Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 9M609096 16.6.2010

Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 9M609096 16.6.2010

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 1 Sisältö 1 JOHDANTO... 3 2 AINEISTO JA MENETELMÄT... 3 2.1 Tutkimus- ja näytealueet... 3 2.2 Männynneulasnäytteenotto... 4 2.3 Sammal- ja humusnäytteenotto... 4 2.4 Metallipitoisuuksien konsentraatio- ja levinneisyysteemakartat... 5 3 SÄÄOLOT... 5 4 TULOKSET... 5 4.1 Männynneulasnäytteet... 6 4.1.1 Neulasten alkuainepitoisuudet... 6 4.1.2 Neulaskato sekä neulasvauriot... 6 4.2 Sammalnäytteet... 6 4.3 Humusnäytteet... 7 5 TULOKSIIN LIITTYVÄT EPÄVARMUUSTEKIJÄT... 8 6 TULOSTEN TARKASTELU... 9 6.1 Havunneulasnäytteet... 9 6.2 Sammalnäytteet... 10 6.3 Humusnäytteet... 10 6.4 Metallien esiintyminen, leviäminen ja sääolosuhteet... 11 7 YHTEENVETO... 11 8 KIRJALLISUUS... 13 Liitteet Liite 1 Näytealojen sijainti vuonna 2009 Liite 2 Havunneulas-, sammal- ja humusnäytepisteiden perustiedot Liite 3 Havunneulasnäytteiden alkuaineanalyysien perustulokset Liite 4 Sammal- ja humusnäytteiden alkuaineanalyysien perustulokset Liite 5 Metallipitoisuuksien konsentraatio- ja levinneisyysteemakartat perustuen havunneulasnäytteisiin Liite 6 Metallipitoisuuksien konsentraatio- ja levinneisyysteemakartat perustuen sammalnäytteisiin Liite 7 Metallipitoisuuksien konsentraatio- ja levinneisyysteemakartat perustuen humusnäytteisiin Pöyry Environment Oy FM Pekka Majuri PL 20, Tutkijantie 2 A, 90571 Oulu puh. 010 33280 sähköposti: etunimi.sukunimi@poyry.com Copyright Pöyry Environment Oy

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 2 Bioindikaattori- ja ilmanlaatututkimuksen keskeisiä käsitteitä: Bioindikaattori on eliö tai eliön osa, jonka avulla tutkitaan ympäristön laatua tai sen muutoksia (Poikolainen 2004). Kasvit ovat yleisimmin käytettyjä ilmanlaadun bioindikaattoreita (mm. Karhu 1987, Niskanen & Kuitunen 1991). Humus on muodostunut kasvien ja eläinten osittain hajonneista jätteistä ja edustaa siten maaperän orgaanista ainesta. Humuksen pinnalla on vielä hajoamaton karikekerros (Tirri ym. 2001). Kynnysarvo on haitallisen aineen pitoisuusarvo, jonka ylittyessä maaperän pilaantuneisuus ja puhdistustarve on arvioitava (Ympäristöministeriö 2007). Neulaskadolla eli harsuuntumisella tarkoitetaan ilmiötä, jonka seurauksena puun latvus muuttuu vähälehtiseksi tai neulasiseksi (Hyvärinen ym. 1993). Harsuuntumisen syinä voivat olla puiden ikääntyminen, kasvupaikan ominaisuudet, ilmasto, paikalliset sääolosuhteet, sieni- tai hyönteistuhot tai ihmistoiminnan vaikutukset kuten ilmansaasteet. Tästä syystä harsuuntumista pidetään puiden yleistä terveydentilaa kuvaavana tunnuksena. Neulasvuosikerta sisältää havupuun versoon saman kesän aikana kasvaneet neulaset. Männyn neulaset kiinnittyvät pareittain kääpiöversoon (Tirri ym. 2001). Neulaset säilyvät puussa useita vuosia. Neulasten säilymiseen vaikuttavat mm. puun perinnölliset ominaisuudet, kasvupaikka ja maantieteellinen sijainti. Mänty karistaa neulasiaan yleensä ikäluokka kerrallaan siten, että vanhin ikäluokka kellastuu, ruskettuu ja varisee elo-syyskuussa. Varisseet neulasvuosikerrat voidaan huomioida tutkimuksissa arpikyhmyjen perusteella (Hyvärinen ym. 1993). Männyn neulasten värioireet ja neulasten ilmarakovauriot aiheutuvat mm. ilmansaasteiden tunkeutuessa ilmarakojen kautta neulasiin ja vaikuttamalla niiden solurakenteeseen. Syntyvien soluvaurioiden seurauksena neulasten värissä voidaan havaita muutoksia. Värimuutoksia aiheuttavat myös useat luontaiset tekijät kuten esim. punkit, tuhohyönteiset ja sienet sekä fysikaaliset tekijät kuten pakkanen, jääpolte ja kuivuus. Värimuutokset voivat olla pistemäisiä tai kattaa koko neulasen pinnan (Nöjd 1990). Yleensä ulkoisten vaurioiden aiheuttajaa ei voida luotettavasti tunnistaa ilman mikroskooppista tarkastelua (Hyvärinen ym. 1993). Neulasten kärkien kellastumista ja ruskettumista on havaittu mm. rikkipitoista polttoainetta käyttävien teollisuuslaitosten läheisyydessä sekä useiden ravinnepuutosten seurauksena. Ilmatieteen laitos seuraa ilmanlaatua parillakymmenellä mittausasemalla eri puolilla Suomea. Seurantaasemat sijaitsevat tausta-alueilla mahdollisimman kaukana päästölähteistä, niin että ne kukin edustavat laajaa aluetta. Asemaverkon avulla saadaan kattava yleiskuva ilmanlaadun perustasosta ja sen muutoksista koko Suomessa (Ilmatieteenlaitos 2009).

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 3 1 JOHDANTO Viime vuosina ympäristön tilan seurannassa on yhä useammin käytetty bioindikaattorimenetelmiä (Lodenius ym. 2002, Osmo 2005). Bioindikaattorien avulla voidaan havaita päästöjen, eli tässä tapauksessa ilman kautta tulevan laskeuman vaikutuksia. Parhaimmillaan bioindikaattorien avulla voidaan selvittä ilmansaasteiden todellisia vaikutuksia sekä saada tietoa aineiden leviämisestä ympäristöön (Jussila 2007). Ilman epäpuhtaudet voivat muuttaa mm. bioindikaattorin kemiallista koostumusta, alkuainepitoisuutta, rakennetta tai toimintaa (Niskanen & Kuitunen 1991). Tässä raportissa esitetään vuonna 2009 Talvivaaran kaivoksen lähiympäristössä toteutetun bioindikaattoritutkimuksen tulokset. Epäpuhtauksien vaikutukset indikaattorilajeihin käyvät ilmi usein pitkällä aikavälillä (mm. Laita ym. 2008a), joten tämän selvityksen tuloksia voidaan jatkossa käyttää mm. vertailupohjana alueen ilmanlaatututkimuksissa. Talvivaaran alueella toteutetussa ilmanlaatuselvityksessä bioindikaattoreina käytettiin männynneulasia (Pinus sylvestris) sekä metsäsammaliin kuuluvaa seinäsammalta (Pleurotzium schreberi). Lisäksi alueelta kerättiin humusnäytteitä. Havupuiden neulasten (esim. Pesonen ym. 1990, PSV-Maa ja Vesi 2005, Jussila 2007, Laita ym. 2008a, 2008b, 2008c & 2008d) ja sammalten (esim. Lodenius ym. 2002, Poikolainen ym. 2004, Pöyry Environment Oy 2006, Jussila 2007) alkuainekoostumusta on käytetty indikaattorina useissa ilmanlaatututkimuksissa. Männynneulaset ja metsäsammalet ovat herkkiä indikoimaan ilman kautta laskeutuvaa kuormitusta (Lodenius ym. 2002). Havupuiden latvusten on todettu keräävän tehokkaasti ilmansaasteita (mm. Jussila 2007). Metsäsammalilla puolestaan ei ole juuria ja ne imevät kasvuunsa tarvitseman veden sekä ravinteet ilmasta, joten ilman epäpuhtaudet kulkeutuvat suoraan niihin. Humuksen raskasmetallipitoisuuksien katsotaan puolestaan kuvaavan sekä ilman kautta leviävää kuormitusta että maaperästä peräisin olevien raskasmetallien määrää (Laita ym. 2008b). 2 AINEISTO JA MENETELMÄT 2.1 Tutkimus- ja näytealueet Tutkimus toteutettiin Talvivaaran kaivosalueen lähiympäristössä. Näytealueet sijoittuivat säteittäisesti Talvivaaran kaivosalueen sisälle sekä sen ympärille. Männyn havunneulasnäytteitä kerättiin kymmeneltä näytealueelta. Sammal- ja humusnäytteitä otettiin 20:ltä näytealueelta, joista kymmenen sijaitsi käytännössä samalla paikalla kuin havunneulasten näytteenottoalueet (liite 1). Näytealueiden tarkat koordinaattitiedot on esitetty tutkimuksen perustulosten yhteydessä liitteessä 2. Havunneulasnäytealat sijaitsivat pääasiassa kuivissa, noin 40 70 -vuotiaissa männiköissä, joissa ei ole tehty viime vuosina merkittäviä metsähoitotoimenpiteitä. Suurin osa männiköistä on kuitenkin aikoinaan harvennettu. Näytealueet olivat puustoltaan yhtenäisiä ja metsätyypiltään pääosin puolukka-mustikkatyypin (VMT) sekä seinäsammal-mustikkatyypin (HMT) tuoreita kankaita. Sammal- ja humusnäytealueet sijaitsivat pääasiassa puolukka-mustikkatyypin (VMT) sekä seinäsammal-mustikkatyypin (HMT) tuoreissa kangasmetsissä. Näytealojen yleisimmät puulajit olivat kuusi ja mänty, mutta näytteitä kerättiin myös koivua kasvavista sekametsistä (liite 2).

