Etelä-Suomen yksikkö S41/2008/36 24.6.2008 Espoo Tampereen seudun taajamien taustapitoisuudet: Esiselvitys Jaana Jarva ja Timo Tarvainen
Tampereen seudun taajamat GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS KUVAILULEHTI Päivämäärä / Dnro 24.6.2008 Tekijät Jaana Jarva ja Timo Tarvainen Raportin laji Arkistoraportti Raportin nimi Tampereen seudun taajamien taustapitoisuudet: Esiselvitys Toimeksiantaja Geologian tutkimuskeskus Tiivistelmä Tampereen, Nokian, Oriveden ja Ylöjärven kaupunkien sekä Pirkkalan, Lempäälän, Vesilahden ja Kangasalan kuntien keskuspuistoista kerättiin maaperänäytteitä 0-2 cm ja 0-25 cm syvyydeltä. Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa kasvukeskusten ympäristöviranomaisille päätöksenteossa tarvittavaa tietoa haitallisten aineiden taustapitoisuuksista taajamien sisällä. Maaperänäytteistä analysoitiin sekä epäorgaanisten aineiden että orgaanisten yhdisteiden (PAH ja PCB) pitoisuuksia. Näytteistä analysoituja pitoisuuksia verrattiin Valtioneuvoston nk. PIMAasetuksessa (214/2007) annettuihin maaperän kynnysarvoihin. Lisäksi puistomaasta analysoituja pitoisuuksia verrattiin Pirkanmaan alueellisen taustapitoisuuskartoituksen pintamaanäytteiden pitoisuuksiin. Tutkittujen alkuaineiden mediaanipitoisuudet olivat korkeammat 0-25 cm:n syvyydeltä otetuissa näytteissä kuin 0-2 cm:n syvyydeltä otetuissa näytteissä. Keskuspuistojen pintamaanäytteiden pitoisuudet olivat samalla tasolla Pirkanmaan alueellisen taustapitoisuuskartoituksen savikoilta otettujen pintamaanäytteiden kanssa, jotka edustavat pääosin peltoalueita. Asiasanat (kohde, menetelmät jne.) Ympäristögeologia, geokemialliset tutkimukset, maaperä, alkuaineet, Pirkanmaa, Tampereen seutu Maantieteellinen alue (maa, lääni, kunta, kylä, esiintymä) Suomi, Pirkanmaa, Tampere, Orivesi, Kangasala, Nokia, Pirkkala, Ylöjärvi, Vesilahti, Lempäälä Karttalehdet Muut tiedot Kannen kuva: Näytteenottoa Vesilahdella Arkistosarjan nimi Geokemialliset tutkimukset Kokonaissivumäärä 17 Kieli Suomi Arkistotunnus Hinta Julkisuus julkinen Yksikkö ja vastuualue Etelä-Suomen yksikkö, Maankäyttö ja ympäristö Allekirjoitus/nimen selvennys Hanketunnus 2704002, 2704001 ja 4803021 Allekirjoitus/nimen selvennys
Tampereen seudun taajamat Sisällysluettelo Kuvailulehti 1 JOHDANTO 1 2 MATERIAALIT JA MENETELMÄT 3 2.1 Näytteenotto 3 2.2 Esikäsittely ja analytiikka 4 3 TULOKSET 6 3.1 Alkuaineiden ja orgaanisten yhdisteiden pitoisuuksien tarkastelu 6 3.2 Taustapitoisuuden määrittäminen 12 4 YHTEENVETO 13 5 KIRJALLISUUSVIITTEET 14
Tampereen seudun taajamat 1 1 JOHDANTO Geologian tutkimuskeskus (GTK) aloitti vuonna 2007 Tampereen seudulla yhteisrahoitteisen, kaksivaiheisen hankkeen, joka tuottaa geoaineistoihin pohjautuvia tuotteita, palveluja ja aineistoja alueen kehittämiseksi. Työnimeltään nk. TAATA-hankkeeseen osallistuu ensimmäisessä vaiheessa GTK:n lisäksi Tampereen, Nokian, Oriveden ja Ylöjärven kaupungit, Pirkkalan, Lempäälän, Vesilahden ja Kangasalan kunnat sekä Pirkanmaan ympäristökeskus, Pirkanmaan Liitto, Tiehallitus ja Tampereen Vesi. TAATA-hankkeen puitteissa GTK sopi hankkeeseen osallistuvien kaupunkien ja kuntien kanssa taustapitoisuusnäytteenotosta kaupunkien ja kuntien keskustaalueella. Näytepaikaksi valittiin kunkin kaupungin tai kunnan keskustassa sijaitseva puisto. GTK:n maaperägeokemian tietokantaa on täydennetty vuosina 2006-2007 keräämällä ja analysoimalla Tampereen seudulta 180 maaprofiilista pinta- ja pohjamaa- sekä humusnäytteitä (kuva 1). Profiilit edustivat alueen yleisimpiä maalajeja eli savea, moreenia ja karkeita lajittuneita maalajeja (hiekkaa ja soraa). Mineraalimaanäytteistä on analysoitu kuningasvesiliukoisia pitoisuuksia (Kuusisto ja Tarvainen 2008). Geokemian kartoitusprojekteissa, pilaantuneiksi epäiltyjen maiden tutkimuksissa ja ympäristötieteissä yleensä mineraalimaalajien alkuainepitoisuuksia määritettäessä analysoidaan näytteen alle 2 mm:n lajitteesta alkuaineen kuningasveteen tai väkevään typpihappoon liukeneva osa. Tampereen seudun tutkimuksissa käytetyt näytteenotto-, esikäsittely- ja analyysimenetelmät on valittu Porvoon ympäristössä tehdyn laajan pilottitutkimuksen tulosten perusteella (Tarvainen ja muut 2003). Tavoitteena on tuottaa ensivaiheessa kasvukeskusten ympäristöviranomaisille päätöksenteossa tarvittavaa tietoa haitallisten aineiden taustapitoisuuksista. Taustapitoisuudella tarkoitetaan aineen luontaisesti tavanomaista pitoisuutta maaperässä tai sellaista kohonnutta pitoisuutta, joka esiintyy laajalla alueella pilaantuneeksi epäillyn kohteen ympäristössä. Taustapitoisuudella ei tarkoiteta yksittäisen kohteen aiheuttamia kohonneita pitoisuuksia. tietoja tarvitaan muun muassa maa-alueiden pilaantuneisuutta arvioitaessa ja YVA-selvityksissä. Taajamien sisälle keskittyvässä taustapitoisuusselvityksessä kunkin osallistujakunnan tai kaupungin keskustassa sijaitsevasta puistosta otettiin pintamaanäytteet kahdesta tutkimuspisteestä; puiston välittömässä läheisyydessä kulkevan päätien varresta sekä tästä tutkimuspisteestä noin 60 metriä puistoon päin. Aikaisemmissa tutkimuksissa (mm. Chronopoulos ja muut 1997) on todettu, että liikenteestä mahdollisesti aiheutuva maaperän kuormitus ei enää vaikuta maaperän pitoisuuksiin 60 metrin etäisyydellä tiestä. Tampereelta otettiin lisäksi toinen maaperänäyte puiston sisältä sekä yksi näyte leikkipuiston hiekasta. Kuningasvesiliukoisten epäorgaanisten aineiden pitoisuuksien lisäksi näytteistä analysoitiin orgaanisten yhdisteiden pitoisuuksia (PAH ja PCB) ja näytteistä mitattiin raekokojakauma. Tässä esiselvitysraportissa kerrotaan TAATA-hankkeeseen osallistuvien kaupunkien ja kuntien keskuspuistoista tehtyjen ensimmäisten taustapitoisuusselvitysten tuloksista. Alueellista ja taajamien sisällä tehtävää näytteenottoa jatketaan Pirkanmaalla vuonna 2008. Lopulliset tulokset tulevat osaksi Tampereen ympäristön GeoTIETO-järjestelmää.
Tampereen seudun taajamat 2 Kuva 1. Tampereen seudun taustapitoisuustutkimusten (kartalla savi, moreeni, hiekka) ja taajamien keskuspuistojen (kartalla puistomaa) näytepisteiden sijainti tutkimusalueella. Pohjakartta Maanmittauslaitos, lupa n:ro 13/MML/08.
Tampereen seudun taajamat 3 2 MATERIAALIT JA MENETELMÄT 2.1 Näytteenotto Näytteenottopaikat valittiin yhdessä TAATA-hankkeeseen osallistuvien kaupunkien ja kuntien ympäristöviranomaisten kanssa. Jokaisesta kaupungista tai kunnasta valittiin ensimmäisen vaiheen selvitykseen keskustassa sijaitseva puisto, jonka välittömässä läheisyydessä kulkee päätie tai muu suhteellisen vilkasliikenteinen ajoväylä. Puistoista otettiin näytteet kahdesta tutkimuspisteestä, joista toinen sijaitsi puiston välittömässä läheisyydessä kulkevan päätien varresta ja toinen tästä pisteestä noin 60 metriä puistoon päin (kuva 2). Tampereelta otettiin lisäksi kaksi muuta näytettä (Tarvainen 2007). Tutkimuspisteistä kerättiin pintamaanäyte nurmikon alta 0-25 cm syvyydestä. Lisäksi jokaisesta näytepisteestä otettiin näyte 0-2 cm syvyydeltä kohdasta, jossa nurmikko oli kulunut pois (kuva 3). Näytteet otti sertifioitu ympäristönäytteenottaja Mikael Eklund. Kuva 2. Näytteenottoa Pirkkalassa Haikanpuistossa. Vasemmalla kulkee vilkasliikenteinen Naistenmatkantie.
