1/2012 Geologian tutkimuskeskuksen SIDOSRYHMÄLEHTI Green mining -tutkimukset etsivät uusia ratkaisuja S. 18 Happamille sulfaattimaille tehdään yleiskartoitus S. 8 Puhtaan pohjaveden puolesta S. 24
Sisältö Sisältö 1/2012 Peter Edén, GTK Pääkirjoitus 4 Lyhyesti 8 Rannikkoalueiden Happamille sulfaattimaille tehdään yleiskartoitus 12 1 1 Maankäytön arseeniriskiä torjutaan ohjeistuksella Teiden riskiluokituskartasta tietoa onnettomuustilanteissa Pohjatiedot kootaan valtakunnalliseen rekisteriin s.8 18 21 Green mining -tutkimukset etsivät uusia ratkaisuja turvetieto siirtyy portaaliin s.18 Palin Granit Oy 24 Puhtaan pohjaveden puolesta 2 27 svenska resuméer Kolumni: ympäristöneuvos saara Bäck: Tavoittelemme vesien hyvää tilaa s.24 jari väätäinen, GTK GEOFoorumi 1/2012 Julkaisija: Geologian tutkimuskeskus, www.gtk.fi Päätoimittaja: Sini Autio Ulkoasu: Satu Lusa/Kaskelotti Toimitusneuvosto: Sini Autio, Hannu Idman, Taina Järvinen, Jarmo Kohonen, Pekka Nurmi, Marie-Louise Wiklund Etukansi: Jari Väätäinen, GTK Takakansi: GTK Paino: Tampereen yliopistopaino Oy Juvenes Print ISSN 179-1475 2 Geofoorumi 1/2012
Pääkirjoitus GTK Älykkään luonnonvaratalouden edelläkävijä Luonnonvarat mahdollistavat ihmisten hyvinvoinnin ja ovat talouden perusta. Maailmanlaajuinen kilpailu raaka-aineista kiristyy ja muuttaa geopoliittisia voimasuhteita. Kestävät toimintamallit luonnonvarojen käytössä ja suojelussa luovat tulevaisuuden menestystä. Yllämainittuihin arvioihin perustuu eduskunnalle vuonna 20 annettu luonnonvaraselonteko, jonka mukaan Suomi on älykkään luonnonvaratalouden edelläkävijämaa maailmassa vuonna 2050. Tätä voidaan pitää kunnianhimoisena tavoitteena ja fundamentaalisena linjauksena Suomen tulevaisuuden kehittämiseksi. Selonteko näkee vesitalouden bio- ja mineraalitalouden ohella yhteiskunnan menestyksen ja hyvinvoinnin kolmantena tukipilarina. Suomi on vesivaroiltaan rikas maa. Yli % Suomen maapinta-alasta on veden peittämää, vesihuollostamme noin 0 % perustuu pohjavesiin ja tekopohjavesiin, Suomi on osa Itämeren valuma-aluetta, vesistöt ovat tärkeitä virkistyskäytölle ja asuinympäristön viihtyisyydelle. Luontaiset lähtökohdat vesitalouden kehittämiseksi osaksi yhteiskunnan menestystä ovat mainiot. Geofoorumin vuoden 2012 ensimmäisen numero käsittelee vesiasioita ajankohtaisina teemoina mm. happamat sulfaattimaat, pohjavesialueet, maa- ja kallioperän luontaiset arseeniriskit. Sekä Green Mining tutkimusohjelmalla että turvevarojen tilinpitojärjestelmällä on kytkennät myös vesistövaikutusten entistä parempaan hallintaan. Valtakunnallista pohjatutkimusrekisteriä voidaan hyödyntää maaperämallien ja pohjavesiolosuhteiden hahmottamisessa niin varsinaisilla pohjavesialueilla kuin taajamien rakentamisympäristöissäkin. Pitkäjänteisen vesiensuojelutyön ansiosta Suomen vesistöjen tila on monin paikoin parantunut, mutta tekemistä riittää vielä paljon. EU:n vesipuitedirektiiviin pohjautuva ja sen velvoittama vesienhoito on laajin pinta- ja pohjavesiä koskeva kehittämistyö Suomessa. Valtioneuvoston vuonna 20 hyväksymä vesienhoidon toteutusohjelma vuoteen 2015 asti perustuu koko maan kattaviin vesienhoitosuunnitelmiin. Se muodostaa ensimmäisen vaiheen vuoteen 2021 ulottuvasta ohjelmasta tavoiteltaessa kattavasti vesien hyvää määrällistä ja laadullista tilaa Suomessa. Pinta- ja pohjavesien hyvän tilan saavuttaminen edellyttää vesienhoitosuunnitelmien toteuttamista laajapohjaisena yhteistyönä eri hallinnonalojen ja toimijoiden välillä. Kysymys on kansallisesta ponnistuksesta, jolla varmistetaan kotimaisten vesivarojen kestävä hallinta ja luodaan vankka perusta kehittyä kestävän vesitalouden huippuosaajaksi maailmassa. Hannu Idman ohjelmajohtaja Geologian tutkimuskeskus Geologiska forskningscentralen Geologian tutkimuskeskus (GTK) on työ- ja elinkeinoministeriön alainen vuonna 1885 perustettu asiantuntijaorganisaatio, joka palvelevana geoalan osaamiskeskuksena on geologisten luonnonvarojen, niiden tilinpidon ja kestävän käytön eurooppalainen huippuosaaja. Tutkimusohjelmamme luovat uutta teknologiaa, sovelluksia ja innovaatioita yhteiskunnan kestävälle kehitykselle. Toimintamme on valtakunnallista ja kansainvälisesti aktiivista. GTK:ssa on henkilöstöä n. 20. Geofoorumi on Geologian tutkimuskeskuksen sidosryhmille suunnattu lehti, joka ilmestyy kaksi kertaa vuodessa suomenkielisenä ja englanninkielisenä numerona. Tilaukset ja osoitteenmuutokset tehdään sähköpostitse ja palautteen voi antaa osoitteella taina.jarvinen@gtk.fi. Etelä-Suomen yksikkö Betonimiehenkuja 4 PL 9, 02151 ESPOO Itä-Suomen yksikkö Neulaniementie 5 PL 127, 70211 KUOPIO Länsi-Suomen yksikkö Vaasantie PL 97, 71 KOKKOLA Pohjois-Suomen yksikkö Lähteentie 2 PL 77, 91 ROVANIEMI 1/2012 Geofoorumi
Lyhyesti GTK:n strategia esittäytyy yksissä kansissa Muutoksia GTK:n alueyksiköiden johdossa Geologisen tietämyksen merkitys kasvaa luonnonvarojen kestävään käyttöön, uusiin energiaratkaisuihin ja kaupunkien nopeaan kasvuun liittyvien haasteiden myötä. Ilmasto- ja energiapolitiikan linjaukset, luonnonvarastrategiat ja raaka-aineiden saatavuus nivoutuvat yhä tiiviimmin toisiinsa ja kytkeytyvät myös elinkeinopolitiikkaan. GTK kokosi strategiansa esitteeseen, jossa strategisia linjauksia, tavoitetilaa ja onnistumisen edellytyksiä esitellään tiiviissä ja helposti lähestyttävässä muodossa. www.uusi.gtk.fi/export/sites/fi/ajankohtaista/painotuotteet/ esitteet/ IGC4 Brisbane Kansainvälinen geologian maailman kongressi järjestetään Brisbanessa elokuussa International Geological Congress on joka neljäs vuosi järjestettävä, geologian alan ehdottomasti laajin ja kattavin kongressi. Järjestyksessä 4. kongressi järjestetään 5..8. 2012 Australian Brisbanessa. Kongressin symposiot kattavat kaikki geoalan tiedesuunnat. Myös GTK osallistuu Brisbanen kongressiin esitelmin ja posteriesityksin sekä yhteispohjoismaisella näyttelyosastolla. Tutustu 4IGC-kongressin ohjelmaan osoitteessa www.4igc.org GTK Kuvassa Keijo Nenonen alhaalla vasemmalla, Kimmo Pietikäinen vasemmalla ylhäällä, Risto Pietilä oikealla ylhäällä ja Olli Breilin oikealla alhaalla. FM Risto Pietilä on nimitetty GTK:n Itä-Suomen yksikön aluejohtajaksi 1..2011 alkaen. FM Olli Breilin on nimitetty GTK:n Länsi-Suomen yksikön aluejohtajaksi 1.11.2011 alkaen. PhD Kimmo Pietikäinen on nimitetty GTK:n Pohjois-Suomen yksikön aluejohtajaksi 1.1.2012 alkaen. Etelä- Suomen yksikön aluejohtajana jatkaa Keijo Nenonen. 17. 18.. Lahden jalo- ja korukivimessut sekä helmimessut. Jokimaan ravikeskus, Lahti. 22. 