2.2 Männynneulasnäytteenotto 9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 Neulasnäytteet kerättiin SFS 5669 -standardin mukaisesti 28. 29.4.2009. Jokaiselta näytealueelta kerättiin viidestä männystä kolme oksaa. Oksat otettiin latvuksen keskikolmanneksen korkeudelta. Näytealan perustiedot kirjattiin ja paikan sijainti määritettiin GPS-laitteella (SFS 5669). Neulaskatoa arvioitiin näyteoksien viimeisessä vuosikasvussa jäljellä olleiden neulasten perusteella. Samalla arvioitiin keltapäisten neulasten sekä neulasten ilmarakovaurioiden prosentuaaliset osuudet. Arviointi suoritettiin luokitellusti soveltaen Hyvärisen ym. (1993) luokitteluperusteita (Taulukko 1). Lisäksi oksanäytteistä mitattiin viimeisen vuosikasvun pituus (liite 2). Taulukko 1. Neulasvaurioiden ja neulaskadon arvioinnissa käytetetty luokittelu. Luokka 0 ei havaittavia muutoksia Kuvaus 1 < 10 % neulasissa näkyviä muutoksia / neulasista hävinnyt 1.:stä vuosikasvaimesta 2 10-50 % neulasista näkyviä muutoksia / neulasista hävinnyt 1.:stä vuosikasvaimesta 3 yli 50 % neulasissa näkyviä muutoksia / neulasista hävinnyt 1.:stä vuosikasvaimesta 4 Oksanäytteistä muodostettiin näytealakohtaiset kokoomanäytteet (15 oksaa/näyteala), jotka kuljetettiin muovipusseissa laboratorioon esikäsittelyä varten. Ennen esikäsittelyä näytteitä säilytettiin kylmiössä. Esikäsittely tehtiin heti seuraavana päivänä. Näytealakohtaisista kokoomanäytteistä eroteltiin viimeisen sekä toiseksi viimeisen vuosikasvaimen neulasvuosikerrat, jotka pakastettiin. Näytteet analysoitiin Suomen ympäristöpalvelu Oy:n laboratoriossa, joka on ISO 9001 sertifioitu sekä FINAS akkreditoitu testauslaboratorio. Näytteistä analysoitiin As-, Cd-, Cr-, Cu-, Ni-, Pb-, Zn-, Co-, V-, Ba-, Mo-, Sb-, Be-, Fe-, Mg-, Ti-, Al-, B-, Ca-, K-, Mn-, Na-, P-, S-, Sn- ja Se-pitoisuudet. Analysointi tapahtui USEPA 3051-menetelmällä ICP-OES:llä. Mm. Vuollo (2005) on kuvannut ICP-OES -tekniikkaa yksityiskohtaisesti. 2.3 Sammal- ja humusnäytteenotto Sammal- ja humusnäytteet kerättiin 4-6.6.2009. Sammalnäytteet otettiin SFS 5671 -standardin mukaisesti. Näytealan perustiedot kirjattiin ja paikan sijainti määritettiin GPS-laitteella. Näytesammallajina käytettiin seinäsammalta (Pleurotzium schreberi). Sammal- ja humusnäytteet kerättiin näytealojen aukkopaikoilta, tippuvesivyöhykkeen ulkopuolelta ja noin 2-5 metrin etäisyydeltä lähimmistä puista. Jokaiselta näytealalta kerättiin viisi sammalosanäytettä, jotka yhdistettiin näytealakohtaisesti kokoomanäytteiksi. Sammalnäytteet kerättiin kumihansikkaat kädessä ja niistä poistettiin karike sekä multa. Sammalkokoomanäytteet suljettiin paperipusseihin (sateella muovipusseihin), joissa ne kuljetettiin laboratorioon esikäsittelyä varten (SFS 5671). Jatkonanalyysejä varten sammalet esikäsiteltiin tuoreina 8.-12.6.2009. Sammalista erotettiin kokoomanäytekohtaisesti kolme nuorinta vuosikasvainta niin, että lopullinen näytemäärä oli noin kymmenen grammaa. Humusnäytteet kerättiin samoilta näytealueilta kuin sammalnäytteet. Näytteet kerättiin maakairalla ja ne säilytettiin muovipusseissa. Näytteistä poistettiin päällyskasvillisuus, paksut juuret ja ylimääräinen maa-aines. Jokaiselta näytealalta otettiin viisi osanäytettä, jotka yhdistettiin näytealakohtaisesti tilavuudeltaan noin kahden litran kokoomanäytteeksi. Humusnäytteet säilytettiin kylmiössä. Sammal- ja humusnäytteet analysoitiin Suomen ympäristöpalvelu Oy:n laboratoriossa. Näytteet analysointiin kuten havunneulasnäytteet ja näytteistä määritettiin samat alkuaineet kuin havunneulasnäytteistä (kts. kpl 2.2.).

2.4 Metallipitoisuuksien konsentraatio- ja levinneisyysteemakartat 9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 Teemakarttojen avulla arvioitiin keskeisimpien metallien (Co, Cu, Ni ja Zn) leviämistä sekä alueen metallikonsentraatioita. Metallien levinneisyys- ja konsentraatiokartat perustuvat näytepisteaineiston perusteella tehtyyn kolmiointiin sekä interpolointiin. Kartat piirrettiin Virtual Mapper -ohjelmalla. 5 3 SÄÄOLOT Sääolot voivat vaikuttaa oleellisesti saatuihin tuloksiin (Jussila 2008) ja mm. siihen, missä muodossa saasteet laskeutuvat (Osmo ym. 2005). Esimerkiksi kovan sateen jälkeen neulasten raskasmetallipitoisuudet voivat laskea tilapäisesti (Lodenius ym. 2004). Ilman epäpuhtauksien leviämisen kannalta keskeisiä meteorologisia muuttujia ovat mm. tuulen suunta ja nopeus (Lappi ym. 2007). Tutkimusalueella vallitsevina tuulensuuntina ovat koko vuoden keskiarvoja tarkasteltaessa lännen, etelän ja kaakon puoleiset tuulet. Kasvukauden aikana, touko-syyskuussa, vallitsevat tuulensuunnat ovat etelä ja kaakko (Kuva 1). Tiedot perustuvat Kajaanin lentoaseman sääaseman vuosien 1970-2000 havaintotietoihin (Drebs ym. 2002). koko vuosi touko-syyskuu W NW N 20 15 10 5 0 NE E W NW N 20 15 10 5 0 NE E SW SE SW SE S S tyyntä 5 % keskinopeus 3,2 m/s tyyntä 6 % keskinopeus 3,1 m/s Kuva 1. Talvivaaran lähialueella vallitsevat tuulensuunnat koko vuoden aikana sekä kasvukaudella touko-syyskuussa perustuen Kajaanin lentoaseman sääaseman vuosien 1970-2000 havaintotietojen keskiarvoihin (Drebs ym. 2002). Vuoden 2009 huhtikuun sääolosuhteet olivat neulasnäytetutkimuksen kannalta lähes ihanteelliset. Sää oli pääsääntöisesti puolipilvinen tai pilvinen sekä lähes tyyni. Näytteenottoa edeltänyt kuukausi oli maassamme selvästi keskimääräistä vähäsateisempi ja lämpimämpi (Venäläinen 2009). Sammal- ja humusnäytteiden keruuhetkellä kesäkuun alussa 2009 sää oli vaihteleva. 4 TULOKSET Tuloksissa keskitytään Talvivaaran malmiesiintymän keskeisimpien metallien (Co, Cu, Ni ja Zn) pitoisuuksiin. Kaikki alkuaineanalyysien tulokset on esitetty liitteissä 3 ja 4.

