Source: http://docplayer.fi/2608284-Menetelma-vaarallisten-aineiden-maantiekuljetusten-ymparistoriskikohteiden-arviointiin.html
Timestamp: 2017-08-22 05:29:55+00:00
Document Index: 8822918

Matched Legal Cases: ['kko ', 'KKO ', 'KKO ', 'kko ', 'KKO ', 'kko ', 'kko ', 'KKO ', 'KKO ', 'KKO ', 'kko ', 'KKO ', 'KKO ', 'kko ', 'kko ', 'KKO ', 'KKO ', 'kko ', 'KKO ']

MENETELMÄ VAARALLISTEN AINEIDEN MAANTIEKULJETUSTEN YMPÄRISTÖRISKIKOHTEIDEN ARVIOINTIIN - PDF
Download "MENETELMÄ VAARALLISTEN AINEIDEN MAANTIEKULJETUSTEN YMPÄRISTÖRISKIKOHTEIDEN ARVIOINTIIN"
1 Tiina Hartman MENETELMÄ VAARALLISTEN AINEIDEN MAANTIEKULJETUSTEN YMPÄRISTÖRISKIKOHTEIDEN ARVIOINTIIN Opinnäytetyö YAMK, Kestävä yhdyskunta Kesäkuu 2012
2 KUVAILULEHTI Opinnäytetyön päivämäärä Tekijä(t) Tiina Hartman Koulutusohjelma ja suuntautuminen YAMK, Kestävä yhdyskunta Nimeke Menetelmä vaarallisten aineiden maantiekuljetusten ympäristöriskikohteiden arviointiin Tiivistelmä Tässä työssä laadittiin vaarallisten aineiden kuljetusten -suunnittelutyökalun (VAKSU) mukainen riskiluokitus Kainuun maakunnan tiestölle. VAKSU on paikkatietopohjainen työkalu vaarallisten aineiden kuljetusten ympäristöriskien hallintaan. VAKSU-työkalu kehitettiin vuosituhannen vaihteessa EU Life - hankkeessa, mutta järjestelmää ei ole otettu laajasti käyttöön. VAKSU-luokituksessa tiestön- ja rautatiestön maaperä jaetaan kolmeen riskiluokkaan maaperän vedenläpäisevyyden ja pohjaveden pinnankorkeuden mukaan, lisäksi luokituksessa on avovesiluokka. Luokassa A maaperä on hyvin vettä läpäisevä, luokassa B puoliläpäisevä ja luokassa C vettä läpäisemätön. Kainuun maakunnan alueella luokiteltiin yhtensä 870 kilometriä tiestön välitöntä ympäristöä. Luokkaan A luokiteltiin noin 55 kilometriä, luokaan B noin 540 km, luokkaan C noin 167 km ja avovesiluokkaan, W, noin 105 km. Maaperän riskiluokittelu aloitettiin alustavalla maaperäkartoituksella, jossa yhdistettiin olemassa olevia paikkatietoaineistoja. Aineistoa tarkennettiin maastokartoituksilla, joissa tehtiin maaperäkartoitusta sekä havainnointiin pienkalliopaljastumia ja avovesialueita. Maatutkaluotauksilla tarkennettiin olemassa olevaa tietoa kolmen I-luokan pohjavesialueen hydrogeologisista olosuhteista. Maatutkaluotaustuloksia tarkennettiin referenssikairauksin. Kainuun VAKSU-aineisto saatettiin osaksi Kainuun pelastuslaitoksen PEKE-johtamisjärjestelmää. Menetelmä vaarallisten aineiden maantiekuljetusten ympäristöriskikohteiden arviointiin työ on osa Euroopan aluekehitysrahastosta (EAKR) rahoitettua hanketta Työkalu kemikaaliturvallisuuteen liittyvään riskien arviointiin, jossa valvovana viranomaisena oli Kainuu elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus ja osarahoittajina Kainuun pelastuslaitos, Geologian tutkimuskeskus, Kaisanet Oy, Morenia Oy sekä Kainuun Etu Oy. Hankkeen toteuttaja oli Kainuun Etu Oy. Asiasanat (avainsanat) vaarallisten aineiden kuljetukset, riskienarviointi, maaperä, pohjavesi, VAKSU Sivumäärä Kieli URN 55 suomi NBN:fi:mamk-opinn2009a8754 Huomautus (huomautukset liitteistä) Ohjaavan opettajan nimi Pia Haapea, TL Opinnäytetyön toimeksiantaja Kainuun Etu Oy
3 DESCRIPTION Date of the master s thesis 1 st June 2012 Author(s) Tiina Hartman Degree programme and option Master of Engineering Name of the master s thesis Method for Assessment of Risk Locations of Transportation of Dangerous Goods on Roads Abstract The aim of this thesis was to create a tool for risk assessment of transportation of dangerous goods on roads in the Kainuu Region. The basis of the tool is VAKSU spatial information tool for risk assessment of transportation of dangerous goods in roads and railways created in a Life project for Southern Finland. In VAKSU the soil is classified according to the water permeability of the soil and to the ground water level; also open water in included into the classification. In class A the soil is very permeable, in class B semi-permeable, and in class C non-permeable. In the Kainuu Region 870 kilometres of roadsides were classified: 55 kilometres for class A; 540 km for class B; 167 km for class C; and 105 km for open water, W. The risk classification was began with preliminary soil mapping combining all the existing spatial data sources. The data was improved by field surveys including soil mapping and by observing small bedrock formations and open waters. Ground penetrating radar (GPR) was used in three first level ground water areas to have more specific information on the geohydrological circumstances. The results of GPR were verified with reference drillings. The produced spatial risk information data was