Tampereen seudun taajamat 4 Kuva 3. Näytteenottoa Tampereen Eteläpuistossa. 0-25 cm näyte on otettu lapiolla kaivetusta kuopasta nurmikon alta ja 0-2 cm näyte on otettu näytteenottokauhalla kohdasta, jossa nurmikko on kulunut pois. Nurmikon alta otetut maaperänäytteet (0-25 cm) otettiin lapiolla kaivetusta kuopasta (kuva 4) näytteenottokauhalla analyysejä ja tutkimuksia varten. Epäorgaanisten aineiden analysointia varten näyte otettiin paperisiin näytepusseihin. Orgaanisten yhdisteiden analysointia varten näytteet pakattiin ruskeisiin lasipurkkeihin, joiden kannet tiivistettiin teflon-paperilla. Lisäksi otettiin noin 1 kg:n näyte näytepussiin raesuuruuden määrittämistä varten. Lapio ja näytteenottokauha puhdistettiin alkoholilla jokaisen tutkimuspisteen välillä. Näytteet pakattiin kentällä kylmälaukkuihin ja niitä säilytettiin jääkaapissa. Näytteet lähetettiin kylmälaukkuun pakattuina laboratorioihin analysoitaviksi. Aivan pintamaasta, 0-2 cm syvyydestä, otettiin näytteet suoraan näytteenottokauhalla paperisiin näytepusseihin epäorgaanisten aineiden analysointia varten. 2.2 Esikäsittely ja analytiikka Pintamaanäytteet, jotka otettiin 0-2 cm syvyydestä, toimitettiin Norjan Geologian tutkimuskeskukseen (NGU) analysoitavaksi. Pintamaanäytteet, jotka otettiin 0-25 cm, analysoitiin Labtium Oy:ssä. Epäorgaanisten aineiden analysointia varten maaperänäytteiden määritykset tehtiin kuivatuista (<40 C) ja <2 mm:n fraktioon seulotuista näytteistä. Suurinta alkuaineiden pitoisuutta, mikä luonnossa maaperästä äärimmäisen happamissa olosuhteissa voi liueta, arvioitiin uuttamalla (m:v = 1:6) 0-25 cm:n syvyydeltä otetut pintamaanäytteet
Tampereen seudun taajamat 5 kuningasvedellä 90 C:ssa (AR). AR-uutto liuottaa kiteiset saostumamineraalit, sulfidit ja sulfaatit, karbonaatit, fosfaatit, useimmat suolat, osan kiilteistä (biotiitti, kloriitti), pyroksenit ja amfibolit mutta ei oksideja eikä useimpia silikaatteja, maasälvistä anortiitti liukenee kohtalaisesti. Mineraalien koostumus ja rapautuneisuus vaikuttavat niiden liukenevuuteen kuningasveteen. AR-liuotetuista näytteistä määritettiin Ag, Be, Bi, Cd, Mo, Pb, Rb, Sb, Se, Sn, Th, Tl ja U ICP- MS:lla (Perkin Elmer Sciex Elan 6000). Al, B, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, P, S, Sr, Ti, V ja Zn määritettiin ICP-AES:lla (Thermo Jarrel Ash Iris). As-pitoisuudet määritettiin GF-AAS:lla (Perkin Elmer SIMAA-6000). Elohopea määritettiin seulotusta <2 mm näytteestä pyrolyyttisesti Hg-analysaattorilla (AMA 254). Lisäksi näytteistä määritettiin orgaaninen hiili (C%) hiilianalysaattorilla, ph potentiometrisesti (0.01 M CaCl 2 ) ja hehkutushäviö gravimetrisesti (550 C). Lisäksi humuspitoisuus määritettiin myös fotometrisesti. Raekokojakauma määritettiin Sedigraphilla. NGU:n laboratorioon toimitetut, 0-2 cm:n syvyydeltä otetut pintamaanäytteet uutettiin väkevällä typpihapolla (7M HNO 3 ) ja näytteistä määritettiin Si, Al, Fe, Ti, Mg, Ca, Na, K, Mn, P, Cu, Zn, Pb, Ni, Co, V, Mo, Cd, Cr, Ba, Sr, Zr, Ag, B, Be, Li, Sc, Ce, La ja Y ICP-AES:lla (Perkin Elmer Optima 4300 Dual View). As, Se ja Sn pitoisuudet määritettiin grafiittiuunissa (Perlin Elmer SIMAA 6000). Elohopea määritettiin Hg-analysaattorilla (CETAC M-6000A). Lisäksi näytteistä määritettiin kokonaisrikki (TS%) ja orgaaninen hiili (TOC%). Orgaanisten yhdisteiden määritykset tehtiin Jyväskylän yliopiston Ympäristötutkimuskeskuksessa. Näytteistä määritettiin kuiva-aine (SFS 3008) ja niistä määritettiin kokonais-pcb (O-20A) ja PAH-yhdisteet (O-35) kaasukromatografilla. Kuva 4. Näytteenottokuoppa Ylöjärven puistossa Kuruntien varrella.
