Image size: 7,94 cm x 25,4 cm Maaperänäytteenotto 11.10.2010 Jani Lepistö
RAMBOLL GROUP Perustettu Tanskassa 1945 Yli 8 500 asiantuntijaa 190 toimistossa 24 maassa Päämarkkina-alueet: Pohjois-Eurooppa, Intia, Venäjä ja Lähi- Itä Liikevaihto 636 M (2007)
RAMBOLL FINLAND OY Perustettu vuonna 1962 Vuonna 2008 yli 1300 työntekijää 21 aluetoimistossa Liikevaihto 87 M (2008) (+26%)
ORGANISAATIO Espoo - Helsinki - Hollola - Jyväskylä - Kokkola - Kouvola - Kuopio - Lahti - Lappeenranta - Luopioinen - Mikkeli - Oulu - Pori - Savonlinna - Seinäjoki - Tammisaari - Tampere - Tornio - Turku - Vantaa - Varkaus INFRA Länsi 270 INFRA Itä 270 VESI JA YMPÄRISTÖ 270 TALO 150 TEOLLISUUS JA ENERGIA 120 MANAGEMENT CONSULTING Mikko Leppänen Jarkko Niittymäki Pentti Manninen Ismo Tawast Petri Lakka Mikko Wennberg TOIMITUS- JOHTAJA Markku Moilanen Talous ja ICT HR Laatu Laki Viestintä Merja Saurus Markku Sahi Kari Melander Jussi Tervahauta Anne Pajari
ORGANISAATIO YKSIKÖN PÄÄLLIKKÖ Jani Lepistö Jätehuolto- ja Georyhmä Ismo Läspä (13 henkilöä) Maastoryhmä Anssi Haimilahti (20 henkilöä) Nathan Gaasenbeek Tero Halmelahti Anna Kaartokallio Jyrki Kallonen Tatu Karlakari Hannu Kilponen Minna Koivula Jukka Kotakorpi Esko Kääriäinen Veli-Matti Linna Ville Nikkilä Satu Orho Tapani Andelin Timo Eronen James Fraser Jorma Hannula Kyösti Honkanen Raimo Kallonen Juha Komulainen Aleksandr Korobeinikov Esa Kääriä Topias Manninen Petri Pehkonen Martti Rajala Antti Rappumäki Antti Rehula Hannu Saarinen Jouni Siipola Lauri Turunen Alpo Toivola Toni Vainikka
Sisältö Näytteenoton tavoitteet Maaperä Haitta-aineet Pilaantunut maa-aines Näytteenottotilanteet Työhön osallistuvat tekijät ja ohjaavat normit Tutkimuksen suunnittelu Näytteenottovälineet Näytteenottovälineiden valinta Laadunvarmistus näytteenotossa BONUS - KENTTÄMITTARIT
Näytteenoton tavoitteet Näytteenoton tarkoitus Kuvata suurempaa populaatiota Edustavuus Luoda tietoa tutkimusta varten Näytteenotto on aina osa jotakin suurempaa kokonaisuutta
Tutkimusketju Tilaus / Tarve saada tietoa Tutkimuksen suunnittelu Näytteenotto Analysointi Tulosten tulkinta Johtopäätökset
Maaperätutkimus Maaperän pilaantuneisuus selvitykset Pilaantuneen maaperän kunnostaminen Ympäristöselvitykset Riskinarviointi Geotutkimus
Maalajit Hienorakeiset maalajit (savi, siltti) Raekoko alle 0,06 mm Huonosti vettä läpäisevää Karkearakeiset maalajit (hiekka, sora) Raekoko yli 0,06 mm Hyvin vettä läpäisevää Moreenimaalajit Yleisin Suomessa Sekarakeinen Huono vedenläpäisevyys Eloperäiset maalajit Turve ja Humus
Water Water Water Water Gravel Sand Silt Clay 2 minutes 2 hours 200 days 200 years
Maaperä Maaperässä on Kiinteää ainesta Vettä Ilmaa Pore gas Pore water Soil particles Ground water table
Pohjavesi
Pohjavesi
