Vesinäytteiden otto ja analysointi Olkiluodon matalista kalliorei'istä (PR ja PP) sekä pohjavesiputkista (PVP) vuonna 2001

Työ raportti 2002-20 Vesinäytteiden otto ja analysointi Olkiluodon matalista kalliorei'istä (PR ja PP) sekä pohjavesiputkista (PVP) vuonna 2001 Eliisa Hatanpää Huhtikuu 2002 POSIVA OY Töölönkatu 4, FIN-001 00 HELSINKI, FINLAND Tel. +358-9-2280 30 Fax +358-9-2280 3719

Työ r a p o r t t i 2 0 0 2-2 0 Vesinäytteiden otto ja analysointi Olkiluodon matalista kalliorei'istä (PR ja PP) sekä pohjavesiputkista (PVP) vuonna 200 1 Eliisa Hatanpää Insinööritoimisto Paavo Ristola Oy Huhtikuu 2002 Karttaoikeudet: Maanmittauslaitos lupa nro 41/MYY/02 Pesivan työraporteissa käsitellään käynnissä olevaa tai keskeneräistä työtä. Esitetyt tulokset ovat alustavia. Raportissa esitetyt johtopäätökset ja näkökannat ovat kirjoittajien omia, eivätkä välttämättä vastaa Posiva Oy:n kantaa.

--------- --- - Työ raportti 200 2-2 0 Vesinäytteiden otto ja analysointi Olkiluodon matalista kalliorei'istä (PR ja PP) sekä pohjavesiputkista (PVP) vuonna 200 1 Eliisa Hatanpää Huhtikuu 2002

TEKIJÄ ORGANISAATIOT Posiva Oy Teollisuuden Voima Oy, kemian laboratorio, Olkiluoto Insinööritoimisto Paavo Ristola Oy, Teollisuus- ja voimalaitoskemian laboratorio, Vantaa TILAAJA POSIVAOY Töölönkatu 4 00100 HELSINKI TILAAJAN YHDYSHENKILÖ Mia Mäntynen, Posiva Oy TILAUSNUMERO 9708/01/MVM 8.10.2001 RAPORTTI TEKIJÄT Työraportti 2002-20 VESINÄYTTEIDEN OTTO JA ANALYSOINTI OLKILUODON MATALISTA KALLIOREI'ISTÄ (PR JA PP) SEKÄ POHJA VESIPUTKIST A (PVP) VUONNA 2001 tltti'l &cy";; Eliisa Hatanpää, Insinööritoimisto Paavo Ristola Oy TARKASTANUT JA HYVÄKSYNYT Pentti Manninen, Insinööritoimisto Paavo Ristola Oy :-"1/,.-., ' ' ' 1 /'1!0-

VESINÄYTTEIDEN OTTO JA ANALYSOINTI OLKILUODON MATALISTA KALLIOREI'ISTÄ (PR JA PP) SEKÄ POHJAVESI PUTKISTA (PVP) VUONNA 2001 TIIVISTELMÄ Vesinäytteiden otto vuonna 2001 Olkiluodon matalista kalliorei'istä ja pohjavesiputkista kuuluu Olkiluodon perustilan kartoitukseen. Maaperän pohjavesitutkimuksia varten Posiva Oy on asennuttanut Olkiluotoon siiviläputkilla varustettuja pohjavesiputkia. Näiden lisäksi kallion ylimpien osien pohjavesikemiaa päätettiin tutkia matalista kalliorei'istä, jotka on porattu aiemmin lähinnä pohjavedenpinnan mittauksia varten. Tämän tutkimuksen perusteella päätetään pohjavesiputkien ja matalien kallioreikien jatkotutkimusohjelmasta, joka tulee olemaan osa tutkimusalueen perustilan monitorointiohjelmaa Onkalon rakentamisen aikana. Tässä raportissa esitetään vesinäytteiden otto ja analyysitulokset Eurajoen Olkiluodosta matalista kalliorei'istä (PP2, PP5, PP7, PP8, PP9, PP31, PRl, PR2 ja PR4) sekä pohjavesiputkista (PVPl, PVP3A, PVP3B, PVP4A, PVP4B, PVP5A, PVP8A, PVP9A, PVP9B, PVPlOA ja PVPlOB). Posiva Oy suoritti näytteenottopisteiden esipumppauksen syys- lokakuussa 2001. Näytteet otettiin 6.- 20.11.2001. Näytteistä tutkittiin useita fysikaalis- kemiallisia parametreja. Neljästä kallioreikänäytteestä (PP7, PP8, PRl ja PR2) tutkittiin myös isotooppeja. Osa näytteiden suodatuksista ja analyyseistä tehtiin typpiatmosfåärissä, jotta pystyttiin välttämään ilman hapen ja hiilidioksidin vaikutus analyysituloksiin. Avainsanat paikkatutkimukset, Olkiluoto, pohjavesi, näytteenotto, analysointi

GROUNDWATER SAMPLING FROM DRILLED HOLES (PR AND PP) AND GROUNDW ATER PIPES (PVP) AT OLKILUOTO IN 2001 ABSTRACT Groundwater sampling from drilled holes and groundwater pipes in 2001 at Olkiluoto is a part of the baseline study of Olkiluoto. Groundwater pipes have been made for characterization of the groundwater located near the ground level. Besides groundwater pipes hydrogeochemical characterization of the shallow part ofthe bedrock was decided to investigate from drilled boreholes which were made for the measurement of the groundwater level in the beginning. On grounds of this investigation further studies of the groundwater pipes and drilled boreholes during the construction of the Onkalo are decided. This study describes the sampling methods and the results of laboratory analyses of the water samples from drilled holes (PP2, PP5, PP7, PP8, PP9, PP31, PR1, PR2 and PR4) and groundwater pipes (PVP1, PVP3A, PVP3B, PVP4A, PVP4B, PVP5A, PVP8A, PVP9A, PVP9B, PVP10A and PVP10B) at Olkiluoto, Eurajoki. Posiva carried out prepumping of the sampling points in September and October, 2001. Sampling was carried out 6. - 20.11.2001. The analytical programme was quite extensive including the most relevant physicochemical parameters. Also isotopes were analysed from four samples from drilled boreholes (PP7, PP8, PR1 and PR2). Some part ofthe sampled waters were filtered and analysed under nitrogen atmosphere in order to avoid the direct contact with oxygen or carbon dioxide. Keywords: site investigations, Olkiluoto, groundwater, sampling, analyses

1 SISÄLLYSLUETTELO Tiivistel mä Abstract 1 JOHDANTO---------------- 3 2 VESINÄYTTEIDEN OTT0... 5 2.1 Näytteenottopisteiden valinta... 5 2.2 Näytteenottomenetelmät ja otetut näytteet... 6 3 NÄYTTEIDEN ANAL YSOINT1... 11 3.1 Kenttäanalyysit_ -----------------------------------------------------------------------------------------------------------11 3.2 Laboratorioanalyysit 11 4 ANALYYSITULOKSET ---------------------------------------------------------------------------------------------------13 4.1 Matalat kallioreiät 13 4.2 Pohjavesiputket -----------------------------------------------------------------------------------------------------------13 4.3 lsotoopit ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 5 ANALYYSITULOSTEN EDUSTAVUUSTARKASTELUT... 15 5.1 Yleistä 15 5.2 Matalat kallioreiät 17 5.3 Pohjavesiputket -----------------------------------------------------------------------------------------------------------19 6 YHTEENVET0... 21 7 VIITTEET... ------------------------------------------------------------------------23

2 LIITE 1. ESIPUMPPAUSLOMAKKEET... _ 25 LIITE 2. NÄYTTEENOTTOPISTELOMAKKEET.... 53 LIITE 3. TUTKITUT SUUREET, ANALYYSIMENETELMÄT JA LABORATORIOT 55 LIITE 4. ANAL YYSITULOKSET... -59 LIITE 5. REFERENSSIVEDEN ANAL YYSITULOKSET 65 LIITE 6. LI MS-TU LOSTEET... 67

3!.JOHDANTO Vesinäytteiden otto Olkiluodon matalista kalliorei'istä ja pohjavesiputkista kuuluu Olkiluodon perustilan kartoitukseen. Sovittujen vesinäytteenottojen perusteella laaditaan pohjavesiputkien ja matalien kallioreikien j atkotutkimusohj elma. Tutkimusohjelma laaditaan siten, että pohjaveden kemiallista laatua tullaan seuraamaan valikoiduista näytteenottopisteistä puolivuosittain syksystä 2002 alkaen. Vesinäytteenotat maakerroksessa liikkuvasta ja kallion ylimmän osan vedestä tulevat olemaan osa Onkalon rakentamisvaiheen aikaista monitorointiohj elmaa. Maa- ja kallioperän pintaosissa tapahtuu runsaasti erilaisia reaktioita. Geokemiallinen mallinnus tarvitsee lähtötiedoikseen pohjavesikemian aineistoa myös maaperän suotautumisvyöhykkeestä ja kallioperän pintaosista. Maaperän pohjavesitutkimuksia varten Posiva Oy on asennuttanut Olkiluotoon matalia siiviläputkilla varustettuja pohjavesiputkia. Kaksi pohjavesiputkea (PVP1 ja PVP2) olivat vanhoja, muut oli asennettu syksyllä 2001. Matalat kallioreiät on porattu vuona 1989 lähinnä kallion yläosan karakterisointia varten. Ne otettiin mukaan vesinäytteenotto-ohjelmaan, jotta myös kallion yläosan vedestä saadaan riittävä kuva. Tässä raportissa esitetään vuoden 2001 vesinäytteiden otto ja analyysitulokset Olkiluodon matalista kalliorei'istäja pohjavesiputkista (Posivan tilaus 9708/01/MVM). Tähän raporttiin Mia Mäntynen (Posiva Oy) on kirjoittanut luvun 3.1.

