa rakennetussa kohteessa maan alla on kaapeleita ja johtolinjoja, joita joudutaan ajoittain huoltamaan ja uusimaan, mikä mahdollistaa haitta-aineiden kulkeutumisen syvemmistäkin kerroksista o rakennustyömailla ja rakennetuilla alueilla hulevesien käsittely paikalla tai johtaminen verkostoon on tavallista o rakennustyömaat ovat usein lähempänä asutusta ja muita herkkiä toimintoja biokertyminen mahdollisesti huomioitava (asumis- ja virkistyskäyttö) lasten maansyönti mahdollisesti huomioitava Kuva 4. Mahdolliset arseenin leviämisreitit ja -mekanismit maarakentamisessa. 12

Yleisten mallien tarkentaminen neljällä tutkimuskohteella Yleisiä käsitteellisiä malleja tarkennettiin edelleen neljän kohteen ja niiden lähiympäristön ominaisuuksien perusteella. Tarkennuksen perusteella voidaan karsia jatkotarkastelusta merkityksettömiä leviämisreittejä ja altistumistilanteita. Lisäksi voidaan tunnistaa olennaisimmat altistuvat kohteet. Kohteiden kuvaus Kohdetiedon lähteet Suunnitellusta maankäytöstä kertovat kohteille valmistellut, ja erityisesti vahvistetut kaavat. Yleiskaavoista ja asemakaavoista saa tietoa kunnilta, maakuntakaavat on koottu valtakunnalliseen maakuntakaavapaikkatietokantaan, jota ylläpitää Suomen ympäristökeskus. Myös herkistä kohteista on saatavilla paikkatietoa. Kaavoitetuilla alueilla asumiseen, luonnonsuojeluun ja virkistysalueeksi varatut alueet on merkitty kaavoihin. Kaavoitetun alueen ulkopuolella voidaan käyttää mm. INSPIRE-direktiivin 1 mukaisia paikkatietoaineistoja merkittävimmistä suojeltavista luontoympäristöistä ja luonnonvaroista, kuten pohjavesimuodostumista. Tarkasteltavan kohteen ympäristöstä koottuja paikkatietoja voi katsella paikkatietoikkunan 2 karttapalvelun kautta ja monet aineistot ovat avoimesti myös ladattavissa. Nopealla karttatarkastelulla voidaan todeta, ettei ASROCKS-hankkeen tutkimuskohteiden välittömässä läheisyydessä ole tärkeäksi luokiteltuja pohjavesialueita. ASROCKS-hankkeessa koottiin pintavesien kulkeutumisreiteistä ja mahdollisista kallion rikkonaisuusvyöhykkeistä kohdekohtaiset kartat (liitteenä). Samoilla kartoilla esitetään pintavalunnan ja pienvesien virtaussuuntia. Tieto virtaussuunnista perustuu karttatarkasteluun ja maastohavaintoihin. Rikkonaisuusvyöhykkeitä selvitettiin alustavalla lineamenttien tarkastelulla, jonka tulkintaa Geologian tutkimuskeskus myöhemmin hankkeessa tarkentaa. Väestötietojärjestelmän rakennus- ja huoneistorekisteriin tallennetut tiedot sisältävät mm. tietoa myönnetyistä rakennusluvista, valmiista rakennuksista käyttötarkoituksineen sekä rakennusten varusteista ja liittymistä verkostoihin. Tietojen luotettavuus varusteena olevista vesijohdoista ja liittymistä vesi- ja viemäriverkostoon kuitenkin vaihtelee paljon kunnittain, joten mm. lähimpien käytössä olevien kaivojen tarkistaminen on yleensä tarpeen. Koiviston rakennuskohteen välittömässä läheisyydessä katsottiin tarpeelliseksi selvittää mahdollista vedenottoa kaivoista. Yhteisvaikutuksia muiden alueen kuormittavien toimintojen kanssa selvitettiin karttatarkasteluin sekä toiminnan tai kohteen ympäristöselvityksistä ja lupa-asiakirjoista. Lisäksi tukena voidaan käyttää valtion ympäristöhallinnon tietojärjestelmää Hertta 5.5, johon on koottu tietoa mm. kuormittavan toiminnan vaikutusten tarkkailuista pinta- ja pohjavesissä sekä haitallisten aineiden kertymistä järvisedimentteihin. Hertta 5.5 tietojärjestelmän julkisia tietoja pääsee käyttämään