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 4.1 Männynneulasnäytteet 6 4.1.1 Neulasten alkuainepitoisuudet Männynneulasten ensimmäisen (1-v.) vuosikasvaimen neulasten keskimääräinen kuparipitoisuus oli 5,3 mg/kg kuiva-ainetta (vaihteluväli 3,0 11,0 mg/kg) ja toisen (2-v.) vuosikasvaimen keskimääräinen pitoisuus 6,1 mg/kg (vaihteluväli 2,7 21,0 mg/kg). Vastaavat luvut olivat nikkelin osalta 4,2 mg/kg (1,7 12,0 mg/kg) ja 3,5 mg/kg (1,0 12,0 mg/kg) sekä sinkin osalta 44,3 mg/kg (34,0 65,0 mg/kg) ja 47,9 mg/kg (32,0 73,0 mg/kg). Kobolttipitoisuus oli kaikissa näytteissä alle 1 mg/kg kuiva-ainetta (Taulukko 2). Taulukko 2. Männyn ensimmäisen (1-v.) ja toisen (2-v.) vuosikerran neulasista havaitut koboltti- (Co), kupari- (Cu), nikkeli- (Ni) ja sinkki (Zn) pitoisuudet (mg kg -1 ) havaintoalueittain Talvivaaran alueella vuonna 2009 (vk = vuosikerta). Molempien neulasvuosikertojen suurimmat keskimääräiset pitoisuusarvot on esitetty lihavoituna. Havu 1 Havu 2 Havu 3 Havu 4 Havu 5 Havu 6 Havu 7 Havu 8 Havu 9 Havu 10 vk 1 vk 2 vk 1 vk 2 vk 1 vk 2 vk 1 vk 2 vk 1 vk 2 vk 1 vk 2 vk 1 vk 2 vk 1 vk 2 vk 1 vk 2 vk 1 vk 2 Co < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1 Cu 3,3 2,7 3,0 3,0 3,3 3,4 5,5 5,6 11,0 21,0 5,2 4,4 3,3 3,1 11,0 11,0 4,4 3,2 3,0 2,7 Ni 2,1 1,0 2,4 1,7 2,0 1,7 6,4 5,6 4,8 5,0 4,6 3,5 1,7 1,3 12,0 12,0 3,6 1,6 2,1 1,2 Zn 40,0 47,0 37,0 48,0 36,0 42,0 36,0 37,0 46,0 49,0 42,0 43,0 50,0 72,0 65,0 73,0 34,0 36,0 57,0 32,0 Suurimmat keskimääräiset kuparipitoisuudet havaittiin kaivosalueen ulkopuoliselta Naurismäen havaintopisteeltä Havu 5 sekä kaivosvarikon viereisen murskaamon etelän puoleiselta havaintopisteeltä Havu 8. Kuparipitoisuus oli pienin Puhakan kaakkoispuolen (Havu 10) toisen vuosikerran (2-v.) neulasissa. Korkeimmat nikkelipitoisuudet havaittiin murskaamon eteläpuolelta. Molempien neulasvuosikertojen keskimääräinen nikkelipitoisuus oli matalin kaivosalueen länsipuolella sijaitsevalla Putteenmäellä (Havu 7). Molempien neulasvuosikertojen keskimääräinen sinkkipitoisuus oli korkeimmillaan murskaamon eteläpuolelta. Matalin keskimääräinen sinkkipitoisuus havaittiin kaivosalueen lounaisrajalla sijaitsevalta Papinmäeltä (Havu 9)(Taulukko 2)(liite 5). 4.1.2 Neulaskato sekä neulasvauriot Kaikilla näytealoilla oli havaittavissa ainakin vähäisiä merkkejä mäntyjen neulaskadosta, neulaskärkien kellastumisesta sekä neulasten ilmarakovaurioista. Mäntyjen neulaskatoluokka vaihteli välillä 1-3 keskiarvon ollessa 1,75 eli harsuuntuminen oli kohtalaista (20-30 %)(Hyvärinen 1993). Neulasten ilmarakovaurioita ja kärkien kellastuneisuutta esiintyi huomattavasti enemmän kuin harsuuntumista. Ilmarakovaurioituneiden neulasten vahingoittuneisuusluokan keskiarvo oli 2,4 ja keltakärkisten neulasten osuus oli yli 50 % (liite 4). 4.2 Sammalnäytteet Sammalnäytteiden keskimääräinen kuparipitoisuus oli 20,9 mg/kg kuiva-ainetta (vaihteluväli 4,9 169,8 mg/kg). Nikkelipitoisuus oli keskimäärin 37,7 mg/kg (4,1 409,8 mg/kg), sinkkipitoisuus 103,2 mg/kg (34,9 720 mg/kg) ja kobolttipitoisuus 2,2 mg/kg (alle 1 18,6 mg/kg) (Taulukko 3). Alle määritysrajan (< 1 mg/kg) jääneiden kobolttipitoisuushavaintojen kohdalla keskiarvon laskennassa käytettiin yhtä milligrammaa.

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 Taulukko 3. Vuonna 2009 Talvivaaran sammalnäytteistä havaitut koboltti- (Co), kupari- (Cu), nikkeli- (Ni) ja sinkki (Zn) pitoisuudet (mg kg -1 ) havaintoalueittain. Suurimmat pitoisuusarvot on esitetty lihavoituna. 7 Havaintoalue Co Cu Ni Zn Sammal 1 <1 7,8 10,8 73,4 Sammal 2 <1 5,6 6,5 41,5 Sammal 3 <1 11,0 15,4 76,2 Sammal 4 2,8 25,0 50,5 120,0 Sammal 5 2,6 28,7 44,2 130,0 Sammal 6 2,2 26,7 39,8 100,0 Sammal 7 <1 7,3 6,8 51,6 Sammal 8 18,6 169,8 409,8 720,0 Sammal 9 1,6 21,6 27,0 100,0 Sammal 10 <1 7,6 6,0 37,8 Sammal 11 <1 4,9 4,4 34,9 Sammal 12 <1 5,8 4,1 39,9 Sammal 13 1,5 17,9 28,1 96,2 Sammal 14 1,1 12,5 19,0 58,3 Sammal 15 <1 9,5 12,1 47,8 Sammal 16 <1 6,4 6,2 41,8 Sammal 17 <1 11,0 15,0 75,0 Sammal 18 1,6 17,9 26,2 93,4 Sammal 19 <1 11,8 13,0 71,3 Sammal 20 <1 8,9 9,7 55,3 Selvästi suurimmat raskasmetallipitoisuudet havaittiin kaivosvarikon viereisen murskaamon lähellä sijaitsevalta havaintoalueelta Sammal 8. Seuraavaksi suurempia, mutta huomattavasti murskaamon lähialuetta pienempiä metallipitoisuuksia havaittiin Hakosjärven pohjoispuolelta (Sammal 4), Naurismäeltä (Sammal 5) sekä Hoikkalammen koillispuolelta (Sammal 6). Kuparipitoisuus oli pienin Kaakkosuon luoteenpuoleisella näytealueella Sammal 11. Nikkelipitoisuus oli matalin Losonvaaran ja Lammasmäen välissä sijaitsevalla näytealueella Sammal 12. Matalin sinkkipitoisuus havaittiin Kaakkosuon luoteenpuoleiselta havaintoalueelta Sammal 11. Useilla tutkimusalueilla kobolttipitoisuudet jäivät alle 1 mg/kg (Taulukko 3)(liite 5). 4.3 Humusnäytteet Humusnäytteiden keskimääräinen kuparipitoisuus oli 14,1 mg/kg kuiva-ainetta (vaihteluväli 7,2 32,7 mg/kg). Nikkelipitoisuus oli keskimäärin 9,8 mg/kg (3,4 55,3 mg/kg), sinkkipitoisuus 69,5 mg/kg (34,2 130 mg/kg) ja kobolttipitoisuus 1,6 mg/kg (alle 1 5,9 mg/kg) (Taulukko 4). Alle määritysrajan (< 1 mg/kg) jääneiden kobolttipitoisuushavaintojen kohdalla keskiarvon laskennassa käytettiin yhtä milligrammaa.