5 2. VESINÄYTTEIDEN OTTO 2.1 Näytteenottopisteiden valinta Olkiluodon saarella on yhteensä 39 matalaa kallioreikää (PP, PR) ja 18 pohjavesiputkea (PVP), joiden kaikkien käyttöä pohjavesikemian näytteenottoihin harkittiin. Näytteenottopisteiden lukumäärää päätettiin kuitenkin rajoittaa jo ennen jatkotutkimusten aloittamista rei' issä, koska näin suuren näytemäärän analysoiminen ei tutkimusten kannalta ollut tarpeen. 2.1.1 Matalat kallioreiät Matalat kallioreiät (pokapisteet: PP1-35, poranreiät PR1-4) on tehty Olkiluodon saarelle porakairauksena vuonna 1989. Tavoitteena oli selvittää kivilajien ja rakoilun esiintyminen maanpäällisillä alueilla, geofysikaalisten mittausanomalioiden syitä sekä poranreikien osalta myös kallion yläosan pohjavesien kemiallisia ominaisuuksia (Teollisuuden Voima Oy 1992). Kuten tavoitteista käy ilmi, matalia kallioreikiä ei ole varsinaisesti suunniteltu käytettäviksi pohjavesinäytteenottoihin. Kallioreikien yläosissa on käytetty ruostumattomasta teräksestä valmistettuja putkia, jotka ovat ruostuneet. Kallioreikien kunto vesinäytteenottohetkellä on vaikuttanut vesinäytteiden edustavuuteen huomattavasti joidenkin näytteiden osalta. Pohjaveden pinnan korkeuden mittauksiin otettiin vuonna 1989 mukaan 27 matalaa kallioreikää (Teollisuuden Voima Oy 1992). Viime vuosien aikana pohjavedenpinnan mittaukset on suoritettu 12 matalasta kallioreiästä. V esinäytteenottoja suunniteltaessa päätettiin, että harkitaan näytteenottojen suorittamista ainoastaan rei'istä, jotka ovat olleet jatkuvan seurannan piirissä. Vesinäytteenottoja päätettiin harkita seuraavista pokapisteistä ja porakonerei'istä: PP1, PP2, PP3, PP5, PP7, PP8, PP9, PP10, PP31, PP32, PP34, PP35, PR1, PR2, PR3 ja PR4. Rei'ille suoritettiin ensimmäinen esipumppaus tämän listan mukaisesti 12.-13.7.2001. Tämän valinnan ja ensimmäisen esipumppauskierroksen jälkeen matalien kallioreikien tilaa tutkittiin tapauskohtaisesti. Reikä PP 1 poistettiin tutkittavien reikien listalta, koska reiän suojaputki oli ruostunut poikki ja reikä oli tukossa putken yläosasta. Reikä PP10 poistettiin, koska sen sijainti oli hankala. Pumppauskaluston saaminen reiän vierelle olisi vaatinut kohtuuttoman paljon töitä. Reiän poisjättäminen ei aiheuttanut ongelmia tutkimuksen edustavuuden kannalta. Reiät PP31, PP32, PP34 ja PP35 sijaitsevat erittäin lähellä toisiaan. Näin ollen päätettiin, että vesinäytteet otetaan ainoastaan reiästä PP31, jossa oli paras tuotto esipumppauksen aikana. PP3 ja PR3 jätettiin pois, koska niiden tuotto oli huono. Varsinaiseen reikien puhdistus- ja esipumppauksiin otettiin mukaan yhdeksän matalaa kallioreikää. Kaikissa yhdeksässä kallioreiässä suoritettiin esipumppaukset syys- ja lokakuun 2001 aikana. Esipumppausten seurantalomakkeet ovat liitteenä 1. Kaikkien reikien tuotto osoittautui riittäväksi vesinäytteenottoja ajatellen. Neljässä reiässä (PP2, PP8, PP31 ja PR1) vesi saatiin vaihtumaan kirkkaaksi. Muiden reikien vesi oli esipumppauksen päätyttyä joko sameaa tai harmaata. Tulosten perusteella päätettiin, että vesinäytteenotot suoritetaan kaikista yhdeksästä esipumpatusta kallioreiästä.

6 2.1.2 Pohjavesiputket Olkiluotoon asennettiin vuonna 2001 kahden vanhan pohjavesiputken (PVP1 ja PVP2) lisäksi 16 uutta putkea. Pohjavesiputket on suunniteltu ja asennettu erityisesti pohjavesinäytteenottoja varten. Vesinäytteenottojen suunnittelussa päädyttiin suorittamaan esipumppaukset kaikista pohjavesiputkista, koska erityisesti uusien pohjavesiputkien tuotoista ei etukäteen ollut mitään käsitystä. Esipumpattavat pohjavesiputket olivat PVP1, PVP2, PVP3A, PVP3B, PVP4A, PVP4B, PVP5A, PVP5B, PVP6A, PVP6B, PVP7A, PVP8A, PVP8B, PVP9A, PVP9B, PVP9C, PVP10A ja PVP10B. Vuonna 2001 asennetut pohjavesiputket on valmistettu polyeteenistä (PEH) ja niiden sisähalkaisija on 56 mm. Ne on asennettu työputken sisälle. Ennen putkien asentamista niiden päälle pujotettiin polyeteenistä valmistettu suodatinsukka. Pohjavesiputken siiviläosan rakoläpimitta on 0,3 mm. Pohjavesiputken ympärille asennettiin suodatinhiekkakerros, joka ulottuu reiän pohjasta 0,2 m putken siiviläosuuden yläpuolelle. Suodatinhiekkana käytettiin pestyä, kuivattua ja seulottua hiekkaa, jonka raekoko oli 1-2 mm. Suodatinhiekkakerroksen yläpuolelle asetettiin noin 0,5 m paksuinen bentoniittisavikerros. Pohjavesiputkien päälle asennettiin termoskansi ja työputkeen lukollinen metallikansi (Lehto 2001). Saman järjestysnumeron omaavat A-, B- ja C-putket on sijoitettu enintään noin 5 m:n etäisyydelle toisistaan. Putket eroavat toisistaan siiviläosuuden sijoituksen perusteella. A putkien 2 m:n pituinen siiviläosuus on sijoitettu alkamaan välittömästi kallion pinnasta. B putken siiviläosuus alkaa A-pohjavesiputken siiviläosuuden yläreunan tasolta tai tämän yläpuolelta riippuen maakerroksen vedenjohtavuudesta. Vastaavasti C-putken siiviläosuus alkaa B-pohjavesiputken siiviläosuuden yläreunan tasolta tai tämän yläpuolelta (Lehto 2001). Pohjavesiputkien esipumppauskokeiden tiedot on liitteenä 1. Esipumppauskokeet suoritettiin syys- ja lokakuussa 2001. Pohjavesiputket PVP2, PVP5B, PVP6A, PVP6B, PVP7A, PVP7B, PVP8B, PVP9C ja PVP10C jätettiin pois vesinäytteenotto-ohjelmasta esipumppauskokeiden perusteella. Kyseisten pohjavesiputkien esipumppauksen aikana määritetty tuotto ei ollut riittävä vesinäytteenoton suorittamista varten lukuun ottamatta PVP5B:tä, jonka vedessä oli runsaasti soijaa, mikä tukki vesinäytteenottopumpun. Ainoastaan kolmen pohjavesiaseman (PVP4A, PVP4B ja PVP10A) vesi kirkastui esipumppauksen aikana, muiden vesi oli pumppauksen lopetusajankohtana joko harmaata, sameaa tai kellertävää. Veden laatuun on saattanut vaikuttaa putkien asennusajankohdan läheisyys. 2.2 Näytteenottomenetelmät ja otetut näytteet Näytteenottopisteet, syvyydet, virtaamat ( =pumppausnopeudet) sekä näytteenottoon liittyvät muut havainnot ja käytetyt suodattimet on esitetty liitteessä 2. Kuvassa 1 on esitetty näytteenottopisteiden sijainnit.