Tampereen seudun taajamat 6 3 TULOKSET 3.1 Alkuaineiden ja orgaanisten yhdisteiden pitoisuuksien tarkastelu Tässä raportissa tarkastellaan pilaantuneita maita koskevan asetuksen (214/2007) liitteessä lueteltujen alkuaineiden ja orgaanisten yhdisteiden (taulukko 1) esiintymistä TAATA-hankkeen osallistujakaupunkien ja -kuntien keskuspuistojen pintamaassa 0-2 cm:n ja 0-25 cm:n syvyydellä. Tuloksia verrataan Pirkanmaalta vuosina 2006-2007 tehtyihin taustapitoisuustutkimuksiin (Kuusisto ja Tarvainen 2008). Taulukko 1. Valtioneuvoston asetuksen (214/2007) mukaiset maaperän haitallisten aineiden kynnysarvot kokonaispitoisuutena kuiva-ainetta kohti Alkuaine Kynnysarvo, Antimoni (Sb) 2 Arseeni (As) 5 Elohopea (Hg) 0,5 Kadmium (Cd) 1 Koboltti (Co) 20 Kromi (Cr) 100 Kupari (Cu) 100 Lyijy (Pb) 60 Nikkeli (Ni) 50 Sinkki (Zn) 200 Vanadiini (V) 100 PCB (summapitoisuus) * 0,1 PAH (summapitoisuus) ** 15 * Sisältää PCB-kongeneerit 28, 52, 101, 118, 138, 153, 180. ** Sisältää seuraavat yhdisteet: antraseeni, asenafteeni, asenaftyleeni, bentso(a)antraseeni, bentso(a)pyreeni, bentso(b)fluoranteeni, bentso(g,h,i)peryleeni, bentso(k)fluoranteeni, dibentso(a,h)antraseeni, fenantreeni, fluoranteeni, fluoreeni, indeno(1,2,3-c,d)pyreeni, kryseeni, naftaleeni, pyreeni. Keskuspuistoista kerättiin maaperänäytteet 14 näytepisteestä kahdelta eri syvyydeltä jokaisesta osallistujakaupungista tai kunnasta Tamperetta lukuun ottamatta. Tampereen Eteläpuistosta on aikaisemmin otettu yhteensä viisi maaperänäytettä, joista neljä on 0-25 cm:n syvyydeltä ja yksi 0-2 cm:n syvyydeltä (Tarvainen 2007). Tämän tutkimuksen yhteydessä Tampereen näytteitä täydennettiin ottamalla yksi näyte 0-2 cm:n syvyydeltä. Näin ollen tässä selvityksessä oli yhteensä 16 näytettä 0-2 cm:n syvyydeltä ja 18 näytettä 0-25 cm:n syvyydeltä. Keskuspuistojen maaperänäytteiden pitoisuudet olivat pääasiassa alle PIMA-asetuksessa asetetun kynnysarvon (taulukko 2). Arseenin kynnysarvo, 5 mg kg -1, ylittyi lähes kaikissa näytepisteissä; 14:ssä 0-2 cm:n syvyydeltä otetussa näytteessä ja 13:ssa 0-25 cm:n syvyydeltä otetussa näytteessä. Arseenin maksimipitoisuus keskuspuistojen maaperänäytteissä oli 13,8 mg kg -1. Lyijyn kynnysarvo, 60 mg kg -1, ylittyi kolmessa 0-2 cm:n syvyydeltä otetussa näytteessä ja yhdessä 0-25 cm:n syvyydeltä otetussa näytteessä. Koboltin kynnysarvo, 20 mg kg -1, ylittyi viidessä 0-25 cm:n syvyydeltä otetussa näytteessä. Koboltin maksimipitoisuus oli 24,8 mg kg -1. Sinkin kynnysarvo, 200 mg kg -1, ylittyi yhdessä 0-2 cm:n syvyydeltä otetussa näytteessä. Tutkittujen alkuaineiden mediaanipitoisuudet olivat korkeammat 0-25 cm:n syvyydeltä otetuissa näytteissä kuin 0-2 cm:n syvyydeltä otetuissa näytteissä. Kadmiumin, kuparin, lyijyn ja sinkin maksimipitoisuudet olivat korkeammat 0-2 cm:n syvyydellä otetuissa näytteissä. Antimoni oli analysoitu vain yhdestä 0-2 cm:n näytteestä ja tämän näytteen pitoisuus (0,410 mg kg -1 ) oli korkeampi kuin 0-25 cm:n syvyydeltä otettujen näytteiden mediaanipitoisuus (0,310 mg kg -1 ).