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 Taulukko 4. Vuonna 2009 Talvivaaran humusnäytteistä havaitut koboltti- (Co), kupari- (Cu), nikkeli- (Ni) ja sinkki (Zn) pitoisuudet (mg kg -1 ) havaintoalueittain. Suurimmat pitoisuusarvot on esitetty lihavoituna. Havaintoalue Co Cu Ni Zn Humus 1 <1 11,6 5,8 64,0 Humus 2 1,8 8,8 6,2 67,9 Humus 3 2,0 11,2 6,2 62,7 Humus 4 1,6 8,9 15,1 130,0 Humus 5 <1 8,4 7,2 74,1 Humus 6 <1 8,0 5,6 43,7 Humus 7 2,2 7,3 5,9 79,1 Humus 8 3,2 25,0 23,2 110,0 Humus 9 <1 10,6 5,4 88,5 Humus 10 1,1 8,3 3,4 34,2 Humus 11 <1 8,3 5,6 38,5 Humus 12 1,0 26,7 6,7 57,8 Humus 13 <1 10,1 7,1 34,7 Humus 14 5,9 32,7 55,3 130,0 Humus 15 <1 26,0 6,1 48,7 Humus 16 <1 7,3 4,4 54,3 Humus 17 1,5 23,8 6,9 54,1 Humus 18 <1 21,2 5,0 71,8 Humus 19 <1 7,2 6,9 58,1 Humus 20 <1 10,2 7,9 87,4 8 Suurimmat koboltti-, kupari-, nikkeli ja sinkkipitoisuudet havaittiin Sopenvaaran länsilounaisrinteen näytepisteeltä Humus 14. Hakosjärven pohjoispuolelta (Humus 4) havaittiin yhtä korkea sinkkipitoisuus kuin Sopenvaaralta. Myös kaivosalueen murskaamon etelän puoleisella havaintopisteellä Humus 8 ko. metallien pitoisuudet olivat pääsääntöisesti suurempia kuin muilla havaintopisteillä. Korkeita kuparipitoisuuksia havaittiin myös Losonvaaran ja Lammasmäen väliltä (Humus 12), Ylä-Lumijärven lounaispuolelta (Humus 15), Mäkijärven itäpuolella sijaitsevalta Elennonkuivalta (Humus 17) sekä Kuusimäenkuljusta (Humus 18). Kuparipitoisuus oli pienin Iso-Savonjärven lounaanpuoleisella näytepisteellä (Humus 19). Lähes yhtä matala kuparipitoisuus havaittiin Anttosenmäen kaakkoisrinteeltä (Humus 16). Matalin nikkeli- ja sinkkipitoisuus havaittiin Puhakan kaakkoispuolelta (Humus 10). Useilla tutkimusalueilla kobolttipitoisuus jäi alle 1 mg/kg (Taulukko 4)(liite 5). 5 TULOKSIIN LIITTYVÄT EPÄVARMUUSTEKIJÄT Bioindikaattoritutkimuksen tulosten tulkinnassa on otettava huomioon mahdolliset epävarmuustekijät. Bioindikaattoreihin vaikuttavat ns. taustamuuttujat, joita ovat mm. metsätyyppi, puiden ikä ja metsän kehitysaste. Taustamuuttujat eivät sinänsä kuvaa ilmanlaatua, mutta saattavat vaikuttaa itse ilmanlaadusta kertoviin bioindikaattorimuuttujiin (kts. Niskanen 2003). Näytteet pyrittiin keräämään mahdollisimman yhdenmukaisilta näytealoilta, jotta taustamuuttujien vaikutus olisi mahdollisimman pieni. Näytteenotosta, näytteiden esikäsittelystä sekä analyysien suorittamisesta mahdollisesti aiheutuvia vääristymiä suhteessa tuloksiin minimoitiin noudattamalla näytteenotossa ja esikäsittelyssä voimassaolevia standardeja (SFS 5669, SFS 5671). Näytteiden analysointi tapahtui ISO9001 sertifioidussa sekä FINAS-akkreditoinnin piiriin kuuluvassa laboratoriossa. Silti mittausepävarmuustekijät ja -tarkkuus voivat vaihdella riippuen analysoitavasta alkuaineesta (kts. Laita ym. 2008a, Laita ym. 2008b). Lisäksi yksittäiseen bioindikaattorimuuttujaan voi vaikuttaa luontainen vaihtelu (mm. Jussila 2007).

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 9 Harsuuntuminen ja neulasvaurioiden luokittelu perustuu silmämääräiseen arviointiin. Tällöin subjektiiviset tulkintaerot voivat vaikeuttaa mahdollisesti eri vuosina toteutettujen tutkimusten vertailua. Havaittuihin neulasten värimuutoksiin ja neulasvuosikertojen määrään vaikuttavat myös mm. ravinteet, hyönteiset, sienet sekä puiden perinnölliset ominaisuudet (mm. Mälkönen 1998). 6 TULOSTEN TARKASTELU 6.1 Havunneulasnäytteet Männynneulasten ensimmäisen (1-v.) vuosikerran kuparipitoisuus vaihteli noin 3,0 11,0 mg/kg välillä keskiarvon ollessa 5,3 mg/kg. Toisen (2-v.) vuosikerran kuparipitoisuus vaihteli noin 3,0 21,0 mg/kg välillä keskiarvon ollessa 6,1 kg/mg. Männynneulasten kuparipitoisuutta voidaan pitää korkeana, sillä molempien vuosikasvujen keskimääräiset kuparipitoisuudet ylittivät 2,2 2,7 mg/kg normaalina pidetyn (Merilä 2007) keskimääräisen tason ja yhdelläkään näytealalla kuparipitoisuus ei alittanut matalana pidettyä 2,5 mg/kg (Jukka 1988) rajaa. Suomessa ko. pitoisuusrajan alittuminen on yleistä (Raitio 1994). 20 30 mg/kg kuparipitoisuustason ylittymisen on todettu vaikuttavan haitallisesti kasveihin (Marschner 1995). 20 mg/kg raja ylittyi Naurismäen havaintoalueen männynneulasten toisen (2-v.) vuosikerran näytteissä. Kohonneet kuparipitoisuudet voivat haitata männyn kasvua useiden eri vaikutusmekanismien kautta (Roitto 2006). Männynneulasten ensimmäisen (1-v.) vuosikerran nikkelipitoisuus oli keskimäärin 4,2 mg/kg. Nikkelipitoisuus vaihteli 1,7 12,0 mg/kg välillä. Toisen (2-v.) vuosikerran nikkelipitoisuus vaihteli 1,0 12,0 mg/kg välillä keskiarvon ollessa 3,5 mg/kg. Keskimääräiset nikkelipitoisuudet olivat suurempia kuin esimerkiksi Kokkolan seudulla toteutetussa bioindikaattoritutkimuksessa, jossa neulasten nikkelipitoisuuden keskiarvo oli 0,60 mg/kg (Laita ym. 2008d). Laita ym. (2008b) ovat raportoineet Pietarsaaren lähialueen havunneulasnäytteistä 0,41 mg/kg keskimääräisiä nikkelipitoisuuksia. Yli 10 mg/kg nikkelipitoisuudet voivat haitata kasvien kehitystä usealla eri tavalla (Roitto 2006). 10 mg/kg raja ylittyi murskaamon läheisyydessä sijaitsevalla havaintoalueella. Männynneulasten ensimmäisen (1-v.) vuosikerran sinkkipitoisuus oli keskimäärin 44,3 mg/kg. Pitoisuus vaihteli 34,0 65,0 mg/kg välillä. Toisen neulasvuosikerran sinkkipitoisuus vaihteli 32,0 73,0 mg/kg välillä keskiarvon ollessa 47,9 kg/mg. Keskimääräiset havunneulasten sinkkipitoisuudet olivat korkeampia kuin esim. Meriläisen & Denromen (2008) Suomesta keskimäärin havaitsema 38,6 mg/kg sinkkipitoisuus. Havaittu keskimääräinen sinkkipitoisuus on samaa luokkaa kuin esim. Pietarsaaren seudulla (Laita ym. 2008b). Koboltti kulkeutuu huonosti kasveihin (Lyyränen 2004). Kobolttipitoisuus männynneulasten vuosikerroissa oli alle 1 mg/kg. Myös esim. Pietarsaaren lähialueella tehdyssä bioindikaattoritutkimuksessa männynneulasten keskimääräinen kobolttipitoisuus oli alle 1 mg/kg (Laita 2008b). Kaikilla näytealoilla oli havaittavissa merkkejä neulaskadosta. Neulaskato oli 20 30 % luokkaa. Suomessa vuonna 2006 mäntyjen keskimääräinen harsuuntuminen oli 9,6 %, joka vastaa 2000- luvun keskimääräistä tasoa (Metsäntutkimuslaitos 2006). Neulaskadon sekä neulasten kupari-, nikkeli- ja kadmiumpitoisuuksien välillä on todettu selvä yhteys (Jussila 2008). Alueen männyistä havaittiin runsaasti keltapäisiä neulasia. Keltapäisten neulasten ja kohonneiden kuparipitoisuuksien välillä on todettu selvä yhteys (Lodenius ym. 2004).

6.2 Sammalnäytteet 9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 Sammalnäytteiden raskasmetallipitoisuuksien keskiarvoja tarkasteltaessa on otettava huomioon, että korkeat keskimääräiset metallipitoisuudet selittyvät murskaamon läheltä havaituista korkeista raskasmetallipitoisuuksista. Sammalnäytteiden keskimääräinen kuparipitoisuus oli 20,9 mg/kg. Kuparipitoisuus vaihteli 4,9 169,8 mg/kg välillä. Jussilan (2008) mukaan yli 30 mg/kg kuparipitoisuuksia voidaan pitää korkeahkoina. Yli 30 mg/kg raja ylittyi murskaamon lähellä sijaitsevalla havaintoalueella. Korkea kuparipitoisuuden keskiarvo selittyy murskaamon läheltä havaitulla suurella kuparipitoisuudella. Mikäli murskaamon lähialueen korkeaa kuparipitoisuutta ei oteta huomioon, sammalnäytteiden keskimääräinen 13,1 mg/kg kuparipitoisuus on silti korkea. Tausta-alueilla metsäsammalten keskimääräinen kuparipitoisuus on Pohjois-Suomessa alle 5 mg/kg (Jussila 2007) ja itäisessä Suomessa noin 2,4 mg/kg (Helminen & Räisänen 2000). Talvivaaran lähellä, Sotkamon Lahnasjärven ympäristössä toteutetussa tutkimuksessa sammalten kuparipitoisuudet olivat pienempiä kuin nyt Talvivaaran alueelta havaitut. Lahnasjärven ympäristön sammalten keskimääräinen kuparipitoisuus oli 3,7 mg/kg ja korkein havaittu arvo oli 9,7 mg/kg (Helminen & Räisänen 2000). Myös sammalnäytteiden 37,7 mg/kg keskimääräistä nikkelipitoisuutta voidaan pitää korkeana. Korkea nikkelipitoisuuden keskiarvo selittyy murskaamon läheltä havaitulla suurella nikkelipitoisuudella. Mikäli murskaamon lähialueen korkeaa nikkelipitoisuutta ei oteta huomioon, sammalnäytteiden keskimääräinen 18,1 mg/kg nikkelipitoisuus on silti korkea. Pohjois-Suomen tausta-alueilla metsäsammalten keskimääräinen nikkelipitoisuus on alle 2 mg/kg (Laita 2008b) ja itäisessä Suomessa 5,2 mg/kg (Helminen & Räisänen 2000). Sotkamon Lahnasjärven ympäristössä toteutetussa tutkimuksessa sammalten keskimääräinen nikkelipitoisuus oli 52 mg/kg korkeimman havaitun arvon ollessa 113 mg/kg (Helminen & Räisänen 2000). Talvivaaran alueella korkein (410 mg/kg) sammalten nikkelipitoisuus havaittiin murskaamon etelänpuoleiselta näytealueelta. Sammalnäytteiden keskimääräinen sinkkipitoisuus oli 103,2 mg/kg korkeimman pitoisuuden ollessa 720,0 mg/kg. Korkea sinkkipitoisuuden keskiarvo selittyy murskaamon läheltä havaitulla suurella sinkkipitoisuudella. Mikäli murskaamon lähialueen korkeaa sinkkipitoisuutta ei oteta huomioon, sammalnäytteiden keskimääräinen 70,8 mg/kg sinkkipitoisuus on silti korkea. Pohjois-Suomen tausta-alueilla metsäsammalten keskimääräinen sinkkipitoisuus on alle 30 mg/kg (Laita 2008b) ja itäisessä Suomessa 37 mg/kg (Helminen & Räisänen 2000). Sotkamon Lahnasjärven ympäristössä toteutetussa tutkimuksessa sammalten keskimääräinen sinkkipitoisuus oli 35 mg/kg korkeimman havaitun arvon ollessa 78 mg/kg (Helminen & Räisänen 2000). Sammalten keskimääräinen kobolttipitoisuus oli 2,2 mg/kg. Mikäli murskaamon läheltä havaittua korkeinta (18,6 mg/kg) kobolttipitoisuutta ei oteta huomioon, sammalnäytteiden keksimääräinen kobolttipitoisuus on 1,3 mg/kg. Lahnasjärven lähialueen sammalista on havaittu 2,2 mg/kg keskimääräinen kobolttipitoisuus (Helminen & Räisänen 2000). Itä-Suomen taustaalueilla metsäsammalten keskimääräinen kobolttipitoisuus on 0,5 mg/kg (Helminen & Räisänen 2000). 10 6.3 Humusnäytteet Humusnäytteiden keskimääräinen kuparipitoisuus oli 14,1 mg/kg. Pitoisuus vaihteli 7,2 32,7 mg/kg välillä. Humusnäytteistä havaittuja kuparipitoisuuksia voidaan pitää suhteellisen korkeina, sillä pitoisuudet ylittivät kaikilla näytealoilla Suomesta havaitun 6,6 mg/kg (Laita ym. 2008b) mediaanitason. Humusnäytteiden kuparipitoisuuden mediaani oli 10 mg/kg. Sotkamon Lahnasjärven ympäristön humusnäytteistä havaittiin pienempiä kuparipitoisuuksia (Helminen & Räsänen 2000). Itä-Suomen tausta-alueilla humuksen keskimääräinen kuparipitoisuus on Hel-

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 11 misen & Räisäsen (2000) mukaan 7,5 mg/kg. Toisaalta Heikkinen (2000) toteaa, että maaperässä on kuparia keskimäärin 15-40 mg/kg. Humusnäytteiden nikkelipitoisuus vaihteli 3,4 55,3 mg/kg välillä. Keskimääräistä 9,8 mg/kg nikkelipitoisuutta voidaan pitää matalana, sillä se alittaa Itä-Suomesta havaitun 13 mg/kg taustaarvon (Helminen & Räisänen 2000). Suomen maaperän keskimääräinen nikkelipitoisuus on 17 mg/kg (Ympäristöministeriö 2007). Sotkamon Lahnasjärven ympäristön humusnäytteiden keskimääräinen nikkelipitoisuus oli 108 mg/kg (Helminen & Räisänen 2000). Humusnäytteiden keskimääräistä 69,5 mg/kg sinkkipitoisuutta voidaan pitää korkeahkona. Esimerkiksi Vaasan seudulta on havaittu noin 23 mg/kg keskimääräisiä sinkkipitoisuuksia (Raitio ym. 2002). Kuormitetulla Pori-Harjavalta alueella humuksen mediaanisinkkipitoisuus on ollut 36 mg/kg (Laita 2008b). Talvivaaranalueella humusnäytteiden sinkkipitoisuuden mediaani oli 63 mg/kg. Usealla näytealalla humuksen kobolttipitoisuudet jäivät alle 1 mg/kg. Korkeimmat kobolttipitoisuudet havaittiin Sopenvaaralta (5,9 mg/kg) ja murskaamon eteläpuolelta (3,2 mg/kg). Itäisen Suomen tausta-alueilla humuksen keskimääräinen koboltti pitoisuus on 2 mg/kg (Helminen & Räisänen 2000). 6.4 Metallien esiintyminen, leviäminen ja sääolosuhteet Tutkimusalueella vallitsevina tuulensuuntina ovat koko vuoden keskiarvoja tarkasteltaessa lännen, etelän ja kaakon puoleiset tuulet. Suurimmat metallikonsentraatiot havaittiin kuitenkin pääasiassa tutkimusalueen keskiosalla. Tuulen suunta selittänee ajoittain kohonneet raskasmetallipitoisuudet selvitysalueen itä- ja länsiosista. Etenkin sammalista ja havunneulasista havaitut korkeat metallikonsentraatiot keskittyivät murskaamon läheisyyteen. Havunneulasnäytteenoton yhteydessä murskaamon läheisyydestä havaittiin jälkiä runsaasta pölylaskeumasta. Humusnäytteiden korkeimmat metallipitoisuudet havaittiin Sopenvaaralta ja murskaamon läheisyydestä. Humuksen raskasmetallipitoisuuksien katsotaan kuvaavan sekä ilman kautta leviävää kuormitusta että maaperästä peräisin olevien raskasmetallien määrää (Laita ym. 2008d). Tuloksia tarkastellessa on otettava huomioon, että tutkimusalue sijoittui Talvivaaran malmion läheisyyteen, joten maaperässä esiintyy luontaisesti korkeita metallipitoisuuksia. Lisäksi mustaliuskealueen vedet ovat yleensä happamia (Ruskeeniemi-Loukola ym. 1996) ja niihin on sitoutunut runsaasti raskasmetalleja (Carlson & Loukola-Ruskeeniemi 1998, Ruskeeniemi-Loukola ym. 2002). Maaperän luonnolliset taustapitoisuudet vaikuttavat kasveissa (mm. Lyyränen 2004) ja maaperässä (Heikkinen 2000) esiintyvien metallien määriin. 7 YHTEENVETO Talvivaaran alueen ilmanlaatua selvitettiin vuonna 2009 bioindikaattorimenetelmin. Bioindikaattoreina käytettiin männynneulasia ja seinäsammalta. Lisäksi alueelta kerättiin humusnäytteitä. Neulasnäytealoja oli kymmenen. Neulasnäytteet kerättiin SFS-5669 -standardin mukaisesti 28. 29.4.2009. Sammal- ja humusnäytteet otettiin 4 6.6.2009 20:ltä näytealueelta, joista kymmenen sijaitsi käytännössä samalla paikalla kuin havunneulasnäytteenottoala. Näytealat sijoittuivat säteisesti Talvivaaran kaivosalueen sisälle sekä sen ympärille. Sammalnäytteet otettiin SFS-5671 - standardin mukaisesti. Näytteistä analysoitiin As-, Cd-, Cr-, Cu-, Ni-, Pb-, Zn-, Co-, V-, Ba-, Mo-, Sb-, Be-, Fe-, Mg-, Ti-, Al-, B-, Ca-, K-, Mn-, Na-, P-, S-, Sn- ja Se-pitoisuudet. Tulosten tarkastelussa keskityttiin Talvivaaran malmiesiintymän keskeisimpien metallien (Co, Cu, Ni ja Zn) pitoisuuksiin. Alkuaineanalyysit tehtiin Suomen ympäristöpalvelu Oy:n laboratoriossa. Lisäksi männynneulasnäytteistä arvioitiin ns. harsuuntumista sekä neulasvauriot.