7 0> "' 3 m 0> ~ 8 3 m Pohjaveden havaintoputket PVP1.. 10, H2B ja HJB f'okaplltoot f'f'2, f'f'5, f'f'7, Pf'e, f'l'9 Poranrellt PR1, PR2, PR. KoordlnuttljlrJ SWIMI: ~~roj ktlo: Gaust-Krug r) taii!sailnkiii.rtekbliioy SEUTYKSET: ];~ 1 / 1097 asenn~tut :;IIV11Jpl.Jtl..et... ~ 2 ';j' ') 2001 asern&rut:su\-ii~l!y;(it ~okap1steet ~t:r"r~elka Kuva 1. Olkiluodon matalien kallioreikien ja pohjavesiputkien näytteenottopisteiden sijainti. Reiän vesipinnan korkeus mitattiin ennen pumppauksen ajoitusta ja pumppauksen aikana säännöllisesti. Pääsääntöisesti pumppu asennettiin 1 metrin korkeuteen reiän pohjasta. Reiän syvyys katsottiin tilaajan toimittamista havaintotiedoista. Pumppuna käytettiin sähkömoottoripumppua akkutoimisesti (merkki Whale) ja se oli kytkettynä polyamidiletkuihin. Vettä pumpattiin sellaisella teholla, jolla vesipinta pysyi yhden metrin sisällä alkuperäisestä vesipinnasta. Pumppaustehoa säädettiin letkuissa olevan hanan avulla ja se vaihteli reikäkohtaisesti. Veden lämpötila mitattiin ennen näytteenottoa. Ennen näytteenottoa vettä esipumpattiin tavoitteena veden kirkastuminen. Joissakin tapauksissa vesi alkoi samentua pumppauksen aikana, eikä pumppausta enää jatkettu pidempään, vaan näyte otettiin. Esipumppausaika vaihteli muutamasta minuutista yli neljään tuntiin. Kenttälaboratoriossa analysoidut kallioreikänäytteet (rauta, ph, atkaliteetti ja asiditeetti) sekä kallioreikien muissa laboratorioissa analysoidut rauta- ja 13 C/ 14 C(DIC) näytteet suodatettiin näytteenottopisteessä on-line suodatuksella happikontaminaation välttämiseksi. Muissa laboratorioissa analysoitavat näytteet (sekä kenttälaboratoriossa mitattu pohjavesiputkien atkaliteetti ja asiditeetti) suodatettiin tarvittaessa kenttälaboratoriossa. Tiheys, sähkönjohtavuus ja sulfidi määritettiin suodattamattomasta

8 3. NÄYTTEIDEN ANALYSOINTI 3.1 Kenttälaboratorion analyysit Kaikista kallioreikien vesinäytteistä analysoitiin kentällä alkaliteetti (m- ja p-luku), asiditeetti ( -p-luku), fluoridi, ferrorauta (Fe 2 +) ja kokonaisrauta (Fekok). Kenttäanalyysit on kuvattu Posivan vesinäytteenoton kenttätyöohjeessa (Ruotsalainen et al. 1998). 3.2 Laboratorioanalyysit 3.2.1 TVO:n laboratorion analyysit Ennen näytteiden keräystä, pohjavesiputkista analysoitiin uraniinipitoisuus fluorometrillä laboratoriossa. Kaikkien vesinäytteiden ph, johtokyky, tiheys, ammonium-, DIC/DOC- sekä suuidipitoisuudet analysoitiin laboratoriossa. Lisäksi melkein kaikkien pohjavesiputkien fluoridianalyysit sekä alkaliteetti- ja asiditeettititraukset tehtiin kenttätyöohjeen mukaan laboratoriossa. Kokonaistyppinäytteet lähetettiin Vesi-Hydroon analysoitaviksi. Analyysimenetelmät, -laitteet, määritysrajat sekä mittaustarkkuudet tai toistettavuudet on esitetty liitteessä 2. 3.2.2 GTK:n analyysit Alumiini-, cesium-, kalium-, litium-, mangaani- ja rubidium-pitoisuudet määritettiin induktiivisesti kytketyllä plasma-massaspektrometrilla (Perkin Elmer Sciex Elan 6000). Kalsium-, rauta-, magnesium-, natrium-, rikki- ja pii-pitoisuudet määritettiin induktiivisesti kytketyllä atomiemissio-spektrometrilla (Termo Jarrel Ash Iris). Fluoridi, kloridi, bromidi, nitraatti- ja sulfaattipitoisuudet määritettiin ionikromatografilla (Dionex DX120) ja fosfaattipitoisuudet spektrofotometrilla (Shimadzu UV-150-02). KMn0 4 - luku määritettiin käsin titraamalla. Menetelmät on esitetty liitteessä 2. 3.2.3 Isotooppianalyysit Kaikista vesinäytteistä analysoitiin 2 H (H 2 0), 18 0 (H 2 0) ja 3 H. Tietyistä kalliorei'istä (4 k p 1) ana 1 ysoitnn... e d e 11 a.. mainittujen... Isotooppien.. 1 Isa... k SI. 222Rn, 13c - 1 14c, 87s r 1 86s r, 18 0 (S0 4 )P 4 S (S0 4 ), U (kok) sekä 234 UP 38 U. Isotooppien analyysimenetelmät ja -laboratoriot on esitetty liitteessä 2.

9 4. ANALYYSITULOKSET 4.1. Yleistä Kaikki tulokset on koottu yhteen taulukaksi 2. TVO:n laboratoriossa tai sen alihankkijalaboratorioissa tehtyjen analyysien tulokset ja määritystarkkuudet ovat taulukossa, joka on liitteenä 3 ja GTK:n laboratoriossa tehtyjen analyysien tulokset ovat taulukossa liitteenä 4.

------------------~- - 10 Taulukko 2. Eri laboratoriossa tehtyjen analyysitulosten yhdistelmätaulukko. PP5 PP7 PP8 ppg PR1 PR2 PR4 PVP1 5ähk.j. m5/m 25 C 7.42 236 30.3 42.0 8.73 16.4 13.5 15.8 ph 5.7 7.9 6.7 7.1 5.5 6.3 6.2 6.4 KMn04, mg/l 81 27 67 11 23 88 110 120 DIC mg/1 9.8 80.7 30.6 48.4 3.6 20.5 11.1 15.4 DOC 18 0.3 13.4 <1,8 5.7 16.8 24 22.9 HC03 mg/1 35 373 158 192 33 87 66 86 504, mg/1 13 129 24 43 20 8.3 17 18 Cl, mg/1 3.0 482 8.7 6.4 3.0 8.4 3.7 5.0 N03, mg/1 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 0.3 <0.2 <0.2 <0.2 Ca, mg/1 3.03 109 38.5 35.6 5.45 4.76 11.0 15.4 Mg, mg/1 3.18 27.8 8.10 14.7 3.02 2.57 4.95 5.29 Na, mg/1 3.41 328 10.1 18.9 3.03 18.4 7.50 8.01 K, mg/1 1.75 10.7 5.29 6.41 1.67 2.07 2.93 2.57 Al, IJQ/1 947 <5 176 17.8 393 713 816 851 Cs, IJQ/1 0.02 0.15 0.02 0.04 0.01 0.05 0.06 0.03 Li, IJQ/1 7.61 29.4 11.9 14.3 8.62 9.54 12.2 8.12 Rb, IJQ/1 1.86 5.13 1.23 1.89 2.25 1.44 2.94 2.58 Mn, IJQ/1 87.1 254 778 241 243 96.5 325 244 Fe, mg/1 4.69 0.17 7.03 3.48 2.85 2.16 1.92 1.05 Fe 2 + mg/1 4.2 0.22 4.3 3.1 2.5 1.7 0.44 Fe(kok) 4.4 0.24 6.5 2.2 2.6 2.1 1.8 5, mg/1 4.84 44.9 8.95 13.2 7.07 2.52 6.31 7.35 5 2 - mg/1 0.01 0.01 0.05 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 5i02, mg/1 17.2 11.6 16.2 12.0 10.3 12.1 10.8 14.6 5i, mg/1 8.06 5.42 7.56 5.60 4.81 5.67 5.04 6.83 P04, mg/1 0.05 <0.02 0.15 <0.02 0.02 0.43 0.11 <0.02 NH4mg/l <0,02 0.20 0.06 0.06 0.06 0.02 0.09 0.03 N(kok) mg/1 0.58 0.40 0.39 0.32 0.40 0.43 0.65 0.64 Br, mg/1 <0.1 2.5 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 F, mg/1 (gtk) <0.1 <2 0.27 0.25 <0.1 <0.1 <0.1 0.11 F mg/1 0.1 0.4 0.2 0.3 <0,1 0.1 0.1 0.1 Alk.m-luku (mmol/1) 0.58 6.17 2.59 3.15 0.54 1.42 1.08 1.41 Acid.p-luku (mmol/1) <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 Acid.-p-luku mmol/1 Uraniini IJQ/1 1.02 1.36 0.94 0.33 1.04 0.33 0.80 0.57 Tiheys g/mi20 C 0.9988 0.9992 0.9991 0.9984 0.9985 0.9980 0.9988 0.9987 Rn-222 Bq/1 450 26 46 1100 H-3 TU 0-18 o/oo 5MOW H-2 %o5mow C-13 o/oo PDB -12.00-85.9-11.35-82.1-11.79-83.9-11.48-81.9-11.12-81.5-11.74-83.4-11.47-82.7-11.79-84.0 C-14 BP C-14 pm 5r mg/1 0.000007 0.000009 0.000011 0.000013 5r-87/5r-86 0.718758 0.720598 0.735782 0.721197 0-18 (504) o/oo 5MOW 5-34 (504) %ocdt U-234/U-238 4.72 1.03 1.42 1.22 U-238 mbq/1 U-238 JJQ/1 U-238 kalvo mbq/1 45.5 8.06 3.69 0.653 0.657 <0,10 4.56 0.369 0.454 176 14.2 7.69 U-238 kalvo IJQ/1 0.0533 <0,01 0.0368 0.623 U-234/U-238 kalvo 1.95 1.18 1.4