Tampereen seudun taajamat 7 Taulukko 2. Tampereen seudun keskuspuistoista otettujen näytteiden alkuainepitoisuuksia 0-25 cm:n ja 0-2 cm:n syvyydeltä otetuissa näytteissä. Pitoisuudet on määritetty <2 mm lajitteesta. Min. = Minimi, Med. = Mediaani, Max. = Maksimi, AR = kuningasvesiuutto, HNO3 = väkevä typpihappouutto. 0-25 cm (AR) 0-2 cm (HNO3) n Min Med Max n Min Med Max As N=18 0,319 8,94 13,8 N=16 3,91 6,62 12,7 Cd N=18 0,040 0,265 0,40 N=16 0,110 0,170 0,540 Co N=18 1,95 15,4 24,8 N=16 3,23 7,73 10,5 Cr N=18 5,94 47,6 74,3 N=16 12,1 35,0 53,5 Cu N=18 4,03 29,7 79,4 N=16 14,3 19,8 95,4 Hg N=18 0,005 0,048 0,289 N=1 0,020 0,020 0,020 Ni N=18 3,41 23,1 41,0 N=16 6,40 16,8 24,2 Pb N=18 3,42 18,5 82,5 N=16 4,00 11,1 110 Sb N=18 0,100 0,310 1,09 N=1 0,410 0,410 0,410 V N=18 6,88 57,8 82,6 N=16 21,2 46,4 64,0 Zn N=18 21,0 101,9 181 N=16 39,3 80,0 270 Al N=18 3860 18600 31800 N=16 7060 14650 19100 C % N=18 0,084 2,27 5,76 N=16 1,15 2,85 5,96 Taulukko 3. Taajamien keskuspuistoista otettujen näytteiden alkuainepitoisuuksia näytepisteen sijainnin mukaan. Pitoisuudet on määritetty <2 mm lajitteesta. Min. = Minimi, Med. = Mediaani, Max. = Maksimi. Tien vieressä Noin 60 m tiestä n Min Med Max n Min Med Max Cd 16 0,11 0,20 0,38 17 0,11 0,21 0,54 Co 16 3,23 9,71 22,8 17 3,42 10,5 24,8 Cr 16 12,1 38,3 57,5 17 13,6 41,9 74,3 Cu 16 15,7 26,5 52,6 17 14,3 24,7 95,4 Ni 16 6,40 18,2 33,0 17 7,60 19,7 41,0 Pb 16 4,00 19,9 72,6 17 4,90 13,1 110 Sb 16 0,24 0,34 0,58 17 0,19 0,30 1,09 V 16 21,2 47,7 69,1 17 22,3 55,6 82,6 Zn 16 39,3 89,3 136 17 43,1 92,8 270 As 16 4,85 8,78 13,8 17 3,91 7,25 12,7 Hg 16 0,020 0,046 0,061 17 0,022 0,056 0,289 Syvyydeltä 0-25 cm otetuista näytteistä analysoitiin kokonais-pcb ja PAH-yhdisteet. Kaikissa näytteissä summapitoisuudet olivat alle PIMA-asetuksen kynnysarvon. Pääosa yksittäisten PAHyhdisteiden pitoisuuksista oli alle määritysrajojen. Yhdessä näytteessä oli bentso(a)pyreeniä yli kynnysarvon, 0,2 mg kg -1. Samassa näytteessä havaittiin myös muita PAH-yhdisteitä yli määritysrajan olevia pitoisuuksia. Tämän näytteen lisäksi muutamassa näytteessä oli fluoranteenia ja pyreeniä yli määritysrajan. Pitoisuudet eivät kuitenkaan ylittäneet yksittäisille yhdisteille annettuja kynnysarvoja. PCB-yhdisteitä ei analysoitu yhdistetasolla. Keskuspuistojen näytteet kerättiin sekä puiston ohi kulkevan tien vierestä että noin 60 metriä tiestä puistoon päin. Näytepisteen sijainti ei vaikuttanut tutkittujen alkuaineiden mediaanipitoisuuksiin (taulukko 3). Tien vieressä kuparin, lyijyn (kuva 5), antimonin ja arseenin mediaanipitoisuus oli hieman korkeampi kuin puiston sisältä otetuissa näytteissä.