included into the operational management system of Kainuu Rescue Department. This thesis Method for Assessment of Risk Locations of Transportation of Dangerous Goods on Roads is part of a project Risk Assessment Tool for Chemical Safety funded by the ERDF. The responsible authority of the project was Kainuu Centre for Economic Development, Transport and the Environment, and it was co-financed by Kainuu Rescue Department, Geological Survey of Finland, Kaisanet Oy, Morenia Oy, and Kainuun Etu Oy. Project is managed by Kainuun Etu Oy. Subject headings, (keywords) Transportation of dangerous goods, risk assessment, soil, ground water Pages Language URN 55 Finnish NBN:fi:mamk-opinn2009a8754 Remarks, notes on appendices Tutor Lic. Tech. Pia Haapea Master s thesis assigned by Kainuun Etu Oy
4 SISÄLTÖ 1 JOHDANTO VAARALLISET AINEET Luokittelu Aineiden ympäristökäyttäytyminen Maaperän vaikutus aineiden ympäristökäyttäytymiseen Case: Bensiinin ja kevyen polttoöljyn ympäristökäyttäytyminen VAARALLISTEN AINEIDEN MAANTIEKULJETUKSET SUOMESSA Lainsäädäntö Kansallinen VAK-strategia Kuljetusmäärät Kuljetusonnettomuudet YMPÄRISTÖRISKIN ARVIOINTI Riskin määrittely Vaarallisten aineiden kuljetusten suunnittelutyökalu, VAKSU VAARALLISTEN AINEIDEN MAANTIEKULJETUSTEN YMPÄRISTÖOLOSUHTEET KAINUUSSA Kainuun maakunta Kainuun kaivannaisteollisuus Kainuun maaperä Kainuun pohjavesimuodostumat Yleistä Case: Matinmäki-Mustikkamäki, Kajaani Kainuun vesistöt MENETELMÄT Maaperäkartoitus Maaperän geofysikaaliset tutkimukset Maaperäkairaukset ja pohjaveden havaintoputkien asentaminen Paikkatietotyökalun rakentaminen TULOKSET Kainuun VAKSU-luokitus Paikkatietotyökalu... 44
5 8 JOHTOPÄÄTÖKSET JA POHDINTA LÄHTEET... 48
6 1 JOHDANTO 1 Kainuun maakunnan alueella kaivostoiminta on viime vuosina lisääntynyt merkittävästi. Kaivostoiminnan lisääntymisen myötä Kainuun maanteillä liikkuu yhä enemmän vaarallisia aineita. Vaarallisella aineella tarkoitetaan ainetta, joka räjähdys-, palotai säteilyvaarallisuutensa, myrkyllisyytensä, syövyttävyytensä taikka muun sellaisen ominaisuutensa vuoksi saattaa aiheuttaa vahinkoa ihmisille, ympäristölle tai omaisuudelle. (Häkkinen 2009, 7.) Verrattuna muihin materiaaleihin, vaarallisiin kemikaaleihin liittyy niille ominainen potentiaalinen vuotoriski kuljetusten aikana. Onnettomuusriski kuljetusten aikana on kuitenkin alhainen, mutta onnettomuuden sattuessa vaikutukset ovat erittäin haitallisia. (Zhang ja Zhao 2007, 117.) Kemikaalin jouduttua ympäristöön se kulkeutuu ja muuttuu. Näitä prosesseja nimitetään ympäristökäyttäytymiseksi. (U.S. Environmental Protection Agency, 5-21.) Akkasen (2010) mukaan kemikaalien ympäristökäyttäytymistä ohjaavat kemikaalin ja ympäristön ominaisuudet. Aineen kulkeutuminen maassa, vedessä ja ilmassa, sekä näiden välillä, riippuu aineen fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista. Kulkeutumiseen vaikuttavat aineen adsorboituminen maa-ainekseen tai sedimenttiin, vesiliukoisuus, rasvahakuisuus sekä haihtuvuus. (Leinonen 2009.) Vaarallisten Aineiden Kuljetusten Suunnittelu -järjestelmä (VAKSU) on paikkatietopohjainen työkalu vaarallisten aineiden kuljetusten ympäristöriskien hallintaan. VAK- SUssa tie- ja rataosuudet on jaettu maaperän läpäisevyyden perusteella riskiluokkiin, joiden mukaisesti pelastustoimi voi valita sopivat ensitorjuntatoimenpiteet kullekin mahdolliselle onnettomuuspaikalle. VAKSU kehitettiin vuosituhannen vaihteessa useiden yhteistyötahojen yhteisessä EU Life -hankkeessa, mutta järjestelmää ei otettu laajasti käyttöön. (Gilbert ym. 2009, 14.) Alkuvuonna 2005 selvitettiin Liikenne- ja viestintäministeriön toimesta VAKSUn laajemman käyttöönoton edellytyksiä. Kehitysselvityksen mukaan VAKSUn käyttämättömyys johtui potentiaalisten käyttäjien järjestelmää koskevan tiedon puutteesta sekä osin työkalun käyttöliittymän ja teknisen toteutuksen asettamista käyttöhaasteista. (mts., ) Tässä opinnäytetyössä laadittiin tieliikenteen vaarallisten aineiden kuljetusten suunnittelutyökalun, VAKSUn, mukainen riskiluokittelu Kainuun maakunnan alueen maantieverkostolle Kainuun pelastuslaitoksen käyttöön. Työn toimeksiantaja oli Kainuun
7 2 Etu Oy. Tämä opinnäytetyö Menetelmä vaarallisten aineiden maantiekuljetusten ympäristöriskikohteiden arviointiin on osa Euroopan aluekehitysrahastosta (EAKR) rahoitettua hanketta Työkalu kemikaaliturvallisuuteen liittyvään riskien arviointiin, jossa valvovana viranomaisena oli Kainuu elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus ja osarahoittajina Kainuun pelastuslaitos, Geologian tutkimuskeskus, Kaisanet Oy, Morenia Oy sekä Kainuun Etu Oy.