11 PVP3A PVP3B PVP4A PVP4B PVPSA PVP8A PVP9A PVP9B PVP10A 5ähkönj. m5/m 25 C 44.3 35.7 69.0 69.0 58.1 27.2 31.0 35.0 68.5 ph 7.2 7.1 7.3 7.4 7.3 6.8 6.6 6.7 7.1 KMn04, mg/l 76 80 7.8 9.5 63 67 110 100 27 DIC mg/1 39.9 34.1 67.0 62.4 78.8 29.0 40.0 42.5 65.3 DOC 13.6 15.6 <1,8 <1,8 9.7 13.7 22.5 20.6 <1,8 HCOJ mg/1 201 154 291 290 365 138 178 183 290 504, mg/1 23 21 48 48 36 21 17 19 42 Cl, mg/1 33 25 60 66 4.4 4.6 13 16 60 N03, mg/1 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 <0.2 Ca, mg/1 33.7 29.7 92.3 93.9 79.5 37.2 39.9 43.9 44.4 Mg, mg/1 11.2 9.24 15.6 15.9 20.6 7.36 9.63 11.4 18.2 Na, mg/1 39.7 29.0 24.6 24.6 17.2 5.7 6.99 7.06 67.1 K, mg/1 6.37 5.62 6.68 6.63 9.45 4.71 4.71 5.58 12.5 Al, ~g/1 161 385 2.60 25.2 15.8 181 425 426 8.53 Cs, ~g/1 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.01 0.02 0.02 0.05 Li, ~g/1 11.6 12.4 13.7 13.3 23.1 11.3 6.39 7.5 12.1 Rb, ~g/1 1.67 1.98 1.48 1.63 2.33 1.39 2.15 2.52 3.31 Mn, ~g/1 645 679 1250 1250 2660 850 628 692 383 Fe, mg/1 Fe 2 + mg/1 3.64 3.56 5.31 5.21 10.6 8.79 5.54 5.06 2.5 Fe(kok) 5, mg/1 5 2 - mg/1 8.86 0.04 8.07 0.05 17.3 <0,01 17.4 <0,01 13.3 0.01 7.87 0.04 6.2 0.03 6.99 0.01 15.4 0.05 5i02, mg/1 15.9 15.6 21.4 21.6 25.7 16.3 16.2 16.4 15.9 5i,mg/l 7.41 7.30 9.99 10.1 12.0 7.63 7.57 7.65 7.45 P04, mg/1 0.15 0.14 <0.02 <0.02 0.08 0.16 0.06 0.09 0.21 NH4mg/l 0.10 0.10 0.11 0.15 0.10 0.05 0.09 0.14 0.10 N(kok) mg/1 0.50 0.54 0.12 0.15 0.69 0.46 0.88 0.90 0.45 Br, mg/1 0.2 <0.1 0.1 0.1 <0.1 <0.1 <0.1 <0.1 0.4 F, mg/1 0.26 0.24 0.52 0.41 0.60 0.24 0.26 0.26 0.62 F mg/1 0.3 0.3 0.6 0.5 0.8 0.3 0.3 0.3 0.7 Alk.m-luku (mmol/1) 3.29 2.52 4.77 4.75 6.01 2.26 2.91 3.00 4.76 Acid.p-luku (mmol/1) <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 Acid.-p-luku mmol/1 Uraniini ~g/1 0.84 <1 0.47 <1 0.43 <1 0.46 <1 0.72 2.4 0.92 <1 0.73 2.3 0.71 <1 0.43 <1 Tiheys, g/ml 20 C Rn-222 Bq/1 0.9991 0.9979 0.9978 0.9979 0.9987 0.9988 0.9980 0.9983 0.9986 H-3 TU 0-18 o/oo 5MOW H-2 %o5mow C-13 o/oo PDB -11.83-85.3-11.87-85.0-11.46-82.1-11.52-83.0-11.57-83.8-11.88-84.4-11.88-81.7-11.63-82.1-11.69-83.9 C-14 BP C-14 pm 5r mg/1 5r-87/5r-86 0-18 (504), o/oo 5MOW 5-34 (504) %ocdt U-234/U-238 U-238 mbq/1 U-238 ~g/1 U-238 kalvo mbq/1 U-238 kalvo ~g/1 U-234/U-238kalvo

12 4.2. Matalat kallioreiät Kairanrei'istä otetuille näytteille on ominaista alhaiset ph-arvot (lukuunottamatta näytteitä PP7 ja PP9), korkeat alumiini- rauta- ja mangaanipitoisuudet ja korkeat KMn0 4 -luvut ja DOC-arvot. Nämä ominaisuudet viittaavat pintavesien pääsyyn kairanreikiin, jolloin niiden vesi ei hyvin edusta varsinaista kalliopohjavettä. Pääionien (Na+, Mg 2 + +, Ca 2 +, cr, HC0 3 - ja SO/-) perusteella laskettu liuenneiden aineiden kokonaismäärä TDS mg/l kairareikien vedessä on taulukossa 3. Pohjavedessä liuenneiden aineiden määrästä normaalisti yli 90 % koostuu näistä kuudesta pääionista (Freeze & Cherry 1979). Typpiyhdisteiden pitoisuudet ovat pieniä. Taulukko 3. Olkiluodon matalien kallioreikien vesinäytteiden TDS (mg/l) arvot ja vesityypit Davis & De Wiestin (1966) mukaisesti luokiteltuna. Kairan- Reiän Vedenpinta Vedenpinta Vesityyppi TDS, reikä syvyys, reiässä ennen reiässä mg/l m pumppausta, m pumppauksen jälkeen, m PRl 6.11 3.97 4.27 Ca-HC03-68 PR2 13.48 4.82 5.1 Na- HC03-129 PR4 30.8 2.11 6.51 Ca- HC03-110 PPS 6.01 1.88 2.95 Na -Mg -HC03-61 PP7 11.00 0.91 5.09 Na-Cl 1450 PP8 6.92 3.52 5.16 Ca- HC03-247 PP9 14.92 1.55 6.96 Ca- HC03-310 Matalista kalliorei'istä otetuista näytteistä kohteen PP7 näyte poikkesi selvästi muista näytteistä. Reiästä pumpattiin yli kuuden tunnin aikana noin 200 litraa vettä pois. Veden pinta laski aluksi nopeasti, mutta pysyi 0.6 1/min tuotolla melko vakaana. Veden ph- ja sähkönjohtavuus arvot pysyivät myös hyvin vakaina koko pumppauksen ajan. Kallioreikä sijaitsee alle 5 metriä mpy (karttatulkinta, maaperäkartta 1:20 000 nro 113209+06), ja sen vedessä näkyy meriveden vaikutus. Veden sähkönjohtavuusarvo on korkea ja sitä nostavat erityisesti korkeat natrium- ja kloridipitoisuudet. Myös bromidipitoisuus on korkea. 4.3. Pohjavesiputket Kaikki maaperään asennetut pohjavesiputket ovat karttatulkinnan perusteella moreenimaassa (Maaperäkartta 1 :20 000, 113209+06). Tarkempia maaperän raesuuruus- tai rakennetietoja ei ollut käytettävissä. Putkien syvyydet vaihtelevat 3.55 ja 10.36 metrin välillä (pistekortit, liite 1 ).