Tampereen seudun taajamat 8 Kuva 5. Lyijyn pitoisuus keskuspuistoissa eri syvyyksiltä ja eri etäisyydellä tiestä otetuissa näytteissä. kuvaa Pirkanmaan alueellisen taustapitoisuuskartoituksen pintamaan pitoisuuksia kaikissa maalajeissa. Pitoisuudet on määritetty <2 mm lajitteesta. 0-2 cm näytteet on uutettu väkevällä typpihapolla ja 0-25 cm näytteet kuningasvedellä. Keskuspuistoista kahdelta eri syvyydeltä otettujen näytteiden alkuainepitoisuuksien välillä oli merkitsevä korrelaatio ainoastaan lyijypitoisuudella ja orgaanisen hiilen määrällä. Melkein merkitsevä korrelaatio oli arseeni-, natrium- ja tinapitoisuuksilla ja negatiivinen melkein merkitsevä korrelaatio nikkelipitoisuuksilla (taulukko 4). Muiden eri syvyydeltä otettujen näytteiden alkuainepitoisuuksien välillä ei ollut korrelaatiota.
Tampereen seudun taajamat 9 Taulukko 4. 0-2 cm ja 0-25 cm syvyydeltä otettujen maanäytteiden alkuainepitoisuuksien väliset korrelaatiot. (* = korrelaatio melkein merkitsevä,) ** = korrelaatio merkitsevä. Ei = ei tilastollisesti merkitsevää riippuvuutta. Alkuaine Korrelaatio Alkuaine Korrelaatio Alkuaine Korrelaatio Ag 0,113 Co -0,356 Ni -0,600* Al -0,277 Cr -0,362 P 0,235 As 0,509* Cu 0,465 Pb 0,629** B 0,364 Fe -0,421 Se -0,309 Ba -0,294 K -0,262 Sn,499* Be -0,421 Mg -0,015 Sr 0,169 C 0,800** Mn -0,125 V -0,263 Ca 0,103 Mo -0,309 Zn -0,281 Cd 0,03 Na 0,502* Keskuspuistojen pintamaanäytteiden pitoisuudet olivat samalla tasolla Pirkanmaan alueellisen taustapitoisuuskartoituksen savikoilta otettujen pintamaanäytteiden kanssa, jotka edustavat pääosin peltoalueita. Kadmiumin (kuva 6), kuparin, lyijyn (kuva 7), antimonin, arseenin (kuva 8) ja elohopean mediaanipitoisuus oli hieman korkeampi puistoissa kuin savissa. Savikoilla oli puolestaan puistomaita korkeampi mediaanipitoisuus kobolttia, kromia, nikkeliä, vanadiinia ja sinkkiä (taulukko 5). Taulukko 5. Alkuaineiden mediaanipitoisuudet taustapitoisuuskartoituksessa eri maalajeissa pintamaassa (0-25 cm) ja puistomaassa 0-25 cm ja 0-2 cm syvyydeltä otetuissa näytteissä. Pitoisuudet on määritetty <2 mm lajitteesta. AR = kuningasvesiuutto, HNO3 = väkevä typpihappouutto. Savi 0-25 cm Hiekka 0-25 cm Moreeni 0-25 cm Puistomaa 0-25 cm Puistomaa 0-2 cm AR AR AR AR HNO3 n = 60 n = 60 n = 60 n = 18 n = 16 Cd 0,23 0,11 0,08 0,27 0,17 Co 21,4 8,15 10,8 15,4 7,73 Cr 65,9 30,6 42,1 47,6 35,0 Cu 27,9 14,3 15,1 29,7 19,8 Ni 32,0 16,8 19,4 23,1 16,8 Pb 15,9 6,74 8,04 18,5 11,1 Sb 0,26 0,12 0,13 0,31 0,41 (n=1) V 78,7 44,2 53,7 57,8 46,4 Zn 108 75,3 101 102 80,0 As 6,43 7,78 7,01 8,94 6,62 Hg 0,032 0,017 0,029 0,048 0,020 (n=1) ph 4,87 4,50 4,37 4,94 5,29 (n=1) C % 2,42 1,10 1,77 2,27 2,85
Tampereen seudun taajamat 10 Kuva 6. Kadmiumin pitoisuus Tampereen seudulla pintamaassa (0-25 cm) sekä puistomaassa (0-25 cm ja 0-2 cm). Kadmiumin kynnysarvo, 1 mg kg -1, ei ylity tutkituissa näytteissä. Pitoisuudet on määritetty <2 mm lajitteesta. 0-2 cm näytteet on uutettu väkevällä typpihapolla ja 0-25 cm näytteet kuningasvedellä. Kuva 7. Lyijyn pitoisuus Tampereen seudulla pintamaassa (0-25 cm) sekä puistomaassa (0-25 cm ja 0-2 cm). Lyijyn kynnysarvo, 60 mg kg -1, ylittyy muutamassa näytepisteessä puistomaassa. Pitoisuudet on määritetty <2 mm lajitteesta. 0-2 cm näytteet on uutettu väkevällä typpihapolla ja 0-25 cm näytteet kuningasvedellä.
