Kuva 6-13. Luikonlahden tutkimusalue, geologisessa mallinnuksessa käytetyt kairauspisteet, kalliopohjavesipisteet, ruhjeet ja mallinnusalue. (Pasanen & Backnäs 2013). 51
Palolammen ja louhosten alueelta pohjavesi virtaa kohti Petkellahtea maaperässä ja ruhjevyöhykkeen yläosassa kalliopohjavetenä. Vettä virtaa ruhjeesta pintaan, minkä vuoksi on mahdollista, että vettä voisi purkautua lähteinä Petkellahden pohjois- ja koillispuolelta. (Pasanen & Backnäs 2013) Rikastushiekka-altaalta suotoveden virtaus suuntautuu kohti Petkellahtea lähinnä maaperän ja kallioperän yläosan pohjavetenä. Mallinnuksen mukaan kulkeutumisnopeudet ovat hitaammat kuin muista päästölähteistä ja sadan vuoden kuluessa vain pieni osa vedestä saavuttaisi kaakkoon suuntautuvan ruhjevyöhykkeen (kuva 6-15). Rikastushiekka-altaan alapuolisen ruhjevyöhykkeen toimiminen kulkeutumisreittinä alueen ulkopuolelle on vähäistä, sillä altaan pohjamaa on ylikondensoitunutta turvetta ja silttiä, mikä estää veden kulkeutumista. Näin mallinnettuina rikastushiekka-altaan päästöjen vaikutukset rajoittuisivat lähinnä kaivosalueelle. Maa- ja kallioperän pohjaveden haitta-aineiden kulkeutuminen on mallinnuksen perusteella nopeinta kaivosalueen pohjoisosassa Petkellahden suuntaan ja etelässä maaperän pohjavetenä Kylmäpuron alueella Luikonlahteen (kuva 6-14). Hitainta haitta-aineiden kulkeutuminen on rikastushiekka-altaalta maa- ja kallioperän pohjavedeksi (kuva 6-15). Rikastealtaat (CoNi-allas, Martikkalan allas ja Enkelimonttu) sijoittuvat mallinnusalueen pohjoisosaan Palolammen ja rikastushiekka-altaan väliselle alueelle, josta pohjaveden arvioidaan kulkeutuvan Petkellahden suuntaan. Samaan suuntaan arvioidaan päätyvän Pajamalmin ja Asuntotalon louhosten alueilta pohjavesiä. Selkeytysaltaan kohdalta pohjavedet kulkeutuvat mallinnuksen perusteella länteen kohti Luikonlahtea, mutta kohdatessaan Petkellahdesta kaakkoon suuntautuvan ruhjeen, vedet suuntautuvat kohti Petkellahtea. Rikastealtaista Kettukallio ja Kunttisuo sijaitsevat mallinnusalueen ulkopuolella, sen pohjoispuolella. Kettukallion alueella maanpinta laskee kohti Petkellahtea ja kaivosaluetta. Pohjaveden arvioidaan virtaavan maaperän pohjavetenä purkautuen Petkellahteen. Kettukallion läpi kulkee ruhje kaakko-luodesuuntaisesti, jota pitkin alueen pohjavesi voi kulkeutua kalliopohjavetenä kohti kaivosaluetta ja edelleen kohti Petkellahtea. Kunttisuolta pohjavesi voi kulkeutua maaperän pohjavetenä kohti pohjoista (ks. kuva 6-17). Kuva 6-15. Veden kulkureitit ja -ajat rikastushiekka-altaalta (Pasanen & Backnäs 2013). 52
Kuva 6-16. Tarkkailupisteet Luikonlahden rikastamon ympäristössä (Savo-Karjalan Ympäristötutkim us Oy 2013a). 53
Pohjavesi- ja kaivovesitarkkailu Luikonlahden kaivostoiminnan pohjavesivaikutuksia on tarkkailtu useiden kymmenien vuosien ajan. Nykyiseen pohjavesien tarkkailuohjelmaan kuuluu viisi kaivoa (nro:t 10, 11, 13, 14 ja 59), yksi lähde (lomakeskuksen lähde), neljä pohjavesiputkea (PP3, PP4, PP8 ja PP101) sekä kaivoskuilu. Kaivot sijoittuvat hankealueesta noin kahden kilometrin säteelle. Lähin kaivo (nro 10) sijaitsee noin 400 metrin etäisyydellä rikastushiekka-altaan länsireunasta ja kauimmainen kaivo (nro 13) lähellä Kylmäpuron alajuoksua ja Rikkaveden Luikonlahden rantaa, noin kolmen kilometrin etäisyydellä rikastushiekka-altaan eteläkärjestä. MINERAhankkeessa (Opasnet 2014) on analysoitu yhdeksän kaivon (nro:t 10, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18 ja 59) vesinäytteet, kahden lähteen vesinäytteet (lähde 1 ja 2) ja neljän kalliopohjavesiputken vesinäytteet (KPV1, KPV2, KPV3, KPV4) (kuvat 6-13 ja 6-16). Pajamalmin ja Asuntotalon louhosten vettä on tutkinut GTK (2004) ja Savo-Karjalan vesiensuojeluyhdistys (2012). Kaivosyhtiö on tarkkailut aika ajoin myös muita pohjavesipisteitä sekä asentanut uusia pohjavesiputkia kaivosalueelle toiminnan vaikutusten tarkkailemiseksi. Alueelle on asennettu pohjavesiputkia vuonna 2011 ja 2013. Rikastushiekka-altaan pohjavedenpinnan tasojen tarkkailua varten on rikastushiekka-altaan reunoilla 27 pohjavesiputkea. Verrattaessa kaivoveden laatua talousvedelle annettuihin laatusuosituksiin ja -vaatimuksiin (STM 401/2001), on muutamassa kaivossa havaittavissa suosituksista poikkeavia ph:n ja väriluvun arvoja. Veden ph on muissa kaivoissa suosituksen alarajoilla, mikä on tyypillistä hankealueen ympäristön pohjavesille (taulukko 6-4). Kiintoaineen pitoisuudet ovat jääneet alle määritysrajojen lähes jokaisella mittauskerralla kaikissa kai- Taulukko 6-4. Luikonlahden kaivos- ja rikastamoalueen tarkkailtavien kaivojen ja lähteen analysoitujen parametrien mediaaniarvot (tarkkailutulokset vuosilta 2004 2014, paitsi metallien liukoiset pitoisuudet vuosilta 2012 2014) sekä MINERA-hankkeen aikana analysoitujen kaivojen 15 17 vesien pitoisuudet (Opasnet 2014). STM 401/2001 Kaivo 10 Kaivo 11 Kaivo 13 Kaivo 14 Kaivo 59 Lähde Kaivo 15 Kaivo 16 Kaivo 17 Kaivo 18 laatusuositus laatuvaatimus lämpötila o C 5,6 5,1 9,0 8 6,2 3,7 7,4 5,3 7,6 5,7 Happi mg/l 10,9 9,6 6,7 6,8 10 6,6 - - - - Happi % Kyll % 86 75 52 57 76 50 - - - - ph 6,7 6,4 6,7 5,9 6 6,3 6,8 6,5 6,4 6,3 6,5 9,5 Sähkönj. ms/m 8,5 12 24 17 8,2 6,9 - - - - <250 Väriluku* mg/l Pt 5 5 10 10 5 15 - - - - 5 Sameus FNU 0,57 0,69 0,45 3,3 0,55 0,2 - - - - 1 COD Mn mg/l O 2 1,8 1,4 3,1 1,5 1,6 4,6 - - - - 5 Kok. N µg/l 455 430 3700 140 880 425 - - - - Kok. P µg/l 6 8 12 5 5 6 - - - - Kok.kov. mmol/l 0,31 0,49 1,1 0,58 0,27 0,3 - - - - Sulfaatti mg/l 12 24 41 39 17 9,6 8,7 9,5 10 5,8 250 Fe µg/l 7,2 11 15 63 9,7 23 - - - - <400 Mn liuk µg/l <1 5,4 6 21 1,3 <1 - - - - <100 As liuk µg/l <0,2 <0,2 0,24 <0,2 <0,2 <0,2 0,05 0,38 0,025 0,025 10 Sb liuk µg/l 0,2 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 - - - - 5 Co liuk µg/l 0,18 11 1,1 17 0,49 0,1 0,7 0,605 0,07 0,09 Cu liuk µg/l 3 4,2 5,9 5,1 1,4 2,6 3,19 1,575 0,41 0,66 2000 Mo liuk µg/l <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 - - - - Ni liuk µg/l 18 32 20 110 13 14 20 18 5,1 10 20 54 Zn liuk µg/l 2,2 33 24 220 1,9 2 5,13 4,71 2,9 3,96 * väriluku analysoitu vuosina 2001-2008, kahdesti vuodessa.