8 2 VAARALLISET AINEET Luokittelu Häkkisen (2009, 7) mukaan vaarallisella aineella tarkoitetaan ainetta, joka räjähdys-, palo- tai säteilyvaarallisuutensa, myrkyllisyytensä, syövyttävyytensä taikka muun sellaisen ominaisuutensa vuoksi saattaa aiheuttaa vahinkoa ihmisille, ympäristölle tai omaisuudelle. Valtioneuvosto on antanut vuonna 2002 asetuksen (194) vaarallisten aineiden kuljetuksesta tiellä, jossa säädetään vaarallisten aineiden tiekuljetuksesta silloin, kun se alkaa, suoritetaan ja päättyy Suomessa. Asetuksen 5 :n mukaan vaaralliset aineet luokitellaan yhdeksään eri luokkaan (taulukko 1). TAULUKKO 1. Vaarallisten aineiden luokitus (Valtioneuvoston asetus 194/2002). Luokka Kuvaus Luokka 1 Räjähteet Luokka 2 Kaasut Luokka 3 Palavat nesteet Luokka 4.1 Helposti syttyvät kiinteät aineet, itsereaktiiviset aineet ja epäherkistetyt kiinteät räjähdysaineet Luokka 4.2 Helposti itsestään syttyvät aineet Luokka 4.3 Aineet, jotka veden kanssa kosketukseen joutuessaan kehittävät palavia kaasuja Luokka 5.1 Sytyttävästi vaikuttavat (hapettavat) aineet Luokka 5.2 Orgaaniset peroksidit Luokka 6.1 Myrkylliset aineet Luokka 6.2 Tartuntavaaralliset aineet Luokka 7 Radioaktiiviset aineet Luokka 8 Syövyttävät aineet Luokka 9 Muut vaaralliset aineet ja esineet Luokkaan 1 kuuluvat räjähdysaineet, pyrotekniset aineet, näitä aineita sisältävät aineet ja välineet sekä muut aineet ja esineet, jotka on valmistettu tuottamaan räjähdys- tai pyroteknistä ilmiötä. Tyypillisiä luokan 1 kuljetettavia aineita ovat louhintaan käytettävät räjähdysaineet, nallit, sytytysvälineet ja ruuti sekä ilotulitusvälineet. Luokkaan 2 kuuluvat puhtaat kaasut, kaasujen seokset sekä esineet, jotka sisältävät näitä aineita. (Häkkinen 2009, 9.) Luokkaan 3 kuuluvat varsinaisten palavien nesteiden lisäksi nestemäiset aineet ja sulassa muodossa olevat kiinteät aineet, joiden leimahduspiste on yli 60 C ja joita kuljetetaan tai annetaan kuljetettavaksi lämmitettyinä vähintään leimahduspistettään vas-
9 4 taaviin lämpötiloihin. Luokkaan 3 kuuluvat myös epäherkistetyt nestemäiset räjähdysaineet. Myös dieselöljy, kaasuöljy sekä kevyt ja raskas polttoöljy, joiden leimahduspiste on yli 60 C, mutta enintään 100 C, luokitellaan luokkaan 3. (Häkkinen 2009, 9-10.) Luokkaan 4.1 kuuluvat helposti syttyvät kiinteät aineet, itsereaktiiviset aineet ja epäherkistetyt kiinteät räjähdysaineet. Helposti syttyvät kiinteät aineet ovat helposti palavia kiinteitä aineita sekä kiinteitä aineita, jotka voivat syttyä palamaan kitkan vaikutuksesta. Helposti palavat kiinteät aineet ovat jauhemaisia, rakeisia tai pastamaisia aineita, jotka ovat vaarallisia, jos ne voivat helposti syttyä antamalla sytytyslähteen vaikuttaa niihin lyhyen aikaa ja jos niiden syttyessä liekki leviää nopeasti. Itsereaktiivisten aineiden hajoaminen voi alkaa lämmön, katalyyttisesti vaikuttavien epäpuhtauksien, kitkan tai iskun vaikutuksesta. Hajoamisen seurauksena voi syntyä myrkyllisiä kaasuja tai höyryjä erityisesti silloin, kun ei tapahdu aineen syttymistä. Epäherkistetyt kiinteät räjähdysaineet ovat aineita, jotka on kostutettu vedellä tai alkoholilla tai jotka on laimennettu muilla aineilla siten, että niiden räjähdysominaisuudet on eliminoitu. (Liikenne- ja viestintäministeriön asetus vaarallisten aineiden kuljetuksesta tiellä 369/2011). Luokkaan 4.2 kuuluvat pyroforiset aineet mukaan lukien seokset ja liuokset (nestemäiset tai kiinteät), jotka jo pieninä ainemäärinä syttyvät ilman vaikutuksesta viidessä minuutissa sekä itsestään kuumenevat aineet ja esineet mukaan lukien seokset ja liuokset, jotka kuumenevat itsestään ilman vaikutuksesta, vaikkei niihin tuoda energiaa. Nämä aineet voivat syttyä vain määrien ollessa suuria (kilogrammoja) ja pitkän ajan (tunteja, vuorokausia) kuluessa. (Liikenne- ja viestintäministeriön asetus vaarallisten aineiden kuljetuksesta tiellä 369/2011). Luokkaan 4.3 kuuluvat aineet, jotka veden kanssa reagoidessaan kehittävät palavia kaasuja, jotka voivat muodostaa ilman kanssa räjähtäviä seoksia, sekä esineet, jotka sisältävät sellaisia aineita. (Liikenne- ja viestintäministeriön asetus vaarallisten aineiden kuljetuksesta tiellä 369/2011). Luokkaan 5.1 kuuluvat aineet, jotka siitä huolimatta, etteivät itse välttämättä ole palavia, voivat yleensä niistä vapautuvasta hapesta johtuen aiheuttaa tai edistää muiden materiaalien palamista. Luokkaan 6.1 kuuluvat ne aineet, joista kokemuksen perus-