kirjautumalla OIVA-palvelun 3 käyttäjäksi. Toiminnan volyymista, kestosta ja mahdollisista ympäristövaikutuksista, kuten kiintoaineksen kulkeutumisesta tarvitaan tietoa luvanvaraisuuden arvioimiseen ja varsinaiseen lupaharkintaan erityisesti ympäristönsuojelulain perusteella. ASROCKS tutkimuskohteista kiviainestuotantoalueilla oli molemmilla voimassaoleva ympäristölupa ja toisesta oli laadittu myös ympäristövaikutusten arviointiselostus. Näitä voitiin käyttää tietolähteenä. Kiviainesten tuotanto Nokia-Nokia ASROCKS-tutkimusten kohteena oleva kiviainesten tuotantoalue Nokialla on osa 900 ha laajuista Kolmenkulman yritysaluetta, joka sijoittuu Nokian, Ylöjärven ja Tampereen kaupunkien raja-alueelle. Alueella toimii muita kiviainesyrittäjiä, asfalttiasema, Koukkujärven jätteenkäsittelylaitos, puhtaiden maa- 1 EUROOPAN PARLAMENTIN JA NEUVOSTON DIREKTIIVI 2007/2/EY Euroopan yhteisön paikkatietoinfrastruktuurin (INSPIRE) perustamisesta 2 http://www.paikkatietoikkuna.fi/ 3 OIVA - Ympäristö- ja paikkatietopalvelu asiantuntijoille: http://wwwp2.ymparisto.fi/scripts/oiva.asp 13

ainesten läjitysalueita ja moottoriajoneuvojen harjoitus- ja testausratoja. Vuonna 2007 Koukkujärven kaatopaikan jätevesiviemäri rikkoutui ja aiheutti merkittävää kuormitusta kohteen lounaispuolella sijaitsevaan Kyynijärveen, joka on ollut muutenkin erittäin rehevöitynyt (Ramboll Oy 2011). Toimintansa lopettaneen ampumaradan maaperästä 4 sekä Ikurin vanhan kaatopaikan alueelta 5 voi myös päätyä haitallista kuormitusta ympäristöön. Lähin asutus sijaitsee alueen eteläpuolella, vilkkaan Porintien toisella puolella. Itäsuunnassa, Ylöjärventien toisella puolella virtaa pohjoisesta etelään Myllypuro, joka kuuluu osin Natura 2000- verkostoon. Myllypuron uoma on eroosioherkkä, joten hulevesien hallinnassa edellytetään riittäviä laskeutusaltaita virtaamien tasaamiseksi. Tuotantoalueen koillispuolella sijaitsevasta soistuneen maaston ojastosta ja Juhansuolta vedet virtaavat Myllypuroon ja Myllypurosta edelleen usean kilometrin matkan Vihnusjärveen. Ojaston vedenlaatua on tarkkailtu vuodesta 2003 lähtien velvoitetarkkailussa kolmessa eri pisteessä. Tähän tarkkailuun ei ole kuitenkaan sisältynyt arseenipitoisuuksien määrityksiä. Vihnusjärvi on luokiteltu laadultaan muita lähialueen isoja järviä paremmaksi. Nokian kaupungin Maatialan vedenottamo sijaitsee Vihnusjärven tuntumassa. Tuotantoalueen pohjois- ja länsipuolelta vedet valuvat pintavaluntana tai pieniä ojia pitkin monin tavoin kuormitettuun Kyynijärveen, jonka veden laatu on ollut heikko. Kuva 5. Näkymä Nokia-Nokian kiviainesten tuotantoalueen uusimmalta louhinta-alueelta kohti koillisosaa, josta louhinta aloitettiin. Alueella on oikeusvaikutteinen osayleiskaava (Kyynijärvi-Juhansuo). Louhinta- ja murskausalueet on kaavassa merkitty teollisuus- ja varastoalueiksi. Kolmenkulman alueella risteilee jo nyt aktiivisessa käytössä olevia ulkoilureittejä ja se on osin kaavoitettu virkistysalueeksi tai suojaviheralueeksi. Kohteen länsipuolella kulkee suosittu virkistysreitti, jota käytetään erityisesti talvisin. Laduille on havaittu paikoittain kertyvän kivipölyä. Kyynijärvi-Juhansuon kaava-alue rajautuu idässä samaan aikaan vahvistettuun Tampereen Myllypuron osayleiskaavan alueeseen. Maankaatopaikat on kaavoitettu virkistysalueiksi, joksi ne on tarkoitus muuttaa läjityksen päätyttyä määrättyyn korkeusasemaan. Toiminnanharjoittajan nykyiset luvat maa-ainesten ottoon ja