2.. Valtakunnallinen maanmittauspäivä. Vaasan Yliopisto, Vaasa. 0. 1.. Vuorimiespäivät Bergsmannadagarna. Marina Congress Center, Helsinki. 25. 2.4. GeoEner 2012. Madrid, Spain. 21. 24.5. GwFR 2012 International Conference on Groundwater in Fractured Rocks. Prague, Czech Republic. 2. 24.5. Gruva Mine Kaivos 12 kaivosteollisuuden kohtaamisfoorumi. Ouluhalli, Oulu. 28. 0.5. EUROCK 2012 The 2012 ISRM International Symposium Rock Engineering and Technology for Sustainable Underground Construction. Stockholm, Sweden. Tapahtumakalenteri 2012. 8.. 14th International Peat Congress: Peatlands in Balance. Stockholm, Sweden. 4. 8.. 14th International Conference on Ground Penetrating Radar (GPR 2012) (SEG). Shanghai, China. 5... European Goldpanning Championships. Himos, Jämsä. 29.. 1.7. Ylämaan kansainväliset jalokivi- ja mineraalimessut. Ylämaan jalokivikylä. Lappeenranta. 14. 15.7. Outokummun kivi-, koru- ja kädentaitomessut. Outokumpu. 5. 15.8. 4th International Geological Congress (IGC 2012, Australia). Brisbane, Australia. 1. 15.8. XXVII Nordic Hydrological Conference Nordic Water 2012. Oulu. 2. 0.8. 7th International Acid Sulfate Soil Conference. Vaasa. 29. 1.8. Second Nordic International Conference on Climate Change Adaptation. Helsinki. 19. 21.9. The 11th Colloquium on the Baltic Sea Marine Geology, Silja Serenade. 25. 27.9. 7th International Conference on Mine Closure. Brisbane, Queensland, Australia. 2. 27.9. 11th Geochronological Conference Dating of Minerals and Rocks XI. Kielce, Poland. Lisää tapahtumia >> www.gtk.fi/ajankohtaista/kongressilista2/ 4 Geofoorumi 1/2012
Tutkimusuutisia Kalevi Mäkinen, GTK Vihaspauhan noin viisi metriä korkea rantadyyni. Valtakunnallisesti arvokkaat tuuli- ja rantakerrostumat on koottu julkaisuksi Arvokkaiden tuuli- ja rantakerrostumien inventointi (TUURA) -yhteishankkeen tarkoituksena on ollut luoda kattava kuva Suomen tuuli- ja rantakerrostumista ja tuottaa niistä yhtenäinen luokitusaineisto ennen muuta maa-aineslain edellyttämän lupaharkinnan ja muun maankäytön suunnittelun tarpeita varten. Tuuli- ja rantakerrostumat on tutkimuksessa arvotettu niiden geologisten, biologisten ja maisemallisten ominaisuuksien perusteella. Arvotustyö on tehty Ahvenanmaata lukuun ottamatta koko maasta. Maastossa suoritetun arvotuksen perusteella katsottiin 417 muodostuman olevan valtakunnallisesti arvokkaita. Arvotettuja kohteita on kautta koko maan, mutta ne keskittyvät selvästi Kainuuseen, Pohjois-Pohjanmaan pohjoisosaan, Lounais-Lappiin ja rannikolle. Tuulikerrostumat ovat syntyneet tuulen irrottamasta ja kuljettamasta kiviaineksesta nykyisille ja muinaisille rannoille sekä jäätikköjoki- ja jääjärvikerrostumien yhteyteen. Ne koostuvat pääasiassa karkeasta hiedasta ja hienosta hiekasta ja paikoin myös hienosta hiedasta. Muodoltaan tuulikerrostumat ovat rannikolla rannansuuntaisia selänteitä ja sisämaassa yleensä kaaren muotoisia paraabelidyynejä, joiden kaaret avautuvat tuulen tulosuuntaan. Rantakerrostumia esiintyy Suomessa sekä nykyisellä rannikolla että sisämaassa. Kun mannerjäätikön reuna perääntyi maastamme, jäivät laajat alueet sen edustalla muinaisen Itämeren peittoon. Nämä alueet ovat nousseet maankohoamisen seurauksena vähitellen Itämerestä synnyttäen maastokohoumien rinteille allekkaisia rannanmerkkejä ja rantakerrostumia. Rantakerrostumat koostuvat aallokon huuhtomasta ja lajittelemasta kiviaineksesta, joka on kerrostunut rannoille rantavalleiksi. Rantakerrostumien raekoostumus vaihtelee aallokon voimasta ja sen muokkaamasta lähtöaineksesta riippuen hiedasta isoihin lohkareisiin. Julkaisun liitteenä on valtakunnallisesti arvokkaiden kohteiden luettelo. Tutkimusaineiston laajuudesta johtuen yksittäisten muodostumien kohdekuvaukset ja karttatulosteet esitetään ympäristökeskuksittain loppuraportin liitteenä olevalla DVD-levyllä. Julkaisu Mäkinen, K., Teeriaho, J., Rönty, H., Rauhaniemi, T. & Sahala, L. 2011. Valtakunnallisesti arvokkaat tuuli- ja rantakerrostumat. Suomen ympäristö 2/2011 on saatavana Edita Publishing Ab:n kautta. 1/2012 Geofoorumi 5
Tutkimusuutisia Kansainvälinen IODP-syväkairaushanke on hyväksytty Itämerelle Hakemus Palaeoenvironmental evolution of the Baltic Sea basin through the last glacial cycle kansainväliselle Integrated Ocean Drilling Program (IODP) -kairausohjelmalle syväkairausaluksen ja -ohjelman saamiseksi Itämerelle on hyväksytty marraskuussa 2011. Kairaus toteutuu vuonna 201. Itämeren syväkairaushanke tehdään kansainvälisenä yhteistyönä Itämeren ympärysvaltioissa. Hankkeessa on mukana geologeja Suomesta, Ruotsista, Tanskasta, Saksasta, Puolasta, Liettuasta, Latviasta, Virosta ja Venäjältä. Hankkeen vetäjämaana toimii Ruotsi. Suomessa tutkimussuunnitelman päävastuu on GTK:lla. IODP-kairausesitystä on valmisteltu vuodesta 2002, jolloin joukko Itämeren maiden geologeja päätti aloittaa IODPhakemuksen valmistelut. Kairausesitys on hyväksytty monivaiheisen hakuprosessin jälkeen. Hanketta pidetään maailmanlaajuisesti tärkeänä ja toteuttamiskelpoisena. Itämeren syväkairaushankkeen tavoitteena on kairata sedimenttinäytteitä noin kymmeneltä eri tutkimuspisteeltä. Pisimmillään tavoitellaan noin 220 metriä pitkiä sedimenttinäytesarjoja. Tutkimusten tarkoituksena on selvittää: Ilmaston, meren ympäristöolosuhteiden ja valtameren pinnan vaihteluita Eem-interglasiaalin aikana Itämerellä. Eem-interglasiaali oli Veikseljääkauden ja Saale-jääkauden välinen lämmin kausi, joka meriaineistojen mukaan olisi vallinnut 10 000 117 000 vuotta sitten. Viimeisintä jäätiköitymisvaihetta, Veikseliä, Itämeren altaan alueella. Veiksel oli viimeisin Pohjois-Euroopan jääkausi. Silloin mannerjäätikkö laajeni Skandinavian tuntureilta jopa Keski-Eurooppaan asti niin, että Suomi peittyi eräässä vaiheessa kokonaan jäähän. Veiksel-jääkausi vallitsi 11 000 11 700 vuotta sitten. Kuva IODP Chikyo on uusin IODP-ohjelman käyttämistä kairausaluksista. Viimeisimmän deglasiaation ja holoseenin aikaisia ilmasto-olosuhteita sekä niihin vaikuttaneita tekijöitä. Holoseeni on viime jääkauden jälkeinen lämmin geologinen aikakausi, joka alkoi noin 11 700 vuotta sitten (noin 9 700 vuotta ennen ajanlaskun alkua) ja jatkuu edelleen. Jäätiköitymissyklien vaikutusta syvään biosfääriin. Deglasiaatio tarkoittaa jäätikön perääntymistä eli sulamista. Suomessa viimeisimmän jääkauden jälkeinen jäätikön sulaminen kesti noin 000 vuotta. Lopullisesti Suomi oli jäästä vapaa noin 000 vuotta sitten. Deglasiaatio ei ollut yhtäjaksoinen tapahtuma, vaan välillä sulava jäätikkö aktivoitui ja eteni uudelleen. Jäätikkö perääntyi yhtenäisenä rintamana Etelä-Suomeen asti, mutta sen jälkeen erillisinä kielekkeinä. The 11th Colloquium on the Baltic Sea Marine Geology Merigeologia-aiheinen kokous pidetään Silja Serenadella 19. 21.9.2012. Kokous järjestetään kahden vuoden välein ja vetovastuu kiertää Itämeren valtiosta toiseen. Ensimmäinen vastaava kokous järjestettiin Suomessa vuonna 1987 ja nyt kokous palaa Suomeen. Lisätiedot: http://projects.gtk.fi/baltic2012 tai Baltic2012@gtk.fi Geofoorumi 1/2012