10 5 teella tiedetään tai eläinkokeiden perusteella voidaan olettaa, että ne suhteellisen pieninä määrinä ihmisen elimistöön joutuessaan joko hengitettyinä, ihon kautta imeytyessään tai nieltyinä voivat aiheuttaa vahinkoa ihmisen terveydelle tai kuoleman. Luokkaan 6.2 kuuluvat aineet, joiden tiedetään tai kohtuullisella varmuudella oletetaan sisältävän eläimiin tai ihmisiin sairautta tartuttavia taudinaiheuttajia. (Häkkinen 2009, 11.) Luokkaan 7 kuuluvat ne lähetykset, joiden sisältönä on radioaktiivista ainetta tai joissa pakkaus sisältää näistä kontaminoituneita tai aktivoituneita kiinteitä aineita, nesteitä tai kaasuja. Radioaktiivinen aine tarkoittaa radionuklideja sisältävää ainetta, jonka aktiivisuuspitoisuus ja kokonaisaktiivisuus lähetyksessä ylittää ministeriön asetuksessa määritellyt rajat. Luokkaan 8 kuuluvat aineet, jotka kemiallisesti vaikuttavat ihon tai limakalvon epiteelikudokseen, sekä aineet ja esineet, jotka pakkauksesta ulos päästessään voivat vahingoittaa tai tuhota muita tavaroita tai kuljetusvälineitä. Tähän luokkaan kuuluvat myös aineet, jotka vasta veden kanssa muodostavat syövyttäviä liuoksia tai joista vapautuu syövyttävää höyryä tai sumua ilman luonnollisen kosteuden vaikutuksesta. (Häkkinen 2009, 13.) 2.2 Aineiden ympäristökäyttäytyminen Kemikaalin ympäristökäyttäytyminen kuvaa prosesseja, joiden avulla kemikaalit kulkeutuvat ja muuttuvat ympäristössä. Ympäristökäyttäytymisprosesseja ovat mm. aineen pysyvyys ilmassa, vedessä tai maaperässä, reaktiivisuus ja hajoavuus, kulkeutuminen pohjavedessä sekä bioakkumulaatio vedessä tai maaperässä oleviin organismeihin. (U.S. Environmental Protection Agency, 5-21.) Akkasen (2010) mukaan kemikaalien ympäristökäyttäytymistä ohjaavat kemikaalin ja ympäristön ominaisuudet. Liukoisuus Liukenevuudella tarkoitetaan sitä massaa ainetta, joka liukenee tiettyyn tilavuuteen liuosta. Vesiliukoisuus on kemikaalin korkein pitoisuus, joka liukenee puhtaaseen veteen tietyssä referenssilämpötilassa. (EcologyDictionary.) Akkasen (2010) mukaan mitä polaarisempi aine on, sitä vesiliukoisempi se on. Aineen vesiliukoisuuden ollessa yli 1000 mg/l, yhdiste luokitellaan erittäin vesiliukoiseksi ja alle 10 mg/l yhdiste on erittäin niukkaliukoinen. Neyn (1990, 9) mukaan mitä vesiliukoisempi kemikaali on,
11 sitä todennäköisemmin se liikkuu ympäristössä, ja sitä vähemmän se (bio)akkumuloituu, haihtuu tai on pysyvä. 6 Höyrynpaine Nestemäisen aineen höyrynpaine kuvaa haihtuvuutta. Höyrynpaine riippuu voimakkaasti lämpötilasta ja aineen pitoisuudesta liuoksessa. Lämpötilan noustessa höyrynpaine kasvaa ja laskee sitä mukaan kun aineen pitoisuus liuoksessa laskee. (Riihimäki ym. 2005, 42.) Akkasen (2010) mukaan erittäin rasvaliukoiset yhdisteet haihtuvat jossain määrin vedestä vaikka niillä voi olla erittäin alhainen höyrynpaine. Taulukossa 2 on esitetty nestemäisten aineiden höyrynpaineeseen perustuva haihtuvuusryhmittely. TAULUKKO 2. Nestemäisen aineen höyrynpaineeseen (P vp ) perustuva haihtuvuusryhmittely (Riihimäki ym. 2005, 149). Höyrynpaine, P vp (Pa), (20-25 C) Ryhmittely >100 erittäin haihtuva haihtuva 0,01-1 kohtalaisen haihtuva 0,0001-0,01 heikosti haihtuva <0,0001 hyvin heikosti haihtuva Paineen vaikutusta kaasun liukoisuuteen käsittelee Henryn laki. Liuenneen kaasun määrä on suoraan verrannollinen kaasun osapaineeseen liuoksen ulkopuolella: missä ca = kaasun konsentraatio liuoksessa (mol/dm 3 ), pa = kaasun osapaine liuoksen yläpuolella (kpa) ja k = lämpötilasta riippuva, kullekin kaasu-nesteparille ominainen vakio (ns. Henryn vakio) (mol/dm 3 kpa). (Laitinen ja Toivonen 1990, 145). Hajoavuus Leinosen (2009) mukaan aineen hajoavuuteen vaikuttavat kemikaalin ominaisuudet, hajottava mikrobipopulaatio sekä ympäristön fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet. Hajoavuutta hidastavia tekijöitä ovat kemikaalin myrkyllisyys mikrobeille, kemikaalin alhainen tai vaihteleva pitoisuus, joutuminen syvälle maahan sekä pohjoinen sijainti, johon liittyvät matala lämpötila, happamuus, vesien ja maaperän niukka ravinnesisältö ja siihen sopeutuneet mikrobit sekä metsämaan ohut orgaaninen kerros.