ympäristönsuojelulain tarkoittamaan toimintaan on myönnetty vuonna 2007 Nokian kaupungin rakennus- ja ympäristölautakunnan päätöksellä seuraavaksi kymmeneksi vuodeksi. Luvissa ei ole huomioitu mahdollisia arseenista aiheutuvia riskejä. Lupien mukaan murskattavaa on yhteensä 1,4 milj. kiintokuutiometriä ja mursketta voidaan tuottaa kaikkiaan noin 4,25 miljoonaa tonnia. Hankealue on kooltaan noin 32 hehtaaria, josta luonnontilaisena on 4,8 hehtaaria. Louhinta-alue on 14 hehtaaria. Vuosittainen keskimääräinen kalliomurskeen tuotanto on 350 000 tonnia, päivittäinen tuotanto 2 500-5 000 tonnia. Laskennallinen vuosittainen maksimimäärä 5 000 tonnin päivätuotannolla (160 180 arkipäivänä vuodessa) voisi tuotantokapasiteettina tällöin olla enimmillään 800 000 900 000 tonnia. Toimintaa haluttaisiin jatkaa alueella nykyisten lupien raukeamisen jälkeenkin. Uusi kallion louhintaa ja murskausta sekä muualta tuotavan ylijäämälouheen vastaanottoa, välivarastointia ja murskausta koskeva ympäristölupahakemus on jätetty 7.2.2013 aluehallintovirastolle. Lupahakemusta edelsi ympäristövaikutusten arviointimenettely, jossa kiinnitettiin huomiota myös arseenista aiheutuviin riskeihin. 4 Pirkanmaan ampumaradat 2007. Pirkanmaan liiton julkaisu B. Liite 1. Kohde numero 29. 5 Montonen, J. 2005. Ikurin vanhan kaatopaikan ympäristönriskinarviointi tutkimusraportti. Tampereen kaupunki, 62 s. (Tiivistelmä tuloksista RAMAS-hankkeen raportissa 2: Parviainen et al. 2006. Anthropogenic Arsenic Sources in the Pirkanmaa Region in Finland. GTK) 14

Arviointimenettelyn yhteydessä tutkittiin mm. kivituotteiden arseenipitoisuutta ja arvioitiin arseenipitoisuuksia pölyssä. Lisäksi arvioitiin louhinnan aikaista, alueelta muodostuvaa kiintoainekuormaa vesiin. Sen arvioitiin olevan noin 400 kg/vuodessa (1,1 kg/vrk). (Ramboll Oy 2011). Marjamäki Kohde sijaitsee Marjamäen teollisuusalueella, jonka asemakaavoitus on aloitettu jo vuonna 1999 ja jatkuu edelleen. Alueen noin 250 hehtaarin laajuinen yleissuunnitelma rajautuu lännessä Tampereen moottoritiehen, etelässä Helsingintiehen ja kaakkoisnurkassa pientaloalueeseen (Hulikankulma). Tuotantoalueen itä- ja pohjoispuolella on vielä kaavoittamatonta haja-asutusaluetta, jossa pellot, metsät ja asutus vaihtelevat laikuittain. Kuva 6. Pieniä sadevesilammikoita Marjamäen kiviainesten tuotantoalueella. Maankäyttö- ja rakennuslain mukaisessa Kuljun-Marjamäen-Moision-Keskustan osayleiskaavassa (25.4.2007) nykyinen toiminta-alue ja sen välitön ympäristö on merkitty teollisuus- ja varastoalueeksi. Kiviainestuotannon toiminta-alueen luoteis- ja kaakkoispuolelle on varattu metsäisiltä alueilta virkistysalueiden reitit kohti eteläisiä liikenneväyliä ja asutusta. Kaakkoispuolen lähivirkistysalueella on merkintä luonnon monimuotoisuuden kannalta erityisen arvokkaasta luontoympäristöstä, joka on mm. todettu liito-oravan reviirialueeksi. Samalla suunnalla sijaitsee Lopenoja, joka on lähialueen huomattavin pintavesistö. Alueen kaavoitus mahdollistaa asuintalojen rakentamisen Lopenojan (lähimmillään noin 600 metriä nykyisestä ottamisalueesta) ympäristöön. Marjamäki sijaitsee vähäjärvisellä Moisionjoen valuma-alueella. Tuotantoalueelta laskee etelään päin puro, joka yhtyy Moisionjoen alajuoksulla, noin 3-5 km päässä purkautuvaan ojastoon. Moisionjoki laskee rehevään Ahtialanjärveen, joka on Natura 2000 verkostossa ja siten suojeltu luonnonsuojelulain nojalla. Lempäälän kunnan teettämässä virtavesi- ja ojatutkimuksessa vuonna 2012 todetaan, että Moisionjokeen laskevat ojat olivat selkeästi kuormittuneita. Moisionjoen vesi sen sijaan on verrattain hyvälaatuista, koska sen virtaama ja valuma-aluekin ovat suuria. Vesistön arseenipitoisuuksia ei ole mitattu ojatutkimuksen yhteydessä. Lähimmät, nyt vakituisessa käytössä olevat asuintalot sijaitsevat yli 500 metrin etäisyydellä ja on mahdollista, että ne ovat omien kaivojen varassa. Tähänastisen toiminnan ei ole havaittu vaikuttavan mm. 700 metrin etäisyydellä sijaitsevan asuintalon kaivoveden laatuun. Väestötietojärjestelmän rakennus- ja huoneistorekisterin tietojen perusteella lähimmät kartoissa näkyvät rakennukset kohteen länsipuolella ovat hylättyjä ja huonokuntoisia. Tarkasteltavana olevan kiviainesten tuotantoalueen käsittävä asemakaava on vahvistettu vuonna 2007. Tuolloin kaava-alueella asui noin 10 asukasta ja kaavan mukainen rakentaminen kasvattaisi asukasmäärää noin 65 75 hengellä. Seuraavan 25 vuoden kuluessa alueelle voisi tulla yli 1000 työpaikkaa. 15

Kohteella on ympäristölupa toiminnalle vuoteen 2020 asti. Sen ehdoissa on kiinnitetty huomiota arseenista aiheutuvaan riskiin. Lupaehdoissa edellytetään myös tarkempaa suunnitelmaa hulevesien käsittelystä. Yhteenveto riskien muodostumisen kannalta olennaisista kohteiden ominaisuuksista Taulukkoon 2. on pyritty listaamaan riskien muodostumisen kannalta olennaiset kohteiden ominaisuudet. Tärkeimpiä tekijöitä ovat (A) maankäyttö ja luonnonolot sekä maa- ja kallioperää muokkaavan toiminnan erityispiirteet (B): nykyinen ja suunniteltu maankäyttö erityisen herkät kohteet, kuten esimerkiksi asutus, vedenotto, suojeltava luontoympäristö tai tärkeä virkistysalue kallioperän ruhjeet ja muut merkittävät vesien kulkeutumisreitit kohteessa kohteen mahdolliset arseenipäästöt suhteessa ympäristön muihin arseenin päästölähteisiin (mm. energiantuotantolaitokset, kaatopaikat, puun kyllästämöt) toiminnan volyymi ja ajallinen kesto kohteen maa- ja kallioaineksen havaittu tai arvioitu kulkeutuminen toiminta-alueen ulkopuolelle (tuotteet, vesi ja pöly) Taulukko 2. Riskien muodostumisen kannalta olennaisia piirteitä kahdella kiviainesten tuotantoalueella. A Maankäyttö ja luonnonolot Nokia-Nokia Marjamäki Nykyinen maankäyttö välittömässä läheisyydessä Muu mahdollinen arseenikuormitus Herkät kohteet: asutus, vedenotto Herkät kohteet: erityiset luontoarvot Herkät kohteet: virkistyskäyttö Tuleva maankäyttö kohteella Tuleva maankäyttö ympäristössä Pohjavedet Pintavedet Kallioperän lineamenttien pääsuunnat Ei erityisen herkkää, erilaisia ympäristöä kuormittavia yritysalueen toimintoja Jätteiden käsittelyalue, vanha ampumarata, vanha kaatopaikka Lähin asutus päätien toisella puolella, Maatialan vedenottamo Vihnusjärvellä, etäisyys useita kilometrejä Juhansuon ojasto, joka johtaa Natura2000- verkostoon kuuluvaan Myllypuroon. Reitin varrella Tampereen kaupungin arvokkaiksi arvioimia kasvillisuusalueita. Uhanalaisen heinän esiintymät maa-alueella. Latuverkosto pölyn leviämisalueella, ei tietoa kesäaikaisesta käytöstä Kaavassa teollisuus- ja varastoaluetta, haettu lupaa muualta tuotavan ylijäämälouheen käsittelyyn Myös lähivirkistysalueita Ei luokiteltuja pohjavesialueita lähiympäristössä Vedet kulkeutuvat kolmelle eri valuma-alueelle (koillinen, itä ja lounas) pitkin pieniä puroja ja ojia, kohteella padottuja sadelammikoita ja yksi isompi lampi Koillis-lounaissuuntaisia lineamentteja, myös