voissa. Mangaanipitoisuus on ollut korkein Petkellahden rannan kaivossa 14, jossa vuonna 2012 mangaanipitoisuus ylitti STM:n asetuksen mukaisen suositustason 100 µg/l kertaluontoisesti. Muissa kaivoissa mangaanipitoisuudet alittavat STM:n asetuksen mukaisen suositustason. Myös nikkelipitoisuus kaivossa 14 on kohonnut vuodesta 2012 ja pitoisuus ylitti vuonna 2013 STM:n asetuksen laatuvaatimuksen 20 µg/l. Samana vuonna kaivossa 11 todettiin nikkelipitoisuuksien ylittyvän sekä kaivoissa 13 ja 10 sivuavan pienten yksiköiden talousvedelle asetettua enimmäispitoisuutta. Hieman taustastaan kohollaan olevat nikkelipitoisuudet ilmentävät alueen maa- ja kallioperän ominaisuuksia. Kaivon 14 kohdalla on oletettavaa, että siihen sekoittuu Retusen järven pintavesiä tai ruhjeiden kautta kuiluvesiä entisen kaivostoiminnan aikaisista kuiluista ja louhoksista. Kaivot 11 ja 14 eivät ole talousvesikäytössä. MINERA-hankkeen yhteydessä kaivojen 15, 16, 17 ja 18 vesien ph:n todettiin olevan suosituksien alarajoilla, mikä on tyypillistä hankealueen ympäristön pohjavesille (taulukko 6-4). Nikkelipitoisuudet vaihtelivat 5 20 µg/l välillä. STM:n laatuvaatimusta sivuava Ni-pitoisuus havaittiin Luikonlahden yläosassa tien viereisessä kaivossa 15. Kylmäpuron ja Luikonlahden välisellä alueella olevan lähteen vesi on ph:ta lukuun ottamatta talousveden laatuvaatimusten ja -suositusten mukaista. Rikastushiekka-alueen länsipuolella olevan Suurisuon vieressä sijaitsevien kahden pohjavesiputken (PP3 ja PP4) vesien kohonneet liukoiset metallipitoisuudet johtunevat kosteikolle kulkeutuvista happamista suotovesistä (taulukko 6-5). PP3 sijaitsee Suurisuon kosteikon pohjoispuolella ja PP4 selkeytysaltaan ja Suurisuon kosteikon välisellä kostealla metsäalueella. Näissä pisteissä havaittiin suurimmat koboltin, kadmiumin, kuparin, nikkelin ja sinkin pitoisuudet (Opasnet 2014). Näissä pisteissä myös ph ja happipitoisuudet ovat alhaisia viitaten happamiin vesiin. Selkeimmin rikastamotoiminnan alkamisen vaikutukset ovat näkyvissä pohjavesiputkessa PP3, jossa sulfaatti sekä liukoiset metallipitoisuudet (Fe, Co, Cu, Ni, ja Zn) ovat kohonneet samalle tasolle kuin vuonna 2007, jolloin aiempi toiminta lakkasi. Heinälammen länsipuolen pohjavesiputkessa PP8 sulfaattipitoisuus on hieman koholla (v. 2004 2014 mediaani 195 mg/l), mikä ilmentää Heinälammen tarkkailupisteen J2 etävaikutusta (v. 2004 2014 mediaani 220 mg/l). Pohjavesiputkessa PP101, joka sijaitsee hankealueen ja Retusen välillä Myllypuron läheisyydessä, liukoiset metallipitoisuudet ovat alhaisia tai alle määritysrajojen, mutta kokonaistypen pitoisuus on korkeampi muihin pohjaveden tarkkailupisteisiin verrattuna. Syynä voi olla sijainti soistuneen alueen läheisyydessä, joten vaikutus tulee muualta kuin kaivosalueelta. Vanhan kaivoskuilun vesi sisältää kohonneita pitoisuuksia muun muassa rautaa, mangaania, nikkeliä, sinkkiä sekä sulfaattia. Aiemmin osana tarkkailua olleiden pohjavesiputkien PP102 ja PP12 veden laadussa ei ole havaittu muutoksia eikä kaivostoiminnan vaikutusta tarkkailun aikana. Putken PP102 veden laadun tarkkailun avulla on seurattu Suurisuon kosteikon etävaikutusta. Tarkkailutulosten perusteella pohjaveden laatu alueella vaihtelee (taulukko 6-5). MINERA-hankkeessa analysoidut kalliopohjaveden nikkelipitoisuudet kaivosalueen pohjoispäässä putkien KPV1, KPV2 ja KPV4 alueella (sijainti kuvassa 6-13) vaihtelivat 0,5 52 µg/l ja Zn-pitoisuudet 0,5 10 µg/l. Alueen kalliopohjaveden ph vaihteli 7 8,7 ollen emäksisempää kuin pohjavesiputkista ja kaivoista mitatut ph:t. Erityisesti putkesta KPV4B, joka sijaitsee ruhjeessa, havaittiin merkittäviä pitoisuuksia arseenia ja kromia, jotka kuvastavat alueen luontaisia kalliopohjaveden pitoisuuksia. Kaivosalueen länsireunalla Heinälammen läheisyydessä olevan kalliopohjaveden (KPV3) ph oli puolestaan hapan (5,9) ja Ni -pitoisuus oli 6,5 µg/l ja Zn -pitoisuus 3,9 µg/l. Nikkeli, arseeni ja koboltti esiintyvät lähinnä liukoisessa muodossa pohjavesissä. Vain putkissa PP3 ja PP4 kalliopohjavesiputkissa KPV1 ja KPV2 esiintyy arseenia ja kobolttia huomattavasti myös partikkelimuotoisena (Opasnet 2014). Maaperän pohjavedessä arseenia esiintyy pääasiassa viidenarvoisena divetyarsenaattina (HAsO 4 2- ). Koboltti ja nikkeli puolestaan esiintyvät vapaana ionina ja kromi kolmenarvoisena hydroksidina (Cr(OH) 2+ ) pohjavesissä. Kuparia taas esiintyy yhden- ja kahdenarvoisena kompleksina (Cu(S 4 ) 2 3-, Cu(HS) 3- )). Raudan esiintyminen kahden- ja kolmenarvoisena vaihtelee vesistä riippuen. (Opasnet 2014) Asuntotalo, Pajamalmi ja vanha kaivoskuilu Vuonna 2004 raportoidun tutkimuksen (GTK) perusteella Asuntotalon ja Pajamalmin louhosten vedet olivat neutraaleja tai lievästi emäksisiä (7,0 7,8). Asuntotalossa tästä poikkeava vyöhyke oli 30 metrin syvyydellä, missä veden ph oli 9. Tulos viittaa kallioperän muodostuneen karbonaattikivistä. Jatkuvassa tarkkailussa olevan vanhan kaivoskuilun veden ph oli hieman hapan vuoden 2004 mittauksissa. Asuntotalossa hapellista vettä on pintaosassa, 20 metrin syvyydellä ja pohjaosassa. Hapellisen pintaveden alapuolella sijaitsee happiköyhävyöhyke noin kymmenessä metrissä eikä vastaavaa muutosta esiintynyt alemmissa vesikerroksissa. Hapellista vettä purkautuu alempiin vesikerroksiin kallioruhjeista. Pajamalmin louhoksen vedessä happipitoisempaa vettä oli vain pintaosassa. Alemmissa vesikerroksissa happipitoisuus säilyi mittausajankohtana lähes vakiona. Asuntotalon louhosveden nikkelipitoisuudet vaihtelivat 0,27 0,34 mg/l (v. 2004) ja 0,22 0,67 mg/l (v. 2012), sinkkipitoisuudet 0,17 0,27 mg/l (v. 2004) ja 0,18 1,1 mg/l (v. 2012) eri syvyyksillä. Vuonna 2004 Pajamalmin nikkeli- ja sinkkipitoisuudet olivat pintavedessä lähes kaksinkertaiset (~0,3 mg/l) verrattuna alempana olevan veden Ni- ja Zn- 55