Haitta-aineet Orgaaniset Epäorgaaniset Neste / Kiinteä Haihtuva / Haihtumaton Muut ominaisuudet
Päästölähteet Teollisuus Onnettomuudet Polttoaineen jakelu Tahallinen, muut vahingot
Kulkeutuminen Aineen kemiallinen koostumus Reagointi ympäristöön Esiintymismuoto Sitoutuminen Maaperä Kiinteä Vesi Ilma
VNa 214/2007 Ennen käytetty ns. SAMASE ohje- ja raja-arvoja Astui voimaan 1.6.2007 Arvioidaan maaperän pilaantuneisuutta http://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2007/20070214 GOOGLE VNA 214/2007 Enemmän tutkimustietoa taustalla Selvitetty ekologisten - sekä terveysriskien avulla Myös pohjavesi on huomioitu Säädetty kynnysarvo, alempi ohjearvo ja ylempi ohjearvo
SAMASE Vna 214/2007 ohjearvo raja-arvo luontainen kynnys alempi- ylempitausta-arvo arvo ohjearvo maaperälle ohjearvo mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg Metallit Arseeni (As) (p) 10 50 1 (1-25) 5 50 100 Elohopea (Hg) 0,2 5 0,005 (< 0,005-0,05) 0,5 2 5 Kadmium (Cd) 0,5 10 0,03 (0,01-0,15) 1 10 20 Kromi (Cr) 100 400 31 (6-170) 100 200 300 Kupari (Cu) 100 400 22 (5-110) 100 150 200 Lyijy (Pb) 60 300 5 (0,1-5) 60 200 750 Nikkeli (Ni) 60 200 17 (3-100) 50 100 150 Sinkki (Zn) 150 700 31 (8-110) 200 250 400 Aromaattiset ja Polyaromaattiset yhdisteet Bentseeni (p) 0,5 25 0,02 0,2 1 Ksyleeni (p) 0,5 25 10 50 Tolueeni (p) 2 120 5 25 Naftaleeni 1 40 1 5 15 PAH yhteensä 20 200 15 30 100 Klooriyhdisteet Tetrakloorieteeni (p) 0,5 4 0,01 0,5 2 PCDD -yhdisteet 0,00002 0,0005 0,00001 0,0001 0,0015 Muut orgaaniset yhdisteet Bensiinijakeet (C5-C10) 100 500 100 500 Keskitisleet (C10-C21) 300 1000 300 1000 Raskaat öljyjakeet (C21-C40) 600 2000 600 2000 Öljyjakeet (>C10-C40 ) 300
VNa 214/2007 Maaperän pilaantuneisuus on arvioitava, jos yhden tai useamman haitallisen aineen pitoisuus maaperässä ylittää kynnysarvon. Alueilla, joilla taustapitoisuus on kynnysarvoa korkeampi, arviointikynnyksenä pidetään taustapitoisuutta Riskinarviointi korostunut Työkenttänä uudehko Saadaan usein käytössä olevia ohjearvoja moninkertaiset hyväksyttävät arvot Riskinarvioiden laskennassa käytetään apuna mm. Asetuksen sovellusopasta SOILRISK- ohjelmaa öljyhiilivedyt RBCA ohjelmaa (Rebecca)
Kaatopaikkakelpoisuus ja hyötykäyttökelpoisuus Vnp kaatopaikoista (861/1997) ja asetusmuutos (202/2006) edellyttävät kaatopaikkakelpoisuuden selvittämistä Liukoisuustestaus 2 vaiheinen ravistelutesti Huomioitava näytteenotossa ja sen suunnittelussa Näytemäärät
Tutkimuksen aloitus 1/2 1 Seuranta / toistuva näytteenotto / kunnostuksen valvonta Suunnitelmat ovat valmiina, näytteenotto tehdään tarkasti suunnitellusti 2 Pitkäjänteiset Kaavoitukseen, kiinteistökauppoihin muihin kartoituksiin liittyvät Usein lähtöaineistoa riittävästi Näytteenotto voidaan kohdistaa oikeille alueille Kalusto voidaan valmistella ennakkoon