13 Pohjavesiputkien vesinäytteiden (lukuunottamatta putki PVP1 :n näytettä) ph- ja alkaliteetti (HC0 3 ) sekä sähkönjohtavuusarvot ovat melko korkeita verrattuna GTK:n keräämiin moreenialueiden pohjavesinäytteisiin karttalehtien 1131, 1132, 1133 ja 1134 alueelta (taulukko 4). Olkiluodon alueen pohjavesiputkien vesinäytteiden kaikki pääionipitoisuudet ovat korkeita. Myös rauta- ja mangaanipitoisuudet ovat korkeita. Vertailuaineistossa raudan mediaani on 0.07 mg/l, n=120 ja mangaanin 12.6 Jlg/L, n=120. Orgaanisen aineksen määrät olivat muutamissa näytevesissä melko suuria. Putkissa PVP1, PVP9A ja PVP9B ovat DOC-arvot korkeita ja muissa putkissa DICarvot. Vesityypiltään pohjavesiputkien vedet ovat pääasiassa Ca - HC0 3 -- tyyppiä. Putkissa PVP3A, (PVP3B) ja PVP10A vesi on Na- HC0 3 -- tyyppistä (taulukko 4). Vesien typpiyhdistepitoisuudet ovat pieniä. Taulukko 4. Olkiluodossa moreenialueilla sijaitsevien pohjavesiputkien (PVP..) veden ominaisuuksia. Vertailuna lähialueen moreenimaiden pohjavesi. Para- PVP1 PVP3A PVP3B PVP4A PVP4B PVPSA PVP8A PVP9A PVP9B PVP10A Vertailu metri GTK 1) ph 6.4 7.2 7.1 7.3 7.4 7.3 6.8 6.6 6.7 7.1 6.3 s.joht., 15.8 44.4 35.7 69 69 58.1 27.2 31 35 68.5 13.4 ms/m HC03, 86 201 154 291 290 365 138 178 183 290 33.2 mg/l Cl, 5 33 25 60 66 4.4 4.6 13 16 60 4.7 mg/l 804, 18 23 21 48 48 36 21 17 19 42 13.4 mg/l Ca, 15.4 33.7 29.7 92.3 93.9 79.5 37.2 39.9 43.9 44.4 12.4 mg/l Mg, 5.29 11.2 9.24 15.6 15.9 20.6 7.36 9.36 11.4 18.2 3 mg/l Na, 8.01 39.7 29 24.6 24.6 17.2 5.7 6.99 7.06 67.1 4.6 mg/l TDS, 138 342 268 531 538 523 214 264 280 522 81 mg/l Vesi- Ca- Na- Ca-Na- Ca- Ca- Ca- Ca- Ca- Ca- Natyyppi HC03 HC03 HC03 HC03 HC03 HC03 HC03 HC03 HC03 HC03 1) Vertailuaineisto koostuu karttalehtien 1131, 1132, 1133 ja 1134 (1:100 000) moreenialueilla sijaitsevien maaperän kaivo- ja lähdevesinäytteiden analyysituloksista. Näytteet on koottu vuosien 1992-1999 aikana GTK:n toimesta. (GTK:n pohjavesirekisteri 22.8.2002). Med. 4.4. Isotoopit Tätä raporttia koottaessa eivät kaikki isotooppitulokset olleet vielä valmistuneet. Valmistuneiden analyysien tulokset ovat taulukossa 2 ja liitetaulukossa 3.

------------------~- -- 14 5. ANALYYSITULOSTEN EDUSTA VUUST ARKASTELUT 5.1 Yleistä Kentällä ja laboratoriossa mitatut ph- ja sähkönjohtavuusarvot vastasivat hyvin toisiaan. Kairanrei 'istä ja pohjavesiputkista otetuille näytteille oli ominaista korkeat lämpötilat ja lämpötilan nousu pumppauksen edetessä. Mitä alhaisemmalla pumppausteholla pumpattiin, sitä enemmän veden lämpötila nousi veden virratessa hitaasti pumpun läpi. Neljästä pohjavesiputkesta ja yhdestä kairanrei'istä saatiin kirkkaat, värittömät ja hajuttomat näytteet. Viidestä kairanreiästä sekä kuudesta pohjavesiputkesta otetut näytteet olivat kirkkaita, mutta värillisiä. Yksi kairanreiästä (PP9) otettu näyte ei kirkastunut pumppauksen aikana vaan oli samea näytteenottohetkellä (Liite 1 ). Analyysituloksiin, erityisesti Fe- ja Mn-pitoisuuksiin, mutta myös muihin raskasmetallipitoisuuksiin vaikuttaa se, että kairanreikiin on asennettu rautaputket, jotka ovat ruostuneet. Pohjavesiputkien materiaali on polyeteeni, joten niiden kohdalla putkimateriaali ei aiheuta ongelmia näytteiden edustavuuteen. Tuloksiin voi vaikuttaa myös näytteiden suodattaminen. Lähes kaikki näytteet, on suodatettu kentällä tai kenttälaboratoriossa. Useat suodattamiset lisäävät vesinäytteen kontaminoitumisriskiä. Toisaalta muutamia pinnallisten pohjavesien oleellisia laatuparametreja, kuten happipitoisuuden mittaus, on jäänyt analyysiohjelmasta pois. Kunkin havaintokohteen vesinäytteistä laskettiin ionitasapainot anionien ja kationien ekvivalenttisummista seuraavan kaavan mukaan. (Anionit)- (Kationit) (Anionit) + (Kationit) X 100 = E (%) (1) Kairanrei'istä otettujen näytteiden ionitasapainot (E o/o) ovat taulukossa 5 ja pohjavesiputkista otettujen näytteiden taulukossa 6. Taulukko 5. Kairarei 'istä otettujen näytteiden ionitasapainot ja TDS-arvot. PR1 PR2 PR4 PPS PP7 PP8 ppg Tasapaino,% -20-16.9-5.9-21.6-0.3-2.6-2.9 TDS, mg/l 68 129 110 61 1450 247 310

15 Taulukko 6. Pohjavesiputkista otettujen näytteiden ionitasapainot ja TDS-arvot. PVP1 PVP3A PVP3B PVP4A PVP4B PVP5A PVP8A PVP9A PVP9B PVP10A Tasapaino, % -8.50-2.30-0.40-2.30-2.50-1.70 +0.18-6.60-3.60-2.50 TDS, mg/l 138 342 268 531 538 523 214 264 280 522 Kaikissa kairanrei'istä otetuissa näytteissä oli suuremmat anioni- kuin kationipitoisuudet. Samoin oli muissa paitsi yhdestä pohjavesiputkesta (PVP8A) otetussa näytteessä, jossa oli hieman enemmän kationeja. Matalien kairanreikien PR1 :n ja PR5 :n vesi on pintaveden tyyppistä hapanta ja vähän elektrolyyttejä sisältävää vettä, jossa anionit ja kationit eivät ole tasapainossa. Pohjavesiputki PVP1 :n vesi on myös melko hapanta ja TSD-arvo on pieni. Mitä enemmän vesissä on suoloja sitä paremmin ovat anionit ja kationit tasapainossa. Muissa vesinäytteissä toteutuu +/- 5 % tasapainoero hyvin. 5.2. TVO:n analyysitulosten edustavuustarkastelu Tässä luvussa tarkastellaan sekä kentällä että laboratoriossa tehtyjen analyysien edustavuutta. 5.2.1 Matalat kallioreiät Vesinäytteet suodatettiin paaos1n kenttälaboratoriossa. Osa näytteistä oli hankala suodattaa ja suodatinta jouduttiin vaihtamaan monta kertaa. Osa näytteistä suodatettiin ensin esim. 3,0 tai 1,0 1-1m suodattimen läpi, jolloin suurin osa maa-aineksesta jäi suodattimelle. Tämän jälkeen vesinäyte suodatettiin 0,45 1-1m suodattimen läpi. Erityisen hankala suodatettava oli näyte PP9, joka oli savinen. Kalliorei'istä analysoitiin kentällä ferro- ja kokonaisrautapitoisuudet PP9:n vesinäytteen ferrorautapitoisuus oli jonkin verran suurempi kuin kokonaisrautapitoisuus. Kun verrataan TVO:n ja GTK:n kokonaisrautatuloksia keskenään, havaitaan, että GTK:n tulos on myös suurempi (3,48 mg/1) kuin TVO:n (2,2 mg/1). Se sopii myös paremmin ferrorautatulokseen. Muuten ferro- ja kokonaisrauta-analyysit onnistuivat hyvin (RSD < 8 % ). Alkaliteetti- Ja asiditeettititraukset sekä fluoridianalyysit kenttälaboratoriossa onnistuivat hyvin (RSD < 9 %). TVO:n laboratoriossa tehdyt ammonium-, sulfidi-, epäorgaanisen ja orgaanisen hiilen analyysit onnistuivat erittäin hyvin (RSD < 7 %) lukuun ottamatta muutamaa yksittäistä analyysia. PP9:n ja PR2:n ammoniumanalyysien RSD-arvot olivat yli 10 %. PP9:n näytteessä havaittiin savipartikkeleita, jotka vaikuttavat ammoniumtulosten hajontaan. Lisäksi PP9:n ammoniumpitoisuus oli määritysrajalla, missä pienenkin rinnakkaisten analyysitulosten eroavuus vaikuttaa hajontaan. PR1 :n epäorgaanisen hiilen analyysitulosten hajonta oli suuri (RSD > 20 % ), mikä ilmeisemmin johtuu näytteen epähomogeenisuudesta, vaikkakin näyte on suodatettu.