Uusia julkaisuja Puumalan kartta-alueen kallioperästä on valmistunut tutkimus Sähköinen menetelmä irrottaa kvartsijuonen kultarakeet tutkittavaksi Chernet, T. 2011. Oiva gold-quartz dyke in the Lapland granulite belt, Laanila, northern Finland: Case study on highvoltage selective fragmentation for detailed mineralogical and analytical investigation. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 19, 1 sivua, 2 kuvaa ja 4 taulukkoa. Julkaisu on englanninkielinen. Julkaisu on luettavissa sähköisenä: http://arkisto. gtk.fi/tr/tr19.pdf Tutkimuksessa kokeiltiin korkeajännitepulssitusta selfraglab-laitteella kulta- ja muiden malmimineraalipartikkelien irrottamiseen Oivan kulta-kvartsijuonesta otetuista näytteistä. Talteen saatiin kulta-, elektrum- ja muita mielenkiintoisia mineraalipartikkeleja niin, etta niiden alkuperäinen rakenne, muoto ja koko olivat säilyneet. Näin oli mahdollista tutkia pelkkiä rakeita yksityiskohtaisesti ja selvittää niiden morfologiaa, pintarakenteita, raekokoa ja koostumusta. Mäkitie, H. 2011. Puumalan kartta-alueen kallioperä. Summary: Pre-Quaternaryrocks of the Puumala map sheet area. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 192, 52 sivua, kuvaa, taulukkoa ja liitettä. Julkaisu on suomenkielinen sisältäen englanninkielisen yhteenvedon. Julkaisu on luettavissa sähköisenä: http://arkisto.gtk.fi/tr/tr192.pdf Raportissa on kuvattu Kaakkois-Suomessa sijaitsevan Puumalan kartta-alueen (14) kivilajit. Liitteenä on 1:0 000 -mittakaavainen kallioperäkartta. Laatimisen yhteydessä on hyödynnetty sekä vanhaa tietoa että tehty uusia maastotutkimuksia. Kallioperäkarttoja ja niiden selityksiä käytetään mm. ohjaamaan malminetsintää, luonnonkivitutkimuksia ja rakentamista. Niitä tarvitaan myös tieteelliseen tutkimukseen. Ruotsinkielinen Retkeilijän kiviopas ilmestynyt e-julkaisuna Ruotsinkielinen Retkeilijän kiviopas on ilmestynyt e-julkaisuna osoitteesta www.gtk.fi/stenguide/. Ruotsinkielisestä kivioppaasta ei tehdä painettua versiota. pan unionin vanhinta kallioperää. Geologi Niko Putkinen on tutkinut, kuinka Skandinavian mannerjäätikkö on seurannut ilmasto-oloja viimeisen jääkauden lopulla Vienan Karjalassa. Tutkija Jarkko Okkosen väitöstyön tarkoituksena on ollut lisätä tietoa ilmastonvaihtelun ja -muutoksen vaikutuksesta pohjaveden määrään, laatuun sekä pinta- ja pohjaveden vuorovaikutukseen. Väitöstutkimukset on julkaistu verkkojulkaisuina: http://hdl.handle.net/18/2705 (Mikkola) www.hallinto.oulu.fi/viestin/vaitos11/putkinen.html (Putkinen) www.hallinto.oulu.fi/viestin/vaitos11/okkonen.html (Okkonen) GTK:n geologien valmistuneita väitöstutkimuksia Kolmen GTK:n tutkijan väitöskirjat on tarkastettu Helsingin yliopistossa ja Oulun yliopistossa. Geologi Perttu Mikkolan tutkimusaihe käsittelee Suomussalmen, Itä-Suomen ja myös Euroo- Painettuja julkaisuja ja karttoja välittävät GTK:n julkaisumyynti Espoossa ja kirjastot Kuopiossa ja Rovaniemellä. Yhteystiedot: www.gtk.fi/tietopalvelut/julkaisut/julkaisutilaukset/ 1/2012 Geofoorumi 7
Maankäyttö ja rakentaminen Rannikkoalueiden happamille sulfaattimaille tehdään yleiskartoitus Olli Breilin, GTK kaisumahdollisuuksista. Vesipuitedirektiivin mukaan Suomenkin pintavesissä on saavutettava hyvä kemiallinen ja ekologinen tila vuoden 2015 loppuun mennessä. Happamien sulfaattimaiden alueilla direktiivin tavoitteeseen ei päästä, mutta riskialueista ja niiden aiheuttamasta kuormituksesta on tarkoitus tehdä yleiskartoitus yhtenäisin menetelmin määräaikaan mennessä. Suomella on eniten happamia sulfaattimaita Euroopassa ja Pohjanmaan rannikkovyöhyke on Euroopan laajin happamien sulfaattimaiden alue. Riskialueita löytyy kuitenkin pitkin koko rannikkoa Torniosta Virolahteen. Näytteenottokaira ja liejuinen sulfidisavinäyte. GTK kartoittaa vuoden 2015 loppuun mennessä happamien sulfaattimaiden riskialueet Suomen rannikkoseuduilla. Etenkin Pohjanmaalla happamat sulfaattimaat heikentävät ajoittain oleellisesti pintavesien tilaa. Maankäytön suunnittelulle riskialueiden kartoitus on ehdottoman tärkeä haittojen vähentämiseksi. Ensimmäiset kartat riskialueista valmistuvat tänä vuonna. TEKSTI Harriet Öster Happamista sulfaattimaista johtuva vesien happamuus ja metallikuormitus on Suomen suurimpia ympäristöongelmia. Vuosien 1978 2002 tilastojen mukaan happamien sulfaattimaiden aiheuttamat raskasmetallipäästöt vesistöihin ovat selvästi merkittävämmät kuin koko teollisuuden päästöt. Viimeistään Pohjanmaan jokien kalakuolemat talvella 200 2007 herättivät näkemään ongelman vakavuuden. Ti- lanteen parantamiseksi tarvitaan uusia menettelytapoja niin maa- ja metsätaloudessa, kuin maankäytön suunnittelussa, rakentamisessa ja turvetaloudessa. Happamien sulfaattimaiden olemassaolosta on tiedetty yli 50 vuotta, mutta ongelmat ovat olleet liian suuria ja epämääräisiä, jotta olisi lähdetty hakemaan niihin ratkaisua, sanoo ympäristögeologi Peter Edén Länsi-Suomen yksiköstä Kokkolassa. Edénin mukaan vasta EU:n vesipuitedirektiivi on saanut vauhtia selvityksiin riskialueiden sijainnista ja ongelmien rat- Ensimmäinen valuma-alueen yleiskartta valmistumassa GTK teki esiselvityksen happamien sulfaattimaiden riskialueiden kartoituksesta. Kokosimme olemassa olevaa aineistoa ja mietimme periaatteita ja maiden luokitusta. Alan toimijoiden kesken päädyimme siihen, että ympäristöministeriö on paras taho toteuttamaan kokonaisuutta. GTK hoitaa hankkeen kartoitusosan, sanoo Länsi-Suomen yksikön aluejohtaja Olli Breilin. Esiselvityksen perusteella aloitettiin vuonna 2009 kaksi hanketta, joissa GTK on mukana. Niissä tutkitaan ja pyritään vähentämään happamien sulfaattimaiden aiheuttamaa kuormitusta. Hankkeet päättyvät tämän vuoden lopussa. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen johtama HaKu-hanke kohdentuu happaman vesistökuormituk- Happamia sulfaattimaita käsittelevä kansainvälinen kongressi 7th International Acid Sulfate Soil Conference järjestetään 2.8. 1.9.2012 Vaasassa. 8 Geofoorumi 1/2012