Tutkimuksen aloitus 2/2 3 Nopeat Rakennustyömaat Lähtöaineisto usein puutteellista Tutkimussuunnitelma saattaa olla valmiina Näytteenottajalla suuri vastuu kaluston sopivuudesta 4 Välittömät Onnettomuudet Lähtöaineistoa hyvin vähän, jos lainkaan Näytteenottosuunnitelma tehdään kohteessa Näytteenottaja = projektipäällikkö
Maaperätutkimuksen lähtökohdat Suurin osa liittyy kiinteistön toiminnan muutokseen Kaavoitus Omistajan vaihdos Rakentaminen Kasvukeskukset Vaaditaan PIMA tutkimuksia Pieni osa tehdään todellisesta tilaajan ympäristön suojelusta tai huolesta Laadunhallintajärjestelmät Imagokysymykset
Tutkimuksessa mukana olevat tahot Tilaaja Ongelman haltija Konsultti Suunnittelija Näytteenottaja Laboratorio Välineiden valmistaja Valvova viranomainen Muut
Tilaajan näkökulma Tarve saada tietoa kohteesta, aineesta, prosessista yms. Hinta / Laatu / Vaatimustaso Usein tutkimuspisteiden määrä on rajallinen Projektipäällikkö määrittelee kenttätyön laajuuden, jolla vaadittu taso saavutetaan ja päätelmät voidaan tehdä Näytemäärät Analyysimäärä
Esiselvitysvaihe Historiatiedot Kohdistetaan alueet, joilla näytteenotto tapahtuu Haastattelut Ilmavalokuvat Vanhat kartat Nykytilanne Alueella oleva toiminta Alueella olevat maanpäälliset rakenteet ja muut esteet
Tutkimussuunnitelma Mitä halutaan tietää, kuinka tarkasti Tutkimuspisteiden määrä ja sijainti Analyysit Historiatiedot Riskikohteet Nykytilanne Soveltuvat näytteenottotekniikat Työsuojelu Kustannustehokkuus
Näytteenottimen valintaan vaikuttavat tekijät Pintarakenteet Aistinvarainen arviointi Näytesyvyys Vedenalainen näytteenotto Häiriintynyt ja häiriintymätön näyte
Näytteenottimet Kairakoneet Kaivinkoneet Käsiottimet
Kaivinkone näytteenottimena + Etuna tarkat aistinvaraiset havainnot + Tilanteen ja kerrosrakenteiden tarkka _hahmottaminen - Suuret pintavauriot - Matalahkot tutkimuspisteet (järkevä syvyys luokkaa alle 3 metriä) - Veden alta kaivaminen
Kaivinkonenäytteenotto, koekuoppa Riittävä turvaetäisyys (m 2 ) Turvallinen laskeutuminen Seinämien vakaus Veden olemassaolo Aistinvarainen arviointi
Kaivinkonenäytteenotto, kasa
Kaivinkoneen valinta Koneita hyvin eri kokoisia ja tehoisia Harvoin kohteessa liian isoa kaivinkonetta Pyörä ja tela-alustat Muut ominaisuudet, esim pyörivä kauha Kaivinkonekuljettajan vaikutus työn onnistumiseen Näytteenottajalla vastuu ohjeistamisesta Kauhan vaikutus näytteenottoon Kuokkakauha (piikit) Luiskakauha (tasainen)
Kairat näytteenottimena + Etuna pienet pintavauriot + Syvät näytteet + Vesipinnan alaiset näytteet - Aistinvarainen arviointi - Saatavuus
Raskas kairakone
Keskiraskas kairauskone
Kevyt kairauskone
Käsikäyttöiset kairat ja näytteenottimet Lähde: Atlas Copco Lähde: Teräskaira Oy
Näytteenottimia