16 Matalien kallioreikien alkaliteettituloksista laskettua epäorgaanisen hiilen pitoisuutta verrattiin laboratorion DIC-tuloksiin (Dissolved Inorganic Carbon). Vertailu on esitetty kuvassa 1. Kuvasta nähdään, että DIC-analyysimenetelmä antaa hieman suurempia hiilipitoisuuksia kuin alkaliteettititraus. 90 80 70 ::::: 60 C) E 50 0 ~ 40 () c 30 20 10 0 r---t--11~-~--,------~1 ------71 Å J i... / Å / i 1 / 1 1 ~ ~ f ~ ~ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Alkaliteetista laskettu C, mg/1 Kuva 1. Matalien kallioreikien ja pohjavesiputkien DIC-tulokset (C mg/l) on esitettynä alkaliteetista lasketun hiilen funktiona. 5.2.2 Pohjavesiputket Pohjavesiputkien näytteet suodatettiin TVO:n laboratoriossa. Muutamalle pohjavesinäytteelle käytettiin esisuodatukseen suuremman huokoskoon omaava suodatinta ja sen jälkeen näytteet suodatettiin 0,45 Jlm läpi. Erityisen hankala oli suodattaa PVP9B, joka sisälsi paljon maa-ainesta. Pohjavesiputkien analyysit onnistuivat paremmin (RSD < 8 %) kuin matalien kallioreikien analyysit. PVP9B:n ja PVP10A:n asiditeettititrauksissa hajonta oli suurta (RSD 13-18 % ), mikä suurelta osin johtuu pienistä pitoisuuksista. Kahden pohjavesiputken sulfidianalyysin hajonta oli suuri (PVP8A: RSD 11 % ja PVP9B 20 %). PVP9B:n sulfiditulos oli määritysrajalla, mikä vaikuttaa hajontaan. Yhteenvetona voidaan todeta analyysien onnistuneen hyvin. Pohjavesiputkien alkaliteettituloksista laskettua epäorgaanisen hiilen pitoisuutta verrattiin laboratorion DIC-tuloksiin (Dissolved Inorganic Carbon). Vertailu on esitetty kuvassa 1.

17 5.3 GTK:n analyysitulosten edustavuustarkastelu Näytteet analysoitiin kolmessa erässä (kolme eri tilausta). Jokaisessa erässä yksi näyte analysoitiin uusintanäytteenä. Keskimääräinen suhteellinen standardipoikkeama eri määrityksille on esitetty taulukossa 7. Taulukkoon 8 on koottu näytteiden yhteydessä analysoitujen sertifioitujen ja muiden vertailumateriaalien tulokset. Taulukko 7. Keskimääräinen suhteellinen keskihajonta tehdyissä määrityksissä. Mitattu suure ja yksikkö Keskimääräinen RSD o/o Al, J.lg/1 3.3 Cs J.lg/1 9.4 K, mg/1 3.9 Li, J.lg/1 5.4 Mn, J.lg/1 3.2 Rb, J.lg/1 2.7 Ca, mg/1 0.5 Fe, mg/1 1.8 Mg, mg/1 0.8 Na, mg/1 0.4 S, mg/1 0.3 Si, mg/1 1.0 Si0 2 mg/1 1.0 Br, mg/1 0.9 Cl, mg/1 1.5 F,mg/1 4.5 N0 3, mg/1 0.0 so4, mg/1 0.7 P0 4, mg/1 4.3 KMn04-luku, mg/1 0.0

~------ 18 Taulukko 8. Näytteiden yhteydessä analysoitu} en vertailumateriaalien tulokset. Vertailumateriaali SPS-SWl, Elements in surface water Alumiini JJ.g/1 Cesium JJ.g/1 Kalium mg/1 Mangaani JJ.g/1 Rubidium JJ.g/1 Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Ilmoitettu % Ilmoitettu % Ilmoitettu % Ilmoitettu % Ilmoitettu % 53.1/ 106 2.08 104 0.21/ 103 10.2/ 102 9.911 99 50 2.00 0.20 10.0 10.0 NIST 16430, Trace Litium j.~.g/1 elements in water Mitattu/ Saanto Ilmoitettu % 1.60/ 97 1.65 SLRS-4, River Kalsium mg/1 Rauta Magnesium mg/1 Natrium water reference mg/1 mg/1 materia! for Trace metals Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Ilmoitettu % Ilmoitettu % Ilmoitettu % Ilmoitettu % 5.7/ 92 0.11/ 107 1.70/ 107 2.11/ 88 6.2 0.103 1.60 2.40 CL-INT-A1 Rikki mg/1 Kaupallinen Mitattu/ Saanto monialkuaineliuos Ilmoitettu % 48.9/ 98 50 QCQUEEN* Rikki mg/1 Pii mg/1 Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Ilmoitettu % Ilmoitettu % 1.30/ 104 7.04/ 113 1.25 6.25 IC-MIX-2-100 Br mg/1 Cl mg/1 F mg/1 N03 mg/1 S04 mg/1 Kaupallinen Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto Mitattu/ Saanto anioniliuos Ilmoitettu % Ilmoitettu % Ilmoitettu % Ilmoitettu % Ilmoitettu % 3.95/ 99 1.98/ 99 0.95/ 95 3.64/ 91 3.87/ 97 4.00 2.00 1.00 4.00 4.00 P04 mg/1 Mitattu/ Saanto Ilmoitettu % 6.20/ 103 6.00 *Laboratorion sisäinen vertailumateriaali Taulukossa 9 on esitetty tehtyjen määritysten määritysrajat ja epävarmuusarviot eri pitoisuusalueilla. Epävarmuusarviot perustuvat laboratoriossa analysoitujen sertifioitujen referenssimateriaalien tuloksiin, todellisten näytteiden rinnakkaismääritystuloksiin ja laboratorioiden välisten vertailukokeiden tuloksiin. Epävarmuusarvioinnissa käytetyt tulokset on kerätty pitkällä aikavälillä ja kuvastavat siten parhaiten todellisia mittausepävarmuuksia. Epävarmuusarviot laskettiin 95 %:n luottamustasolla (z=2) käyttäen seuraavia yhtälöitä:

19 Mittausepävarmuus: B = z * U,missä z = Luottamustasosta riippuva kerroin U= Yhdistetty epävarmuus (2) U u 2 u 2.. = 5ystemaattinen + satunnais 'mlssa (3) Usystemaattinen = Systemaattinen virhe U satunnais = Satunnaisvirhe Taulukko 9. Tehtyjen määritysten määritysrajat ja mittausepävarmuudet. Mitattu Määritys- Pitoisuus- Mittaus- Pitoisuus- Mittaus- Pitoisuus- Mittaussuure ja raja 1 taso epävarmuus taso epävarmuus taso epävarmuus yksikkö 0 /o 0 /o 0 /o Al, J.J.g/1 0.5 1-100 20 100-1000 15 Cs J.J.g/1 0.005 0.01-1 20 K, mg/1 0.01 0.01-10 15 10-50 10 Li, J.J.g/1 0.02 1-50 20 Mn, J.J.g/1 0.02 0.02-10 15 10-10000 10 Rb, J.J.g/1 0.01 l-20 20 Ca, mg/1 0.1 0.1-200 15 Fe, mg/1 0.03 0.03-20 15 Mg, mg/1 0.1 0.05-50 15 Na, mg/1 0.2 0.4-500 15 S, mg/1 0.1 1-1000 15 Si, mg/1 0.06 0.06-10 20 10-50 15 Si0 2 l mg/1 0.13 0.13-21 20 21-107 15 Br, mg/1 0.1 0.1-2.0 15 2.0-20 5 Cl, mg/1 0.2 0.2-2.0 15 2.0-20 10 20-500 5 F, mg/1 0.1 0.1-1.0 35 1.0-10 15 N0 3, mg/1 0.1 0.2-2.0 25 2.0-20 10 S04, mg/1 0.2 0.1-2.0 25 2.0-400 15 P04, mg/1 0.02 0.02-2.0 10 KMn04-0.1 0.1-15 20 15-150 15 luku, mg/1 1 Näytteen PP7 määritysraja Al-, Cs-, K, Li-, Mn- ja Rb-määrityksessä oli 10 kertaa korkeampi ja F määrityksessä 20 kertaa korkeampi, koska näytettä piti laimentaa mittaukseen näytematriisin vuoksi. 2 Si0 2 :lle ilmoitetut arvot on laskettu Si:lle määritetyistä arvoista.