Juhansuolle pohjoiseen virtaava ojasto painanteessa Maastokartoituksessa on havaittu koillislounassuuntainen ruosteinen rakoiluvyöhyke Ei erityisen herkkää, toinen kiviainestuotantoalue, maa-ainesten läjitystä Muualta, Pirkanmaan As-anomalian alueelta tuotu louhe tai murske Asutus ja lähimmät kaivot yli 500 metrin etäisyydellä Ei erityisiä luontoarvoja merkittävillä kulkeutumisreiteillä Metsät virkistyskäytössä Teollisuus- ja varastoaluetta, osin palveluita Uutta asutusta, etäisyys yli 500 m Ei luokiteltuja pohjavesialueita lähiympäristössä Pieniä puroja ja ojia, kohteella ajoittain sadevesilammikoita Pohjoissuunnassa ojasto johtaa vesiä itään, etelässä suoraan etelään. Molemmat ojastot johtavat kilometrien päässä, taajamissa mutkittelevaan Moisionjokeen. Selkeä koillis-lounaissuuntainen lineamentti itäpuolella, Kivilajirajauksen mukainen lähes itä-läntinen kalliopinnan korkeustason vaihtelu 16

B Toiminnan erityispiirteet Nokia-Nokia Marjamäki Koko louhintamäärä 4,2 milj. tonnia Vuoteen 2020 yhteensä 440 000 k-m 3 Vuosittainen louhintamäärä 350 000 t Uudessa luvassa maksimi 80 000 ktr-m 3 /v, Louhittava ala ha/lupa-alueen pinta-ala ha Alueelta huuhtoutuvan kiintoaineksen määrä muualta tuotua kiveä 5000 t/v 14 ha /32 ha hankealue YVA:ssa 4,6 ha ottoalue / 5,2 ha ottamisalue arvioitu 400 kg/vuosi Rakennuskohteet Koivisto Pirkkalan rakennuskohteella tarkoitetaan Koiviston kylälle kaavoitettua yritys- ja työpaikkarakentamisen aluetta lentoaseman läheisyydessä. Noin 10 ha laajuista aluetta koskeva asemakaava on tullut lainvoimaiseksi vuoden 2012 lopussa eikä kaavaa ole vielä toteutettu. Rakentamisen nykytilanne alueella vastaa pääosin kuvan 6 tilannetta. Kaava-alueen itäpuolella on muutamia vakituisessa asumiskäytössä tai loma-asuntoina toimivia rakennuksia. Etelässä aukeavat Sorkkalan pellot. Alueen voimassa oleva yleiskaava on vuodelta 1995. Lentokentän tuntumaan, melualueelle on suunniteltu teollisuutta ja palveluita. SL-1 merkintä suojeltavista luontoarvoista on varattu Sikojoelle, joka virtaa kohteen itäpuolella ja laskee sen kaakkoispuolella sijaitsevaan Sikojärveen. Kohteen keskellä sijaitsevasta, soistuneesta painanteesta vedet virtaavat kunnostettua ojaa pitkin Sikojoelle (Kuva 7). Mitään erityisen herkkiä, suojeltavia luontoarvoja tai pohjavesiesiintymiä ei ole kaava-alueen läheisyydessä. Kuva 7. Koiviston rakennuskohteen sisältämällä kaava-alueella virtaava oja, joka on kunnostettu ASROCKS-hankkeen vesinäytteenoton jälkeen. Alueen läpi ei kulje hulevesien purkureittejä. Ennen rakentamista pintavedet valuvat neljään suuntaan: Myllyhaantien ali itäiseen avo-ojaan, joka laskee noin 450 metrin päässä Sikojokeen Varuskunnantien alittavan rummun kautta avo-ojaan, joka laskee Sorkkalantien suuntaisesti länteen ja yhtyy myöhemmin Sikojokeen Lentoasemantien sivuojaan, joka alittaa Varuskunnantien ja jatkaa samaan ojaan kuin edellinen purkureitti yhtyen Sikojokeen 17