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 12 Männynneulasten ensimmäisen (1-v.) vuosikerran kuparipitoisuus vaihteli 3,0 11,0 mg/kg välillä keskiarvon ollessa 5,3 mg/kg. Toisen (2-v.) vuosikerran kuparipitoisuus vaihteli noin 3,0 21,0 mg/kg välillä keskiarvon ollessa 6,1 kg/mg. Männynneulasten kuparipitoisuutta voidaan pitää korkeana, sillä vuosikasvujen keskimääräiset kuparipitoisuudet ylittivät 2,2 2,7 mg/kg normaalina pidetyn keskimääräisen taustatason. Männynneulasten ensimmäisen (1-v.) vuosikerran nikkelipitoisuus oli keskimäärin 4,2 mg/kg. Nikkelipitoisuus vaihteli 1,7 12,0 mg/kg välillä. Toisen (2-v.) vuosikerran nikkelipitoisuus vaihteli 1,0 12,0 mg/kg välillä keskiarvon ollessa 3,5 kg/mg. Yli 10 mg/kg nikkelipitoisuudet voivat haitata kasvien kehitystä. 10 mg/kg raja ylittyi murskaamon läheisyydessä sijaitsevalla havaintoalueella. Männynneulasten ensimmäisen (1-v.) vuosikerran sinkkipitoisuus oli keskimäärin 44,3 mg/kg. Pitoisuus vaihteli 34,0 65,0 mg/kg välillä. Toisen (2-v.) neulasvuosikerran sinkkipitoisuus vaihteli 32,0 73,0 mg/kg välillä keskiarvon ollessa 47,9 kg/mg. Keskimääräiset havunneulasten sinkkipitoisuudet olivat hieman korkeampia Suomesta keskimäärin havaittu 38,6 mg/kg sinkkipitoisuus. Kobolttipitoisuus männynneulasten vuosikerroissa oli alle 1 mg/kg. Kaikilla näytealoilla oli havaittavissa merkkejä mäntyjen neulaskadosta, neulaskärkien kellastumisesta sekä neulasten ilmarakovaurioista. Sammalnäytteiden korkeimmat raskasmetallipitoisuudet havaittiin murskaamon läheltä, jossa pitoisuudet olivat huomattavasti korkeampia, kuin muilla tutkimusaloilla, mikä vaikuttaa havaittuihin keskimääräisiin raskasmetallipitoisuusarvoihin. Vaikka murskaamon lähialueen korkeita raskasmetallipitoisuuksia ei otettaisi keskiarvonlaskennassa huomioon, sammalten keskimääräisiä raskasmetallipitoisuuksia voidaan pitää silti korkeina. Sammalnäytteiden keskimääräinen kuparipitoisuus oli 20,9 mg/kg. Kuparipitoisuus vaihteli noin 4,9 169,8 mg/kg välillä. Yli 30 mg/kg kuparipitoisuuksia voidaan pitää korkeahkoina. Yli 30 mg/kg raja ylittyi murskaamon lähellä sijaitsevalla havaintoalueella. Tausta-alueilla metsäsammalten keskimääräinen kuparipitoisuus on Pohjois-Suomessa alle 5 mg/kg ja itäisessä Suomessa noin 2,4 mg/kg. Myös sammalnäytteiden 37,7 mg/kg keskimääräistä nikkelipitoisuutta voidaan pitää korkeana. Pohjois- Suomen tausta-alueilla metsäsammalten keskimääräinen nikkelipitoisuus on alle 2 mg/kg. Sammalnäytteiden keskimääräinen sinkkipitoisuus oli 103,2 mg/kg korkeimman pitoisuuden ollessa 720 mg/kg. Sinkkipitoisuutta voidaan pitää korkeana, sillä Pohjois-Suomen tausta-alueilla metsäsammalten keskimääräinen sinkkipitoisuus on alle 30 mg/kg. Sammalten keskimääräinen kobolttipitoisuus oli 2,2 mg/kg. Sammalnäytteiden korkein kobolttipitoisuus oli 18,6 mg/kg. Itä- Suomen tausta-alueilla metsäsammalten keskimääräinen kobolttipitoisuus on 0,5 mg/kg. Humusnäytteiden keskimääräinen kuparipitoisuus oli 14,1 mg/kg mediaanin ollessa 10,1 mg/kg. Pitoisuus vaihteli 7,2 32,7 mg/kg välillä. Humusnäytteiden kuparipitoisuuksia voidaan pitää suhteellisen korkeina, sillä pitoisuudet ylittivät kaikilla näytealoilla Suomesta havaitun 6,6 mg/kg mediaanitason. Humusnäytteiden nikkelipitoisuus vaihteli 3,4 55,3 mg/kg välillä. Keskimääräistä 9,8 mg/kg nikkelipitoisuutta voidaan pitää matalana, sillä se alittaa Itä-Suomesta havaitun 13 mg/kg tausta-arvon. Humusnäytteiden keskimääräistä 69,5 mg/kg sinkkipitoisuutta voidaan pitää korkeahkona, sillä mm. kuormitetulla Pori-Harvavalta alueella humuksen mediaanisinkkipitoisuus on ollut 36 mg/kg. Talvivaaran alueella humusnäytteiden sinkkipitoisuuden mediaani oli 63 mg/kg. Usealla näytealalla humuksen kobolttipitoisuudet jäivät alle 1 mg/kg. Korkeimmat kobolttipitoisuudet havaittiin Sopenvaaralta ja murskaamon eteläpuolelta. Itäisen Suomen tausta-alueilla humuksen keskimääräinen koboltti pitoisuus on 2 mg/kg. Suurimmat metallikonsentraatiot havaittiin pääasiassa tutkimusalueen keskiosalla. Tuulen suunta selittänee ajoittain kohonneet raskasmetallipitoisuudet selvitysalueen itä- ja länsiosista. Etenkin sammalista ja havunneulasista havaitut korkeat metallikonsentraatiot keskittyivät murskaamon läheisyyteen. Tuloksia tarkastellessa on huomioitava, että tutkimusalue sijoittui Talvivaaran malmion läheisyyteen, joten alueen maaperässä ja kasveissa voi esiintyä luontaisesti korkeita metallipitoisuuksia.