Taulukko 6-5. Luikonlahden kaivos- ja rikastamoalueen tarkkailtavien pohjavesiputkien ja kaivoskuilun analysoitujen parametrien mediaaniarvot (tarkkailutulokset vuosilta 2004 2014) sekä MINERA-hankkeen aikana analysoitujen kalliopohjavesiputkien KPV1-4 vesien pitoisuudet (Opasnet 2014). PP102 PP12*** PP3 PP4 PP101 PP8 KPV1 KPV2 KPV3 KPV4 KUILU** lämpötila o C 7,2 5,3 6,1 4,9 6,6 5,8 - - - - 9,4 Happi mg/l 4,5 6,0 0,0 1,1 4,2 1,7 - - - - 5,6 Happi % Kyll % 35 47 0,0 8,8 34 14 - - - - 48 ph 6,7 7,1 3,7 4,4 7,4 6,4 7 8 5,9 8,7 6,2 Sähkönj. ms/m 9,0 8,9 285 160 73 47 - - - - 130 Väri suod. mg/l Pt 15 5 10 5 5 5 - - - - 10 K-aine mg/l 740 61 280 28 50 14 - - - - 28 Sameus FNU 130 19 120 14 24 15 - - - - 120 COD Mn mg/l O 2 5,3 2,9 9,1 2,8 3,2 1,8 - - - - 5,9 Kok. N µg/l 590 405 710 440 2100 150 - - - - 630 Kok. P µg/l 490 58 160 25 68 22 - - - - 7 Kok.kov. mmol/l 0,35 0,35 19 10 4,1 2,2 - - - - 7,6 Sulfaatti mg/l 14 8,5 2500 1150 280 195 235 61 12 123 725 Liuk. Fe µg/l <40 <30 24000 61 <30 <40 - - - - 9900 Liuk. Mn µg/l <10 <10 7300 4500 <10 23 - - - - 1500 Liuk As µg/l <2 <2 <2 <2 <2 <2 0,23 0,12 0,03 0,8 <2 Liuk Sb* µg/l - - <0,2 <0,1 <0,1 <0,1 - - - - <0,2 Liuk. Co µg/l <2 <2 2000 440 <2 <2 8,8 0,02 1,2 0,03 160 Liuk. Cr µg/l <2 <2 49 3 <2 <2 0,35 0,1 0,27 0,1 - Liuk. Cu µg/l 4,7 <2 775 180 2,6 2,0 0,12 0,05 0,4 0,05 1,3 Liuk. Mo* µg/l - - <0,5 <0,5 0,7 <0,5 - - - - <0,5 Liuk. Ni µg/l 17 3 3150 785 73 4 52 0,51 6,5 1,9 530 Liuk. Zn µg/l 54 43 29500 585 44 56 10 1,1 3,9 0,51 700 *liuk Sb ja liuk Mo pitoisuudet vuosilta 2012 2014 ** Kuilu näytteiden liukoiset Fe-, Mn-, As-, Sb-, Co-, Cu-, Mo-, Ni- ja Zn-pitoisuudet ovat vuosilta 2012 2014 *** PP12 2004 2008 pitoisuuksiin (<0,1 mg/l). Vuoden 2012 mittauksissa pinnan ja pohjan Ni-pitoisuudet olivat samaa tasoa (Ni 0,09 0,12 mg/l) ja Zn-pitoisuudet laskivat alaspäin mentäessä (0,14 0,05 mg/l). Molemmissa louhoksissa Cu- ja Co- pitoisuudet olivat pieniä. Jatkuvaan tarkkailuun kuuluvan vanhan kaivoskuilun pintaveden Ni- ja Zn- pitoisuudet ovat vaihdelleet viimeisen kymmenen vuoden aikana, Ni: 0,17 0,87 mg/l ja Zn: 0,25 1,5 mg/l. Kuiluveden Cu- ja Co-pitoisuudet ovat pieniä, vaikka Co-pitoisuus on kasvanut viime vuosina kolminkertaiseksi tasolle 0,16 mg/l. Veden laadussa ei ole tapahtunut merkittäviä muutoksia. 56
6.9 PINTAVEDET Hankealue kuuluu Vuoksen vesistöalueen Juojärven reittiin. Luikonlahden kaivos- ja rikastamoalueen pintavedet valuvat reittivesistöön Rikkavedelle kahta kautta (kuva 6-17); luoteesta Myllypuron kautta Retusen Petkellahteen ja sieltä Kaavinjärven kautta Rikkaveteen sekä etelästä Kylmäpuron kautta Rikkaveden Luikonlahteen. Rikastamotoiminnan vaikutus kohdistuu ensisijaisesti Kylmäpuron purkureittiin. Myllypuron purkureittiä kuormittaa lähinnä vanha kaivos- toiminta. Lähialueella on lisäksi muutamia pienvesiä (mm. Palolampi, Heinälampi sekä vanhat vedellä täyttyneet avolouhokset). Seuraavissa luvuissa on kuvattu rikastusprosessista tulevan veden ja rikastushiekan laatu ja pintavesien nykytila valuma-alueittain: Retusen Petkellahteen purkautuvat vedet ja kuormitus sekä niiden vaikutus Retuseen, Rikkaveden Luikonlahteen purkautuvat vedet ja kuormitus sekä niiden vaikutus Luikonlahteen. Alueella sijaitsevat tarkkailupisteet on esitetty valuma-alueittain kuvissa 6-21 ja 6-25. Kuva 6-17. Valuma-alueet. 57
6.9.1 PROSESSIVESI JA RIKASTUSHIEKKA Rikastamolta rikastushiekka johdetaan prosessiveden mukana rikastushiekka-alueelle. Rikastushiekka-alueelta vedet johdetaan dekantointikaivon kautta selkeytysaltaaseen. Suurin osa näistä vesistä laskee edelleen dekantointikaivon kautta Heinälampeen Luikonlahden valuma-alueelle. Rikastushiekka-altaan ja selkeytysaltaan suotovesiä purkautuu jossain määrin myös altaiden länsipuolelle Petkellahden valuma-alueelle. Rikastushiekkalietteestä (rikastushiekka+prosessijäteve si) suodatetuista vesinäytteistä (n=7) määritetyt pitoisuuskeskiarvot olivat vuonna 2014: Sulfaatti 549 mg/l, kupari 0,025 mg/l, koboltti 0,017 mg/l, nikkeli 0,023 mg/l, sinkki 0,005 mg/l ja rauta 0,120 mg/l. Veden ph-arvo vaihteli välillä 9,1 11,1. Veden sisältämät liukoiset pitoisuudet olivat pieniä ja ph-arvo hyvin emäksinen. Rikastushiekka-altaan veden laatua on seurattu toukokuusta 2012 lähtien. Rikastushiekka-altaan vesi on ollut toiminnan aikana emäksistä ja sulfaattipitoista (kuva 6-18). Nikkeli- ja sinkkipitoisuudet ovat olleet vähäisesti koholla (kuva 6-19). Kupari- ja kobolttipitoisuudet ovat olleet pieniä. Arseenipitoisuuksia on seurattu toiminnan alkuvaiheessa, jolloin pitoisuudet olivat luonnon taustatasoa (kuva 6-20). Rikastushiekan koostumusta tutkittiin syksyllä 2014 (ks. luku 3.5). Rikastushiekan pitoisuudet ylittivät PIMAasetuksen (VNa 214/2007) ylemmän ohjearvon arseenin ja kuparin osalta, sekä alemman ohjearvon nikkelin ja koboltin osalta. Sinkki-, kromi- ja kadmiumpitoisuudet ylittivät kynnysarvon. Muita vertailuarvojen ylityksiä ei ollut. Liukoisuusominaisuuksien (L/S=10) mukaan rikastushiekasta ei ph-arvossa 9,7 liukene metalleja. Vähäistä antimonin ja seleenin liukenevuutta lukuun ottamatta tehty ravistelutestin tulos oli muiden alkuaineiden osalta alle määritysrajan. VTT:n Closedure-hankkeessa (VTT 2014) tutkittiin nykyisestä toiminnasta rikastushiekka-alueelle läjittynyttä rikastushiekkaa. Tutkimuksissa rikastushiekka todettiin happoa tuottamattomaksi, sillä sulfidisen rikin pitoisuus oli pieni (0,02 %). Edellä esitettyjen tulosten perusteella rikastamolta rikastushiekka-alueelle tuleva kuormitus on peräisin prosessiveden mukana kulkeutuvista haitta-aineista. Hienoin rikastushiekkajae näkyy rikastushiekka-altaan vedestä otetuissa näytteissä, mutta ei altaaseen tulevasta rikastushiekkalietteestä otetuissa vesinäytteissä, koska ne on suodatettu ennen analysointia. Rikastushiekasta ei vallitsevissa olosuhteissa liukene merkittävästi haitta-aineita rikastushiekka-altaan veteen. Kuva 6-18. Rikastushiekka-altaan veden ph-arvo ja sulfaattipitoisuus. 58
Kuva 6-19. Rikastushiekka-altaan veden nikkeli- ja sinkkipitoisuus. Kuva 6-20. Rikastushiekka-altaan veden koboltti-, kupari- ja arseenipitoisuus. Arseeniseuranta lopetettiin vuoden 2012 lopussa. 59
6.9.2 RETUSEN PETKELLAHDEN VALUMA-ALUE Palolampi Rikastamon pohjoispuolella sijaitseva Palolampi on pieni (9,5 ha) lampi, joka kerää vesiä metsä- ja suovaltaiselta valuma-alueelta (5 km 2 ). Palolampi laskee Palo- ja Myllypuron kautta Retusen Petkellahteen. Osa Palolammesta sijaitsee Luikonlahden kaivospiirin alueella. Palolammen vesipintaa laskettiin noin kolme metriä kuparikaivostoiminnan alkuvaiheessa vuosina 1967 1968, millä mahdollistettiin Asuntotalon avolouhoksen avaaminen. Louhos sijoittuu osin entisen Palolammen alueelle. Louhos on erotettu Palolammesta moreenista ja sivukivestä rakennetulla padolla. Näin ollen Palolampea on voimakkaasti muokattu sen alkuperäisestä tilasta. (GTK 2005) Nykyisellään Palolammen pituus on noin 700 metriä ja leveys 200 350 metriä. Lammen syvin kohta, noin kuusi metriä, on sen lounaispäädyssä. Palolammen nykyiseksi vesitilavuudeksi syvyyskäyriä mukaillen laskettiin noin 187 000 m 3. Lampea ympäröivät jyrkkäreunaiset moreenimäet, joissa kallion pinta on lähellä maan pintaa. Kylmäpuron (4.724) vuosilta 1994 2013 mallinnetun (WSFS, 2014) luontaisen valunnan (1,02 mm/vrk, vemala_qr) ja Palolammen valuma-alueen pinta-alan perusteella saatiin Palolammen keskivirtaamaksi 1,86 Mm 3 /a (5 100 m 3 /vrk) ja viipymäksi 36 vrk. Saman jakson yksittäisen vuorokauden maksimivirtaama oli 44 000 m 3 /vrk. Kylmäpuron valuntaa käytettiin, koska sen luontainen valuma-alue ja sadanta muistuttavat Palolammen vastaavia. Valtaosa Palolampeen tulevasta vedestä tulee Koukkelonpuron kautta. Sen vesi on hapanta (ph alle kuuden) ja metallipitoisuuksiltaan köyhää (GTK 2005). MINERAhankkeessa Palolammen pohjoispuolelta pohjavesiputkesta HP 0 (kaivos- ja rikastamotoiminnan vaikutusalueen ulkopuolella) määritettiin kohonnut nikkelipitoisuus, mikä kuvastaa alueen korkeaa nikkelin taustatasoa. Palolammen puskurikyky on runsaiden (kalsium- ja magnesium-) karbonaattien johdosta hyvä ja ph-arvot luontaisia (ph 6 7). Palolammen veden ph-arvo on noussut 90-luvun jälkeen noin kuudesta lähelle seitsemää (Hertta 2014). Palolammen veden korkea sähkönjohtavuus johtuu suurista liukoisista metallipitoisuuksista. Kalsiumin ja magnesiumin lisäksi veden korkeat rikki-, rauta-, mangaani-, nikkeli-, koboltti- ja sinkkipitoisuudet viittaavat vanhan kaivoksen sivukivialueelta ja mahdollisesti kaivoksesta suotautuvien vesien kuormitukseen, joka näkyy etenkin lähellä lammen pohjaa (taulukko 6-6). (GTK 2005; Hertta 2014) GTK:n tekemän selvityksen (2005) mukaan Palolammen geokemiallinen tila on muuttunut selvästi 1960-luvulla alkaneen kuparikaivostoiminnan jälkeen. Lammen veden pinnan lasku ja kuparikaivoksen vaikutukset ovat lisänneet mineraalisen aineksen sedimentoitumista lampeen. Tämä on havaittavissa 25 40 cm paksuna, rautasaostumien värjäämänä ja sähköä johtavana kerroksena pohjasedimentin pinnassa. Vanhan kuparikaivostoiminnan vaikutukset näkyvät erityisesti sedimentin metalli- ja rikkikertyminä. Palolampea kuormittavat nykyisellään sivukivialueiden suotovedet. Vuonna 2005 (GTK) järvisedimentin kontaminoituneissa kerroksissa (0 35 cm) nikkelin kokonaispitoisuus vaihteli välillä 120 460 mg/kg, sinkin 360 1020 mg/kg, kuparin 40 450 mg/kg ja koboltin 30 160 mg/kg. Korkeimmat nikkeli-, sinkki- ja kuparipitoisuudet ylittivät PIMA-asetuksen (VNa 214/2007) ylemmän ohjearvon ja korkeimmat kobolttipitoisuudet ylittivät asetuksen alemman ohjearvon. Palolampi on voimakkaasti muutettu vesimuodostuma. Lammen tila on kohtalaisen hyvä johtuen veden hyvästä vaihtuvuudesta sekä metallien pidättymisestä sedimentteihin. Selvityksen (GTK 2005) perusteella ei ole todettu tarvetta lammen kunnostustoimenpiteille. Taulukko 6-6. Palolammen lounaispään keskimääräinen vedenlaatu. Havaintokerrat 7.2004, 3.2005 ja 2.2012. Syvyys 1,0 m 5,1 m ph 6,5 6,7 Sähkönjohtavuus 50 167 ms/m Hapen kyllästysaste 63 36 kyll.% Kiintoaine 18 89 mg/l sulfaatti 150 790 mg/l Fe 3710 44500 µg/l Mn 1073 4177 µg/l Ni 31 38 µg/l Al 115 19 µg/l Co 7 22 µg/l Zn 25 9 µg/l Cu 3 1 µg/l Ca 65 242 mg/l Mg 38 146 mg/l Kokonaistyppi 550 1400 µg/l 60
Vanhan kaivoksen ja sen sivukivialueiden kuormitus Myllypuron kautta Petkellahteen laskevalle Palopuron reitille ei johdeta rikastamon prosessivesiä tai muuta kuormitusta. Palopuroa kuormittaa lähinnä alueella aikaisemmin harjoitettu kaivostoiminta. Palolammesta lähtevän Palopuron suulla olevalle kosteikolle tulee vesiä sitä reunustavilta vanhan kaivoksen sivukivialueilta. Kosteikon lisäksi suotovesiä Palopurossa käsitellään kalkkipatojen ja ilmastusportaikkojen avulla. Kosteikolta vedet valuvat pintavaluntana Palopuroon. Osa vanhan kaivoksen sivukivialueilta tulevasta vedestä suotautuu suoraan Palopuroon. Myös Pajamalmin avolouhoksesta tapahtuu vähäistä ylivuotoa Palopuroon. Kesällä 2014 Pajamalmin ylivuotouomaan aloitettiin Tekesin Green Mining-ohjelman WaterSmart -hankkeeseen liittyvä jatkuvatoiminen virtaamamittaus, jonka tulosten mukaan keskivirtaama 16.7. 24.10.2014 on ollut 0,5 l/s. Suurin osa Palopuron vedestä on peräisin yläpuolisen Palolammen valuma-alueelta. Palopurosta vedet virtaavat Myllypuroon ja Myllypuron kosteikon (tarkkailupiste K3) kautta Retusen Petkellahteen. Pajamalmin ylivuotoa Palopuroon on tarkkailtu tihennetysti vuonna 2014 (taulukko 6-7). Tulosten (tammi-syyskuu) mukaan vesi on lievästi hapanta, mutta etenkin nikkeli- ja kobolttipitoisuudet ovat korkeita. Vedessä on myös runsaasti sinkkiä, sulfaattia ja mangaania. Talviaikaan metallipitoisuudet (kuparia lukuun ottamatta) ovat selvästi korkeampia kuin kesällä. Vastaavasti ph-arvot ovat talvikuukausina (tammi-huhtikuu) olleet pienempiä (mediaani 6,4) kuin touko-syyskuussa (mediaani 7,0). Erot johtunevat talvisin vähenevästä veden happipitoisuudesta ja sen vaikutuksesta louhosveden hapetus-pelkistys-oloihin. Talvi 2014 oli poikkeuksellisen vähäluminen ja lämmin, joten se ei edusta normaalia talvitilannetta ylivuotovesien osalta. Palolammen vedenlaatuun verrattuna Palopuron vesi on nikkeli-, kupari-, koboltti- ja sinkkipitoisempaa, kun taas mangaanipitoisuus Palolammessa oli hieman Palopuroa suurempi (taulukot 6-6 ja 6-8). Petkelpuron tarkkailupisteen PV2 vedenlaatuun verrattuna (taulukko 6-11) on Palopuron (K2) vedenlaatu valtaosin samanlainen. Palopurossa sinkki-, nikkeli- ja kuparipitoisuudet ovat olleet hieman korkeampia kuin Petkelpurossa. Rikastamon kuormitus Suurin osa rikastushiekka-alueen länsipuolelle tulevista suotovesistä ohjataan kalkkikivikourujen kautta Suurisuon kosteikolle, josta vedet kulkeutuvat tarkkailupisteen K1 kautta Petkelpuroon. Petkelpuron padotussa suvannossa on lampipumppaamo, jonka avulla kosteikolta tulevat vedet pumpataan rikastamon kautta rikastushiekka-alueelle. Kierto on suljettu ja hyvin vähäinen määrä suotovesiä pääsee pumppauksen ohitse. Petkelpuroon kulkeutuu pieni määrä muita ympäristön vesiä, muun muassa hulevesiä Juukaan johtavalta tieltä 506. Suvannon jälkeen virtaama Petkelpurossa on vähäinen. Pintavesitarkkailupisteen (PV2) jälkeen Petkelpuro yhtyy Myllypuroon ja Myllypuron kosteikon (tarkkailupiste K3) kautta vesi virtaa Retusen Petkellahteen. Rikastushiekka-alueen suotovesi on selkeästi hapanta sekä haitta-ainepitoista, mikä on havaittavissa suoto-ojan (J1) sekä Suurisuon kosteikon (K1) velvoitetarkkailutuloksissa (taulukot 6-9 ja 6-10). MINERA-hankkeen yhteydessä vuo- Taulukko 6-7. Pajamalmin louhoksen ylivuotoveden keskiarvo- ja mediaanipitoisuudet vuonna 2014 (n=18). ph Sähkönjoht. (ms/m) Sulfaatti Kupari Koboltti Nikkeli Sinkki Rauta Mangaani Sameus (FTU) Keskiarvo 150 898 19 79 304 388 410 823 6 Mediaani 6,7 150 921 18 78 302 399 201 837 4 Taulukko 6-8. Keskimääräinen vedenlaatu pisteellä K2 vuosina 2008 2014. ph-arvoista on esitetty mediaani, muista keskiarvo. Vuosi ph Sähkönj. (ms/m) Sulfaatti Rauta Mangaani Arseeni Nikkeli Kupari Koboltti 2008-2011 6,3 64 326 11769 728 <2 155 5,9 57 559 Sinkki 2012 6,3 52 338 9525 625 0,3 137 5,9 50 425 2013 6,3 60 280 8800 555 0,3 130 6,4 46 373 3.6.2014 6,2 68 300 5633 687 0,2 143 5,8 56 443 61
sina 2010 2011 tutkittiin rikastushiekka-alueen suotovesiä myös muista paikoista (Opasnet 2014). Tulokset tukivat velvoitetarkkailun tuloksia. Merkittävimmät haitta-aineet ovat nikkeli, koboltti, kupari ja sinkki. Arseenipitoisuudet ovat olleet pieniä. MINERA-hankkeessa tehtyjen tutkimusten perusteella kosteikolla vedestä poistuu erityisesti rautaa hydroksideina ja rikin mukana pyriittinä. Nikkeliä, sinkkiä, arseenia, kadmiumia ja kuparia saostuu sulfideina, mutta määrät ovat pieniä. Tulosten perusteella Petkelpuron veden laatu paranee selvästi lampipumppaamon jälkeen pisteellä PV2 (taulukko 6-11). Veden ph nousee ja sulfaatti-, mangaani-, nikkeli-, kupari-, koboltti- sekä sinkkipitoisuudet laskevat. Samoin sähkönjohtokyky. Kosteikkojen toimivuutta on arvioitu Geologian tutkimuskeskuksen erillisissä tutkimuksissa (GTK 2003 ja 2009). Vuoden 2003 tutkimuksissa todettiin, ettei Suurisuon kosteikolta haitta-ainepitoisia suotovesiä pääse karkaamaan ympäröiviin pintavesiin. Vuosien 2007 2008 aikana tehdyssä tarkkailussa Suurisuon kosteikkopuhdistamolla havaittiin sulfaatin ja metallien pelkistymistä sekä raudan saostumista. Kosteikkopuhdistamon toimintaan vaikuttavat vallitsevat sääolosuhteet. Kasvillisuuden vähäisyys ja runsaat sateet hidastavat haitta-aineiden pidättymistä. Taulukko 6-9. Keskimääräinen vedenlaatu tarkkailupisteellä J1 vuosina 2002 2014. ph-arvoista on esitetty mediaani, muista keskiarvo. Vuosi ph Sulfaatti Rauta Mangaani Arseeni Nikkeli Kupari Koboltti Sinkki 2002-2007 3,8 980 18000 1200 2,6 460 90 140 1250 2008-2011 5,8 1020 2200 1030 1,0 300 20 80 720 2012 3,7 930 6000 1150 0,3 575 105 235 2000 2013 4,2 790 1400 1040 0,3 350 29 108 950 3.6.2014 3,7 920 820 900 0,2 370 33 130 1400 Taulukko 6-10. Keskimääräinen vedenlaatu tarkkailupisteellä K1 vuosina 2008 2014. ph-arvoista on esitetty mediaani, muista keskiarvo. Vuosi ph Sähkönj. (ms/m) Sulfaatti Rauta Mangaani Arseeni Nikkeli Kupari Koboltti Sinkki 2008-2011 5,4 176 1098 4649 878 <2 203 8 55 529 2012 3,5 170 1123 11550 1350 0,3 595 115 265 2275 2013 3,7 173 1070 2525 978 0,2 393 26 150 1525 2014* 3,8 193 1067 6963 960 0,2 363 25 122 1533 *Tulokset 26.8.2014 saakka. Taulukko 6-11. Keskimääräinen vedenlaatu tarkkailupisteellä PV2 vuosina 2008 2014. ph-arvoista on esitetty mediaani, muista keskiarvo. Vuosi ph Sähkönj. (ms/m) Sulfaatti Rauta Mangaani Arseeni Nikkeli Kupari Koboltti Sinkki 2008-2011 6,1 120 693 5688 1106 <2 313 11 99 474 2012 5,9 69 370 4750 645 0,4 295 25 88 705 2013 6,3 53 365 3750 530 0,3 190 13 42 270 3.6.2014 6,4 54 210 2500 430 0,3 160 14 36 230 62
Rikastealtaiden kuormitus Normaalitilanteessa Petkellahden valuma-alueelle ei aiheudu vesistövaikutuksia rikastamoalueen koillispuolella sijaitsevissa rikastealtaissa (CoNi-allas ja Martikkalan allas) säilytettävistä kobolttinikkeli- ja rikkirikasteista, altaiden salaojista tai muista altaiden rakenteista. Rikastealtaista ei johdeta vesiä ympäristöön, vaan se pumpataan takaisin rikastamon prosessikiertoon. Pohjarakenteen tiiviyttä tarkkaillaan kaivoista, joihin johdetaan vedet altaiden pohjatäyttöön asennetuista salaojaputkista. Altaiden patoja tarkkaillaan patoturvallisuuslain mukaisella tarkkailulla. CoNi-altaan vedenlaatua on seurattu rikastamon nykyisen toiminnan alusta asti (toukokuu 2012) viikoittain otettavilla vesinäytteillä. Kuparipitoisuus CoNi-altaan vedessä on samalla tasolla, ja sulfaatti-, koboltti-, nikkeli- ja sinkkipitoisuudet ovat huomattavasti pienempiä kuin Palolammesta lähtevässä vedessä (taulukko 6-12). Vuonna 2012 CoNi-altaan vedestä määritettiin myös arseeni-, mangaani- ja rautapitoisuudet, mutta niiden seuranta lopetettiin, koska pitoisuudet olivat luonnonvesien tasoa pienempiä. Veden ph-arvo CoNi-altaassa on hyvin emäksinen, kun se Palolammesta lähtevässä vedessä on luonnonvesille tyypillisesti lievästi hapan. Asuntotalon louhoksen veden ph on lähellä seitsemää (Savo-Karjalan Ympäristötutkimus Oy louhosnäytteet 7.2.2012). Samaan louhosverkostoon kuuluvan Pajamalmin ylivuoto on laadultaan lievästi hapanta. Louhosvedet ovat selvästi Palopuron ja CoNi-altaan vettä metalli- ja sulfaattipitoisempia (taulukot 6-7 ja 6-8). Myös Petkelpuron veden laatuun (taulukko 6-11) nähden CoNialtaan veden ainepitoisuudet ovat pieniä. Ammoniumtyppeä ei ole Petkellahden valuma-alueelta tutkittu. Saarijärvessä (tarkkailupiste Saarijärvi 010) ammoniumtyppipitoisuus on pinnasta pohjaan vuosina 2005 2013 vaihdellut välillä 1 31 µg/l (Hertta 2014). Talvella 2005 Palolammen alusvedestä on analysoitu kokonaistyppipitoisuus 1 400 µg/l (GTK 2005). Tarkkailupisteellä Retunen 1A alusveden kokonaistyppipitoisuudet ovat vaihdelleet vuosina 2008 2014 välillä 760 2 100 µg/l (Hertta 2014). Alusvesi on ollut hapetonta, joten valtaosa typestä voi olla ammoniumtyppenä. Hapekkaassa päällysvedessä kokonaistyppipitoisuus on ollut 360 710 µg/l. Ammoniumtyppipitoisuuden Petkellahden päällysvedessä arvioidaan jäävän alle 100 µg/l. Myllypuro Myllypuro kerää vesiä valtaosin Palopurosta, vähäisesti etelästä Riitavaaran rinteiltä ja Pienestä Petkellammesta sekä hieman myös idästä Petkelpurosta. Palopuron kautta Myllypuroon kulkeutuu vähäisesti vanhan Pajamalmin avolouhoksen ylivuotovesiä ja sivukivialueiden suotovesiä. Myllypuron suulla on kosteikko, jonka purkupisteessä on vedenlaadun tarkkailupiste K3. Myllypuron kosteikolta vedet valuvat Retusen Petkellahteen. Kylmäpuron (4.724) vuosilta 1994 2013 mallinnetun (WSFS 2014) luontaisen valunnan (mm/vrk, vemala_qr) ja Myllypuron valuma-alueen pinta-alan perusteella saatiin Myllypuron keskivirtaa- Taulukko 6 12. Vedenlaatu CoNi-altaassa ja Palolammesta lähtevässä vedessä vuosina 2012 2014. (CoNi-allas n=119; Palolammesta lähtevä vesi n=77) ph Sähkönj. (ms/m) Sulfaatti Kupari Koboltti Nikkeli Sinkki Sameus (FTU) CoNi-allas 101 200 22 17 26 26 18 11,1 93 181 18 16 22 20 14 12,3 311 511 117 42 198 184 81 8,6 31 74 1 3 8 4 0,3 Palolammesta lähtevä vesi 62 300 24 60 163 464 22 6,4 61 293 14 60 152 444 13 7,2 116 677 211 131 500 1129 187 5,6 25 107 2 21 62 142 5 63
maksi 2,25 Mm 3 /a. Kylmäpuron valuntaa käytettiin, koska sen luontainen valuma-alue ja sadanta muistuttavat topografialtaan, maaperältään ja maankäytöltään Kylmäpuron vastaavia. Esitetyssä virtaamassa ei ole huomioitu vanhan kaivoksen ylivuotoa. Kesällä 2014 Palopuroon Pajamalmin avolouhoksen yläpuolelle sekä Pajamalmin ylivuotouomaan sijoitettiin Tekesin Green Mining-ohjelman WaterSmart hankkeeseen liittyvät jatkuvatoimiset virtaamamittarit. Tuloksia on toistaiseksi kertynyt vasta muutamalta kuukaudelta, joten niitä voitiin käyttää tässä ympäristövaikutusten arvioinnissa rajoitetusti. Myllypuron kosteikolla (K3) vesi on ollut lievästi hapanta ja lievästi humuspitoista (taulukko 6-13). Veden kiintoainepitoisuus ja sameus ovat olleet korkeita. Sameudesta huolimatta ravinnepitoisuudet (fosfori ja typpi) ovat olleet kosteikolla pienet. Kaivoksen ylivuotovesien ja sivukivialueiden suotovesien vaikutukseen Myllypuron kosteikolla viittaavat selvästi koholla olevat sulfaatti-, rauta-, mangaani-, nikkeli-, koboltti- ja sinkkipitoisuudet. Veden kovuus kertoo myös kohonneista kalsiumin ja magnesiumin pitoisuuksista. 2000-luvulla ei ole Myllypuron veden laadussa tapahtunut merkittäviä muutoksia, sulfaatti- ja mangaanipitoisuuksien pientä laskua lukuun ottamatta. Muut pienvesistöt Kaivos- tai rikastamotoiminnalla ei ole ollut vaikutuksia muihin pienvesistöihin Retusen valuma-alueella. Kaivospiirin länsireunalla Riitavaaran rinteellä sijaitsee Pieni Petkellampi, joka laskee vetensä Myllypuron suualueen kosteikolle. Palolampeen laskevan Koukkelonpuron valuma-alueella Martikkalan rikastusaltaan itäpuolella on joukko pieniä lampia (Karjuslampi, Kapea Pentulampi, Iso Pentulampi ja Pieni Pentulampi). Yllä esitettyjen pienvesistöjen veden laatua ei ole tutkittu. Vaihtoehdoissa VE1 ja VE2 Kettukallion ja Kunttisuon allasalueet sijaitsevat Retusen koillisosaan Lokkilahteen laskevan pienen Kylmäpuron valuma-alueen latvaosissa. Valuma-alue (2,88 km 2 ) on kalliomäkien täplittämää metsätalousmaata. Alavilla kohdin maa on soistunutta ja lähellä Retusen rantaa esiintyy maatalouskäytössä olevaa hietamaata. Retusen Kylmäpuron vedenlaatua ei ole tutkittu. Retunen Retunen -järvi (04.741.1.001) sijaitsee rikastamoalueen länsipuolella. Järven pinta-ala on 265 hehtaaria, suurin syvyys 21,2 metriä ja tilavuus noin 12 900 m 3. Retusen keskivedenkorkeus (N2000) on +101,75 m mpy. Retunen saa suurimman osan vesistään Saarivirran kautta yläpuolisesta Saarijärvestä. Retusesta vedet kulkeutuvat Melttusvirran kautta Kaavinjärveen ja sieltä edelleen kaakkoon Kaavinkosken kautta Rikkaveden pohjoisosaan. Melttusvirta kuuluu Suomen Ympäristökeskuksen valtakunnalliseen virtaamahavaintoverkkoon. Vuosina 1994 2013 päivittäin mitattujen virtaamien keskiarvo on 304 Mm 3 /a (Hertta 2014). Myllypuron virtaama on tästä noin 0,74 %. Petkellahden ja sen valuma-alueen koko on noin 7,87 km 2. Valuma-alueen pinta-alan ja Kylmäpuron (4.724) vuosilta 1994 2013 mallinnetun (WSFS 2014) luontaisen valunnan (1,02 mm/vrk, vemala_qr) perusteella saatiin Petkellahden nettomääräiseksi keskivirtaamaksi 2,93 Mm 3 /a. Kylmäpuron valuntaa käytettiin, koska sen luontainen valuma-alue ja sadanta muistuttavat suurimmilta osin Petkellahden vastaavia arvoja. Syvyyskäyriä mukaillen Petkellahden vesitilavuus on noin 1,76 Mm 3. Petkellahdesta pumpataan vettä rikastusprosessiin nykyisellä 50 prosentin kierrätysasteella ja 660 000 t malmimäärällä noin 1,16 Mm 3 /a. Malmimäärän noustessa 800 000 tonniin, nousee vedenotto tasolle 1,43 Mm 3 /a. Tämä on noin puolet Petkellahteen sen valuma-alueelta tulevasta vesimäärästä, mikä lisää veden viipymää Petkellahdessa. Mikäli prosessiveden kierrätysasteeksi onnistutaan saamaan 80 %, on veden otto Petkellahdesta 800 000 tonnin malmimäärällä 0,57 Mm 3 /a. Retunen on pintavesityypiltään runsashumuksinen. Retusen vedenlaatua on tarkkailtu Luikonlahden kaivostoimintaan liittyen kahdelta tarkkailupisteeltä, Retunen 1 ja 1A (kuva 6-21). Valtakunnallisen vesienhoidon toisella suunnittelukaudelle Retusesta erotettiin hallinnollisesti Petkellahden alue omaksi vesimuodostumakseen (Retunen Petkellahti 04.741.1.001_a02). Retusen pääallas (04.741.1.001_a01) on luokiteltu ekologiselta ja kemialliselta tilaltaan hyväksi. Petkellahden ekologinen tila on luokiteltu tyydyttäväksi ja kemiallinen tila hyvää huonommaksi. Tyydyttävä ekologinen tila perustuu hapettomaan ja lähes elottomaan pohjaan, sekä korkeisiin sinkki- ja sulfaattipitoisuuksiin (kuva 6-22). Kemiallista tilaa heikentää laatunormitason ylittävä nikkelipitoisuus (kuva 6-23). Retusen yläpuolinen Saarijärvi (04.741.1.009_001) on pintavesityypiltään runsashumuksinen ja ekologiselta tilaltaan erinomainen. Saarijärven kemiallinen tila on määritetty hyväksi. (Hertta 2014) Retusen Petkellahdella tarkkailupisteellä 1A pohjasta kymmenen metrin syvyyteen ulottuvassa vesikerroksessa havaitaan Myllypuron kautta tuleva kuormitus. Tiheämpi Myllypuron vesi ja Petkellahden voimakas kerrostuneisuus konsentroivat ainepitoisuudet alusveteen (10 metriin ja sen alapuolelle), mikä edelleen vahvistaa kerrostuneisuut- 64
Taulukko 6 13. Keskimääräinen vedenlaatu tarkkailupisteellä K3. Vuoteen 2009 saakka pisteen nimi on ollut PV3. Vuosi ph (min) ph (maks) Johtok. (ms/m) Kiintoaine Sulfaatti Rauta Mangaani Arseeni Nikkeli Kupari 2001 5,3 6,8 103 540 6525 1643 1 160 5 2002 5,3 6,8 103 540 6525 1643 1 160 5 2003 6,6 6,8 92 8 505 3600 755 1 145 8 2004 5,6 6,5 66 10 335 5300 925 1 160 15 2005 6 6,3 88 11 480 7500 955 1 215 13 2006 6,4 6,4 103 11 605 7900 1400 1 183 5 2007 6,7 6,8 80 12 435 5450 805 1 140 6 2008 6 6,5 60 9 303 6033 700 1 146 9 2009 6,2 6,4 80 22 425 10450 950 1 215 3 2010 6,4 6,6 65 16 290 7600 665 155 9 2011 6,5 6,7 60 10 188 4950 550 135 2012 6,1 6,1 75 420 6950 880 0,1 210 7 2013 6,2 6,8 60 280 4975 563 0,2 128 5 2014** 6,4 6,7 68 307 5157 687 0,2 150 7 Vuosi Koboltti Sinkki Kok.kov. (mmol/l) Kok. N Kok. P COD Mn (mg/l O 2 ) 2001 44 320 6 470 8 9 20 2002 44 320 6 470 8 9 20 2003 40 320 5 405 9 7 25 2004 43 410 3 575 9 12 13 2005 61 585 5 430 9 6 18 2006 62 505 6 330 6 5 36 2007 42 400 4 450 10 7 25 2008 51 457 3 473 9 7 15 2009 62 610 4 505 13 5 20 2010 40 370 3 455 11 6 24 2011 41 315 3 615 14 7 18 2012 74 595 6 600 9 5 36 2013 44 333 2014** 55 437 Sameus (FNU) 65
Kuva 6-21. Pintaveden tarkkailupisteet Retusen valuma-alueella (Savo-Karjalan Ympäristötutkimus Oy, 2014). ta. Vanhan kaivostoiminnan kuormitus näkyy Petkellahden alusvedessä korkeina sulfaatti-, nikkeli-, koboltti- ja sinkkipitoisuuksina (taulukot 6-14 6-17). Sinkki ja liukoinen nikkeli ovat konsentroituneet kymmenen metrin syvyyteen (kuvat 6-22 ja 6-23). Voimakkaan kerrostuneisuuden aiheuttamasta happivajeesta johtuen myös pohjasedimentistä liukenee haitta-aineita ja erityisesti rautaa ja mangaania (taulukot 6-18 ja 6-19). Retusen pääaltaassa sijaitsevalla tarkkailupisteellä Retunen 1 kaivosvesien kuormittavaa vaikutusta ei ole enää selvästi havaittavissa, eivätkä metallien keskimääräiset pitoisuudet ylittäneet SYKE:n ohjeellisia vaikutustasoja. Happea on alusvedessä yleensä välttävästi, mutta ajoittain loppukesäisin voimakkaan lämpötilakerrostuneisuuden aikana happivaje on kasvanut, mikä näkyy päällysvesikerrosta hieman korkeampina alusveden alkuainepitoisuuksina (taulukot 6-14 6-19). Retusen vedenlaadussa ei ole tapahtunut olennaisia muutoksia viime vuosien aikana. Tarkkailupisteen 66 1A syvemmissä kerroksissa sulfaattipitoisuus on hieman pienentynyt vuodesta 2008 alkaen (taulukko 6-14). Kokonaisrautapitoisuudet ovat Retusessa kauttaaltaan puolestaan hieman kohonneet (taulukko 6-15). Retusen vesi on lievästi hapanta ja väriltään ruskeaa. Vesialueen tila on ravinteiden osalta pysynyt suhteellisen vakaana. Ravinnepitoisuudet ovat olleet järvityypin erinomaista tasoa molemmilla tarkkailupisteillä. Typpi- ja fosforiravinteiden sisäinen kuormitus ei kummallakaan pisteellä ole ollut voimakasta. Petkellahden (tarkkailupiste 1A) alusveden Retusen pääsyvännettä (tarkkailupiste 1) heikompi laatu johtuu lähinnä pisteen 1A suojaisen sijainnin ja elektrolyyttipitoisen, vanhan kaivoksen kuormituksen vahvistamasta vesipatsaan kerrostuneisuudesta. Kerrostuneisuus vähentää laimentavia ja happea kuljettavia vertikaalivirtauksia järven pohjalle, mikä näkyy hapettomuutena ja korkeina ainepitoisuuksina. Arseenipitoisuudet molemmilla Retusen tarkkailupisteillä ovat olleet alhaiset (2000-luvulla tasolla <2 µg/l).
Kuva 6-22. Sinkin pitoisuuskehitys Retusen tarkkailupisteillä 1A ja 1 vuosina 2004 2014. Kuva 6-23. Liukoisen nikkelin pitoisuuskehitys Retusen tarkkailupisteillä 1A ja 1 vuosina 2008 2014. 67
Taulukko 6-14. Keskimääräinen sulfaattipitoisuus Retusen tarkkailupisteillä 1 ja 1A vuosina 2002 2014. 1 1A Vuosi 1m p-1m 1m p-1m 2002 8 29 12 300 2003 7 43 13 443 2004 7 35 12 393 2005 7 28 15 363 2006 7 22 8 367 2007 7 20 12 357 2008 6 15 10 327 2009 6 31 9 300 2010 5 7 8 290 2011 7 17 10 315 2012 5 15 12 285 2013 6 18 10 280 2014 5 22 10 255 Taulukko 6-16. Keskimääräinen kobolttipitoisuus Retusen tarkkailupisteillä 1 ja 1A vuosina 2002 2014. 1 1A Vuosi 1m p-1m 1m p-1m 2002 2 9 4 89 2003 2 10 5 113 2004 3 14 6 89 2005 3 14 6 60 2006 3 7 3 66 2007 2 8 4 67 2008 2 8 4 53 2009 3 15 4 55 2010 4 5 5 61 2011 2 8 3 76 2012 3 6 7 65 2013 3 10 4 61 2014 3 12 5 56 Taulukko 6-15. Keskimääräinen kokonaisnikkelipitoisuus Retusen tarkkailupisteillä 1 ja 1A vuosina 2002 2014. 1 1A Vuosi 1m p-1m 1m p-1m 2002 1,0 2,3 1,0 43 2003 1,0 1,7 1,0 32 2004 1,0 2,0 1,0 41 2005 1,0 3,0 1,7 37 2006 1,0 2,3 1,0 28 2007 1,0 1,7 1,0 46 2008 1,0 5,0 1,0 27 2009 1,0 4,5 1,0 40 2010 1,0 1,0 1,0 46 2011 1,0 7,5 1,0 54 2012 0,3 4,1 1,0 46 2013 0,3 5,6 0,6 46 2014 0,3 6,3 0,6 47 Taulukko 6-17. Keskimääräinen sinkkipitoisuus Retusen tarkkailupisteillä 1 ja 1A vuosina 2002 2014. 1 1A Vuosi 1m p-1m 1m p-1m 2002 5 16 5 133 2003 5 28 7 183 2004 7 35 13 120 2005 5 38 15 91 2006 5 17 7 70 2007 7 25 10 98 2008 5 21 9 58 2009 5 40 9 43 2010 5 12 5 84 2011 5 19 8 170 2012 4 18 11 109 2013 5 28 8 94 2014 17 54 11 33 68
Taulukko 6-18. Keskimääräinen rautapitoisuus Retusen tarkkailupisteillä 1 ja 1A vuosina 2002 2014. 1 1A Vuosi 1m p-1m 1m p-1m 2002 477 847 483 12 667 2003 460 753 473 4 800 2004 603 1 017 630 16 667 2005 673 1 400 730 20 333 2006 597 1 023 607 21 333 2007 510 1 143 547 23 667 2008 577 1 710 603 25 333 2009 585 1 550 595 26 000 2010 465 880 445 24 500 2011 570 2 100 575 16 500 2012 595 1 400 660 24 500 2013 670 1 700 680 24 000 2014 640 1 800 640 24 500 Taulukko 6-19. Keskimääräinen mangaanipitoisuus Retusen tarkkailupisteillä 1 ja 1A vuosina 2002 2014. 1 1A Vuosi 1m p-1m 1m p-1m 2002 38 212 48 3 067 2003 80 287 103 2 800 2004 54 280 65 3 233 2005 64 278 77 3 500 2006 45 325 51 3 633 2007 39 381 57 4 133 2008 41 551 48 3 233 2009 51 400 48 4 000 2010 47 47 45 3 700 2011 67 1 100 59 2 950 2012 44 610 59 3 750 2013 63 585 70 3 650 2014 62 530 66 3 600 Retusen eläinplanktonin biomassat ovat vaihdelleet suuresti peräkkäisinä vuosina erilaisten sääolosuhteiden vuoksi. Eläinplankton koostuu pääasiassa suurikokoisista vesikirpuista ja hankajalkaisista. Biomassa kuvaa lievää rehevyyttä. Jätevesivaikutukset eläinplanktonin lajistoon ja biomassoihin ovat lieviä. Lajistossa on runsaasti puhtaiden vesien lajeja. Petkellahden syvännealueen (tarkkailupiste 1A) pohjaeläimistö on erittäin köyhä ja hapettomuutta indikoivien sulkasääskien dominoima. Pohjan ekologinen tila on luokiteltu välttäväksi. Retusen keskiosassa (tarkkailupiste 1) lajisto on hieman monipuolisempi, mutta sulkasääskien osuus on selvästi kasvanut ja pohjan tila heikentynyt viimeisen kymmenen vuoden aikana. Tarkkailupisteen 1 pohjan ekologinen tila luokiteltiin vuoden 2012 tulosten perusteella tyydyttäväksi. (Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistys ry 2013) Luikonlahden vanhan kaivosalueen vesien metallikuormitus on havaittavissa tarkkailupisteen Retunen 1A sedimentissä erityisesti kohonneina sinkki-, koboltti- ja nikkelipitoisuuksina. Sinkki- ja nikkelipitoisuudet ylittivät selvästi asetuksessa maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista (VNa 214/2007) annetut ylemmät ohjearvot (ja koboltti alemman ohjearvon) sekä sedimentin pintakerroksessa, että syvemmällä. Vuoden 2011 sedimenttitutkimuksessa sedimentin pintakerroksessa (0 2 cm) todettiin sinkkiä 1 490 mg/kg, kobolttia 122 mg/kg ja nikkeliä 244 mg/kg. Sedimenttinäytteessä 15 17 cm sinkkipitoisuus oli 574 mg/kg, kobolttipitoisuus 143 mg/kg ja nikkelipitoisuus 298 mg/kg. Kuparipitoisuus syvemmässä näytteessä (392 mg/kg) oli selvästi pintakerrosnäytteen kuparipitoisuutta (55 mg/kg) suurempi. Pitoisuudet on esitetty kuivapainoa kohti. Tarkkailupisteeltä Retunen 1 ei ole tutkittu sedimenttejä. (Savo-Karjalan Ympäristötutkimus Oy 2012) 6.9.3 RIKKAVEDEN LUIKONLAHDEN VALUMA- ALUE Kuormitus Suurin osa rikastushiekka-alueelta selkeytysaltaaseen tulevista vesistä laskee dekantointikaivon kautta Heinälampeen, joka on 1960-luvun lopulla padottu jälkiselkeytysaltaaksi. Ennen patoamista kyseisellä soistuneella alueella on sijainnut kaksi pientä lampea (Heinälammet). Heinälampi sijaitsee kokonaisuudessaan Luikonlahden kaivospiirin apualueella. Lampeen on sedimentoitunut rikastushiekkaa sekä rikastushiekka-alueelta tulleita lampeen saostuneita metalleja. Vuonna 2012 Ramboll Finland Oy selvitti selkeytysaltaan ja Heinälammen pohjasedimentin kerrostumista ja laatua painokairaamalla yhteensä 20 näytepistees- 69