20 6. YHTEENVETO Olkiluodon perustilan kartoitukseen liittyvä pohjavesinäytteenotto suoritettiin matalista kairanrei'istä ja pohjavesiputkista 6.-20.6.2002. Näytteenotto käsitti putkien ennakkopumppauksen, pumppauksen näytteenoton yhteydessä ja näytteenoton, näytteenoton tarkkailun, näytteiden analysoinnin sekä raportoinnin. Näytteet otettiin seitsemästä kairareiästä (PR1, PR2, PR4, PP5, PP7, PP8 ja PP9) ja kymmenestä pohjavesiputkesta. Kolmesta ennakkopumpatusta pohjavesiputkesta ei saanut näytettä veden vähyyden vuoksi. Näytteet otettiin pohjavesiputkista PVP1, PVP3A, PVP3B, PVP4A, PVP4B, PVP5A, PVP8A, PVP9A, PVP9B ja PVP 1 OA. Neljästä pohjavesiputkesta ja yhdestä kairanreiästä saatiin kirkkaat, värittömät ja hajuttomat näytteet ja viidestä kairanreiästä sekä kuudesta pohjavesiputkesta kirkkaat, mutta värilliset näytteet. Yhden kairanreiän (PP9) vesi ei kirkastunut vaan näytevesi oli sameaa. Näyteveden lämpötila nousi useissa kohteissa pumppauksen edetessä. Näytteistä analysoitiin kaikkiaan 42 eri fysikaalis-kemiallista määritystä ja kairarei'istä tehtiin lisäksi isotooppimäärityksiä. Suurin osa näytteistä suodatettiin, muutamia näytteitä jouduttiin suodattamaan useampia kertoja eri suodatinkokoja käyttäen. Analyysivalikoima oli laaja, mutta happipitoisuuden mittaus olisi voinut myös kuulua määrityksiin. Happipitoisuus on oleellinen parametri lähellä maanpintaa olevien pohjavesien yleistä tilaa arvioitaessa. Matalista kairanrei'istä otettujen vesinäytteiden TDS arvot vaihtelivat 61-1450 mg/l. Yksi näytevesistä (kairanreikä PP7) oli selvästi muita suolaisempi Na-Cl tyyppinen vesi. Pääasiassa kairarei'istä otetut näytteet olivat Ca - HC0 3 - tyyppisiä melko happamia vesiä, joissa oli paljon rautaa ja mangaania. Kairanrei'istä otetuissa näytevesissä oli hieman enemmän anioneja kuin kationeja, mutta suurin osa vesistä täytti kuitenkin +/- 5 % eron ionitasapainossa. Kahdessa vesinäytteessä ionitasapaino oli yli -20 %. Nämä vedet olivat pintavedenomaisia, happamia ja vähän liuenneita aineita sisältäviä vesiä. Matalien kairareikien näytteenotossa oli ongelmana reikiin asennetut rautaputket, jotka ovat ruostuneet. Moreenialueille asennetuista pohjavesiputkista otettujen vesinäytteiden sähkönjohtavuus ja TDS-arvot olivat suuria verrattuna lähellä olevien moreenialueiden pohjavesiin. Meren läheisyys ja maaperän nuori ikä ovat todennäköisiä syitä kohonneisiin suolapitoisuuksiin. Vesissä oli myös maaperän pohjavedeksi korkeat ph- ja alkaliteettiarvot. Vedet olivat pääsiassa Ca- HC0 3 - tyyppisiä vesiä, joissa oli hieman enemmän anioneja kuin kationeja. Jonitasapainoerot olivat kuitenkin pieniä ja +/- 5 % tasapainoero täyttyi kahta vähäistä ylitystä lukuunottamatta. Pohjavesiputkista otetuissa näytteissä oli suuret Fe- ja Mn-pitoisuudet. Näytteitä analysoitiin useissa eri laboratoriossa, pääosa analyyseistä tehtiin kuitenkin TVO:n ja GTK:n laboratorioissa. Määritysten satunnaisvirhettä kuvaava suhteellinen keskihajonta eri laboratorioissa oli samaa suuruusluokkaa (0-20 %, mediaani 1.7 %). Muutamien eri laboratorioissa tehtyjen rinnakkaismääritysten (F, Fe) perusteella eri laboratorioissa tehtyjen analyysien tulokset vastasivat hyvin toisiaan. Kaikkien

21 isotooppimääritysten tulokset eivät ehtineet valmistua ennen raportointia, joten niitä ei ole käsitelty tässä raportissa.

22 7. KIRJALLISUUSVIITTEET 1. Hatanpää, E., 2002. Vesinäytteiden otto ja analysointi Olkiluodon matalista kalliorei'istä (PR ja PP) sekä pohjavesiputkista (PVP) vuonna 2001. Työraportti 2002-20. 2. Mettler Toledo DL50/DL53/DL55 Titrators, Operating Instruction, Mettler-Toledo AG, Switzerland, 1996. 3. Ruotsalainen, P. (toim.), Snellman, M., Helenius, J., Keinonen, M., Vaahtera, V., Kuusela, H. ja Oksa, M 1994.TVO:n vesinäytteenoton kenttätyöohje, Työraportti PATU-94-28.., Teollisuuden Voima Oy. 4. Ruotsalainen, P. (toim.), Salonen, 0. (toim.), Hatanpää, E., Helenius, J., Karttunen, V., Keinonen, M., Laakso, T., Rantanen, M. ja Sellge, R. 1998. Posivan vesinäytteenoton kenttätyöohje rev. 2, Työraportti 98-54., Posiva Oy. 5. Karttunen, V. ja Mäntynen, M., Posiva Oy, 2001. Pohjavesinäytteiden otto Eurajoen Olkiluodon kairanrei'istä KR12 ja KR6 vuonna 2001, Työraportti 2001-46. 6. VYL: Määritysohje N:o 117: Alkaniteetin määritys Gran'in menetelmällä, Vesi- ja ympäristöhallitus, 1992. 7. Instruction manual total organ1c carbon analyzer model TOC-5000. Shimadzu Corporation. 8. Dimrnonck, N.A., Settle, C., Webber, H.M., The use of FerroZine for the absorptiometric determination of iron in boiler-feed water. Laboratory note no. RD/L/N 41/79. Central Electricity Research Laboratories, 1979. 9. Schoenhofer, F., Heinrich, E. Tracer analyses of radionuclides by liquid scintillation counting, Report UBA-STS-85-02, Paper presented at the intemational conference on analytical chemistry in nuclear technology, Karlsruhe, 1985. 10. Drimmie, R.j., Heemskerk, A.R. and Johnson, J.C., 1993. Tritium Analysis. technical procedure 1.0, Rev 03. Environmenatl isotope laboratory, 28 p. Depertment of Earth Sciences, University ofwaterloo, Canada. 11. Salonen, L. and Hukkanen, H., 1997. Advantaged of low-background liquid scintillation alpha-spectrometry and pulse shape analysis in measuring 222Rn, uranium and 226Ra in groundwater samples. Joumal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, vol. 26, no 1-2. 12. Anderson, R.F., 1984. A method for determinating the oxidation states of uranium in natural waters, Nuclear instruments and methods on physics research, vol. 223, 213-17. 13. Freeze, R. A., Cherry, J.A. 1979. Groundwater. New Jersey. P.604.

23 14. Davis, S. N. & De Wiest, R. J. M. 1966. Hydrology. Wiley, New York. 15. Peruskartta, maaperäkartta 1:20 000, numero1132 09+06, Olkiluoto. Maanmittaushallituksen karttapaino 1985.

24 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppaus pohjavesiputkista Näytepiste: PR1 Päivämäärä: 12.06.02 Käytetty pumppu: Grundfos MP 1 Esipumppauksen suorittaja: Tha Putken kunto: Suojaputken pituus: Halkaisija: Putken materiaali: (kallio Lähtötiedot Vesipinta alussa 3.97 Pohja 6.11 Näytteenottosyvyys 5 Vesipinta pumppauksen päätyttyä 4.27 Hajuton, väritön, heti kirkas Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Lämpötila 1/min pinta ms/cm 8:38 2.4 8:45 2.7 4.04 5.4 117 10 8:55 2.7 4.06 9:00 3 4.08 9:05 3.6 4.10 9:15 3.6 4.12 5.54 117 11 10:10 3.5 4.19 5.49 120 11.5 10:30 3.5 4.21 5.49 97 11.6 11:05 3.5 4.24 5.45 89 11.4 11:50 3.5 4.27 5.51 89 13.1 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n. 600 1

25 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppaus pohjavesiputkista Näytepiste: PR2 Päivämäärä: 10.6.2002, 11.06.2002 (näyttenotto) Käytetty pumppu: Grundfos MP 1 Esipumppauksen suorittaja: Tha Putken kunto: Suojaputken pituus: Halkaisija: Putken materiaali: lkallio Lähtötiedot Vesipinta alussa 4.82 Pohja 13.48 Näytteenottosyvyys 11.3 Vesipinta pumppauksen päätyttyä 5.1 Hajuton, keltaruskea, heti kirkas Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Lämpötila 1/min pinta ms/cm 15:20 2.5 15:25 2.5 5.12 5.97 82 10 15:56 2.5 5.14 - - - 16:05 2.3 5.20 6.09 132 10.4 17:43 2.3 5.28 6.09 144 10.4 8:09 2.5 4.83 5.91 134 9.2 8:58 2.5 5.13 5.97 136 10.2 9:40 2.5 5.18 9:55 2.5 5.2 6.13 161 10.1 10:15 2.5 5.26 6.1 162 10.8 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n. 500 1 Suodatettavat näytteet hidastavat virtaamisnopeutta