Tukittu reitti, joka on kulkenut aiemmin Lentoasemantien länsipuolelta laskevaan avo-ojaan. Kuva 8. Lentokuva kohteena olevasta Koiviston alueesta pohjoisesta etelään (Asemakaavan valmisteluaineistoa). Asemakaavan laadittaessa pyrittiin huomioimaan arseeniriskit. Arseenista johtuen joudutaan alueen valmiit pintarakenteet pääosin päällystämään vettä läpäisemättömillä pintarakenteilla kuten asfaltilla. Vesi johdetaan sadevesiviemäreihin. Tällöin pintavedet eivät pääse imeytymään maaperään, ja sitä kautta levittämään arseenia ympäristöön ja pohjaveteen. Alueelle on laadittava riskejä huomioon ottava pinnantasaussuunnitelma, maarakennustyöselitys sekä arseenipitoisten maa-ainesten ja louhitun kiviaineksen sijoitus- ja seurantasuunnitelma. Kuva 9. Havainnekuva Koiviston alueen rakentamisen toteuttamisesta lounaasta koilliseen (Asemakaavan valmisteluaineistoa). Alueella on nyt melko voimakkaat korkeuserot, joita tasattaessa syntyy runsaasti kiviainesta. Kaavan toteutuessa kiveä louhittaisiin myös maanalaista pysäköintiä varten. Alueelle laaditussa maanrakennustyöselityksessä (A-insinöörit 2011) todetaan, että kaiken suunnitellun rakentamisen toteutuessa laskennassa käytetyllä korkeustasolla kaikkia syntyviä aineksia ei voida sijoittaa kaavaalueelle. Eri osa-alueilta yli jääviä aineksia voitaisiin sijoittaa noin 70 000 kuutiota alueen sisällä ja noin 50 000 kuutiota jäisi muualle sijoitettavaksi. Kalliolouhetta ja -mursketta alueella voi syntyä noin 150 000 kuutiota ja leikattavaa moreenia noin 22 400 kuutiota sekä lisäksi leikattavia pintamaita ja savia. Optimoinnilla ja suunnitelmien päivityksillä rakentamisen edetessä voitaisiin vaikuttaa siihen, että alueelta ei viedä pois maaperän pilaantuneisuutta osoittavia raja-arvoja ylittäviä maa-aineksia, kuten viranomaiset ovat edellyttäneet. Maanrakennustyöselityksen kanssa esitetyssä arseenipitoisten maaainesten ja louhitun kiviaineksen sijoitus- ja seurantasuunnitelmassa tarkennetaan eri pitoisuusrajojen soveltamista massojen sijoittamisessa. Siinä esitetään myös suunnitelma rakentamisen aikaisesta massojen arseenipitoisuuksien tarkkailusta sekä pinta- ja pohjavesien seurannasta. 18

Harjuniitty Tampereen kaupunkiseudun rakennemallissa Harjuniitty on keskustan ohella Nokian suurin tulevaisuuden kasvualue. Alueen väestömäärän lisäykseksi on esitetty 4000 uuttaa asukasta vuoteen 2030 mennessä. Osayleiskaava-alueen pinta-ala on noin 475 ha, josta maankäytön muutosaluetta on 360 hehtaaria. Alueen itäosissa on ollut myös jo asemakaavoitettua taajamaa noin 120 ha. Siuron valtatien varrelle sijoittuu nyt hajalleen rakennuksia, joissa asuinrakennusten ohella on myös joitain yritystoiminnan tiloja sekä yksi maatilan talouskeskus. Alueella asuu hieman yli 1000 asukasta. Vesijohtoverkosto näyttää kattaa hyvin nykyisen asuinalueen (Kuva 10). Kuva 10. Kartta Harjuniityn alueen vesijohtoverkostosta, osayleiskaavaehdotuksen materiaalia Vahvistetussa osayleiskaavassa (29.10.2012) on huomioitu luontaisesti esiintyvästä arseenista aiheutuvat riskit. Rakentamisesta syntyviä ylijäämämassoja on ajateltu voitavan läjittää EV-alueille (erityinen virkistyskäyttö mm. suojavyöhykkeenä) meluvalleiksi tai vastaaviksi suojapenkereiksi. Harjuniityn asemakaavoitusta toteutetaan nyt kiireellä. Tämän hetken tiedoilla viranomaiset ovat päättäneet määrätä jopa tonttikohtaisia selvityksiä arseenista. Alueella on toteutettu kattava pintamaan arseenipitoisuuden kartoitus, mutta Harjuniityssä maaston korkeus ja pintamaiden paksuudet vaihtelevat erityisen paljon lyhyelläkin matkalla. Tilanne vaihtelee merkittävästi jopa yksittäisen tontin alueella. Aluetta luoteen ja pohjoisen välillä kehystävät rakentamattomat osat ovat lähinnä talousmetsää, joka on vilkkaassa virkistyskäytössä. Erityisesti suojeltavista luontoarvoista ei ole havaintoja, mutta pienialaisia huomioitavia kohteita ovat mm. muutamat suoalueet ja Kaakkurilammi. Arseenin esiintyminen kohteissa ja niiden