12 7 Aineiden katsotaan olevan nopeasti hajoavia, jos ne täyttävät seuraavat kriteerit: a) Jos 28 vuorokauden aikana biologista hajoavuutta mittaavassa kokeessa saavutetaan seuraavat hajoavuustasot: liuenneen orgaanisen hiilen määrän mittaamiseen perustuvissa kokeissa: 70 %; hapen kulutuksen tai hiilidioksidin tuotannon mittaamiseen perustuvissa kokeissa: 60 % teoreettisesta maksimista. Nämä biologisen hajoavuuden tasot on saavutettava 10 vuorokauden kuluessa hajoamisen alkamisesta, joksi katsotaan hetki, jolloin 10 % aineesta on hajonnut. b) Jos, niissä tapauksissa, joissa on käytettävissä ainoastaan COD (kemiallinen hapenkulutus) ja BOD 5 (biologinen hapenkulutus viiden vuorokauden aikana), BOD 5 /COD -suhde on suurempi tai yhtä suuri kuin 0,5. c) Jos käytettävissä on muuta vakuuttavaa tieteellistä näyttöä, joka osoittaa, että aine voi hajota (bioottisesti tai abioottisesti). (Suomen ympäristökeskus 2009.) Kertyvyys Leinosen (2009) mukaan orgaaniset ionisoitumattomat aineet voivat kertyä eliön rasvakudokseen. Tietyt aineet kuten metalli-ionit ja metyylielohopea sitoutuvat kalan proteiineihin. Aineet voivat kertyä suoraan vedestä, jolloin eliössä olevan pitoisuuden ja vedessä olevan pitoisuuden suhde pyrkii tasapainotilaan. Aineen kertymiseen suoraan vedestä vaikuttaa myös aineen otto- ja poistumisnopeuden erotus. Aine voi kertyä eliöön epäsuorasti ravinnon kautta, jolloin puhutaan biomagnifikaatiosta eli rikastumisesta ravintoketjussa. Orgaanisille ionisoitumattomille aineille kertymistä kuvataan oktanoli-vesijakautumiskerroimella (log K ow tai P ow ), jolla tarkoitetaan aineen pitoisuusjakaumaa oktanolin ja veden muodostamassa kaksifaasisessa seoksessa. Jakautumiskerroin kuvaa aineen rasvaliukoisuutta. Käytetyn oktanolin poolisuus vastaa eläinrasvoja, jolloin on mahdollista molekyylirakenteen perusteella laskennallisesti määrittää aineen rasvaliukoisuus. (Leinonen 2009.)
13 Aineet ovat kertyviä, jos oktanoli-vesi-jakaantumiskerroin on 1000 eli log Pow 3,0, ellei kokeellisesti määritetty biokonsentraatiotekijä kalalle (BCF) ole 100 (Suomen ympäristökeskus 2009). 8 Huuhtoutuminen maaperässä Kemikaalin kulkeutumista alaspäin maaperässä veden avulla kutsutaan huuhtoutumiseksi (leaching). Huuhtoutumisesta voi aiheutua pohjaveden pilaantumista, mikäli kemikaali kulkeutuu pohjaveteen asti. Useat kemikaalin fysikaalis-kemialliset ominaisuudet sekä ympäristötekijät tekijät vaikuttavat kemikaalin kulkeutumiseen maaperässä: vesiliukoisuus, biohajoavuus, hydrolyysi, dissosiaatio, sorptio, haihtuvuus, sademäärä ja evapotranspiraatio. (Ney 1990, 22.) Adsorptio eli kiinnittyvyys Aineen adsorptio maaperään tai sedimenttiin kuvaavat adsorptiokertoimet K d (jakaantumiskerroin veden ja kiinteän aineksen välillä) ja K oc (jakaantumiskerroin veden ja orgaanisen hiilen välillä). Näiden kertoimien avulla voidaan arvioida aineen kulkeutumista maaperässä (taulukko 3). (Riihimäki ym. 2005, 63.) TAULUKKO 3. Kulkeutuvuus maassa (Riihimäki ym. 2005, 149). K oc -arvo K d -arvo Ryhmittely < 50 < 0,75 erittäin kulkeutuva ,75-2,25 helposti kulkeutuva ,25-7,5 kohtalaisen kulkeutuva hieman kulkeutuva heikosti kulkeutuva > 5000 > 75 kulkeutumaton Hyvin kulkeutuvat aineet ohittavat nopeasti maaperän ohuen, biologisesti aktiivisen ja samalla hajottavan vyöhykkeen, ja voivat päätyä lopulta pohjaveteen. Myös veteen liukenemattomat aineet toivat kulkeutua pohjaveteen saakka. Jotkut aineet voivat muodostaa kiinteitä saostumia tai sitoutua voimakkaasti maa-ainekseen, mikä estää aineen kulkeutumisen. (Riihimäki ym. 2005, 63.)