tä. Heinälammesta otettiin myös vesinäytteitä neljästä pisteestä. Tutkimuksessa todettiin selkeytysaltaan ja Heinälammen pohjoisosan osalta sedimentin pintakerroksen alapuolella esiintyvän suurempia arseenipitoisuuksia kuin viiden senttimetrin pintakerroksessa, mikä viittaa siihen, että pohjasedimentin kohonneet arseenipitoisuudet johtuvat aiemmasta toiminnasta. Olemassa olevan tutkimus- ja tarkkailuaineiston perusteella Heinälammen pohjasedimentistä liukenee veteen arseenia. Sisäisen kuormituksen aiheuttama arseenipitoisuuslisä Heinälammen veteen on aineiston perusteella nykyisin luokkaa 0,01 mg/l, mitä voidaan pitää alhaisena. Tarvetta kunnostus- tai riskienhallintatoimenpiteille ei Heinälammen sedimentin arseenipitoisuuksia osalta nykyisellään ole. Olennaista lammen pohjasedimenttiin sitoutuneen arseenin liukoisuuden hallinnassa on pitää Heinälampeen tuleva vesi mahdollisimman neutraalina (ph-arvo lähellä 7). Luikonlahden rikastamolta rikastushiekka-alueelle pumpattavassa vedessä on selkeästi vähemmän nikkeliä, kuin selkeytysaltaasta poistuvassa vedessä (kuva 6-24). Tämän perusteella merkittävä osa ympäristöön johtuvasta nikkelikuormituksesta on peräisin vanhasta rikastushiekasta. Sama mekanismi pätee myös aiemmin kuvatulla tavalla arseenin kohdalla. Tätä havaintoa tukee myös rikastushiekkaaltaan veden laadun seuranta (kuvat 6-18 6-20). Luikonlahden rikastamoalueelta on 1990-luvulla johdettu käsiteltyjä jätevesiä Kylmäpuron kautta Luikonlahteen enimmillään lähes 3 Mm 3 /a. 2000-luvulla jätevesimäärät ovat olleet 1 1,5 Mm 3 /a. Vuodesta 2008 alkaen, talkin rikastuksen päättymisen jälkeen, valunnasta aiheutuneet purkuvesimäärä ovat olleet keskimäärin 0,6 M m 3 /a. (taulukko 6-20 ja 6-21) Luikonlahden rikastamon toiminnan käynnistymisen seurauksena Kylmäpuroon juoksutettu kokonaisjätevesimäärä sekä kuormitus kasvoivat vuonna 2012 (Savo- Karjalan Ympäristötutkimus Oy 2014). Vuosina 2003 2013 Heinälammesta Kylmäpuroon juoksutetun jäteveden määrät, ph-arvojen vaihteluvälit sekä raudan, nikkelin, arseenin ja kiintoaineen kuormitukset on esitetty taulukossa 6-20. Taulukossa on esitetty myös Itä-Suomen ympäristölupaviraston päätöksen nro 76/2011/1 sekä Itä-Suomen aluehallintoviraston päätöksen nro 52/2014/1 mukaiset lupaehdot. Vuonna 2012 alkaneen rikastustoiminnan kattavammat kuormitustiedot on esitetty taulukossa 6-21. Rikastuskapasiteetin nostamista käsittelevässä YVA:ssa vuonna 2012 tehtiin arvio Kylmäpuroon johdettavan veden laadusta ja kuormituksesta (Kylylahti Copper Oy 2012a). Verrattaessa toteutuneita pitoisuuksia ja kuormitusta arvioon (taulukko 6-21 ja 6-22), voidaan todeta kuormituksen olleen nikkelin osalta hieman ennalta arvioitua pienempää ja arseenin, kuparin, koboltin ja sulfaatin osalta selvästi ennalta arvioitua pienempää. Kalsiumkuormitus on vaihdellut tuotantomäärän ja käytetyn kalkin määrän mukaan, mutta on ollut lähellä arvioitua. Sulfaattiarviossa oletettiin rikastuksessa käytettävän rikkihappoa, jota ei ole käytetty toiminnan alkuvaiheen jälkeen. Muilta osin erot arvion ja toteutuneen välillä johtunevat siitä, ettei arvioinnissa otettu huomioon aineiden sedimentoitumista ja pidättymistä altaisiin. Prosessiveden kierrätys aloitettiin elokuussa 2013 ja sitä lisättiin vähitellen. Vuoden 2013 loppuun mennessä kierrätysaste oli 43,1 % ja vuoden 2014 aikana keskimäärin 51 %. Vesien kierrätys näkyy vuonna 2013 Heinälammesta juoksutettavan vesimäärän pysymisenä lähellä vuoden 2012 tasoa, vaikka rikastamon tuotantomäärä ja veden käyttö on kasvanut. Rikastettavan malmimäärän kasvu lisää prosessiveteen liukenevia ainemääriä. Koska rikastushiekka-alueelle pumpattavan prosessiveden määrä ei ole kierrätyksen ansiosta kasvanut, ovat rikastushiekka-alueelle pumpattavan prosessiveden sulfaatin ja raudan pitoisuudet kasvaneet. Tämä näkyy myös Kylmäpuroon juoksutettavien vesien pitoisuuksien kasvuna (taulukko 6-22) ja sen myötä kilomääräisen kuormituksen kasvuna (taulukot 6-20 ja 6-21). Purkuveden ravinnepitoisuudet sekä rautapitoisuus ovat likimäärin vastanneet alueen luontaisia purovesien pitoisuuksia (taulukot 6-22 ja 6-23). Olennaisimmat aikaisemmasta toiminnasta johtuvat kuormitusparametrit ovat olleet sulfaatti, arseeni ja nikkeli. Purkuvesien ph-arvo on ollut myös luonnonvesiä emäksisempää. Rikastamotoiminnan käynnistyminen vuonna 2012 näkyy vesien purkupisteessä J2 sulfaatti-, nikkeli-, koboltti- ja mangaanipitoisuuksien nousuna. Arseenipitoisuus on vastaavasti laskenut, mikä johtuu vesimäärän lisääntymisen aiheuttamasta laimentumisesta. Purkuvesiin ei juuri kulkeudu arseenia rikastamolta. Se on valtaosin peräisin vanhan rikastamotoiminnan aikana altaisiin sedimentoituneesta arseenista (Ramboll Finland Oy 2012b). Juoksutusten aikaan veden laatu Kylmäpuron alajuoksulla (tarkkailupiste J3.1; taulukko 6-24) on kuormitusparametrien osalta likimäärin vastannut Heinälammesta purettavan veden (tarkkailupiste J2) laatua, eikä merkittävää laimenemista tai haitta-aineiden pidättymistä Kylmäpuroon ennen vesien purkautumista Luikonlahteen ole tapahtunut. Vuonna 2013 Heinälammesta juoksutettiin vettä 111 päivänä ja keskimääräinen juoksutusvirtaama oli 0,269 m 3 /s. Koko Kylmäpuron valuma-alueen (04.724; 5,53 km 2 ) luontainen sadannasta syntyvä vesistömallijärjestelmän (WSFS 2014) virtaama (vemala_qll) oli vuonna 2013 keskimäärin 0,075 m 3 /s (Vuosien 1994 2013 keskiarvo 0,074 m 3 /s). Juoksutusten aikaan Heinälammesta juoksutettavien vesien osuus Kylmäpurossa onkin huomattavan suuri, mikä selittää juoksutusten aikaan pisteiden J3.1 ja J2 vähäiset erot veden laadussa. 70