ympäristössä Kiviainesten tuotantoalueiden kallioperä ASROCKS-hankkeen alkuvaiheen tutkimuksissa kiviainestuotantoa edustavissa tutkimuskohteissa eniten arseenia havaittiin kallioperän ruhjeissa ja rakopinnoilla, silmin havaittavassa kiisussa tai yhdessä näytteen poikkeavan rikkipitoisuuden kanssa (kiisuhippuja). Nokian kiviaineskohteessa suurin arseenipitoisuus (254 mg/kg) mitattiin silmin havaittavasta kiisusta. Tarkempi näytteenotto ja analyysit kohdennettiin vielä louhimattomille lohkoille (Taulukko 3) ja valmiisiin kiviainestuotteisiin (Taulukko 7). 19

Taulukko 3. ASROCKS-hankkeessa mitattuja kivinäytteiden arseenipitoisuuksien tunnuslukuja kahdella kiviainesten tuotantoalueella (kuningasvesiuuttoon liukoinen pitoisuus). Kohde mg As/kg Lisätietoa maksimi mediaani Nokia- Nokia 254 14 Havainnot rikkoutumattomasta kalliosta antavat viitteitä siitä, että Nokian tuotantoalueella suuria arseenipitoisuuksia voi esiintyä hyvin paikallisesti joko rakopinnoilla tai sulkeumissa. Marjamäen tuotantoalueella suuret arseenipitoisuudet ehjässä kalliossa ovat epätodennäköisiä. Rakennuskohteiden kallioperä Rakennettavilla alueilla (Nokian Harjuniitty ja Pirkkalan Koivisto) poikkeavat arseenipitoisuudet kallionäytteissä havaittiin kivilajien: leukogabron tai kiillegneissin määrittämillä osa-alueilla (Taulukko 4). Koiviston kylän rakennuskohteella kallioperää kairattiin noin 20 metrin syvyyteen, ja näytteitä otettiin poraussoijasta 6 sekä keväällä 2013 kairareiästä pumpatusta vedestä. Tehdyistä kolmesta kairauksesta kahden kairasydämissä havaittiin suhteellisen korkeita arseenipitoisuuksia. Pitoisuudet vaihtelivat eri syvyyksillä (6 55 mg/kg ja 79 546 mg/kg). Myös poraussoijasta ja pumpatusta vedestä analysoidut arseenipitoisuudet olivat suuria. Nokian Harjuniityn alue on laaja ja kallioperältään vaihteleva. Tieto arseenipitoisuuksista perustuu 18 näytteeseen, joista vain yhdessä havaittiin taustapitoisuuden ylittävä, melko suuri arseenipitoisuus. Taulukko 4. ASROCKS-hankkeessa mitattuja kivinäytteiden arseenipitoisuuksien tunnuslukuja kahdella rakennuskohteella (kuningasvesiuuttoon liukoinen pitoisuus). *Tunnusluvun laskennassa kairausnäytteet mukana Maaperän arseenipitoisuudet Tyyppikivilaji porfyyrinen granodioriitti Tummia sulkeumia ja kloriittisia rakopintoja, joissa arseenin esiintyminen todennäköisintä Klorittirakopinnat ovat tilavuudeltaan selvästi alle 1 %. Myös sulkeumat tilavuudeltaan alle 1 %, mutta saattavat olla 5 % riippuen aluemäärittelyn koosta. Marjamäki 16,7 6,56 Tyyppikivilaji hienorakeinen dioriitti, maasälpä-kvartsijuonia Ei ruosteisia rakopintoja, koillisosassa ruhjeisuutta Louhimattomassa pohjoisosassa laaja vyöhyke, jossa kivilajien vaihtelevuus suurempaa (plagioklaasi-uraliittiporfyriittiä (75 %), gabroa/dioriittia (20 %) ja graniittiisia juonia (5 %). Kohde mg As/kg Lisätietoa maksimi mediaani Nokia, Harjuniitty Pirkkala, Koivisto Laaja alue, jolla tyyppikivilajit ja näytemäärät (n) vaihtelivat: 118 11,2 porfyyrinen granodioriitti n=3, graniitti n=5, felsinen vulkaniitti n=7, mafinen vulkaniitti n=1 ja kiillegneissi n= 2 maksimipitoisuus länsiosasta, läheltä voimalinjaa (felsinen vulkaniitti) näytteitä sekä paloista että poravasaran soijasta 1090* 171* pieni alue, josta aikaisempiakin tutkimuksia maksimi leukogabrossa, jo maastossa havaittu kiisupitoisuutta kivessä leukogabro, gabro ja kiillegneissi tyyppikivilajeja Kaikki ASROCKS-hankkeen tutkimuskohteiden