Tämä on laaja, ongelmalähtöinen tehtävä, jolla on vahva ympäristövaikutus, sanoo Idman. sen ehkäisyyn Siikajoki Pyhäjoki-alueella. Laajassa, Suomen ympäristökeskuksen johtamassa Catermass-hankkeessa pyritään kehittämään menetelmiä happamien sulfaattimaiden ympäristöriskien vähentämiseksi rannikkoalueilla. Hankkeet ovat syksyyn 2011 mennessä tehneet yleiskartoituksen noin 1,5 miljoonasta hehtaarista. Tutkittava ala vuoden 2015 loppuun on kaikkiaan noin 5 miljoonaa hehtaaria, joten melkein kolmannes on selvitetty, Edén toteaa. Yleiskartoitusta varten on otettu kolmen metrin syvyyteen ulottuvia profiilinäytteitä melko harvakseltaan. Tietoa on kerätty myös piikityspisteillä. Havaintopisteitä on kaikkiaan noin 000 eli laskettuna jokien valuma-alueiden riskialan mukaan niitä on noin yksi neliökilometriä kohden. Potentiaaliset happamat sulfaattimaat ovat usein hyvin paikallisia, joten yleiskartoitus on vain suuntaa-antava ja jatkossa tarvitaan täsmäkartoitusta. Ensimmäinen valuma-aluekohtainen yleiskartta on valmistumassa. Se kattaa Kyrönjoen valuma-alueen ja näyttää happamien sulfaattimaiden todennäköisyyden jaettuna neljään luokkaan ulottuen hyvin todennäköisestä hyvin epätodennäköiseen. Lisää netissä julkaistavia yleiskarttoja on tulossa vielä tämän vuoden aikana, Edén sanoo. Karttojen lisäksi tehdään riskiluokitus, joka perustuu sulfidikerroksen alkamissyvyyteen, ph-arvoon ja rikkipitoisuuteen. Luokitusta tarvitaan, jos joudutaan rajoittamaan maankäyttöä ja välttämään kuivatusta pahimmilla alueilla. Maanviljelijöille saattaa tulla toimenpidevelvollisuuksia haittojen vähentämiseksi, Salaojituskoneen jatkeena laite, jonka avulla ojaan voidaan asentaa 180 cm korkea muoviseinä. Muovi estää happaman veden valumasta sivuille. Sen sijaan vesi ohjautuu säätökaivon kautta. Peter Edén, GTK 1/2012 Geofoorumi 9
Maankäyttö ja rakentaminen Turvepelto, jonka ojitus on syvennetty. Noin metrin paksuisen turpeen alta on paljastunut tumma sulfidisedimentti, jonka pinta on jo hapettunut harmaaksi. Kuva on Teerijärveltä Kruunupyystä. Peter Edén, GTK jolloin siihen kehitettävät tukijärjestelmät luultavasti perustuvat kartoitukseen ja riskiluokitukseen. Luontainen sulfidisavi happamoituu kuivuessaan Happamat sulfaattimaat ovat maaperässä luonnostaan esiintyviä rikkipitoisia sedimenttejä. Niitä alkoi syntyä noin 8 000 vuotta sitten, kun nykyiset rannikkoseutumme olivat Litorina-meren peitossa. Meriveden pinta oli enimmillään noin 0 metriä nykyistä korkeammalla. Ilmasto oli lämmin, joten rannoilla ja vedessä oli runsaasti kasvillisuutta. Litorina-meri oli selvästi rehevöitynyt. Veteen maatunut kasvillisuus aiheutti pohjalle hapettomat olosuhteet, missä bakteerit tuottivat rikkipitoista pohjasedimenttiä. Näistä rautasulfidia sisältävistä sedimenteistä syntyi sulfidipitoista savea, hiesua ja hietaa, jotka maankohoamisen seurauksena ovat nousseet kuivalle maalle. Pohjanmaalla Litorina-meren entiset ranta-alueet ulottuvat Seinäjoen ja Ilmajoen seuduille saakka. Luonnontilassa sulfidisavialueet ovat tasaisia, turpeen peittämiä kosteita maita, eivätkä aiheuta haittaa ympäristölle. Mutta jos pohjaveden pinta laskee, esimerkiksi kuivatusojituksen vuoksi, sulfidipitoinen maaperä joutuu kosketuksiin ilman hapen kanssa. Silloin sulfidiyhdisteet hapettuvat sulfaateiksi, jotka liuenneina veteen muodostavat rikkihappoa. Hapan sulfaattimaa on syntynyt. Hapettumisreaktio tapahtuu lähinnä kesäisin kuivan sään aikana. Salaojitetussa maassa se voi ulottua parin metrin syvyyteen. Sateiden tai sulamisveden mukana sulfaateista muodostunut rikkihappoliuos huuhtoutuu vesistöihin. Sen mukaan huuhtoutuu myös rikkihapon maaperästä liuottamat metallit. Valuman ph-arvo saattaa pahimmillaan laskea jopa alle, eli se on erittäin hapan, kun suomalaisten vesistöjen normaali-ph on 7:n paikkeilla. Herkimmät kalat kuolevat, kun ph laskee alle 5,5:n. Happaman valuman maaperästä irrottama alumiini on jo itsessään kaloja tappava metalli. Vesienhoito-ohjelmassa GTK kartoittaa maaperää ja selvittää vesistöpäästöjä Happamat sulfaattimaat ovat parissa vuodessa nousseet tärkeään osaan Suomen vesienhoidon suunnittelussa. Vesienhoidon toteutusohjelmassa vuosille 20 2015 todetaan, että viimeistään vuodesta 2012 lähtien aiheesta tarvitaan vesienhoidon kärkihanke ja että happamat sulfaattimaat tulisi kartoittaa yhtenäisin menetelmin vuoden loppuun 2015 mennessä. Valtioneuvoston mukaan happamat sulfaattimaat muodostavat niin ison kokonaisuuden, että eri hallinnonalat on toimittava yhteen. GTK:n vastuulle on annettu happamien sulfaattimaiden kartoitus, sanoo ohjelmajohtaja Hannu Idman. Tavoitteet noudattavat EU:n vesipuitedirektiivin toimeenpanoaikataulua. Suunnittelemme parhaillaan, miten kartoitus saadaan tehtyä vuoden 2015 loppuun mennessä. Käytännössä on kolme kesää aikaa ottaa näytteitä, joten työhön on osoitettava resursseja nykyistä enemmän, Idman toteaa. GTK:n Länsi-Suomen yksikkö Kokkolassa toimii kartoitustyön pääorganisaattorina. Pohjois-Suomen yksikkö hoitaa tehtävät Perämeren pohjukassa ja Etelä-Suomen yksikkö Etelä-Suomen rannikkoalueilla. Olemme aikaisemminkin tehneet valtakunnallisia temaattisia kartoituksia. Tämä on kuitenkin ensimmäinen laaja ongelmalähtöinen kartoitustehtävä, jolla on vahva ympäristövaikutus, Idman sanoo. EU:n vesipuitedirektiivin pohjalta rakennettu Vesienhoidon toteutusohjelma sisältää kaksi muutakin tehtävää GTK:lle. Kaikkein suurin näistä tehtävistämme liittyy pohjavesialueiden tilanteen selvittämiseen. Suomessakin on riskialttiita pohjavesialueita, joille pitää tehdä suunnitelmat suojelua, vedenottoa ja rakentamishankkeita varten. Tämä edellyttää, että tunnetaan alueen geologiset muodostumat kolmiulotteisesti. Se on perusosaamisaluettamme, jota olemme tehneet jo pitkään ja jota jatkossa vielä tehostamme, Idman jatkaa. Kolmas tehtävä koskee turvetuotantoon liittyviä vesistöpäästöjä, joiden todellista kokonaiskuvaa Suomen vesistökuormituksessa ei tällä hetkellä tunneta. Olemme yhteistyössä muiden tahojen kanssa rakentamassa projektia selvittämään asiaa. Metsäojitus on luultavasti suurin päästöongelma vesistöihin, mutta turvetuotannonkin vaikutus on selvitettävä. Geofoorumi 1/2012