14 2.3 Maaperän vaikutus aineiden ympäristökäyttäytymiseen 9 Suomen maankamara koostuu ikivanhasta peruskalliosta eli kallioperästä ja sitä peittävistä irtaimista maalajeista eli maaperästä. Maapeite ei ole yhtenäinen, vaan kallioperä on paikoin paljastuneena. Maapeitteen paksuus voi olla jopa 100 m, mutta sen keskipaksuus on vain 8,5 m. Suomen maaperä on pääosin syntynyt viimeisimmän jääkauden aikana ja sen jälkeen. Paikoin tavataan viimeistä jääkautta vanhempia jääkautisia sekä interglasiaalisia ja -stadiaalisia kerrostumia. Niitä tutkimalla on saatu kuva maamme kvartäärikautisesta kehityksestä. (Geologian tutkimuskeskus a.) Maaperään kuuluu kallioperää maalla ja vesistöjen pohjalla peittävä irtomaakerros, jonka pääosa koostuu murskautuneesta ja hienontuneesta kiviaineksesta eli kivennäismaalajeista. Niitä ovat mm. moreeni, sora, hiekka ja savi. Maaperään kuuluvat lisäksi eloperäisestä aineksesta syntyvät turve ja lieju sekä maaperässä oleva vesi. Maaperä on syntynyt geologisten prosessien, eli rapautumisen sekä mannerjäätikön, virtaavan veden ja tuulen toiminnan, tuloksena. Nykyisessä maaperässä on sekä ennen kvartäärikautta kallioperästä rapautuneita aineksia että moneen kertaan uudelleen kerrostuneita kvartäärikauden kerrostumia. (Geologian tutkimuskeskus a.) Maalajien geologisen syntytavan, raekoostumuksen ja humuspitoisuuden perusteella on muodostettu neljä maalajiryhmää: moreenimaalajit, karkearakeiset maalajit, hienorakeiset maalajit ja eloperäiset maalajit. Moreeni- ja karkearakeisia maalajeja kutsutaan myös kitkamaalajeiksi, joissa maalajien lujuus aiheutuu pääasiassa rakeiden välisestä kitkasta, kun taas hienorakeisilla eli koheesiomaalajeilla lujuus aiheutuu enimmäkseen rakeiden välisistä kiinnevoimista, koheesiosta. (Geologian tutkimuskeskus b.) Maalajit Moreeni on Suomen yleisin maalaji. Siinä on kaikkia tai useita lähikokoisia lajitteita keskenään sekoittuneena. Moreeni on väriltään harmaata tai harmaanruskeaa ja siinä olevat rakeet ovat särmikkäitä tai vain vähän särmiltään kuluneita. Moreenissa on yleensä kiviä ja lohkareita, joista löytyy jäätikön aiheuttamia uurteita ja hioutumia. Moreenin aines on savilajitteen takia tahraavaa ja kivien pinnat hienoaineksen peittämiä. Runsaasti hienoainesta sisältävä moreeni on kuivana pölyävää. Moreenialueilla
15 pohjavesi on yleensä lähellä pintaa maalajin huonon vedenläpäisevyyden vuoksi. (Geologian tutkimuskeskus b.) 10 Soraa esiintyy yleensä hienoista aineksista puhtaaksi huuhtoutuneissa harju- ja rantamuodostumissa, joissa rakeet ovat pyöristyneitä ja puhdaspintaisia. Soraesiintymät ovat tavallisesti erittäin hyvin läpäiseviä. Hiekkaa tavataan lähinnä harjujen lähistöllä, mutta myös joki- ja rantamuodostumissa. Hiekkarakeet ovat sorarakeiden lailla useimmiten pyöristyneitä ja puhdaspintaisia. Hiekka on hyvin läpäisevä maalaji. Hietaa tavataan usein laajoilla alueilla harjujen lähistöllä ja jokivarsitasangoilla. Karkean hiedan läpäisevyys on vielä melko hyvä, mutta hienon hiedan jo verrattain heikko. Hiesua esiintyy hieta- ja savialueiden rajamailla. Hiesu on melkein läpäisemätöntä. Savea tavataan eniten Lounais- ja Etelä-Suomen sekä Pohjanmaan tasankoalueilla sekä pienempinä alueina Sisä-Suomessa. Savi on pääsääntöisesti vettä läpäisemätöntä. (Geologian tutkimuskeskus c.) Raekoko Raekoko vaikuttaa maalajin vedenläpäisevyyteen. Raekokoluokituksessa käytetään yleisesti Udden-Wentworthin (1922) mukaista luokittelua (taulukko 6). Udden- Wentworthin geometrisessa luokituksessa jokaisen raekokoluokan alakoko on kaksi kertaa suurempi kuin edellisen koko alakoko, esimerkiksi hyvin hienon soran rakoko on 2-4 mm ja hyvin karkean hiekan raekoko on 1-2 mm. Taulukossa esitetty, Krumbeinin vuonna 1934 kehittämä, Φ-asteikko perustuu kahden-kantaiseen logaritmiin. Φ-luokitus pohjautuu Udden-Wentworth-luokitukseen. Φ-luokituksessa jokaisen asteikon jako on tasavälinen, kuten esimerkiksi hyvin hieno sora ja hyvin karkea hiekka (Pfannkuch ja Paulson.)
16 TAULUKKO 6. Udden-Wentworth-luokituksen mukaiset maaperäluokituksessa käytettävät lajiterajat (Pfannkuch ja Paulson). Lajite Alalajite Raekoko (mm) Murtolukuna (mm) Φ- yksikkö Lohkareet Kivet Sora Hyvin karkea sora Karkea sora Keskisora Hieno sora Hyvin hieno sora Hiekka Hyvin karkea hiekka Karkea hiekka 0, / Keskihiekka 0,25...0,5 1/4...1/ Hieno hiekka 0, ,25 1/8...1/ Hyvin hieno hiekka 0, ,125 1/16...1/ Siltti Karkea siltti 0, ,0625 1/32...1/ Keskisiltti 0, ,031 1/64...1/ Hieno siltti 0, ,0156 1/ / Hyvin hieno siltti 0, ,0078 1/ / Saves Karkea saves 0, ,0039 1/ / Keskisaves 0, , / / Hieno saves...0, / Lieju on vedellä kyllästyneenä tavallisesti huonosti läpäisevää. Kuivuessaan lieju kuitenkin halkeilee, jolloin sen läpäisevyys kasvaa. Turpeen läpäisevyys riippuu suuressa määrin turpeen