maanäytteet luokiteltiin maalajeittain seuraavasti: siltti, hiekka, moreeni ja sedimentti. Kiviaineksen tuotantoalueilla sedimentillä tarkoitetaan tässä alueilla olevien sadevesilammikoiden pohjalle kertynyttä ainesta, joka on paljastunut lammikon veden (Katso Kuva xx) haihduttua. Korkeimmat arseenin kokonaispitoisuudet (kuningasvesiuutto) mitattiin Koiviston kohteen moreenista, jolla kolmessa näytteessä pitoisuus ylitti 80 mg/kg. Koiviston rakennuskohteella maaperänäytteiden arseenipitoisuuksien mediaani lähentelee alempaa riskiperusteista maaperän pilaantuneisuuden arvioinnissa käytettyä ohjearvoa. Maksimipitoisuus näissä maanäytteissä oli lähes 6 Poraussoijalla tarkoitetaan kairatessa reiän seinämistä irtoavaa, hienojakoista kiviainesta. 20

700 mg/kg. Muissa maalajeissa havaitut maksimipitoisuudet alittivat kaikilla kohteilla maaperän pilaantuneisuuden alemman ohjearvon 50 mg/kg (VNa 214/2007). Taulukkoon 5 on koottu tunnuslukuja ASROCKS-hankkeen tutkimuskohteiden maanäytteistä mitatuista, kuningasvesiliukoisista arseenipitoisuuksista. Tunnusluvuissa ovat mukana läjitetyistä maakasoista ja tuotantoalueiden pohjalle kertyneestä lammikoiden sedimentistä otettujen näytteiden analyysitulokset. Louhinta-alueilta, kallion pinnalta kuorittujen maa-ainesten kasoista otetut näytteet eivät edusta arseenin primääriä lähdettä. Kuva 11. Sadevesilammikko kiviainesten tuotantoalueen tuotekasojen keskellä. Taulukko 5. Kuningasvesiliukoiset arseenipitoisuudet ASROCKS-hankkeen tutkimuskohteiden maanäytteissä (seulottu < 2 mm Kohde maksimi mg As/kg mediaani Nokia, Nokia 26,8 5,82 Lempäälä, Marjamäki 42,6 17,7 Nokia, Harjuniitty 33,9 21,9 Pirkkala, Koivisto 692 48,2 Kiviainesten tuotantoalueilla otettiin muutama maanäyte luonnontilaisesta maaperästä alueelta, jossa louhimista ei ollut vielä aloitettu. Näissä arseenin kokonaispitoisuudet (6 18 mg/kg) olivat pienemmät kuin Pirkanmaan alueen taustapitoisuus (26 mg/kg moreenille). Rakennettavilla alueilla tutkittiin kolme maaperän profiilia näytekuopista. Näytekuopat olivat noin 2 2,5 metrin syvyisiä, ja kaikki kuopat kaivettiin kallionpintaan asti. Koiviston kohteessa maaperän arseenipitoisuudet olivat suurimmat lähellä kallionpintaa. Harjuniityn maaperän profiilinäytteissä ei havaittu näin selkeää trendiä, pitoisuudet olivat16 23 mg/kg vaihdellen eri syvyyksillä. Harjuniityn alueella on toteutettu aikaisemmin kaksi maaperän arseenitutkimusta, joista toinen sisälsi pintamaanäytteitä koko 400 hehtaarin kaava-alueelta (WSP 2011). Toinen koekuoppiin perustuva tutkimus kattoi tuolloin alueen lounaisosaan rakenteilla olevan päiväkodin alueen, (Ramboll 2011b). Osin näiden tutkimusten perusteella ASROCKS-hankkeen täydentävää näytteenottoa keskitettiin alueen lounais- ja eteläosiin. Päiväkodin ympäristön kahdeksasta koekuopasta otetuista moreeninäytteistä yhdessä havaittiin selvästi taustaa suurempi arseenipitoisuus: 80 mg/kg (0,6 1,7 metrin syvyys). Laaja-alainen tutkimus perustui osayleiskaavaluonnoksen asuinalueiden mukaan jaettuihin viiteentoista ruutuun, joista jokaiselta otettiin kokoomanäytteet noin 20 cm syvyydeltä. Lisäksi tutkittiin viisi kivinäytettä ja kaksi vesinäytettä. Vain yhdessä alueen eteläosan ruudussa todettiin alueellista taustapitoisuusarvoa (19 mg/kg) korkeampi pitoisuus arseenia (22 mg/kg). Suurin arseenin kokonaispitoisuus ASROCKS-hankkeessa otetuissa Harjuniityn alueen maaperänäytteissä oli 33,9 mg/kg (Taulukko 5). 21