Kaavoittajat ja rakentajat tarvitsevat tietoa riskeistä Kartoitetulla alueella Pohjanmaalla pohjaveden pinta on 1 2 metrin syvyydessä ja sen alla oleva aines on potentiaalista hapanta sulfaattimaata. Sitä ei hallitsemattomasti saisi päästä kuivumaan ja kosketuksiin ilman hapen kanssa. Tähänastiset ongelmat ovat syntyneet peltojen ja metsämaiden ojituksen sekä turvesoiden kuivauksen ja turpeenoton seurauksena. Tieto riskialttiiden maiden sijainnista on ehdottoman tärkeä maankäytön ja kaavoituksen suunnittelijoille ja ylipäätänsä kaikille, jotka suunnittelevat maankuivaushankkeita, Breilin toteaa. Tieto sulfidisavien sijainnista on tärkeä myös rakentajille. Jos rakennusprojektin yhteydessä tehdään paalutuksia herkästi happamoituvaan maahan, betonirakenteet rapautuvat ja tavallinen teräs syöpyy. Lisäksi sulfidisavi on vaikeasti stabiloitavissa ja siksi huono rakennuspohja. Rakentamista sulfidisavikerrostumia sisältäville maille tehdään ja suunnitellaan lähinnä ruuhka-suomessa. Esimerkkinä siitä on Suurpellon savikkoalue Espoossa, missä GTK on kaavoituksen yhteydessä tehnyt perusteellisia selvityksiä maaperän rakenteesta. Myös Porvoon seudulta löytyy sulfidisavimaita. Kalatalouskin kärsii, kun pintavesien laatu on heikko happamuuden ja korkean metallipitoisuuden vuoksi. Elykeskukset seuraavat jatkuvasti jokien tilaa mittausasemilla, Breilin sanoo. Happamien sulfaattimaiden synty on luontainen prosessi, jota ihminen toimenpiteillään on aktivoinut toimimaan nopeammin. Jatkossa pyritään vähentämään aktivointia, jotta luonto pysyisi mukana. Breilin toteaa, että happamien sulfaattimaiden riskialueiden kartoitus on tyypillinen tarvelähtöinen tutkimusohjelma. Tämä on hyvä esimerkki siitä, mitä GTK:n tulee jatkossa tehdä. Tässä kertyy uutta alueellista tietoa ja pystytään hyödyntämään kaikkea sitä paikka- ja karttatietoa, mitä GTK:lla on, Breilin sanoo. Happamien sulfaattimaiden kartoitusalue Suomessa. Kartoitettavalla alueella esiintyvät hienorakeiset maalajit (savi, hiesu ja hienohieta), liejuiset hienorakeiset maalajit ja liejut sekä paksut turvekerrostumat ovat potentiaalisia happamia sulfaattimaita. Kartoitusalue on rajattu punaisella. Luvut 20 0 ilmaisevat Litorinameren ylintä rantaa metreinä merenpinnan yläpuolella. Litorina rantaviiva: M. Tikkanen & J. Oksanen (2002) mukaan J. Auri / GTK. Litorinameren ylimmän rannan korkeudet Eronen (1974). Miten riskialtteilla sulfidimailla tulisi toimia? Paras tapa ehkäistä sulfidisavien kehittymistä happamiksi sulfaattimaiksi on maankäyttötapojen muuttaminen. Mieluummin pitää varmistaa, että pohjavesi on jatkuvasti niin korkealla, ettei maa pääse kuivumaan. Riskialueet ovat usein maatalousmaita. Viljely edellyttää salaojitusta ja maan riittävää kuivaussyvyyttä. Vaihtelut kuivien ja sateisten kausien välillä aiheuttavat herkästi happamia valumia. Tutkimme vaihtoehtoja ongelman ratkaisemiseksi. Eräs mahdollisuus on, että säätösalaojitettu viljelymaa eristetään reunoiltaan muoviseinämällä, joka estää veden valumasta sivuille, Peter Edén selostaa. Vedenpinnan korkeus säädetään pellolla olevan vesikaivon avulla. Kuivaan aikaan viljelijä pumppaa vettä peltoonsa, jotta vedenpinta pysyy tarpeeksi korkealla. Muoviseinämä estää veden valumasta naapurille. Soiden turvekerrosten hyödyntäminen ei aiheuta happamia valumia. Mutta jos niiden alta löytyy sulfidiainesta, suon vedenpintaa ei saisi laskea sinne asti. Tämä rajoittaa turpeenottoa jonkin verran. Rakennuspuolen ongelmia on tutkittu Ruotsissa, missä myös on annettu ohjeet, miten pitää menetellä, kun sulfidisavialueilla rakennetaan teitä ja ratoja. Suomessa tätä ei ole tutkittu lainkaan, vaikka on nähty peltisten tierumpujen ruostuvan puhki, Edén sanoo. 1/2012 Geofoorumi 11
Maankäyttö ja rakentaminen Maankäytön arseeniriskiä torjutaan ohjeistuksella GTK Maansiirto- ja louhintatöissä on mahdollista, että maaperän luontaisesti sisältämä arseeni liukenee ja kulkeutuu pohja- tai pintavesiin. Pirkanmaalla laaditaan viranomaisille ohjeistusta siitä, miten arseeniriskiä voi huomioida ympäristölupaprosesseissa. TEKSTI Susanna Heikkinen Pirkanmaan ja Kanta-Hämeen maaperä sisältää paikoitellen keskimääräistä enemmän arseenia, joka on alun perin peräisin kallioperästä. Arseeni esiintyy kallioperässä pääasiassa arseenikiisuna. Arseenia saattaa liueta kallioperästä ja maaperästä, jos näistä irrotettu maaaines tai kivimurske joutuu tekemisiin ilman hapen ja veden kanssa. Tyypillisesti näin käy esimerkiksi kallioita louhittaessa, joko tieleikkauksissa tai kivimateriaalin tuottamiseksi. Rapautumattomasta kallionpinnasta, jossa on arseenipitoisia mineraaleja, voi myös liueta arseenia ympäristöön. Lisäksi arseenia esiintyy Pirkanmaalla kalliopohjavedessä. Uusi ohjeistus tulossa Pirkanmaan kohonneet arseenipitoisuudet havaittiin jo 1980-luvulla malminetsintään liittyvien geokemiallisten tutkimusten yhteydessä. Tarkempia tutkimuksia tehtiin vuosina 2004 2007 toteutetussa, osittain EU-rahoitteisessa RAMAS-hankkeessa, joka oli laaja alueellinen selvitys riskien kartoittamiseksi. Lisäksi GTK tutki vuosina 200 2008 Pirkanmaan maaperän kemiallisia taustapitoisuuksia. Maaperässä todettiin pitoisuuksia, jotka ylittävät nykyisen lainsäädännön mukaisen pilaantuneen maan ylemmän ohjearvon. Jo tuolloin havaittiin, että kivimateriaalin käyttöä tulee ohjeistaa uudelleen, samoin välivarastointia ja läjitystä. Maankäyttö- ja rakennuslain mukaan yksi alueiden käytön suunnittelun tavoitteista on edistää turvallista ja terveellistä elin- ja toimintaympäristöä. Luontaisesti korkeiden arseenipitoisuuksien alueet voidaan ottaa huomioon kaavoituksessa ja kunnan rakennusjärjestyksessä, mutta ohjeistus niiden huomioimiseen ympäristölupaprosesseissa kuitenkin puuttuu. Nyt tätä ohjeistusta laaditaan uudessa kolmivuotisessa ASROCKS-hankkeessa, joka käynnistyi loppuvuodesta 2011 ja jota EU:n LIFE Environment -ohjelma osittain rahoittaa. Hankkeen taustalla laaja yhteistyö ASROCKS-hankeessa jatketaan arseenin aiheuttaman ympäristöriskin kartoitusta Pirkanmaan ja Kanta-Hämeen alueella sijaitsevilla kivi- ja maa-ainestuotantopaikoilla sekä rakennuskohteilla. Hankkeessa työskentelee GTK:n, Tampereen teknillisen yliopiston sekä Suomen ympäristökeskuksen tutkijoita. Hanke toteutetaan yhteistyössä kivi- ja maa-aines- Projekti laatii ohjeistuksen maa- ja kiviainestuottajille sekä viranomaisten käyttöön. Maaperän suuret luontaiset alkuainepitoisuudet ovat Pirkanmaalla muusta maasta poikkeava alueellinen, geologinen erityispiirre, joka tulee ottaa huomioon maankäytössä ja maankäytön suunnittelussa. ASROCKS-hanke käyttää kallioperäkartoituksessa kertynyttä havaintoaineistoa. tuottajien sekä kuntien ja ELY-keskusten viranomaisten kanssa. Koottavan aineiston ja analyysien perusteella arvioidaan arseenin kulkeutumista pohja- ja pintavesiin. Riskinarvioinnin lisäksi projektissa laaditaan ohjeistus maa- ja kiviainestuottajille sekä viranomaisten käyttöön ympäristölupaprosesseissa erityisesti kiviainestuotannon näkökulmasta. GTK:n tehtäviin kuuluvat maastokartoitukset ja näytteenotot kiviaines- ja maa-ainestuotantopaikoissa sekä niiden analysointi. Lisäksi GTK vastaa hankkeen koordinoinnista. Paikallisille asukkaille ja viranomaisille tiedotetaan projektin tuloksista jo projektin aikana. 12 Geofoorumi 1/2012