26 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppaus pohjavesiputkista Näytepiste: PR4 Päivämäärä: 12.06.02 Käytetty pumpp u: Grundfos MP 1 Esipumppaukse n suorittaja: Tha Putken kunto: Suojaputken pit uus: Halkaisija: Putken materiaa Ii: kallio Lähtötiedot Vesipinta alussa 2.11 Pohja 30.8 Näytteenottosyvyys 25.8 Vesipinta pumppauksen päätyttyä Alussa lievää rikkivedyn hajua, lopussa hajuton, vaalean vihertävä/ ruskea Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Lämpötila 1/min pinta ms/cm 15:55 6 - - - - 16:00 6 2.79 - - - 16:05 4.2 3.31 6.4 151 12.2 16:10 4.2 3.85 - - - 16:20 3 4.17 - - - 16:30 2.3 4.46 6.29 146 12 16:40 1.8 4.63 - - - 17:00 1.8 5.14 6.14 137 12.1 18:25 0.9 6.51 6.09 140 15 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n. 240 1

27 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppaus pohjavesiputkista Näytepiste: PP5 Päivämäärä: 11.6.2002, Käytetty pumppu: Akkupumppu Esipumppauksen suorittaja: Tha Putken kunto: Suojaputken pituus: Halkaisija: Putken materiaali:!kallio/rauta Lähtötiedot Vesipinta alussa 1.88 Pohja 6.01 Näytteenottosyvyys 3.8 Vesipinta pumppauksen päätyttyä 2.95 Lievä rikkivedyn haju, väri vaalean vihertävä, vesisade näytteenoton aikana Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Lämpötila 1/min pinta ms/cm 12:30 0.8 12:40 0.8 2.03 5.5 84 11.8 Keskeytys, uusi aloitus 13:15 0.8 1.93 - - - 13:25 0.8 2.10 5.61 90 12.1 13.40 0.8 2.15 5.55 79 12.4 15:10 0.8 2.41 5.62 81 12.9 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n. 100 1

28 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppaus pohjavesiputkista Näyte piste: PP7 Päivämäärä: 6.6.2002, Käytetty pumppu: Akkupumppu Esipumppauksen suorittaja: Tha Putken kunto: Suojaputken pituus: Halkaisija: Putken materiaali:!kallio/rauta Lähtötiedot Vesipinta alussa 0.91 Pohja 11 Näytteenottosyvyys 9 Vesipinta pumppauksen päätyttyä 5.09 Vesi heti kirkasta, väri vaalean ruskea, lievä rikkivedyn haju Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Lämpötila 1/min pinta ms/cm 9:48 0.8 6.21 7.9 2.42 11 10:13 0.6 - - - - 11:29 0.6 5.40 7.9 2.4 11.5 12:32 0.6 5.50 7.9 2.3 11.5 15.50 0.5 5.09 7.9 2.32 12.6 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n. 200 1

29 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppaus pohjavesiputkista Näyte piste: PPS Päivämäärä: 5.6.2002, Käytetty pumppu: Akkupumppu Esipumppauksen suorittaja: Tha Putken kunto: Suojaputken pituus: Halkaisija: Putken materiaali: kallio/rauta Lähtötiedot Vesipinta alussa 3.52 Pohja 6.92 Näytteenottosyvyys 4.8 Vesipinta pumppauksen päätyttyä 5.16 Vesi heti kirkasta, väri vaalean vihreä, lievä rikkivedyn haju Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Lämpötila 1/min pinta ms/cm 12:43 2.4 5.2 6.74 325 6.3 12:58 2 5.16 6.76 314 6.8 13:20 2 5.16 6.78 305 7 13:50 2 5.16 6.8 305 7 14:45 2 5.16 6.8 305 7.5 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n. 250 1

30 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppau s pohjavesiputkista Näytepiste: Päivämäärä: Käytetty pumppu: Esipumppauksen suorittaja: Putken kunto: Suojaputken pituus: Halkaisija: Putken materiaali: ppg 13.6.2002, 14.06.2002 näytteenotto Akkup umppu Tha kallio/rauta Lähtötiedot Vesipinta alussa 1.55 Pohja 14.92 Näytteenottosyvyys 12.5 Vesipinta pumppauksen päätyttyä 6.96 Alussa vesi oli erittäin sameaa, ruskeaa ja hajutonta.lopussa väri vaaleni, mutta sameus jäi Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Lämpötila 1/min pinta ms/cm 15:55 1.2 3.04 6.68 323 9.2 16:00-3.03 - - - 16:10-3.09 - - - 16:15-3.41 - - - 16.20 0.46 3.61 6.88 380 9.2 16:45 0.46 3.61 6.92 402 9.4 17:15 0.46 3.61 6.92 403 9.4 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n.

31 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppaus pohjavesiputkista Näyte piste: PVP1 Päivämäärä: 06.06.02 Käytetty pumppu: Grundfos MP1 Esipumppauksen suorittaja: Tha Putken kunto: Suojaputken pituus: - Halkaisija: 56 mm Putken materiaali: muovi Lähtötiedot Vesipinta alussa 1.32 Pohja 3.94 Näytteenottosyvyys 2.8 Vesipinta pumppauksen päätyttyä 2.15 Vesi kirkas, ruskea, hajuton Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Sähkönjohtavuus Lämpötila 1/min pinta J.LSicm 9:10 0.8 1.59 6.28 123 14.2 9:11 0.5 1.99 6.28 - - 9:56 0.5 2.15 6.28 123 14.8 10:55 0.5 2.18 6.28 - - 11:45 0.3 2.41 6.28 - - 12:50 0.3 2.41 6.28 161 16 14:00 0.3 * 6.29 165 16.8 15:45 2.15 6.31 165 16.8 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n. 140 1 * Tuotto tällä välillä hyvin vaihtelevaa: ryöpsäyksistä melkein nollaan Tuotto kuitenkin tasaista n. 0,5 h ennen näytteenottoa

32 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppaus pohjavesiputkista Näytepiste: PVP3A Päivämäärä: 6.6.2002, näyte 7.6.2002 Käytetty pumppu: Grundfos MP1 Esipumppauksen suorittaja: Tha Putken kunto: Suojaputken korkeus maanpinnasta: 0,92m Halkaisija: 56 mm Putken materiaali: muovi Lähtötiedot Vesipinta alussa 0.88 Pohja 8.54 Näytteenottosyvyys 6.4 Vesipinta pumppauksen päätyttyä 1.51 Vesi heti kirkas, väritön, hajuton Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Sähkönjohtavuus Lämpötila 1/min pinta J..LS/cm 17:15 1.2 17:25 0.9 2.05 6.95 455 13.8 17:45 0.85 2.07 6.97 458 13.9 19:25 0.85 2.07 7.18 446 14.5 8:50 0.8 1.27 - - - 10:15 0.8 1.51 7.14 440 12.1 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n. 180 1

33 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppaus pohjavesiputkista Näyte piste: PVP3B Päivämäärä: 10.06.02 Käytetty pumppu: Grundfos MP1 Esipumppauksen suorittaja: Tha (näytteenotto) Putken kunto: Suojaputken korkeus maanpinnasta: Halkaisija: Putken materiaali: 0,90 m 56 mm muovi Lähtötiedot Vesipinta alussa 0.51 Pohja 4.51 Näytteenottosyvyys 2.4 Vesipinta pumppauksen päätyttyä 1.16 Suomamainen ja riikiveden haju. Väri vihertävän ruskea. Aluksi kirkas, muuttui 7 min pump. jälkeen tumman vihreäksi, mutta kirkastui taas 2-3 min Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Sähkönjohtavuus Lämpötila 1/min pinta JJ.Sicm 10:39 0.8 10:46 0.7 0.88 6.86 364 11 10:56 0.5 1.05 6.85 361 11.2 11:30 0.5 1.08 6.81 359 11.3 12:40 0.5 1.11 6.8 360 11.5 13:05 0.5 1.14 6.81 359 11.7 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n. 80 1

34 LIITE 1 Esipumppaus ja näytteenottopumppaus pohjavesiputkista Näyte piste: PVP4A Päivämäärä: 17.06.02 Käytetty pumppu: Grundfos MP1 Esipumppauksen suorittaja: Tha Putken kunto: Suojaputken korkeus maanpinnasta: Halkaisija: Putken materiaali: 0,70 m 56 mm muovi Lähtötiedot Vesipinta alussa 1.28 Pohja 10.36 Näytteenottosyvyys 6 Vesipinta pumppauksen päätyttyä 2.16 Vesi aluksi harmahtavaa ja sameahkoa, aluksi myös lievää rikkivedyn hajua, kirkastui 15 min kuluttua Esipumppaus hyvin toimivasta pohjavesiputkesta klo Tuotto Pohjaveden ph Sähkönjohtavuus Lämpötila 1/min pinta J..LS/cm 11:27 1.7 11:32 1.7 1.90 7.1 725 14 11:37 1.7 1.94 - - - 12:07 1.7 2.04 7.16 691 14.5 13:07 1.7 2.12 7.16 698 13.8 14:15 1.7 2.16 7.15 695 14 Pumpattu litramäärä näytteenoton aloitukseen saakka n. 290 1