luontaisten haitta-aineiden esiintyvyys maaperässä · • mene sivulle hakku.gtk.fi • valitse...

Luontaisten haitta-aineiden esiintyvyysmaaperässäTimo Tarvainen ja Jaana JarvaGeologian tutkimuskeskus

Metallit kallioperässä ja maaperässä

21.11.2016T.Tarvainen, J.Jarva2

• Eri kivilajeissa on luonnostaanerilaisia metallipitoisuuksia

• Malmeja muodostavat prosessitovat rikastaneet metalleja tiettyihinvyöhykkeisiin

• Suomi on mielenkiintoinen maamalminetsijälle, historiassakymmeniä metallimalmikaivoksia

• Kartta: GTK:n karttapalvelu ’MineralDeposits and Exploration’

• Kallioperän metallipitoisuudetnäkyvät myös maaperänmetallipitoisuuksissa

Kallioperä


• Kartta: Symbolin koko kuvastaakallioperän arseenipitoisuutta.Värillisillä alueilla (As1-4) onmaaperässä paljon arseenia

• Kallioperän luontaiset haitta-aineet on otettava huomioonkiviainesten otossa jarakentamisessa (tunnelit)

• Arseenin osalta ohjeita löytyyASROCKS-hankkeen sivuiltahttp://projects.gtk.fi/ASROCKS

Moreenin haitta-ainepitoisuudet


• Moreeni tai sekalajitteinenmaalaji on yleisin mineraalinenmaalaji

• Kuvastaa paremmin allaolevan kallioperänkoostumusta kuin muutmaalajit

• GTK:n alueellinenmoreenigeokemiallinenkartoitus 1 näyte/4 km2

• Alueita joilla on luonnostaanmuuta maata suurempia haitta-ainepitoisuuksia

• Samoilla alueilla voi ollakohonneita pitoisuuksia myöskallioporakaivojen vedessä

Metalliprovinssit


• Alueita, joilla kuparin, koboltin,kromin, nikkelin, vanadiinin taisinkin pitoisuus moreenissa onsuurempi kuin muualla Suomessa

• Elohopean, kadmiumin, arseenin,antimonin ja lyijyn pitoisuudet eivätnoudata samoja aluerajauksia

• Yksittäisiä isoja pitoisuuksia voi ollamuuallakin

• Kuvan lähde: Jarva, J. 2016. Geochemicalbaselines in the assessment of soilcontamination in Finland. Geological Survey ofFinland, Espoo

Arseeniprovinssit


• Alueita, joilla arseenin (jaantimonin) pitoisuus moreenissa onsuurempi kuin muualla Suomessa

• Yksittäisiä isoja pitoisuuksia voi ollamuuallakin

• Kuvan lähde: Jarva, J. 2016. Geochemicalbaselines in the assessment of soilcontamination in Finland. Geological Survey ofFinland, Espoo

Hiekka- ja sora-alueiden luontaiset haitta-aineet


• Useimpien metallien pitoisuudet ovat hiekka-alueilla pienempiä kuin moreenissa

• Arseenipitoisuus voi kuitenkin olla jopasuurempi kuin läheisillä moreenialueilla

• Kiviainestuotteiden arseenipitoisuuttatutkittiin ASROCKS-hankkeen soran jahiekan tuotantokohteissa. Tuotteissa eihavaittu suurempia arseenipitoisuuksia kuinalueen hiekkamuodostumientaustapitoisuus.

• Paikallisesti harjuainekseen sekoittunutmustaliuske voi olla riski pohjavedenlaadulle

• Kartta: Geokemiallinenympäristövaikutuskartta 1:1 000 000:Mustaliuskeet pohjavesialueilla. Erikoiskartat87, Geologian tutkimuskeskus

Savimaiden luontaiset haitta-aineet


• Useiden metallien pitoisuudetovat savissa suurempia kuinmuissa maalajeissa

• Kuva: Vanadiinipitoisuus Espoonpintamaan 0–25 cm:n syvyydeltäotetuissa hiekka-, moreeni- jasavinäytteissä taajamienulkopuolella sekä taajama-alueiden maaperässä (100 mg/kgon PIMA-asetuksen kynnysarvo)

• Sulfidisavet: ei erityisen isojapitoisuuksia, mutta sulfidienhapettuessa maaveden pH laskeeja metallit muuttuvat liukoiseenmuotoon.