WI Härkökivenkangas Lehmikallio Kohveronkangas Halolankallio Raivio Vihtamonkoski 15 Ruunalampi Härkökallio Pässikallio Teiden riskiluokituskartasta saa tietoa Mulkkusaaret Mustolanlampi Härkökivenkangas Vihtamonlampi Nahkasaari Hakalanlampi Riivalinlampi Kuppikivi Valokuva P120012 Puhdistamo Ravirata Virtalanhaka Härkökivensuo Putaansaari Koulu onnettomuustilanteissa Tervonlampi Kivikangas Lehmisuo Kissakangas Tienumero 899 Kissalampi Koulu Pirttijärvi Verkasaari Arkkukallio Kuikkalampi Esihistoriallinen Kohveronkangas asuinpaikka Golfkenttä Eskon Tennis Ammonsaari Jäätiönlampi Hyppyrimäki Ampumarata Hiihtoputki 1.5 Ruunalampi Jäähalli Piimä-Heikin kangas Lomakylä Hotelli Mustolanlampi Siltasaar Hakalanlampi Riivalinlampi Tennis Rauramonlampi Puhdistamo Koulu Lomakylä Urheiluopisto Tervonlampi Hotelli Hotelli Likolampi Uimaranta Lomakylä Koulu Tennis Pirttijärvi Särkinen Kuikkalampi BII BIII nhaka BIII Härkökivensuo Kivikangas stuma Pieni-Pölly n BII Vuokatti at n raja n osa-alueen raja Keima en välinen raja BI AI WI Kota Raivio Härkökallio Pässikallio BII 10 BIII BII I BII WI BII BIII Laskettelurinne Jäätiönlampi BII Hotelli Lomakylä Maastohavainnot Lomakylä Pienikalliopaljastuma Maastohavaintopiste Luonnonsuojelualue Kallioperän rakenneviiva Rinnakkaisluokka W Vesistön virtaussuunta Lehmilampi Hevosaho BI AI WI Karjusuo I BIII BII I BII BII I Lomakylä BII Tennis I Laskettelurinne Hyppyrimäki Halla-aho Vihtamonlampi Kuppikivi Haatajanniitty WI Hyppyrimäki Urheiluopisto WI Haatajanpuro Ampumarata Hiihtoputki Jäähalli Piimä-Heikin Kukkolanlampi kangas Tennis BI Hotelli Tennis Muralampi Särkinen AIII Mustolan Haataja odostumisalueen raja 0 0.15 0. 0. km Iso-Pölly Is rantaviiva Maaperäluokitus- ja kallioperän rakenneviiva-aineistot Geologian tutkimuskeskus umisalueella (kuuluvat Pohjavesialueviivat SYKE, Alueelliset ympäristökeskukset (Oiva-palvelu 9.2. 20) seen; esim. soita) Mittakaava 1:20 000 Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 1/MML/12 ja Logica Suomi Oy Kota Muralampi äylän riskiluokka Maa-aines muodostuma Pieni-Pölly Maastohavainnot Tieväylien (pohjaveden maa- yp.) ja vesiympäristöjen riskien Pienikalliopaljastuma luokitukseen perustuva riskikartta Sotkamon Vuokatin taajaman tienristeyksestä. Risteys on Hiekkavaltainen Maastohavaintopiste pohjavesialueella ja kuuluu suurimmaksi Soravaltainen Luonnonsuojelualue osaksi korkeimpaan riskiluokkaan. Riskiluokat osoitetaan värein. Korkeimpaan riskiluokkaan Vuokatti Opisto Kallioperän rakenneviiva B I kuuluvat alueet tummansinisestä Vuokatti vaaleansiniseen Rinnakkaisluokka W (AI-AIII, Suuri pohjaveden pilaantumisriski), punaiset (BI-BIII, Merkittävä pohjaveden Pohjavesialueviivat Vesistön virtaussuunta Lehmilampi B II pilaantumisriski) alueet ovat keskitason riskiluokkaa ja alinta luokkaa edustavat keltaiset (CI-I, Kohonnut pohjaveden pilaantumisriski) Pohjavesialueen raja Pohjavesialueen osa-alueen raja B III alueet. W-luokkaan kuuluvien alueiden riski kohdistuu pintavesiin ympäristöterveysriski. Tummansininen viiva rajaa pohjavesimuodostuman. Ohut Pohjavesialueiden sininen välinen viiva raja rajaa pohjavesialuetta. Nuoli osoittaa virtauksen suuntaa. Keima C I Varsinaisen muodostumisalueen raja Pohjakartat: Maanmittauslaitos, 0 lupa 0.15 nro 0. 1/MML/12 0. km ja Logica Suomi Oy. Maaperäluokitusaineistot Geologian tutkimuskeskus C II Vettä läpäisevä rantaviiva Maaperäluokitus- ja kallioperän rakenneviiva-ain Pohjavesialueviivat SYKE, Alueelliset ympäristökeskukset (Oiva-palvelu 9.2.20) "reiät" muodostumisalueella (kuuluvat Pohjavesialueviivat SYKE, Alueelliset ympäris C III pohjavesialueeseen; esim. soita) Mittakaava 1:20 000 Pohjakartat: Maanmittauslaitos, lupa nro 1/M 20 280 E 280 BII I I Hyppyrimäki 280 Putaansaari 220 Iso-Pölly WI Verkasaari 20 1.5 280 E WI 280 aatajanpuro 220 BI AIII Siltapuro WI AI Lehmisuo Vihtamonkoski I Tienumero 899 AI Limakko Likolampi Siltapuro WI 150 Vihtamonjoki Kissakangas Kissalampi Maankäyttö ja rakentaminen I Tienumero 899 Rauramonlampi Kukkolanlampi 10 10 15 Limakko 15 20 Arkkukallio 20 15 Honkisaari Hirvensaari WI 15 10 15 15 20 Haap Kaita Urh. Am 20 C Jos vaarallisten aineiden kuljetuksessa sattuu onnettomuus, pelastuslaitoksen on tiedettävä, minne maahan joutunut aine on kulkeutumassa ja millaista torjunta- ja puhdistustyötä tilanne vaatii. TEKSTI Marja Lammi Kainuun maakunnassa kaivostoiminta on kasvanut voimakkaasti. Sen seurauksena maanteitä ja rautateitä pitkin kuljetetaan entistä enemmän työssä tarvittavia kemikaaleja ja muita vaaralliseksi luokiteltuja aineita. Alueella on runsaasti puroja, jokia ja järviä sekä pohjavesialueita, joiden pilaantumisriski esimerkiksi öljyonnettomuudessa on suuri. Jotta onnettomuustilanteissa voidaan toimia nopeasti parhaalla mahdollisella tavalla, viranomaiset tarvitsevat yksityiskohtaista tietoa liikenneväylien ympäristön olosuhteista ja haavoittuvuudesta. Tähän tarpeeseen ryhdyttiin vuonna 2009 rakentamaan työkalua Kainuun Etu Oy:n hallinnoimassa hankkeessa yhteistyössä Kainuun pelastuslaitoksen, GTK:n, Kaisanet Oy:n, Sunit Oy:n sekä Morenia Oy:n kanssa. Hanke rahoitetaan Euroopan aluekehitysrahastosta (EAKR), 1/2012 Geofoorumi 1
Maankäyttö ja rakentaminen GTK GTK kartoitti maaperän olosuhteet Kainuun liikenneväylillä. Kuvassa säiliöauto ajaa risteyksessä avovesistön vierellä, mikä on uhka pintavesille onnettomuuden sattuessa. ja sen valvovana viranomaisena on Kainuun ELY-keskus. GTK toimii hankkeessa geologisen tiedon tuottajana. Kainuun Etu Oy:n toimeksiannosta GTK:n Itä-Suomen yksikkö teki ensin Kainuun pääliikenneväylien ympäristöstä olemassa oleviin kartta-aineistoihin ja havaintoihin perustuvan alustavan tulkinnan riskeistä. Sen jälkeen tarkennettiin tietoja niiltä liikenneväyliltä, joilla vaarallisia aineita kulkee runsaasti. Työn tuloksena syntyi Kainuun maakunnan alueelle liikenneväylien riskiluokituskartta. Valmis paikkatietoaineisto on seuraavaksi tarkoitus saattaa osaksi valtakunnallista pelastustoimen kenttäjohtamisjärjestelmää. Teemme yhteistyötä siinä hallinnon tietotekniikkakeskuksen HALTIKin kanssa. Kevään 2012 aikana selvitetään, miten aineisto saadaan parhaiten pelastustoimen käyttöön, projektipäällikkö Tiina Hartman Kainuun Etu Oy:stä kertoo. Kartta hyödyttää tulevaisuudessa monia toimijoita Kaivosteollisuudessa käsiteltävät vaaralliset kemikaalit kuljetetaan pääasiassa junalla, palavat nesteet kulkevat tyypillisesti rekoilla. Pienempiä onnettomuuksia, ojaanajoja ja muita havereita sattuu suhteellisen usein. Kainuussa on onneksi säästytty suuronnettomuuksilta, mutta vuosittain meillä sattuu kolmisenkymmentä onnettomuutta, joissa tieliikennekalustosta pääsee maahan palavia nesteitä. Teiden riskiluokituskartta antaa pelastustyön johtajalle heti tietoa, minne aine on kulkeutumassa ja se antaa myös työkalun jälkitorjuntaan. Kartan avulla tilanteita voidaan myös harjoitella paremmin etukäteen, kertoo riskienhallintapäällikkö Markku Turunen Kainuun pelastuslaitokselta. Soitto sattuneesta onnettomuudesta tulee tien päältä yleensä valtakunnalliseen hätänumeroon 112, josta hätäkeskus välittää tiedon paikalliselle pelastuslaitokselle. Valtakunnalliseen pelastustoimen kenttäjohtamisjärjestelmään hätäkeskus voisi antaa tietoa ympäristöriskistä jo ensi vaiheessa johtoautoihin, jotka myös näkisivät tilanteen reaaliajassa tietokoneiltaan. Pelastuslaitos voisi myös kehittää karttaa esimerkiksi laatimalla erilaisille riskialueille liitettäväksi toimintaohjeita, Turunen sanoo. 14 Geofoorumi 1/2012
Onnettomuustilanteissa viranomaiset tarvitsevat yksityiskohtaista tietoa liikenneväylien haavoittuvuudesta. Vastaavanlaista järjestelmää ja siihen liittyvää riskiluokituskarttaa ei löydy vielä muistakaan Pohjoismaista. GTK:n Itä-Suomen yksikössä toimivan toimialapäällikkö Raimo Nevalaisen mukaan kartalla on monenlaista käyttöä. Julkisin varoin tuotettu aineisto on lähtökohtaisesti julkista tietoa. Pelastuslaitoksen lisäksi ELY-keskukset saavat kartan käyttöönsä. Ympäristöviranomaiset voivat hyödyntää karttaa luvituksessa ja valvonnassa. Liikennepuoli saa puolestaan siitä apua teiden ja suojausten rakentamisessa. Voisi kuvitella että myös yksityiset ihmiset kuten rekkojen kuljettajat voisivat tarvita tällaista tarkkaa ympäristötietoa. Aineisto on siirrettävissä mihin tahansa paikkatietojärjestelmään, Nevalainen sanoo. Maaperäolosuhteiden ja vesien virtauksen tutkimusta Pohjavesialueet tunnetaan koko Suomesta. Tietokanta 1. ja 2. luokan pohjavesialueista on ympäristökeskusten ylläpitämä. Professori Esko Mälkki on tehnyt aiemmin alustavan riskiluokituksen keskeisiltä liikenneväyliltä ja Suomen ympäristökeskuksen Oiva-palvelussa on ollut käytössä niin kutsuttu VAKSU-luokitus eteläisen Suomen pääliikenneväyliltä, mutta yksityiskohtaista paikallista tietoa Kainuun liikenneväylien ympäristöstä ei ole ollut. Tarkennettua riskiluokituskarttaa varten selvitettiin teiden ympäristön geologiset ja hydrogeologiset olosuhteet. Karttaan merkittiin mm. maaperän kerrostumien laatu ja pohja- ja pintavesien virtaussuunnat. Tie- ja rautatiealueet jaettiin A, B ja C-riskiluokkiin alaluokkineen. Lisäksi osa alueista luokiteltiin W-luokkaan, johon kuuluvilla alueilla likaantumisriski kohdistuu pääasiassa pintavesiin. Esimerkiksi W1-luokassa haitallisten aineiden kulkeutuminen voi olla nopeaa. Niissä haitta-aineet voivat joutua joko suoraan vesistöön tai päätyä sinne avouomassa virtaavan veden mukana. Jos väylän läheisyydessä on vesistö tai puro, juuri pintavesien pilaantuminen on suurimpana riskinä. Myös sillat pengeralueineen ovat yleensä suuren ympäristöriskin alueita. Isoin A-luokan riski on tärkeillä pohjavesialueilla, joita kartalla on 21 kappaletta. Niihin kuuluu muun muassa harjuja, jääjärven deltoja sekä joki- ja rantakerrostumia. Torjuntatoimet ovat kiireisimpiä kun maa-aines on karkeaa lajittunutta ainesta, kuten soraa tai kerroksellista karkeaa hietaa ja hiekkaa, jolloin maaperän läpäisevyys on suuri. Tällaista ainesta esiintyy juuri hyvien pohjavesialueiden maaperässä. B-riskiluokan alueilla on merkittävä pohjaveden pilaantumisriski, ja niitä kartalle kirjattiin 28. C-luokan alueilla pohjaveden pilaantumisriski on kohonnut. Jos onnettomuus sattuu C-luokassa savikoilla tai turvealueilla, torjuntatoimet eivät ole maaperän heikon läpäisevyyden ja turpeen hyvän pidätyskyvyn ansiosta niin kiireellisiä. Kallioperän rikkonaisuudellakin on merkitystä onnettomuustilanteessa. Vaaralliset aineet saattavat imeytyä ruhjevyöhykkeeseen ja edelleen kalliopohjaveteen. Peitteisillä alueilla oleva maaperä hidastaa imeytymistä ja antaa enemmän aikaa puhdistustoimenpiteille. Myös vuodenajalla on merkityksensä. Kesällä sattunut onnettomuus on yleensä vaarallisempi, sillä talvella kemikaalit eivät imeydy maahan niin nopeasti, Nevalainen sanoo. Kartan avulla toimenpiteet onnettomuustilanteessa nopeutuvat huomattavasti. GTK on tähän saakka ollut mukana onnettomuuden selvittämisessä jälkikäteen. Viimeksi olimme mukana Kiuruvedellä, jossa tutkimme maatutkalla mihin maahan virrannut öljy oli kulkeutunut. Sen jälkeen oli vuorossa pilaantuneen alueen tutkimus, jonka jälkeen päästään puhdistustyöhön, Nevalainen kertoo. Paikkatietoaineistot ja -ohjelmistot auttavat kenttätyössä Riskiluokitusaineiston laatiminen aloitettiin keräämällä kaikki mahdollinen tieto eri tietokannoista vaarallisten aineiden kuljetusten kannalta keskeisten liikenneväylien ympäristöstä. Näitä väyliä on Kainuussa yhteensä 1 40 kilometriä. Tietokanta-aineistoja on tarkennettu maastossa vuoden 20 aikana geologi Tapio Väänäsen johdolla. Maastossa kartoitetun tiestön yhteispituus oli 9 kilometriä, josta tärkeimmiltä riskialueilta tarkennettiin havaintoja noin 0 kilometrin tieosuuksilta. Maastotyötä varten aineistot kerättiin kannettavaan maastotietokoneeseen. Maastotietokoneiden avulla tarkennukset voitiin merkitä ja tallettaa suoraan paikan päällä tietokantaan. Myös kaikki tieto kulki kartoittajien mukana, joten he saattoivat katsoa koneelta erimerkiksi lähteiden sijainnin tai kairaustietoa. Tutkimusassistentit liikkuivat henkilö- ja maastoautoilla ja tekivät tien molemmin puolin maapiikityksiä ja pienkalliohavaintoja. Samalla havainnoitiin vesistöjen virtaussuuntia ja virtaamaa, pohjaveden pintaa ja kallioperää. Tietokannan viimeistely tehtiin toimistolla maastotarkastusten jälkeen. Laajempaa riskiluokituskarttaa varten on nyt olemassa luokittelupohja ja valmis paikkatietojärjestelmä sekä testattu työmenetelmä, miten maastossa pitää toimia. Työstä on apua muiden alueiden kartoituksessa. Joitakin kokeiluja on jo tehtykin Etelä-Suomen alueella. 1/2012 Geofoorumi 15