Kairanäytteenottimen valinta Näytesyvyys Maalajit Veden mukana olo Partikkelikoko Tutkittavat parametrit Näytemäärä Häiriintynyt / häiriintymätön näyte
Kevyt näytteenotto + Nopeita tehdä + Aistinvarainen arviointi + Edullinen ottaa - Matalat tutkimuspisteet
Kierrekaira
Kevyet näytteenottimet Kun pintanäytteet ovat riittäviä Näytteenottopisteet sijaitsevat vaikeakulkuisissa paikoissa Sisätilat (kellarit) Pesuhallit Edullisia hankkia Hartiavoimista riippuvat ominaisuudet Syvyys Partikkelikoko Materiaalin tiiveys
Koekuoppa vai kairaus? Ympäristöolosuhteet Pinta- ja maanalaiset rakenteet Toiminta kohteessa Maaperäolosuhteet Maalajit Pohjavesi Haitta-aineen ominaisuudet Kulkeutuminen Mistä haitta-aine todennäköisesti tavataan Resurssit Onko haluttua kalustoa saatavilla Projektipäällikön/näytteenottajan mieltymykset
Aistinvarainen arviointi Kairaus xxxxxxxxx xxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Koekuoppa xxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Haastattelututkimus Otanta 9 henkilöä Ka. kokemus PIMA-tutkimuksesta 5,1 vuotta Jossa näytteitä ka. yli 100 kappaletta vuodessa Kaikki SYKE:n sertifioimia ympäristönäytteenottajia Haastattelujen kesto ka. 47 minuuttia
Aistinvaraiset arviot, Haastattelu Havainnot ennen näytteenottoa koekuopasta 10 8 9 8 6 4 6 5 4 2 2 2 1 0 maalajit haju+näkö kerrokset täytöt työturv. rakeisuus vesi humus
Kenttähavainnot Muistiinpanot Kairakirja, koekuoppakortti, havaintopistekortti Aistinvaraiset arviot Otetut näytteet Maalajit Tutkimuspisteen sijainti Sidemitta Täky tai GPS -mittaus Muut poikkeavat havainnot
INSINÖÖRITOIMISTO PAAVO RISTOLA OY Liite XXXXXXX KOEKUOPPAKORTTI Tutkimuspaikka Tilaaja XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX NäytteenottajaJ. Lepistö Hk+Ki Hm Hk+perusmaa 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0-0,2-0,4-0,6-0,8-1,0 MP Tutkimuspiste X-koordinaatti KK5 Y-koordinaatti Maanpinta, MP 0,0 Kasan korkeus 1,3 m mp:sta Kuopan pohja -0,5 m mp:sta Tutkimusaika 23.3.2006 Aistinvaraiset arviot Näytteet 1. kasa 2. Koekuoppa syv. 0-0,05 m 3. Koekuoppa syv. 0,1-0,5 m
Toimenpidevalinta Tutkimuksia rajoittavat tekijät Näytteenottovälineiden vahvuudet Soveltuvin näytteenottotekniikka
Näytteenottimen valinta Näytteenottajan kokemus Yhteistyö projektipäällikön kanssa Katselmus > kohteen erityisominaisuudet Näytteenottajan ammattitaito Vastuu näytteenoton onnistumisesta
Työsuojelu Henkilökohtaiset suojaimet Vaatetus, hanskat, jalkineet Hengityssuojain Kuulosuojaus, kypärä, suojalasit Muut suojaimet Kaasumittarit, ym. Kännykkä Muut vaaratekijät Sortumat, liikenne, työkoneet, rakenteet
Kontaminoituminen Ristiinkontaminoituminen Kontaminaatiot Tärkeä ymmärtää kontaminaation mahdollisuus ja tunnistaa se Öljyillä varsinkin suurissa pitoisuuksissa ei suurta merkitystä PCDD/F aina syytä olla todella huolellinen Näytteenottojärjestyksen valinta Näytteenottimia: Pestään Puhdistetaan mekaanisesti Vaihdetaan tarvittaessa puhtaaseen