Maannostuminen


• Pintamaa muuttuu: orgaanistaainesta kertyy ja hajoaa maanpinnalla, mineraalit rapautuvat,vettä kulkeutuu maan läpi alaspäin

• Tyypillinen prosessi onpodsolisoituminen

• Pinnan musta maatunuthumuskerros ja ruskearikastumiskerros sitovat haitta-aineita

• Pelloilla auraus muokkaapintamaan

Kuva: Maannos Hämeessä,Tauno Valli, Geologiantutkimuskeskus

Humuksen haitta-aineet


• Pintamaan musta maatunutorgaaninen kerros

• Kerää ilmaperäistä laskeumaa• Erityisen hyvin lyijy, kadmium,

elohopea• Jos laskeuma on hyvin pieni niin

geologia näkyy (pölyvaikutus)• Kuva: Euroopan

humuskerroksen lyijypitoisuus(harmaalta alueelta ei näytteitä),lähde: Salminen, R. (toim.) .Geochemical atlas of Europe. Part 1:Background information, methodologyand maps. Espoo: Geological Survey ofFinland

Muut maalajit


• Turve: Samoin kuin mineraalimaan humuskerros, orgaaninenaines voi sitoa ilmasta laskeutuvia metalleja

• Turpeen metallipitoisuuksista ei yhtä kattavaa valtakunnallistakartoitusta kuin mineraalimaasta

• Täyttömaat yleisiä taajamissa, pääkaupunkiseudun täyttömaistatutkimus, joka on julkaistu raportissa:

• Tarvainen, T., Hatakka, T., Salla, A., Jarva, J., Pitkäranta, P., Anttila,H. & Maidell-Münster, L. 2013. Pääkaupunkiseudun maaperäntaustapitoisuudet. Geologian tutkimuskeskus, tutkimusraportti 201.

Haitta-aineet, joiden taustapitoisuudet ovatpaikoin suuria


• Taustapitoisuus = luonnollinen geologinen pitoisuus maaperässä +laaja-alainen hajakuormitus

• Metalleja ja puolimetalleja, joiden suurin suositeltu taustapitoisuuson suurempi kuin PIMA-asetuksen (VNa 214/2007) kynnysarvo(esimerkkejä)

• Arseeni (koko eteläinen Suomi, osia Itä-Suomesta, Kittilä)• Antimoni (pääkaupunkiseudun humus)• Elohopea (Helsingin puistot)• Lyijy (pääkaupunkiseudun ja kehyskuntien sekä Pirkanmaan humus,

Tampereen seudun keskustaajamien pintamaa)• Koboltti (pääkaupunkiseudun savimaat, Pirkanmaan kaikki

mineraaliset maalajit)• Kromi (Pirkanmaa moreeni ja savi, PKS savi)• Nikkeli (PKS ja Pirkanmaan savet )• Vanadiini (PKS, kehyskuntien ja Pirkanmaan savet)• Sinkki (Helsingin puistot, Pirkanmaan hiekka ja humus)

Radon: Rn-222 radioaktiivinen kaasu


• Luontainen haitta-aine joka voi kulkeutuakaasuna huoneilmaan tai talousvetenäkäytettävän porakaivoveden mukana.

• Säteilyturvakeskus on julkaissut tietoaradonista:

• http://www.stuk.fi/aiheet/radon/radon-suomessa

• Radon syntyy uraanista useidenhajoamisten kautta. Graniittisen kallio- jamaaperämme uraanipitoisuus on suurempikuin koko maailmassa keskimäärin.Suomessa uraanipitoisuudet ovat suurimpiaLahden seudulla, Itä-Uudellamaalla jaKymenlaaksossa ja pienimpiä Pohjois-Karjalassa, Kainuussa ja Pohjois-Lapissa.

