Suomen ympäristökeskus | Finlands miljöcentral | Finnish Environment Institute

sykefi header valkoinen

Kaivosten vesistövaikutukset voidaan ennustaa aiempaa tarkemmin – Uutta tietoa myös pilaantuneiden vesien avuksi

Tiedote 3.12.2018 klo 10.49

Suomen ympäristökeskus, Geologian tutkimuskeskus, Kajaanin ammattikorkeakoulu ja Oulun yliopiston mittaustekniikan yksikkö tiedottavat

Putkikoe 556
Sekoituskokeita Pyhäjärven Junttiselällä talvella 2016. © Kuva: Tiina Laamanen

Laajassa yhteistyöhankkeessa on kehitetty uusia kaivosvesien leviämistä ja vaikutuksia kuvaavia vesistömalleja, haitta-aineiden mittausmenetelmiä sekä arvioitu erilaisia kunnostusmahdollisuuksia. Kunnostusmenetelmiä kehitettiin Talvivaaran alapuolisella Kivijärvellä, jonka syvänteet ovat edelleen hapettomia, vaikka järven tila onkin kohentunut.

Kaivostoiminta ja mineraalien rikastus käyttävät runsaasti vettä ja synnyttävät usein suuria määriä kaivosalueelta pois juoksutettavia vesiä. Kaivosvedet poikkeavat yhdyskuntien jätevesistä, koska ne sisältävät mm. eliöihin kertyviä raskasmetalleja ja runsaasti suoloja. Mikäli kaivosvesien hallintaan ei kiinnitetä riittävää huomiota, ne voivat pilata veden lähijärvissä ja -joissa.

”Hankkeessa testatut ja avoimesti saatavilla olevat työkalut ja toimintamallit parantavat kaivosalan toiminta-edellytyksiä. Ne helpottavat myös ympäristöviranomaisten työtä sekä luvanhakuvaiheessa että pilaantuneita vesistöjä kunnostaessa”, hankkeen vetäjä Seppo Hellsten Suomen ympäristökeskuksesta sanoo.

Koko maan kattava kaivosvesien leviämismalli

SYKE on kehittänyt koko maan kattavaan vesistömalliin pohjautuvan työkalun, jonka avulla voidaan mallintaa päästön leviämistä alapuolisessa vesistössä. Lähtötiedoiksi tarvitaan kaivokselta vesistöön päässyt vesimäärä ja tarkasteltavan aineen keskimääräinen pitoisuus. Malli tuottaa myös arvion kerrostumisen mahdollisuudesta ja huomioi kaikki sellaiset prosessit, jotka vaikuttavat päästön kulkuun vesistössä. Järvien mahdollista kerrostumista tarkastellaan erikseen avoimella MyLake-mallilla, jota käytettiin onnistuneesti Kivijärveen johdettavien kaivosvesien vaikutusten ennustamisessa.

Vesistökohtaiseen mittaukseen uusia välineitä

Kaivosten lähivedet ovat usein pieniä ja vesinäytteenotto voi olla hankalaa. Hankkeessa käytettiin Oulun yliopiston mittatekniikan yksikön kehittämää autonomista mittausalusta, joka etäohjattuna pystyi mittaamaan kaikuluotaimella ja mitta-antureilla myös matalia vesialueita ja ottamaan samalla vesinäytteitä.

”Kaivosvesien sisältämät metallit laskeutuvat pohjasedimenttiin, jossa niiden määrän ja laadun arviointi vaatii joskus laaja-alaista tietopohjaa”, kertoo erikoistutkija Jari Mäkinen GTKsta.

KaiHali-hankkeessa koottiin kansalliset sedimenttiaineistot helpottamaan taustapitoisuuksien määrittämistä. Lisäksi hankkeessa kehitetty kustannustehokas sedimenttien selvityskonsepti helpottaa oleellisesti ympäristövaikutusten arviointeja tekevien yritysten työtä.

Järvien kunnostaminen on haastavaa, muttei mahdotonta

”Osaan kaivosvesien pilaamista vesistöistä on syntynyt voimakas kemiallinen kerrostuneisuus. Hapettoman ja runsaasti rikkiä ja metalleja sisältävän vesikerroksen kunnostaminen esimerkiksi hapettamalla tai sekoittamalla voi aiheuttaa vesistöissä lisäongelmia, esimerkiksi äkillisen happamoitumisen”, varoittaa tutkimusprofessori Tommi Kauppila GTKsta.

Hankkeessa kokeiltiin Kivijärven kerrostuneisuuden purkamista sekoittamalla. Kivijärvellä happamoitumisriskiä ei havaittu. Hankkeessa on myös testattu erilaisia metallien pidättämiseen soveltuvia geopolymeerejä niin laboratoriossa kuin kenttäkokeissakin KAMK:n toimesta.

”Todennäköisesti niukkatuottoisissa järvissä kaivosveden sulfaatti ja metallit säilyvät kauan ilman että ne sitoutuvat pohjasedimenttiin. Siksi vesistöön päätynyt sulfaatti voi laimentua ja kulkeutua alavirtaan kauaskin kuormituslähteestä”, sanoo erikoistutkija Jouni Lehtoranta SYKEstä.

Rehevämpi järvi voi taas suosia sulfaatin pidättymistä sulfideina ja samalla vapauttaa ravinnefosforia pohjasta veteen. Vesistön luontainen kyky poistaa kaivosveden sulfaattia riippuu näin osaltaan vesistön rehevyystasosta.

Kaivosvesiä vastaanottavien vesistöjen hallinta ja kunnostaminen (KaiHali) –hanke

Hankkeen toteuttivat vuosina 2015–2018 yhteistyössä Suomen ympäristökeskus (SYKE), Geologian tutkimuskeskus (GTK), Kajaanin ammattikorkeakoulu (KAMK) ja Oulun yliopiston mittaustekniikan yksikkö. Rahoituksesta vastasi Euroopan aluekehitysrahaston EAKR lisäksi SYKE, GTK, KAMK, Oulun yliopisto, Ramboll Finland Oy, Sotkamo Silver Oy ja Vesi-Eko Oy. Budjetti oli yhteensä 747 000 euroa.


Lisää aiheesta

Lisätietoa

Projektin vastuullinen johtaja, kehittämispäällikkö Seppo Hellsten, Suomen ympäristökeskus
p. 0295 251 165, seppo.hellsten@ymparisto.fi

Erikoistutkija, ympäristögeologia, Jari Mäkinen, Geologian tutkimuskeskus
p. 040 7324728, jari.makinen@gtk.fi

Tutkimusprofessori, mineraalitekniikka ja materiaalit, Tommi Kauppila, Geologian tutkimuskeskus
p. 040 5284622, tommi.kauppila@gtk.fi

Projektipäällikkö Kimmo Kemppainen, Kajaanin ammattikorkeakoulu
p. 044 7101050, kimmo.kemppainen@kamk.fi

Laboratorioinsinööri Veijo Sutinen, Oulun yliopiston mittaustekniikan yksikkö
 p. 0294 48 8364, veijo.sutinen@oulu.fi
 

Hankkeen loppuseminaari järjestetään tiistaina 4.12.2018 Oulun yliopiston Wetteri –salissa.


Kohderyhmä: