Arseeni Pirkanmaalla - esiintyminen, riskinarviointi ja riskinhallinta (Summary and conclusions in English: Arsenic in the Pirkanmaa region in Finland: Occurrence in the Environment, Risk Assessment and Risk Management. Final results of the RAMAS project)

TEKNILLINEN KORKEAKOULU Geoympäristötekniikka Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarviointi ja riskinhallinta RAMAS-hankkeen tärkeimmät tulokset Toimittajat: Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Timo Ruskeeniemi, Annika Parviainen ja Birgitta Backman Abstract: Arsenic in the Pirkanmaa Region in Finland: Occurrence in the Environment, Risk Assessment and Risk Management. Final results of the RAMAS project Espoo 2007 ISBN 978-951-22-9117-5 Multiprint Oy, Helsinki 2007 Loukola-Ruskeeniemi, K., Ruskeeniemi, T., Parviainen, A. ja Backman, B., (toim.) 2007. Arseenin esiintyminen Pirkanmaalla, riskit ja niiden hallinta. RAMAS-hankkeen tärkeimmät tulokset. Teknillinen korkeakoulu. Geoympäristötekniikka. Erikoisjulkaisut, 156 sivua, 64 kuvaa ja 37 taulukkoa. RAMAS-hankkeessa on selvitetty arseenin esiintymistä ja arvioitu siitä mahdollisesti aiheutuvaa terveydellistä tai ympäristöllistä riskiä Pirkanmaan alueella. Hanke on saanut rahoitustukea EU:n LIFE Environment -ohjelmasta ja sen toteutuksesta ovat vastanneet Geologian tutkimuskeskus, Teknillinen korkeakoulu, Pirkanmaan ympäristökeskus, Suomen ympäristökeskus, Maaja elintarviketalouden tutkimuskeskus, Esko Rossi Oy sekä Kemira Oyj. RAMAS-hankkeessa on kartoitettu Pirkanmaalla ne alueet, joilla on luontaisesti kohonneita arseenipitoisuuksia kallioperässä, maaperässä, pintavedessä tai pohjavedessä. Viljelysmaiden ja viljelykasvien sekä luonnon marjojen ja sienien arseenipitoisuuksia selvitettiin. Lisäksi on kartoitettu ne kohteet, joilla arseenipitoisuudet ovat korkeita ihmisen toiminnan seurauksena. Terveyden kannalta merkittävimmäksi altistumisreitiksi tunnistettiin juomavetenä käytetty porakaivovesi. Arseenille altistuminen näkyy arseenipitoista vettä käyttävän testiryhmän virtsanäytteissä ja epidemiologisessa seulonnassa havaittiin tiettyjen arseeniin liitettyjen syöpätautien tilastollisesti lisääntyneen niillä alueilla, joissa maaperän ja kallioperän arseenipitoisuus on keskimääräistä korkeampi. Monet Pirkanmaan kunnat ovat laajentaneet kunnallista vesijohtoverkkoa arseenipitoisille alueille. Tämä onkin hyvä arseeniriskin hallintakeino Pirkanmaan alueella. Peltomaissa arseenia on hyvin vähän eikä sitä myöskään näytä siirtyvän kasveihin. Pirkanmaan keskija eteläosassa on moreenissa ja kallioperässä paikoin luontaisesti korkeita arseenipitoisuuksia, mikä tulee huomioida maankäytön suunnittelussa, tieleikkausten ja maansiirtojen toteutuksessa ja muissa vastaavissa toiminnoissa, jotta vältytään mahdollisilta ympäristöongelmilta. Lisäksi Pirkanmaalla on muutamia puunkyllästämöjä ja vanhoja kaivosalueita, joiden ympäristössä arseenija raskasmetallipitoisuudet ovat ohjearvoja korkeampia. Hankkeessa on arvioitu ympäristön arseenista aiheutuvia riskejä. Keskeisimmät ja kiireellisimmin toimenpiteitä vaativat ongelmakohdat on tunnistettu. Kaavoitusja suunnitteluvaiheessa tehtävät ratkaisut ovat tehokkainta arseeniriskien hallintaa. Luontaisesti keskimääräistä korkeamman arseenipitoisuuden vyöhyke jatkuu Pirkanmaan eteläosasta Hämeen kautta pääkaupunkiseudulle. Pirkanmaalta saadulla tiedolla on sen vuoksi käyttöä myös muualla Suomessa. Projektin tuloksista tiedotetaan laajasti myös muualla Euroopassa. Esimerkiksi Unkarissa ja Romaniassa arseeni on huomattavasti pahempi terveysja ympäristöongelma kuin Pirkanmaalla. RAMAS-hankkeessa kehitettyä riskinhallinnan toimintamallia voidaan soveltaa myös muissa maissa. RAMAS-hanke on julkaissut useita raportteja ja karttoja. Nämä ovat saatavilla projektin kotisivuilta www.gsf. /projects/ramas tai Geologian tutkimuskeskuksen julkaisumyynnistä. Asiasanat (Geosanasto, GTK): ympäristögeologia, arseeni, taustapitoisuus, kallioperä, maaperä, pohjavesi, pintavesi, kasvillisuus, ihmisen toiminta, riskin arviointi, riskinhallinta, Pirkanmaa, Suomi. Toimittajien sähköpostiosoitteet: Kirsti.l-r@tkk. , Timo.Ruskeeniemi@gtk. , Annika.Parviainen@tkk. , Birgitta.Backman@gtk. Loukola-Ruskeeniemi, K., Ruskeeniemi, T., Parviainen, A. and Backman, B., (Eds.) 2007. Arsenic in the Pirkanmaa region in Finland: Occurrence in the Environment, Risk Assessment and Risk Management. Final results of the RAMAS project. Helsinki University of Technology. Geoenvironmental Technology Section. Special Publications, 156 pages, 64  gures and 37 tables. The RAMAS Project has investigated the occurrence of arsenic in the Tampere region (Pirkanmaa) and has endeavored to assess the potentially arising health and ecological risks in regional scale, followed by the presentation of recommendations for the preventive and remediation actions. The three-year project (2004-2007) received  nancial support from the LIFE Environment -program. The implementing partners were the Geological Survey of Finland, the Helsinki University of Technology, the Pirkanmaa Regional Environment Centre, the Finnish Environment Institute, the Agrifood Research Finland, Esko Rossi Oy and Kemira Kemwater. As a part of the work the project has mapped the areas where the natural arsenic concentrations are elevated in bedrock, the soil cover or in ground water and surface waters. Also arsenic contents in arable land, crops, and in some wild berries and mushrooms were studied. Correspondingly, the most important potential anthropogenic sources have been located and evaluated. As to the health risk, the potable water from drilled wells turned out to be the main exposure route. The exposure for arsenic was demonstrated in the biomonitoring study. Arsenic concentrations in urine were clearly elevated among those households using arsenic-bearing well water. Additionally, an epidemiological survey showed that certain cancer types linked to arsenic are statistically more frequent in those areas where the limit of arsenic in well waters is commonly exceeded. Many of the local municipalities have made major efforts to extend the public water supply network to the areas suffering from elevated arsenic concentrations. This work is very important and should be continued. Arsenic is not a problem in arable lands and also the intake of plants seems to be very low. However, it is less appreciated that locally both the till cover and bedrock in the region may contain naturally high arsenic concentrations. The most important anthropogenic arsenic sources in the region include few wood treatment plants, which have utilized copper-chromium-arsenic solutions in their production and closed sulphide mine sites. The environmental and ecological risks related to the various arsenic sources have been evaluated and the targets requiring remediation measures most urgently have been identi-  ed. It is evident that preventive decisions made already during the planning phases of land use are the most effective risk management. The zone of naturally enriched arsenic extends southwards from the Tampere Region, through the Province of Häme towards the metropolitan area of Helsinki. Therefore, the work carried out will also bene t other parts of Finland. The Project outcome has been presented in numerous conferences held in Europe as well. Since arsenic is known to be a much more severe health and environmental problem in many other EU countries, such as Hungary and Romania, the risk management procedure developed in the RAMAS Project is expected to rise interest in other EU countries as well. The RAMAS Project has published several reports and risk area maps, which can be downloaded from the project’s website: www.gsf. /projects/ramas. Keywords (AGI, GeoRef, Thesaurus): environmental geology, arsenic, background levels, bedrock, soils, groundwater, surface water, vegetation, human activity, risk assessment, risk management, Pirkanmaa, Finland E-mail: Kirsti.l-r@tkk. , Timo.Ruskeeniemi@gtk. , Annika.Parviainen@tkk. , Birgitta.Backman@gtk. ESIPUHE RAMAS on kolmivuotinen hanke (1.12.2004-30.11.2007), joka on saanut rahoitustukea EU:n LIFE Environment –ohjelmasta. Sen toteutuksesta ovat vastanneet Geologian tutkimuskeskus, Teknillinen korkeakoulu, Pirkanmaan ympäristökeskus, Suomen ympäristökeskus, Maaja elintarviketalouden tutkimuskeskus, Esko Rossi Oy ja Kemira Kemwater. Lyhenne ‘RAMAS’ muodostuu hankkeen englanninkielisestä nimestä ”Risk Assessment and Risk Management Procedure for Arsenic in the Tampere Region”. Kohdealueena on Pirkanmaa, jossa on noin 470 000 asukasta. Suomen kolmanneksi suurin kaupunki Tampere on Pirkanmaan keskus. Hankkeen tavoitteena on ollut selvittää arseenin esiintyminen, laatia alueellinen riskinarvio ja esittää ehdotuksia riskinhallinnan toimenpiteiksi. Osahankkeet ja niiden vastuuhenkilöt: 1. Arseenin luontaiset pitoisuudet. Erikoistutkija Birgitta Backman, Geologian tutkimuskeskus Arseeni maatalousympäristössä. Vanhempi tutkija Ritva Mäkelä-Kurtto, Maaja elintarviketalouden tutkimuslaitos 2. Antropogeeniset arseenilähteet. Tutkija Kati Vaajasaari 30.4.2006 saakka; Erikoistutkija Ämer Bilaletdin 1.5.2006 alkaen, Pirkanmaan ympäristökeskus 3. Riskinarviointi. Erikoistutkija Eija Schultz, Suomen ympäristökeskus 4. Riskinhallinta. Vanhempi tutkija Jaana Sorvari ja tutkija Heli Lehtinen, Suomen ympäristökeskus 5. Tulosten raportointi ja tiedonlevitys. Professori Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Teknillinen korkeakoulu 6. Hankkeen hallinto. RAMAS-hankkeen koordinaattori Timo Ruskeeniemi, Geologian tutkimuskeskus RAMAS-hankkeen ohjausryhmän puheenjohtajana on toiminut Geologian tutkimuskeskuksen Espoon yksikön johtaja Karita Åker ja sihteerinä hankkeen koordinaattori Timo Ruskeeniemi. Ohjausryhmän jäseniä ovat olleet professori Kirsti Loukola-Ruskeeniemi Teknillisestä korkeakoulusta, tutkimusprofessori Tom Frisk Pirkanmaan ympäristökeskuksesta, professori Jyri Seppälä Suomen ympäristökeskuksesta, tutkimusprofessori Sirpa Kurppa Maaja elintarviketalouden tutkimuslaitoksesta, FT Esko Rossi Esko Rossi Oy:stä ja kehityspäällikkö Vesa Kettunen Kemira Oyj:stä. RAMAS-hanke on julkaissut useita raportteja, joista suurimman osan englannin kielellä. Kaikki raportit löytyvät hankkeen kotisivuilta: www. gtk. /projects/ramas ja niitä voi myös tilata Geologian tutkimuskeskuksen julkaisumyynnistä. SISÄLLYSLUETTELO 1. JOHDANTO .................................................................................................................... 9 2. ARSEENI MAAILMANLAAJUISENA ONGELMANA ............................................... 11 3. PERUSTIETOJA PIRKANMAASTA ............................................................................. 15 4. RAMAS-HANKKEEN TOTEUTUS .............................................................................. 19 5. ARSEENIN LUONTAISET PITOISUUDET PIRKANMAALLA ................................. 21 6. IHMISEN TOIMINNAN AIHEUTTAMAT ARSEENIPITOISUUDET ........................ 43 7. ARSEENISTA AIHEUTUVIEN RISKIEN ARVIOINTI ................................................ 65 8. ARSEENISTA AIHEUTUVIEN RISKIEN HALLINTA ................................................ 95 9. HANKKEESSA KÄYTETTYJEN MENETELMIEN TARKASTELU ......................... 125 10. SUOSITUKSET .............................................................................................................. 137 11. JOHTOPÄÄTÖKSET ..................................................................................................... 139 KIITOKSET .......................................................................................................................... 149 Liite: RAMAS-hankkeen raportit, esitelmät ja julkaisut 1.12.2004–30.11.2007 ................. 151 Kartta-aineistojen lupanumerot: TKK: Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos, lupanumero 814/MML/07 Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Perustietoja Pirkanmaasta 15 3. Perustietoja Pirkanmaasta Ämer Bilaletdin1, Heli Lehtinen2, Samrit Luoma3 ja Kirsti Loukola-Ruskeeniemi4 1 Pirkanmaan ympäristökeskus, PL 297, 33101 Tampere 2 Suomen ympäristökeskus, PL 140, 00251 Helsinki 3 Geologian tutkimuskeskus, PL 96, 02151 Espoo 4 Teknillinen korkeakoulu, Geoympäristötekniikka, PL 6200, 02015 TKK Pirkanmaan maakunta koostui 28 kunnasta ja kuudesta seutukunnasta vuonna 2007. Asukasluvultaan se on Suomen toiseksi suurin maakunta ja sen väestötiheys on yli kaksinkertainen Suomen keskiarvoon verrattuna. Tampereen kaupungin ja sen ympäristökuntien alueella asuu yli 60 % koko maakunnan väestöstä ja muuttoliike maakunnan pohjoisosasta Tampereen seudulle on jatkuvaa (kuva 3). Kuva 3. Väestön jakautuminen Pirkanmaalla vuonna 2005. Tiedot ovat ympäristöhallinnon YKR (yhdyskuntarakenteen) tietojärjestelmästä. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Ämer Bilaletdin, Heli Lehtinen, Samrit Luoma ja Kirsti Loukola-Ruskeeniemi 16 Pirkanmaan maisemalle antavat leimansa Kokemäenjoen vesistön suuret järvet ja niitä patoavat luode-kaakkoissuuntaiset harjut. Huomattavin joki on koko vesistölle nimensä antava Kokemäenjoki, joka laajentuu Nokian ja Vammalan välillä Kuloveden ja Rautaveden järvialtaiksi. Maasto on vaihtelevaa ja laajat tasangot puuttuvat. Maasto kohoaa maakunnan pohjoisosassa, missä mäet nousevat paikoin yli 200 metrin korkeuteen merenpinnasta lukien. Vesistöjen vierissä sijaitsevat harjut, kuten Kangasalan ja Pyynikin harjut, ovat myös maisemallisesti arvokkaita luontokohteita. Pirkanmaan maaperä muodostuu pääasiassa moreenista. Savija hiesumaita esiintyy jonkin verran maakunnan eteläosien vesistöjen varsilla. Ne on otettu laajalti viljelyyn. Pirkanmaan alue voidaan jakaa kallioperän perusteella kolmeen vyöhykkeeseen (kuva 4). Eri vyöhykkeiden alueella kallioperän luontainen arseenipitoisuus on erilainen. Arseenia runsaasti sisältävät kalliopohjavedet sijaitsevat Pirkanmaan keskija eteläosissa (kuva 5). Kuva 4. Pirkanmaan kallioperän pääkivilajit ja kaivokset. Lisäksi kartassa on esitetty tähdillä muutamia tärkeimpiä Geologian tutkimuskeskuksen kullan etsintäkohteita. Oriveden Kutemajärven kultakaivos on ainoa tällä hetkellä toiminnassa oleva kaivos. Pirkanmaa voidaan jakaa geologisin perustein kolmeen vyöhykkeeseen: Keski-Suomen granitoidivyöhyke Pirkanmaan pohjoisosassa, Tampereen liuskevyöhyke keskiosassa ja Pirkanmaan migmatiittivyöhyke eteläosassa. Geologinen kartoitusaineisto © Geologian tutkimuskeskus, Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos. Kuva Samrit Luoma. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Perustietoja Pirkanmaasta 17 Kuva 5. Pirkanmaan kuntajako vuoden 2005 mukaan ja geologiset vyöhykkeet. Arseenia runsaasti sisältävää kalliopohjavettä on paikoitellen Tampereen liuskevyöhykkeellä ja Pirkanmaan migmatiittivyöhykkeellä. Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos. Kuva Samrit Luoma. Laajimmat metsäalueet ovat maakunnan luoteisja itäosissa. Näille alueille ovat aikoinaan keskittyneet myös puunkyllästyslaitokset, joissa on voitu käyttää arseenipitoisia kyllästeitä. Suoalueita on eniten maakunnan luoteisosassa, missä niiden osuus maa-alasta on jopa 40–50 prosenttia. Suoalueita on otettu jonkin verran turvetuotantoon. Metsäteollisuuden lisäksi elektroniikkaja metalliteollisuus ovat merkittäviä teollisia työllistäjiä. Tuotanto tarjoaa keskimääräistä enemmän työpaikkoja Pirkanmaalla kuin muualla maassa, noin kolmasosan maakunnan työpaikoista (taulukko 1). Väestön keskimääräinen vuosittainen käytettävissä oleva tulo vastaa tasoltaan koko Suomen keskimääräistä tulotasoa. Pirkanmaalla on tehty koko maakunnan kattavat jätehuollon ja vesihuollon suunnitelmat 2000-luvun puolivälissä. Jätehuollossa kaatopaikkatoimintaa on keskitetty voimakkaasti niin, että vuoden 2007 lopussa enää kaksi kaatopaikkaa ottaa vastaan yhdyskuntajätettä. Myös jätevesihuoltoa on keskitetty. Rekisteröityjä vesihuoltolaitoksia on yli 120 mukaan lukien pienet vesiosuuskunnat. Noin puolet vesihuoltolaitosten jakamasta vedestä on pohjavettä ja loput pintavettä tai tekopohjavettä. Oman kaivon varassa on 9–12 prosenttia väestöstä. Taulukko 1. Tilastotietoja Pirkanmaalta. Lähteet: Pirkanmaan liitto, tilastot 1.1.2007 (osittain Tilastokeskus 2004), Pirkanmaan vesihuollon kehittämissuunnitelma (2006) ja VELVET –rekisteri 2007. Tilastoja Pirkanmaalta Maankäyttö Pinta-ala km2Maa-ala km2Metsämaa km2Viljelty % maa-alasta Vesistöt km2Järviä  1 ha 14 658 12 613 lähes 10 000 13 2045 2679 Työpaikat Alkutuotanto % Jalostus % Palvelut % Muut % 2,8 31,3 64,1 1,8 Väestö Asukkaita Asukkaita Tampereen seudulla Ennuste 2010 noin 469 000 320 280 500 000 Vesihuolto Vesihuoltolaitokset Vedenkulutus Luokiteltuja pohjavesialueita Pintaveden osuus raakavedestä 122 kpl 94 000 m3/d 180 lähes puolet Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Ramas-hankkeen toteutus 19 4. RAMAS-hankkeen toteutus Timo Ruskeeniemi Geologian tutkimuskeskus, PL 96, 02151 ESPOO RAMAS-hankkeen toteutuksen kannalta merkittäviä päätöksiä tehtiin jo siinä vaiheessa, kun tutkimusryhmä koottiin ja ensimmäistä rahoitushakemusta LIFE Environment -ohjelmaan valmisteltiin vuonna 2002 Kirsti Loukola-Ruskeeniemen johdolla. LIFE -ohjelman periaatteiden mukaisesti hankkeen työn tuli perustua mahdollisimman pitkälle jo olemassa olevaan tietoon ja sen tulkintaan. Jonkin verran jouduttiin kuitenkin suunnittelemaan lisänäytteenottoja alueellisen kattavuuden parantamiseksi tai puuttuvan tiedon hankkimiseksi. Tutkimuksellinen osio rajoitettiin kuitenkin pieneksi. RAMAS-hankkeen tutkimusryhmä on monitieteellinen. Yhdessäkään tutkimuslaitoksessa tai virastossa ei ole sitä kaikkea asiantuntemusta, jota RAMAS-hankkeen läpivieminen edellyttää. Lisäksi oli tarpeen huomioida se, että hankkeella olisi pääsy olemassa oleville tietolähteille. Aineistoa oli hajallaan eri paikoissa, eikä kaikki oleellinen aineisto ollut julkista tai helposti hyödynnettävässä muodossa. Hankkeen kannalta oli myös tärkeää, että siihen saatiin mukaan paikallinen ympäristöviranomainen. Vaikka arseenihaittojen arviointi ihmisen terveyden kannalta on tärkeää, RAMAS-hankkeen painopiste on ollut ympäristövaikutusten arvioinnissa LIFE Environment -ohjelman edellyttämällä tavalla. Tämän vuoksi tutkimusryhmässä ei ollut mukana terveydenhuollon erityisasiantuntemusta. Tarvittava asiantuntemus saatiin osittain yhteistyönä, osittain toimeksiantoina Kansanterveyslaitokselta ja Työterveyslaitokselta. Hankkeen eri vaiheissa työhön on osallistunut 30-40 henkilöä seitsemästä eri organisaatiosta, jotka ovat Geologian tutkimuskeskus, Teknillinen korkeakoulu, Pirkanmaan ympäristökeskus, Suomen ympäristökeskus, Maaja elintarviketalouden tutkimuskeskus, Esko Rossi Oy sekä Kemira Oyj. Riskinarviointiprosessissa haluttiin saattaa saman pöydän ääreen aineistoa tuottavat ja sitä hyödyntävät tutkimusryhmät. Tavoitteena oli tutustua toisten työskentelytapoihin ja parantaa tiedonkulkua molempiin suuntiin. Tiedon tuottajien on tärkeää tietää, minkälaista aineistoa riskinarviointiin tarvitaan ja miten sitä käytetään. Toisaalta luonnontieteellisen aineiston luonteeseen ja sen edustavuuteen liittyvät asiat ovat merkityksellisiä riskinarviota tai luonnonmateriaalien testausta tekevien kannalta. RAMAS-hankkeessa syntyneen vuorovaikutuksen uskomme tehostavan jatkossakin eri organisaatioiden välistä yhteistyötä. Kolme vuotta on lyhyt aika tutkimushankkeelle, jolla on niinkin kunnianhimoiset tavoitteet kuin RAMAS-projektilla. Tämän vuoksi on tärkeää, että kukin tehtäväkokonaisuus etenee suunnitelmallisesti ja aikataulussa, jotta myös aineiston tulkinnalle ja raportoinnille jää riittävästi aikaa. Tätä varten hanke jaettiin kuuteen tehtäväkokonaisuuteen, joista jokaiselle määrättiin vastuullinen vetäjä: Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Timo Ruskeeniemi 20 1. Arseenin luontaiset pitoisuudet. Erikoistutkija Birgitta Backman, Geologian tutkimuskeskus 1.1. Olemassa olevan tiedon keruu 1.2. Täydentävä näytteenotto ja analysointi 1.3. Viljelymaiden ja -tuotteiden näytteenotto ja analysointi 1.4. Tietokantojen kokoaminen ja riskialuekarttojen tuotanto 2. Antropogeeniset arseenilähteet. Tutkija Kati Vaajasaari 30.4.2006 saakka; Erikoistutkija Ämer Bilaletdin 1.5.2006 alkaen, Pirkanmaan ympäristökeskus 2.1. Olemassa olevan tiedon keruu 2.2. Täydentävä näytteenotto ja analysointi 2.3. Tietokantojen kokoaminen ja riskialuekarttojen tuotanto 3. Riskinarviointi. Erikoistutkija Eija Schultz, Suomen ympäristökeskus 3.1. Ekotoksikologinen testaus ja liukoisuustestit 3.2. Terveysriskit 3.3. Ympäristöriskit 4. Riskinhallinta. Vanhempi tutkija Jaana Sorvari, Suomen ympäristökeskus 4.1. Riskinhallintamenetelmät ja niiden arviointi 4.2. Riskinhallinnan kehittäminen arseenikohteille 4.3. Suositukset riskinhallintaan 5. Tulosten raportointi ja tiedonlevitys. Professori Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Teknillinen korkeakoulu 5.1. Tiedotus paikallisille asukkaille ja terveysviranomaisille 5.2. Tiedotus paikallisille ja alueellisille maankäyttöä ohjaaville viranomaisille 5.3. Tiedotus muissa EU maissa 6. Hankkeen hallinto. Hankepäällikkö Timo Ruskeeniemi, Geologian tutkimuskeskus Hanke käynnistyi 1.12.2004 ja päättyi 30.11.2007. Työn ja koko hankkeen koordinoimiseksi järjestettiin lukuisia johtoryhmän, ohjausryhmän ja erilaisten työryhmien kokouksia. Työ eteni hankesuunnitelman mukaisesti. RAMAS-hankkeessa kiinnitettiin erityistä huomiota raportointiin ja tiedonlevitykseen. Tavoitteena oli, että hankkeen tekemä työ dokumentoidaan tasolle, joka tukee paikallisten viranomaisten päätöksentekoa arseenia sivuavissa asioissa, auttaa erilaisia Pirkanmaalla toimivia tahoja huomioimaan alueen geokemialliset erityispiirteet ja palvelee tarvittaessa myös valtakunnan tason ympäristöviranomaisia heidän ohjeistustyössään. RAMAS-hanke julkaisi myös paljon alkuperäistä aiemmin julkaisematonta aineistoa. Hankkeen saaman EUrahoituksen ja arseeniongelman kansainvälisen luonteen vuoksi merkittävä osa raportoinnista tehtiin englanninkielisenä. Kaikissa englanninkielisissä raporteissa on kuitenkin suomenkielinen yhteenveto ja tähän hankkeen suomenkieliseen loppuraporttiin koottiin kaikkien osaalueiden päätulokset. Luettelo RAMAS-hankkeen julkaisemista raporteista, tieteellisistä artikkeleista ja esityksistä on koottu liitteeseen (sivu 151). Raporttien pääasiallisena levityskanavana toimivat hankkeen internet-sivut: www. gtk. /projects/ramas. Painettuja raportteja voi tilata myös Geologian tutkimuskeskuksen julkaisumyynnistä. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenin luontaiset pitoisuudet Pirkanmaalla 21 5. Arseenin luontaiset pitoisuudet Pirkanmaalla Birgitta Backman1, Ritva Mäkelä-Kurtto2, Merja Eurola2 ja Samrit Luoma1 1 Geologian tutkimuskeskus, PL 96, 02151 ESPOO 2 Maaja elintarviketalouden tutkimuskeskus, L-talo, 31600 Jokioinen 5.1 Kallioperä Arseenipitoisia mineraaleja esiintyy luontaisesti kallioissa joko pirotteena tai kallion rakopinnoilla. Suomen yleisimmät arseenimineraalit ovat arseenikiisu (FeAsS) ja löllingiitti (FeAs2) (kuva 6). Erityisesti kultamalmeihin liittyy korkeita arseenipitoisuuksia. Arseenipitoisuudet voivat olla 10–1000 kertaa suurempia malmiesiintymissä kuin niitä ympäröivässä kallioperässä. Kallioperän arseenipitoisuus on tavallisesti hyvin alhainen. Vain 1–2 % Suomen kallioperästä sisältää yli 10 mg/kg arseenia (Eilu & Lahtinen 2004). Pirkanmaan keskija eteläosan kallioperässä, maaperässä ja pohjavedessä on paikoin runsaasti arseenia. Vesilaitosten ja kuilukaivojen vedessä sitä sen sijaan on vain vähän. Pirkanmaan peltojen, kasvisatojen, luonnon marjojen ja sienien arseenipitoisuudet ovat pieniä. Ensimmäiset kallioperäkartoitukset tehtiin Pirkanmaalla jo 1800-luvulla. Tarkat kallioperätutkimukset rajoittuivat kuitenkin malmiesiintymien läheisyyteen. Kallioperän geokemiallisen koostumuksen valtakunnallinen kartoitus alkoi Suomessa 1980-luvun lopulla. Tässä tutkimuksessa selvitettiin 87 alkuaineen ja yhdisteen pitoisuudet kivinäytteissä ja myös arseeni kuului analysoitavien alkuaineiden listaan. Pirkanmaan alueelta otettiin yhteensä 603 näytettä kalliosta vuosina 1989–1995. Näiden näytteiden arseenipitoisuudet on esitetty pitoisuutta kuvaavalla Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Merja Eurola ja Samrit Luoma 22 pallosymbolilla (kuva 7). Pitoisuudet vaihtelevat 0,1 ja 377 mg/kg välillä. Mediaaniarvo on 1,59 ja keskiarvo 4,78 mg/kg. Koko Suomen alueella kallioperän arseenipitoisuudet vaihtelevat 6544 näytteen perusteella <0,2 ja 729 mg/ kg välillä, mediaani on 0,9 ja keskiarvo 2,69 mg/kg (Lahtinen et al. 2005). Pirkanmaan alue voidaan jakaa kallioperän rakenteen, kivilajien ja geofysikaalisten tietojen perusteella kolmeen vyöhykkeeseen: KeskiSuomen granitoidivyöhyke, Tampereen liuskevyöhyke sekä Pirkanmaan migmatiittivyöhyke. Vyöhykkeet on merkitty kuvaan 7. Kallioperän arseenipitoisuudet ovat keskimäärin suurempia Tampereen liuskevyöhykkeellä ja Pirkanmaan migmatiittivyöhykkeellä kuin Pirkanmaan pohjoisosan granitoideja sisältävässä kallioperässä (taulukko 2). Granitoidivyöhykkeellä kallioperän arseenipitoisuudet ovat samaa suuruusluokkaa kuin Suomessa keskimäärin eli hyvin alhaisia. Pirkanmaalla on useita vanhoja kaivosalueita, joissa malmi ja sen sivukivet sisältävät keskimääräistä korkeampia arseenipitoisuuksia (ks. luku 6) (Parviainen et al. 2006). Ylöjärven kupari-volframi-arseeni-malmissa ja sitä ympäröivässä kallioperässä arseenipitoisuudet ovat korkeampia kuin muiden Pirkanmaan kaivosten lähellä (Puustinen 2003). Myös Kylmäkosken nikkeli-kupari-malmiin, Haverin kupari-kultamalmiin sekä Oriveden kultamalmiin ja niitä ympäröiviin alueisiin liittyy keskimääräistä korkeampia arseenipitoisuuksia. Pirkanmaalla on useita kymmeniä louhimoita ja louhoksia, joissa tuotetaan rakennusja laattakiveä sekä kalliomursketta. Osa louhoksista sijaitsee arseenipitoisella alueella ja vaikka tuotannossa pyritään tietoisesti välttämään sul dipitoista kiveä, se ei ole aina mahdollista. Tienrakennuksessa ja muussa rakentamisessa joudutaan myös toisinaan louhimaan arseenia sisältäviä kallioita. Tuore kivipinta on louhinnan jälkeen alttiina säävaihteluille ja rapautumiselle, jolloin arseenia voi vapautua ympäristöön. Pirkanmaa CFGC TB PB n603 218 128 257 Minimi 0,1 0,1 0,1 0,1 Keskiarvo 4,8 1,7 10,4 4,5 Mediaani 1,6 1,0 2,2 1,9 Maksimi 377,0 84,0 377,0 270,0 Kuva 6. Arseenikiisua sisältävä kivi Pirkanmaalta. Kuva Jari Väätäinen. Taulukko 2. Kallioperän arseenipitoisuuksien (mg/kg) tilastolliset tunnusluvut kolmen geologisen vyöhykkeen alueella Pirkanmaalla: CFGC= Keski-Suomen granitoidivyöhyke, TB= Tampereen liuskevyöhyke, PB= Pirkanmaan migmatiittivyöhyke ja n=näytelmäärä. Vyöhykejako on merkitty karttaan kuvassa 7. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenin luontaiset pitoisuudet Pirkanmaalla 23 Kuva 7. Kallioperän arseenipitoisuudet (mg/kg). Kivilajit on merkitty väreillä ja arseenipitoisuus punaisilla palloilla. Pallon koko kasvaa arseenipitoisuuden kasvaessa. Geologiset vyöhykkeet: Keski-Suomen granitoidivyöhyke Pirkanmaan pohjoisosassa, Tampereen liuskevyöhyke keskiosassa ja Pirkanmaan migmatiittivyöhyke eteläosassa. Geologinen kartoitusaineisto © Geologian tutkimuskeskus, Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos. Kuva Samrit Luoma. 5.2 Maaperä jääkauden aikana irronneesta mineraaliaineksesta ja vanhasta sedimentistä sekoittumalla muodostunut lajittumaton maalaji, jonka geokemiallinen koostumus heijastaa hyvin alla olevan kallioperän geokemiallista koostumusta. 5.2.1 Luontainen maaperä Suomessa on jo pitkään tutkittu moreenin geokemiallista koostumusta. Moreeni on muista maalajeista poiketen paikallisesta kallioperästä Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Merja Eurola ja Samrit Luoma 24 Muut maalajit, kuten sora, hiekka, hieta ja savi, ovat jääkauden loppuvaiheen aikana tai sen jälkeen kuljetuksen, lajittelun ja kerrostumisen tuloksena syntyneitä maalajeja, joiden aines on usein kulkeutunut kauas siitä kallioalueesta, josta jää ja vesi sen alunperin irrotti (kuva 8). Tämän vuoksi näiden maalajien geokemiallinen koostumus vain harvoin antaa viitteitä niiden alla olevan kallioperän geokemiallisesta koostumuksesta. Maaperän geokemiallinen tutkimus kehittyi aikoinaan malminetsinnän tarpeisiin, mikä osaltaan selittää tutkimusten painottumisen moreenin geokemialliseen koostumukseen. Moreeni on myös Suomen yleisin maalaji (kuva 9). Suomessa tehtiin 1980-luvun alussa moreenin geokemiallinen kartoitus, jossa maanäytteistä määritettiin yhteensä 72 eri alkuainetta, muun muassa arseeni (Koljonen et al. 1992). Tämän tutkimuksen perusteella koko maan alueelta otettujen 1054 näytteen arseenipitoisuudet vaihtelivat 0,1 ja 44 mg/kg välillä. Mediaanipitoisuus oli 2,57 ja keskiarvo 3,59 mg/kg. Pirkanmaan alueella oli tässä tutkimuksessa 46 näytepistettä, joiden arseenipitoisuudet vaihtelivat 2,1 ja 44 mg/kg välillä. Mediaaniarvo oli 5,35 ja keskiarvo oli 7,78 mg/kg, joten arseenipitoisuudet olivat Pirkanmaalla keskimäärin korkeampia kuin muualla Suomessa. RAMAS-hankkeen ensimmäiseen raporttiin (Backman et al. 2006) koottiin kaikki saatavilla ollut Geologian tutkimuskeskuksen malminetsintäja kartoitushankkeiden keräämä tieto Pirkanmaan maaperän arseenipitoisuuksista. Aineisto käsittää yhteensä 10 869 arseenianalyysiä moreenialueilta otetuista näytteistä. Arseenipitoisuudet vaihtelivat välillä <0,05 ja 9280 mg/kg ja mediaaniarvo oli 15 mg/kg. RAMAS-hankkeen aikana otettiin muutamia pro-  ilinäytteitä, joiden avulla tarkasteltiin moreenin arseenipitoisuuksien vaihteluja maaperässä syvyyssuunnassa. Näytteitä otettiin maannoksen eri kerroksista: humus-, uuttumisja rikastumiskerroksesta sekä muuttumattomasta pohjamaasta eri syvyyksistä. Samoilta alueilta otettiin näytteitä myös marjoista, sienistä ja koivun mahlasta (ks. luku 5.4.2). Näytepaikat on merkitty karttaan (kuva 10). Kaikista RAMAS-hankkeen maanäytteistä tehtiin kaksi eri uuttoa (Mäkelä-Kurtto et al. 2006; Backman et al. 2007b). Kuningasvesiuutto (aqua regia-uutto) liuottaa mineraalimaanäytteestä sul di-, oksidija savimineraaleihin sitoutuneet metallit, mutta silikaattimineraaleihin sitoutuneet metallit vain osittain (ISO 11466; Kahelin & Kallio 2004). Oheisessa tekstissä käytetään aqua regia-uuton tuloksista kuitenkin nimitystä kokonaispitoisuus. Helppoliukoinen arseeni määritettiin happamasta ammoniumasetaattiuutosta (HAAc-EDTA) (Lakanen & Erviö 1971). Analysoitujen pro ilinäytteiden perusteella arseenin kokonaispitoisuudet (< 2 mm:n fraktio, aqua regia) suurenivat maakerroksessa syvemmälle mentäessä (kuva 11). Pintaosien arseenipitoisuudet olivat yleensä noin 10 mg/kg luokkaa (Backman et al. 2007b). Syvemmältä otetuissa näytteissä pitoisuudet olivat keskiKuva 8. Maaperän tavanomainen kerrosjärjestys Etelä-Suomessa. 1=kallioperä, 2 ja 3= eri-ikäisiä moreenikerrostumia, 4=jäätikköjokikerrostumia, 5=hienorakeisia sedimenttejä, 6=ranta kerrostumia, 7=liejua ja 8=turvetta. Kuva Harri Kutvonen. Kuva 9. Pirkanmaan moreenit ovat paikoin hyvin kivisiä. Kuva Birgitta Backman. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenin luontaiset pitoisuudet Pirkanmaalla 31 5.3 Pohjaja pintavedet 5.3.1 Kalliopohjavesi Geologian tutkimuskeskus on ottanut Pirkanmaan alueelta kallioon poratuista kaivoista vesinäytteitä arseenitutkimuksiin liittyen vuodesta 1992 lähtien (Backman et al. 1994). Tämän jälkeen näytteenottoa on ollut lähes joka vuosi jossain osassa Pirkanmaata (mm. Idman 1996, Juntunen et al. 2004). RAMAS-hankkeessa koottiin kaikki olemassa oleva porakaivovesiä koskeva arseenitieto eri tutkimuskeskuksista sekä Pirkanmaan kunnista. Näiden tietojen perusteella tehtiin vielä täydentävä näytteenotto vuonna 2005 alueilla, joilta ei ollut riittävän kattavasti tietoa. Kaikkiaan Pirkanmaalta on ollut käytettävissä 1272 porakaivovedestä tehtyä arseenianalyysiä. Kaikkiaan seurattiin 35 kaivon arseenipitoisuuden ajallista vaihtelua. Talousvetenä käytettävän veden, sekä yksittäisten kaivojen että vesilaitosvesien osalta, korkein sallittu arseenipitoisuus on 10 g/l (STM 2000 ja STM 2001). Suomen talousveden ohjearvo perustuu EU juomavesidirektiiviin (98/83/EY), joka osaltaan perustuu Maailman terveysjärjestön ohjeistukseen (WHO 1993). Porakaivonäytteet on otettu hanasta juoksutuksen jälkeen veden lämpötilan tasaannuttua. Näin on voitu varmistaa, että vesi tulee kalliosta eikä ole painesäiliössä seisonutta vettä. Liukoista arseenia tutkittaessa vesinäytteet suodatettiin (0,45 m) ja kestävöitiin typpihapolla, 0,5 ml/100 ml vettä. Kokonaisarseenia tutkittaessa näytteitä ei suodatettu vaan näyte kestävöitiin typpihapolla, 5 ml/20 ml vettä. Näytteet kuljetettiin kylmälaukuissa laboratorioon ja analysoitiin ICP-MS/AES laitteella. Pirkanmaan alueelta otettujen kaikkien porakaivonäytteiden (1272 näytettä) arseenipitoisuudet vaihtelivat 0,05 ja 2230 g/l välillä, mediaani oli 2,5 ja keskiarvo 34,79 g/l (Backman et al. 2006). Aineistossa, jossa oli ainoastaan Geologian tutkimuskeskuksen ottamat ja analysoimat näytteet (965 näytettä) mediaaniarvo oli 1,57 ja keskiarvo 36,1 g/l. Porakaivovesien arseenipitoisuuksien tilastolliset tunnusluvut ovat taulukossa 4, jossa aineisto on myös jaoteltu Pirkanmaan geologisiin vyöhykkeisiin. Näytepaikat ja kaivojen arseenipitoisuudet on merkitty kallioperäkarttaan (kuva 17). Korkeat arseenipitoisuudet keskittyvät Tampereen liuskevyöhykkeelle sekä Pirkanmaan migmatiittivyöhykkeelle. Kaivovedet, joissa on korkea arseenipitoisuus, ovat kuitenkin muulta kemialliselta koostumukseltaan hyvin samanlaisia kuin alueen porakaivovedet yleisesti. Arseenilla on tilastollisesti merkittävä positiivinen korrelaatio ainoastaan fosfaattipitoisuuden kanssa. Arseenilla ja hapetus-pelkistys -potentiaalilla on heikko positiivinen korrelaatio, mutta esimerkiksi raudan ja mangaanin yhteys arseeniin ei tule esiin näissä korrelaatioanalyyseissä. Arseenipitoisuus ei näytä korreloivan merkittävästi myöskään kaivon syvyyden kanssa (Backman et al. 2006). Pirkanmaan alueen tutkituista porakaivovesinäytteistä 22,5 %:ssa arseenipitoisuus on suurempi kuin STM:n suositus 10 g/l. Tämä johtuu osittain myös siitä, että näytteenottoa on kohdistettu alueille, joissa kalliopohjaveden arseenipitoisuus on ollut tunnetusti korkea. Analysoidun kokonaisarseenin ja liukoisen arseenin pitoisuuksissa ei ollut tasoeroa, vaan Pirkanmaa Pirkanmaa* CFGC CFGC* TB TB* PB PB* n965 1272 115 133 320 588 530 551 Minimi 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Mediaani 1,6 2,5 0,5 0,6 4,1 5,5 1,5 1,6 Keskiarvo 36,1 34,8 1,0 1,4 75,4 56,7 20,1 20,1 Maksimi 2230 2230 10 10 2230 2230 1560 1560 Taulukko 4. Pirkanmaan alueen porakaivovesien arseenipitoisuuden (g/l) tilastolliset tunnusluvut. Vyöhykejako on merkitty karttaan kuvassa 17. CFGC= Keski-Suomen granitoidivyöhyke, TB= Tampereen liuskevyöhyke ja PB= Pirkanmaan migmatiittivyöhyke. Tähdellä merkityissä sarakkeissa on mukana kunnilta saadut aineistot. n=näytemäärä. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Merja Eurola ja Samrit Luoma 32 Kuva 17. Kalliopohjaveden arseenipitoisuudet (g/l) Pirkanmaalla. Arseenipitoisuudet on merkitty punaisilla pallosymboleilla. Geologiset vyöhykkeet: Keski-Suomen granitoidivyöhyke Pirkanmaan pohjoisosassa, Tampereen liuskevyöhyke keskiosassa ja Pirkanmaan migmatiittivyöhyke eteläosassa. Geologinen kartoitusaineisto © Geologian tutkimuskeskus, Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos. Kuva Samrit Luoma. pitoisuusarvot vaihtelivat analyysitarkkuuden rajoissa. Tämä johtuu siitä, että porakaivovedet ovat yleensä kirkkaita vesiä, joissa on vain vähän humusta tai muuta kiintoainetta ja kaikki vedessä oleva arseeni on liuenneessa muodossa, eikä sitoutuneena esimerkiksi humukseen. Kalliopohjaveden arseenin osalta potentiaalisten riskialueiden rajaaminen on geologisin perustein mahdollista, mutta arseenin yksityiskohtaista, kaivokohtaista esiintymistä on vaikea ennustaa. Korkeita arseenipitoisuuksia on pääasiassa todettu alueilla, joiden kallioperässä on yleisesti tummia vulkaanisperäisiä pintatai syväkiviä. Sitä vastoin graniittisissa kivissä ei Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenin luontaiset pitoisuudet Pirkanmaalla 33 ole todettu merkittävästi kohonneita arseenipitoisuuksia. Kivilajin lisäksi kallioperän ruhjeja siirrosvyöhykkeillä on merkitystä arseenin esiintymiselle. Arseenipitoiset liuokset ovat liikkuneet niitä pitkin jo kallioperän muodostuessa ja nykyään ne tarjoavat reittejä pohjaveden virtaukselle. Pohjavesi liikkuu kallioperän rakoverkostoissa ja vesi voi kulkea melko kaukaakin porakaivoon. Vierekkäisten kaivojen arseenipitoisuudet voivat vaihdella melkoisesti riippuen veden virtausreitistä. Porakaivojen veden kokonaisarseenipitoisuutta seurattiin 35:ssä eri kaivossa, yhdessä kaivossa jopa 10 vuoden aikana muutamia kertoja (kuva 18). Osasta kaivoja saatiin vain kaksi kertaa näytteet, kun taas Säijän koulun käytöstä poistetusta kaivosta (PEPSA1) oli kaikkiaan 18 seurantanäytettä. Kaivovedet jakaantuivat kahteen ryhmään, niihin, joissa arseenipitoisuus pysyi kaivolle tyypillisellä tasolla riippumatta siitä, miten paljon vettä käytettiin ja toiseen ryhmään, missä veden arseenipitoisuus oli riippuvainen pumpattavan veden määrästä. Vakaan arseenipitoisuuden kaivoissa vesivarasto on riittävän suuri, joten vettä riittää pumppausmäärästä riippumatta. Toisessa ryhmässä kaivon lähivesivarasto on ilmeisen pieni ja runsaasti pumpattaessa vettä alkaa virrata rakoja pitkin alueelta, jossa veden arseenipitoisuus on erilainen. Arseenin kokonaispitoisuudella ja mahdollisesti myös arseenin hapetusasteella on merkkitystä terveyden kannalta. Arseeni esiintyy kalliopohjavedessä kahdessa eri muodossa, pelkistävissä olosuhteissa arseniittina (As3+) ja hapettavissa oloissa arsenaattina (As5+). Hankkeen aikana arseenin hapetusaste analysoitiin 14 kaivosta, joissa kaikissa arseenin kokonaispitoisuus oli suurempi kuin 10 g/l. Hallitseva arseenin muoto oli suurimmassa osassa tutkituista kaivoista arsenaatti (As5+). Arseenin kokonaispitoisuudella ei näytä olevan merkitystä siihen, missä muodossa arseeni on, ei myöskään kaivon syvyydellä. Kaivovedet, joissa hallitseva muoto oli arseniitti, olivat kuitenkin pelkistyneempiä kuin muut tutkitut kaivovedet (Backman et al. 2006; Backman et al. 2007a). Yhden kaivoveden arseenin olomuotoa ja sen muutosta voitiin seurata viiden kuukauden ajan. Veden arseenin hallitseva muoto oli koko seurantajakson ajan arseniitti (As3+). Arseenin kokonaispitoisuus ja olomuoto pysyivät melko vakaina koko seurantajakson ajan eikä pumppausmääräkään vaikuttanut siihen. 5.3.2 Maaperän pohjavesi Maaperän pohjavedestä otettiin yhteensä 238 näytettä rengaskaivoista, lähteistä ja lähdekaivoista (kuva 19). Näytteet on otettu ja analysoitu samalla tavalla kuin porakaivovesien näytteet (ks. luku 5.3.1), sillä erotuksella, että aina kun on ollut mahdollista näyte on otettu suoraan kaivosta tai lähteestä. Aineiston tulokset on esitetty taulukossa ja kartalla (taulukko 5, kuva Kuva 18. Arseenipitoisuuden (g/l) ajallinen vaihtelu seurantatutkimukseen valittujen porakaivojen vedessä Pirkanmaalla. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Merja Eurola ja Samrit Luoma 34 Kuva 19. Pohjavesinäyttenotto kaivosta Pirkanmaalla. Kuva Arto Pullinen. 20) (Backman et. al 2006). Havaitut arseenipitoisuudet ovat hieman suurempia Pirkanmaalla kuin koko maan 739 näytteessä keskimäärin (Lahermo et al. 2002). Pirkanmaan näytteissä STM:n raja-arvo 10 g/l ylittyi kolmessa eri kaivossa. Maaperän kaivojen syvyydellä näyttää olevan merkitystä arseenipitoisuudelle. Raja-arvoa suuremmat arseenipitoisuudet olivat kaivoissa, joiden syvyydet vaihtelivat 6 ja 8 metrin välillä. Maalajitieto oli olemassa vain yhdestä kohteesta, jossa kaivo oli kaivettu moreeniin. Useimmat Suomen rengaskaivot ovat selvästi matalampia, 2–4 metrin syvyisiä. Suurin osa tässä raportoiduista maaperän pohjaveden näytteistä on otettu ennen vuotta 2005, jolloin vesistä analysoitiin yleensä ainoastaan liukoinen arseeni. RAMAS-hankkeessa kuitenkin ilmeni, että runsaasti rautaa, humusta tai muuta kiintoainesta sisältävissä vesissä arseeni saattaa olla sitoutuneena partikkeleihin, jolloin se jää liukoisen arseenin määrityksessä havaitsematta. Siksi voi olla hyödyllistä uudelleen analysoida kaivovesiä, joissa on korkea humusja/tai rautapitoisuutta kuvaava KMnO4-luku (> 5 mg/l). Tutkituissa kaivovesissä KMnO4 -luku vaihteli <0,5:n ja 56,8 mg/l välillä ja mediaaniarvo oli 4,55 mg/l. Kalliopohjavesistä poiketen maaperän pohjavesi ei aiheuta merkittävää arseeniriskiä. Pirkanmaan arseenipitoisella moreenialueella sijaitsevat syvät, yli kuuteen metriin ulottuvat rengaskaivot voivat kuitenkin olla suurempi riski kuin rengaskaivot tai lähdekaivot yleensä. Pirkanmaan alueella, kuten koko Suomessa, kunnallinen vesihuolto perustuu joko maaperän pohjaveteen tai pintaveteen. Pirkanmaan 122 vesilaitoksesta puolet käyttää raakavetenä pintavettä ja puolet harjuista saatavaa pohjavettä. EU velvoittaa seuraamaan veden arseenipitoisuutta, kun vesilaitos tuottaa vettä yli 1000 m3/vrk tai vedenkäyttäjiä on enemmän kuin 5 000. Pirkanmaalla on 14 ehdot täyttävää vesilaitosta ja niissä veden arseenipitoisuus analysoitiin yhteensä 24 kertaa vuonna 2004. Arseenipitoisuus oli neljässä näytteessä Koko Pirkanmaa CFGC TB PB n283 87 19 177 Minimi 0,0 0,04 0,1 0,02 Mediaani 0,2 0,2 0,3 0,2 Keskiarvo 0,8 0,3 3,2 0,7 Maksimi 45 2,5 45 29 Taulukko 5. Pirkanmaan alueen rengaskaivoja lähdevesien arseenipitoisuuden (g/l) tilastolliset tunnusluvut. Vyöhykejako on merkitty karttaan (kuva 20.) CFGC= Keski-Suomen granitoidivyöhyke, TB= Tampereen liuskevyöhyke ja PB= Pirkanmaan migmatiittivyöhyke, n= näytemäärä. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenin luontaiset pitoisuudet Pirkanmaalla 35 Kuva 20. Maaperän pohjaveden, rengaskaivojen, lähdekaivojen sekä lähteiden, arseenipitoisuudet (g/l) Pirkanmaalla. Arseenipitoisuudet on merkitty vihreillä pallosymboleilla. Kartan pohjavärinä on esitetty moreenin arseenipitoisuus (Koljonen et al. 1992). Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos. Kuva Samrit Luoma. yli määritysrajan (<0,5 g/l) ja näissä kaikissa näytteissä pitoisuus oli 1 g/l (Zacheus 2005). Pirkanmaan pienemmissä vesilaitoksissa arseenia on analysoitu vain satunnaisesti. Suurimmillaan veden arseenipitoisuus on näissä mittauksissa ollut 3 g/l. Näiden tietojen perusteella vesilaitosvedet eivät aiheuta arseeniriskiä Pirkanmaan alueella. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Merja Eurola ja Samrit Luoma 36 Taulukko 6. Puroja järvivesien arseenipitoisuuksien (g/l) tilastolliset tunnusluvut Pirkanmaan alueella. n= näytemäärä Purovedet Järvivedet n104 53 Minimi 0,2 0,1 Mediaani 0,8 0,3 Keskiarvo 0,9 0,4 Maksimi 3,7 1,4 5.4.1 Viljelykasvit Kasvinäytteet tutkittavien RAMAS-maatilojen (13 kpl) sadoista kerättiin kunkin viljelykasvin normaalin sadonkorjuun aikaan vuonna 2005. Tutkittaviksi kasveiksi valittiin vehnä ja peruna, koska ne ovat maapallolla yleisesti käytettyjä ravintokasveja sekä lisäksi timotei, koska se on yksi laajimmin viljellyistä rehukasveista Euroopassa ja muuallakin maailmassa. Edustavat kasvisatonäytteet, viisi kustakin kasvilajista, kerättiin neljänä samansuuruisena osanäytteenä näytepisteestä (10 x 10 m) ja samaan aikaan kuin vastaavat maanäytteet. Näytepisteestä ensiksi otettiin kasvinäytteet. Timoteinurmelta otetuille kasvustonäytteille tehtiin botaaninen analyysi, jossa kemiallisiin analyyseihin valittiin kasvilajeista vain timotei. Analyysejä varten kasvinäytteet kuivattiin tarvittaessa ensin huoneenlämmössä ja sen jälkeen 60 oC:ssa, jauhettiin puhtaasta hiiliteräksestä valmistetulla myllyllä ja seulottiin seulalla, jonka silmäkoko oli 2 mm. Arseenin määrittämiseksi kasvinäyte hajotettiin märkäpoltolla väkevässä typpihapossa. Menetelmää käytetään yleisesti kasvianalytiikassa. Tutkituilta RAMAS-tiloilta kerättyjen kasvisatojen arseenipitoisuudet olivat hyvin pieniä (kuva 21) ja samaa alhaista tasoa kuin on todettu muilta alueilta Suomesta (Mäkelä-Kurtto et al. 2007b) ja saastumattomilta alueilta kansainvälisesti (kts. Mäkelä-Kurtto et al. 2006). Keskimääräiset arseenipitoisuudet kasvoivat seuraavasti: vehnän jyvät (0,005 mg/kg ka), perunan pestyt, mutta kuorimattomat mukulat (0,008 mg/kg ka), ja timoteikasvusto 2. leikkuusta (0,014 mg/kg ka). Jyvien pienet pitoisuudet on selitettävissä sillä, että vain pieni osa juuriin tulevasta arseenista siirtyy kasvin jyviin ja sillä, että kuoret suojaavat jyviä ilmasta mahdollisesti tulevalta suoralta arseenilaskeumalta. Timotein maanpäällisten osien pinnat, lehdet ja varret, taas ovat suoraan alttiina maakosketukselle ja maapölylle sekä myös ilmasta tulevalle laskeumalle. Kuorittujen perunoiden arseenipitoisuus (0,004 mg/kg ka) oli keskimäärin 50 % kuorimattomien perunoiden arseenipitoisuudesta (kuva 22). Tämä osoittaa, että juuresten kuoriminen on hyvä keino vähentää niiden arseenipitoisuutta. Kuoriminen alentaa selvästi myös vanadiinin, alumiinin ja raudan pitoisuutta. Kasvisatojen pitoisuuksien hajonta oli pientä. Elintarvikkeille ei Suomen eikä EU:n lainsäädännössä ole asetettu raja-arvoa arseenille. Satojen arseenipitoisuuksien suhde maan arseenipitoisuuteen oli hyvin pieni, vehnälle ja perunalle 0,001 ja timoteille 0,004. Arseeni oli monista tutkituista alkuaineista se, jonka siirtyminen maasta kasviin oli erittäin vähäistä. Tämä johtuu paitsi kasvitekijöistä niin myös monista maaperä-, ilma-, sääja ilmastotekijöistä. Yksi kasvien arseenin ottoon vaikuttavista maaperä5.3.3 Pintavesi Pintavesinäytteitä on otettu järvistä, joista sekä puroista (taulukko 6). Pintavesien arseenipitoisuudet ovat pieniä. Geologian tutkimuskeskus keräsi pintavesinäytteitä myös sul dimalmien ja malmiaiheiden läheltä. Näillä alueilla luontainen arseenipitoisuus myös pintavesissä on usein keskimääräistä korkeampi, vaihteluväli oli 0,21–2570 g/l (Backman et al. 2006). Korkein arseenipitoisuus havaittiin Ylöjärven vanhalta kaivosalueelta virtaavasta purosta. 5.4 Kasvit Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenin luontaiset pitoisuudet Pirkanmaalla 37 tekijöistä on arseenin liukoisuus maassa. Pirkanmaalaisten peltojen arseenista oli vain noin 1 % liukoisessa eli kasveille käyttökelpoisessa muodossa. Arvellaan, että seleeni olisi arseenin vastavaikuttaja ja näin vähentäisi arseenin mahdollisia haitallisia vaikutuksia eliöissä. RAMAS-tiloilta kerättyjen kasvinäytteiden seleenipitoisuudet ovat yhteneväiset seleeniseurantatutkimuksessa saatujen tulosten kanssa. Nykyisellä seleenilannoitustasolla kevätvehnän keskimääräiset seleenipitoisuudet vuosina 1999–2003 ovat vaihdelleet välillä 0,130–0,180 mg/kg ka. Kuoritun perunan keskimääräinen seleenipitoisuus vuosina 2000–2001 oli 0,026–0,031 mg/kg ka. (Eurola et al. 2003, Ekholm et al. 2005). Timotein osalta seleenipitoisuus pienenee satokauden edetessä, ellei kasvustoa lannoiteta seleenipitoisella lannoitteella niittojen välillä. Näin ollen seleenipitoisuudet ovat yleensä selvästi suurempia kevätsadossa kuin syyssadossa. Kuva 21. Arseenipitoisuudet (mg/kg kuiva-ainetta) RAMAS-maatiloilta vuonna 2005 kerätyissä kasvisadoissa. Kuva 22. Arseenin (As), kadmiumin (Cd), kromin (Cr), nikkelin (Ni), lyijyn (Pb), seleenin (Se) ja vanadiinin (V) pitoisuudet (mg/kg kuiva-ainetta) RAMAS-maatiloilta vuonna 2005 kerätyissä kuorimattomissa ja kuorituissa perunoissa. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Merja Eurola ja Samrit Luoma 38 5.4.2 Koivun mahla, marjat ja sienet Vuonna 2006 kerättiin mahlanäytteitä Pirkkalassa kolmesta kohteesta, yhteensä 6 koivusta (Backman et al. 2007b). Mahlanäytteet kerättiin ennen koivun lehtien puhkeamista huhtikuun lopulla. Näytteet otettiin nuorehkoista puista, joiden rungon halkaisija 30 cm korkeudessa oli noin 20 cm. Puut valittiin alueilta, joissa kallioperässä ja maaperässä on todettu korkeita arseenipitoisuuksia. Kohteista otettiin samalla myös maaperäpro ilinäytteet 4–20 metrin päästä (kuva 10). Näytteet kerättiin poraamalla 6 mm terällä rungon alaosaan kaksi, noin 30 mm syvyistä reikää, joista mahla valutettiin pillien avulla pulloon. Näytteen valuttamisaika vaihteli suuresti puusta toiseen, nopeimmillaan näytteet saatiin noin 3 tunnissa, hitaimmillaan aikaa kului noin 25 tuntia. Marjaja sieninäytteet kerättiin syyskuussa 2006. Myös nämä näytteet kerättiin maaperän pro ilinäytteiden lähiympäristöstä (kuva 10). Tavoitteena oli kerätä yleisimpiä talousmarjoja (mustikka ja puolukka) sekä kauppasieniä. Vuoden 2006 kesä ja alkusyksy olivat Pirkanmaalla poikkeuksellisen kuivia ja marjaja sienisato valituilla näytteenottopaikoilla oli niin heikko, että näytteenottosuunnitelmaa jouduttiin muuttamaan. Tutkimuspisteen Maanäyte 1 lähiympäristöstä ei löytynyt kerättäviä määriä marjoja tai sieniä. Muissa tutkimuspisteissä näytteiden lajikirjoa laajennettiin siten että marjanäytteinä kerättiin syötäviä marjoja (mustikka, puolukka, vadelma ja pihlajamarja) ja sieninäytteinä syötäviä sieniä (herkkutatti, kangastatti ja nuori lehmäntatti), osin sekanäytteinä. Yhteensä otettiin kuusi marjanäytettä ja kolme sieninäytettä, joista kaksi marjanäytettä otettiin Ruovedeltä Kautun vanhalta CCA-kyllästämöalueelta (Backman et al. 2007b). Luonnon alueella, joissa analysoitavat marjat, sienet ja koivut kasvoivat, maaperän arseenipitoisuudet vaihtelivat <0,05 ja 9 280 mg/kg välillä (Backman et al. 2006; Backman et al. 2007b). Kautun vanhalla CCA-kyllästämöalueella maaperän arseenipitoisuudet vaihtelivat 8 ja 4400 mg/kg välillä (Parviainen et al. 2006). Kaikissa marjaja mahlanäytteissä arseenipitoisuudet olivat kuitenkin alle määritysrajan. Yhdessä sieninäytteessä (näyte 2), jossa analysoidut sienet olivat herkku-, kangasja lehmäntatti, arseenipitoisuus oli 1,0 mg/kg (kuiva-aine). Kaikkien mahlanäytteiden arseenipitoisuudet olivat myös pieniä, alle määritysrajan (<0,2 g/l). 5.5 Yhteenveto Pirkanmaan alueelta koottiin olemassa oleva arseenitieto eri tutkimuslaitoksilta ja kunnilta. Tietoa koottiin luontaisista kohteista: kallioperästä, maaperästä, vesistä ja luonnon kasveista ja sienistä. Uusia näytteitä otettiin luontaisilta alueilta pohjavedestä sekä maaperänäytteitä pareittain peltomaasta ja metsämaasta. Lisäksi samoilta pelloilta otettiin näytteet viljelykasveista: vehnästä, perunasta ja timoteista. Muilta maaperän tutkimusalueilta kerättiin näytteet maaperästä eri syvyyksiltä sekä luonnon marjoista, sienistä ja koivumahlasta. Pirkanmaalla on alueita, joissa on koko maahan verrattuna keskimääräistä suurempia arseenipitoisuuksia. Alueella on luontaista, geologista alkuperää olevaa arseenia kallioperässä, maaperässä ja pohjavedessä. Luontaisissa pintavesissä pitoisuudet ovat kuitenkin alhaisia, samaa tasoa kuin muualla Suomessa. Pirkanmaan alue jakautuu kallioperän ominaisuuksien perusteella kolmeen geologiseen vyöhykkeeseen: pohjoiseen Keski-Suomen granitoidiivyöhykkeeseen, keskellä olevaan Tampereen liuskevyöhykkeeseen ja eteläiseen Pirkanmaan migmatiittivyöhykkeeseen (kuva 4). Näiden kolmen vyöhykkeen kallioperän kivilajit ja kallioperän rakenteet eroavat merkittävästi toisistaan, samoin kiven keskimääräiset arseenipitoisuudet. Geologista alkuperää olevat luontaiset arseenipitoisuudet ovat pieniä Pirkanmaan pohjoisosassa granitoidikompleksin alueella ja keskimääräistä korkeampia Tampe- Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenin luontaiset pitoisuudet Pirkanmaalla 39 Tutkittu alue Analyysien määrä Yksikkö Minimi Maksimi Keskiarvo Mediaani Suomen mediaani Viite Kallioperä CFGC 218 mg/kg 0,10 84,0 1,73 1,00 0,90 Lahtinen et al. 2005, TB 128 mg/kg 0,10 377 10,4 2,22 0,90 Lahtinen et al. 2005, PB 257 mg/kg 0,10 270 4,50 1,90 0,90 Lahtinen et al. 2005, Maaperä, moreeni CFGC 24 mg/kg 2,10 7,33 4,09 3,72 2,57 Koljonen et al. 1992 TB 6 mg/kg 3,72 12,1 6,91 5,92 2,57 Koljonen et al. 1992 PB 16 mg/kg 4,25 44,0 14,2 11,5 2,57 Koljonen et al. 1992 Peltomaat, hiesu ja savi Pintakerros 15 mg/kg 2,90 6,80 4,06 3,90 2,76 Mäkelä-Kurtto et al. 2006 Muuttumaton pohjamaa 15 mg/kg 2,84 4,82 3,72 3,48 – Mäkelä-Kurtto et al. 2006 Metsämaa, hiesu ja savi Pintakerros 11 mg/kg 1,45 13,3 4,35 3,55 2,76 Mäkelä-Kurtto et al. 2006 Muuttumaton pohjamaa 11 mg/kg 2,40 11,7 5,97 4,90 – Mäkelä-Kurtto et al. 2006 Kalliopohjavesi porakaivoissa CFGC 115 g/l 0,05 10,0 0,95 0,46 10,16 Backman et al. 2006, 1Lahermo et al. 2002 TB 320 g/l 0,05 2230 75,4 4,05 10,16 Backman et al. 2006, 1Lahermo et al. 2002 PB 530 g/l 0,05 1560 20,1 1,50 10,16 Backman et al. 2006, 1Lahermo et al. 2002 Maaperän pohjavesi rengaskaivoissa CFGC 87 g/l 0,02 2,52 0,27 0,15 10,14 Backman et al. 2006, 1Lahermo et al.. 2002 TB 19 g/l 0,08 45,0 3,24 0,32 10,14 Backman et al. 2006, 1Lahermo et al. 2002 PB 177 g/l 0,02 29,2 0,71 0,22 10,14 Backman et al. 2006, 1Lahermo et al.2002 Purovesi 104 g/l 0,24 3,67 0,89 0,75 20,36 Backman et al. 2006, 2Lahermo et al. 1996 Järvivesi 53 g/l 0,14 1,43 0,40 0,33 30,29 Backman et al. 2006, 3Skjelkvåle et al. 2001 Kasvit Timotei 5 mg/kg 0,01 0,02 0,01 0,01 – Mäkelä-Kurtto et al. 2006 Peruna 5 mg/kg 0,01 0,01 0,01 0,01 – Mäkelä-Kurtto et al.2006 Vehnä 5 mg/kg 0,00 0,01 0,01 0,01 – Mäkelä-Kurtto et al. 2006 Sienet 3 mg/kg < 0,5 1 < 0,5 < 0,5 – Backman et al. 2007c Marjat 6 mg/kg < 0,5 < 0,5 < 0,5 < 0,5 – Backman et al. 2007c Mahla 6 g/l < 0,2 < 0,2 < 0,2 < 0,2 – Backman et al. 2007c reen liuskevyöhykkeen ja Pirkanmaan migmatiittivyöhykkeen alueella. Tiedot luontaisista arseenipitoisuuksista eri tutkimusmateriaaleissa Pirkanmaalla ja niiden vertailupitoisuudet on koottu taulukkoon 7. Kallioperän arseenipitoisuudet on esitetty kuvassa 7. Pitoisuudet vaihtelevat 603 näytteessä 0,1 ja 377 mg/kg välillä ja suurimmat pitoisuudet olivat Tampereen liuskevyöhykkeellä Pirkanmaan keskiosassa. Kallioperässä arseeni esiintyy useimmiten arseenikiisuna. Suuria arseenipitoisuuksia on malmialueilla useimmiten kultamalmien ja kulta-aiheiden läheisyydessä. Kallioperän pohjavettä tutkittiin ottamalla näytteitä porakaivoista. Arseenipitoisuudet vaihtelivat tutkituissa 1272 näytteessä 0,05 ja 2230 g/l välillä. Pitoisuudet olivat keskimäärin selvästi korkeampia kuin koko maassa ja Sosiaalija terveysministeriön asettama talousvesien raja-arvo 10 g/l ylittyi 22,5 % tutkituista porakaivovesinäytteistä. Korkeita arseenipitoisuuksia oli sekä Tampereen liuskevyöhykkeellä että Pirkanmaan migmatiittivyöhykkeellä. Kalliopohjaveden arseeni oli yleensä kokonaan liukoisessa muodossa ja useimmiten arsenaattina. Seurantanäytteiden perusteella kaivot voitiin jakaa kahteen ryhmään: niihin, joissa arseenipitoisuustaso pysy vakaana ja niihin, joissa arseenipitoisuus oli riippuvainen veden pumppausmäärästä. Maaperän pohjaveden arseenipitoisuudet vaihtelivat 283 näytteessä 0,02 ja 45 g/l välillä. Pitoisuudet olivat hieman koholla verrattuna koko maan arvoihin, mutta pitoisuudet olivat kuitenkin alhaisia verrattuna suuriin arseenipitoisuuksiin Pirkanmaan porakaivovesissä. MaaTaulukko 7. Arseenipitoisuudet luontaista arseenipitoisuutta edustavissa näytteissä. CFGC= Keski-Suomen granitoidivyöhyke, TB= Tampereen liuskevyöhyke ja PB= Pirkanmaan migmatiittivyöhyke. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Merja Eurola ja Samrit Luoma 40 perän pohjavettä tutkittiin rengasja lähdekaivoista sekä lähteistä, ja vain kolmessa näytteessä arseenipitoisuus oli yli 10 g/l. Maaperän pohjavedessä kaikki arseeni ei näytä olevan liukoisessa muodossa, vaan osa saattaa olla sitoutuneena humukseen ja muuhun kiintoainekseen. Järvija purovesissä arseenipitoisuudet olivat yleensä pieniä, ainoastaan kaivosten ja niiden rikastushiekka-alueiden läheisissä pintavesissä oli korkeita pitoisuuksia. Maaperän arseenipitoisuudet olivat Pirkanmaan alueella paikoin korkeita koko Suomeen verrattuna (moreeni, hiekka ja savi). Korkeimpia pitoisuuksia tavattiin moreenimaiden pohjakerrostumissa alueilla, joilla myös kallioperässä oli korkeita pitoisuuksia. Kokonaisarseenipitoisuudet olivat korkeampia maaperässä syvemmälle mentäessä ja pitoisuudet olivat suurimmat aivan kallion pinnan läheisyydessä. Helppoliukoisen arseenin osuus oli sitä vastoin suurempi maan pintaosissa ja väheni syvemmällä vähän happea sisältävissä kerrostumissa. Arseenipitoisessa maaperässä kasvaneiden luonnon marjojen, sienien ja koivun mahlan arseenipitoisuudet olivat kuitenkin hyvin pieniä. Tutkituissa savija hiesupeltomaissa ja viljatuotteissa, vehnässä, perunassa ja timoteissa arseenipitoisuudet olivat hyvin pieniä. Peltomaissa ja niiden vertailupareina tutkituissa metsämaissa pitoisuudet suurenivat syvemmälle mentäessä, joten suurin osa arseenista on geologista alkuperää. Lannoitteiden ja laskeuman tuoma lisä peltomaiden pintaosiin oli noin 10% kokonaispitoisuudesta. Arseenilisäykset maahan ja arseenipoistumat maasta olivat keskimäärin melko hyvin tasapainossa. Peltomaiden ulkoiset arseenilähteet suurimmasta pienimpään olivat keskimäärin seuraavat: lannoitevalmisteet > ilmasta tuleva laskeuma > kaupalliset rehuvalmisteet. Arseenin poistuminen kasvija eläintuotteissa oli vähäistä, koska Suomessa satomäärät ja arseenipitoisuudet ovat pieniä. Suurin osa arseenista poistuu viljelymaista vesiin erodoituneen maa-aineksen mukana ja vain vähäisessä määrin huuhtoutumalla. Yhteenvedoksi luontaisen arseenin esiintymisestä Pirkanmaalle laadittiin alueellinen geokemiallinen ’riskikartta’ kallioperän, maaperän ja pohjaveden arseenipitoisuuksien perusteella (kuva 23.) Pirkanmaan alue jaettiin ruutuihin, joiden koko oli 250 metriä x 250 metriä. Paikkaan sidottu arseenipitoisuustieto esitettiin ruudukossa ja jokainen ruutu sai tarkasteltavan materiaalin (kallioperä, maaperä, pohjavesi) osalta arseenipitoisuusarvon. Jos yhteen ruutuun osui monta näytettä samasta materiaalista, arvoista laskettiin mediaani. Kaikkiin ruutuihin ei tullut arvoja, koska kaikkialla ei ole otettu näytteitä, tai arseenipitoisuuksia oli analysoitu vain yhdestä tai kahdesta tarkastellusta näytemateriaalista. Arseenipitoisuustieto luokiteltiin talousvedelle ja maaperälle asetettujen raja-arvojen perusteella. Talousvedelle on asetuksessa annettu raja-arvoksi 10 g/l (STM 2000 ja 2001) ja maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointia koskeva valtioneuvoston asetuksessa 214/2007 (PIMA-asetus) on maaperälle annettu kynnysarvoksi 5 mg/kg ja ohjearvoksi asutuille alueille 50 mg/kg. Maaperän arvoja käytettiin myös kallioperän osalta, koska Suomessa ei ole annettu kallioperälle kynnystai ohjearvoja. Maaja kallioperän sekä pohjaveden arseenipitoisuudet on luokiteltu neljään eri luokkaan: 0 = arseenipitoisuus < 5 mg/kg maaperässä ja kallioperässä 1 = arseenipitoisuus 5 - 50 mg/kg maaperässä ja kallioperässä 2 = arseenipitoisuus 50 - 100 mg/kg maaperässä ja kallioperässä 3 = arseenipitoisuus > 100 mg/kg maaperässä ja kallioperässä -1 = puuttuva tieto 0 = arseenipitoisuus < 5 g/l pohjavedessä 1 = arseenipitoisuus 5 - 10 g/l pohjavedessä 2 = arseenipitoisuus 10 - 50 g/l pohjavedessä 3 = arseenipitoisuus > 50 g/l pohjavedessä -1 = puuttuva tieto Näiden luokitusten perusteella laadittiin kolmiportainen luokitus: ei todettua geokemiallista ’arseeniriskiä’ (luokka 0), hieman keskimääräistä korkeampi geokemiallinen ’arseeniriski’ (luokka 1) ja todettu geokemiallinen ’arseeniriski’ (luokat 2 ja 3). Kukin ruutu sai arvon, jos yhdestäkin tutkitusta näytemateriaalista oli arseenipitoisuustieto. Kaikki todetun ’arseeniriskin’ alueet sijoittuvat Pirkanmaan eteläisempään puoliskoon, samoin lähes kaikki keskimääräistä korkeamman ’arseeniriskin’ alueet. Pohjoisosassa havaittiin vain satunnaisesti hieman tavanomaista korkeampia arseenipitoisuuksia jossakin näytemateriaalissa. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Ihmisen toiminnan aiheuttamat arseenipitoisuudet 47 6.2.1.1 Arseenin kulkeutumismallit pintavesissä Arseenin kulkeutumismallin kehittelyssä lähdettiin siitä, että sen täytyy sisältää keskeiset geokemialliset ja fysikaaliset prosessit ja muuttujat (esim. virtaama). Tarvittavan havaintoaineiston määrän ei tulisi olla liian suuri eikä mallin käyttö saisi olla liian työlästä. Tämä on erityisen tärkeää niiden mallintamistyökalujen osalta, jotka on suunnattu ympäristöviranomaisten alustavien selvitysten tekemiseen. Arseenin esiintymismuoto ja geokemiallinen käyttäytyminen pintavesissä riippuvat mm. happamuudesta ja hapetus-pellistys-potentiaalista sekä muista liukoisista komponenteista. Arseenin kulkeutumisen yksityiskohtainen ymmärtäminen ja prosessikuvaus vaativat usein laajan havaintoaineiston. Alustavaan arseenin kulkeutumismallinnukseen saattaa kuitenkin riittää suhteellisen yksinkertainen mallikuvaus. Mallin kehitystyössä ja kalibroinnissa käytettiin hyväksi Ylöjärven kaivosalueen alapuolista reittiä, joka sijaitsee Vahantajoen vesistöalueella (kuva 26). Kaivosalue kuormittaa jokireittiä muun muassa arseenilla. Tavoitteena oli keKuva 25. Arseenipitoisuudet Näsijärven järvisedimenttipro ilissa lähellä Ylöjärven kaivosta (mg/kg). Kaivostoiminnan aikana (1943–1966) arseenipitoisuus järvisedimentissä kohosi luontaiseen taustapitoisuuteen verrattuna moninkertaiseksi. Kaivostoiminnan lopettamisen jälkeen arseenikuormitus on vähentynyt, mutta on edelleen yli kaksinkertainen luontaiseen taustapitoisuuteen verrattuna. hittää tilastollinen arseenin kulkeutumismalli, joka pystyy riittävällä tarkkuudella kuvaamaan arseenin pitoisuuksien käyttäytymistä reitin varrella. Mallinnuksessa hyödynnettiin kerättyä geokemiallista ja muuta havaintoaineistoa ja siinä otettiin huomioon myös valuma-alueen sivujokien vaikutus. Alueen hydrologia laskettiin erillisellä valumamallilla (Bilaletdin et al. 2007a). Vuodesta 1975 lähtien Parosjärven (Ylöjärven kaivosalue) ja siitä lähtevän joen veden laatua on seurattu Pirkanmaan ympäristökeskuksen koordinoimalla velvoitetarkkailulla. Koko seitsemän kilometrin mittaiselta vesireitiltä Parosjärvestä Näsijärveen on tehty yhteensä noin 600 arseenianalyysia. RAMAS-hankkeen aikana vuonna 2005 havaintotiheys on ollut noin kerran kuukaudessa, jolloin arseenipitoisuuksien vaihtelua on voitu paremmin seurata muun muassa mallinnuksen tarpeisiin. Havainnot tehtiin maaliskuun ja joulukuun välillä vuonna 2005 (kuva 27 ja taulukko 9). Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Annika Parviainen, Ämer Bilaletdin, Birgitta Backman, Heli Lehtinen, Kati Vaajasaari, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Timo Ruskeeniemi ja Tero Hokkanen 48 Kuva 26. Vahantajoen vesistöalue ja osavaluma-alueet. Ylöjärven kaivos sijaitsee osavaluma-alueella 1. Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos. Merkittävä osa rikastushiekka-alueelta tulevista arseenipitoisista valumavesistä ohjautuu Parosjärveen. Nykyisen järvialtaan alla on kaivoksen avolouhoksen ja maanalaisten käytävien lisäksi myös vanha rikastushiekka-alue. Tämän vuoksi Parosjärven arseenipitoisuudet ovat korkeat. Pintavesien arseenipitoisuudet laskevat vähitellen Parosjärvestä Näsijärveen mentäessä (tauKuva 27. RAMAS-hankkeen havaintopisteet Ylöjärven kaivosalueen ympäristössä vuonna 2005. Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos. lukko 9). Parosjärven vesinäytteenottopisteessä (1) arseenipitoisuuden keskiarvo 109 g/l ja Näsijärven vesinäytteenottopisteessä (6) 2,9 g/l. Puolet arseenista on liukoisessa muodossa ja puolet sitoutuneena kiintoainekseen. Esimerkiksi näytepisteissä 1,2 ja 3 liukoisen arseenin pitoisuudet olivat 63 g/l, 61 g/l ja 31 g/l (Bilaletdin et al. 2007a). Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Ihmisen toiminnan aiheuttamat arseenipitoisuudet 49 Taulukko 9. Arseenipitoisuudet (g/l) eri havaintopisteissä Ylöjärven kaivosalueella (Carlson et al. 2002 ja Parviainen et al. 2006). n = näytemäärä. 1–6 ovat RAMAS-hankkeen tärkeimmät näytteenottopisteet. Havaintopiste Vuosi n Minimi Mediaani Keskiarvo Maksimi Rikastushiekka-alueen ja Parosjärven välinen oja 19821999 25 43 250 260 580 1Parosjärvi, pinta 19752005 58 0,5 68 67 160 Parosjärvi, pohja 19752005 56 1,2 130 160 910 2Parosjärven oja 1 19752005 68 1,0 60 60 380 3Parosjärven oja 2 19752005 73 0,5 31 58 850 4Vähä-Vahantajärven oja 19752005 73 0,8 14 16 65 5Vahantajoki 2005 9 4,0 6,3 7,1 14 6Näsijärvi, pinta 2005 8 1,5 3,0 2,9 6,0 Näsijärvi, pohja 2005 8 6,0 14 23 66 Arseenin kulkeutumisen mallinnuksessa tärkeimmiksi prosesseiksi arvioitiin laimentuminen, sedimentaatio ja kemialliset prosessit. Mallin yleiseksi rakenteeksi valittiin advektiodispersio -yhtälö ja ensimmäisen kertaluokan kinetiikka. Advektio-dispersio -mallia käytettiin ensin kokonaisarseenin simulointiin. Toisessa vaiheessa, mallinnustuloksen parantamiseksi ja arseenin fysikaalis-kemiallisten prosessien tarkempaa kuvausta varten, kokonaisarseeni jaettiin liukoiseen ja kiintoaineeseen sitoutuneeseen arseeniin. Kiintoaineeseen sitoutuneen arseenin geokemiallisessa käyttäytymisessä keskeinen prosessi on sedimentaatio ja liukoisen arseenin osalta selvitettiin korrelaatioita eri kemiallisten muuttujien kanssa, mutta ainoastaan pH:n ja liukoisen arseenin korrelaatio oli merkittävä. Kaavoissa 1 ja 2 on esitetty advektio-dispersio -yhtälöt sekä kiintoaineeseen sitoutuneelle että liukoiselle arseenille. Simuloitaessa kokonaisarseenia näiden yhtälöiden avulla tulos oli parempi kuin simuloitaessa suoraan kokonaisarseenia. Kuvasta 28 nähdään, että malli pystyy varsin hyvin kuvaamaan reitistössä liikkuvan arseenin vuotuisia pitoisuusvaihteluita sekä yksittäisessä havaintopisteessä että pitoisuustasojen muutoksia havaintopisteestä toiseen. Yläjuoksulla havaittu pitoisuusvaihtelu johtuu suurelta osin vuodenaikoihin liittyvistä sadannan ja virtaaman vaihteluista. Tutkimuksen keskeinen johtopäätös on, että suhteellisen yksinkertaisella massatasapainoon perustuvalla empiirisellä mallilla on mahdollista simuloida arseenin kulkeutumista pintavedessä riskinarvioinnin tarpeisiin. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Annika Parviainen, Ämer Bilaletdin, Birgitta Backman, Heli Lehtinen, Kati Vaajasaari, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Timo Ruskeeniemi ja Tero Hokkanen 50 6.2.1.2 Rikastushiekka-alueen pölyn arseenipitoisuus RAMAS-hankkeessa selvitettiin myös leijuvan pölyn arseenipitoisuus alueella, jossa maaperän mineraalisessa aineksessa on arseenia. Koealueeksi valittiin Ylöjärven kaivoksen rikastushiekka-alue, joka on nykyään Puolustusvoimien teknillisen tutkimuslaitoksen koekenttänä. Rikastushiekka-alue on 17 hehtaarin suuruinen. Se on reunaosiltaan peitetty moreenilla ja nämä alueet ovat metsittyneet. Alueen keskiosa on avointa hiekkakenttää. Puolustusvoimien tekninen tutkimuslaitos suorittaa alueella ammusten ja ilotulitteiden koeräjäytyksiä. Alueelle on muodostunut useita 1–2 metrin syvyisiä kuoppia, jotka ovat halkaisijaltaan 3–5 metriä. Rikastushiekan arseenipitoisuus vaihteli 1000–2200 mg/kg maan pintaosissa 0–0,5 metrin syvyydessä (Parviainen et al. 2006). Pölymittaukset suoritettiin Ylöjärvellä ajalla 15.6–5.7.2006. Koejärjestelyt ja mittaukset tehtiin yhteistyössä Puolustusvoimien teknisen tutkimuslaitoksen henkilökunnan kanssa. Mittauksissa käytettiin kahta KIMOTO suurtehokeräintä, joilla kerättiin kokonaispölynäyte Munktell MG160 lasikuitusuodattimelle. Mittaus suoritettiin leijuvan pölyn määrittäminen ilmasta – standardin mukaisesti (SFS 3863). Toinen keräin Kuva 28. Kokonaisarseenin simulointi eri havaintopisteissä. Pisteet ovat vesistä analysoituja todellisia arvoja ja käyrä kuvaa mallin antamaa ennustetta. Arseeni on tässä mallinnusajossa jaettu liukoiseen ja kiintoaineeseen sitoutuneeseen arseeniin. asennettiin koealueen reunaan, lähelle räjäytyspisteitä ja toinen keräin pysäköintipaikalle, noin 500 m päähän edellisestä koilliseen, alueella vallitsevan tuulensuunnan alapuolelle. Mittaukset suunniteltiin niin, että aluksi mitattiin vuorokausi koealueen passiivista leijuntaa, jonka jälkeen puolustusvoimien henkilöstö teki koealueella räjäytyksen. Räjäytyksen jälkeen leijuntaa seurattiin kaksi vuorokautta. Säätiedot saatiin Ilmatieteenlaitokselta Tampereen mittauspisteestä. Mittausjaksoja suoritettiin kolme. Ensimmäinen 15.6.–22.6.2006, toinen 26.6.–30.6.2006 ja kolmas 3.–6.7.2006. Tulosten perusteella räjäytys nostattaa ilmaan arseenipitoista pölyä (kuva 29). Arseenipitoisuus nousi räjäytyspäivänä suurimmillaan 70 kertaa suuremmaksi kuin kyseisen mittausjakson alkumittauksen pölyn arseenipitoisuus. Pölyn nouseminen koekentällä oli riippuvainen säätilasta: sateisena päivänä pölyn määrä ja sen arseenipitoisuus ei juuri noussut alkumittausta suuremmaksi. Pölyn kulkeutuminen pysäköintialueen mittauspaikalle riippuu myös tuulen suunnasta ja nopeudesta. Pysäköintialueen pölyn arseenipitoisuus oli kuitenkin räjäytyspäivinä ja sitä seuraavina päivinä alkumittausta suurempi. Tuulen nopeus oli heikko kaikkien mittausjaksojen aikana. Pölyn terveysvaikutusten arviointia käsitellään luvussa 7. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Ihmisen toiminnan aiheuttamat arseenipitoisuudet 51 6.2.2 Haveri Vuosina 1942–1961 toiminut Haverin kuparikulta -kaivos sijaitsee Viljakkalan kylässä. Rikastushiekka-alue peittää noin 18,5 ha alueen ja sen keskipaksuus on 6,5 metriä. Rikastushiekan alla on silttiä ja savea, jotka ovat aikoinaan kerrostuneet järven pohjalle. Aluetta ympäröi pato, joka rakennettiin louhinnan yhteydessä sivutuotteena saadusta malmiköyhästä sivukivestä ja malmiesiintymän päällä olleesta pintamaasta. Pato on sortunut kahdesta kohtaa alueen pohjoisosassa. Rikastamoon vietiin malmia yhteensä yli 1,5 miljoonaa tonnia. Kaivostoiminnan loppuvaiheessa rikastushiekkaa läjitettiin myös padon ulkopuolelle Kirkkojärveen. Haverin rikastushiekka-alueella on harrastettu rallitoimintaa, mutta nykyään järjestetty toiminta on kielletty. Kuitenkin kylän nuoret viettävät Kuva 29. Ylöjärven kaivoksen rikastushiekka-alueen pölyn arseenipitoisuus vuorokausikertymänä (ng/m3) kolmen mittausjakson aikana ennen koeräjäytystä, koeräjäytyksen aikana ja sen jälkeen. Keräinten sijainti on merkitty punaisella tähdellä. Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos vapaa-aikaa rikastushiekka-alueella (kuva 30). RAMAS-hankkeessa kerättiin pintavesija rikastushiekkanäytteitä marraskuussa 2005, toukokuussa 2006 ja 2007 (kuva 31). Kirkkojärvestä otetuissa vesinäytteissä arseenipitoisuudet ovat alle 1 g/l. Rikastushiekan päällä valuvat pintavedet ovat happamia (pH noin 3,5) ja ne sisältävät enemmän raskasmetalleja kuin Kirkkojärven vesinäytteet, mutta arseenipitoisuudet ovat alhaisia (2–3 g/l). Rikastushiekkaa käsiteltiin kahdella eri uuttomenetelmällä. Voimakkaamalla kuningasvesieli aqua regia -uutolla arseenipitoisuudet vaihtelivat 29–510 mg/kg (mediaani 113 mg/kg). Heikommalla ammoniumasetaattiEDTA -uutolla, joka jossain määrin kuvaa kasvien saatavilla olevaa osuutta, arseenia liukeni enimmillään 8 mg/kg (mediaani 5 mg/kg). Arseenia liukenee siis heikosti pintavesiin ja se sitoutuu osittain rautasakkoihin. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Annika Parviainen, Ämer Bilaletdin, Birgitta Backman, Heli Lehtinen, Kati Vaajasaari, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Timo Ruskeeniemi ja Tero Hokkanen 52 Kuva 30. Haverin kupari-kulta-kaivoksen rikastushiekka-alue Viljakkalan kirkonkylässä. Sadevesi ja lumen sulamisvesi valuvat uomia pitkin ja kulkeutuvat rikkoutuneen padon läpi Kirkkojärveä kohti. Kuva Annika Parviainen. Kuva 31. Rikastushiekkaja pintavesinäytteenottoa Haverin rikastushiekka-alueella. A) Rikastushiekka on vyöhykkeistä. Pintaosien hapettunut rikastushiekka on värjäytynyt ruosteen ruskeaksi sekundäärisistä rautasakoista (Parviainen & Eklund 2007). B) Haverin rikastushiekka-aluetta ympäröivissä puroissa on korkeat raskasmetallipitoisuudet. Kuva Annika Parviainen. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Ihmisen toiminnan aiheuttamat arseenipitoisuudet 53 Haverin rikastushiekka-alueella suoritettiin toukokuussa 2007 geofysikaalisia mittauksia 2D maavastusluotausja seismisillä taittumisluotausmenetelmillä. Menetelmien kuvakset löytyvät julkaisusta Peltoniemi (1988). Geofysikaalisten tutkimusten avulla pyrittiin selvittämään kalliopinnan topogra aa ja kallion laatua, rikastushiekka-alueen paksuutta ja sen sisäistä rakennetta sekä rikastushiekan alla olevan savi/ silttikerroksen paksuutta. Lisäksi osa mittauslinjoista sijoitettiin rikastushiekka-alueen ulkopuolelle mahdollisten suotovesien kulkeutumisen selvittämiseksi. Alueen pinnan topogra a määritettiin keräämällä yli 2000 mittauspistettä tarkkuus-GPS -mittauksin (vertikaali tarkkuus noin 2 cm). Rikastushiekka-alueen itäosaan kohdentuvassa tutkimuksessa mitattiin yhteensä kuusi seismistä linjaa ja 11 maavastusluotauslinjaa (kuva 32, taulukko 10). Alueen topogra a on otettu huomioon tulkinnoissa. Maavastusluotausten perusteella rikastushiekan näennäiseksi ominaisvastukseksi arvioitiin 3–18 m, luonnonmaan 19–75 m, ja kallion yli 75 m. Sekä maavastusmittauksen (kuva 33A) että seismisten mittausten (kuva 33B) avulla voidaan päätellä kallion pinnan syvyyden vaihtelevan 6 m ja 13 m välillä niin, että kallio on lähempänä pintaa alueen koillisosassa lähestyttäessä Peltosaarta. Kallion ruhjevyöhyke näkyy monella linjalla (kuva 33A, kohta 140 pro ililla). Seismisissä mittauksissa ruhje näkyy nopeuden muutoksena ja maavastusluotauksissa johtavuuden nousuna, mikä saattaa myös merkitä sitä, että johtavaa rikastushiekkaa tai rikastushiekan suotovesiä on saattanut kulkeutua ruhjeeseen. Padon ulkopuolelta ei kuitenkaan saatu varmoja todisteita rikastushiekan kulkeutumisesta padon ulkopuolelle, vaikka linjoilla 9 ja 11 olikin viitteitä ruhjeen olemassaolosta (kuva 33C ja 33D). Sen sijaan Kirkkojärveen on kulkeutunut rikastushiekkaa padon yli pintavaluntana (kuva 33C ja 33D). Tarkka geofysikaalinen tulkinta edellyttää lisätutkimuksia. Kuva 32. Rikastushiekka-alueen kartta, johon on merkitty geofysikaalisten mittauksien linjat ja vesinäytteenottopaikat toukokuussa 2007. Taulukko 10. Maavastusluotauksen ja seismisen taittumisluotauksen linjojen pituudet. Linja 1234567891011 Maavastusluotaus, m 200 300 250 250 250 250 400 400 285 250 300 Seisminen taittumisluotaus, m 305 200 255 255 400 305 Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Annika Parviainen, Ämer Bilaletdin, Birgitta Backman, Heli Lehtinen, Kati Vaajasaari, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Timo Ruskeeniemi ja Tero Hokkanen 54 Kuva 33. a) Maan ominaisvastuksen jakauma linjalla L3; b) Seismisen taittumisluotauksen tulkinta linjalla L2; c) Maan ominaisvastuksen jakauma linjalla L9; ja d) Maan ominaisvastuksen jakauma linjalla L11. Maanvastusluotauslinjoilla korkean ominaisvastuksen omaavat maakerrokset ja kallioperä erottuvat sinisen ja turkoosin sävyillä. Rikastushiekka erottuu selvästi matalamman ominaisvastuksensa (paremman sähkönjohtavuutensa) ansiosta. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Ihmisen toiminnan aiheuttamat arseenipitoisuudet 55 6.3 Puunkyllästämöt Puunkyllästämöt, joissa on käytetty CCA-kyllästettä eli kuparia, kromia ja arseenia sisältävää puunkyllästeainetta, osoittautuivat merkittäväksi arseenin päästölähteeksi maaperään ja vesiympäristöön myös Pirkanmaalla (kuva 60, luku 8). Ongelma on suurin vanhoilla kyllästämöalueilla, joissa CCA-käsiteltyä puuta saatettiin varastoida suoraan maalle, jolloin kylläste pääsi imeytymään maaperään. Kyllästämön maaperän arseenipitoisuudet voivat olla jopa 6700 mg/kg (keskiarvo 373 mg/kg). Pirkanmaan alueella on tiedossa 16 joko pilaantuneeksi todettuja tai tutkimattomia alueita, joissa on tehty puunkyllästystoimintaa. Kunnostettuja puunkyllästämötoiminnan pilaamia maa-alueita oli neljä vuonna 2005. Kohteissa pilaantumista ovat arseenin lisäksi aiheuttaneet myös kromi ja kupari. Kaksi kyllästämöistä on toiminut vedenhankintaan tärkeillä pohjavesialueilla, mikä lisää kohteiden maaperän ja vesien pilaantumisen tutkimusja seurantatarvetta sekä alueiden kunnostustarvetta. 6.3.1 Ruoveden Kautun puunkyllästämö Ruoveden Kautun puunkyllästämö, jossa käytettiin CCA-kyllästettä, oli toiminnassa 1960– 1968. Kyllästämö sijaitsee ykkösluokan pohjavesialueella lähellä asutusta ja vedenottamoa. Kauttu valittiin RAMAS-hankkeen kohteeksi edustamaan puunkyllästämöitä juuri riskialttiin sijaintinsa vuoksi ja siksi, että siellä ei vielä ole tehty kunnostustoimenpiteitä. Kohteesta oli hyvin vähän tietoa ennestään, joten siellä tehtävien selvitysten nähtiin edistävän myös viranomaisten seurantaja valvontatoimintaa. Kohteesta tehtiin pahimmin pilaantuneeksi arvellulla alueella maaperän arseenipitoisuuksien ja raskasmetallipitoisuuksien kartoitus kenttäanalysaattorilla (kuva 34). Lisäksi kohteesta otettiin maaperänäytteitä laboratoriossa tehtäviä arseenija raskasmetallianalyysejä varten. Maaperänäytteistä tutkittiin myös arseenin ja raskasmetallien liukoisuutta ravisteluun perustuvalla menetelmällä (SFS-EN-12457-3) haittaaineiden veteen kulkeutumisen arvioimiseksi. Lisäksi RAMAS-hankkeessa tutkittiin kohteen maaperässä esiintyvien haitta-aineiden aiheuttamaa toksisuutta maaperäja vesieliöille (ks. Luku 7). Kohteen lähellä virtaavasta purosta tutkittiin myös pintavesinäytteiden arseenija raskasmetallipitoisuudet. RAMAS-hankkeen aloitteesta alueelle asennettiin pohjaveden havaintoputket. Kerättyä aineistoa käytettiin kyllästämöalueiden arseenista terveyteen tai ympäristöön kohdistuvien riskien arviointiin. Pahiten pilaantuneelle alueelle kaivettiin noin 0,5 m syviä koekuoppia 5 kpl/4 m2. Koekuopissa näkyi kyllästysainejäämien vihertäväksi värjäämää hiekkamaata. Arseenipitoisuudet maaperässä vaihtelivat välillä 66–4200 mg/kg. Maaperässä oli myös kuparia (33–1100 mg/kg) ja kromia (77–2200 mg/kg). Orgaanisen aineksen pitoisuus näytteissä oli alhainen (hehkutushäviö 0,8–2,1 %). Liukoisuustestin tulosten perusteella arseenin liukoisuus oli alhaista maavesiseoksen pH-arvossa 3,4–3,9. Arseenin liuennut osuus maaperän sisältämästä arseenipitoisuudesta oli vain noin 0,8–2 %. RAMAShankkeen tulosten perusteella entisen kyllästämön varastoalue oli CCA-kyllästeiden pilaama. Alueelta otetut purovesinäytteet osoittivat myös, että arseenia kulkeutuu pintavesiin. Alueelle virtaavan puron vesi ei sisältänyt arseenia ennen puunkyllästämöaluetta, mutta kohteesta pois virtaavassa purovedessä arseenia havaittiin 49 g/l (Parviainen et al. 2006). RAMAS-hankkeen aikana asennetuista kahdesta pohjavesiputkesta otettiin näytteet kaksi kertaa vuoden 2007 alussa. Pohjaveden arseenipitoisuudet (0,61–1,54 g/l) ovat alhaisia alueen puroveden pitoisuuksiin verrattuna (taulukko 11). Kiintoainekseen sitoutuneen arseenin pitoisuudet ovat hieman suurempia kuin liukoisen arseenin pitoisuudet pohjavedessä, mutta kyllästämöalueen pilaantuminen ei näytä ulottuneen pohjavesiin asti. Toinen vaihtoehto on, että maa-aineksesta vajoveteen liuennut arseeni on huuhtoutunut pohjaveteen jo toiminnan aikana tai heti sen jälkeen. Sen vuoksi nykyiset pitoisuudet ovat laimentuneet ja arseenia Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Annika Parviainen, Ämer Bilaletdin, Birgitta Backman, Heli Lehtinen, Kati Vaajasaari, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Timo Ruskeeniemi ja Tero Hokkanen 56 on saattanut kulkeutua kohteesta veden mukana pois. Myös läheisestä vedenottamosta otettujen vesinäytteiden arseenipitoisuudet ovat hyvin alhaiset. Pilaantuneen maa-alueen rajaaminen osoittautui hankalaksi, koska alueelle on jossakin vaiheessa tuotu täyttömaata. Paikallisten asukkaiden kertoman mukaan kyllästämötoimintaa on ollut laajalla alueella, joten lisätutkimukset Kautussa ovat tarpeen. Kuva 34. Näytteenottoa Ruoveden Kautun puunkyllästämöalueella. Kuva Kati Vaajasaari. Taulukko 11. Kautun CCA-kyllästämöalueen pohjaveden liukoisen ja kokonaisarseenin pitoisuudet (g/l). Kokonaisarseenissa on mukana sekä liukoinen että kiintoainekseen sitoutunut arseeni. 6.4 Louhokset Liukoinen As Kokonais As Liukoinen As KokonaisAs 1/19/2007 1/19/2007 3/19/2007 3/19/2007 Putki 1 0,6 2,6 0,6 3,0 Putki 2 1,5 3,3 1,4 2,2 Vedenottamo 0,2 <0,2 0,3 <0,2 Pirkanmaan alueella on kymmeniä kivilouhoksia, osa on vanhoja ja osassa on vielä toimintaa. Suurimmassa osassa louhoksista kalliota louhitaan murskeeksi ja sepeliksi maarakennuskohteisiin (kuva 35). Osa louhoksista sijaitsee alueilla, joissa kallioperässä on todettu korkeita arseenipitoisuuksia (Backman et al. 2007b). Louhosten mahdollista arseeniriskiä selvitettiin tutkimalla louhosten pohjalle syntyneiden pintavesialtaiden ja louhoksilla olevien porakaivojen veden arseenipitoisuutta. Loppukesällä 2006 otettiin vesinäytteitä kuudelta eri louhokselta Lempäälän, Nokian, Ylöjärven, Pirkkalan ja Tampereen alueella (kuva 35, taulukko 12). Louhoksilla louhittiin kiviainesta sepeliä varten. Veden arseenipitoisuus ylitti 10 g/l talousvesiraja-arvon kolmessa eri näytteessä. Suurin pitoisuus, 140 g/l, oli porakaivovedessä louhoksen alueella. Kahdessa pintavesinäytteessä pitoisuudet olivat 37,0 ja 27,3 g/l. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Ihmisen toiminnan aiheuttamat arseenipitoisuudet 63 Kirjallisuus Backman, B., Eklund, M., Luoma, S., Pullinen, A. & Karttunen, V. 2007b. Luontaisia ja ihmisen aiheuttamia arseenipitoisuuksia Pirkanmaan alueella. Arseenipitoisuustietoa maaperän eri kerroksista, kaivoksen rikastehiekasta ja sen pölystä, vedestä louhoksilla, kyllästämöalueilla ja kaatopaikkojen lähellä sekä marjoista, sienistä ja koivunmahlasta. Geologian tutkimuskeskus. (Käsikirjoitus). Backman, B., Luoma, S., Ruskeeniemi, T., Karttunen, V., Talikka, M. & Kaija, J. 2006. Natural Occurrence of Arsenic in the Pirkanmaa region in Finland. Tiivistelmä ja yhteenveto suomeksi, Luontaisen arseenin esiintyminen Pirkanmaalla. Geologian tutkimuskeskus, Espoo. 82 s. Saatavilla: http://www. gtk. /projects/ramas/index.php?lang=en Bilaletdin, Ä., Kaipainen, H., Parviainen, A., Kauppila, T. and Ruskeeniemi, T., 2007a. A transport model of arsenic for surface waters - an application in Finland. Tiivistelmä ja yhteenveto suomeksi, Arseenin kulkeutuminen pintavesissä. Geologian tutkimuskeskus, Erikoisjulkaisut, p. 36. Bilaletdin, Ä., Kaipainen, H., Ruskeeniemi, T. & Parviainen, A. 2007b. Modelling arsenic transport in a river basin: a case study in Finland. Julkaisussa: Tiezzi, E., Marques, J.C., Brebbia, C.A., & Jorgensen, S.E. (Toim.): Ecosystems and sustainable development VI. WIT Press, Southampton, Boston, 91-100. Carlson, L., Hänninen, P. and Vanhala, H., 2002. Ylöjärven Paroistenjärven kaivosalueen nykytilan selvitys, p. 54. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti, S/41/0000/3/2002. Delemos, J.L., Bostick, B.C., Renshaw, C.E., Stürup, S. & Feng, X. 2006. Land ll-Stimulated Iron Reduction and Arsenic Release at the Coakley Superfund Site (NH). Environmental Science & Technology 40 (1), 67-73. HTP-arvot 2007. Sosiaalija terveysministeriön oppaita 2007:4 Koljonen, T., Gustavsson, N., Noras, P. & Tanskanen, H. 1992. The Geochemical Atlas of Finland, Part 2 – Till. Geologian tutkimuskeskus, Espoo, 218 p. Lahermo, P., Tarvainen, T., Hatakka, T., Backman, B., Juntunen, R., Kortelainen, N., Lakomaa, T., Nikkarinen, M., Vesterbacka, B., Väisänen, U. & Suomela, P. 2002. Tuhat kaivoa – Suomen kaivovesien fysikaalis-kemiallinen laatu vuonna 1999. Geologian tutkimuskeskus, Tutkimusraportti 155, 92 s. Laine-Ylijoki, J., Mroueh, U.M., Vahanne, P., Wahlström, M., Vestola, E., Salonen, S. &Havukainen, J. 2005. Yhdyskuntajätteiden termisen käsittelyn kuonista ja tuhkista hyötykäytettäviä ja loppusijoitettavia tuotteita kansainvälinen esiselvitys (Current International Status of MSW Ashes and Slags). VTT bulletiini 2291. Espoo. 83 s. + Liitteet 4 s. Lehtinen, H. & Sorvari, J. 2006. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta Pirkanmaalla –Esiselvitys ohjauskeinoista ja teknisistä menetelmistä riskien vähentämiseksi. Geologian tutkimuskeskus, Erikoisjulkaisut, 88 s. Saatavilla: http://www.gtk. /projects/ramas/reports/Task4.web. pdf Lyyränen, J., Ohlström, M., Moilanen, A. & Jokiniemi, J. 2004. Selvitys raskasmetallipäästöistä Suomen energiantuotannossa. Saatavilla: http://www.energia. / /julkaisut/ymparistopooli/raskasmetalliselvitys.pdf (3.10.2007) Montonen, J. 2005. Ikurin vanhan kaatopaikan ympäristöriskinarviointo – tutkimusraportti. Tampereen kaupunki, 62 s. Mustajoki, S. 2004. Ampumaratojen kartoitus ja tutkimukset Pirkanmaalla. Opinnäytetyö, Hämeen ammattikorkeakoulu, Hämeenlinna, 47 s. Parviainen, A., Vaajasaari, K., Loukola-Ruskeeniemi, K., Kauppila, T., Bilaletdin, Ä., Kaipainen, H., Tammenmaa, J. & Hokkanen T., 2006. Anthropogenic Arsenic Sources in the Pirkanmaa Region in Finland. Tiivistelmä ja yhteenveto suomeksi, Pirkanmaan antropogeeniset arseenilähteet. Geologian tutkimuskeskus, Erikoisjulkaisut, 72 s. Saatavilla: http://www. gtk. /projects/ramas/reports/Task4.web.pdf Parviainen, A. & Eklund, M. 2007. Tailings oxidation and mineralogy of Haveri Au-Cu mine, SW Finland – preliminary results. Goldschmidt Conference Abstracts 2007, A761. Peltoniemi, M. 1988. Maaja kallioperän geofysikaaliset tutkimusmenetelmät. Otakustantamo, 411 s. Puustinen, K. 2003. Suomen kaivosteollisuus ja mineraalisten raaka-aineiden tuotanto vuosina 1530-2001, historiallinen katsaus erityisesti tuotantolukujen valossa. 578 s. Geologian tutkimuskeskus, Arkistoraportti, M 10.1/2003/3 SFS-EN-12457-3. Jätteiden karakterisointi. Liukoisuus. Jauhemaisten tai rakeisten jätemateriaalien ja lietteiden liukoisuuden laadunvalvontatesti. Osa 3: Kaksivaiheinen ravistelutesti uuttoliuoksen ja kiinteän jätteen suhteessa 2 ja 8 l/kg jätteille, joiden kiinteä osuus on suuri ja raekoko alle 4 mm (raekoon pienentäminen tarvittaessa) Vaajasaari, K., Joutti, A., Schultz, E. & Priha, E. 2002. CCA-suolakyllästeen ja kuparipohjaisen kyllästeen käyttäytyminen maaperässä: Liukoisuus ja ekotoksisuus. Pirkanmaan ympäristökeskuksen monistesarja 18. Wahlström, M., Laine-Ylijoki, J., Eskola, P., Vahanne, P., Mäkelä, E., Vikman, M., Venelampi, O., Hämäläinen, J. & Frilander, R. 2004. Kaatopaikkojen tiivistysrakennemateriaaleina käytettävien teollisuuden sivutuotteiden ympäristökelpoisuus. VTT tutkimusraportti 2246, Espoo 84 s. Vna 202/2006. Valtioneuvoston asetus kaatopaikoista annetun valtioneuvoston päätöksen muuttamisesta, http://www. nlex.  / /laki/alkup/2006/20060202. Vna 591/2006. Valtioneuvoston asetus eräiden jätteiden hyödyntämisestä maarakentamisessa Vnp 861/1997. Valtioneuvoston päätös kaatopaikoista. http:// www. nlex. / /laki/alkup/1997/19970861. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien arviointi 65 7. Arseenista aiheutuvien riskien arviointi Jaana Sorvari1, Eija Schultz1 ja Esko Rossi2 1 Suomen ympäristökeskus, PL 140, 00251 Helsinki 2 Esko Rossi Oy, Kuokkasenmutka 4, 40520 Jyväskylä Riski on haitallisen vaikutuksen mahdollisuus. Vaikutus voi kohdistua esimerkiksi eliöiden elinkykyyn tai ihmisen terveyteen. Eri eliölajien välillä on yksilöllisistä ominaisuuksista johtuvia eroja. Hankkeessa käytettiin erilaisia laskentamenetelmiä ja laboratoriotestejä, joissa testieliöitä altistettiin runsaasti arseenia sisältäville maaperänäytteille tai näiden vesiuutteille. Puunkyllästämöalueen ja kaivoksen rikastushiekkaalueen maaperä osoittautui eliöille haitallisiksi. 7.1 Riskinarvioinnin periaatteet Riskin käsite liittyy aina jonkin negatiivisen, ei toivotun tapahtuman eli haitan tai vaaran ilmenemiseen. Puhekielessä sanat riski, haitta ja vaara menevät usein sekaisin. Olennainen ero näiden käsitteiden välillä on se, että riskiin sisältyy aina todennäköisyyskomponentti eli pystymme arvioimaan haitallisen tapahtuman ilmenemistä vain tietyllä todennäköisyydellä. Käytännössä riski–termi kattaa kaikki riskit kuten taloudelliset riskit, terveysriskit, onnettomuusriskit, sosiaaliset riskit (mm. vaikutukset työllisyyteen, elintasoon, elinkeinorakenteeseen), riskit viihtyvyydelle ja kulttuuriympäristölle jne. RAMAS -hankkeessa keskityttiin kuitenkin ensisijaisesti ympäristöriskeihin muiden tekijöiden jäädessä vähemmälle tarkastelulle. Tällöin pyrittiin arvioimaan erityisesti eliöstöön, ihmisten terveyteen, ja luonnonvaroihin (esim. pohjavesi, maaperä) sekä niiden laatuun kohdistuvia riskejä. Esimerkiksi taloudellisia ja sosiaalisia riskejä (työllisyys, elintaso yms.) ei käsitelty tässä hankkeessa. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Jaana Sorvari, Eija Schultz ja Esko Rossi 66 Ympäristöriskien olemassaolo edellyttää, että ympäristössä on olemassa tekijä, joka voi aiheuttaa haitallisia vaikutuksia (riskien lähde) sekä mekanismi, jonka kautta vaikutuksia kokeva kohde (esim. ihminen) voi altistua tälle tekijälle. Tämä riskien lähde voi olla mm. jokin eliön elinkykyä haittaava ympäristötekijä kuten kuivuus tai haitta-aine kuten arseeni. Mikäli jokin riskien muodostumiseen tarvittava komponentti puuttuu kokonaan, ei riskiä ole. Muussa tapauksessa riski on aina olemassa. Se voi kuitenkin olla suuruudeltaan niin merkityksetön, ettei rajoittamistoimia tarvita. RAMAShankkeessa tarkasteltavana riskien lähteenä oli ympäristössä oleva arseeni ja mahdollisia haitallisia vaikutuksia kokevina kohteina ihmiset ja eliöstö (kuva 39). sä voidaan käyttää erilaisia menetelmiä jotka voivat johtaa joko erilaisiin riskilukuihin (laskennallinen eli kvantitatiivinen RA) tai sanalliseen, laadulliseen kuvaukseen riskeistä (kvalitatiivinen RA). Riskinhallinnalla tarkoitetaan kaikkia niitä toimia, joilla riskejä pyritään rajoittamaan tai poistamaan. Järkevä riskinhallinta edellyttää riittäviä tietoja riskeistä. Riskinhallintakeinoja voivat olla esimerkiksi riskejä aiheuttavaa haitta-ainetta sisältävän pilaantuneen alueen tai pohjaveden kunnostaminen/puhdistaminen tai sen käytön rajoittaminen ja erilaisten rajaarvojen asettaminen päästöille (ks. tarkemmin luku 8). Lähde Reitti Alistuva kohde Tietyssä ympäristönosassa (maa, sedimentti, vesi, ilma) oleva arseeni Kulkeutumisreitit tai -mekanismit, joiden välityksellä ihminen/eliö voi altistua arseenille Ihmiset, eliöt, populaatiot, yhteisöt, ekosysteemit, joihin arseeni voi vaikuttaa vahingollisesti Kuva 39. Ympäristössä olevasta arseenista aiheutuvien riskien muodostuminen (yleinen kuvaus). Riskinarviointi (RA) on prosessi, jossa tunnistetaan, määritetään ja kuvaillaan eli luonnehditaan riskejä. Riskinarviointi koostuu useasta työvaiheesta (kuva 40). Riskien määrittämises7.2 Riskit Pirkanmaan kasveille ja eläimille Kuva 40. RAMAS-hankkeessa toteutetun riskinarviointiprosessin työvaiheet. Riskien tunnistaminen • antropegaaniset ja luontaiset arseenilähteet Priorisointi • lähteet (tyyppikohteet) • kulkeutumisreitit • altistujat Kohdekohtainen riskien määritys • terveysriskit (ihmiset) • ekologiset riskit (eliöstö) Riskien luonnehdinta • riskien suuruus, ulottuvuudet • arvioinnin epävarmuudet RISKINHALLINTA RISKINARVIOINTIPROSESSI Ympäristössä olevasta arseenista aiheutuvia riskejä kasveille ja eläimille arvioitiin ekologisessa riskinarvioinnissa. Ekologinen riskinarviointi (ERA) on erilaisiin tieteellisiin menetelmiin perustuva menettely, jossa arvioidaan ja määritellään jonkin haitallisen tekijän (tässä siis arseenin) aiheuttamien, kasveihin tai eläimiin kohdistuvien haitallisten vaikutusten suuruus, todennäköisyys sekä ajallinen ja alueellinen ulottuvuus. Ekologisessa riskinarvioinnissa tarkastellaan haitallisia vaikutuksia yleensä laajemmin kuin yksittäisen eliön kannalta eli Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien arviointi 67 eliöyhteisön, -populaation ja koko ekosysteeminkin mittakaavassa. Poikkeuksena ovat erityisen harvinaiset ja suojellut lajit, joita pyritään suojelemaan myös yksilötasolla. Käytännössä ERA joudutaan resurssien ja tiedonpuutteiden vuoksi rajoittamaan ns. avaineliöihin, joihin kohdistuu oletettavasti suurin riski ja jotka ovat ekosysteemin elinkyvyn kannalta olennaisia. Ympäristössä olevan arseenin myrkyllisyys eliöille (ekotoksisuus) riippuu monesta eri tekijästä. Maaperän ominaisuudet kuten sen rakenne, raekoko, kationinvaihtokapasiteetti, pH, lämpötila, orgaanisen aineksen määrä ja fosfaattipitoisuus määräävät sen, onko arseeni kemiallisesti saatavilla. Vastaavasti vesiympäristön ominaisuudet vaikuttavat vesieliöille aiheutuviin haittoihin. Arseenin kulkeutuvuus ja käyttäytyminen ympäristössä kuten sen liukeneminen maaperästä, kulkeutuminen vesistöissä, kertyminen sedimenttiin, kertyminen eliöihin, muuntuminen toiseksi yhdisteeksi kemiallisesti tai mikrobien vaikutuksesta ja eteneminen ravintoketjussa ylöspäin ovat olennaisia tekijöitä riskien muodostumisessa. Myös tapa, jolla eliö altistuu ja altistusaika vaikuttavat olennaisesti riskien suuruuteen. Toisaalta biologiset tekijät kuten tarkasteltava laji sekä eliöyksilöiden sukupuoli, ikä, elintavat ym. vaikuttavat siihen, mitä haitallisia vaikutuksia altistuminen aiheuttaa ja missä määrin. Yleisesti ottaen arseenin epäorgaaniset yhdisteet ovat haitallisempia kuin orgaaniset yhdisteet. Epäorgaanisista yhdisteistä kolmenarvoinen arseeni (As3+) on kasveille ja eläimille haitallisempi kuin As5+. Haittavaikutuksia kasveilla ovat esimerkiksi itävyyden alentuminen tai kasvun estyminen. Eläimillä vaikutukset voivat ilmetä mm. lisääntymishäiriöinä tai elinkyvyn heikkenemisenä. Maaperäeliöiden kudoksissa voi olla arseenia suhteellisen suuriakin määriä riippuen elinympäristön pitoisuudesta. Eliöiden väliset erot sopeutumisessa arseenin läsnäoloon vaihtelevat suuresti ja joillakin lajeilla pienikin nousu elinympäristön arseenipitoisuudessa voi johtaa merkittävään haittaan, mikä on otettava huomioon, kun halutaan suojella kaikkein herkimpiä lajeja. 7.2.1 Arseenialueet ja niissä tarkastellut eliöt Ekologinen riskinarviointi edellyttää tietoa haitallisten vaikutusten lähteestä eli RAMAShankkeen tapauksessa erityyppisistä arseenialueista ja näiden ominaisuuksista. Lähtökohdaksi otettiin hankkeen puitteissa tehtyjen kemiallisten tutkimusten perusteella tunnistetut Pirkanmaan erityyppiset merkittävimmät ”arseenialueet”. Näissä arseenin lähteenä ympäristöön oli joko teollinen toiminta tai luontainen arseeniesiintymä (taulukko 15). Riskien lähteen lisäksi ERA edellyttää tietoa altistuvista eliöistä. Tämä tieto voidaan hankkia tekemällä lajistoja yksilökartoituksia tai tunnistamalla tutkittavalle alueelle ominaiset maisematyypit ja näillä esiintyvät eliölaji. Koska RAMAS-projekti käsitteli koko Pirkanmaan aluetta, maisematyyppija eliökartoitukset eivät olleet toteutettavissa. Tarkasteltavat mahdollisesti altistuvat eliöt jouduttiin siksi määrittelemään tiettyjen yleisten valintakriteerien perusteella. Näitä kriteerejä olivat: • Eliön esiintymistodennäköisyys alueella on suuri; • Arseenin vaikutuksista eliöön on saatavilla tietoja kirjallisuudesta; • Eliö on riittävän herkkä arseenille (eli todetut ympäristöpitoisuudet voivat aiheuttaa vaikutuksia eliössä); Alue Tutkitut ympäristönosat Arseenin lähde Entinen puunkyllästämö Maaperä, piv, pov CCA kemikaali Ylöjärven kaivosalue Maaperä, piv, ilma Cu-W-As kaivos Maatila Maaperä, pov, ravintokasvit Luontainen pitoisuus Metsäalue Maaperä, piv, eliöt (sienet, marjat), mahla Luontainen pitoisuus Taulukko 15. Ekologisessa riskinarvioinnissa tarkastellut alueet, näissä mukana olleet ja RAMAS-projektissa tutkitut ympäristönosat sekä alkuperäinen arseenilähde (piv = pintavesi, pov = pohjavesi). Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Jaana Sorvari, Eija Schultz ja Esko Rossi 68 • Eliö on merkittävä koko ekostysteemin tasolla; • Eliön elinpiirin koko on sopiva suhteessa tarkasteltavaan alueeseen (eli alue muodostaa merkittävän osan eliön elinpiiristä). Valintakriteerien perusteella avaineliöiksi tunnistettiin maaperäeliöt, vesieliöt, kasvit sekä maalla elävät pienet nisäkkäät sekä laajoilla alueilla myös linnut (kuva 41). Ekologisten riskien muodostumista tarkasteltavilla ”arseenialueilla” voidaan kuvata ns. käsitteellisen mallin (conceptual model) avulla (kuva 42). Kuvassa esitetty yleinen malli on perusta haitta-aineiden kulkeutumisen, niille altistumisen ja altistumisesta aiheutuvien mahdollisten vaikutusten eli riskien arvioinnille. 7.2.2 Arvioinnin toteutus Maaperässä ja maalla eläviin kasveihin ja eläimiin kohdistuvia riskejä arvioitiin käyttäen rinnakkain seuraavia erilaisia menetelmiä: 1. Kemiallisiin tutkimuksiin pohjautuvat laskentamenetelmät: a) Maaperästä mitattujen pitoisuuksien vertailu pitoisuustasoihin, joiden ylittymisen katsotaan aiheuttavan merkittäviä riskejä eliöstössä (ns. ekologiset viitearvot) b) Avaineliöiden altistumisen arviointi altistusta ja haitta-aineiden kertymistä kuvaavien laskentamallien avulla ja saadun altistustason vertailu pitoisuuteen/annokseen, jonka katsotaan olevan vielä eliölle turvallinen 2. Laboratoriossa arseenipitoisella maa-aineksella tai sen vesiuutteella tehtävät myrkyllisyystestit eri eliöitä käyttäen. Kemiallisiin tutkimuksiin pohjautuvilla laskentamenetelmillä voidaan tuottaa riskilukuja, jotka ilmentävät riskin suuruutta. Nämä riskiluvut (vaaraosamäärät, HQ) laskettiin suhteuttamalla ympäristön arseenipitoisuus erilaisiin ekologisiin viitearvoihin tai jakamalla tarkasteltavan kohde-eliön arseenin saantiarvio saman eliön kirjallisuudessa esitettyyn suurimpaan haitattomaan annokseen. Riskejä pidetään yleensä vähäisinä tai merkityksettöminä, mikäli riskiluku on alle arvon 1, kohtalaisina välillä 1–10, suurina välillä 10–100 ja erittäin suurina arvon 100 ylittyessä. Kirjallisuudessa esitetyt arseenin ekologiset, haitallisuutta ilmaisevat pitoisuusrajat (viitearvot) vaihtelevat huomattavasti johtuen eroista mm. niiden määrittelytavoissa, kohde-eliöissä ja perusteena olleissa hyväksyttävinä pidetyissä riskitasoissa (taulukko 16). Myös viitearvojen funktio vaihtelee eli joitain niistä käytetään lähinnä indikaattoreina siitä, että merkittävät Kuva 41. RAMAS-hankkeessa tarkastellut eliöt ja niihin kohdistuvien riskien muodostuminen. Nuolet osoittavat mahdollisia kulkeutumisja altistumisreittejä. Katkoviivalla merkittyjä reittejä ei tarkasteltu niiden vähäisen merkityksen tai tiedonpuutteiden vuoksi. Kuva Pirkko Kurki. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien arviointi 69 Kuva 42. Ekologisten riskien muodostuminen tutkituilla arseenipitoisilla alueilla: yleinen käsitteellinen malli. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Jaana Sorvari, Eija Schultz ja Esko Rossi 70 riskit ovat mahdollisia ja niitä on arvioitava tarkemmin, jotkut puolestaan voivat osoittaa suoraan kunnostuksen tai muun vastaavan riskinhallintatoimen tarpeen. Arvioinnissa on siksi syytä käyttää useita eri viitearvoja, joiden perusteet ovat riittävästi selvillä niiden soveltuvuuden arvioimiseksi. Arvioitaessa laskennallisesti arseenin ja muiden alueilla olevien olennaisten haitta-aineiden kertymistä eliöihin ja niille altistumista kohde-eliöinä tarkasteltiin kasveja, maaperässä eläviä lieroja sekä päästäisiä, joille lierot ovat merkittävä ravinnonlähde. Lieroja pidetään hyvinä indikaattoreina maaperässä olevista haitta-aineista aiheutuvien riskien arvioinnissa, sillä pehmytpintaisina ja maaperässä elävinä niiden altistuminen maaperän haitta-aineille on maksimaalista. Tieto päästäisten altistumisesta puolestaan antaa viitteitä paitsi maaperäeliöitä ravintonaan käyttäviin piennisäkkäisiin kohdistuvista riskeistä myös riskeistä korkeammalla ravintoketjussa oleville eliöille kuten esimerTaulukko 16. Esimerkkejä arseenin myrkyllisyyden perusteella esitetyistä pitoisuusrajoista eli viitearvoista maaperässä ja maalla eläville eliöille (A) ja vesieliöille (B). AViitearvo, pitoisuus maaperässä mg/kg-ka Viitearvon kuvaus 50/100 Maaperän alempi/ylempi ohjearvo, perustuu riskeihin maaperäeliöille (lajit ja prosessit), Suomi 20 Perustuu myrkyllisyyteen kasveille, sovelletavaksi puutarhaja palsta-alueilla (koristekasvit), Hollanti 100 Perustuu myrkyllisyyteen kasveille, sovellettavaksi yleisissä puistoissa, puutarhoissa ja viheralueilla, Hollanti 10 Perustuu myrkyllisyyteen kasveille, Yhdysvallat 18 Perustuu myrkyllisyyteen kasveille, pitoisuus jonka ylittyessä riskejä on arvioitava tarkemmin , Yhdysvallat 43 /67 /1100 Perustuu myrkyllisyyteen hyönteisille / kasveja syöville linnuille/ petolinnuille, ks. perusteet yllä 46 /170 Perustuu myrkyllisyyteen nisäkkäille: hyönteissyöjät / kasvissyöjät / pedot , ks. perusteet yllä 0,9 / 25 Pitoisuus, joka on haitallinen 5 %:lle maaperäeliöstöstä: eri eliölajit / mikrobitoiminta, Hollanti 56 / 160 Pitoisuus, joka on haitallinen 50 %:lle maaperäeliöstöstä: eri eliölajit / mikrobitoiminta, Hollanti 9,9 Pitoisuus, jonka ylittyessä riskit päästäiselle ylittävät sallitun tason (alustava kunnostuksen tavoitearvo), Yhdysvallat 85 Perustuu kaikkiin maaperän eliölajeihin ja prosesseihin kohdistuviin vaikutuksiin (huomattavaa riskiä ilmaiseva pitoisuus), Hollanti BViitearvo, pitoisuus pintavedessä g/l Viitearvon kuvaus 190 Kroonisten haittavaikutusten perusteella annettu hallinnollinen laatukriteeri (As3+), Yhdysvallat 48 Alhaisin kroonisten haittavaikutuksiin perustuva pitoisuusraja, kalat ja selkärangattomat, As5+), Yhdysvallat 3,1 Kroonisiin haittavaikutuksiin perustuva pitoisuusraja, jonka ylittyessä lisätutkimukset ovat yleensä tarpeen (As5+), Yhdysvallat 50 Yleinen laatuvaatimus (As5+), Kanada 5 Yleinen laatuvaatimus, (kokonais-As), Kanada 31 / 190 Alhaisimpaan myrkyllisyyttä ilmaisevaan pitoisuuteen perustuva kunnostuksen tavoitearvo (As5+ / As3+), Yhdysvallat 150 Kroonisin haittavaikutuksiin perustuva pitkän aikavälin pitoisuusraja (pitoisuus, jolla 4 vrk:den aikainen sallittu keskimääräinen altistus ylittyy maks. kerran 3 vuodessa), Yhdysvallat (NOAAa) 850 Akuutteihin haittavaikutuksiin perustuva pitoisuusraja (pitoisuus, jolla tunnin aikainen sallittu keskimääräinen altistus ylittyy maks. kerran 3 vuodessa), Yhdysvallat (NOAAa) aNOAA = National Oceanic and Atmospheric Administration Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien arviointi 71 kiksi petolinnuille. Kertymisen ja altistumisen arvioimiseksi on kirjallisuudessa esitetty erilaisia laskentayhtälöitä, jotka perustuvat yleensä kokeellisiin tutkimuksiin. Tässä arvioinnissa käytetyt laskentamenetelmät on kuvattu taulukossa 17. Erilaisiin laskentayhtälöihin perustuvan altistumisen ja kertymisen arvioinnin rajoitteena on etenkin se, että samanaikaisten haitta-aineiden yhteisvaikutukset jäävät yleensä huomiotta. Yhteisvaikutukset voivat olla hyvin erilaisia: jonkin aine voi mm. joko vahvistaa tai heikentää toisen aineen haitallisia vaikutuksia eliössä. Haitta-aineiden vaikutukset voivat olla myös toisistaan riippumattomia. Toistaiseksi vain muutamille haitta-aineja yhdisteryhmille on olemassa laskennallisia menettelyjä yhteisvaikutusten huomioon ottamiseksi. Ekotoksikologisilla testimenetelmillä sen sijaan voidaan saada esiin kaikkien näytteessä olevien haittaaineiden yhteisvaikutukset tutkittavaan eliöön tai eliön osaan. Laboratoriossa tehtävien ekotoksisuuskokeiden kulku on pääperiaatteiltaan samanlainen kaikilla testeillä: verrataan altistettujen ja altistumattomien (kontrollinäyte) eliöiden välisiä eroja tietyn vaikutuksen suhteen. Yleensä on tarpeen tehdä kokeita useammalla kuin yhdellä eliöllä tai eliöryhmällä, mutta käytännössä joudutaan resurssien rajallisuudesta johtuen rajoittumaan muutamaan lajiin ja tekemään näiden perusteella johtopäätöksiä ja yleistyksiä. Testitulokset ilmaistaan esimerkiksi inhibitioprosenttina (tietyn elintoiminnon suhteellinen Taulukko 17. Ekologisessa riskinarvioinnissa käytetyt laskentamenetelmät. Menetelmät on kuvattu tarkemmin tekstilaatikossa seuraavalla sivulla. e d häL öl ä thy a tnek saLöil E As: 1) Cliero = 0,523*C maaperä aSample ym. 1998a As: 2) ln(Cliero) = (0,706 ±0,169)*ln(Cmaaperä ) + (-1,421 ±0,327) bSample ym. 1999; USEPA 2003 Cd: (0,759 ±0,037)*ln(Cmaaperä ) + (2,114 ±0,079) Sample ym. 1998a Cr: Cliero = 3,162* C maaperä a” Cu: ln(Cliero) = (0,264 ±0,040)*ln(Cmaaperä ) + (1,675 ±0,141) c” Ni: Cliero = 4,730* C maaperä a” Pb: ln(Cliero) = (0,807 ±0,044)*ln(Cmaaperä ) + (-0,218 ±0,245) b” Zn: ln(C liero) = (0,328 ±0,024)*ln(Cmaaperä ) + (4,449 ±0,132) b” HR (eekkeri) = 0,59*BW 0,92 Sample ym. 1997 Iravinto (kg-dw/kg/d) = (0,0306*BW0,564 )/BW (jyrsijät) “ Ivesi (l/kg/d) = (0,099*BW0,90 )/BW “ ln(Cnisäkkäät) = 0,8188 *ln(C soil) – 4,8471 Sample ym. 1998b; USEPA 2003 HR kaikkiruokaiset (eekkeri) = 0,59(BW)0,92 Sample ym. 1997 Iwater (l/kg/d) = (0,059*BW0,67 )/BW Sample ym. 1997 1) Iravinto (kg-dw/d/kg) = (0,0582*BW0,651 )/BW kaikki linnut Sample ym. 1997 2) Iravinto (g-dw/d) = 0,648*BW0,651 (linnut) Sample ym. 1996 1) Iravinto (g-dw/d) = 0,398*BW0,850 (varpuslinnut) Sample ym. 1996 2) Iravinto (kg-dw/d/kg) = (0,0141*BW0,850 )/BW (varpuslinnut) Sample ym. 1997 Kasvit 1) Ckasvit = 0,03752 * C maaperä Bechtel Jacobs 1998; USEPA 2003 2) ln(Ckasvit) = (-1,992 ±0,431)+(0,564 ±0,125)*lnCmaaperä cBechtel Jacobs 1998 A = tarkasteltavan alueen pinta-ala (ha), HR = tarkasteltavan eliön elinpiirin koko (ha), Ej = tarkasteltavan eliön kokonaisaltistuminen haitta-aineelle (j) (mg/kg/vrk), m = väliaineiden (mm. ravinto, vesi, maa-aines) lukumäärä, Ii = tarkasteltavan eliön altistuminen väliaineelle (i) (kg/kg BW/vrk tai l/kg BW/vrk), Cij = haitta-aineen (j) pitoisuus väliaineessa (i) (mg/kg tai mg/l); BW = tarkasteltavan eliön paino (kg) asuositeltu käytettäväksi konservatiivisessa (riskien osalta käytännössä pahin mahdollinen tilanne); bsuositeltu käytettäväksi yleisessä (ts. ei-konservatiivisessa) arvioinnissa; csuositeltu käytettäväksi sekä konservatiivisessa että yleisessä arvioinnissa (Huom. 1 eekkeri = 4047 m2). Nisäkkäät (ml. päästäiset) Linnut Muokattu lähteestä Sample ym. 1997Maaeläimet Liero Päästäinen Sample et al. 1998a Sample et al. 1999, USEPA 2003 Sample et al. 1998a Sample et al. 1997 Sample et al. 1997 Sample et al. 1996 Sample et al. 1996 Sample et al. 1997 Sample et al. 1997 Sample et al. 1997 Sample et al. 1997 Sample et al. 1998b, USEPA 2003 Sample et al. 1997 Muokattu lähteestä Sample et al. 1997 Bechtel Jacobs 1998; USEPA 2003 Bechtel 1998 Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Jaana Sorvari, Eija Schultz ja Esko Rossi 72 Riskiluvut (HQ) lasketaan seuraavasti: HQib = Eb,As / NOAELb Tässä HQb = vaaraosamäärä eli riskiluku, joka ilmaisee riskiä eliölle b, joka elää ympäristöosassa i (maa, vesi); EAs = eliön b kokonaisaltistuminen arseenille (mg/kg-vrk); NOAELb = arseenin suurin haitaton annos (no-observed adverse effect level) eliölle b (mg/kg-vrk). Lisäksi laskettiin näytteestä mitattujen haitta-ainepitoisuuksien (haitta-aineet 1...j) perusteella kunkin näytteen myrkyllisyyttä kuvaavat TP-arvot (Toxic Pressure): /)log50(log 1 1 j CHC e TP  + = TPcombi = 1- ((1 - TP1) x (1 – TP2) x …x (1 – TPj)) Tässä HC50 (Hazardous Concentration) on pitoisuus, joka vaikuttaa haitallisesti arviolta 50 % maaperän eliölajeista ja _ on vakio (ns. lajien herkkyysjakaumaa ilmentävän kuvaajan kulmakerroin), jolle voidaan käyttää oletusarvoa 0,4 (esim. Jensen & Mesman 2006). HC50-arvoina käytettiin hollantilaisen RIVM-Instituutin esittämiä arvoja (Swartjes 1999). Kemiallisiin tutkimuksiin pohjautuvista eri arviointimenetelmistä saadut riskiluvut yhdistettiin yhdeksi kokonaisriskiluvuksi käyttäen seuraavia laskentamenetelmiä: Päästäiselle lasketut riskiluvut (RHQ) ()HQ RHQ + = 1 1 1 tausta taustaHQ HQ R RR R  =1 ' Tässä Rtausta on arseenin luontaisella taustapitoisuudella laskettu RHQ-arvo. La skelmis sa käytettiin koko Suomen aluee lle määriteltyä keskimääräistä maaperän mediaanipitoisuutta. Eri ekotoksisuustesteillä saatujen tulosten (Rt) yhdistämistapa kokonaisriskiluvuksi riippuu mitatusta myrkyllisyysvasteesta: Negatiivinen vaste (esim. kasvun estyminen) 100 ' t t R R= Positiivinen vaste (esim. lierojen eloonjääminen) 100 )100( 't t R R = '1 '' '' , , kontrollit kontrollitt t R RR R  = Tässä kontrolli viittaa toksisuustestissä käytettyyn kontrollinäytteeseen (ei sisällä arseenia). Kemiallisiin tutkimuksiin pohjautuvat riskiluvut (TP, RHQ’) ja ekotoksisuustestien tuloksista lasketut riskiluvut (eri testien Rt’’-arvot) yhdistetään kokonaisriskiluvuiksi laskemalla kullekin erilliselle riskiluvulle arvo log(1-riskiluku). Lopullinen kokonaisriskiluku lasketaan edelleen seuraavasti: Kokonaisriskiluku = 1 – 10(riskiluku)/n Tässä n = erillisten riskilukujen (TP, RHQ’ tai Rt’’-arvot) lukumäärä. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien arviointi 79 muutta ilmentävät keskihajonnat olivat suuret johtuen eri menetelmien epävarmuudesta ja tarkastelualuekohtaisten keskiarvojen laskennassa käytettyjen näytteiden arviointitulosten vaihtelusta. Etenkin ekotoksisuustesteissä samasta maanäytteestä otetuilla rinnakkaisilla näytteillä todetaan yleisesti vaihtelua tuloksissa, sillä elävillä organismeilla tehtävien testien toistettavuus on aina huonompi kuin esimerkiksi kemiallisten analyysien. Ekotoksisuustestit antavat käytännössä yleensä luotettavampaa tietoa riskeistä kuin yksinomaan kemiallisiin tutkimuksiin perustuva arviointi, sillä ne ottavat huomioon useita tekijöitä, jotka jäävät etenkin haitta-aineiden kokonaispitoisuuksiin pohjautuvassa laskennallisessa arvioinnissa huomiotta. Haitta-aineiden yhteisvaikutusten lisäksi tällaisia tekijöitä ovat mm. haitta-aineiden biosaatavuus ja eliöiden sopeutuminen. Tarkastelualueilla määritettiin kokonaispitoisuuksien, toisin sanoen vahvaan happoon liukoisten pitoisuuksien ohella ammoniumasetaatti-EDTA -uutolla liukenevat pitoisuudet. Tällaisen uuton on esitetty kuvaavan paremmin eliöille (etenkin kasveille) mahdollisesti saatavilla olevan haitta-aineen määrää. Testeissä etenkin luontaisesti korkeita arseenipitoisuuksia sisältävässä maassa vain pieni osa määritetystä kokonaispitoisuudesta liukeni ammoniumasetaatti-EDTA -uutossa. Tämän perusteella haitta-aineiden saatavuus olisi alhainen. Sen sijaan kyllästämöja kaivosalueella saatavuus olisi melko korkea. On huomattava, että ekotoksisuustestien tulokset ilmensivät arseenin ohella myös muiden testattavan näytteen sisältämien haitta-aineiden myrkyllisyyttä. Kemiallisiin tutkimuksiin pohjautuvien viitearvovertailujen ja altistuslaskelmien perusteella etenkin kyllästämöalueen kromi aiheuttaisikin tarkastelluille eliöille merkittävämmän myrkyllisyysvasteen kuin arseeni. Yksityiskohtaisempi tilastomatemaattinen tarkastelu osoitti myös ekotoksisuustesteissä todettujen vaikutusten suuruuden korreloivan huonosti arseenin pitoisuuksien kanssa ja kuparin olevan todennäköisempi syy todettuun myrkyllisyyteen. Yhteenvetona voidaan todeta, että maalla eläviin eliöihin kohdistuvat riskit ovat suurimmat kyllästämöalueella. Alueiden pienestä pinta-alasta johtuen riskit jäävät kuitenkin hyvin paikallisiksi ja kohdistunevat siten lähinnä maaperäeliöihin ja kasveihin sekä rajatulla alueella eläviin pieneläimiin. Ylöjärven kaivosalueella riskit ovat vähintäänkin kohtalaiset, mutta arseenin pilaaman alueen suuresta pinta-alasta johtuen merkittävämmät kuin kyllästämöalueisiin. Kaivosalueella riskien todentaminen ja vaikutusalueen todellisen laajuuden selvittäminen edellyttäisi eliöstön tutkimista ja arseenipitoisuuksien selvittämistä ympäristöstä kauempana itse toiminta-alueesta. Ekologinen riskinarviointi osoitti, että myös luontaisesti huomattavan korkeita arseenipitoisuuksia sisältävistä maa-alueista voi aiheutua merkittävä riski eliöstölle. Näillä alueilla on siten todennäköisesti jossain määrin tapahtunut luonnollista valintaa arseenille herkkien lajien korvautuessa epäherkemmillä lajeilla. Tämän todentaminen vaatisi alueilla tehtäviä lajistoja yksilömäärien kartoituksia. 7.2.4 Tulokset - riskit vesieliöille Ylöjärven alueen valuma-alueen vesistöistä mitatuista pitoisuuksista laskettujen keskiarvojen ja mediaanipitoisuuksien vertailu eri tahoilla johdettuihin ekologisiin viitearvoihin osoitti riskien pienenevän merkittävästi edettäessä kaivosalueelta poispäin Näsijärveä kohti (taulukko 22). Kemialliset sedimenttitutkimukset tukevat taulukon 22 tuloksia eli arseenipitoisuuksien huomattavaa laimenemista etäännyttäessä kaivosalueelta. Sedimentille lasketut riskiluvut vaihtelivat välillä 0,8 ja 410 riippuen näytteenottopaikasta ja -syvyydestä. Pienimmät riskiluvut edustivat Näsijärveä. Tulosten perusteella voidaan todeta arseenista aiheutuvan pahimmillaan erittäin suuri riski kaivosalueen läheisimpien vesistönosien eliöille. Näsijärvellä asti riskit jäävät kuitenkin vähäisiksi tai jopa merkityksettömiksi. On kuitenkin huomattava, että mahdollisten muiden haitta-aineiden tai stressitekijöiden (esim. ravinnonpuute, pH tms.) esiintyminen voi lisätä arseenista aiheutuvia ekologisia vaikutuksia Näsijärvelläkin. Näsijärven Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Jaana Sorvari, Eija Schultz ja Esko Rossi 80 kalastoa on tutkittu jonkin verran normaalien seurantatutkimusten yhteydessä. Kaloissa ei ole todettu merkittäviä arseenipitoisuuksia. Vähä-Vahantajärvestä otetussa sedimenttinäytteessä suurimmat arseenin ja metallien pitoisuudet löytyivät ylimmästä 8 cm paksuisesta kerroksesta, myös piilevien lajikoostumuksessa todettiin vastaavasti eroja. Tämän ei voitu kuitenkaan osoittaa johtuvan nimenomaan arTaulukko 22. Ylöjärven kaivosalueen vaikutuspiirissä olevaan vesiekosysteemiin kohdistuvat, arseenista aiheutuvat riskit riskiluvun (HQ) avulla ilmaistuna. Laskentaperusteena pintaveden keskimääräiset pitoisuudet ja mediaanipitoisuus (HQ1*), jotka on suhteutettu erilaisiin kirjallisuudessa esitettyihin ekologisiin viitearvoihin (3,1 g/l; 31 g/l; 48 g/l; 190 g/l). Eri syvyyksistä otettujen näytteiden pitoisuudet on yhdistetty. Näytepaikka HQ1HQ1*HQ 2HQ3HQ4 Rikastushiekka-alueelta Parosjärveen johtava oja 83 81 8,4 5,4 1,4 Parosjärvi 30 32 3,0 1,9 0,5 Parosjärven oja 16 10 1,7 1,1 0,3 Vähä-Vahantajärven oja 19 4,5 1,9 1,2 0,3 Vahantajoki, alavirta 5,2 2,0 0,5 0,3 0,1 Näsijärvi 2,3 2,7 0,2 0,2 0,0 seenin suuremmista pitoisuuksista, sillä myös muutoksia aiheuttavien ravinteiden määrät olivat suuremmat. RAMAS-hankkeessa pääpaino oli maaekosysteemiin liittyvillä tutkimuksilla. Yksityiskohtaisempaan, vesieliöihin kohdistuvien riskien arviointiin ei siten ollut riittävästi tietoja saatavilla. Jatkossa onkin tarpeen suunnata tutkimuksia myös vesiympäristöön. 7.3 Riskit ihmisen terveydelle Arseeni on tunnetusti ihmiselle myrkyllinen, mutta altistumisesta aiheutuvat terveysvaikutukset riippuvat monista tekijöistä. Terveysvaikutusten suhteen arseenin epäorgaaniset muodot ovat keskeisiä, sillä orgaanisia arseeniyhdisteitä pidetään lähes haitattomina. RAMAS-hankkeessa arvoitiin laskennallisesti ihmisten altistuminen epäorgaaniselle arseenille Pirkanmaan alueella ja altistumisesta aiheutuvien mahdollisten terveysvaikutusten suuruus ja todennäköisyys. Laskelmissa otettiin huomioon erikseen poraja kuilukaivojen veden käyttö talousvetenä sekä altistuminen asuttaessa entisten kyllästämöalueiden vaikutusalueilla. Lisäksi tarkasteltiin hengitysilman pölystä aiheutuvaa terveysriskiä entisellä kaivosalueella työskenteleville henkilöille. Laskennallista altistumisarviota täydennettiin pienellä biomonitorointitutkimuksella, jossa määritettiin arseenipitoisuudet ihmisten virtsanäytteistä. Lisäksi tutkittiin arseenialtistumiseen liitettyjen syöpäsairauksien esiintymistiheyttä tutkimusalueella. Tulosten mukaan arseenialtistuksesta aiheutuu huomattava terveysriski tutkimusalueen porakaivojen vettä käyttävien keskuudessa. Riski on suurin tutkimusalueen eteläosassa. Kuilukaivojen vettä käyttävillä arseenialtistuminen osoittautui yksittäistapauksia lukuun ottamatta merkityksettömäksi. Altistumismittaukset vahvistivat sen, että altistumista juomavedestä tapahtuu. Myös syöpätapausten määrän tilastollinen tarkastelu tuki näitä tuloksia, joskin näitä tuloksia ei voida tulkita suoraviivaisesti johtuen useista epävarmuustekijöistä. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien arviointi 81 Arseenin myrkyllisyys ihmiselle on tunnettu ja sen tärkeintä yhdistettä arsenikkia eli arseenitrioksidia on osattu valmistaa jo noin 4000 vuotta. Äkilliset arseenimyrkytykset ovat nykyään harvinaisia ja ne liittyvät tavallisesti vahinkoihin ja onnettomuuksiin, joissa altistutaan epäorgaanisille arseeniyhdisteille. Merkittävimpänä arseenin vaarana onkin pidettävä pitkäaikaisen altistumisen vaikutuksia terveyteen. Terveysriskien arvioinnin kannalta on tärkeää tunnistaa arseeniyhdisteet ja tuntea arseenin aineenvaihdunta. Useimmiten ravinnon arseenipitoisuus on kuitenkin määritetty vain kokonaisarseenina. Vasta viimeisten kolmenkymmenen vuoden aikana arseenin biologisista vaikutuksista ja vaiheista elimistössä on saatu yksityiskohtaisia tietoja, kun arseenin eri yhdisteitä on kemiallisin määritysmenetelmin kyetty erottamaan toisistaan. Myös altistumista on kyetty mittaamaan tarkemmin. Orgaanisista arseeniyhdisteistä on kuitenkin edelleen niukasti toksikologista tietoa. Erityisesti valtameristä peräisin olevassa ihmisravinnossa voi olla runsaasti arseenia, pääasiassa orgaanisina yhdisteinä, kuten arsenobetaiinina, arsenokoliinina ja dimetyyliarsinaattina. Näitä orgaanisia arseeniyhdisteitä pidetään käytännöllisesti katsoen haitattomina. Jotkin tutkimustulokset viittaavat kuitenkin orgaanistenkin arseeniyhdisteiden olevan haitallisia (WHO 2001) ja esimerkiksi metyloituneiden muotojen olevan jopa haitallisempia kuin vastaavat epäorgaaniset yhdisteet (Duker et al. 2005). Ihmisen elimistöön imeytynyt arseeni leviää läpi elimistön, mutta suurimmat pitoisuudet ovat ihossa, kynsissä ja hiuksissa. Aineenvaihdunnassa arseniitti muuntuu arsenaatiksi, mutta myös päinvastaista muuntumista tapahtuu. Elimistössä epäorgaaninen arseeni metyloituu ja syntyy mono-, dija trimetyloituneita arseeniyhdisteitä. Metyloituneet arseeniyhdisteet poistuvat elimistöstä nopeammin kuin epäorgaaniset arseeniyhdisteet. Yksilöiden välillä on suuria eroja arseenin metylaationopeudessa. Orgaanisessa muodossa esimerkiksi merikaloista saatu arseeni muuntuu elimistössä vähemmän ja poistuu nopeammin kuin epäorgaaninen arseeni (Hakala & Hallikainen 2004). Arseeni poistuu elimistöstä pääasiassa virtsan mukana (90 %) ja vähäisemmässä määrin ulosteissa. Pieniä määriä arseenia voi myös sitoutua kudoksiin. Kerta-annoksena saatu arseeni poistuu elimistöstä aluksi nopeasti, mutta myöhemmin poistuminen hidastuu. Tutkimusten mukaan yli 60 % kerta-annoksena saadusta arseenista poistuu elimistöstä parin päivän kuluessa. Vielä noin 40 päivän kuluttua elimistössä on jäljellä pari prosenttia saannista. 7.3.1 Terveysvaikutusten ilmeneminen Haitta-aineiden vaikutuksia ihmiseen joudutaan eettisistä syistä käytännössä arvioimaan usein eläinkokeista saatujen myrkyllisyystietojen perusteella. Arseenista on kuitenkin paljon tietoa myös suoraan ihmisillä todetuista terveysvaikutuksista. Siitä huolimatta tieto arseenin terveysvaikutuksista pienillä altistumistasoilla on edelleen varsin epävarmaa. Arseenin terveysvaikutukset ovat hyvin moninaisia ja osa vaikutuksista voi olla välillisiä. Arseenin ensisijaisia vaikutuskohteita elimistössä ovat ruoansulatuskanava, verenkierto, maksa, munuaiset, hermosto sekä muut herkät kudokset ja sydän (esimerkiksi Duker et al. 2005). Yleensä iho on ensimmäinen kohde, jossa vaikutukset näkyvät. Ihomuutoksia on todettu juomaveden arseenipitoisuuden ollessa 50 g/l tai enemmän. Arseenin aiheuttamia ihosairauksia ovat esimerkiksi ihon liikasarveistuminen ja pigmenttihäiriö. Suuremmilla altistumistasoilla on todettu myös ääreisverenkierron häiriöitä kuten raajojen kärkiosien sinerrystä (akrosyanoosi) sekä sormien valkoisuutta (Raynaudin syndrooma). Arseenin on todettu myös lisäävän verenpainetta ja aiheuttavan lihaskramppeja. Hengitysteitse saatu arseeni aiheuttaa ääreishermoston häiriöitä, mutta ihosairauksia hengityksen kautta saatu arseeni aiheuttaa harvoin. Arseenin on osoitettu aiheuttavan suurilla altistumistasoilla myös immuunijärjestelmän heikentymistä, vaikkakin lievä altistuminen stimuloi immuunijärjestelmää. Arseenialtistuminen on liitetty myös lisääntymishäiriöihin, mutta näistä vaikutuksista ei ole selkeää näyttöä (WHO 2001). Yleensä arseenin aiheuttamat terveyshaitat on todettu tutkimuksissa, joissa Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Jaana Sorvari, Eija Schultz ja Esko Rossi 82 altistuminen on ollut suhteellisen suurta (juomavedessä arseenipitoisuus >200 g/l), kuitenkin myös jo suhteellisen alhaisille juomaveden pitoisuuksille (10–100 g/l) altistuvissa ihmisissä on todettu lisääntynyttä kuolleisuutta sydänja verisuonisairauksiin, diabetekseen ja munuaissairauksiin (Meliker et al. 2005). Arseeni on kiistatta syöpää aiheuttava aine (IARC luokka 1), mutta kaikki arseeniyhdisteet eivät todennäköisesti ole syöpävaarallisia (IARC 1988, 2004). Euroopan yhteisöjen tiedekomitea (CSTEE 2001) on määritellyt arseenin perimävaurioita aiheuttavaksi (genotoksiseksi), mutta määrittelyä on myös kritisoitu. Runsaasti arseenia sisältävä juomavesi eräillä alueilla maailmassa on aiheuttanut vettä pitkään käyttäneillä lisääntyneen riskin sairastua ihon, keuhkojen, virtsarakon ja munuaisten syöpään. Keuhkosyöpäriski liittyy kuitenkin ensisijaisesti hengityksen kautta tulleeseen arseenialtistukseen (WHO 2001). Arseenialtistuksesta aiheutuvan syövän muodostumisen mekanismia ei vielä tunneta ja pienille arseenimäärille altistumisen ja syöpäriskin suhde on epäselvä. Euroopan yhteisöjen tiedekomitea on todennut, että arseenin syöpävaikutuksella saattaa olla kynnysarvo, mutta riittävää näyttöä kynnysarvon esiintymisestä ei ole. Siksi jo vähäisenkin altistumisen katsotaan lisäävän syöpäriskiä. Seleenin on todettu vähentävän arseenin myrkyllisyyttä nisäkkäillä, mutta vaikutusmekanismia ei tunneta (Gailer et al. 2000; Levander 1977). Arseenin poistuessa elimistöstä poistuu myös seleeniä ja tämä voi aiheuttaa seleenin puutteen (Spallholz et al. 2004). Siksi seleeninpuutos voi lisätä arseenin myrkyllisyyttä erityisesti pitkäaikaisessa altistumisessa. 7.3.2 Riskinarvioinnin toteutus Ympäristössä olevasta luontaisesta sekä ihmisen toiminnan seurauksena levinneestä arseenista aiheutuvia riskejä ihmisille tarkasteltiin terveysriskien arvioinnissa. Ympäristössä esiintyvien haitta-aineiden muodostamien terveysriskien arviointi perustuu altistumisen määrittämiseen ja tietoon aineen ominaisuuksista kuten myrkyllisyydestä ja kertymisestä elimistöön. Terveysriskien arvioinnissa tarkastellaan altistumista pitkällä aikavälillä ja erityisesti syöpäriskien suhteen otetaan huomioon koko elinaika. Terveysriskien arviointi poikkeaa ekologisesta riskinarvioinnista siinä, että tarkastelu perustuu yksilötason haittavaikutuksiin. RAMAS-hankkeessa terveysriskejä arvioitiin käyttäen useita rinnakkaisia menetelmiä: altistuksen laskennallista määrittämistä, biomonitorointia ja syöpärekisteriselvitystä. Laskennalliseen altistuksen määrittämiseen perustuvassa riskinarvioinnissa lähtökohtana olivat tutkimusalueella tehdyt tutkimukset arseenin pitoisuuksista kaivovesissä, syötävissä kasveissa, maaperässä ja ilmassa. Juomavettä ja ravintoa pidetään yleisesti tärkeimpinä arseenin saantireitteinä. Juomaveden lisäksi erityisesti yksilötasolla myös arseenia sisältävästä maasta tai pölystä voi tulla huomattavaa altistumista. Kirjallisuudesta koottujen taustatietojen ja Pirkanmaan yleisten olosuhteiden perusteella muodostettiin alustava kuvaus altistumisesta ympäristön arseenille (kuva 45). Kuvan 45 kaaviossa esitettyjen paikallisten altistumisreittien lisäksi tausta-altistuminen esimerkiksi ravinnosta (riisi, merikalat) otettiin huomioon. Altistumisen laskennallinen arviointi tehtiin kahdessa vaiheessa: Ensimmäisessä vaiheessa käytettiin ennen RAMAS-projektin käynnistymistä tehtyjen kaivovesitutkimusten tuloksia ja olemassa olleita arvioita suomalaisten arseenin saannista. Altistumista juomaveden arseenille tarkasteltiin tilastollisesti käyttäen kaupallista Excel-pohjaista tilastolaskentaohjelmaa (Crystal Ball®, Decisioneering, Inc., Denver, CO, U.S.A.). Nautitun veden määrästä suurimman yksittäisen komponentin muodostaa juomavesi, mutta yhteensä ruokien, esimerkiksi puurojen sekä juomien (kahvi, tee, mehut) mukana nautittu vesimäärä on suurempi (Männistö et al. 2003). Osatekijöiden keskimääräisten arvojen ja hajontalukujen perusteella muodostettiin nautitun veden kokonaismäärän jakauma, jota käytettiin altistumisen laskennassa. Laskelman mukaan talousvettä nautitaan 0,33-4,0 l/d käytön ollessa keskimäärin1,5 l/d (mediaani 1,4 l/d). Veden lisäksi ihmiset saavat arseenia elimistöönsä muistakin lähteistä Kansanterveyslaitos Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien arviointi 83 Kuva 45. Yleistetty kuvaus Pirkanmaan maaseudulla asuvien ihmisten altistumisesta luonnon arseenille. Kuva Pirkko Kurki. on arvioinut suomalaisten ravinnosta tulevan arseenin keskimääräiseksi saanniksi 10–20 g/d (KTL 2006), mikä vastaa 70 kg painoisella henkilöllä saantia 0,14–0,29 g/kg/d. Koska veden ja ravinnon lisäksi voi olla muitakin arseenin saantilähteitä, riskinarvion ensimmäisessä vaiheessa tausta-altistumiseksi arvioitiin yhteensä 0,29 g/kg/d. Toisessa vaiheessa riskinarviointia tarkennettiin ottamalla mukaan RAMAS-hankkeen yhteydessä koottu aineisto ja tausta-altistumista tarkennettiin ravintoainekohtaisella laskelmalla. Terveysriskien arviointia varten tarkasteltiin seuraavia kohderyhmiä: - Pirkanmaan maaseudulla asuvat henkilöt - entisten kyllästämöalueiden tuntumassa asuvat henkilöt - vanhalla kaivosalueella työskentelevät henkilöt Altistumisen laskennassa otettiin huomioon: - juomavesi ja ruokiin sitoutuva vesi - keskeiset elintarvikkeet - maan nieleminen - ihokosketus pintamaahan sekä - hengitysilma (vain entisellä kaivosalueella työskentelevät). Saantilaskelmissa käytetyt laskentaperiaatteet on esitetty alla olevassa tekstilaatikossa. Laskelmissa otettiin huomioon vain altistuminen epäorgaaniselle arseenille. RAMAS-hankkeen tuloksia täydennettiin kirjallisuudesta kootuilla tiedoilla epäorgaanisen arseenin osuuksista eri ruoka-aineissa (taulukko 23). Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Jaana Sorvari, Eija Schultz ja Esko Rossi 84 Taulukko 23. Arseenin saantilaskelmissa käytetyt epäorgaanisen arseenin osuudet kokonaisarseenipitoisuuksista ja vastaavat absorptio-osuudet. Altistuminen ruoansulatuksen tai hengityksen kautta (g/kg/d) Saanti ihokosketuksesta (g/kg/d) Missä: Arseenin pitoisuus C g/g, g/m3 Nielty määrä; hengitetty määrä CR 0,05 g/d; 20 m3/d Absorptio-osuus ABS väliainekohtainen Altistumistiheys EF d/365 d Henkilön paino BW 70 kg Ihoon tarttuvan maan määrä A 5×10-4 mg/cm2 Altistuva ihon ala SA 1700 cm2 C x CR x ABS x EF BW C x A x SA x ABS x EF BW = = Altistava väliaine Epäorgaanisen arseenin osuus Peruste Absorptioosuus Peruste Viljatuotteet 65% Williams et al. 2005; Schoof et al. 1999 100% Pomroy et al. 1980; Freeman et al. 1995 Peruna ja juurekset 100% Burló et al. 1999, Muñoz et al. 2002; Helgesen & Larsen 1998 100% Pomroy et al. 1980; Freeman et al. 1995 Kala, äyriäiset ja kalatuotteet 5% FSA 2005; Schoof et al. 1999 100% Pomroy et al. 1980; Freeman et al. 1995 Sienet 50% kirjallisuus esim. Byrne et al. 1995: 100% Pomroy et al. 1980; Freeman et al. 1995 Eläintuotteet (liha, maito) 50% vähän tietoja, kts esim. Schoof et al. 1999 100% Pomroy et al.1980; Freeman et al. 1995 Nielty maa 100% Backman et al. 2006; Parviainen et al. 2006 25% kirjallisuus, esim. Roberts et al. 2002 Ihoon tarttunut maa 100% Backman et al. 2006; Parviainen et al. 2006 1% liukoisuus + esim. Wester et al. 1993 Maapöly ilmassa 100% Backman et al. 2006; Parviainen et al. 2006 50% kirjallisuus, esim. WHO, 2001 Juomavesi 100% Backman et al. 2006 100% kirjallisuus, esim. WHO, 2001 Terveysriskien määrittämiseksi laskettuja saantiarvoja verrattiin Maailman terveysjärjestön (WHO), Alankomaiden kansallisen terveysja ympäristötutkimuslaitoksen (RIVM-Instituutti) sekä Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviranomaisen (U.S.EPA) arseenille esittämiin siedettävän saannin viitearvoihin. Riskin suuruutta kuvaavat riskiluvut (vaaraosamäärät, HQ) laskettiin laskennallisen saannin ja viitearvon suhteena. Vaaraosamäärän ollessa alle 1 riskiä voidaan pitää merkityksettömän pienenä. Syöpäsairauksien riskiä tarkasteltiin lisäksi U.S.EPA:n lineaarista mallia käyttäen. Lineaarisen mallin mukaan yksilön koko elinaikainen todennäköisyys sairastua altistumisen takia syöpään kasvaa suoraan verrannollisesti elinaikaisen altistumisen kanssa. Arseeniannoksen ja syöpäriskin välistä riippuvuussuhdetta kuvataan yksikkösyöpäriskillä, mikä kuvaa tietystä altistumisannoksesta aiheutuvaa syöpään sairastumisen todennäköisyyttä koko elinaikana. Entisellä kaivosalueella (Ylöjärvi) työskente- Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien arviointi 85 levien henkilöiden syöpäriskiä arvioitiin hengitysilman pitoisuudelle esitettyä yksikkösyöpäriskiä käyttäen. Altistumista kuvaavien mallilaskelmien tueksi altistumista tarkasteltiin biomonitorointitutkimuksella. Biomonitoroinnissa määritetään haitta-aineen pitoisuus esimerkiksi verestä, hiuksista, virtsasta tai kynsistä. Menetelmän valinta riippuu tutkittavasta haitta-aineesta sekä siitä, mitä halutaan mitata (esimerkiksi pitkäaikaista vai lyhytaikaista altistumista). RAMAShankkeessa menetelmäksi valittiin lähivuorokausien aikana tapahtunutta altistumista mittaava arseenipitoisuuksien määritys virtsasta. Tätä menetelmää käytetään Suomessa työperäisen arseenialtistuksen arvioinnissa, joten tulosten vertailua varten oli saatavilla kotimaisia analyysituloksia. Biomonitorointiin valittiin ensisijaisesti niiden maatilojen asukkaita (24), joiden alueelta otettiin RAMAS-hankkeen puitteissa muitakin näytteitä. Lisäksi mukaan saatiin kotitalouksia, joiden kaivovedestä oli analysoitu yli 10 g/l arseenipitoisuuksia (16 asukasta). Biomonitorointiin osallistuneet taloudet (15) edustivat seitsemää eri kuntaa ja kolmen kallioperältään erilaisen vyöhykkeen kahta eteläisintä vyöhykettä, joissa arseenianomaliatkin on todettu (ks. kuva 4). Puolet osallistuneista asukkaista (20) ilmoitti käyttäneensä pääasiallisena juomaveden lähteenä oman kaivonsa vettä. Vertailuryhmä muodostui niistä henkilöistä, joilla oli jokin muu juomaveden lähde (vesijohtoverkosto, rengaskaivo, pullovesi). Altistuksen oletettiin tapahtuvan pääosin juomavedestä, jossa arseeni on epäorgaanisessa muodossa. Pääasiallinen juomaveden lähde sekä muun muassa arvio päivittäisestä vedenkulutuksesta saatiin analyysien tueksi valmistelluista kyselyistä, jotka koskivat olemassa olevia kaivoja ja niiden käyttöä sekä mahdollisia muita arseenin saantiin liittyviä altistustilanteita ja –reittejä (muun muassa ravintoaineet, harrastukset, työ). Kirjallisuuden perusteella etenkin riisi, merilevä ja erilaiset valtamerien eliöt voivat sisältää suhteellisen paljon arseenia. Altistuslaskelmia ja biomonitorointitutkimusta täydennettiin vielä Kansanterveyslaitokselta (KTL) RAMAS-hankkeelle tilatulla pienepidemiologisella tutkimuksella. Tässä tutkimusosiossa tarkasteltiin Pirkanmaalla vuosina 1980 ja 1990 asuneiden henkilöiden sairastuvuutta arseenialtistukseen liitettyihin syöpätauteihin eli ihosyöpään, munuaissyöpään, maksasyöpään, virtsarakon syöpään, eturauhassyöpään ja keuhkosyöpään. Työkaluna käytettiin KTL:n käytössä olevaa paikkatietoja ja terveydentilatietoja (syöpärekisteri, kuolleisuustilastot) sekä tilastollisia menetelmiä yhdistelevää RIF1-ohjelmistoa. Analyyseissä KTL:n käytössä olevat koordinaattien perusteella paikannetut väestöja syöpätiedot yhdistettiin GTK:n tuottamiin kaivovesien arseenipitoisuuksia koskeviin paikkatietoihin. Tavoitteena oli selvittää, onko korkean arseenipitoisuuden alueilla vuosina 1980 ja 1990 asuneilla todettu vuosina 1981–2000 enemmän syöpätapauksia verrattuna alueisiin, joilla kaivoveden arseenipitoisuudet ovat alhaiset. Aluksi tehtiin kuntatason laskelmia, joissa verrattiin Pirkanmaan sisällä korkean ja matalan pitoisuustason kuntien syöpien yleisyyttä ottaen huomioon erot ikäjakaumissa. Tarkemmat laskelmat tehtiin koko Pirkanmaan alueelle taajamien ja vesijohtoverkoston ulkopuolisille alueille vertaamalla eri arseenipitoisuusluokkiin jaettujen tilastoruutujen (250 m x 250 m) sisällä syöpien määriä alueisiin, joilla kohonnutta arseenipitoisuutta ei ole havaittu. Toteutettu pienepidemiologinen tutkimus eroaa kahdesta muusta terveysriskin arvioinnissa käytetystä menetelmästä siinä, että sen avulla saadaan tietoa vain ennen nykyhetkeä tapahtuneen altistumisen todellisista vaikutuksista. Pirkanmaalla todettujen kaivovesien arseenipitoisuuksien osalta syövän muodostuminen edellyttää käytännössä pitkällistä, jatkuvaa altistumista juomaveden välityksellä. Tämän vuoksi syövän esiintymisen viiveen arvioitiin olevan vähintään 10 vuotta. Syöpätapauksia seurattiin siten väestössä, joka oli paikannettu tilastoruutuihin seuranta-ajan alkuhetken osoitteen mukaan (v. 1980 tai 1990 kohortti) Ensimmäisessä kohortissa tarkasteltiin väestössä havaittuja syöpiä vuosina 1981–1990 ja 1991–2000 sekä koko seurantajaksolla. Pirkan1 Rapid Inquiry Facility Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Jaana Sorvari, Eija Schultz ja Esko Rossi 86 maan alueella vesijohtoverkosto on laajentunut merkittävästi viime vuosien aikana, joten altistuminen juomaveden arseenille on aiempaa huomattavasti vähäisempää. Tuloksia voidaan siten hyödyntää vain arvioitaessa altistuksen ja vaikutuksen välistä suhdetta, eikä sillä saada tietoa altistumisesta nyt tai tulevaisuudessa. 7.3.3 Altistuslaskelmien tulokset: luontainen arseeni Riskinarvion ensimmäisessä vaiheessa porakaivovesiä käyttävien henkilöiden keskimääräiseksi luontaisen arseenin saanniksi saatiin 0,56 g/kg/d (vaihtelualue 0,00–57 g/kg/d). Kuilueli rengaskaivovesien käyttäjillä altistumisen arvioitiin olevan huomattavasti vähäisempää eli keskimääräisen saannin olevan noin 0,03 g/kg/d. Riskinarvion toisessa vaiheessa laskelmiin otettiin mukaan RAMAS-hankkeen yhteydessä kerätty uusi aineisto ja tausta-altistumista tarkennettiin. Tausta-altistumiseen laskettiin ravinnosta saatavan arseenin lisäksi pintamaasta suoran kosketuksen kautta tapahtuva altistuminen. Pintamaan arseenipitoisuus oli tutkituilla maatiloilla pieni ja kokonaisuutena muusta kuin vedestä saatavan arseenin määrä osoittautui suhteellisen vähäiseksi (taulukko 24). Nautitun talousveden määrän sekä porakaivovesien arseenipitoisuuden perusteella laskettiin arseenin saannin jakauma, johon lisättiin muista lähteistä peräisin olevan arseeniin saanti (kuva 46). Laskelman mukaan epäorgaanisen arseenin saanti vaihtelee välillä 0,16–55 g/kg/d keskiarvon ollessa 0,68 g/kg/d (mediaani 0,27). Saanti jää 95 %:n todennäköisyydellä alle arvon 2,1 g/ kg/d, mikä on suurempi kuin eri tahojen esittämä sallittu päivittäissaanti. Kuilukaivojen käyttäjillä arseenin saanniksi laskettiin 0,16–1,6 g/kg/d keskiarvon ollessa 0,17 g/kg/d. Saantireitti As pitoisuus mg/ kg Dw Maan määrä g/d Absorptioosuus Altistumistiheys d/a Keskimääräinen As saanti g/d Maan nieleminen 6,0 0,05 0,25 255 0,06 Maasta ihon kautta 6,0 0,85 0,01 255 0,04 Ravinto 11 Yhteensä ilman vettä 11 Kuva 46. Porakaivovesiä käyttävien henkilöiden arseenin kokonaissaannille laskettu kumulatiivinen todennäköisyysjakauma (kertymäfunktio). Taulukko 24. Muista lähteistä kuin talousvedestä peräisin olevan arseenin saanti (Dw=kuiva-aine). Todennäköisyys on 94,63% saaneille 0–2,14 μg/kg/d Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien arviointi 87 Kaivovesien arseenipitoisuus vaihteli paljon eri geologisten vyöhykkeiden kesken ja vastaavasti myös lasketut arseenin saantiarvot vaihtelivat voimakkaasti (taulukko 25). Kuilukaivoissa on kohonneita arseenipitoisuuksia vain satunnaisesti ja kuilukaivojen käyttäjien altistuminen jäi selvästi porakaivojen käyttäjien altistumista vähäisemmäksi. Kuilukaivoista oli kuitenkin Tampereen liuskevyöhykkeeltä vain vähän pitoisuustietoja ja suurimmat arseenipitoisuudet ovat saattaneet jäädä tutkimusten ulkopuolelle. 7.3.4 Altistuslaskelmien tulokset: arseenilla pilaantunut ympäristö Vanhat kyllästämöalueet ovat pienialaisia, eikä niillä tuoteta merkittäviä määriä ihmisravintoa tai karjan rehua. Vanhoilla kyllästämöalueilla laskennallinen arseenin saanti tuli pääosin suorasta kosketuksesta voimakkaasti pilaantuneeseen pintamaahan (taulukko 26). Lisäksi arseenin pitoisuus pohjavedessä oli paikoin korkeahko, mikä lisää altistumista paikallisesti, jos vettä käytetään talousvetenä. Ihmistoiminnan seurauksena pilaantuneiden alueiden maaperän ja pohjaveden pitoisuussuhteet eivät ole välttämättä vielä tasapainossa ja arseenin pitoisuus pohjavedessä voi muuttua ajan myötä. Leikki-ikäiset lapset altistuvat pintamaan arseenille yleensä aikuisia enemmän leikkiessään pilaantuneella maa-alueella. Lisäksi lapset vievät herkästi sormia suuhun ja tulevat nielleeksi pilaantunutta maata. Jotkut lapset jopa syövät tahallisesti maata (ns. pica-ilmiö). Monesti riskinarvioissa oletetaan lasten nielevän maata 100 mg päivässä. Olettaen lapsen painoksi 15 kg maan nielemisestä tulevaksi saanniksi voidaan silloin laskea 0,1–1,7 g/kg/d, kun pitoisuus pintamaassa on 82–1474 mg/kg. Laskelma osoittaa, että pintamaan arseenipitoisuuden ollessa suuri suora kosketus maahan tuo merkittävän lisän lasten altistumiseen arseenille. Vilppulan entisen CCA-kyllästämön alueella aikuisten pohjavedestä mahdollisesti saaman Geologinen vyöhyke Porakaivojen käyttäjät Kuilukaivojen käyttäjät Vaihtelualue Keskiarvo Vaihtelualue Keskiarvo CFGC 0,16-0,53 0,21 0,16-0,89 0,18 TB 0,16-55 1,0 0,16-0,25 0,17 PB 0,24-47 0,48 0,16-1,6 0,17 Koko Pirkanmaa 0,16-55 0,68 0,16-1,6 0,17 Ruovesi I Ruovesi 2 Vilppula Virrat Keskimääräinen arseenipitoisuus maassa mg/kg 1152 1474 82 220 Niellyn maan määrä g/d 0,05 0,05 0,05 0,05 Absorptio-osuus 0,25 0,25 0,25 0,25 Ihoon tarttuneen maan määrä g/d 0,85 0,85 0,85 0,85 Iholta imeytynyt osuus 0,01 0,01 0,01 0,01 Altistumistiheys d/a 225 225 225 225 Keskimääräinen As saanti g/kg/d 0,21 0,27 0,02 0,04 Taulukko 26. Vanhojen kyllästämöalueiden pintamaasta tulevan arseenialtistumisen laskenta. Taulukko 25. Arvioitu altistuminen (g/kg/d) luontaiselle arseenille Pirkanmaan geologisilla vyöhykkeillä. (CFGC= Keski-Suomen granitoidivyöhyke, TB= Tampereen liuskevyöhyke ja PB= Pirkanmaan migmatiittivyöhyke). Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Jaana Sorvari, Eija Schultz ja Esko Rossi 88 arseenin määräksi laskettiin 0,24–1,22 g/kg/d. Arseenin pitoisuus maassa oli pieni, eikä suoraan kosketuksen kautta tullut mainittavaa lisää altistumisarvioon. RAMAS-hankkeen yhteydessä tutkittiin arseenin liukoisuutta ja mahdollista kulkeutumista pohjaveteen Ruoveden Kautun kyllästämöalueella. Kyllästämöalueen tuntumassa on vedenottamo, josta pumpataan nykyisin vettä 225 m3/d. Liukoisuustestien (Parviainen et al. 2006) perusteella arseenin jakaantumiskertoimeksi (Kd = pitoisuus kiintoaineessa/pitoisuus vedessä) maa-aineksen ja huokosveden kesken laskettiin 250–880 l/kg. Kd –arvot olivat pienempiä neste/kiintoaine suhteella 2 kuin suhteella 10 osoittaen suhteellisen liukoisuuden vähenevän vähitellen. Kd –arvon ollessa suurempi kuin 30 l/kg ainetta pidetään yleensä maassa heikosti kulkeutuvana. Keskimääräisellä jakaantumiskertoimella 320 l/kg, 300 mm/a nettosadannalla, pilaantuneen alueen pintaalalla 1000 m2 ja todetulla arseenin maksimipitoisuudella mahdolliseksi arseenipitoisuuden lisäykseksi vedenottamon vedessä laskettiin 13 g/l. Keskimääräinen arseenipitoisuus on maassa kuitenkin selvästi pienempi kuin laskelmassa käytetty maksimipitoisuus (1150 mg/kg) ja käytännössä kaikki arseeni ei voi kulkeutua vedenottamolle. Kyllästämöalueella voi ajan kuluessa olla havaittava vaikutus vedenottamon veden arseenipitoisuuteen, mutta talousveden maksimipitoisuusrajan 10 g/l ylittyminen on hyvin epätodennäköistä. Vanhalla kaivosalueella tutkittiin maaperässä olevan arseenin leviämistä pölyn mukana ilmaan alueella tehtävien räjäytysten yhteydessä. Pitoisuusmittausten perusteella laskettiin alueella työskenteleviin henkilöihin kohdistuvaa riskiä WHO:n ja U.S. EPA:n hengitysilman arseenipitoisuudelle esittämiä yksikkösyöpäriskiarvoja käyttäen (taulukko 27). Laskennallinen syöpäriski osoittautui pieneksi. Alueella työskentelevien arseenin saanniksi hengityksen kautta laskettiin noin 0,04 g/kg/d, mikä on hyvin vähän esimerkiksi ruoan kautta tulevaan tausta-altistumiseen verrattuna. Alueella toimiva tutkimuskeskus käyttää julkisen vesilaitoksen vettä, jossa ei juurikaan ole arseenia. Taulukko 27. Vanhalla kaivosalueella toimivassa tutkimuskeskuksessa työskenteleviin henkilöihin kohdistuvan syöpäriskin laskenta WHO:n ja U.S. EPA:n esittämiä yksikkösyöpäriskiarvoja käyttäen. Parametri Laskentaperuste WHO 2000 USEPA 1988 As pitoisuus hengi-tysilmassa ng/m326,9 26,9 Altistumistiheys d/a 182 182 Altistumisen kesto h/d 88 Absorptio-osuus 0,5 0,5 Yksikkösyöpäriski 1/(ng/m3)1,5×10-6 4,3×10-6 Riski 3,4×10-6 9,6×10-6 7.3.5 Yhteenveto riskeistä Laskennallisia arseenin saantimääriä verrattiin WHO:n, hollantilaisen RIVM-Instituutin sekä Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviranomaisen (U.S.EPA) arseenille esittämiin siedettävän saannin viitearvoihin (taulukko 28). Porakaivoveden käyttäjät altistuvat enimmillään niin suurille arseenimäärille, että terveydelliset haitat ovat todennäköisiä. Eniten altistuvien ryhmä on kuitenkin suhteellisen pieni. WHO:n sallittujen saantiarvojen perusteella arvioiden kuilukaivovesien käyttäjille ei pitäisi aiheutua terveysvaikutuksia. Eri tahojen esittämät viitearvot poikkeavat kuitenkin toisistaan jopa 7-kertaisesti ja RIVM-Instituutin sekä U.S.EPA:n viitearvojen mukaan laskien haitat ovat mahdollisia. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta 95 8. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta Heli Lehtinen1, Jaana Sorvari1 ja Birgitta Backman2 1 Suomen ympäristökeskus, PL 140, 00251 Helsinki 2 Geologian tutkimuskeskus, PL 96, 02151 Espoo Terveysriskien rajoittamiseksi vedenhankinnan riippuvuutta kalliopohjavedestä on syytä edelleen vähentää esimerkiksi laajentamalla vesihuoltoverkostoa. Yksittäisen kotitalouden juomaveden arseenin poistoon on myös tarjolla kohtuullisesti toimivia laitteita. Puunkyllästämöalueet voisi merkitä selvästi maastoon. Ylöjärven ja Haverin kaivosalueilla on syytä harkita kunnostustoimenpiteitä. Maaja kallioperässä luontaisesti esiintyvä arseeni voi lähteä liikkeelle olosuhteiden muuttuessa. Tätä ei ole aiemmin huomioitu esimerkiksi maaja kiviainesten siirron ja rakentamisen yhteydessä. Ennaltaehkäisevät, jo kaavoitusja suunnitteluvaiheessa tehtävät ratkaisut ovat tehokkainta ympäristön arseeniriskien hallintaa Pirkanmaalla. 8.1 Riskinhallinta Riskinhallinnalla (RH) tarkoitetaan kaikkia niitä toimia, joilla riskejä pyritään välttämään tai minimoimaan (kuva 49). Arseenista aiheutuvia riskejä ei voi kokonaan välttää Pirkanmaalla, koska arseenia ja sen yhdisteitä esiintyy luontaisestikin laajalti ympäristössä. Riskejä voidaan kuitenkin rajoittaa joko vähentämällä tunnistettuja arseenin lähteitä tai välttämällä ja vähentämällä altistumista. Tavoitteena on käyttää sellaisia keinoja, joiden hyödyt ovat mitä todennäköisimmin suuremmat kuin haitat. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Heli Lehtinen, Jaana Sorvari ja Birgitta Backman 96 Riskien hyväksyminen kuuluu usein osana riskinhallintaan. Esimerkiksi pilaantuneeksi määritellyllä alueella riskinhallinnaksi saattaa riittää tilanteen seuranta. Riskejä voidaan myös tietoisesti siirtää tulevaisuuteen väliaikaisilla riskinhallintatoimilla tai paikasta toiseen. Esimerkiksi kuljetettaessa arseenilla pilaantuneita maa-aineksia käsiteltäväksi Pirkanmaan sisällä tai yli maakuntarajojen, riskit siirtyvät toiseen paikkaan. Vastaanottavilla, keskitetyillä jätteenkäsittelylaitoksilla haitallisten aineiden riskit tunnetaan ja ongelmiin on varauduttu monin tavoin. Riskinhallintatoimien järkevä toteuttaminen edellyttää perusteltua, riskinarvioinnista (RA) Riskinarviointi (RA) Riskin käsittely Riskin välttäminen Riskin optimointi Riskin siirtäminen (paikan suhteen) Riskin siirtäminen (ajan suhteen) Riskin hyväksyminen Riskikommunikaatio Riskinhallinta (RH) Kuva 49. Riskinhallintaan liittyvien termien väliset suhteet (Muokattu lähteestä ISO/IEC Guide 73:2002). saatua tietoa riskien suuruudesta, kohdentumisesta ja epävarmuudesta. Myös riskeistä tiedottaminen ja keskustelu eli riskikommunikaatio on usein tärkeä osa riskinhallintaa etenkin hankkeissa, jotka edellyttävät useiden eri osapuolien osallistumista päätöksentekoon. RAMAS-hankkeessa riskinhallinta kattoi ympäristön tilaan ja siihen suoranaisesti liittyvät riskit (ihmisten terveys, eliöstön hyvinvointi, vrt. luku 7). Esimerkiksi laajojen pilaantuneiden alueiden riskinhallintaa käsitelleessä EU-rahoitteisessa WELCOME-hankkeessa riskinhallinnan on ymmärretty kattavan myös muita tekijöitä1. 1 WELCOME-hankkeessa (http://www.euwelcome.nl/kims/strategies) riskinhallinnan on katsottu kattavan seuraavat osa-alueet: Suunnittelujärjestelmässä • Riski tarkoittaa systeemin hallittavuuden vähenemistä siten, että toimien vaikutuksia ei voida ennustaa. 8.2 Kehitystarpeiden tunnistaminen RAMAS -hankkeessa riskinhallinnan näkökulma kulki mukana aina arseenin lähteiden tunnistamisesta konkreettisiin toimenpide-ehdotuksiin. Kehitysja toimenpidetarpeiden tunnistaminen perustui useisiin työvaiheisiin, joiden toteuttamiseen saatiin tietoa erityisesti riskinarviointityöstä (kuva 50). Ensimmäisessä vaiheessa selvitettiin saatavilla olevia keinoja riskien hallitsemiseksi. Selvitys painottui hallinnon työkaluihin vähentää ympäristön arseenista aiheutuvia riskejä. Lisäksi luotiin katsaus arseenin poistoja käsittelymenetelmiin kirjallisuuden ja asiantuntijahaastattelujen perusteella. RAMAS-hankkeessa toteutettiin myös pilottitutkimus rautayhdisteeseen perustuvasta arseenin poistosta sekä kalliopohjavedestä että pintavedestä (katso luku 8.5.2). Ensimmäisen työvaiheen tulokset on esitetty erillisessä raportissa (Lehtinen & Sorvari 2006). Selvityksen rinnalla pyrittiin tunnistamaan tärkeimpiä toimijoita ja näiden vastuualueita arseenista aiheutuvien riskien hallinnassa. Sosio-ekonomisena kysymyksenä • Riski on haitallisen vaikutuksen mahdollisuus, joka kohdistuu sosio-ekonomiseen systeemiin, kuten työllisyyteen, investointihalukkuuteen, kunnostuskustannuksiin tai psykologisiin vaikutuksiin. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta 97 Riskinhallintatarpeiden ja jo toteutettujen riskinhallintatoimien tunnistamisessa käytettiin tietolähteinä kirjallisuutta, hallinnollisia säädöksiä ja muita dokumentteja sekä rekistereitä ja tietokantoja. Lisäksi oltiin yhteydessä lukuisiin toimijoihin niin valtakunnan tasolla kuin Pirkanmaallakin. Kuntien ympäristöja terveysviranomaisille järjestettiin erillinen, koko RAMAS-hanketta koskeva kutsuseminaari. Pääasiallisia tietolähteitä ja niistä saatuja tietoja olivat: • Sosiaalija terveysministeriö (STM): talousveden laadun valvonta • Länsi-Suomen lääninhallitus: talousveden laadun valvonta • Työterveyslaitos (TTL): työperäinen altistuminen arseenille ja altistumattomien vertailutaso • Sosiaalija terveydenhuollon tuotevalvontakeskus, tuoterekisteriyksikkö (STTV): KETU–rekisterin tiedot kemikaalien maahantuonnista ja tuotannosta • Elintarviketurvallisuusvirasto (EVIRA): o Arseenipitoiset torjunta-aineet ja niiden käyttörajoitukset o Lannoitevalmisteiden laadun valvonta Kuva 50. Riskinhallinnan kehitystarpeiden tunnistamisen vaiheet RAMAS-hankkeessa. o Rehuaineet ja rehujen lisäaineet sekä niiden valvonta o Eläinlääkkeiden lääkeluettelo (ei arseeniyhdisteitä eläinlääkkeissä), o Elintarvikkeiden vierasaineet ja niiden valvonta (ei mukana arseenia) • Lääkelaitos: lääkeluettelot (arseeniyhdisteet lääkkeissä) • Turun yliopisto (eläinmuseo): arseeni eläinten konservoinnissa • Taideteollinen korkeakoulu: arseeni lasija keramiikkateollisuudessa • Ympäristöhallinto: o Alueellisten ympäristökeskusten vesihuollosta, pilaantuneista maa-alueista, teollisuuden ja kaatopaikkojen ympäristöluvista sekä arvokkaiden luontoalueiden suojelusta vastaavien asiantuntijoiden antamat tiedot o Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) kemikaaliosasto: suojauskemikaalien ja pesuaineiden riskien hallinta (mm. arseenidirektiivi ja sen soveltaminen) o SYKEn tutkimusosasto: aikaisemmat tutkimukset arseenin poiston tekniikoista o HERTTA –tietojärjestelmä: ß Pintavesien tila (PIVET), arseenipitoisuudet Pirkanmaan näytepisteissä Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Heli Lehtinen, Jaana Sorvari ja Birgitta Backman 98 ß Yhdyskuntarakenne (YKR), väestön jakautuminen taajamiin, kyliin ja hajaasutusalueille ß Kaavoitetut alueet Pirkanmaalla o VAHTI –tietojärjestelmä: ß Kuormitusja valvontatiedot ympäristöluvista (mm. kaikki kaivosten ympäristöluvat) ß VELVET –rekisteri: vesihuoltoverkostojen liittymätiedot o Maaperän tilan tietojärjestelmä: pilaantuneiksi epäillyt kohteet sekä tutkimusja kunnostustoimet kohteilla o Paikkatietokannat arvokkaista luontokohteista: Luonnonsuojelualueet, luonnonsuojeluohjelmien alueet ja NATURA 2000 alueet • Pirkanmaan liitto: maakuntakaava • Tiedot pilaantuneen ympäristön kunnostuksen ja seurannan suunnittelijoilta sekä toteuttajilta, kuten Kokemäenjoen vesistön vesiensuojeluyhdistykseltä ja kymmeneltä pilaantuneiden maiden urakoitsijalta • Valitut toiminnanharjoittajat Pirkanmaalla: tiedot energiantuotannon tuhkien arseenista Rinnakkain riskinhallinnan keinojen kartoittamisen kanssa pyrittiin tunnistamaan riskinhallinnan kannalta tärkeimpien kohteiden sijainti paikkatietotyökalujen avulla (ArcGIS9.2). Arvokkaita luontokohteita sekä maakuntakaavan asuinja virkistysalueita koskevat paikkatiedot yhdistettiin tietoihin kohonneita arseenipitoisuuksia sisältävistä alueista, jotka oli tunnistettu RAMAS-hankkeen muissa työvaiheissa. Tähän sisältyi mm. vesihuoltoverkostoa ja siihen liittymistä koskevan tiedon analysointia arseenianomalia-alueilla. Lisäksi tietoja mahdollisista ihmistoiminnan seurauksena syntyneistä arseenilähteistä täydennettiin ja tarkistettiin. Muutamien kohdennettujen lisätutkimusten tulokset otettiin myös huomioon, kuten arseenipitoisuudet kivenmurskaamojen ja kaatopaikkojen ympäristössä. RAMAS-hankkeessa testattiin myös yhtä menetelmää arseenin poistoon sekä pohjaettä pintavedestä. 8.3 Tärkeimmät riskinhallinnan toimijat ja näiden vastuualueet Suomessa ympäristöriskeistä vastaava hallinto on eriytynyt useisiin ministeriöihin. Riskinhallintaa toteutetaan myös eri aluetasoilla ja useiden eri toimijoiden taholta (kuva 51). Viranomaisten lisäksi riskinhallinnan toimijoita ovat mm. yritykset ja yksityiset kiinteistön omistajat. 8.3.1 Vedet Vesipolitiikan puitedirektiivi (2000/60/EY) on Euroopan yhteisön tasolla tärkein vesien suojelua ohjaava säädös. Suojelun kohteena on sekä vesi ekosysteemin osana että vesi luonnonvarana. Suomessa tämä puitedirektiivi on toimeenpantu lailla vesienhoidon järjestämisestä (1299/2004) ja sen nojalla annetuilla asetuksilla. Alueja paikallistasolla alueelliset ympäristökeskukset edistävät vesiensuojelua valtioneuvoston asettamien tavoitteiden saavuttamiseksi ja vastaavat ympäristöja vesilainsäädännön valvonnasta alueellaan. Vesipolitiikan puitedirektiivin soveltaminen Suomessa on vielä kesken. Juomaveden ja muun talousveden terveydellinen laadun valvonta on Suomessa sosiaalija terveysministeriön (STM) vastuulla. Alueja paikallistasolla valvonnasta vastaavat ympäristöterveydenhuollon viranomaiset, joiden työtä tukee erityisesti terveydensuojelulaki ja STM:n antamat asetukset talousveden laatuvaatimuksista ja valvonnan järjestämisestä. Nykyiset asetukset edellyttävät suhteellisen pieniltäkin vesilaitoksilta aikaisempaa kattavampaa ja tiheämpää talousveden laadun valvontaa. Arseenia on asetuksella (STMa 461/2000) velvoitettu analysoimaan vesilaitosvedestä, jos päivässä toimitettava tai tuotettava veden määrä Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta 99 KV Valtakunnalliset toimittajat Alueellisia toimijoita • Lääninhallitus • Pirkanmaan liitto • Pirkanmaan ympäristökeskus Paikallisia toimijoita • Kuntien ympäristöja terveysviranomaiset • Vesilaitos, noin 120 • Osuuskunta, vesikimppa Kotitalous/kiinteistön omistaja tai haltija • Yhteisötai yritysomistaja (puolustusvoimat, kaivosalan yritys) • Pirkanmaalainen asukas • Kesäasukas Kaivannaisteollisuuden jätehuoltoa koskeva direktiivi Maaperänsuojelun teemastrategia Asetus maaperän pilaantuneisuuden arvioinnista Laki valtion jätehuoltotöistä Maaperän ja pohjaveden pilaamiskielto Arseenidirektiivi Ympäristönsuojelulaki Naapuruussuhdelaki Pilaantuneen ympäritön kunnostaminen WHO:n suositukset Vesipuitedirektiivi Juomavesidirektiivi Vesihuoltolaki ja asetukset talousveden laadusta Terveydensuojelulaki Laki vesihuollon tukemisesta Vastuu kiinteistön vesihuoltolaitteista Ilmanlaatudirektiivit ja toimeenpanevat asetukset Suomessa Työsuojelusäädökset, HTTP-arvot Ihmisen arseenialtistuksen rajoittaminen Maa Vedet Ilma Kuva 51. Ihmisen arseenialtistuksen rajoittamista tukevia säädöksiä, normeja ja periaatteita sekä tärkeimpiä riskinhallinnan toimijoita eri aluetasoilla. on vähintään 10–50 m3 tai vettä toimitetaan vähintään 50 asukkaalle. Analyysi pitäisi toistaa kahden vuoden välein. Jos talousvettä toimitetaan osana julkista tai kaupallista toimintaa, voidaan vaatia alhaisemmallakin toimitettavan veden määrillä vastaavaa tarkkailua. Tästä päättää kunnan terveydensuojeluviranomainen, joka voi myös määrätä ns. talousvesikaivon (yksittäinen talous) veden tutkittavaksi, jos on syytä epäillä veden aiheuttavan terveyshaittaa. Terveyshaittojen ehkäisemiseksi voidaan antaa talousvesikaivon veden valvontaa, puhdistusta ja käyttöä koskevia määräyksiä (401/2001, 7 §). Kunnan terveydensuojeluviranomaisen on huolehdittava, että kunnan alueella olevat kotitaloudet, joita ei ole liitetty talousvettä toimittavan laitoksen vesijohtoon, saavat riittävästi tietoa alueensa talousveden laadusta, siihen mahdollisesti liittyvistä terveyshaitoista sekä haittojen poistamismahdollisuuksista (STMa 461/2000, 16 §). Tämä velvoite koskee myös tiedottamista vettä vain omaan käyttöönsä hankkiville yksittäisille talouksille sekä elintarvikealan yrityksille (STMa 401/2001, 11 §). Yksittäiset kotitaloudet ja elintarvikealan yritykset vastaavat itse kiinteistölleen hankkimansa talousveden laadusta ja veden hankintaan käytettävästä järjestelmästä. Tämä tarkoittaa sitä, että vesianalyysit on teetettävä itse ja huolehdittava mahdollisen arseenipoistolaitteiston toimivuudesta. Vesihuoltolaki (119/2001) jakaa vastuuta vesihuollon järjestämisestä voimakkaasti paikallistasolle. Kunnissa mm. hyväksytään vesimaksuja, vahvistetaan vesihuoltolaitosten toiminta-alueita, valmistellaan vesihuollon kehittämissuunnitelmia ja osallistutaan alueelliseen vesihuollon suunnitteluun. Arseenialueet on luontevinta huomioida vesihuollon toimintaalueita ja kehittämissuunnitelmia laadittaessa. Laki vesihuollon tukemisesta (2004/686) antaa alueelliselle ympäristökeskukselle valtuudet päättää valtion tukien jakamisesta. Vesihuollon alueelliseen kehittymiseen vaikuttavat myös kunnissa tehtävät kaavoitusja rakennuslupa- Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Heli Lehtinen, Jaana Sorvari ja Birgitta Backman 100 päätökset. Lisäksi alueellista kehitystä ohjaavat maakuntasuunnittelu ja maakuntakaava, jotka valmistellaan maakuntaliitossa. 8.3.2 Ilma Ilman kautta tapahtuvaa arseenialtistusta pyritään rajoittamaan mm. ympäristönsuojelulain (ilmapäästöt) ja naapurussuhdelain (pöly) perusteella. Näihin liittyvää lupaharkintaa tekevät sekä kuntien että alueellisen ympäristökeskuksen ympäristöviranomaiset. Viitearvoja on annettu työsuojelusäädöksissä (HTP –arvot) ja ilmanlaatua koskevissa asetuksissa. 8.3.3 Maa Maaperän ja pohjaveden pilaaminen on ympäristönsuojelulain nojalla kielletty. Pilaamiseen ei voi saada rajoitettuakaan lupaa. Maaperän pilaantumisesta on säädetty ilmoitus-, selvitysja puhdistamisvelvollisuus. Ensimmäiseksi on yleensä selvitettävä kohteen omistusja hallintahistoria sekä muut kunnostusvastuuseen liittyvät asiat maksajan löytämiseksi. Vastuu määräytyy uusien pilaantumistapausten osalta pilaaja maksaa -periaatteen mukaisesti, josta säädetään jätelaissa ja asetuksessa valtion jätehuoltotöistä (901/1989). Ennen vuotta 1994 tapahtuneiden pilaantumisten osalta kunnostusvastuuseen joutuu useimmiten alueen nykyinen omistaja. Tämä on seurausta vanhan lainsäädännön puutteellisuudesta. Laaja-alaisilla ja kunnostuskustannuksiltaan kalliilla kohteilla joudutaan mahdollisesti tilanteeseen, jossa vastuulliset eivät suoriudu velvoitteistaan tai velvoitteet tuntuvat kohtuuttomilta. Joissain tapauksissa on mahdollista saada valtion tukea kunnostamiseen. Alueelliset ympäristökeskukset tekevät avustuspäätökset. Alueellisessa ympäristökeskuksessa päätetään myös kunnostushankkeiden ympäristöluvista sekä päivitetään valtakunnallista maaperän tilan tietojärjestelmää. Suomessa valtion rahaa pilaantuneiden maaalueiden kunnostamiseen on ollut tarjolla niukasti. Pirkanmaalla valtion rahaa on viimeisten vuosien aikana käytetty vuosittain vain yhden tai kahden kohteen kunnostamiseen. Arseenikohteista valtion tukea on toistaiseksi saatu kahden vanhan kyllästämöalueen kunnostamiseen. Koko Suomessa v. 1995–2004 valtion jätehuoltotöinä kunnostettujen 22 kyllästämön kunnostuskustannusten keskiarvo oli 306 000 euroa ja maksimi 990 000 euroa, joka on tasoltaan korkeampi kuin yleensä valtion tukemissa kunnostushankkeissa (keskiarvo 141 000 euroa). Yksityisten rahoittamista kunnostuksista ei ole vastaavaa tietoa saatavilla. Kunnat ja yksityiset ovat rahoittaneet lähinnä kohteita, joissa maankäytön muutokselle on ollut paineita tai joissa kiinteistön omistus tai hallinta on muuttunut. Valtion tukemien kunnostusten järjestys on määräytynyt ympäristöja terveysuhkien kiireellisyyden perusteella. Valtion ympäristöhallinnossa pilaantuneita kohteita priorisoidaan kahdessa vaiheessa, ensin tutkimustarpeen mukaan ja sitten ns. KUPPI -mallilla valtion jätehuoltotöiden priorisointia varten. Prosessi maa-alueen pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista varsinaisiin riskinhallinnan toimenpiteisiin on yleensä monivaiheista ja aikaa vievää. Arviointivaiheen tueksi on annettu asetus ja sen tulkintaan tarkoitettu ympäristöministeriön opas vuonna 2007. Asetuksessa on huomioitu joidenkin haitallisten aineiden kuten arseenin luontaiset pitoisuusvaihtelut Suomessa. Tarkoituksena on, että pilaajan vastuu kiinteistönsä maaperän puhdistamisesta, mukaan lukien tarkempien pilaantuneisuustai riskinarviointitutkimusten toteuttamisen, kohdistuu vain tällä kiinteistöllä tapahtuneesta ihmisen toiminnasta aiheutuvaan pilaantumiseen. Pilaantuneeksi todetun maaperän kunnostamiseen tarvitaan joko ilmoitusmenettelyn mukainen päätös tai resursseja enemmän vaativa ympäristölupa. Näissä menettelyissä määritellään mm. maaperään jäävä pitoisuustaso, johon kunnostuksilla pyritään. Tämän tavoitetasonkin määrittelyssä voidaan käyttää edellä mainittua asetusta ja siinä annettuja ohjearvoja maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointiin. Maasta ylös kaivettua pilaantunutta ainesta käsitellään lainsäädännössä jätteenä. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta 101 8.4 Säädöksiin, määräyksiin ja ohjeisiin perustuva riskinhallinta Valtio on puuttunut arseenista aiheutuviin riskeihin Suomessa jo 1800-luvulla kieltäen arseenipitoisen vihreän värin käytön tapeteissa. Riskinhallinnan lähtökohtana on aiemmin ollut arseenin tunnettu välitön (akuutti) myrkyllisyys. Tieto arseenin myrkyllisyydestä on osaltaan johtanut korvaavien tuotantomenetelmien ja tuotteiden käyttöön. Näin on tapahtunut aikanaan mm. väriaineiden sekä lasin ja keramiikan valmistuksessa. Myöhemmin hyvin pienilläkin pitoisuuksilla on todettu pitkäaikaisesta altistumisesta (krooninen) aiheutuvia haittavaikutuksia kuten erilaisia syöpiä. Arseenin syöpävaarallisuus onkin ollut painavin kriteeri, kun Suomessa on luotu säädöksiä riskien rajoittamiseksi. Riskit muille eliöille kuin ihmiselle tai ekosysteemien toiminnalle eivät ole saaneet osakseen samanlaista huomiota. Arseeniyhdisteiden käytön hyöty ei useinkaan ole ylittänyt havaittuja riskejä tai haittoja, joten viranomaiset ovat rajoittaneet niiden käyttöä. Viimeisimpiä arseenin käyttökohteita on ollut puupylväiden painekyllästys, joka kiellettiin arseenidirektiiviin perustuen Suomessakin vuoden 2006 syyskuun alusta. KETU2-rekisterin perusteella Suomessa arseenin tietoinen käyttö onkin nykyään vähäistä. Suomessa arseenia sisältävien tuotteiden suurimpia valmistajia tai maahantuojia ovat eräät suuret metallija kemianteollisuuden yritykset, kuten Mondo Minerals ja Univar. Arseeniyhdisteitä käytetään edelleen mm. koboltin jalostuksessa, elektroniikkakomponenttien valmistuksessa ja muovituotteiden suojaamisessa mikrobeilta. Niitä saattaa olla pieniä määriä myös palonestoaineissa. Harrastuksissa käytettäviä kemikaaleja ei välttämättä ole rekisteröity mihinkään. Tällaisia ovat mm. eläinten konservoinnissa käytetty suojausaine, joka sisältää epäorgaanista arseenia sekä mahdollisesti erilaisiin värjäyksiin käytetyt yhdisteet (emalointi, lasi, keramiikka). Sen lisäksi, että arseenia on tietoisesti käytetty erilaisissa valmisteissa ja teollisuusprosesseissa, arseenia voi esiintyä epäpuhtautena monissa luonnosta peräisin olevissa kotimaisissa ja muualta tuoduissa raaka-aineissa ja tuotteissa. Aina arseenin lähde ei ole selvillä. On muun muassa epäselvää, miksi arseenia on havaittu kiinteistöillä, joilla on harjoitettu nahkateollisuutta tai nahan parkitsemista. Arseeni on mahdollisesti voinut olla joko lisäaineena tai epäpuhtautena käytetyissä kromiyhdisteissä. Epäpuhtauksien vuoksi on ollut tarpeen valvoa myös tuotteiden ja jätteiden laatua. Esimerkiksi turpeeseen on usein rikastunut muiden alkuaineiden ohella vaihtelevia määriä arseenia. Turpeen poltossa arseeni rikastuu tuhkaan ja savukaasussa oleviin hiukkasiin. Tuhkan arseenipitoisuus on otettu huomioon säädöksissä rajoittamalla sen pitoisuutta lannoitevalmisteissa, maanrakennuksen materiaaleissa ja kaatopaikkasijoituksessa. Arseenia esiintyy luontaisesti kohonneina pitoisuuksina eräiden metallien (kulta, hopea, nikkeli, koboltti, vismutti, kadmium, elohopea ja antimoni) yhteydessä. Mineraalien hyödyntämisestä aiheutuvia riskejä pyritään hallitsemaan ympäristölupaprosesseissa. Vakiintunein hallinnollinen ohjauskeino mahdollisia arseenipäästöjä aiheuttavalle toiminnalle onkin ympäristönsuojelulaissa ja -asetuksessa määritelty ympäristölupaja ilmoitusmenettely. Aina pilaantumisen lähdettä ei onnistuta kokonaan poistamaan ja arseenia päätyy ympäristön eri osiin kuten vesiin ja maaperään. Ympäristössä voi myös olla korkeita arseenipitoisuuksia luonnostaan paikan geologisten ominaisuuksien vuoksi (ks. luku 5). Kohonneita arseenipitoisuuksia sisältävillä alueilla riskejä voidaan vähentää ensisijaisesti rajoittamalla altistumista. Tämä voi tapahtua joko kunnostamalla tai rajoittamalla alueiden käyttöä. Säädöksillä voidaan tukea mm. teollisesta toiminnasta aiheutuneiden pilaantuneiden alueiden tutkimuksia ja kunnostuksia, ympäristön laadun valvontaa sekä alueellista maankäytön ja vesihuollon suunnittelua. Viranomaisilla on nykyään tukenaan laaja kirjo koko EU:n alueella noudatettavia sää2 Sosiaalija terveysministeriön ylläpitämä kemikaalituoterekisteri Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Heli Lehtinen, Jaana Sorvari ja Birgitta Backman 102 Taulukko 30. Arseenin käyttökohteita ja lähteitä sekä esimerkkejä hallinnollisista ohjauskeinoista riskien hallitsemiseksi. döksiä tuotannon, tuotteiden ja raaka-aineiden hyväksymismenettelyistä ja laadun valvonnasta sekä jätteiden käsittelystä ja ympäristön kunnostamisesta (taulukko 30 A, B ja C). Yksittäisen viranomaisen on käytännössä hyvin vaativaa pysyä selvillä säädöksistä ja niiden muutoksista. Useita, arseeniakin koskevia säädöksiä oltiin uusimassa RAMAS–hankkeen toteutuksen aikoihin. A Maaja metsätalous, tuontielintarvikkeet Arseenin käyttö tai lähde Riskinhallintakeino Tuholaisten torjunta maanviljelyksessä ja puutarhoissa Suomessa arseenia on havaittu kauppapuutarhan tontilta ja vanhan maatilan jäteja varastointialueelta. As-pitoisten torjunta-aineiden käyttö kielletty Suomessa jo 1960-luvulla (maaja metsätalousministeriö). Perunan varsien poistaminen kemiallisesti Kielletty Suomessa jo 1960-luvulla (maaja metsätalousministeriö) Suomessa. Rehut ja rehujen lisäaineet Arseeniyhdisteitä Nitarsone ja Roxarsone on käytetty mm. siipikarjan kokkidioosin torjuntaan EU:n ulkopuolella. Todettu kulkeutuvan lannan kautta maaperään. Ei hyväksytty EU:ssa rehujen lisäaineeksi, hakemukset evätty. Suomessa rehujen ja niiden lisäaineiden haitallisia aineita valvoo EVIRA rehulain perusteella. Tukena lisäainedirektiivi ja asetus (1831/2003) sekä direktiivi haitallisista aineista eläinten rehuissa (2002/32/EY, päivityksiä 2003/57/EY ja 2003/100/ EY). Tuotantoeläinten pesuliuokset Arseenia epäpuhtautena Suomessa käytössä olleessa sorkkapesuaineessa, kuparisulfaatissa. Suomessa kuparisulfaatin käyttö on kielletty tähän tarkoitukseen v. 2007 alusta lähtien. Pesuliuosten riskinhallinnassa tukena mm. biosididirektiivi (98/8/EY) tai pesuaineasetus (648/2004/EY) silloin, kun niitä ei ole luokiteltu eläinlääkkeiksi. Lannoitteet ja lannoitevalmisteet Lannoitevalmisteista mm. maanparannustuhkissa arseeni voi rajoittaa käyttöä. Arseenin kokonaispitoisuudet voivat olla korkeita myös merilevää sisältävissä valmisteissa. EVIRA valvoo haitallisia aineita lannoitteissa ja lannoitevalmisteissa. Tukena on laki (539/2006) ja asetus (MMM 12/2007) lannoitevalmisteista, jonka liitteessä IV on säädetty haitallisista aineista. Toiminnanharjoittajien omavalvonnasta säädetään erillisellä asetuksella (MMM 13/2007). Ulkomaiset elintarvikkeet Suurimmat epäorgaanisen arseenin pitoisuudet elintarvikkeissa on mitattu riiseistä. Erilaisia orgaanisia arseeniyhdisteitä on havaittu suhteellisen runsaasti valtamerten eliöissä (mm. levät, äyriäiset, rasvaiset kalat). Näiden merieliöiden orgaanisten arseeniyhdisteiden ei ole todettu olevan samalla tavoin haitallisia kuin epäorgaaninen arseeni. Suomessa elintarvikeketjun vierasainepitoisuuksia seurataan mm. EVIRA:ssa, mutta rehuja lukuunottamatta arseenipitoisuuksien seurantaan ei ole velvoitetta sen noudattamaa valvontaohjelmaa tukevien säädöksen perusteella. Laajemmissa seurannoissa ovat metalleista olleet mukana mm. kadmium, lyijy, tina ja kalojen organotinayhdisteet. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta 103 B Teollinen toiminta Arseenin käyttö tai lähde Riskinhallintakeino Mineraalien kaivaminen ja rikastaminen Arseenia esiintyy epäpuhtautena Suomessa mm. kultaja nikkeliesiintymissä. Arseenin riskinhallinta on vaativinta rikastusprosessin vesien ja jätteiden käsittelyssä. Toimivilla mineraalikaivoksilla, rikastamoilla ja niiden jätealueilla on ympäristölupavirastojen käsittelemät ympäristöluvat. EU:n kaivosjätedirektiivin (21/2006/EY) toimeenpanoa valmistellaan parhaillaan Suomessa. Riskinhallinnan tukena on myös muu jätelainsäädäntö mm. kaatopaikoista ja jätteiden sijoittamisesta niille. Kiviaineksen louhiminen ja murskaaminen Epäpuhtautena mm. Pirkanmaan kallioperän As –anomalioilla. Arseenikiisu heikentää kiven hyötykäyttökelpoisuutta. Louhimiseen ja murskaustoimintaan vaaditaan yleensä lupa, useimmiten paikallisten viranomaisten myöntämä. Arseenia ei ole sisällytetty velvoitetarkkailuihin, ainakaan Pirkanmaalla. Puun suojaaminen kemikaaleilla, liman torjunta Diarseenipentoksidi CCA (kromi-kupari-arseeni) -kyllästeissä. Käytetty eniten puhelinja lyhtypylväiden kyllästämiseen. Suomessa runsaasti havaintoja CCA:lla pilaantuneesta maaperästä sahaja kyllästämökiinteistöillä, yleensä pinta-alaltaan pieniä kohteita. Samoilla kiinteistöillä käytetty usein muitakin ympäristölle haitallisiksi todettuja yhdisteitä, kuten kloorifenoleita tai kreosoottia. Suomessa yksi CCA-kemikaalia valmistava tuotantolaitos, jolla ympäristölupa. Arseenidirektiivi (2003/2/EY) muutoksineen (Suomessa VNa 440/2003 ja muutos 787/2007) kieltää käytännössä arseenipitoisten puunkyllästeiden tuonnin EU:n ulkopuolelta ja myynnin EU:n sisällä. Jo kyllästetyn puutavaran käyttöä rajoitetaan voimakkaasti, myös sen uusiokäyttöä. Kyllästetty puutavara on käytöstä poiston jälkeen ongelmajätettä, jolle on Suomessa keskitetty keruuja varastointijärjestelmä, lopullisesta käsittelytavasta ei ole vielä päätetty. Metallija metallituoteteollisuus Koboltin jalostusprosessissa jätemateriaalista käytetään arseenia. Epäpuhtautena As esiintyy mm. nikkelimalmin jalostuksessa. Seosaineena As on käytetty erityisesti lyijyä sisältävissä tuotteissa (ammukset, akut, juotteet). Sitä on käytetty myös metallien pintakäsittelyssä, kuten alumiinin mustavärjäyksessä ja kupariseosteiden kemiallisessa kiillotuksessa. Arseenia on havaittu taustasta poikkeavia pitoisuuksia mm. romuttamo-, akkumurskaamo-, paja-, valimo-, ratapihakorjaamoja lämpökeskuskiinteistöiltä. Suomessa suurimmat arseenin ilmapäästöt tulevat Harjavallan ja Kokkolan alueella toimivista tuotantolaitoksista, laitoksilla on ympäristölupa. Ympäristön laatua seurataan, myös arseenipitoisuuksia ilmassa. Arseeni päätyy pääosin kiinteisiin jätteisiin. C Muut arseenin lähteet Arseenin käyttö tai lähde Riskinhallintakeino Maanrakennuksen jätemateriaalit Jätemateriaaleista mm. tuhkissa voi olla hyötykäyttöä rajoittavia määriä ja muotoja arseenia. Haitallisista aineista, myös arseenista säädetty valtioneuvoston asetuksessa (591/2006). Sekajäte, yhdyskuntajäte Arseenia havaittu kaatopaikkavesissä, suotovesissä ja ympäristön ojissa. As primäärilähteenä voi olla myös maatai kallioperä, jota kaatopaikkavedet liuottavat. Jätteiden kaatopaikkakelpoisuutta valvotaan valtioneuvoston asetuksen mukaisesti. Käsiteltyjä (mm. stabilointi), arseenipitoisia massoja on käytetty kaatopaikoilla rakentamiseen. Arseenin pitoisuuksia seurataan joillain kaatopaikoilla, mutta yleensä arseeni ei sisälly jätteenkäsittelylaitosten velvoitetarkkailuun Pirkanmaalla. Vesiä johdetaan käsittelyyn. Ammukset, haulit Vanhoilta haulikkoampumaradoilta havaitaan yleensä arseenia, mutta ei kovin merkittäviä määriä suhteessa lyijyyn. Ei erityisesti arseeniin liittyviä ohjauskeinoja. Toimintaansa jatkaville ja perustettaville ampumaradoille on pitänyt hakea lupa vuoden 2004 loppuun mennessä. Uusissa luvissa on edellytetty selvitystä ympäristöriskeistä ja niiden rajoittamistoimista. Lääkkeet Arseenilla laaja kirjo historiallisia käyttökohteita lääkinnässä. Pitkälle 1900-luvulle käytetty arseenijohdannaisia mm. vaikeiden sairauksien, kuten kupan hoitoon. Lääkelaitoksen lääkepalvelussa vuonna 2007 yksi valmiste (Trisenox), joka sisältää arseeniyhdistettä. Ei tiedossa arseenijohdannaisia eläinlääkkeiden hyväksytyissä vaikuttavissa aineissa. Nykyisiä arseenijohdannaisia saa käyttää vain valvotusti, erikoislääkärin antamassa hoidossa (Trisenox, akuutti leukemia). Tekstiilien, paperin ja maalien värit Arseenia on ollut mukana kupariyhdisteissä, joilla on valmistettu erilaisia vihreän sävyjä (myrkynvihreä). Suomessa arseenia on havaittu mm. telakan ja maalaamon tonteilta. Ensimmäisiä rajoituksia jo 1800-luvulla tapeteissa käytettäville väreille. Kehitetty korvaavia menetelmiä ja kemikaaleja. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Heli Lehtinen, Jaana Sorvari ja Birgitta Backman 104 8.4.1 Ohjeja viitearvot Ympäristön laadun valvonnassa tärkeitä työkaluja ovat erilaiset arseenin pitoisuusraja-arvot, joita on annettu eri ympäristönosille, ympäristöön joutuville materiaaleille ja tuotteille. Suurin osa näistä (taulukko 31) perustuu ihmiselle aiheutuvaan välittömään terveysriskiin tai pohjavesivaroille aiheutuvaan riskiin. Eliöiden suojelussa hallinnollisista raja-arvoista, laatuvaatimuksista yms. on vain rajallinen hyöty, sillä vain harvat niistä ottavat ekologiset riskit huomioon. Yksittäistä haitta-ainetta koskevien hallinnollisten pitoisuusraja-arvojen käytössä ongelmana ovat muut yhtäaikaisesti vaikuttavat aineet ja ympäristötekijät. Porakaivovesien lisäksi tutkituista RAMAS-kohteista vain Ylöjärvellä sijaitsevalla Cu-W-kaivoksella ja sen ympäristössä arseenin havaittiin olevan selkeästi merkittävin myrkyllinen aine. Tältä kaivosalueelta vesiä vastaanottava vesistö on ravinnehuuhtoumien seurauksena myös rehevöitynyt. Ravinteiden vaikutus mm. piilevälajistoon näyttäisi olevan merkittävämpi kuin arseenin. Taulukko 31. Yhteenveto tärkeimmistä Suomessa annetuista arseenin ohjeja raja-arvoista, laatuvaatimuksista ja muista pitoisuusrajoista. (e) = Ohjearvo annettu ekologisten riskien perusteella, terveysriskeillä vähäisempi merkitys näissä pitoisuuksissa. Lisätietoa aiheesta raportissa Lehtinen & Sorvari (2006). Viitearvon tyyppi tai käyttökohde Raja arseenille Huomioitavaa Talousveden kemialliset laatuvaatimukset (pois lukien alkutuotannon pesuvedet) Enimmäispitoisuus 10 g/L, poikkeus pesuvesille 20 g/L Voimassa vuoden 1995 alusta, kaikki laatuvaatimukset STM:n asetuksissa 461/2000 ja 401/2001. MMM asetus pesuvesistä annettu16.2.2006, ei suoraa kosketusta elintarvikkeisiin eikä käyttöä juomavetenä. Rehujen ja rehuaineiden laatuvaatimukset Kokonaisarseenille 2 mg/kg tai 4 mg/kg, (rehun kosteuspitoisuus 12 %). Merilevävalmisteille ja muillekin merieliöistä jalostetuille rehuille sallittu poikkeuksia, MMM:n asetus rehujen laatuvaatimuksista (2/2006). Lannoitevalmisteiden haitallisten aineiden enimmäispitoisuudet Epäorgaaniset lannoitteet ja kalkitusaineet 25 mg/kg kuiva-aineessa (typpihapolla uutettuna, muut lannoitevalmisteet uutettuna kuningasvesi -märkäpoltolla), metsätaloudessa käytettävä sivutuote 30 mg/kg ka. Uusi MMM asetus (12/2007) Maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointi Luontainen pitoisuus 1 mg/kg (vaihtelu 0,1-25 mg/kg) Kynnysarvo 5 mg/kg, Alempi ohjearvo 50 mg/kg (e), Ylempi ohjearvo 100 mg/kg (e) Valtioneuvoston asetus (VNa 214/2007) Pilaantuneiden sedimenttien läjityskelpoisuuden määrittely (läjitys mereen) Läjityskelpoiset: < 15 mg/kg Mahdollisesti läjityskelvottomat (läjityskelpoisuus tulee selvittää): 15 - 60 mg/kg Pääsääntöisesti läjityskelvottomat: > 60 mg/kg Ympäristöministeriön ympäristönsuojeluohje sedimenttien ruoppaamisesta ja läjittämisestä, annettu 19.5.2004 Jätteen kaatopaikkakelpoisuus määriteltynä standardoidulla liukoisuustestillä (L/S = 10) Pysyvän jätteen kaatopaikka (kp) 0,5 mg/kg, Tavanomaisen jätteen kp 2 mg/kg, Ongelmajätteen kp 25 mg/kg Valtioneuvoston asetus (VNa 202/2006) Laatuvaatimukset maarakentamisessa hyödynnettäville jätteille Kokonaispitoisuus 50 mg/kg (betonit ja tuhkat) ja liukoisuus 0,5 mg/kg, kiviaineksella peitetyllä rakenteella tai 1,5 mg/kg sadevedeltä suojatulla rakenteella (tuhkat) SYKE:n suositus: kokonaispitoisuus 60 mg/kg ja liukoisuus 0,14 tai 0,85 mg/kg Valtioneuvoston asetus betonille ja tuhkille (VNa 591/2006). Ilman laatu, tavoitearvo ulkoilmassa Kokonaispitoisuus 6 ng/m3 määritettynä hengitettävien hiukkasten (PM10) kokonaismäärästä. Keskiarvon laskentaaika on yksi kalenterivuosi. SYKE:n suositus kaikille jätemateriaaleillea,Valtioneuvoston asetus ilmassa olevasta arseenista (sekä eräistä muista aineista) (VNa 164/2007) Ilman laatu työpaikalla Haitalliseksi tunnettu pitoisuus 0,01 mg/ m3 (8 h) HTP arvot (STM, 2007). aSorvari 2000 Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta 111 Tampereen ympäristössä porakaivoveden arseeniongelma on tunnistettu jo pitkään. Väestön altistumista on myös pyritty monin tavoin rajoittamaan. Merkittävin vaikutus altistuksen vähenemiseen on ollut vesijohtoverkoston laajenemisella alueille, joilla on havaittu kohonneita arseenipitoisuuksia kaivovesissä. Altistuminen arseenille on edelleen mahdollista haja-asutusalueilla kylissä ja taajamien kasvualueilla, joilla ei ole järjestettyä vesihuoltoa (kuva 56). Kuva 56. Esimerkki GIS-analyysin tuloksista kahdessa eri mittakaavassa tunnistettaessa taajamien kasvualueiden ja kylien arseeniriskialueita. Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Heli Lehtinen, Jaana Sorvari ja Birgitta Backman 112 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Liittymismaksu, €keskiarvo 1506 1644 1659 1564 669 1400 maksimi 3364 8768 9802 4760 1400 1400 Mittarimaksu, €/vuosi keskiarvo 17 42 47 43 12 12 max 37 307 450 450 - - Omakotitalon perusmaksu, €/vuosi keskiarvo 41 80 101 99 36 - max 117 1385 2361 2344 - - Pirkanmaalla on eri rahoituslähteitä käyttäen tuettu taloudellisesti vesijohtoverkoston laajenemista. Vesilaitokset tai vesiosuuskunnat ovat voineet saada mm. 10 prosentilla korotettua valtion investointitukea rakennushankkeelleen, jos alueella on arseeniongelma. Tuen myöntämisestä päätetään alueellisessa ympäristökeskuksessa ja sitä säätelee nykyisin laki vesihuollon tukemisesta (30.7.2004/686). Pirkanmaan TE –keskus on myös osallistunut lisärahoituksen järjestämiseen. EU:n rakennerahaston kahdella ensimmäisellä kaudella näitä varoja ohjattiin Pirkanmaalla vesihuollonkin hankkeisiin. Vesilaitosten ja vesiosuuskuntien liittymismaksut kuluttajille ovat vaihdelleet huomattavasti (taulukko 34). Haja-asutusalueilla voikin olla useista syistä (mm. kustannukset, väestön väheneminen) epätarkoituksenmukaista siirtyä käyttämään järjestetyn vesihuollon palveluja arseeniongelmasta huolimatta. Pitkissä jakelujärjestelmissä on teknisiäkin ongelmia, koska vesimäärät putkissa ovat pieniä ja viipymät aiheuttavat herkästi veden laadun heikkenemistä. Tällöin puhtaan juomaveden saanti on turvattava muilla keinoin. Vesihuollon investointeja edeltää yleensä suunnitteluvaihe, jossa tulevat tarpeet pyritään ennustamaan mahdollisimman hyvin. Pirkanmaalla arseeni on otettu huomioon mm. vuonna 2001 valmistuneessa alueellisessa selvityksessä haja-asutusalueiden ja kylien vesihuollosta. Siinä kehittämistarpeet käydään läpi kunnittain. Kuntien omissa vesihuollon suunnitelmissa arseenialueet on voitu ottaa huomioon myös kylittäin. Näin on tehty Lempäälän kunnalle laaditussa mallisuunnitelmassa. Viranomaiskäyttöön tarvittaisiin analysoiduista arseenipitoisuuksista paikkatietojen osalta usein vielä kuntaja kylätasoa tarkempaa tietoa. Tällaista tietoa kertyy kuntien ympäristöterveysviranomaisille, mutta se ei ole pääosin julkista. RAMAS-hanke sai käyttöönsä Tampereen ja Oriveden porakaivojen arseenianalyysit, koska kunnat olivat maksaneet ne. Tarkkoja tietoja yksityisten kaivojen varassa olevista talouksista ei Pirkanmaalla ole kerätty, kuten ei yleensä muissakaan maakunnissa. Kuntakohtainen arvio laskettiin ensin käyttämällä VELVET -rekisteriä ja Pirkanmaan ympäristökeskuksen vesihuoltoasiantuntijoita. Lisäksi kokeiltiin myös yhdyskuntarakenteeseen perustuvaa paikkatietoanalyysiä. Tässä oletettiin 1) haja-asutuksen olevan kokonaan järjestetyn vesihuollon ulkopuolella, 2) vesijohtoverkoston kattavan taajamissa Pirkanmaan ympäristökeskuksen ilmoittaman alueen vuonna 2006 sekä 3) kylämäisen asutuksen tilanteen vaihtelevan suhteessa etäisyyteen vesijohtoverkostosta. Tuloksena saatiin kaksi kuntakohtaista arviota oman kaivon varassa olevasta väestöstä arseenipitoisuuksien suhteen erilaisilla geologisilla vyöhykkeillä. Tampereen ja lähikuntien taajamissa ja niiden kasvualueilla näyttäisi olevan suhteellisen paljon väestöä, joka voi altistua juomaveden arseenille. Porakaivojen ja rengaskaivojen lukumääristä alueella ei kuitenkaan ole mitään rekisteröityä tietoa. Epävarmuutta kuntakohtaiseen altistumisen arviointiin tuo myös suuri vaihtelu porakaivonäytteiden määrissä (taulukko 35). Taulukko 34. Pirkanmaan vesilaitosten keskimääräisiä ja kaikkein suurimpia maksuja asiakkailleen vuosina 2001–2006 (Tiedot vesihuoltolaitosten tilastointijärjestelmän rekisteristä, VELVET). Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta 113 Taulukko 35. Kolmen geologisen vyöhykkeen ja kuntien rajojen perusteella tehdyt analyysit oman kaivon varassa asuvasta väestöstä ja porakaivoveden arseenipitoisuuksista. Merkintä * tarkoittaa, että tietoa ei ole eritelty erillisiin geologisiin vyöhykkeisiin. Kunnan sijoittuminen kahden geologisen vyöhykkeen alueelle on huomioitu taulukossa. (TB= Tampereen liuskevyöhyke ja PB= Pirkanmaan migmatiittivyöhyke) RAMAS-hankkeen aikana Länsi-Suomen lääninhallitus lähetti kuntiin kyselyn pienten vesilaitosten jakaman veden arseenipitoisuuden valvonnasta. Näillä laitoksilla ei yleensä ole velvoitetta säännölliseen raportointiin. Vaikka Kunta Asukkaita 2005 Oman kaivon varassa, VELVET (2005-2006) Oman kaivon varassa, GIS analyysi kylistä ja haja-asutuksesta As g/l porakaivovedessä, mediaani (max) sinisellä = lähteet ja rengaskaivot Ohjearvon ylittävien näytteiden määrä/ näytteiden kokonaislukumäärä Ikaalinen 7550 1030 1931 0,13 (0,20) 0 / 3 Juupajoki 2220 170 590 1,00 (1,00) 0 / 2 Kihniö 2350 1450 1102 0,73 (2,72) 0 / 4 Kuru 2760 1410 1426 0,26 (6,58) 0 / 8 Längelmäki 240 * * 0,46 (1,00) 0 / 9 Mänttä 6520 340 164 ei näytteitä Orivesi 4590 2410 2024 1,00 (2,00) 0 / 7 Parkano 7340 1010 1750 0,14 (1,91) 0 / 9 Ruovesi 5400 1200 2017 0,79 (1,17) 0 / 2 Tampere 1360 * * 0,88 (10,0) 3 / 79 Viljakkala 1180 680 Liitetty Ylöjärveen 0,80 (1,1) 0 / 6 Vilppula 5460 660 1362 0,46 (1,38) 0 / 4 Virrat 7850 1360 2504 0,38 (1,38) 0 / 7 Ylöjärvi 1000 * * 0,93 (0,93) 0 / 1 Keski-Suomen granitoidivyöhyke 55820 11720 14870 0,46-0,61 (6,58) 3 / 143 (2 %) Akaa (Toijala ja Viiala) ei eritelty 650 Ks. erikseen Toijala ja Viiala Hämeenkyrö 10190 350 1915 1,13 (175) 5 / 49 Kangasala 26810 5410 2800 0,42 (44,2) (19,2) 5 / 71 Kuhmalahti 1120 420 451 0,72 (43,0) 3 / 21 Kylmäkoski 2630 1610 787 0,42 (11,2) 1 / 8 Lempäälä 18250 4750 1480 7,74 (1560) (26,6) 47 / 101 Längelmäki 1430 1190 176 8,30 (16,0) 1 / 2 Mouhijärvi 3010 810 851 2,86 (87,0) 1 / 5 Nokia 29150 5300 1683 3,01 (235) 21 / 101 Orivesi 4340 * * 10,00 (2230) (45,0) 38 / 73 Pirkkala 14870 1240 279 1,21 (22,6) 7 / 64 Punkalaidun 3450 670 1397 ei näytteitä Pälkäne + Luopioinen 6860 1960 1887 0,98 (50,8) 5 / 64 Tampere 202980 9050 2884 5,50 (900) 124 / 380 Toijala (Akaa) 8350 1060 Katso Akaa ei näytteitä Urjala 5560 3130 2146 0,49 (8,92) 0 / 17 Valkeakoski 20410 1800 2074 1,72 (48,2) 6 / 54 Vammala + Suodenniemi 16590 1800 3922 0,37 (4,51) 0 / 12 Vesilahti 3830 2550 1786 1,27 (80) 2 / 22 Viiala (Akaa) 5440 350 Katso Akaa 0,58 (0,93) 0 / 3 Viljakkala 900 * Liitetty Ylöjärveen 0,30 (4,05) 0 / 4 Ylöjärvi 22040 3230 2156 2,37 (822) 5 / 34 Äetsä 4960 690 840 5,37 (5,48) 0 / 2 Eteläinen Pirkanmaa (TB ja PB) 413170 47370 30164 TB 4,05-5,5 (2230) PB 1,50 - 1,60 (1560) 271 / 1087(25 %) Koko Pirkanmaa 468990 59090 45034 1,56-2,50 (2230) 274 / 1230(22 %) kyselyyn vastattiin puutteellisesti, tulokset antavat viitteitä arseenianalyysien niukkuudesta. Lisäksi joissain tapauksissa analyysitulokset olivat peräisin 1980-luvulta tai 1990-luvun alusta, jolloin luotettava arseenipitoisuuden Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Heli Lehtinen, Jaana Sorvari ja Birgitta Backman 114 mittaaminen vedestä ei ollut vielä vakiintunutta. Parissa yksittäisessä, ympäristöterveysviranomaisen tarkkaileman kiinteistön kaivossa veden As-pitoisuudet olivat ylittäneet ohjearvon, mutta eivät koskaan verkostovedessä. Yksittäisiä kotitalouksia ja ns. pieniä vesikimppoja (kaivon yhteiskäytöstä tehty sopimus) sekä erityisesti uudisrakentajia ja vesihuoltojärjestelmän uudistajia on syytä neuvoa arseeniongelman varalta. Tampereen kaupunki onkin esimerkillisesti vienyt arseenikartoituksensa tulokset internet -sivuilleen, jossa ne ovat myös rakentajien nähtävillä. Nämä arseenikartat on hyväksytetty päättäjillä osana kaupungin rakennusjärjestystä. Kunnissa on myös rakennuslupahakemuksen mukana jaettu tietoa arseenianomalia-alueista. RAMAS-hankkeen yhteydessä toteutetun arseenin biomonitorointitutkimukseen liittyneen kyselyn (ks. luku 7.3) tuloksista havaittiin, että monella kiinteistöllä oli porakaivon lisäksi vanha rengaskaivo. Vanhan rengaskaivon kunnostaminen on yksi mahdollisuus arseeniongelman ratkaisulle kiinteistökohtaisesti. Puhdasta juomavettä voisi myös tietyin edellytyksin valmistaa kiinteistökohtaisella arseeninpoistolaitteistolla, mutta esimerkiksi yksikään biomonitorointitutkimuksen talous ei ollut valinnut arseenin poistoon tällaista laitteistoa. Yhdessä taloudessa oli päädytty pulloveden käyttöön juomavetenä. Juomaveden lisäksi paikallisesti myös mm. CCA -kyllästeellä voimakkaasti pilaantunut maa voi olla merkittävä altistuksen lähde asukkaille, etenkin leikki-ikäisille lapsille (1–6 v.) (katso luku 7). Arseenilla pilaantuneella alueella voisi kirjallisuuden perusteella altistua jonkin verran myös sieniä syömällä. Ainakin joissakin sienilajeissa (herkkusienet, ukonsienet) voi olla keskimääräistä enemmän pitoisuuksia arseenia (Pelkonen et al. 2006). RAMAS -hankkeessa tutkituilta alueilta saatiin niukasti näytteitä marjoista ja sienistä. Näytteiden arseenipitoisuudet olivat pieniä. Asukkaiden altistumisen rajoittamiseksi voi olla tapauskohtaisesti tarpeen merkitä voimakkaimmin pilaantuneet paikat myös maastoon ja tiedottaa alueen asukkaita riskeistä. Riskinarvioinnissa tarkastelluista arseenilla pilaantuneista alueista Ylöjärven kaivosalue on pääosin puolustusvoimien hallinnassa ja siksi hyvin rajoitetussa käytössä. Koeräjäytykset rikastushiekka-alueella aiheuttavat arseenipitoisen pölyn leviämistä lähiympäristöön. Toteutetun riskinarvioinnin tuloksena saatu laskennallinen syöpäriski alueella työskentelevien keskuudessa osoittautui pieneksi. Muita mahdollisia terveysvaikutuksia ei arvioitu. Räjäytysten epäsuorat vaikutukset voivatkin olla suoria vaikutuksia merkittävämpiä. Räjäytykset rikkovat rikastushiekan pintaa altistaen kasan syvemmätkin kerrokset sadeveden ja ilman hapen vaikutuksille aiheuttaen riskin arseenin liikkuvuuden lisääntymiselle. Kaivosalueen sisällä olevassa Parosjärvessä arseenipitoisuudet ovat hyvin korkeita. Tästä huolimatta järvessä on pidetty kesäisin lasten uimakoulua. Lyhytaikaisesta altistumisesta huolimatta virkistyskäytön rajoittamista on syytä harkita. Puolustusvoimien hallinnoiman alueen ulkopuolella vesireitti Näsijärveen on pilaantunut ja arseenia on kulkeutunut kaivosalueelta noin seitsemän kilometrin matkan pitkin vesistöä. Vesireitillä ei ilmeisesti käytetä pintavettä talousvetenä eikä muitakaan selkeitä altistusreittejä asukkaille ole tiedossa. Esimerkiksi Näsijärven kaloissa ei ole tähän mennessä havaittu keskimääräistä korkeampia arseenipitoisuuksia. 8.6.2 Ympäristöriskien hallinta Ympäristöriskien hallintaa suunniteltaessa tulee huomioida riskien kohdentuminen erilaisiin ekosysteemeihin kuten maaja vesiekosysteemeihin tai toisaalta vaikka ravinneköyhiin tai reheviin ekosysteemeihin. RAMAS-hankkeessa ekologista riskinarviointia tukevat toksisuustestit painottuivat maaekosysteemiin. Ylöjärven kaivosalueelta laskevan vesireitin varrelta saatiin myös sedimentin piilevänäytteitä kuvaamaan ekosysteemin muutoksia. Esimerkkikohteista ravinneköyhin oli kaivosalueen rikastushiekka-alue ja vesireitti alueelta Näsijärveen edusti puolestaan runsaasti ravinteita sisältävää ympäristöä. Riskinhallinnassa on perusteltua priorisoida arvokkaiksi luokiteltuja luontokohteita ja haitta-aineille erityisen herkkiä lajeja tai ym- Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta 115 päristöjä. Koko Pirkanmaan aluetta koskevan tarkastelun kannalta RAMAS-hankkeen kohdekohtaisia riskinarviointeja ei koettu riittäviksi. Alueellisen, ekologisen riskinarvioinnin menetelmänä kokeiltiin siksi kartta-analyysiä, johon haettiin tiedot Pirkanmaan merkittävimmistä luontokohteista ja pistemäisistä arseenilähteistä (kuva 57). Pilaantuneisuudeltaan laaja-alaisimmille arseenilähteille, kaivosalueille, muodostettiin kolme puskurivyöhykettä, joista laajin sijoitettiin viiden kilometrin säteelle. Näiltä puskurivyöhykkeiltä tunnistettiin mahdolliset maaja vesireitit arvokkaisiin luontokohteisiin (taulukko 36). Vastaava tarkastelu olisi helppo toteuttaa myös muille arseenilähteille. Kuva 57. Arvokkaat luontokohteet arseenilähteiden ympäristössä. Nuolella on merkitty alue, jossa vanha kaatopaikka aiheuttaa arseenipilaantumisriskin NATURA 2000 ohjelmaan kuuluvalle puroekosysteemille. Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Heli Lehtinen, Jaana Sorvari ja Birgitta Backman 116 Taulukko 36. Pirkanmaan arvokkaiden luontokohteiden sijainti suhteessa kaivosten sijaintiin, kartta-analyysin tulokset. Kaivos Etäisyys 0,5 km 1 km 5 km Haveri, Viljakkala Maayhteys pienelle suojelualueelle • Vesiyhteys NATURA 2000 alueelle (kosteikko, linnut) • Maayhteys järville (lintukosteikko), pienelle luonnonsuojelualueelle (lehto) ja arvokkaalle harjulle. Lakiala, Ylöjärvi • Maayhteys Natura 2000 järvelle ja vanhaan metsään sekä pienelle luonnonsuojelualueelle (monimuotoinen) Kutemajärvi, Orivesi Vesiyhteys NATURA 2000 alueelle ja luonnonsuojelualueelle (puro, metsä) • Maayhteys arvokkaille soille, vanhaan metsään ja niittyalueelle • Vesiyhteys (puro, epävarma) arvokkaalle suoalueelle Kylmäkoski • Maaja vesiyhteys (puro, epävarma) laajalle suoalueelle Toksisuustestejä varten kaivosalueella maanäytteitä otettiin rikastushiekka-alueelta. Arseenin vaikutusaluetta ympäröivässä metsäja suoympäristössä ei vielä tunneta kovin hyvin, eikä sitä myöskään tutkittu RAMAS-hankkeen yhteydessä. Räjäytysten aiheuttaman pölyämisen vuoksi ympäristötutkimuksia olisi jatkossa hyvä kohdentaa kauemmas rikastushiekka-alueesta. Ekotoksikologisissa tutkimuksissa todettiin, että rikastushiekka on kasveille myrkyllistä. Kasvien huono vointi ei näytä aiheutuvan pelkästään ravinteiden puutteesta. Laboratoriotesteissä kasvualusta sisälsi tarvittavat ravinteet ja haitalliset vaikutukset aiheutuivat myrkyllisestä maauutteesta. Kasvillisuus on näytteenottoalueella vähäistä (kuva 58). Yksinomaan arseenin pitoisuuden tai myrkyllisyyden vähentäminen ei kuitenkaan välttämättä riitä rikastushiekka-alueella toimivan ja monimuotoisen ekosysteemin luomiseen. Rikastushiekassa on niukasti kasvien tarvitsemia ravinteita ja alueella pintamaa on liettynyt ja kuorettunut kovaksi materiaaliksi, jossa on mukana särmikästä kiviainesta. Testeissä rikastushiekka ei soveltunut laisinkaan lieroille ja änkyrimatojenkin lisääntyminen heikentyi testeissä. Ympäristöriskien rajoittamiseksi rikastushiekka-alue tulisi ainakin osittain peittää ja eristää huuhtoutumisen ja pölyämisen ehkäisemiseksi. Eristeen päälle voidaan rakentaa elinvoimainen ekosysteemi suljettujen kaatopaikkojen tapaan. Tämä edellyttää räjäytysalueen supistamista tai toiminnan siirtämistä. Arseenin suotautumista syvemmistä rikastushiekkakerroksista ympäristöön ei varmaankaan voi kokonaan estää. Kuva 58. Ylöjärven rikastushiekka-alueelle on juurtunut vain niukasti kasvillisuutta 40 vuoden kuluessa. Kuva Kati Vaajasaari. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta 117 Suomessa pieniä makean veden ekosysteemejä kuormittavat kemikaalien lisäksi usein myös ravinteet, orgaaninen aines ja happamat päästöt vesien tai ilmasta tulevan laskeuman kautta. Ylöjärven kaivosalueen arseenia kulkeutuu puroja järviekosysteemiin, joka on osin voimakkaasti rehevöitynyt (kuva 59). Muissa yhteyksissä julkaistujen tutkimusten mukaan vesikasvillisuus kerää enemmän arseenia kuin maalla elävät kasvit, joten osa arseenista sitoutunee rehevään vesikasvillisuuteen. Aiempien tutkimusten ja RAMAS-hankkeessa tehdyn vesistömallinnuksen perusteella voidaan todeta, että puolet tulevasta arseenista sitoutuu tai varastoituu sedimentteihin Vähä-Vahantajärveen mennessä. Järviekosysteemi toimineekin tässä tapauksessa merkittävänä arseenin varastona, joka rajoittaa päästöjä järven alapuoliseen vesistöön. Kyllästämöillä arseeni ei ole ainoa ympäristöriskien hallintatoimia määräävä tekijä, sillä alueilla esiintyy muitakin haitta-aineita kuten kromia ja kuparia sekä mahdollisesti myös muita suojauskemikaaleja (kreosootti, kloorifenolit, kuva 60). CCA -kylläste esiintyy usein mineraalimaahan sekoittuneessa puusilpussa ja kuorissa. Erittäin voimakkaasti pilaantuneita maa-aineksia löytyy pistemäisesti mm. paikoista, joissa on ollut kyllästyssylinteri tai –allas, sekä varastointikentiltä. Tällaisten pistemäisten, myrkyllisten ainesten poistaminen vähentää jo merkittävästi haitallisia ympäristövaikutuksia. 8.6.3 Ennakoiva ympäristöja terveysriskien hallinta Pirkanmaan pilaantuneiksi epäillyt kohteet on tallennettu alustavine priorisointipisteineen (taulukko 37) ympäristöhallinnon uuteen valtakunnalliseen tietojärjestelmään maaperän tilasta. Kohteiden karttapohjainen esitys palvelee maankäytön suunnittelua ja muuta ennakoivaa riskinhallintaa. Tarpeen mukaan kohteille voidaan asettaa käyttörajoituksia ja merkitä ne maastoon riskialueiden tunnistuksen helpottamiseksi. Pirkanmaalla priorisointi tutkimusresurssien kohdentamista varten tehdään ns. SMP-mallilla. SMP-malli on vertailevaa riskinarviointia hyödyntävä karkeahko priorisointimalli. Tässä mallissa mahdolliset pilaantuneet kohteet pisteytetään lähinnä sijaintiin ja pilaantumista aiheuttavaan toimintaan perustuen siten, että herkkien kohteiden läheisyydessä sijaitsevat kohteet saavat korkeimmat pisteet. Ensimmäisen luokan pohjavesialueella sijaitsevat kohteet saavat yleensä eniten pisteitä ja ne priorisoidaan kiireellisesti selvitettäviksi samoin kuin maankäyttömuodoltaan virkistysja asutusalueet. Arvokkaiden luontokohteiden erityisominaisuuksia SMP-pisteytys ei suoranaisesti tunnista, mutta suojelualueet on pisteytyksessä rinnastettu virkistysalueisiin. Asuinja virkistysalueet puolestaan pisteytetään maankäyttömuotoina maksimipistein. SMP-malli ei ota huomioon maaperän laatua, kohteessa käytettyjen kemikaalien määrää ja ominaisuuksia eikä esimerkiksi maaperästä mitattuja haitallisten aineiden pitoisuuksia. Kuva 59. Rehevää puron vartta Vähä-Vahantajärven ympäristössä. Kuva Arto Paananen. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Heli Lehtinen, Jaana Sorvari ja Birgitta Backman 118 Taulukko 37. Pirkanmaalla sijaitsevien kyllästämöja kaivosalueiden priorisointi SMP–mallilla vuosina 2000–2004 ja näissä tehtyjen tutkimusten tai kunnostusten vaihe. A: >= 70 pistettä (kiireellisesti tutkittava), B>=55 pistettä (tutkittava 5–10 vuoden sisällä), C< 55 pistettä (ei kiireellinen). Tiedot selvitystarpeesta sekä toteutetuista riskinhallinnan toimista on poimittu ensisijaisesti maaperän tilan tietojärjestelmästä paitsi RAMAS -kohteilla. Kunta Mahdollinen arseenin lähde Priorisointi ja SMP pisteet RAMASkohde Selvitys tarve Huomioitavaa Virrat Killinkosken vanha kyllästämö C 50.9 Tutkimuksia vaiheittain, riskinarviointi menossa ja kunnostus alkamassa Parkano Kausen kyllästämö B 56.8 Alustavia tutkimuksia (1993, 2001) Parkano Parkanon Puukylläste Oy C 53.2 X Ruovesi Ruoveden Sähkö Oy:n pylväskyllästämö, Kauttu A 72.9 X Tutkimuksia vaiheittain Ruovesi Ruoveden Sähkö Oy:n pylväskyllästämö, Ruhala A 73.1 X Tutkimuksia vaiheittain Ruovesi Pohjois-Hämeen Puhelin Oy:n pylväskyllästämö, Ritoniemi A 79.0 Kunnostuksia vaiheittain (2001, 2004) Vilppula Ajostaipaleen entinen kyllästämö B 65.8 Kunnostettu 2005, pistemäinen jäännöspitoisuus Vilppula Kolhon Kyllästämö ja entinen saha B 66.8 Kunnostuksia vaiheittain (2001-2004), seurantaa alueella Mänttä Mäntän Rakennuspuu Oy, kyllästämö B 56.3 X Ikaalinen Kausen kyllästämö B 62.5 Alustavia tutkimuksia (1993) Ikaalinen Sähköpylväiden kyllästysasema B 59.5 X Viljakkala Haverin Au-Cu kaivosalue B 61.8 X Tutkimuksia vaiheittain, osa-alueelle riskinarviointi, vähäisiä kunnostustoimia Ylöjärvi Paroistenjärven/Lakialan Cu-W kaivosalue B 68.4 X Tutkimuksia vaiheittain, vähäisiä kunnostustoimia Kylmäkoski Kylmäkosken Ni-Cu kaivosalue Ei tietoa X Alustavia tutkimuksia Orivesi Kutemajärven Au kaivosalue Ei tietoa Alustavia tutkimuksia Nokia Nokian vanha kyllästämö B 58.9 X Nokia Sattulan sahan varastot B 69.3 Kunnostuksia vaiheittain (2001, 2005) Nokia Sattulan sahan kuorikaatopaikka B 68.7 Kunnostettu 2005 Maankäytön suunnittelu voisi tukea selkeämmin arseenialtistuksen rajoittamista. Tärkeintä olisi varmistaa sekä uuden että vakiintuneen asutuksen ja loma-asutuksen puhtaan veden saanti tulevaisuudessakin. Pirkanmaan vahvistetussa maakuntakaavassa vuodelta 2005 esitetään aluevarauksia asumiselle ja palveluille pääosin nykyisten taajamien yhteyteen (kuva 61). Uusien alueiden vesihuollon järjestäminen niin, että porakaivovettä ei ole tarpeen käyttää talousvetenä, on tärkeää erityisesti Tampereella ja sen naapurikunnissa. Näillä alueilla on suurimmat aluevaraukset asumiselle ja palveluille ja myös riski porata kaivo paikkaan, jossa on korkea veden arseenipitoisuus, on merkittävä. Tampereen eteläpuolella on laaja kehittämisalue, jolla myös maaperän luontaiset arseenipitoisuudet ovat korkeita. Tällä alueella rakentaminen voi lisätä arseenin kulkeutumista ympäristöön ja siten myös altistumisriskiä. Suurempien rakennushankkeiden yhteydessä maaja kiviainesta joudutaan joskus kuljettamaan pitkiäkin matkoja, jos niitä ei voida hyödyntää tai läjittää maankaatopaikoille työmaan lähellä. Pirkanmaalla kohonneita arseenipitoisuuksia sisältävät ainekset voivat päätyä ”puhtaillekin” alueille, joilla eliöstö ei ole sopeutunut vastaaviin arseenipitoisuuksiin. Tämä pitäisi tiedostaa suunniteltaessa ylijäämämassojen sijoitusta. Pirkanmaan maakuntakaavaan on tehty varaus matkailuja virkistysalueelle Viljakkalan Haverissa. Matkailussa hyödynnettäisiin alueen Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta 119 Kuva 60. Mahdollisesti arseenilla pilaantuneet kyllästämöja kaivosalueet Pirkanmaalla (vrt. taulukko 30). Kartan pohjavärinä on esitetty moreenin arseenipitoisuus (Koljonen et al. 1992), vrt. kuva 20. Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos Kuva 61. Pirkanmaan maakuntakaavan (2005) aluevarauksia ja nykyisen vesihuoltoverkoston kattavuus eteläisen Pirkanmaan arseenialueilla. Kartan pohjavärinä on esitetty moreenin arseenipitoisuus (Koljonen et al. 1992), vrt. kuva 20. Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Heli Lehtinen, Jaana Sorvari ja Birgitta Backman 120 kaivoshistoriaa. Ylöjärven Lakialassa sijaitseva kaivos sijaitsee puolustusvoimien hallinnoimalla alueella. Maakuntakaavassa alue on edelleen kokonaisuudessaan varattu puolustusvoimien käyttöön. Tunnistetut, ihmisen toiminnasta aiheutuvat arseenilähteet ovat pieniä pinta-alaltaan ja merkitykseltään otettavaksi huomioon maakuntakaavoituksessa. Pirkanmaalla ei ole tunnistettuja arseenilähteitä TUKESin keräämällä listalla SEVESO II direktiivin soveltamisesta. On huomioitava, että tätä direktiiviä ei sovelleta kaatopaikkoihin eikä suljetuille kaivosalueille. Yleisja asemakaavoissa voitaisiin osoittaa kehittämistarvetta pilaantuneiksi epäillyille ja erityisesti jo pilaantuneiksi todetuille alueille. Pirkanmaan kaikki kaivosalueet on jätetty yksityiskohtaisempien (yleiskaavoitus ja asemakaavoitus) kaavojen ulkopuolelle. Pirkanmaan kyllästämökiinteistöistä puolet (7/14) sijaitsee yleiskaavoitetulla alueella (kuva 62). Kaivosalueen tuntumassa yleiskaavan (vuodelta 2002) raja noudattaa kiinteistörajaa valtion maihin. Todetuista vesistön korkeista arseenipitoisuuksista huolimatta tämä yleiskaava ei sisällä mitään merkintää pilaantuneisuudesta. Pienimuotoinenkin rakentaminen tai ruoppaaminen pilaantuneessa vesistössä voi aiheuttaa merkittäviä ympäristöriskejä. Tämä tulisi huomioida rakentamisen ohjauksessa ja asukkaille tiedottamisessa. Kuva 62. Pirkanmaan kyllästämökiinteistöjen ja kaivosalueiden sijainti suhteessa yleiskaavoituksen piirissä oleviin alueisiin. Peruskartta-aineisto © Maanmittauslaitos Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Hankkeessa käytettyjen menetelmien tarkastelu 127 kohteen tunnistaminen ei ole mahdollista. Tämän tyyppisiä aineistoja ovat mm. maatilakohtaiset analyysitulokset viljelymaista ja –kasveista, yksityisten omistamien porakaivojen vesianalyysit ja terveystutkimuksiin liittyvät tiedot. RAMAShankkeen ja viljelijöiden välisessä sopimuksessa ja Maaja metsätalousministeriön maatilarekistereiden käyttöä koskevassa sopimuksessa on erikseen määritelty viljelijöiden identiteettisuoja. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että tutkimusaineisto on ollut hankkeen käytettävissä, mutta kirjallisissa tuotteissa ei käytetä nimitai paikkatunnisteita ja julkaistavissa kartoissa mittakaava on sellainen, että tarkkaa näytteenottopaikkaa ei voi yksilöidä. Ohje yksityisyyden suojasta rajoittaa joiltakin osin ulkopuolisten mahdollisuuksia arvioida esitettyjä tulkintoja ja estää aineistojen siirron julkisiin tietokantoihin. RAMAS-hankkeen päättymisen jälkeen luottamuksellinen aineisto siirretään sen hankinnasta vastanneen osapuolen hallintaan (Geologian tutkimuskeskus, Maa ja elintarviketalouden tutkimuskeskus, Suomen ympäristökeskus tai Pirkanmaan ympäristökeskus), josta sitä voidaan harkinnan ja sopimuksen mukaan luovuttaa luottamukselliseen tutkimuskäyttöön. 9.3 Riskinarvioinnissa tarvittavan muun aineiston saatavuus ja käyttökelpoisuus Ekologinen riskinarviointi perustui laskennallisten kertymisja altistusmallien ja ekotoksisuustestien käyttöön. Kirjallisuudessa on esitetty useita vaihtoehtoisia laskentamalleja, joilla voidaan arvioida arseenin ja muiden haitta-aineiden siirtymistä ympäristöstä RAMAS-hankkeessa tarkasteltuihin avaineliöihin (kasvit, lierot, linnut). RAMAS:ssa käytettiin USA:ssa ekologisten riskinarviointimenetelmien kehittämisestä vastanneiden organisaatioiden esittämiä malleja. Myös mallien syöttötietoina käytettiin pääosin USA:ssa kerättyjä tietoja, sillä muuta koottua tietoa ei ollut saatavilla. Päästäisen altistuksen arvioinnin osalta tietoja kuitenkin täsmennettiin käyttämällä useissa eri lähteissä saatavilla olevia lajikohtaisia (Sorex aureus) muuttuja-arvoja. Arvojen käyttökelpoisuutta ja soveltuvuutta Suomen olosuhteisiin ei ole selvitetty, eikä tähän ollut mahdollisuuksia RAMAS-hankkeen yhteydessä. Tämän selvittäminen olisi edellyttänyt altistumisen kannalta olennaisten väestön ja eliöstön ominaisuuksien tutkimista (esim. väestön juomaveden käyttö). Tiedot tarkkaa alueellista ekologista riskinarviointia varten puuttuivat. Tarvittavia tietoja ovat etenkin lajija yksilömäärät ja näiden alueellinen jakautuminen sekä tarkat pitoisuustiedot kaikista muista ihmistoiminnasta aiheutuvista arseenilla pilaantuneista kohteista Pirkanmaalla. Tällaisia kartoituksia ei ole tehty. Terveysriskien arviointi perustui laskennalliseen altistuksen arviointiin, pienimuotoiseen biomoninitorointitutkimukseen (virtsan arseenipitoisuuden määritys) ja pienepidemiologiseen selvitykseen (eri syöpätyyppien esiintymisen tarkastelu). Laskennallisessa arvioinnissa käytettiin yleisiä, kansainvälisesti käytettyjä laskentayhtälöitä, joita on esitetty useissa yhteyksissä. Pitoisuustiedot olivat kohdealueelta ja vedensekä ravinnonkäyttötiedot kansanterveyslaitoksen tekemästä laajasta kansallisesta tutkimuksesta. Muiden laskentamallien syöttötietojen kohdalla käytettiin kirjallisuudessa esitettyjä arvoja ja jakaumaoletuksia. Eri ainesten biosaatavuutta ja epäorgaanisen arseenin osuutta koskevat arviot koottiin useista eri kirjallisuuslähteistä. Riskilukujen määrittämisessä käytettiin kattavasti eri organisaatioiden (RIVM, USEPA, WHO) esittämiä sallittuja päivittäisannoksia ja yksikkösyöpäriskiarvoja. Biomonitorointiin voitiin lähinnä resurssien puutteen vuoksi ottaa vain rajattu aineisto (40 henkilöä). Tutkimukseen osallistui kotitalouksia, jotka käyttivät arseenipitoista porakaivovettä mutta myös talouksia, joilla oli jokin muu juomavesilähde (esim. pullovesi, vesilaitoksen Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Timo Ruskeeniemi, Jaana Sorvari, Eija Schultz, Heli Lehtinen, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Esko Rossi, Kati Vaajasaari, Ämer Bilaletdin 128 toimittama vesi). Eri juomavesilähteiden osalta aineistoa voidaankin pitää kattavana. Tuloksissa ilmeni keskimääräistä suurempia virtsan arseenipitoisuuksia myös muutamassa sellaisessa tapauksessa, jossa kyseinen henkilö ei ollut altistunut arseenille juomaveden kautta. Tähän ilmiöön ei löydetty tutkimukseen liittyneestä muita mahdollisia arseenilähteitä selvittävästä kyselystä huolimatta selitystä. Henkilökohtaiset haastattelut olisivat voineet olla lomaketta luotettavampi tapa selvittää altistumista muista lähteistä. Myös laajemmat tutkimukset tutkimukseen osallistuneiden henkilöiden elinympäristössä (esim. maatilojen pihamaat) tai biomonitoroinnin aineiston laajentaminen olisivat voineet tuoda selityksen todettuihin virtsan arseenipitoisuuksien poikkeamiin. Terveysriskien arviointia vaikeutti myös se, että tutkimusalueelta kuten ei muualtakaan maasta ole olemassa tietoa porakaivojen ja niiden käyttäjien lukumääristä. Pirkanmaalla juomaveden kautta arseenille altistuvien ihmisten lukumäärää ei siis voida luotettavasti arvioida. Riskinarvioinnin näkökulmasta tutkimusaineistoa voidaan pitää osin puutteellisena. Ekologisen riskinarvioinnin tulosten luotettavuutta olisi voitu lisätä kokoamalla tietoa eliölajeista ja näiden sisältämistä arseenipitoisuuksista tutkimusalueilla. Etenkin laajojen pilaantuneiden alueiden kuten kaivosten osalta eliöstötutkimukset olisivat tuoneet tietoa ekosysteemitason vaikutuksista kuten biodiversiteetistä ja yksilömääristä, joihin vaikuttavat mm. eliöiden mahdollinen sopeutuminen pilaantuneeseen elinympäristöön, niiden kyky välttää pilaantuneita aineksia sekä mahdollinen lajien korvautuminen. Tietyllä lajilla tehtyjen ekotoksisuustestien määrää lisäämällä olisi voitu saada enemmän tietoa riskinarvioinnin käyttöön. Ekotoksisuustesteissä arseenipitoisuuden muutos näytteessä saattoi aiheuttaa jyrkän muutoksen mitatuissa ekotoksikologisissa vasteissa. Tämän seurauksena ei saatu kaikilta osin riittävästi aineistoa toksisuutta kuvaavien EC50-arvojen laskemiseen. Myös riskilukujen laskennassa käytettävä lähtöaineisto jäi siten joiltain osin puutteelliseksi, mikä vähentää tulosten luotettavuutta. Kattavampi aineisto olisi edellyttänyt useampia toksisuuskokeita useammilla näytelaimennoksilla. Tätä ei valitettavasti ollut mahdollista toteuttaa resurssien rajallisuuden vuoksi. Tuloksia tulisi olla huomattavasti enemmän eli käytännössä testeissä tulisi käyttää useampia luontaisen pitoisuuden maanäytteitä ja kehittyneitä tilastomenetelmiä, jotta arseenista mahdollisesti johtuvat ekotoksikologiset vaikutukset voitaisiin selvittää luotettavasti. Myöskään pilaantuneisuuden laajuudesta tutkitun kaivoksen (Ylöjärvi) maaekosysteemissä ei saatu riittävästi tietoa, sillä RAMAS-hankkeen puitteissa ei selvitetty mm. pölyn kautta tapahtuvan leviämisen alueellista laajuutta. Terveysriskien osalta joitain mahdollisia altistusreittejä jäi selvittämättä kuten altistuminen maatilojen pihamaiden (pintamaat) kautta (esim. pöly). Tiedonpuutteet joistain altistusreiteistä ilmenivät biomonitorointitutkimuksessa selittämättöminä virtsan arseenipitoisuuksina. Ongelmana etenkin laskentamalleihin perustuvassa arseenista aiheutuvien riskien arvioinnissa on tiedon epävarmuus eli eri lähteissä esitettyjen toksisuustietojen vaihtelu. Näitä on saatavilla kirjallisuudesta sekä useista mm. internetissä ylläpidettävistä tietokannoista. Varsinaisia suomalaisiin olosuhteisiin ”räätälöityjä” toksisuustietoja ei kuitenkaan ole saatavilla. Myös riskilukujen määrittämisessä käytetyt, eri organisaatioiden esittämät viitearvot vaihtelevat huomattavasti. Suomessa ei ollut RAMAShankkeen toteutuksen aikaan sen puoleen arseenin kuin muidenkaan haitta-aineiden osalta esitetty suosituksia siitä, mitä toksisuusarvojen tietolähteitä tai viitearvoja tulisi käyttää. Valmisteilla olevassa maaperän pilaantuneisuuden arviointia ja puhdistustarpeen määrittelyä koskevaan valtioneuvoston asetukseen liittyvässä ohjeistuksessa tullaan kuitenkin antamaan suosituksia käytettävistä viitearvoista. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Hankkeessa käytettyjen menetelmien tarkastelu 129 9.4 Riskinhallintatoimien määrittelyssä käytettyjen aineistojen saatavuus ja käyttökelpoisuus tietoa menetelmän soveltuvuudesta silloin, kun siihen yhdistetään esikäsittelynä suodatus. Arseenilla pilaantuneen maa-alueen kunnostusmenetelmistä kysyttiin kymmeneltä alan yrittäjiltä. Kiinnostusta ilmeni in situ –stabiloinnin kokeilemiseen esimerkiksi kaivosalueella. Toteutuneista kenttästabiloinneista ei ole kuitenkaan vielä kerätty seurantatietoa yhteen, joten varmuutta pitkän aikavälin toimivuudesta tuntuu olevan vaikea antaa millekään arseenin käsittelytekniikalle. Työn seuraavassa vaiheessa siirryttiin riskinhallinnan tarpeiden selvittämiseen Pirkanmaalla ja yleisemmin hallinnon alueja paikallistasolla. Tärkeimpien toimijoiden (stakeholder) sitouttaminen tuleviin riskinhallinnan päätöksiin ja toteuttamiseen on ensiarvoisen tärkeää. Siksi RAMAS-hankkeessa määriteltiin myös riskinhallinnan toimijoiden rooleja ja vastuunjakoa. Todellisia käytäntöjä ei vielä selvitetty kovin systemaattisesti. Yhteydenpito tärkeiksi tunnistettujen toimijoiden kanssa oli hankkeen resurssien puitteissa vaikea järjestää. Oli valittava muutama avainhenkilö, joiden näkemykset painottuvat riskinhallinnan nykytilan ja kehitystarpeiden arvioinnissa. Paikallishallinnon näkemykset jäivätkin vielä vähälle huomiolle suhteessa sen merkittävään rooliin mm. tiedon välittämisessä alueensa asukkaille. Riskinhallintatoimien määrittelyssä käytetty aineisto koostui kirjallisuudesta (raportit, artikkelit, hallinnolliset dokumentit kuten lupapäätökset, säädökset jne.), haastatteluista, erilaisista rekistereistä ja tietokannoista. Ajankohtainen, vertaileva tieto vedessä olevan arseenin käsittelytekniikoista oli lähes poikkeuksetta ulkomaista. Katsaukseen valittiin eniten aineistoa USA: n ympäristöhallinnon tilaamista tutkimuksista, koska ne olivat uudehkoja (2000-luvulta), helposti löydettävissä, kohtuullisen selkeästi raportoitu ja sovellettavissa pääosin Suomen oloissa. Suomessa toteutettiin talousveden arseenia poistavien laitteiden vertailututkimus 1990-luvun puolivälissä, mutta kyselyn perusteella samoja laitteita ei enää markkinoida tuohon tutkimukseen osallistuneissa yrityksissä. Myöskään pitkäaikaisia käyttökokemuksia myydyistä laitteista ei ole vielä kerätty. Menetelmien soveltuvuuden arviointiin tarvittava aineisto jäi hyvin suppeaksi, sillä RAMAS-hankkeessa toteutettiin arseeninpoistokoe käyttäen ainoastaan yhtä menetelmää (arseenin adsorptio ferrihydroksidimassaan, Kemira Oyj). Menetelmää testattiin sekä porakaivovedelle että Ylöjärven kaivosalueelta laskevalle pintavedelle. Kaivosalueella tehdyssä kokeessa pintaveden humus tukki suodatinta, eikä arseeninpoisto ollut tehokasta. Koska suodattimen käyttöä ei testattu, ei saatu 9.5 Aineiston edustavuus 9.5.1 Luontaiset kohteet RAMAS-hankkeessa käytetyn geokemiallisen aineiston alueellinen kattavuus on hyvä. Pirkanmaa on kuulunut erilaisten valtakunnallisten kartoitusten piiriin (kallioperä, moreeni, pohjavesi, peltomaat), joiden aikana on saatu vertailukelpoista aineistoa alueellisten erojen selvittämiseksi. Sen lisäksi on tehty kohteellisia tutkimuksia (porakaivojen arseenipitoisuus, malminetsinnän maaperätutkimukset jne.), jotka ovat tuoneet yksityiskohtaista tietoa Pirkanmaan erityispiirteistä. Näiden aineistojen perusteella voitiin päätellä, että arseeniongelma kulminoituu Pirkanmaan keskija eteläosiin ja että terveysriskien kannalta porakaivot ovat kuilukaivoja merkityksellisempiä. Geologisista tai muista syistä johtuen aineisto ei ole, eikä voi koskaan ollakaan, täysin tasaisesti jakautunutta. Porakaivoja ei ole kaikkialla, peltomaat keskittyvät savikoille ja niin edelleen. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Timo Ruskeeniemi, Jaana Sorvari, Eija Schultz, Heli Lehtinen, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Esko Rossi, Kati Vaajasaari, Ämer Bilaletdin 130 Ympäristöhallinnon pintavesi- (PIVET) ja pohjavesitietokannat (POVET) sisältävät SYKE:n ja alueellisten ympäristökeskusten omia laboratorioitten analyysien lisäksi myös lukuisten konsulttien ja kaupallisten laboratorioiden velvoitetarkkailuanalyysejä. Kohteiden valinta perustuu seurantatarpeeseen, eikä tavoitteena ole ollutkaan alueellinen kattavuus. RAMAS-hankkeen kannalta suurin puute näissä aineistoissa on ollut se, että arseenipitoisuuksia on analysoitu vain harvoissa kohteissa. Geologiset näyteaineistot ovat näytteenoton kannalta hyvin ”paikkasidonnaisia”. Kalliossa, jossa on kivilajivaihtelua, kukin näyte edustaa vain yhtä kivilajityyppiä ja yksittäisen analyysituloksen käyttö edellyttää tietoa siitä, miten yleinen kyseinen kivilaji on tarkasteltavalla alueella. Esimerkiksi Tampereen vyöhykkeen metavulkaniiteissa on paljon koostumusvaihtelua verrattuna alueen syväkiviin (graniitti, granodioriitti, gabro jne.). Tämän vuoksi näytteenottotiheyttä kasvatetaan alueilla, joilla kallioperä muodostuu useista kivilajeista. Maaperä ja pohjavesi ovat näytteenoton kannalta helpompia, koska kemialliset vaihtelut ovat tasoittuneet ja sitä kautta näytteiden alueellinen edustavuus on parempi. Tämä ei kuitenkaan tarkoita sitä, että esimerkiksi maaperä olisi tasalaatuinen patja, jonka koostumus voidaan määrittää vain muutaman näytteen avulla. Jääkauteen liittyvien prosessien tuloksena muodostunut maaperä koostuu syntytavan ja aineksen suhteen erilaisista kerroksista. Tämän ymmärtäminen on tärkeää näytteenoton kohdentamiseksi tutkimuksen kannalta oikeaan kerrokseen ja materiaaliin. Tyypillisesti koostumusvaihtelut johtuvat eripituisesta kuljetusmatkasta ainesten lähtöalueen ja kerrostumispaikan välillä. Heikosti lajittunut moreeni edustaa paikallista kallioperää, kun taas savikoiden aines on voinut kulkeutua hyvinkin kaukaa. Maaperän pintaosan geokemia on edelleen muokkautunut kerrostumisen jälkeisen 10 000 vuoden kuluessa maaperään imeytyvien sadevesien, humushappojen ja mikrobitoiminnan vaikutuksesta. Tämän geokemialliset uuttumisja rikastumiskerrokset sisältävän, maannosvyöhykkeen paksuus on tavallisesti 40-60 cm ja vasta sen alla on muuttumaton pohjamaa. Kaikesta tästä johtuen sekä arseenipitoisuudet että arseenin esiintymistapa voivat vaihdella maakerroksesta toiseen. Maaperän tavoin myös pohjavesien koostumus voi vaihdella melkoisesti näytteenottosyvyyden, maaperän tai kivilajiympäristön mukaan. Maaperän rakenteellisten piirteiden ymmärtäminen on välttämätöntä myös kohteissa, joiden arseenipitoisuuksiin ihmisen toiminta on vaikuttanut. Peltomailla muokkauskerroksen kemiallinen koostumus on muotoutunut lannoitteiden ja torjunta-aineiden ja toisaalta huuhtoutumisen ja sadon mukana poistuvien ainesten vaikutuksesta erilaiseksi kuin alla olevan jankon kemiallinen koostumus. Teollisilla alueilla taas pitää kyetä erottamaan luontainen maaperä paikalle tuodusta täyttömaasta. Alueelliset ja usein myös kohteelliset geokemialliset tutkimukset toteutetaan yleensä suurin piirtein tasavälistä näytteenottoverkkoa käyttäen. Tavoitteena on saavuttaa riittävä horisontaalinen kattavuus kokonaisuuden hahmottamiseksi. Usein kuitenkin vähemmälle huomiolle jää syvyyssuuntaisen pitoisuusvaihtelun selvittäminen. Muutenkin näytteenoton suunnittelussa tulisi huomioida tutkittavan alueen geologiset piirteet, esimerkiksi maalajivaihtelu. Kaavamainen lähestymistapa ei välttämättä anna oikeaa kuvaa kohteesta. 9.5.2 Antropogeeniset kohteet Ihmisen toimintaan liittyvät, antropogeeniset kohteet ja niiden tutkimus eroavat monelta osin kohteista, joissa on luontaisesti korkeita arseenipitoisuuksia. Kaivoskohteita lukuun ottamatta niiden sijaintiin vaikuttavat enemmän infrastruktuuriin liittyvät tekijät, esimerkiksi asutus, tiestö ja muu teollisuus. Antropogeeniset kohteet ovat toiminnallisesti hyvin erilaisia tuotantoon (puunkyllästämöt, kaivokset, energian tuotanto, maatalous), yhdyskuntaan (kaatopaikat, jätevedet) tai harrastuksiin (ampumaradat) liittyviä. Kaikkien näiden toiminta edellyttää lupia ja niihin liittyy velvoitteita, joiden vuoksi niistä on olemassa tietoja erilaisissa rekistereissä. Nykyään toiminnassa olevista yksiköistä on tietoa suhteellisen hyvin. Rekistereissä ja lupa- Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Hankkeessa käytettyjen menetelmien tarkastelu 131 menettelyissä on kuitenkin kehittämistarvetta, sillä on toimintoja, joissa kemiallisia riskejä ei oteta lainkaan tai riittävän monipuolisesti huomioon. Pirkanmaalla tähän ryhmään kuuluvat esimerkiksi maaja kiviaineksenotto alueilla, joilla tiedetään olevan runsaasti luontaista arseenia kallioperässä ja maaperässä. Lupaehdoissa otetaan kantaa mm. meluun, pölynsidontaan ja polttoaineiden käsittelyyn, mutta louhoksista pois johdettavien vesien laadun seurantaa tai tuotantoon kelpaamattoman, mahdollisesti sul-  dipitoisen maaja kiviaineksen käsittelyä ei erikseen säännellä. Teollisen toiminnan jäljitettävyys heikkenee huomattavasti jo siirryttäessä 1960-1970 luvuille, puhumattakaan varhaisemmista ajoista. Syynä tähän ovat atk-pohjaisen arkistoinnin puuttuminen ja myös sisällöllisesti erilaiset painotukset. Monia ympäristötutkimuksen kannalta keskeisiä asioita ei ole tarvinnut dokumentoida lainkaan. Toiminnan laajuudesta, esimerkiksi käytettyjen kemikaalien määristä, tai toiminnan päätyttyä alueella tehdyistä toimenpiteistä ei ole välttämättä juurikaan tietoa. Paikallisten asukkaiden muistitiedon mukaan esimerkiksi Ruoveden Kautun puunkyllästämö toimi huomattavasti laajemmalla alueella kuin nykyään voisi silmämääräisesti päätellä. Osa alueesta on myös peitetty läheiseltä tietyömaalta tuoduilla massoilla, joiden alle mahdollisesti pilaantunutta maata on hautautunut. Joissakin tapauksissa tuotantomäärät ja niihin liittyvät asiat on ymmärretty liikesalaisuuden piiriin kuuluviksi, eikä niistä ole saatavissa tietoa. Ongelmallisin tilanne on silloin, kun haitallinen aine on tuotannon sivutuote tai epäpuhtaus. Tällöin ainoa tapa arvioida syntyneitä haitta-aineen määriä on tarkastella esimerkiksi tuotantolukuja. Ylöjärven kaivoksessa otettiin viiden vuoden ajan talteen myös arseenirikaste. Tältä ajanjaksolta on raportoitu tuotantoon otetun malmin arseenipitoisuudet, mutta 18 vuoden osalta tarkkoja lukuja ei ole ja näinä vuosina jätealueelle kertyneen arseenin määrä joudutaan arvioimaan louhintamääriin ja edellä mainittuihin pitoisuuksiin nojautuen. Haverin kaivoksesta toiminnan aikaisista arseenipitoisuuksista ei ole säilynyt tietoa lainkaan. Hajanaista tietoa on saatavissa vain joistakin julkaisuista ja opinnäytetöistä. 9.6 Kemialliset analyysit Analyysimenetelmien ripeä kehitys viimeksi kuluneen 20 vuoden aikana on alentanut merkittävästi monien alkuaineiden määritysrajoja. Samalla analyysien luotettavuus on parantunut ja eri laboratorioiden tuottamien analyysien keskinäinen vertailu on helpottunut. Arseenin kannalta tilanne on parantunut ratkaisevasti varsinkin analysoitaessa vesinäytteitä. Esimerkiksi Geologian tutkimuskeskuksen kemian laboratorio siirtyi vuoden 1991 lopussa vesinäytteiden osalta ICP-MS/AES analytiikkaan. ICP-MS -analytiikan yleistyminen oli myötävaikuttamassa myös siihen, että WHO saattoi 1990-luvun alussa alentaa juomaveden arseenin suositusarvoa aiemmasta 50 g/l nykyiseen 10 g/l. Analyyttinen ongelma korostuu pienissä pitoisuuksissa ja osa vanhemmasta aineistosta on juuri korkeiden määritysrajojensa vuoksi jouduttu jättämään pois RAMAS-hankkeessa tehdyistä tilastollisista tarkasteluista. Ilmeisesti takavuosien analysointeihin liittyvät vaikeudet ovat edelleen vaikuttamassa siihen, mitä alkuaineita tilattavaan analyysipakettiin sisällytetään. RAMAS-hankkeen tiedonkeruuvaiheessa törmättiin valitettavan usein alkuainevalikoimaltaan hämmästyttävän kapea-alaisiin tutkimuksiin ja selvityksiin. Tarveharkintaa on varmaankin tehty osittain kustannussyistä, mutta nykyään kattavan analyysipaketin lisäkustannus ei ole kovinkaan merkittävä verrattuna esimerkiksi näytteenoton kustannuksiin. Mainittakoon, että esimerkiksi kaatopaikkojen suotovesistä edelleenkin analysoidaan pääsääntöisesti vain ravinnekuormitukseen liittyviä komponentteja. Raskasmetalleista tai arseenista ei ole juurikaan tietoa saatavilla. Kemialliset analyysit ovat arseeniongelman kannalta keskeisessä asemassa. Liukoinen arseeni ei suurinakaan pitoisuuksina aiheuta veteen makua tai värjäytymistä, joten analysointi Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Timo Ruskeeniemi, Jaana Sorvari, Eija Schultz, Heli Lehtinen, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Esko Rossi, Kati Vaajasaari, Ämer Bilaletdin 132 on ainoa keino varmistaa juomaveden turvallisuus. Valitettavasti arseeni ei aina kuulu kaupallisesti tarjottujen talousvesianalyysipakettien alkuainevalikoimaan, vaan se edellyttää lisätilausta ja huomattavaa lisämaksua. Ainakin Tampereen kaupunki on ollut aktiivinen tässä asiassa ja on kustantanut yksityisille kaivonomistajille arseenianalyysin. Samalla kaupunki on myös saanut arseenin pitoisuustiedot käyttöönsä. Pirkanmaalla on joukko porakaivoja, joista on otettu vuosien mittaan useita näytteitä. Niitä tarkastelemalla havaittiin joissakin kaivoissa huomattavia pitoisuusmuutoksia. Arseenipitoisuudet olivat nousseet tai laskeneet ja usein nämä muutokset voitiin kytkeä veden käyttömäärien muutoksiin. Veden arseenipitoisuus on riippuvainen siitä, minkälaista kallioperässä vettä johtavat raot ja ruhjeet ovat. Lisääntynyt pumppaus voi aiheuttaa sen, että kalliossa oleva vesivarasto ehtyy ja täydennys tulee jostakin muualta. Tämän perusteella on suositeltavaa toistaa vesianalyysi aika ajoin, ja ainakin silloin, kun käyttömäärissä tapahtuu muutoksia. Toinen analytiikkaan liittyvä havainto, joka ei yleensä liity käyttövesiin, oli arseenin esiintyminen sekä liukoisena että kiintoainekseen (orgaaninen aines, kolloidinen rauta, mineraaliaines) sitoutuneena. Joissakin analysoiduissa näytteissä kiintoainekseen sitoutunut osuus oli jopa moninkertainen verrattuna liukoiseen arseeniin. Ympäristöanalytiikan kannalta tämä tarkoittaa sitä, että kiintoainespitoisia näytteitä analysoitaessa pitäisi tehdä analyysit sekä suodatetuista että suodattamattomista näytteistä. Myös kaivovesissä, joissa kaliumpermanganaattiluku (KMnO4-luku) on korkea, tulisi analysoida arseenin ja metallien kokonaispitoisuudet. Yhteiskunnan tarvitseman ympäristötutkimuksen kannalta olisi eduksi, että ainakin julkisen sektorin keskeiset tiedonkerääjät, viranomaiset ja tutkimuslaitokset, pyrkisivät tutkimuksissaan analytiikan osalta mahdollisimman kattaviin selvityksiin, vaikka sen hetkiset tavoitteet eivät sitä vaatisikaan. Näin menetellen voi myös tulla esille merkittäviä asioita, joita ei ennakolta osattu odottaa. 9.7 Täydentävät tutkimukset Hankkeen aikana tehtiin jonkin verran täydentävää porakaivovesien näytteenottoa, jolla pyrittiin täyttämään havaittuja alueellisia tietoaukkoja. Suurin osa kolmivuotisen hankkeen aikana tehdystä lisätutkimuksesta tarkasteli kuitenkin arseenin esiintymistapaa, kulkeutumista, vaikutuksia tai siirtymistä ravintoketjussa. Näitä tietoja tarvittiin tukemaan riskinarviointia ja riskien hallintaa. Merkittävä osa tuotetusta tiedosta oli täysin uutta Pirkanmaalla ja osittain myös Suomessa. Rajallisista resursseista ja hankkeen tiukasta aikataulusta johtuen jouduttiin näytteiden ja tutkimuskohteiden määrää rajoittamaan, mutta huolellisella kohteiden valinnalla ja etukäteissuunnittelulla pyrittiin varmistamaan, että tuotettu tieto oli edustavaa. Esimerkiksi maatiloilta otettujen näytteiden lukumäärä ei ollut kovin suuri, mutta näytteenotto oli kuitenkin pyritty keskittämään alueille, joilla moreenien arseenipitoisuudet olivat tavanomaista korkeampia. Jokainen näyte oli kokoomanäyte yhden aarin (10 x 10 m) alueelta, mikä lisäsi näytteiden kattavuutta. Lisäksi kasvija maanäytteenoton samanaikaisuus lisäsi näytteiden välistä vertailtavuutta. Näytteenotto viljelymaiden eri kerroksista mahdollisti sen, että voitiin selvittää kyseisen näytepisteen geologista taustapitoisuutta ja ihmisen toiminnan vaikutuksia arseenin rikastumiseen viljelymaahan. Peltonäytteille otettiin vertailunäytteet samasta maalajista metsäalueilta, jolloin voitiin selvittää viljelyn vaikutus maaperään. Tärkeitä tutkimuslinjoja RAMAS-hankkeessa olivat: - Arseenin hapetusasteen määritys pohjavesistä (spesiaatio) - Arseenin esiintymistapa ja jakauma moreenissa - Arseenin kulkeutumisen mallinnus pintavesissä (kaivosalue) - Arseenipitoisuuksien jakauma järvisedi- Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Hankkeessa käytettyjen menetelmien tarkastelu 133 menttipro ileissa kaivostoiminnan vaikutusten havaitsemiseksi (Ylöjärven ja Haverin kaivosalueet) - Pölyn ja siinä olevan arseenin pitoisuus Ylöjärven kaivoksen rikastushiekka-alueen ilmassa - Haverin kaivoksen rikastushiekka-alueen arseenipitoisuuksien inventointi - Arseenin poistokokeet pohjaja pintavesistä - Arseeni peltomaassa ja sadoissa valituilla testitiloilla - Peltomaan ja metsämaan arseenipitoisuuksien vertailu - Arseeni marjoissa, sienissä ja koivun mahlassa - Arseenin toksisuus luontaisissa ja arseenilla pilaantuneissa maissa (ekotoksikologia) - Virtsan arseenianalyysit (yhteistyössä Oulun työterveyslaitoksen kanssa) - Syöpäsairauksien esiintymisen alueelliset vertailut (yhteistyössä Kansanterveyslaitoksen kanssa) On toki selvää, että kerätty rajallinen aineisto ei tarjoa aukotonta näkökulmaa näihin ilmiöihin, vaan se on nähtävä tutkimuksellisena päänavauksena. Monella sektorilla suosittelemmekin jatkotutkimuksia. 9.8 Laboratoriotestit Tutkimusaineiston laadun ja tiedon hyödyntämisen vuoksi käytettiin kaikissa vaiheissa kansainvälisten tai kotimaisten standardien mukaisia menetelmiä, tai niiden puuttuessa muuten vakiintuneita menettelytapoja. Tuoreessa valtioneuvoston asetuksessa (Vna 2007/214, 01.03.2007) maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arvioinnista vahvistetaan jo vallitseva käytäntö määräämällä, että haitallisten aineiden tutkimusten tulee perustua standardeihin tai niitä luotettavuudeltaan vastaaviin menetelmiin. Arseenin kokonaispitoisuudet maanäytteissä määritettiin käyttäen kansainvälisen standardin (ISO 11466) mukaista kuningasvesiuuttoa (aqua regia), kasveille käyttökelpoisen osuuden määrittäminen tapahtui Suomessa vakiintuneen käytännön mukaisesti happamalla (pH 4,65) ammoniumasetaattiEDTA uutolla, pilaantuneiden maiden haittaaineiden liukoisuutta testattiin Eurooppalaisen standardin (EN-12457-3) mukaisesti ja ekotoksisuutta standardien ISO SFS-EN-11348-3, ISO 17126, ISO 11268 ja ISO 16387 mukaisesti ja niin edelleen. Kaikki käytetyt näytteenotto-, näytteenkäsittely ja analysointimenetelmät on kuvattu yksityiskohtaisesti RAMAS-hankkeen julkaisemissa raporteissa (liite). Menetelmien yhtenäistämiseksi ja aineistojen vertailukelpoisuuden varmistamiseksi käytiin jo hankkeen alkuvaiheessa erilaisissa työryhmissä yksityiskohtaisesti lävitse hankkeeseen osallistuvien laboratorioiden näytteenkäsittelyyn ja analytiikkaan liittyvät käytännöt. Erityisesti biologisia menetelmiä käytettäessä on niiden soveltuvuus ja tarvittava testien ja testilajien määrä arvioitava kussakin tapauksessa erikseen. Vaikutukset tulisi tutkia käyttäen sekä mikrobeja, kasveja että eläimiä. Lisäksi tulisi tutkia haitta-aineiden liukoisuutta ja kertyvyyttä kasveihin ja eläimiin. Tutkimusta tai selvitystä suunniteltaessa voi olla mahdotonta päättää, mitä testieliöitä voidaan käyttää mahdollisen myrkyllisyyden havaitsemiseksi. Näytteen fysikaaliset tai kemialliset ominaisuudet, esimerkiksi pölymäinen koostumus tai liian alhainen pH, voivat estää tiettyjen eliöiden käytön. Tutkimamme Ylöjärven kaivoksen rikastushiekka osoittautui soveltumattomaksi sellaisenaan maaperäeläinkokeisiin. Vastaavissa tapauksissa testejä tekevän tahon tulisi kyetä korvaamaan haluttu tutkimus jollain toisella menetelmällä, josta saadaan käyttökelpoista tietoa. Käytettävissä olevien testien määrän tulisi olla riittävän suuri, jotta tarkoituksenmukainen menetelmävalikoima voidaan toteuttaa. Ekotoksikologisten testien tulosten tulkintaa helpottaisi, jos olisi enemmän vertailukelpoista tietoa saatavilla Suomen maaperässä luontai- Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Timo Ruskeeniemi, Jaana Sorvari, Eija Schultz, Heli Lehtinen, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Esko Rossi, Kati Vaajasaari, Ämer Bilaletdin 134 sesti esiintyvien, mutta haitallisiksi tiedettyjen aineiden vaikutuksista laboratoriokoe-eliöihin. Laboratoriossa valmistettujen keinotekoisesti kemikaalien avulla “saastutettujen” maanäytteiden avulla voidaan tutkia yksittäisten aineiden vaikutuksia, mutta tällaiset näytteet eivät vastaa ominaisuuksiltaan luontaisesti suuria pitoisuuksia sisältäviä maita tai edes ihmistoiminnan kautta kauan sitten pilaantuneita maita. Maaperän pilaantumistapauksissa on yleensä kysymys monien haitta-aineiden aiheuttamasta ongelmasta. Toksisuustesteissä tulevat esiin kaikkien haittatekijöiden yhteisvaikutukset. Esimerkiksi tämän hankkeen puitteissa tutkitun puunkyllästämöalueen näytteiden toksiset vaikutukset olivat selvästi havaittavia. Ottaen huomioon kuparin liukoisuuden on todennäköistä, että syynä olivat sekä arseeni että kupari. Pelkästään arseenin aiheuttamiksi pääteltiin kaivoksen rikastushiekan aiheuttamat vaikutukset kasvien kasvuun. Koejärjestelyillä varmistettiin, ettei ravinteiden vähyys voinut olla syynä kasvun heikkenemiseen. Arseenin liukoisuutta tutkittiin standardisoidulla kaksivaiheisella ravistelutestillä (EN12457-3), jolla pyrittiin arvioimaan arseenin liukenemista pidemmällä aikavälillä eri neste/kiinteä-seossuhteissa (L/S 2 ja 8) kahdella eri ravisteluajalla (6 h ja 18 h). On laskettu, että esimerkiksi L/S-suhde 2 saavutetaan noin kymmenessä vuodessa, yhden metrin vahvuisessa, tiheydeltään 1t/m3 jätemateriaalikerroksessa, jos materiaalin läpi suotautuu vettä noin 200 mm/a). Testi on kehitetty varsinaisesti jätteiden laadunvalvontaan ja sijoituskelpoisuuden arviointiin, mutta sitä käytetään myös maanäytteille. Tässä menetelmässä uuttotapahtuman pH-alueen määrää näytteen alkuperäinen pHarvo. Uuttoliuoksena käytetään deionisoitua vettä, jonka pH-arvoa ei testissä säädetä. Arseenin liukoisuus yleensä lisääntyy neutraalissa tai emäksisessä ympäristössä. Koska tutkitut näytteet olivat happamia, ei arseenia liuennut suuria määriä. Tarkemman liukoisuuskäyttäytymisen arvioimiseksi olisi eduksi käyttää liukoisuusmenetelmänä myös pH-riippuvuuden tarkasteluun tarkoitettuja testejä (esim. jätteiden testauksessa EN 14497). Tällöin aineiden liukoisuus myös eri pH-ympäristössä kuten emäksisissä olosuhteissa voitaisiin selvittää. Tällaista menetelmästandardia ollaankin parhaillaan laatimassa myös maanäytteille. 9.9 Riskinarviointi – ja hallintaprosessi Ekologisessa riskinarvioinnissa käytettiin portaittaista menettelytapaa, mikä on yleinen ja kansainvälisesti suositeltu käytäntö. Ajatuksena on tässä edetä ns. ”pahin mahdollinen tapaus” –tyyppisestä arvioinnista realistisempaan. Ensimmäisessä vaiheessa arviointi perustui pitoisuuksien vertailuun vaikutusperusteisiin ekologisiin viitearvoihin. Tämä menettely vastaa seulontatason arviointia, joka johtaa käytännössä yleensä riskien yliarviointiin ja siten ns. konservatiivisiin riskiarvioihin. Seuraavassa vaiheessa käytettiin laskennallisia kertymisja altistusmalleja. Viimeisessä vaiheessa käytettiin sekä kertymisja altistusmalleja että ekotoksisuustestejä. Lisäksi viimeisessä arviointivaiheessa määritettiin käytettyjen lukuarvojen luontaisesta vaihtelusta aiheutuva epävarmuus käyttäen tilastollista laskentaohjelmaan (Crystal Ball©). Mitä realistisempaan ja tarkempaan tulokseen pyritään sitä enemmän tarvitaan lähtötietoja. Tämän vuoksi vaiheesta toiseen siirryttäessä pyritään karsimaan kaikki edellisessä vaiheessa riskien kannalta epäolennaisiksi osoittautuneet tekijät (esim. eliöt, joihin ei viitearvovertailun perusteella arvioituna kohdistu merkittävää riskiä) ja/tai alueet. Portaittainen menettely osoittautui tässäkin käyttökelpoiseksi, sillä sen avulla voitiin mm. tunnistaa eliöt, joihin tarkennetussa arvioinnissa tulisi keskittyä. Samoin voitiin jättää tietyt tutkimusalueet (peltomaat) tarkemman arvioinnin ulkopuolelle. Ekologisessa riskinarvioinnissa käytetyt kertymistä ja altistumista kuvaavat laskentamallit perustuivat useista eri lähteistä ja eri maista koottuihin tietoihin ja ne olivat käyneet läpi validointimenettelyn. Näitä voidaan siten pitää Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Hankkeessa käytettyjen menetelmien tarkastelu 135 huomattavasti luotettavampina kuin yksittäisissä kirjallisuuslähteissä esitettyjä, tietyissä ympäristöolosuhteissa kokeellisen tiedon pohjalta kehitettyjä malleja. Mallien soveltuvuutta Suomen olosuhteisiin ei tutkittu, sillä tämä olisi edellyttänyt eliöstötutkimuksia. Lieron osalta tehtiin vertailu ekotoksisuustestin aikana kertyneiden pitoisuuksien ja laskentamallin avulla määritettyjen pitoisuuksien välillä. Tulokset osoittautuivat suuruusluokaltaan samoiksi, joten mallin voitiin todeta näiltä osin ennustaneen hyvin arseenin siirtymistä maaperästä lieroon. Rinnakkaisia tuloksia oli kuitenkin käytettävissä niin vähän, ettei johtopäätös ole yleistettävissä. Ekologisia riskejä kuvaavien riskilukujen tuottamisessa käytettiin alun perin Hollannissa pilaantuneiden maa-alueiden arvioinnissa käyttöön otetun ns. Triad-menettelyn mukaisia laskentamenetelmiä. Tässä menettelyssä eri tutkimusmenetelmiä käyttäen saadut menetelmäkohtaiset riskiluvut yhdistetään kokonaisriskiluvuiksi. Käytännössä täydellinen Triad-menettely edellyttäisi myös tuloksia ekologisista tutkimuksista, joita ei RAMAS-hankkeessa kuitenkaan tehty lähinnä resurssien puutteen vuoksi. Kuitenkin jo yksinomaan kemiallisiin tutkimuksiin ja malleihin perustuvia riskilukuja ja ekotoksisuustestien tuloksista tuotettuja riskilukuja vertaamalla saatiin realistisempi kuva riskeistä ja pystyttiin tunnistamaan alueet, joissa ekologiset riskit ovat merkittävimmät. Triadmenettely onkin suositeltava, sillä se antaa tuloksena yksinkertaisia, helposti keskenään vertailtavia riskilukuja. Johtopäätösten teossa on kuitenkin tarpeen ottaa huomioon se, mistä riskiluvut muodostuvat. Esimerkiksi kemiallisiin tutkimukseen perustuvassa laskennallisessa arvioinnissa pitoisuuksina käytetään yleensä kokonaispitoisuuksia, etenkin jos ei ole käytössä tietoa biosaatavan haitta-aineen osuudesta. Tämä johtaa käytännössä riskejä yliarvioiviin riskilukuihin. Tulosten tarkastelussa näille tulisikin antaa pienempi paino suhteessa ekotoksisuustestien tulosten tai ekologisten tutkimusten pohjalta tuotettuihin riskilukuihin. Ekologinen riskiarviointi toteutettiin tekemällä kohdekohtaiset riskinarvioinnit RAMAShankkeen muissa työvaiheissa tunnistetuille, keskimääräistä suurempia arseenipitoisuuksia sisältäville tyyppialueille (kaivos, puunkyllästämö, luontaisen arseenin alue). Tällaisella menettelyllä ei käytännössä saada aluetason tietoa riskeistä. Aluetason arviointi olisi edellyttänyt runsaasti lisäaineistoa (ks. luku 9.3). On selvää, että kyseisenlaisen aineiston tuottaminen on sinällään aikaa vievä oma hankkeensa. Alueellisen näkökulman luomiseksi paikkatiedot suojelluista ja tärkeistä luontokohteista yhdistettiin karttatyökalua käyttäen mahdollisia arseenilähteitä esittäviin karttatietoihin. Tämä osoittautui käyttökelpoiseksi tavaksi ilmentää mahdollisia aluetason ekologisia riskejä. Käytännössä ekologisten riskien hallintaa ei aluetasolla lähestytä yhden haitta-aineen kuten arseenin näkökulmasta, kansainvälisellä ja valtakunnallisella tasolla kylläkin (haitta-ainekohtaisten säädösten ja rajaym. viitearvojen kautta). Alueellisen tason arvioinnissa ja –hallinnassa pyritäänkin yleensä ottamaan huomioon kaikki eliöihin kohdistuvat haittatekijät. Terveysriskien arviointi perustui laskennalliseen altistuksen arviointiin, pienimuotoiseen biomoninitorointitutkimukseen ja pienepidemiologiseen selvitykseen (eri syöpätyyppien esiintymisen tarkastelu). Tavoitteena oli, että käyttämällä useita rinnakkaisia menetelmiä saataisiin parempi kuva riskien suuruudesta ja todennäköisyydestä. Terveysriskien arviointi tehtiin myös kahdessa eri vaiheessa siten, että ensimmäisessä vaiheessa hyödynnettiin ainoastaan ennen RAMAS-hanketta koottua aineistoa. Toisessa vaiheessa tätä aineistoa täydennettiin RAMAS-hankkeessa tuotetulla lisätiedolla. Näin päästiin arvioimaan, mitkä tiedot olivat kriittisiä riskinarvioinnin tulosten kannalta ja mitkä tiedot olivat tarpeellisia mahdollisimman realististen riskiarvojen tuottamiseksi. Menetelmänä pienepidemiologinen tutkimus ei sellaisenaan sovellu nykyisten tai tulevien terveysriskien arviointiin, vaan tulokset tulisi yhdistää tietoihin nykyisestä/tulevasta altistumisesta. Tutkimusalueen laajuuden ja rekisteröinnissä ilmenneiden puutteiden (porakaivojen määrästä ja käytöstä ei ole tietoja saatavilla) vuoksi RAMAS-hankkeessa ei ollut mahdollista koota tietoa todellisesta altistumisesta. Eri terveysriskimenetelmien tulosten yhdistäminen onkin Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Timo Ruskeeniemi, Jaana Sorvari, Eija Schultz, Heli Lehtinen, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Birgitta Backman, Ritva Mäkelä-Kurtto, Esko Rossi, Kati Vaajasaari, Ämer Bilaletdin 136 haasteellista johtuen mm. tästä menetelmien erilaisesta aikajänteestä. Pienepidemiologinen tutkimus antaa kuitenkin viitteitä siitä, millä pitoisuustasoilla erilaisia syöpävaikutuksia voi ilmetä. Biomonitorointi osoittautui hyväksi menetelmäksi altistumisen todentamisessa, sillä tutkimuksessa saatiin huomattava positiivinen korrelaatio virtsan arseenipitoisuuden ja porakaivoveden arseenipitoisuuden välille. Hiuksien ja kynsien arseenipitoisuuden tutkiminen olisi antanut kuvaa pitkäaikaisesta altistumisesta, mutta tällaisen tutkimuksen toteutus ei ollut resurssien puutteen vuoksi mahdollista. Ympäristön arseeniriskien hallinnan kehitystarpeita lähestyttiin aluksi hyvin laajalla määritelmällä mahdollisista riskinhallinnan keinoista. Näin toimittiin, koska RAMAS-hankkeessa merkittävimpien arseenilähteiden tunnistaminen oli kesken, eikä mallikohteiden riskinarviointia oltu vielä toteutettu. Tuloksena on yleispiirteinen, mutta erittäin monipuolinen katsaus riskinhallinnan keinoista kolmesta eri näkökulmasta: tuotteet ja raaka-aineet, pilaavat toiminnot sekä ympäristön laatu. Katsaus soveltuu laajaan käyttöön myös Pirkanmaan ulkopuolella. Säädökset ja normit vanhenevat nopeasti ja siksi ajankohtaisen tiedon hankkiminen oli työlästä myös RAMAS-hankkeessa. Katsaukseen haettiin luotettavuutta asiantuntijatarkastuksilla ja –haastatteluilla. Paikkatietoaineistojen hyödyntämistä alueellisessa ympäristöja terveysriskien arvioinnissa voisi edelleen kehittää. RAMAS-hankkeessa tuotetut kartat havainnollistavat riskien alueellista jakautumista mm. suhteessa väestön keskittymiin ja arvokkaisiin luontokohteisiin. Myös aineistojen kattavuutta ja laatua on tarpeen parantaa. Esimerkiksi vesihuollon paikkatietojen kattavuus, ajanmukaisuus ja paikannuksen tarkkuus on ollut puutteellista Pirkanmaalla kuten muissakin maakunnissa. RAMAS-hankkeen aikana tietoja päivitettiin osin muihinkin tarkoituksiin. Hankkeessa kokeiluna tuotettu aineisto Pirkanmaan kylien liittymisestä vesihuoltoverkostoon tuotetaan samaan tapaan kaikista Suomen kylistä, mutta systemaattisemmin ja osana valtakunnallista yhdyskuntarakenteen tietojärjestelmän kehityshanketta. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Johtopäätökset 143 tajäteveden puhdistamoista ennen ja jälkeen jäteveden puhdistuksen. Myös muutamasta kivilouhimosta ja kaatopaikasta analysoitiin pintavesien pitoisuuksia • Ylöjärven ja Haverin kaivosten rikastushiekka-alueet sisältävät arseenia. Ylöjärvellä arseenin myös tiedetään liikkuvan pintavesien mukana kohti Näsijärveä. Haverin kaivoksen rikastushiekka-alue on asutuksen tuntumassa, joten siellä tarvitaan lisäselvityksiä. Ylöjärven rikastushiekka-alueella mitattiin arseenipitoisuuksia myös pölyssä • Pirkanmaalla on toistakymmentä sahaa tai puunkyllästämöä, joilla on käytetty kupari-kromi-arseeni -kyllästeitä (CCA). Muutama kohde sijaitsee pohjavesialueilla tai muutoin tarkkailua vaativassa ympäristössä. Joissakin kohteissa on jo tehty kunnostusta • Joidenkin kivilouhosten pintaettä pohjavesissä mitattiin kohonneita arseenipitoisuuksia, mikä viittaa siihen, että alueen kallioissa on luontaista arseenia 11.5 Arseenista aiheutuvat riskit ympäristölle • Ekologinen riskinarviointi (ERA) on menettely, jossa arvioidaan ja määritellään jonkun tekijän kasveihin tai eläimiin kohdistamien haitallisten vaikutusten suuruus, todennäköisyys sekä ajallinen ja alueellinen ulottuvuus. Riskinarvioinnin työkaluina voidaan käyttää esimerkiksi kemiallisiin tutkimuksiin pohjautuvia laskentamenetelmiä ja laboratoriossa maaaineksella tai sen vesiuutteella tehtäviä myrkyllisyystestejä (ekotoksisuustestit). Mahdollisuuksien mukaan voidaan tehdä myös maastossa erilaisia kasvillisuusja eliöstökartoituksia. RAMAS-hankkeessa ekologinen riskinarviointi kohdennettiin tiettyihin arseenin tyyppikohteisiin (kaivosalue, kyllästämö ja alue, jossa arseenipitoisuus on luontaisesti korkea) • RAMAS-hankkeessa laskennallisessa ekologisten riskien arvioinnissa arvioitiin tiettyjen avaineliöiden (maaperän lierot, päästäiset, linnut) altistumista ympäristön arseenille. Ekotoksisuuskokeissa käytettiin standardoituja tai näistä hiukan muunneltuja testejä eri eliöillä kuten kasveilla, maaperän lieroilla ja änkyrimadoilla sekä bakteereilla. Näillä tutkittiin tyyppikohteilta otettujen maanäytteiden myrkyllisyyttä. Tarkasteltavia vaikutuksia olivat mm. kasvien siementen itävyys ja kasvu sekä lierojen ja änkyrimatojen poikastuotanto ja kuolleisuus • Saadut tulokset osoittivat sekä kyllästämöalueen että kaivoksen rikastushiekkaalueen olevan hyvin myrkyllisiä eli arseenin (ja muiden haitta-aineiden) korkeiden pitoisuuksien aiheuttavan suuren riskin maaekosysteemissä. Riskit keskittynevät maaperäeliöihin, kasveihin ja näitä ravintonaan käyttäviin piennisäkkäisiin (päästäiset, myyrät yms.). Riskit ravintoketjussa ylempänä oleville eliöille ovat laskelmien mukaan vähäiset johtuen muun muassa ravintolähteiden monipuolisuudesta ja vaihtelevasta alkuperästä ja arseenin käyttäytymisestä elimistössä (ei kertyvä). Ylöjärven kaivosalueen läheisimpään vesiekosysteemiin arvioitiin kohdistuvan merkittävä riski johtuen korkeista arseenipitoisuuksista. Pitoisuudet vesissä (ja sedimentissä) kuitenkin pienenevät merkittävästi etäännyttäessä kaivosalueelta. Niinpä Näsijärvessä pitoisuudet ovat jo niin alhaiset, että arseenista aiheutuvat riskit vesieliöille jäävät merkityksettömän pieniksi • Ekotoksisuustestit osoittivat arseenin poikkeavan käyttäytymisen verrattuna samalla alueella esiintyviin muihin haitta-aineisiin (metallit). Havaitut haitalliset vaikutukset saattoivat ainakin osin johtua myös muista, eliöihin haitallisesti vaikuttavista maaperän ominaisuuksista. Luontaisen arseenin alueilla (moreeni, kallio- Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Timo Ruskeeniemi, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Heli Lehtinen, Birgitta Backman, Esko Rossi, Eija Schultz, Jaana Sorvari, Ritva Mäkelä-Kurtto, Ämer Bilaletdin, Kati Vaajasaari 144 perä) ekologinen riski jääkin oletettavasti vähäiseksi, ellei luonnon tasapainoa häiritä ihmisen toimilla • Yksittäisestä haitta-aineesta kuten arseenista aiheutuvien ekologisten riskien arviointi laajalla alueellisella tasolla on RAMAS -hankkeen kokemusten perusteella vaikeasti toteutettavissa. Tämä johtuu mm. siitä, että arseeni on erittäin harvoin ainoa ekologisia vaikutuksia aiheuttava ympäristötekijä. Käytännössä alueellisen tason riskinarvioinnissa tarkastellaankin yleensä eri haittatekijöiden kokonaisvaikutusta. Riskinarvioinnin laajentamiseksi aluetasolle riskinarvioinnista saatu tieto merkittäviä riskejä aiheuttavista arseenin tyyppikohteista (ks. yllä) yhdistettiin karttatietoon tärkeimmistä luontokohteista • Ekotoksisuustestit antavat käytännössä yleensä monipuolisempaa tietoa riskeistä kuin yksinomaan kemiallisiin tutkimuksiin perustuva arviointi, sillä ne ottavat huomioon useita tekijöitä, jotka jäävät menetelmien ja tiedon puutteen vuoksi etenkin haitta-aineiden laskennallisessa arvioinnissa yleensä huomiotta. Haittaaineiden yhteisvaikutusten lisäksi tällaisia tekijöitä ovat etenkin haitta-aineiden biosaatavuus, eliöiden sopeutuminen ja kyky välttää haitta-ainepitoista ympäristönosaa 11.6 Arseenin terveysvaikutukset • Arseeni on lukuisia epäorgaanisia ja orgaanisia yhdisteitä muodostava myrkyllinen alkuaine. Äkilliset arseenimyrkytykset ovat harvinaisia, joten merkittävimpänä arseenin vaarana pidetään pitkäaikaisen altistumisen vaikutuksia terveyteen • Elimistössä epäorgaaninen arseeni metyloituu ja muodostuu orgaanisia arseeniyhdisteitä. Arseenin kemiallinen muoto vaikuttaa sekä arseenin imeytymiseen elimistöön että aineenvaihduntaan ja vaikutuksiin elimistössä. Esimerkiksi merikaloista saatavia orgaanisia arseeniyhdisteitä pidetään vähemmän myrkyllisinä kuin epäorgaanisia arseeniyhdisteitä. Altistavien arseeniyhdisteiden tunnistaminen ja arseenin aineenvaihdunnan tunteminen ovat tärkeitä arseenin aiheuttamien terveysvaikutusten ja -riskien arvioinnissa • Ihmisen elimistöön imeytynyt arseeni leviää läpi elimistön, mutta suurimmat pitoisuudet ovat ihossa, kynsissä ja hiuksissa. Arseeni poistuu elimistöstä pääasiassa virtsan mukana (90 %) ja vähäisemmässä määrin ulosteissa. Pieniä määriä arseenia voi myös sitoutua kudoksiin. Kerta-annoksena saatu arseeni poistuu elimistöstä aluksi nopeasti, mutta myöhemmin poistuminen hidastuu • Pitkäaikaisesta arseenille altistumisesta on todettu aiheutuvan monenlaisia terveysvaikutuksia. Yleensä iho on ensimmäinen kohde, jossa vaikutukset näkyvät. Arseenin aiheuttamia ihosairauksia ovat esimerkiksi ihon liikasarveistuminen ja liikapigmentaatio. Arseenin on myös todettu lisäävän verenpainetta ja aiheuttavan lihaskramppeja sekä immuunijärjestelmän heikentymistä. Lisäksi arseenilla epäillään olevan osuutta sydänja verisuonisairauksiin, diabetekseen ja munuaissairauksiin. Arseenin on osoitettu aiheuttavan haittavaikutuksia suurilla altistumistasoilla, mutta vähäisen altistumisen vaikutuksista on epäselvyyttä • Runsaasti arseenia sisältävän juomaveden pitkäaikainen käyttö lisää riskiä sairastua ihon, munuaisten ja virtsarakon syöpään sekä mahdollisesti keuhkosyöpään. Koska arseenin syöpäriskiä lisäävän vaikutuksen mekanismia ei tunneta ja pienille arseenimäärille altistumisen ja syöpäriskin suhde on epäselvä, jo vähäisenkin altistumisen katsotaan lisäävän syöpäriskiä Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Johtopäätökset 145 11.7 Arseenista pirkanmaalaisille aiheutuva terveysriski • Juomaveden ja ravinnon kautta tulevaa arseenille altistumista pidetään yleisesti tärkeimpinä saantireitteinä. Yksilötasolla myös paljon arseenia sisältävästä maasta (esim. kaivosalueet) tai pölystä voi tulla altistumista. Pirkanmaalla arseenipitoinen porakaivovesi on tärkein altistumisreitti • RAMAS-hankkeessa terveysriskejä arvioitiin määrittämällä laskennallisesti mahdollinen ihmisten altistuminen erilaisissa tilanteissa ja eri altistusreittien kautta (ruoansulatus, iho, hengitys). Riskinarviolaskelmien mukaan Pirkanmaan pohjoisosassa ei pitäisi olla arseenista aiheutuvaa yleistä terveysriskiä. Pirkanmaan keskiosassa, Tampereen liuskevyöhykkeellä, juomavetenä käytettävän porakaivoveden sisältämästä luonnon arseenista kalliopohjaveden kautta aiheutuvat terveysriskit ovat ilmeisiä ja terveyshaittojen esiintyminen on todennäköistä ilman riskejä vähentäviä toimenpiteitä. Eri viitearvoihin verrattuna 10-60 % porakaivovesien käyttäjistä voi altistua arseenille haitallisessa määrin. Kuilukaivovesien käyttäjillä arseenista ei aiheudu terveysriskiä tälläkään alueella. Pirkanmaan eteläosassa, Pirkanmaan migmatiittivyöhykkeellä, arseenista aiheutuvat terveysriskit ovat edellistä pienempiä, mutta kuitenkin 3–30 % porakaivovesien käyttäjistä voi altistua arseenille haitallisessa määrin • Kaivosalueilta, puunkyllästämöiltä tai muutoin ihmisen toiminnasta peräisin oleva arseeni aiheuttaa merkittävää terveysriskiä lähinnä herkässä maankäytössä kuten perustettaessa asuinalueita kunnostamattomille kohteille. Kaivosympäristöihin tyypillisesti liittyvät porakaivovesien korkeat arseenija metallipitoisuudet tulee myös ottaa huomioon • Altistuksen laskennalliseen määrittelyyn perustuvan riskinarvion täydentämiseksi tutkimusalueella tehtiin biomonitorointitutkimus keräämällä virtsanäytteitä. Suurin osa kehoon päätyvästä arseenista erittyy muutaman vuorokauden kuluessa, joten virtsatutkimuksia voidaan käyttää todentamaan lähiaikoina tapahtunut altistus. Tutkimukseen osallistui sekä talouksia, joiden kaivovedestä oli analysoitu korkeita arseenipitoisuuksia että talouksia, jotka olivat liittyneet vesijohtoverkostoon (ei arseenia). Lisäksi tehtiin syöpärekisteritutkimus, jossa selvitettiin pitkäaikaiseen arseenialtistukseen tyypillisesti liittyvien syöpäsairauksien esiintyminen alueilla, joilla on todettu pohjaveden sisältävän luontaisesti korkeita arseenipitoisuuksia. Syöpätapausten määrän vertailualueina olivat muu Suomi sekä sellaiset Pirkanmaan alueet, joilla ei ole todettu normaalista poikkeavia arseenipitoisuuksia. Alustavat tulokset syöpärekisteriselvityksestä viittasivat muutamien arseenialtistumiseen liitettyjen syöpätyyppitapausten lisääntymiseen alueilla, joilla pohjavedestä on mitattu korkeita arseenipitoisuuksia. Tuloksia tulee kuitenkin tulkita varovaisesti, koska tarkastelu oli alustava ja tuloksiin sisältyy monia epävarmuustekijöitä. Biomonitorointitutkimus osoitti altistumista arseenille tapahtuvan, sillä virtsan arseenipitoisuudet olivat keskimäärin suurimpia henkilöillä, joiden käyttöveden arseenipitoisuus oli korkeahko. Esiin tuli kuitenkin myös yksittäisiä tapauksia, joissa virtsan arseenipitoisuus oli tavanomaista korkeampi, vaikka juomavesi ei sisältänyt merkittäviä pitoisuuksia arseenia. Tämä saattoi aiheutua esim. työssä tai harrastuksissa tapahtuneesta altistumisesta. Selkeää selitystä ilmiölle ei kuitenkaan löydetty Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Timo Ruskeeniemi, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Heli Lehtinen, Birgitta Backman, Esko Rossi, Eija Schultz, Jaana Sorvari, Ritva Mäkelä-Kurtto, Ämer Bilaletdin, Kati Vaajasaari 146 11.8 Riskinhallintakeinot • Riskinhallinnalla tarkoitetaan kaikkia niitä toimia, joilla riskejä pyritään välttämään tai minimoimaan. Arseenista aiheutuvia riskejä voidaan rajoittaa joko vähentämällä tunnistettuja arseenin lähteitä tai välttämällä ja vähentämällä altistumista. Tätä varten on käytössä esimerkiksi hallinnollisia, teknisiä ja tiedollisia keinoja • Arseenin esiintymistä kemikaaleissa ja tuotteissa on jo voimakkaasti rajoitettu Suomessa ja rajoitetaan muuallakin maailmalla yhä laajemmin. Arseenidirektiivin myötä volyymiltään suurimmat markkinat, arseenin käyttö suojauskemikaaleissa, siirtyy EU-maiden ulkopuolelle • Useiden haitallisten aineiden, kuten myös arseenin, riskinhallintaa koskevat säädökset ovat olleet muutosvaiheessa RAMAS-hankkeen aikana. Uusien säädösten merkitystä on vielä vaikea arvioida. Tähän mennessä yksi merkittävimmistä muutoksista on ollut arseenin enimmäispitoisuuden laskeminen 50 g/l > 10 g/l juomaveden laatuvaatimuksissa. Uusia säädöksiä ovat: • Lannoitevalmisteiden enimmäispitoisuudet (MMMa 12/2007) • Rehujen ja rehuaineiden laatuvaatimukset (MMa 2/2006) • Maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointi (VNa 214/2007) • Jätteen kaatopaikkakelpoisuus (VNa 202/2006) • Laatuvaatimukset maarakentamisessa hyödynnettäville jätteille (VNa 591/2006) • Ilman laadun tavoitearvo ulkoilmassa (VNa 164/2007) • Suurin osa nykyisistä hallinnollisten säädösten ja määräysten nojalla esitetyistä ohjeja viitearvoista perustuu arseenista aiheutuvien terveysriskien rajoittamiseen. Ekologisiin riskeihin pohjautuvia pitoisuusrajoja on annettu mereen uudelleen sijoitettaville ruoppaussedimenteille ja maaperän pilaantuneisuuden ja kunnostustarpeen määrittelyä varten. Pohjaveden osalta seurattavien prioriteettiaineiden määrittely on juuri meneillään. Tulevissa raja-arvoissa tullaan ottamaan huomioon erityisesti vaikutukset vesiekosysteemeihin • Suomessa ei ole annettu makean veden ekosysteemeille arseenin aiheuttamiin ekologisiin riskeihin perustuvia viitetai ohjearvoja. Tämä vaikeuttaa tutkimusja kunnostustarpeen arviointia ympäristönäkökulmasta • Luontaisesti kalliotai maaperässä esiintyvän arseenin ympäristöriskejä ei ole otettu huomioon rakentamista, jätteitä tai jätteiden käsittelyä koskevassa hallinnollis-oikeudellisessa ohjauksessa. On mahdollista, että arseenialueiden rakentamisen ylijäämämassoja tai hyödynnettäviä jakeita päätyy kohteille, joissa ne aiheuttavat riskin ympäristölle tai ihmisten terveydelle. Hyötykäyttöön kelpaamattomia ylijäämämassoja sijoitetaan tyypillisesti maankaatopaikoille, joissa sekoittuminen esim. happamiin aineksiin voi saada arseenin liikkeelle. Maankaatopaikoilta ei myöskään vaadita muilta kaatopaikoilta edellytettäviä eristäviä pohjarakenteita, eikä niillä ole päästöjen seurantavelvoitteita. Hyötykäyttöön maarakentamisessa liittyy vastaavanlaisia ongelmia. Maarakentamiseen käytettävien jätteiden kuten esim. pilaantuneilta alueilta peräisin olevien maa-ainesten, teollisuuden tuhkien ja kuonien ympäristökelpoisuus on selvitettävä tarkoin, kun sen sijaan pilaantumattomilta alueilta - joiksi arseenianomalia-alueetkin luetaan – peräisin oleville maaja kiviaineksille ei ole asetettu tutkimusvelvoitetta • Altistumista ympäristössä olevalle arseenille voi välttää tai ainakin vähentää. Tiedollinen ohjaus arseenin esiintymisestä, kulkeutumisesta ja altistumistilanteista on perusedellytys riskien hallinnalle Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Johtopäätökset 147 • Arseenipitoisen aineksen käsittely on vaativaa, koska arseeni muuttaa herkästi olomuotoaan ympäristön olosuhteiden (erityisesti hapetus-pelkistysolot) muuttuessa ja samalla sen myrkyllisyys ja liikkuvuus muuttuvat. Arseenin ominaisuutta muodostaa suhteellisen pysyviä rauta-, mangaani-, ja alumiiniyhdisteitä käytetään hyväksi riskien hallinnassa, kuten veden puhdistuksessa • Ennaltaehkäisevät, jo kaavoitusja suunnitteluvaiheessa tehtävät ratkaisut ovat tehokkainta ympäristön arseenista aiheutuvien riskien hallintaa • Kuntien vesihuoltosuunnitelmissa arseenialueet olisi huomioitava riittävällä tarkkuudella. • Yleisja asemakaavoihin voidaan osoittaa alueita, joilla on kehittämistarvetta. Esimerkiksi pilaantuneen alueen puhdistaminen on tällainen kehittämistarve ja sille ympäristöministeriö on antanut (2003) omat kaavamerkinnät. • Ympäristöterveydenhuollon viranomaisilla on valvonnan lisäksi merkittävä vastuu tiedon välittäjinä myös yksittäisille kotitalouksille. Arseenialueilla on tarpeen varmistaa, että viranomaisilla on ajanmukaiset tiedolliset valmiudet. • Valvonnassa tulisi ottaa huomioon mm. arseenipitoisuuksien vaihtelu yksittäisessä kaivossa • Yksittäisille kotitalouksille voi olla tarpeen antaa neuvoja arseenia poistavista laitteista, joita kehitetään jatkuvasti lisää • Terveysriskien rajoittamiseksi vedenhankinnan riippuvuutta kalliopohjavedestä on syytä edelleen vähentää arseenialueilla. Pirkanmaalla on käytetty menestyksellisesti tukena valtion korotettua investointitukea • Toistaiseksi maa-ainesten poisto ja käsittely muualla on ollut yleisin pilaantuneiden maa-alueiden kunnostusmenetelmä. Arseenipitoista maata on myös stabiloitu kenttärakenteisiin. Etenkin laajoilla, arseenilla pilaantuneilla alueilla tarvitaan muitakin ratkaisuja. Eristäminen erilaisilla arseenin kulkeutumista estävillä pystyja pintarakenteilla on myös yksi vaihtoehto. Maailmalla on kaivosalueilla kokeiltu esimerkiksi fytoremediaatiota eli kunnostamista kasvien avulla. Suomen lyhyt kasvukausi kuitenkin rajoittaa kasvien hyödyntämistä kunnostamisessa, menetelmän hitaus myös rajoittaa sen käyttöä yksiomaisena kunnostusmenetelmänä. Suomessa on Harjavallan sulattoalueella testattu maaperän kunnostamista mm. sekoittamalla pintamaahan orgaanista ainesta, jonka avulla maaperän mikrobitoiminta voisi elpyä. Harjavallassa arseeni on metallien ohella yksi pilaantumista aiheuttaneista haitta-aineista. Toteutuneissa maaperän kunnostuksissa arseeni ei ole ollut ylitsepääsemätön tekninen ongelma, mutta voimakkaasti arseenilla pilaantuneet luonnonvedet ovat edelleen vaikeasti puhdistettavissa. Toistaiseksi Suomessa ei ole kunnostettu arseenilla pilaantuneita järvitai jokiympäristöjä 11.9 Riskinhallinnan kehitystarpeita ja ratkaisumalleja Pirkanmaalla • Pirkanmaalla terveysriskien hallinnan kannalta on olennaisinta varmistaa puhtaan juomaveden saanti. Muussa talousvesikäytössä (esim. suihkuja saunavesi) arseenille ei altistuta merkittävässä määrin. Vesihuoltoverkoston rakentamista arseeniongelmaisille alueille tulee edistää. Eteläisellä Pirkanmaalla on kaikkiaan 30 000–47 000 asukasta omien kaivojen varassa. Merkittävällä osalla näistä asukkaista veden lähteenä lienee kallioporakaivo. Uusien porakaivojen rakentamista arseenialueille on syytä harkita ja vesi on joka tapauksessa analysoitava luotettavassa laboratoriossa Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Timo Ruskeeniemi, Kirsti Loukola-Ruskeeniemi, Heli Lehtinen, Birgitta Backman, Esko Rossi, Eija Schultz, Jaana Sorvari, Ritva Mäkelä-Kurtto, Ämer Bilaletdin, Kati Vaajasaari 148 • Riskinarvioinnissa tarkastellut arseenilla pilaantuneet maa-alueet (puunkyllästämöt, Ylöjärven kaivosalue) eivät sijaitse arvokkaiden luontokohteiden läheisyydessä. Sen sijaan ainakin Haverin ja Kutemajärven kaivosten läheisyydessä on arvokkaita luontokohteita. Näiden kaivosten vaikutusalueen todellista laajuutta ei kuitenkaan tunneta, joten lisätutkimukset olisivat tältä osin tarpeen • Ylöjärven kaivosalueella voitaisiin muodostaa vyöhykkeitä, joihin riskinhallintatoimet kohdennetaan. Ydinvyöhykkeellä hyväksyttäisiin pilaantuminen ja alueen käyttöä rajoitettaisiin voimakkaasti altistuksen välttämiseksi. Entisillä kyllästämökiinteistöillä ympäröivän alueen käyttötapoja voi olla tarpeen rajoittaa nykyistä enemmän ja merkitä voimakkaimmin pilaantuneet alueet myös maastoon • RAMAS-hankkeen puitteissa ei selvitetty tarkkaan Ylöjärven kaivosalueen pilaantuneisuuden laajuutta maaekosysteemissä. Alueella tehtävät räjäytykset aiheuttavat pölypäästöjä, joiden leviäminen ympäristöön olisi syytä selvittää. Toiminnan rajoittamista alueellisesti on myös syytä harkita. Rikastushiekkakasasta aiheutuvien päästöjen rajoittamiseksi pintaeristys riittävän paksun puhtaan maakerroksen (vähintään juuristovyöhykkeen paksuisella) avulla ja kasvitus voisivat olla hyviä ratkaisuja päästöjen pienentämiseksi • Ylöjärven kaivosalueen ympäristössä sijaitsevien kosteikkojen on todettu pidättävän arseenia ja estävän sen kulkeutumista. Pilaantuneiden sedimenttien riskinhallintatoimia voivat olla muun muassa alueelliset käyttörajoitukset, peittäminen tai eristäminen tai ruoppaus ja sedimenttien poisto. Pilaantuneen sedimentin peittämisellä pyritään estämään haitta-aineiden leviäminen ja heikentämään aineiden saatavuutta vesieliöille. Peittämisellä voidaan jäljitellä luonnollista sedimentaatiota • Maankäytön suunnittelutyössä kaikkien kaivosten toiminta-alueet on Pirkanmaalla jätetty yleiskaavoituksen ulkopuolelle. Kaivosten mahdollisella vaikutusalueella voi kuitenkin olla kaavoituksen piirissä olevia toimintoja, lähinnä asutusta. Kaavojen tarkistamisen ja uusien kaavojen laatimisen yhteydessä onkin tarpeen selvittää tarkemmin lähistöllä olevien kaivosten ympäristövaikutusten alueellinen ulottuvuus. Osa Pirkanmaan toimintansa lopettaneista CCA-kyllästämöistä sijaitsee ensimmäisen luokan pohjavesialueella. Näillä alueilla onkin tarpeen ottaa huomioon mahdolliset riskit pohjaveden laadulle. Puunkyllästämöalueilla arseenin ohella pohjaveteen voi siirtyä myös kromia ja kuparia. Vanhojen kunnostamatta jääneiden, rakentamattomien kyllästämöalueiden merkitseminen maastoon on myös suositeltavaa ihmisten altistumisen minimoimiseksi • RAMAS-hankkeessa riskinhallintaa varten tuotetun kartta-aineiston jalostaminen käyttökelpoiseksi muun muassa maankäytön ja vesihuollon suunnittelua varten on tehtävä jatkossa yhteistyössä käyttäjien kanssa. Kartta-aineiston tuottamisessa ongelmana on mittakaava. Viranomaistyössä on tarve erittäin yksityiskohtaiselle paikkatiedolle, mutta käytännössä esimerkiksi yksityisyyden suojaan liittyvät näkökohdat rajoittavat tällaisen työkalun tuottamista. Eri rekisterien sisältämien tietojen yksityiskohtaisuuden tasossa on myös eroja. Esimerkiksi mahdollisesti pilaantuneita maa-alueita koskeva kiinteistökohtainen paikkatieto (MATTI-rekisteri) on nykyään julkista, mutta yksityisistä kaivoista ei ole saatavissa paikkaeikä vedenlaatutietoja 149 Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Kiitokset Monet henkilöt ja yhteisöt ovat vuosien mittaan myötävaikuttaneet eri tavoin RAMAS-hankkeen työskentelyyn. He ovat omalta osaltaan olleet mukana tekemässä sitä tulosta, jota käsillä olevassa kirjassa ja muissa RAMAS-hankkeen raporteissa ja julkaisuissa esitellään. Haluamme erityisesti tuoda esille seuraavien henkilöiden ja organisaatioiden roolin. Kiitämme kaikkia niitä pirkanmaalaisia, jotka ovat antaneet ottaa näytteitä kaivoistaan ja maaltaan ja aivan erityisesti niitä, jotka vielä osallistuivat biomonitorointitutkimukseenkin. Monet kiitokset myös monille kaupunkien ja kuntien terveystarkastajille ja muille viranhaltijoille, joiden kanssa on käyty useaan otteeseen rakentavia keskusteluita arseenin aiheuttamista käytännön ongelmista. Erityisesti kiitämme Tuula Sillanpäätä ja Tampereen kaupunkia sekä Oriveden kaupunkia siitä, että RAMAS-hanke sai käyttöönsä kaupunkien porakaivovesien arseenipitoisuustiedostot. Puolustusvoimien teknillinen tutkimuslaitos oli hyvin joustava ja antoi mahdollisuuden moniin näytteenottoihin Ylöjärven kaivoksen rikastushiekka-alueella. Lisäksi he avustivat pölytutkimuksen toteutuksessa. Tästä kiitos Kari Lahdenperälle, Alpo Kariniemelle, Tellervo Vormistolle sekä heidän esimiehilleen. Kiitämme Säijän koulun henkilökuntaa ja Lempäälän kuntaa heidän avustaan arseenipoistokokeiden järjestelyissä. Maaja metsätalousministeriön luvalla RAKAS-hankkeen (Raskasmetallikuormitusten selvittäminen ja vähentäminen Suomen maatalousekosysteemeissä) julkaisemattomia, koko Suomea koskevia aineistoja oli RAMAS-hankkeen käytössä. GTK:n ammattitaitoiset ja kokeneet tutkimusassistentit Mikael Eklund ja Arto Pullinen tekivät suuren työn kerätessään maaperäja vesinäytteet ja hoitivat siinä sivussa niin ansiokkaasti suhdetoimintaa ja tiedotusta, että näytteenottolupa saatiin lähes poikkeuksetta. MTT:n näytteenottajat Pekka Kivistö ja Ari Seppänen tekivät laadukasta työtä ottaessaan viljelysmaaja kasvinäytteet testitiloilta. Kiitämme myös Marko Lyttistä ja Satu Järvistä Pirkanmaan ympäristökeskuksesta heidän panoksestaan antropogeenisten kohteiden tutkimuksissa sekä Anu Peltosta monipuolisesta teknisestä avusta. Ekotoksikologisten testien tekemisestä kiitämme SYKE:stä Riitta Meroa, Ritva Väisästä ja erityisesti Minna Sepposta, jonka työpanos maaperäeläintesteissä oli korvaamaton sekä Timo Sara-Ahoa ja Lea Kervistä biologisen materiaalin kemiallisesta analysoinnista. Maaperäja pohjavesinäytteiden kemiallisesta analysoinnista kiitämme lämpimästi GTK:n geolaboratoriota (nykyään Labtium Oy) ja laboratoriopäällikkö Eeva Kalliota henkilökuntineen. Hanna Kahelinia kiitämme hänen avustaan arseenin hapetustilojen määrityksissä. Sirkka Vartiainen teki suuren työn erilaisten geokemiallisten aineistojen käsittelyssä. Kiitämme myös Leila Lindstedtiä ja Päivi Allénia sekä muuta MTT:n laboratorion henkilöstöä viljelysmaiden ja -kasvien analysoinnista sekä Sirpa Thessleriä monipuolisen kuvaja karttamateriaalin tuottamisesta. Hanna Huitu auttoi GIS-osaamisellaan tutkimustilojen valinnassa. Geofysikaalisiin tutkimuksiin osallistuivat TKK:lla Tero Hokkanen, Jalle Tammenmaa ja Janne Kaukolinna. Kiitämme myös kemisti Riitta Juvosta, joka erinomaisella ammattitaidolla analysoi TKK:lla kaivosalueiden näytteitä. Biomonitorointiin liittyvät analyysit tehtiin 150 Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Kirsti Loukola-Ruskeeniemi Oulun työterveyslaitoksen laboratoriossa Erkki Hakalan johdolla. Kiitämme myös TTL:n Helsingin toimipisteessä työskentelevää Antero Aitiota hänen avustaan biomonitorointitutkimuksen suunnittelussa. Pia Verkasalo ja Kari Pasanen Kansanterveyslaitoksen ympäristöterveyden osastolta tekivät vaativan epidemiologisen tutkimuksen. RAMAS-raporttien ennakkotarkastus jouduttiin tekemään usein hyvinkin kiireisellä aikataululla. Kiitämme Timo Assmuthia, Jussi Leveistä, Taina Nysteniä, Jussi Reinikaista, Reijo Salmista ja Jyri Seppälää asiantuntevasta kommentoinnista. Carrie Turunen tarkasti ja korjasi useiden raporttien englannin kielen. Tämän kirjan ennakkotarkastajat joutuivat toimimaan erityisen tiukassa aikataulussa. Kiitämmekin kirjan ennakkotarkastajia Karita Åkeria ja Sirpa Kurppaa, joiden kommentit loppuraporttiin olivat tärkeitä ja selkeyttivät monin paikoin tutkijoiden sanomaa. Pirkko Kurjen ihastuttava piirroshahmo toi ripauksen inhimillisyyttä kirjan tiiviiseen asiasisältöön. Kiitämme Pirkko Kurkea paitsi piirroksista myös monien kuvien muokkaamisesta lukijaystävällisempään muotoon. Kiitämme Olli Loukolaa RAMAS-logon ja esitteen sekä tämän kirjan kannen suunnittelusta erinomaisella ammattitaidolla. Kirjan taittoi Merja Koskinen Multiprint Oy:stä. Kiitämme häntä huolellisesta ja tehokkaasta työstä. Kiitämme kaikkia hankkeeseen osallistuneita organisaatioita hankkeen saamasta tuesta ja erityisesti RAMAS-ohjausryhmän jäseniä Karita Åkeria, Timo Ruskeeniemeä, Sirpa Kurppaa, Kirsti Loukola-Ruskeeniemeä, Tom Friskiä, Jyri Seppälää, Esko Rossia ja Vesa Kettusta. Terhi Immosen johdolla toiminut, kaikkien osallistujaorganisaatioiden talousasiantuntijoista koottu tiimi hoiti ansiokkaasti hankkeen toisinaan monimutkaistakin taloutta. Lopuksi haluamme kiittää EU-Life Environment -ohjelmaa RAMAS-hankkeen saamasta rahoitustuesta sekä Pekka Hännistä (Astrale GEIE – ELLE LTD) hankkeen hallinnointiin ja taloudenpitoon liittyvästä opastuksesta. 151 Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Liite. RAMAS-hankkeen raportit, esitelmät ja julkaisut 1.12.2004–30.11.2007 1. RAMAS-hankkeen julkiset tutkimusraportit 1. Backman, B., Luoma, S., Ruskeeniemi, T., Karttunen, V., Talikka, M. & Kaija, J. 2006. Natural Occurrence of Arsenic in the Pirkanmaa region of Finland (Arseenin luontainen esiintyminen Pirkanmaalla). Geologian tutkimuskeskus, Erikoisjulkaisut, 88 sivua, 34 kuvaa ja 20 taulukkoa. 2. Parviainen, A., Vaajasaari, K., Loukola-Ruskeeniemi, K., Kauppila, T., Bilaletdin, Ä., Kaipainen, H., Tammenmaa, J. & Hokkanen, T. 2006. Anthropogenic Arsenic Sources in the Pirkanmaa Region in Finland (Pirkanmaan antropogeeniset arseenilähteet). Geologian tutkimuskeskus. Erikoisjulkaisut, 72 sivua, 23 kuvaa ja 8 taulukkoa. 3. Lehtinen, H. & Sorvari, J. 2006. Arseenista aiheutuvien riskien hallinta Pirkanmaalla – Esiselvitys ohjauskeinoista ja teknisistä menetelmistä riskien vähentämiseksi. Geologian tutkimuskeskus. Erikoisjulkaisut, 65 sivua, 1 kuva, 17 taulukkoa ja 3 liitettä. 4. Mäkelä-Kurtto, R., Eurola, M., Justén, A., Backman, B., Luoma, S., Karttunen, V. & Ruskeeniemi, T. 2006. Arsenic and other elements in agro-ecosystems in Finland and particularly in the Pirkanmaa region (Arseenin ja muiden alkuaineiden esiintyminen Suomen agro-ekosysteemissä ja erityisesti Pirkanmaalla). Geological Survey of Finland, Geologian tutkimuskeskus. Erikoisjulkaisut, 116 sivua, 24 kuvaa, 73 taulukkoa ja 2 liitettä. 5. Bilaletdin, Ä., Kaipainen, H., Parviainen, A., Kauppila, T. & Ruskeeniemi, T. 2007. A transport model of arsenic for surface waters – An application in Finland (Arseenin kulkeutumismalli pintavesille suomalaisessa tutkimuskohteessa). Geologian tutkimuskeskus. Erikoisjulkaisut, 33 sivua, 18 kuvaa ja 6 taulukkoa. 6. Schultz, E. & Joutti, A. 2007. Arsenic ecotoxicity in soils (Arseenin ekotoksikologiset vaikutukset maaperässä). Geologian tutkimuskeskus. Erikoisjulkaisut, 53 sivua, 13 kuvaa ja 10 taulukkoa. 7. Backman, B., Kettunen, V., Ruskeeniemi, T., Luoma, S. & Karttunen, V. 2007a. Arsenic removal from groundwater and surface water - Field tests in the Pirkanmaa Region, Finland (Arseenin poisto pohjavedestä ja pintavedestä – kenttäkokeita Pirkanmaalla). Geologian tutkimuskeskus. Erikoisjulkaisut, 44 sivua, 16 kuvaa ja 7 taulukkoa. 8. Sorvari, J., Schultz, E., Rossi, E., Lehtinen, H., Joutti, A., Vaajasaari, K. & Kauppila, T. 2007. Risk Assessment of Natural and Anthropogenic Arsenic in Pirkanmaa Region, Finland (Pirkanmaan ympäristön luontaisesta ja antropogeenisesta arseenista aiheutuvien riskien arviointi). Geologian tutkimuskeskus. Erikoisjulkaisu, 96 sivua, 13 kuvaa, 35 taulukko ja 4 liitettä. 9. Lehtinen, H., Sorvari, J. & Pyy, O. 2007. Arsenic risk management suitable for Finnish conditions - Case Pirkanmaa region. (Arseenin riskinhallinta sovellettuna suomalaisiin olosuhteisiin Pirkanmaalla) Geologian tutkimuskeskus. Erikoisjulkaisut (painossa). 10. Backman, B., Eklund, M., Luoma, S., Pullinen, A. & Karttunen, V. 2007b. Luontaisia ja ihmisen aiheuttamia arseenipitoisuuksia Pirkanmaan alueella. Arseenipitoisuustietoa maaperän eri kerroksista, kaivoksen rikastushiekasta ja sen pölystä, vedestä louhoksilla, kyllästämöalueilla ja kaatopaikkojen lähellä sekä marjoista, sienistä ja koivunmahlasta. Geologian tutkimuskeskus. Erikoisjulkaisut (painossa). 11. Loukola-Ruskeeniemi, K., Ruskeeniemi, T., Parviainen, A. ja Backman, B. (toim.) 2007. Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarviointi ja riskinhallinta. RAMAS-hankkeen tärkeimmät tulokset. Teknillinen korkeakoulu. Geoympäristötekniikka. Erikoisjulkaisut, 156 sivua, 64 kuvaa ja 37 taulukkoa. 152 Arseeni Pirkanmaalla – esiintyminen, riskinarvointi ja riskinhallinta. Ramas-hankkeen tärkeimmät tulokset. Kirsti Loukola-Ruskeeniemi 2. RAMAS-hankkeen julkaisemattomat tutkimusraportit Joutti, A. 2005. Arsenic toxicity in soils - Testing with earthworms and terrestrial plants (Maaperässä olevan arseenin myrkyllisyys – Testaus lierojen ja kasvien avulla). RAMAShanke, sisäinen raportti, 27 s. Mancini, P. 2005. Hydrogeochemical modeling of arsenic – a literature study (Arseenin hydrogeokemiallinen mallinnus – kirjallisuusselvitys). RAMAShanke, sisäinen raportti, 12 s. 3. Julkaisut Backman, B. & Loukola-Ruskeeniemi, K. 2005. Arseenia kaivoveteen kallioperästä (Mobilisation of arsenic to well waters from the bedrock). Ympäristö ja terveys 10/2005 (Environment and Health Magazine, in Finnish). Backman, B., Luoma, S., Ruskeeniemi, T., Karttunen, V., Kettunen, V. & Loukola-Ruskeeniemi, K. 2007. Natural Occurrence of Arsenic in bedrock groundwater in South Finland, Scandinavia. 2007 NGWA Naturally Occurring Contaminants Conference: Arsenic, radium, radon and uranium, 22-23 March 2007. Charleston, USA. Bilaletdin, Ä., Kaipainen, H., Ruskeeniemi, T. & Parviainen, A. 2007. Modelling arsenic transport in a river basin: a case study in Finland. Julkaisussa: Tiezzi, E., Marques, J.C., Brebbia, C.A., & Jorgensen, S.E. (toim.): Ecosystems and sustainable development VI. WIT Press, Southampton, Boston, 91-100. Lehtinen, H., Parviainen, A., Sorvari, J., Backman, B., Bilaletdin, Ä., Kettunen, V., Loukola-Ruskeeniemi, K., MäkeläKurtto, R., Rossi, E., Ruskeeniemi, T. & Schultz, E. 2006. Regional risk management of anthropogenic and natural arsenic in Pirkanmaa, Finland. Difpolmine Conference: What the future holds for large metal-polluted sites? 12-14 of December 2006, Montpellier, France. Lehtinen, H., Sorvari, J. & Assmuth, T. 2007. Multi-dimensional and multi-disciplinary approach for the regional risk management of arsenic in Pirkanmaa, Finland. In: 15th Meeting of the Association of European Geological Societies. Georesources and public policy: research, management, environment, 1620 September 2007, Tallinn, Estonia : abstracts. Tallinn: Geological Society of Estonia, 28-30. Loukola-Ruskeeniemi, K., Backman, B., Lahermo, P. & Ruskeeniemi, T. 2005. Arseenia Suomen pohjavesissä - riskinarviointi aloitetaan Pirkanmaalla. Geologian tutkijapäivät, 14.3.2005, Turun yliopisto. Loukola-Ruskeeniemi, K., Ruskeeniemi, T., Backman, B., Rossi, E., Lehtinen, H., Schultz, E., Sorvari, J., MäkeläKurtto, R., Parviainen, A., Vaajasaari, K. and Bilaletdin, Ä. 2007. Arsenic in the Tampere region in Finland: occurrence in the environment, risk assessment and risk management -  nal results of the RAMAS project. Abstract : 28th Nordic Geological Winter Meeting, Aalborg, Denmark, 7-10.1.2008 (submitted). Mäkelä-Kurtto, R. & Ruskeeniemi, T. 2005. Arseeni kiinnostaa tutkijoita (Scientists interested in arsenic). ProAgria Pirkanmaa www.agronet. /mkl/06/sajan06.html. Mäkelä-Kurtto, R., Backman, B., Luoma, S., Ruskeeniemi, T. 2007. Arsenic in soil horizons of arable and forestland in the Tampere region, Finland. In: 2nd International Symposium on Trace Elements and Health, 18.-20.6.2007, Helsinki, Finland: programme & abstracts. Helsinki: University of Helsinki, 91. Mäkelä-Kurtto, R., Sorvari, J. & Ruskeeniemi, T. 2006. Pirkanmaalla laaja arseeniselvitys – Viljelymaat puhtaita. Koelypsy Nr 3, 2006, 4-5. Parviainen, A. 2007. Environmental impacts of Haveri tailings - research plan and preliminary results. Geologian valtakunnalliset tutkijapäivät, 6-8.3.2007, Helsinki. Parviainen, A. & Eklund, M. 2007. Tailings oxidation and mineralogy of Haveri Au-Cu mine, SW Finland – preliminary results. Goldschmidt Conference 19-24 of August 2007, Cologne, Germany. Conference Abstracts 2007, A761. Placencia, E., Parviainen, A., Tammenmaa, J., Hokkanen, T., Kaukolinna, J. & Loukola-Ruskeeniemi, K. 2007. Electrical resistivity and refraction seismic investigations at the Haveri Au-Cu mine tailings area, SW Finland. Sovelletun Geofysiikan XVI Neuvottelupäivät, Oulu 2007. Helsinki 2007, Vuorimiesyhdistys. Rossi, E., Sorvari, J., Backman, B., Mäkelä-Kurtto, R., Loukola-Ruskeeniemi, K., Ruskeeniemi, T. & Vaajasaari, K. 2007. Regional health risk assessment of natural and anthropogenic arsenic; Case study in Pirkanmaa, Finland. Proceedings of the 10th International Conference on Environmental Science and Technology (CEST2007), Cos island, Greece 5-7 September 2007. Vol A, 1253-1260. Ruskeeniemi, T. 2005. Riskinarviointi ja riskinhallinta, esimerkkinä arseeni Tampereen alueella. Uudet menetelmät pilaantuneiden maiden ja pohjavesien kunnostuksessa. Suomen ympäristökeskus, Helsinki, 11.1.2005. http://www.ymparisto.  /default.asp?contentid=132407&lan=FI. Ruskeeniemi, T., Backman, B., Kauppila, T., Pullinen, A., Carlson, L., Bilaletdin, Ä., Vaajasaari, K., Loukola-Ruskeeniemi, K., Parviainen, A., Schultz, E., Sorvari, J. & Rossi, E. 2007. Migration of arsenic from Cu-W-As mine tailings area, Ylöjärvi, Finland. In: 23rd International Applied Geochemistry Symposium (IAGS): Exploring Our Environment, Oviedo, Spain, 14-19 June 2007. Program & abstracts. Oviedo: University of Oviedo, 75. Ruskeeniemi, T., Kärkkäinen, N., Backman, B., Talikka, M., Vuori, S., Loukola-Ruskeeniemi, K. & Parviainen, A. 2007. Arsenic concentrations in groundwater as a potential exploration tool for gold in the Pirkanmaa region, Finland. In: Digging deeper: proceedings of the Ninth Biennial Meeting of the Society for Geology Applied to Mineral Deposits, Dublin, Ireland 20th-23rd August 2007. Dublin: Irish Association for Economic Geology, 501-504. Ruskeeniemi, T., Loukola-Ruskeeniemi, K., Sorvari, J., Backman, B., Rossi, E., Lehtinen, H., Schultz, E., Bilaletdin, Ä. & Mäkelä-Kurtto, R. 2007. Use of geochemical data in land use planning and exploitation of georesources - experience from the RAMAS project, Finland. In: 15th Meeting of the As-