Maankäyttö ja rakentaminen Maaperätiedot kootaan valtakunnalliseen pohjatutkimusrekisteriin Pekka Rahkonen GTK ja Liikennevirasto ovat perustaneet valtakunnallisen verkossa toimivan rekisterin, johon kootaan rakentamisen yhteydessä vuosikymmenten aikana saatua maaperätietoa. Kaikille avoin ilmainen rekisteri nopeuttaa sekä parantaa maankäytön ja rakentamisen suunnittelua. Rakennettavuusselvityksiä varten maaperänäytteen tiedot löytyvät pohjatutkimusrekisteristä. Kuvassa näytteenottoa. TEKSTI Marja Saarikko GTK on perustanut valtakunnallisen pohjatutkimusrekisterin yhteistyössä Liikenneviraston kanssa. Teiden, talojen, rautateiden ja muun infran rakentamisen yhteydessä saatu maaperätieto kootaan yhteen sähköiseen arkistoon, jonka tiedot ovat vapaasti saatavissa ja käytettävissä maankäytön ja rakentamisen suunnittelua varten. Luotettava maaperätieto on tärkeä lähtökohta kaikessa rakentamisessa. Tietojen arkistoiminen yhteen paikkaan on järkevää myös tulevia sukupolvia ajatellen, sillä maaperän ominaisuudet eivät yleensä muutu, eikä kertaalleen tehtyä tutkimusta tarvitse tehdä uudelleen. Eniten rekisteristä hyötyvät rakentamisen suunnittelijat, joiden ei tarvitse enää metsästää tutkimusdataa eri organisaatioiden hankekohtaisista arkistoista, vaan he saavat tiedon verkon kautta nopeasti omalle koneelleen. Pohjatutkimustiedon käyttöä ja jakelua helpottaa vuosia sitten käyttöönotettu alan yhteinen sähköinen INFRA-siirtomuoto. Suunnittelu nopeutuu ja paranee Vaikka pohjatutkimustiedon tulkinta onnistuu parhaiten asiantuntijalta, myös yksityinen pientalorakentaja voi katsoa rekisteristä oman tonttinsa tilanteen ennen kuin menee suunnittelijan puheille. Teitä rakennettaessa maata on voitu tutkia laajaltakin alueelta, jopa 20 metrin etäisyydeltä tien reunasta. Pienikin olemassa oleva kairaustieto nopeuttaa ja parantaa suunnittelutyötä. Pohjatutkimus on aina pistemäinen, mutta yksikin tehty tutkimus kertoo suunnittelijalle hyvin paljon maaperän laadusta. Uudesta rekisteristä suunnittelija voi ladata esimerkiksi 500 pisteen tiedot helposti koneelleen ja tarkastella niiden avulla maaperää kolmiulotteisena mallina, GTK:n johtava tutkija Ossi Ikävalko kertoo. Suurimmat kaupungit on vuosien varrella tutkittu systemaattisesti. Esimerkiksi Espoossa on yli 200 000 yksittäistä tutkimuspistettä, Helsingin alueella kolmisen sataa tuhatta pistettä, ja jopa merenpohjasta pääkaupunkiseudun edustalla löytyy tutkimuspisteitä. Ikävalkon mukaan myös rakentamisen laatu ja turvallisuus paranee, kun rakennuspaikka tunnetaan entuudestaan. Rahaa säästyy, jos kairauksia ei tarvitse tehdä uudelleen ja suunnittelu on nopeampaa. Säästynyt rahasumma voidaan käyttää esimerkiksi yksityiskohtaisempien tutkimusten tekoon. Tietomäärä kasvaa koko ajan GTK:n ja Liikenneviraston hanke pohjatutkimusrekisterin perustamiseksi alkoi syksyllä 2009. Uusi rekisteri saatiin käyttöön syksyllä 2011, jolloin se sisälsi jo noin sata tuhatta kairauspistettä. Alkuvuoden 2012 aikana palvelussa saadaan esille myös Suomen rautateiden rakentamisen yhteydessä syntynyt tieto, jolloin järjestelmässä olevien pisteiden 1 Geofoorumi 1/2012
Tietojen etsiminen vie vain muutaman minuutin. GTK:n ylläpitämä rekisteri tarjoaa maksutta verkon välityksellä pohjatutkimustietoja INFRA-siirtoformaatissa. Arkistosta löytyy myös pistekohtaisia yleistietoja, kuten tutkimustapa, tutkimuksen sijainti ja sen omistajaorganisaatio. Pistekohtaisista määrityksistä löytyy: maaperäkairauksia laboratoriotutkimusten tuloksia, mm. maaperän vesi- ja humuspitoisuus, tilavuuspaino ja rakeisuus pohjavesihavaintotietoja kallionäytekairaustietoja Järjestelmä sisältää tällä hetkellä (/2012) n. 00 000 tutkimuspistettä. Rekisteri on tarkoitettu pääosin maankäytön ja rakentamisen suunnittelijoille, mutta se palvelee myös yksityisiä rakentajia. Palvelu nopeuttaa ja parantaa suunnittelutyötä. Järjestelmä on otettu käyttöön syksyllä 2011. Pohjatutkimusaineisto toimitetaan osoitteeseen pohjatutkimus@gtk.fi. GTK lukumäärä nousee jo kolmeen sataan tuhanteen. Järjestelmästä pyritään tulevaisuudessa saamaan mahdollisimman kattava. Sen tietomassaa tullaan kasvattamaan keräämällä siihen vanhoja olemassa olevia tietoja. Uusien hankkeiden yhteydessä saatava tieto pyritään ohjaamaan siihen mahdollisimman hyvin, Ossi Ikävalko kertoo. Kun arkistossa on riittävästi materiaalia, suunnittelija pystyy luotettavasti arvioimaan tarvittavien uusien pohjatutkimusten ja laboratoriokokeiden määrän esimerkiksi painumalaskennan tekemiseen. Myös pienten korjausten tai esimerkiksi rumpujen asentamiseen tarvittavien tietojen saaminen nopeutuu huomattavasti, kun maaperätietojen esiin kaivaminen vie vain muutaman minuutin. Palvelu sisältää erinomaiset pohjakartat ja lisäksi siihen saa näkyviin myös GTK:n 1:20 000 -mittakaavaisen maaperäkartan. Tulevaisuudessa järjestelmästä on mahdollista selvittää myös, mitä tutkimuksia eri alueilla on vuosien aikana tehty, ja mistä tieto on saatavissa. Järjestelmästä on myös ladattavissa yksityiskohtaista kairaustietoa asiantuntijoiden käyttöön. Pikaohje palvelun käyttöön 1. Mene osoitteeseen www.geo.fi 2. Valitse Pohjatutkimusrekisteri ja siellä klikkaa Palveluun. Oikealla ylhäällä ovat valintanappulat. Käden kuva liikuttaa karttaa, suurennuslasilla tai rullahiirellä saat suurennettua sitä. 4. Etsi haluamasi alue ja katso löytyykö siitä tutkimuspisteitä. 5. Klikkaa valintanappulaa i ja haluamaasi pistettä. Näytölle avautuvat pisteessä tehdyt tutkimukset ja niiden tekijän tiedot. Liikennevirasto on pohjatiedon suurtuottaja Liikennevirasto teettää vuosittain pohjatutkimuksia useilla miljoonilla euroilla väylien suunnittelun ja parantamisen yhteydessä. Suurin osa viraston tuottamasta tiedosta on tähän asti ollut hankekohtaisissa arkistoissa, mutta nyt kaikki uudet tutkimukset löytyvät yhdestä paikasta. Arkistossa olevaa tutkimustietoa viedään rekisteriin resurssien mukaan. On erittäin hyvä asia, että tieto on nyt selkeästi yhdessä rekisterissä, josta sitä voidaan helposti hakea ja hyödyntää. Maaperä ei sinällään muutu miksikään ja jopa 1900-luvun alussa tehtyjä tutkimuksia voidaan hyödyntää tänäkin päivänä, geoasiantuntija Tiina Perttula Liikennevirastosta sanoo. Liikennevirasto ja GTK ovat tehneet tiivistä yhteistyötä koko rekisterin luontivaiheen ajan vuonna 2009 solmimansa sopimuksen mukaisesti. Virasto on luovuttanut aineistoa ja kehittänyt rekisteriä käyttäjänäkökulmasta. Tulevaisuudessa Liikenneviraston rooli pienenee ja vastuu rekisteristä siirtyy kokonaan GTK:lle. Tavoitteena on saada mukaan mahdollisimman monta kaupunkia ja kuntaa, sillä jokainen toimija voi hyötyä toistensa tutkimustuloksista. 1/2012 Geofoorumi 17