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 13 8 KIRJALLISUUS Carlson, L. & Loulola-Ruskeeniemi, K. 1998: Raskasmetallien pidättyminen rautasaostumiin malmiesiintymien ja kaivosten ympäristössä: Esitutkimus Itä-Suomessa. Vuoriteollisuus- Bergshanteringen 3/1998. 37-41. Drebs, A., Nordlund, A., Karlsson, P., Helminen, J. & Rissanen, P. 2002: Tilastoja Suomen ilmastosta 1971-2000. Ilmastotilastoja Suomesta No. 2002:1. Ilmatieteenlaitos. Helsinki. 99 s. Heikkinen, P. 2000: Haitta-aineiden sitoutuminen ja kulkeutuminen maaperässä. Tutkimusraportti 150. Geologian tutkimuskeskus. Espoo. 7-68. Helminen, T.R. & Räisänen, M.L. 2002: Regional atmospheric deposition patterns of dust in the vicinity of Lahnaslampi talc mine, Sotkamo, Finland, as revealed by moss and humus samples, for Mineo. Geologian tutkimuskeskus. Raportti RS/2002/1. 10 s. + liitteet. Hyvärinen, A., Jukola-Sulonen, E.-L., Mikkelä, H. & Nieminen, T. 1993: Metsäluonto ja ilmansaasteet. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 446. Helsinki. 221 s. Ilmatieteenlaitos 2009: http://www.fmi.fi/ilmanlaatu/ilatausta.html (luettu 13.8.2009). Jukka, L. (Toim.) 1988: Metsänterveysopas. Metsätuhot ja niiden torjunta. Semerka Oy. Helsinki. 168 s. Jussila, I. 2007: Salon seudun ilman laadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2006. Turun yliopisto. Satakunnan ympäristöntutkimuslaitos. Tutkimusraportti 2/2007. 39 s. Jussila, I. 2008: Porin-Harjavallan alueen ilman laadun seuranta bioindikaattorien avulla vuosina 2007-2008. Turun yliopisto. Satakunnan ympäristöntutkimuslaitos. Sykesarja B 18. 133 s. Karhu, M. 1987: Bioindikaattorien käyttö ympäristöhaittavaikutusten arvioinnissa. Ympäristöinstituutti. Raportti 1/1987. 19 s. Kubin, E., Lippo, H. & Poikolainen, J. 2002: Raskasmetallikuormitus. Teoksessa: Mälkönen, E. (toim.) 1998: Ympäristönmuutos ja metsien kunto- Metsien terveydentilan tutkimusohjelman loppuraportti. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 691. Vantaan tutkimuskeskus. Laita, M., Huuskonen, I., Keskitalo, T., Lehkonen, E. & Ellonen, T. 2008a: Vakka-Suomen alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus 2006-2007. Ympäristötutkimuksen tiedonantoja 164. 69 s. Laita, M., Huuskonen, I., Keskitalo, T., Lehkonen, E. & Ellonen, T. 2008b: Pietarsaaren seudun ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuosina 2006-2007. Ympäristötutkimuksen tiedonantoja 167. 98 s.

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 14 Laita, M., Huuskonen, I., Keskitalo, T., Lehkonen, E. 2008c: Vaasan seudun bioindikaattoritutkimus vuonna 2006-2007. Ympäristötutkimuksen tiedonantoja 168. 67 s. Laita, M., Huuskonen, I., Keskitalo, T., Lehkonen, E. & Ellonen, T. 2008d: Kokkolan seudun ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuosina 2006-2007. Ympäristötutkimuksen tiedonantoja 169. 114 s. Lappi, S., Pietarila, H., Varjoranta, R. & Rasila, T. 2007: Hämeenlinnan kaupunki Hämeenlinnan keskustan ja länsireunan kaava-alueen liikenteen ilmanlaatuvaikutusten arviointi. Ilmatieteen laitos. Helsinki. 25 s. + liitteet. Lodenius, M., Manninnen, S., Nieminen, T., Raiskinen, H., Ranta, P. & Willamo, R. 2002: Bioindikaattorit. Ympäristösuojelutieteen opetusmonisteita 21. Limnologian ja ympäristönsuojelun laitos. Helsingin yliopisto. 63 s. Lodenius, M., Tulisalo, E., Voight, H-R & Manninen, S. 2004: Ympäristönsuojelutieteen opetusmoniste N:o 8. Helsingin yliopisto. Bio- ja ympäristötieteiden laitos. 97 s. Lyyränen, J., Ohlström, M., Moilanen, A. & Jokiniemi, J. 2004: Selvitys raskasmetallipäästöistä Suomen energiantuotannossa. VTT. Tutkimusselostus. 81 s. + liiteet. Marschner, H. 1995: Mineral nutrition of higher plants. San Diego. USA. Academic Press. 889 s. Merilä, P. 2007: Needle chemistry on the intensive monitoring plots 1995-2003. Teoksessa: Merilä, P., Kilponen, T. & Derome, J. (toim..) 2007: Forest condition monitoring in Finland National report 2002 2005. Metlan työraportteja / Working Papers of the Finnish Forest Research Institute 45. 166 s. Merilä, P. & Derome, J. 2008. Relationships between needle nutrient composition in Scots pine and Norway spruce stands and the respective concentrations in the organic layer and in percolation water. Boreal Environment Research 13 (supp.b): 35-47. Metsäntutkimuslaitos 2006. Tiedote 16.05.2006. www.metla.fi/tiedotteet/2006/206-05-16- metsatuhoraportti (luettu 7.8.2009). Mälkönen, E. (toim.) 1998: Ympäristönmuutos ja metsien kunto- Metsien terveydentilan tutkimusohjelman loppuraportti. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 691. Vantaan tutkimuskeskus. 278 s. Niskanen, I. & Kuitunen, M. 1991: Ilmasuojelu. Jyväskylän yliopiston biologian laitoksen opetusmoniste 58. 256 s. Niskanen, I., Ellonen, T., Nousiainen, O. ja Polojärvi, K. 2003: Kanta-Hämeen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuosina 2001-2002. Hämeen ympäristökeskus. Hämeenlinna. Alueelliset ympäristöjulkaisut 290. 111 s. Nöjd, P. 1990: Detecting forest growth responses to environmental changes a review of Finnish studies. Teoksessa: Kauppi, P., Anttila, P. 6 Kenttämies, K. (toim.) 190: Acidification in Finland. Springer-Verlag. 507-522.

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 15 Osmo, J., Pietarila, H., Rautio, P., Salmi, T. & Waldén, J. 2005: Malli ilmanlaadun alueelliseksi seurantaohjelmaksi. Alueelliset ympäristöjulkaisut 383. Länsi-Suomen ympäristökeskus. 123 s. Pesonen, R., Rantakrans, E., Jokinen, J. Säynätkari, T. & Keronen, P. 1990: Rovaniemen seudun ilman rikkidioksidipitoisuudet ja mäntypuuston vauriot. Ilmatieteenlaitos. Ilmanlaatuosasto. Helsinki. 56. s. Poikolainen, J. 2004: Mosses, epiphytic lichens and tree bark as biomonitors for air pollutants specially for heavy metals in regional surveys. Acta Univ. Oul. A 421. 64 s. Poikolainen, J., Kubin, E., Piispanen, J. & Karhu, J. 2004: Atmospheric heavy metal deposition in Finland durin 1985-2000 using mosses as bioindicators. The Science of Total Environment 318. 171-185. PSV Maa ja Vesi Oy 2005: Outokumpu Chrome Oy ja Outokumpu Stainless Oy: Seinäsammalten metallipitoisuudet Tornion-Kemin seudulla vuonna 2005. Tutkimusraportti. Oulu. Pöyry Environment Oy 2006: Haapaveden kaupungin ilman laadun bioindikaattoriseuranta v. 2006. 14 s. Raitio, H. 1994: Kangasmetsien ravinnetila neulasanalyysin valossa. - Julkaisussa: Mälkönen & Sivula (Toim.). Suomen metsien kunto. Metsien terveydentilan tutkimusohjelman väliraportti. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 527: 25-34. Raitio, H., Kärkkäinen, K. & Osmo, J. 2002: Ilmanlaadun bioindikaattoriseuranta Vaasan seudulla vuonna 2000. Metsäntutkimuslaitos. Parkanon asema. 81 s. Roitto, M. 2006: Responses of Scots pine to nickel and copper exposure and herbivory. Academic dissertation in environmental ecology. Department of Ecological and Environmental Sciences. University of Helsinki. 26 s. Ruskeeniemi-Loukola, K., Tenhola, M., Paukola, T. & Uutela, A. 1996: Mustaliuskeen vaikustus vesistöihin Sotkamon Talvivaarassa. Vuoriteollisuus-Bergshanteringen 1/1996. Ruskeeniemi-Loukola, K., Kantola, M., Halonen, T., Seppänen, K., Henttonen, P., Kallio, E., Kurki, P. & Savolainen H. 2002: Mercury-bearing black shales and human Hg intake in eastern Finland: imapact and mechanisms. Environmental Geology 43: 283-297. Suomen Standardisoimisliitto SFS 1990: Ilmansuojelu. Bioindikaatio. Havupuiden neulasten kokonaisrikkipitoisuus. Näytteenotto, esikäsittely ja tulosten esittäminen. Standardi SFS 5669. Suomen Standardisoimisliitto SFS. 5 s. Suomen Standardisoimisliitto SFS 1990: Ilmansuojelu. Bioindikaatio. Sammalten kemiallinen analyysi. Näytteenotto, esikäsittely ja tulosten esittäminen. Standardi SFS 5671. Suomen Standardisoimisliitto SFS. 4 s. Tirri, R., Lehtonen, J., Lemmetyinen, R., Pihakaski, S. & Portin, P. 2001: Biologian sanakirja. Kustannusosakeyhtiö Otava. Toinen painos. Helsinki. 888 s. Ympäristöministeriö 2007: Maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointi. Ympäristöministeriö. Ympäristönsuojeluosasto. Ympäristöhallinnon ohjeita 2/2007. 118 s.

9M609096 Talvivaaran alueen ilmanlaadun bioindikaattoritutkimus vuonna 2009 16 Venäläinen, A. (toim.) 2009: Ilmastokatsaus 04/09: Huhtikuu 2009. Ilmatieteen laitos. Moniste. 16 s. Vuollo, P. 2005: Ferrosähköisten aineiden analysointi ICP-OES- ja ICP MS -tekniikoilla. Pro gradu -tutkielma. Oulun yliopisto. Kemian laitos. 133 s. + liitteet.

Talvivaaran ilmanlaadun bioindikaattoritutkimuksen havunneulas-, sammal- ja humusnäytepisteiden perustiedot, arvioidut neulaskato- ja neulasvaurioluokat ja arvioinnissa soveltaen käytetty Hyvärisen ym. (1993) luokitteluperusteet. Näytepisteen koordinaatit viimeisen vuosikasvun pituus (cm) harsuuntuneisuus keltapäisiä neulasia ilmarakovaurioita nimi (KKJ) Havu 1 7105940-3552297 1 2 3 3 6-15 Havu 2 7104640-3550568 3 3 2 2-4 Havu 3 7102386-3550730 1-2 3 3 3-6 Havu 4 7100827-3553681 2 3 2 2-4 Havu 5 7100014-3555718 1-2 3 3 4-6 Havu 6 7099727-3549933 1 2 3 2 4-14 Havu 7 7099334-3545911 2 3 2 7-10 Havu 8 7097442-3552119 0-2 3 2 8-18 Havu 9 7096660-3547346 2 3 2 6-14 Havu 10 7092612-3554869 1 2 3 3 1,5-6 Luokka Kuvaus 0 ei havaittavia muutoksia 1 < 10 %:ssa neulasissa näkyviä muutoksia 2 10-50 %:ssa neulasista näkyviä muutoksia 3 yli 50%:ssa näkyviä muutoksia Näytepisteen koordinaatit paksuus numero (KKJ) (cm) topografia metsätyyppi aluskasvillisuus Sammal & Humus 1 7105940-3552297 2 pienen rinteen alusta seka VMT mustikka, puolukka, oravanmarja, kanerva Sammal & Humus 2 7104640-3550568 3-4 viettää hieman luoteeseen nuori seka VMT puolukka, variksenmarja, mustikka, kataja Sammal & Humus 3 7102386-3550730 2-3 tasaista kuusi, koivu HMT mustikka, puolukka, karhunsammal, seinäsammal Sammal & Humus 4 7100827-3553681 5 mätästävä nuorehko mänty VMT mustikka, puolukka, seinäsammal Sammal & Humus 5 7100014-3555718 2 tasaista nuori mänty, koivu VMT mustikka, puolukka, seinäsammal, kerrossammal Sammal & Humus 6 7099727-3549933 1 melko tasaista seka EVT seinäsammal, mustikka, puolukka, kanerva, kataja, poronjäkälät Sammal & Humus 7 7099334-3545911 1-2 viettää hieman ruohoinen seka HMT seinäsammal, kerrossammal, puolukka, mustikka Sammal & Humus 8 7097442-3552119 1 viettää seka VMT mustikka, puolukka, variksenmarja, metsämaitikka Sammal & Humus 9 7096660-3547346 2-3 mätästävä seka VMT mustikka, oravanmarja, puolukka, seinäsammal Sammal & Humus 10 7092612-3554869 1 tasaista seka VMT mustikka, suopursu, hilla, puolukka Sammal & Humus 11 7107402-3549894 1 hieman viettää kuusi HMT seinäsammal, mustikka, puolukka Sammal & Humus 12 7105719-3546765 5 hieman viettää lehtikuusi,koivu HMT puolukka, oravanmarja, maitohorsma, metsätähti Sammal & Humus 13 7102561-3553060 5 tasaista kuusi, koivu HMT mustikka, metsälauha, kevätpiippo, metsämaitikka Sammal & Humus 14 7102832-3551825 1 viettää seka EVT seinäsammal, puolukka, mustikka, poronjäkälät Sammal & Humus 15 7094030-3547200 1-2 tasaista mänty, kataja EVT seinäsammal, poronjäkälät, torvijäkälä, metsälauha, kanerva Sammal & Humus 16 7091799-3549450 3-4 tasaista havu VMT puolukka, seinäsammal, kerrossammal, kataja Sammal & Humus 17 7094472-3550637 2 tasaista kuusi, koivu HMT metsälauha, seinäsammal, oravanmarja, kevätpiippo Sammal & Humus 18 7095383-3553327 4-5 epätasainen kuusi, koivu HMT mustikka, kanerva, puolukka, seinäsammal, poronjäkälät Sammal & Humus 19 7093500-3552850 1-2 mätästävä nuori seka HMT mustikka, puolukka, seinäsammal, kerrossammal Sammal & Humus 20 7097358-3556464 3-4 mätästävä nuori seka VMT mustikka, kanerva, puolukka, seinäsammal, karhunsammal Liite 2

Sivu 1 28.05.2009 63837 Pöyry Environment Oy KOPIO 28.05.2009 PL 20 (Tutkijantie 2) 90571 Oulu TESTAUSSELOSTE Näytteiden lkm. : 20 Merkki : Talvivaara, männynhavut Näytteen ottaja : Omistaja Näyte otettu : 29.04.2009 Näyte saapui : 07.05.2009 Tutk. aloitettu : 15.05.2009 Tutkimusperuste : Tutkimuspyyntö 001 Neulaset Havu1 - vk1 kkj 7105940-3552297 Alumiini, Al mg / kg kuiva-ainetta 280 Boori, B mg / kg kuiva-ainetta 6,1 Barium, Ba mg / kg kuiva-ainetta 5,6 Kalsium, Ca mg / kg kuiva-ainetta 2620 Kadmium, Cd mg / kg kuiva-ainetta <0,3 Kromi, Cr mg / kg kuiva-ainetta <2 Kupari, Cu mg / kg kuiva-ainetta 3,3 Rauta, Fe mg / kg kuiva-ainetta 44 Kalium, K mg / kg kuiva-ainetta 4490 Magnesium, Mg mg / kg kuiva-ainetta 970 Mangaani, Mn mg / kg kuiva-ainetta 600 Natrium, Na mg / kg kuiva-ainetta <50 Nikkeli, Ni mg / kg kuiva-ainetta 2,1 Fosfori, P mg / kg kuiva-ainetta 1410 Lyijy, Pb mg / kg kuiva-ainetta <3 Rikki, S mg / kg kuiva-ainetta 920

Sivu 2 28.05.2009 63837 Vanadiini, V mg / kg kuiva-ainetta <2 Sinkki, Zn mg / kg kuiva-ainetta 40 Tutkimusmenetelmä: EPA3051A (HNO3) + ICP-OES 002 Neulaset Havu1 - vk2 kkj 7105940-3552297 Alumiini, Al mg / kg kuiva-ainetta 330 Barium, Ba mg / kg kuiva-ainetta 7,6 Kalsium, Ca mg / kg kuiva-ainetta 3660 Kadmium, Cd mg / kg kuiva-ainetta <0,3 Kromi, Cr mg / kg kuiva-ainetta <2 Kupari, Cu mg / kg kuiva-ainetta 2,7 Rauta, Fe mg / kg kuiva-ainetta 54 Kalium, K mg / kg kuiva-ainetta 3810 Magnesium, Mg mg / kg kuiva-ainetta 850 Mangaani, Mn mg / kg kuiva-ainetta 850 Natrium, Na mg / kg kuiva-ainetta <50 Nikkeli, Ni mg / kg kuiva-ainetta 1,0 Fosfori, P mg / kg kuiva-ainetta 1240 Lyijy, Pb mg / kg kuiva-ainetta <3 Rikki, S mg / kg kuiva-ainetta 900 Vanadiini, V mg / kg kuiva-ainetta <2 Sinkki, Zn mg / kg kuiva-ainetta 47