• Harjuille perustetuissa taloissaradonpitoisuudet ovatkin selvästi suurempiakuin lähiympäristön muille maalajeilleperustetuissa taloissa. Radonin kannaltapahimpia alueita ovat kohomuotoiset jajyrkkärinteiset soraharjut (STUK).

http://www.stuk.fi/aiheet/radon/radon-suomessa

Missä maaperän luontaiset haitta-aineetpitäisi ottaa huomioon?


• Maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointi: Mikälitaustapitoisuus on suurempi kuin PIMA-asetuksen (VNa214/2007) kynnysarvo, arviointikynnyksenä käytetääntaustapitoisuutta

• PIMA-asetuksen ohjearvojakin voi korjata paikallisentaustapitoisuuden perusteella jos ohjearvo perustuu ekologisiinviitearvoihin eikä ihmisen terveysvaikutukseen

• Kaivettujen maamassojen sijoittelu• Kaavoitus, rakentaminen, vesihuolto (omat kallioporakaivot)• Vesistönsuojelu (esimerkiksi happamista sulfaattisavimaista

liukenevat haitta-aineet)

Voiko luonnonmaa olla haitallista?


• Useimpien metallien ohjearvot perustuvat ekologisiin viitearvoihin,jokin muu laji kuin ihminen on herkin

• Yleensä voi ajatella, että suurien taustapitoisuuksien alueellalajisto on sopeutunut

• Ihmisen toiminta voi muuttaa tasapainoa: syvällä maaperässäolevat sulfidit hapettuvat kaivamisen tai pohjaveden pinnan laskunyhteydessä ja muuttuvat herkkäliukoisiksi

• On alueita, joilla luonnollisetkin pitoisuudet voivat olla haitallisensuuria

Mistä saa tietoa?


• GTK on tehnyt Suomessa eniten systemaattista luonnonmaidenhaitta-aineiden kartoituksia

• Suuralueellinen moreenigeokemiallinen kartoitus(1 näyte/300 km2 eli noin 1000 näytettä koko maasta): Koljonen, T.(1992) Suomen geokemian atlas, osa 2: Moreeni. Espoo: Geologiantutkimuskeskus.

• Alueellinen moreenigeokemiallinen kartoitus (1 näyte/4 km2 eli yli 80000 näytettä)

• Kohteellisia malmipotentiaalikartoituksia• Taustapitoisuuskartoituksia (myös muita maalajeja kuin moreeni)

• LUKE: tietoa maatalous- ja metsämaista• Esimerkiksi RAKAS-hanke: Mäkelä-Kurtto, R., Eurola, M. & Laitonen,

A. 2007. Monitoring programme of Finnish arable land. Aqua regiaextractable trace elements in cultivated soils in 1998. AgrifoodResearch Reports 104.

• STUK: radoniin liittyvä ohjeistus

TAPIR: GTK:n taustapitoisuus-karttapalvelu


• Mene GTK:n verkkosivulle www.gtk.fi, valitse TietopalvelutàKarttapalvelutà Maaperän taustapitoisuudetà Palveluun

http://www.gtk.fi/


Arseenin suurin suositeltu taustapitoisuus 25 mg/kg

Muita hyviä tietolähteitä


• Happamien sulfaattimaiden esiintymisen riskit: karttapalvelu• Mene GTK:n kotisivulle www.gtk.fi• Valitse Tietopalvelutà Karttapalvelutà Happamat

sulfaattimaat• Kaikki GTK:n julkaisut ja raportit

• Mene sivulle hakku.gtk.fi• Valitse ’Julkaisut, raportit ja kartat’, paina ’Hakuun’• Kirjoita hakukenttään: arseeni maaperä ja paina ’Hae’• Löytyy 5 julkaisua ja 21 raporttia

http://www.gtk.fi/


Kiitos

Timo Tarvainen ([email protected])Jaana Jarva ([email protected])

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

luontaisten haitta-aineiden esiintyvyys maaperässä · • mene sivulle hakku.gtk.fi • valitse...

Documents