Tampereen seudun taajamat 11 Kuva 8. Arseenin pitoisuus Tampereen seudulla pintamaassa (0-25 cm) sekä puistomaassa (0-25 cm ja 0-2 cm). Arseenin kynnysarvo, 5 mg kg -1, ylittyy kaikissa näytemateriaaleissa. Pitoisuudet on määritetty <2 mm lajitteesta. 0-2 cm näytteet on uutettu väkevällä typpihapolla ja 0-25 cm näytteet kuningasvedellä. Tutkitut näytteet (0-25 cm) olivat raekooltaan hienorakeisia ja niiden savespitoisuus, eli <0.002 mm maalajite, vaihteli alle 10 prosentista yli 60 prosenttiin. Myös näytteiden humuspitoisuus vaihteli melko paljon, alle 2 %:sta yli 12 %:iin. Fotometrisesti määritetty humuspitoisuus oli hehkutushäviön perusteella arvioitua humuspitoisuutta alhaisempi. Taulukossa 6 on esitetty läpäisyprosenttien minimi-, mediaani- ja maksimiarvot tutkituissa näytteissä sekä savespitoisuus (raekoko <0.002 mm) ja humuksen määrä (%), joka on määritetty sekä fotometrisesti että hehkutushäviön perusteella. Taulukko 6. Raekoko jakauman tunnuslukuja Tampereen seudun puistojen pintamaasta (0-25 cm) otetuissa näytteissä. Min. = Minimi, Med. = Mediaani, Max. = Maksimi Min Med Max Hehkutushäviö (%) 4,24 7,49 12,6 Humuspitoisuus (%) 1,60 4,30 10,8 Savespitoisuus (%) 8,60 25,6 60,4 Raekoko läpäisy-25% (mm) 0,001 0,002 0,004 Raekoko läpäisy-50% (mm) 0,002 0,006 1,092 Raekoko läpäisy-75% (mm) 0,004 0,069 0,069
Tampereen seudun taajamat 12 3.2 Taustapitoisuuden määrittäminen Maaperän taustapitoisuuksien määrittäminen on ohjeistettu ISO 19258 standardissa. Standardin mukaan suurin suositeltu tausta-arvoksi (SSTA) hyväksyttävä pitoisuus lasketaan box-plot whisker kuvaajien whisker-viivan ylärajaan perustuen seuraavasti: SSTA = Min (Maksimipitoisuus, (P 75 + 1,5 x (P 75 -P 25 )) Kaavassa maksimipitoisuus on tutkimusalueen kaikkien ko.maaalajin havaintojen suurin arvo, P 75 = aineiston 75. prosenttipiste (persentiili) ja P 25 = 25. persentiili. Taulukossa 7 on esitetty Pirkanmaan alueellisen taustapitoisuuskartoituksen perusteella lasketut tunnusluvut hiekalle, moreenille ja savelle pintamaassa (0-25cm). Lisäksi taulukossa on esitetty tunnusluvut Tampereen seudun taajamien puistomaille 0-2 cm ja 0-25 cm syvyyksille. Tunnuslukuja tarkasteltaessa tulee kuitenkin ottaa huomioon, että tunnuslukuja korkeampien pitoisuuksien, ns. ääriarvojen (extreme values / outliers) alkuperä tulisi selvittää, esimerkiksi muodostavatko ne mahdollisesti maantieteellisesti selkeästi erottuvia hot spot alueita, jotka selittyvät alueen geologialla. Tällaisissa tapauksissa hyväksyttävät taustapitoisuudet saattavat olla korkeampia kuin tutkitulla alueella yleensä. Tunnuslukujen laskemiselle on ISO 19258 standardissa esitetty miniminäytemäärä, joka on 30 näytettä. Yhden näytteen tiedoilla ei voi tehdä päätöksiä alueen taustapitoisuudesta. Taulukossa 7 tulee ottaa huomioon, että taajamien puistomaiden näytemäärä on alle 30. Lasketut tunnusluvut ovat suuntaa-antavia. Taulukko 7. Maaperän taustapitoisuus (laskettu tunnusluku) maaperän pintaosassa (0-25 cm) Pirkanmaan taustapitoisuustutkimuksissa eri maalajeissa (savi, hiekka, moreeni) ja Tampereen seudun taajamien keskuspuistoissa (puistomaa). Pitoisuudet on määritetty <2 mm lajitteesta. Kaikissa 0-25 cm näytteissä on käytetty kuningasvesiuuttoa ja 0-2 cm näytteissä väkevää typpihappouuttoa. As Cd Co Cr Cu Ni Pb Sb V Zn N Hiekka, 0-25 cm 60 12,2 0,16 12 <50 27 34,4 10,6 0,22 69,4 216 Moreeni, 0-25 cm 60 16,2 0,16 19,3 70,4 28,5 35,4 12,8 0,28 85,7 186 Savi, 0-25 cm 60 8,53 0,41 28,8 89,5 45,3 44,7 29,1 0,41 110 195 Puisto, 0-25 cm 18 13,8 0,40 24,8 61,5 52,6 29,9 38,2 0,58 82,6 181 Puisto, 0-2 cm 16 12,7 0,29 10,5 53,5 31,2 24,2 72,7 64,0 97,0 Kynnysarvo 5 1 20 100 100 50 60 2 100 200
Tampereen seudun taajamat 13 4 YHTEENVETO Tampereen, Nokian, Oriveden ja Ylöjärven kaupunkien sekä Pirkkalan, Lempäälän, Vesilahden ja Kangasalan kuntien keskuspuistoista kerättiin maaperänäytteitä 0-2 cm ja 0-25 cm syvyydeltä. Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa kasvukeskusten ympäristöviranomaisille päätöksenteossa tarvittavaa tietoa haitallisten aineiden taustapitoisuuksista taajamien sisällä. Maaperänäytteistä analysoitiin sekä epäorgaanisten aineiden että orgaanisten yhdisteiden (PAH ja PCB) pitoisuuksia. Näytteistä analysoituja pitoisuuksia verrattiin Valtioneuvoston nk. PIMA-asetuksessa (214/2007) annettuihin maaperän kynnysarvoihin. Lisäksi puistomaasta analysoituja pitoisuuksia verrattiin Pirkanmaan alueellisen taustapitoisuuskartoituksen pintamaanäytteiden pitoisuuksiin. Tutkittujen alkuaineiden mediaanipitoisuudet olivat korkeammat 0-25 cm:n syvyydeltä otetuissa näytteissä kuin 0-2 cm:n syvyydeltä otetuissa näytteissä. Kuitenkin 0-2 cm:n syvyydellä otetuissa näytteissä oli korkeammat maksimipitoisuudet kadmiumia, kuparia, lyijyä ja sinkkiä. Orgaanisten yhdisteet analysoitiin vain 0-25 cm syvyydeltä otetuista näytteistä. PCB- ja PAHyhdisteiden summapitoisuudet olivat alle PIMA-asetuksen kynnysarvon. Pitoisuudet olivat suurimmassa osassa näytteitä hyvin alhaiset ja usein alle määritysrajan. Keskuspuistojen pintamaanäytteiden pitoisuudet olivat samalla tasolla Pirkanmaan alueellisen taustapitoisuuskartoituksen savikoilta otettujen pintamaanäytteiden kanssa, jotka edustavat pääosin peltoalueita. Muutamien alkuaineiden, kuten kadmiumin, kuparin, lyijyn, antimonin, arseenin ja elohopean mediaanipitoisuus oli hieman korkeampi puistoissa kuin savissa. Nämä alkuaineet kuvastavat hajakuormitusta ja ihmisen toiminnan vaikutusta maaperään. Keskuspuistojen näytteet kerättiin sekä puiston ohi kulkevan tien vierestä että noin 60 metriä tiestä puistoon päin. Näytepisteen sijainti ei vaikuttanut tutkittujen alkuaineiden mediaanipitoisuuksiin. Maaperän taustapitoisuus eli nk. suurin suositeltu tausta-arvo voidaan määrittää laskemalla tunnusluvut rajatulle tutkimusalueelle box-plot whisker kuvaajien whisker-viivan ylärajan avulla. Tunnusluvut voidaan määrittää eri maalajeille eri syvyyksissä. Tampereen seudun taajamien 0-25 cm puistomaalle laskettu suurin suositeltu tausta-arvo oli alle PIMA-asetuksen maaperän kynnysarvon kaikille muille asetuksessa mainituille alkuaineille paitsi arseenille ja koboltille. Taajamien 0-2 cm puistomaissa suurin suositeltu tausta-arvo oli Valtioneuvoston nk. PIMAasetuksen maaperän kynnysarvoja korkeampi arseenin ja lyijyn osalta.
Tampereen seudun taajamat 14 5 KIRJALLISUUSVIITTEET Chronopoulos, J., Haidouti, C., Chronopoulos-Sereli, A. & Massas, I. 1997. Variations in plant and soil lead and cadmium content in urban parks in Athens, Geece. The Science of the Total Environment 196, 91-98. ISO. 2005. International standard ISO19258. Soil quality Guidance on the determination of bacground values. Kuusisto, E., & Tarvainen, T. 2008. Alkuaineiden taustapitoisuudet eri maalajeissa Pirkanmaan alueella. 28 s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, S41/2008/30. Tarvainen, Timo 2007. Pirkanmaan taustapitoisuudet: Esiselvitys. 12 s. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, S 41/2123/2007/41. Tarvainen, T., Hatakka, T., Kumpulainen, S., Tanskanen, H., Ojalainen, J. & Kahelin, H. 2003. Alkuaineiden taustapitoisuudet eri maalajeissa Porvoon ympäristössä. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti S/41/3021/2003/1. 56 s. 1 liite. Valtioneuvoston asetus maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista (214/2007), annettu 1.3.2007, voimaantulo 1.6.2007.