maatumisasteesta ja huokoisuudesta. Raakaturve on tavallisesti hyvin läpäisevää, kun taas maatunut turve saattaa olla lähes läpäisemätöntä. Tutkimusten perusteella pääturvelajit, sara- ja rahkaturve, ovat fysikaalisilta ominaisuuksiltaan hyvin erilaisia. Rahkaturpeille on ominaista erittäin helppo veden kulku, kun maatumisaste on alhainen. Sen sijaan pitkälle maatuneessa turpeessa vedenkulku on lähes olematonta. Saraturve on rakenteeltaan heikosti maatuneenakin verrattain tiivistä ja vettä pidättävää. (Geologian tutkimuskeskus c.) Maaperän vedenläpäisykyky Maan vedenläpäisevyydellä (hydraulisella johtavuudella) tarkoitetaan veden virtausnopeutta maa-aineksessa hydraulisen putouksen ollessa yksi. Vesimäärä, joka virtaa
17 12 aikayksikössä tietyn poikkileikkauksen läpi kyllästyneessä maassa, on suoraan verrannollinen hydrauliseen gradienttiin. Maassa virtaava vesi noudattaa Darcyn lakia. Darcyn laki kuvaa veden laminaarista virtausta maaperässä: (2) missä v on veden virtausnopeus [m/s], k on vedenläpäisevyyskerroin eli Darcyn kerroin (eli hydraulinen johtavuus) [m/s] ja i on hydraulinen putous eli hydraulinen gradientti. (Martio 2011, 18.) Taulukossa 7 on esitetty eri maalajien vedenjohtavuus-, kokonaishuokoisuus- ja ominaisantoisuusarvoja. TAULUKKO 7. Maalajien vedenjohtavuus-, kokonaishuokoisuus ja ominaisantoisuusarvoja (Suomen ympäristökeskus 2010). Maalaji Vedenjohtavuus K [m s -1 ] [m d -1 ] Kokonaishuokoisuus [%] Ominaisantoisuus Sy [%] Sora Karkea sora > 1 > Keskikarkea sora Hieno sora Hiekkainen sora ,1 Hiekka , Karkea hiekka Keskikarkea hiekka Hieno hiekka , Siltti , Karkea siltti , Hieno siltti , Savi < 10-8 < 0, Laiha savi Lihava savi Moreeni Soramoreeni ,01 16 Hiekkamoreeni ,1-0, Silttimoreeni ,001-0, Kokonaishuokoisuudella tarkoitetaan maaperän maahiukkasten ja -rakeiden väliin jäävän tyhjän tilan (huokostilan) suhdetta maamassan kokonaistilavuuteen ja ominaisantoisuudella huokoisen geologisen aineen tilavuusyksiköstä lähtevän vesimäärän
18 13 suhdetta kokonaistilavuuteen annettaessa veden valua pois painovoiman vaikutuksesta. (Suomen ympäristökeskus 2006.) Taulukossa 8 on esitetty aikoja, joiden kuluessa vesi saavuttaa pohjaveden pinnan. TAULUKKO 8. Ajat, joiden kuluessa vesi saavuttaa pohjaveden pinnan (Suomen ympäristöopisto SYKLI 2007, 19.) Maalaji Syvyys pohjaveden pintaan Pohjaveden 1 m 5 m 10 m virtausnopeus Aika pohjaveden pintaan Sora m/h < 1 h < 1 h < 1 h Hiekka 10 cm/vrk vrk - 10 < 1 vrk 1 vrk - 1 kk m/vrk vuotta Siltti 1 cm - 1 m / vuosi 1 kk - 1 vuosi >1 vuosi >10 vuotta Savi 1-10 cm / vuosi 1 kk - 1 vuosi - - Karkea 10 m/vuosi - 1 m/h < 1 vrk < 1 vrk vrk - 1 vuo- moreeni kk si Savinen 10 cm kk - 1 vuosi 1 vrk - 1 kk moreeni m/vuosi Turve m/vuosi >1 vrk - - >1kk - 10 vuotta Vaarallisten aineiden kuljetusonnettomuuden tapahtuessa maaperässä, jonka maalajina on sora, on välitön ympäristöriskin ehkäiseminen ensiarvoisen tärkeää, sillä aineen kulkeutuminen maaperässä on erittäin nopeaa. 2.4 Case: Bensiinin ja kevyen polttoöljyn ympäristökäyttäytyminen Vaarallisten aineiden kuljetuksista suurin osa kuuluu luokkaan 3 palavat nesteet. Palavista nesteistä suurin osa on polttonesteitä ja -öljyjä. Alla oleviin kappaleisiin on koottu bensiinin ja kevyen polttoöljyn ympäristökäyttäytymisen tunnuslukuja. Bensiini Neste Oil Oyj:n (2010) mukaan bensiinihiilivetyjen arvioidaan olevan hitaasti biohajoavia. Bensiinin aineosista MTBE:n (metyylitertiääributyylieetteri), ETBE:n (etyylitertiääributyylieetteri), TAEE:n (tertiääriamyylietyylieetteri) ja C 5 -C 6 -alkyylimetyylieettereiden arvioidaan olevan erittäin hitaasti hajoavia. Bensiinin haihtuminen on nopein ja merkittävin häviämisprosessi pintavedessä, sedimentissä ja maaperässä. Kemiallista hajoavuutta arvioitaessa voidaan todeta bensiinin ja sen lisäaineiden, MTBE:n, ETBE:n ja TAEE:n, sekä C 5 -C 6 -alkyylimetyylieetterien olevan yhdisteitä, jotka eivät
19 14 hydrolysoidu eli hajoa vedessä. Bensiinin haihtuvat yhdisteet ovat ilmakemiallisesti hajoavia. Bensiinihiilivedyt ovat mahdollisesti biokertyviä (log K ow > 3). MTBE ei ole biokertyvä, sen biokonsentraatiokertoimen (BCF) ollessa kalalle 1,5. Myöskään C 5 - C 6 -alkyyli-metyylieetterit ja ETBE eivät ole biokertyviä (log K ow = 1,4-2,5). Eräät komponentit liukenevat osittain veteen (MTBE, ETBE, TAEE, etanoli, C 5 -C 6 - alkyylimetyylieetterit, bentseeni, tolueeni, etyylibentseeni ja ksyleeni), ja haihtuvat vesiliuoksesta nopeasti. Tuote voi läpäistä maaperän ja kulkeutua pohjaveteen, jonka mukana liukoisimmat aineosat leviävät. Suurimolekyylisimmät bensiinihiilivedyt voivat adsorboitua maaperän tai sedimentin orgaaniseen aineeseen (log K ow > 3). Kevyt polttoöljy Kevyt polttoöljy on myrkyllistä vesieliöille. Kevyelle polttoöljylle pitoisuus, jossa puolet kaloista on kuollut 