Virheet näytteenotossa Systemaattinen virhe (tarkkuus) Vääränlainen näytteenottotapa Väärät näytteenottimet tai säilytysastiat Väärä tekniikka näytteen käsittelyssä Prosessin/populaation jaksollinen vaihtelevuus Satunnainen virhe (toistotarkkuus) Materiaalin heterogeenisyys Näytteenotin Tekniikka
Virheiden poistaminen näytteenotosta Systemaattinen virhe Tarkista näytteenotto-ohje Tarkista näytteenottimen toimivuus ja soveltuvuus Varmista oikeat tekniikat Jaksollisen vaihtelun luonteen tunnistaminen Huolehdi näytteiden oikeanlaisesta käsittelystä
Virheiden poistaminen näytteenotosta Satunnaisvirhe Ei voida täysin poistaa Näytekoon kasvattaminen Homogenisointi Useampien osanäytteiden kokoaminen Tasaa partikkelikokoa (jos mahdollista) Huomioi haihtuvat yhdisteet
Virheitä Systemaattisia virheitä Näytteenotin kuumenee Näytteenotinta ei puhdisteta Näytteenotin kontaminoi itsessään Näytettä käsitellään väärin Väärä / huonosti soveltuva näytteenottotekniikka Satunnaisia virheitä Väärä / huonosti soveltuva näytteenottotekniikka Pisteiden sijoittuminen, näytesyvyydet (heterogeenisyys) Muut satunnaisesti muuttuvat tekijät
Laadunvarmistus näytteenotossa Näytteenoton vertailukokeet Voidaan selvittää kehitetyn menetelmän vaikutusta tuloksiin Verrataan laadullisesti hyväksyttyyn menetelmään Rinnakkais- ja nollanäytteet Näytteenoton toistotarkkuus
Laadukas näytteenotto Näytteenottaja Vaikutus tuloksiin Kokemus Huolellisuus Koulutus AEL Oy Oulun yliopisto Suomen vesiensuojeluyhdistysten liitto SYKE, sertifiointilautakunta
Kenttämittarit Analyysitiedon tarve kentällä Toivotut ominaisuudet: nopea analysointi helppokäyttöisyys pieni koko ja keveys häiriönkestävyys edullinen kertanäytteen hinta akku- tai patterilähtöinen virta
Kenttämittarit Suuntaa antavia Laatutaso tunnettava Etuna nopea tiedon tuottaminen Usein jostakin ominaisuudesta on tingittävä
Kenttämittarit Haihtuvat hiilivedyt (PID) Öljyhiilivedyt (PetroFlag, HNU) Metallit (XRF) PAH (testikitti) Erikoismittarit
PID-analysaattori (Photo Ionization Detector) VOC kaasumittari Pumpun avulla ilmaa ionisaatiokammioon UV-lampulla ionisoidaan orgaaninen kaasu Analysaattori tunnistaa irronneet elektronit sähkövirtana
PetroFlag-analysaattori
Röntgenfluoresenssi
LÄHDE: www.niton.com
XRF analysaattorit Niton X-Met InnovX Lähde: Envitop Lähde: GWM-Engineering
Kenttämittarit mukana työssä Mittauslaitteiden luonne on tunnettava Häiriötekijät on tunnettava Ei ole järkevää virallisesti kalibroida kaikkia mittauslaitteita Mittarit mukana laadunhallinnassa Laadunhallintatoimenpiteet kevyempiä versioita vrt. laboratorio
Haasteet kenttämittauksessa Ympäristöolosuhteet Näytteen käsittely Laitteen käyttäjä