96 tunnin aikana (LL 50 /96h/kala; Oncorhynchus mykiss, kirjolohi), on mg/l. Veteen sekoittuneena (WAF, water accommodated fraction) pitoisuus, jossa aiheutuu haittaa puolelle eliöistä (EC 50 /48h/Daphnia magna, vesikirppu) on 6,2 210 mg/l ja IL 50 -arvo (72h/Raphidocelis subcapitata, viherlevä) on mg/l. (ST ) Adsorboituneet hiilivetyjäämät voivat aiheuttaa haitallisia vaikutuksia pohjasedimentin eliöille. Kevyt polttoöljy haihtuu hitaasti maan ja veden pinnalta ja se on veteen niukkaliukoinen. Tuote voi läpäistä maaperän ja kulkeutua pohjaveteen. Petroli- ja kaasuöljyhiilivedyt voivat absorboitua maaperän ja sedimentin orgaaniseen aineeseen. Kaasuöljyhiilivedyt ovat hitaasti biohajoavia (arvio). Anaerobisissa olosuhteissa hajoaminen on erittäin hidasta. Kevyt polttoöljy ei hydrolysoidu vedessä. Kaasuöljyhiilivedyt voivat hajota pintavedessä myös valokemiallisesti. Haihtuvat hiilivedyt ovat ilmakemiallisesti hajoavia. Kaasuöljyhiilivedyt ovat mahdollisesti biokertyviä (log K ow > 3). (ST )
20 3 VAARALLISTEN AINEIDEN MAANTIEKULJETUKSET SUOMESSA Lainsäädäntö Vaarallisten aineiden kuljetuksia pitää säädellä, jotta ehkäistään, niin paljon kuin mahdollista, onnettomuudet, joista aiheutuu haittaa ihmisille tai ympäristölle. Eri maiden erilaiset kuljetuksia koskevat säädökset haittaavat kemikaalien kansainvälistä kauppaa ja kansainvälisiä kuljetuksia. Tämän lisäksi vaarallisiin aineisiin liittyy muita kuin kuljetuksiin liittyviä säädöksiä, kuten työturvallisuus- ja tuoteturvallisuus- sekä ympäristösäädöksiä. Yhdistyneet kansakunnat (YK) on kehittänyt mekanismin, jonka avulla yhdenmukaistetaan eri maiden säädöksiä. GHS-säädösten (Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals) avulla yhdenmukaistetaan riskien luokittelukriteerit ja TDG-säädösten (Transport of Dangerous Goods) avulla kuljetusolosuhteet kaikille kuljetusmuodoille. GHS:n tavoitteena on, että tieto kemikaalien fysikaalisista vaaroista ja toksisuudesta on saatavilla kemikaalien käsittelyssä, kuljetuksessa ja käytössä ihmisten terveyden ja ympäristönsuojelemiseksi. GHS määrittelee myös kemikaalipakkausten etiketit sekä käytettävät käyttöturvallisuustiedotteet (safety data sheet). (UNECE.) CLP-asetus, jolla pannaan täytäntöön GHS-säädökset, on Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus (EY) N:o 1272/2008 (Classification, Labelling and Packaging of Substances and Mixtures) kemikaalien luokituksesta, merkinnöistä ja pakkaamisesta. Asetus tuli voimaan ja on siirtymäaikojen puitteissa sellaisenaan sovellettavaa, voimassa olevaa lainsäädäntöä. Siirtymäaikojen jälkeen CLP-asetus korvaa EU:n kemikaalien luokitusta, merkintöjä ja pakkaamista koskevat säädökset eli ns. aine- ja seosdirektiivin. CLP-asetuksessa on huomioitu sekä GHS-järjestelmän keskeiset osat että joitakin EU:n väistyvän kemikaalien luokitusta ja merkintöjä koskevan lainsäädännön (ainedirektiivi 67/548/ETY ja seosdirektiivi 1999/45/EY) osia, joita ei YK:ssa ole yhdenmukaistettu. (Suomen ympäristökeskus ja Valvira 2010.) CLP-asetusta ei sovelleta vaarallisten aineiden kuljetukseen ilmassa, merillä, maanteillä, rautateillä tai sisävesillä, lukuun ottamatta tilanteita, joihin sovelletaan CLP-asetuksen artiklaa 33, jossa säädellään ulkopakkausten, sisäpakkausten ja yksittäispakkausten merkinnöistä koskevia erityissääntöjä. (Euroopan parlamentin ja neuvoston asetus 1272/2008.)
21 16 ADR-sopimus (European Agreement Concerning the International Carriage of Dangerous Goods by Road) on sopimus vaarallisten aineiden kansainvälisistä tiekuljetuksista. Sopimuksessa on määritelty eri osapuolten vastuut ja velvollisuudet kuljetustapahtuman aikana. Myös Suomen sisäisissä kuljetuksissa noudatetaan vastaavia säännöksiä. ADR-sopimukseen ovat liittyneet lähes kaikki Euroopan valtiot. Suomessa käytetyn termin VAK voidaan katsoa tarkoittavan yleisesti vaarallisten aineiden kuljetuksiin viittaavaa lyhennettä. Trafi myöntää koulutusluvat vaarallisten aineiden kuljettajien ajolupakoulutukseen (ADR-kurssit), hyväksyy koulutusohjelmat ja -materiaalit sekä valvoo koulutusta. Trafi hallinnoi ja valvoo ADR-ajolupakokeita ja ADRajolupien myöntämistä sekä laatii ADR-ajolupakokeiden kysymykset (Liikenteen turvallisuusvirasto a.) Lain vaarallisten aineiden kuljetuksesta ( /719) tarkoituksena on ehkäistä ja torjua vahinkoa ja vaaraa, jota vaarallisten aineiden kuljetus saattaa aiheuttaa ihmisille, ympäristölle tai omaisuudelle. Lain 7 :ssä säädetään, että vaarallisten aineiden kuljetuksessa ja siihen liittyvissä muissa toimenpiteissä, kuten pakkaamisessa ja tilapäisessä säilytyksessä, on noudatettava tarvittavaa huolellisuutta ja varovaisuutta ottamalla huomioon kuljetettavan aineen laji, määrä ja kuljetusmuoto. Valtioneuvoston asetuksella vaarallisten aineiden kuljetuksesta tiellä (2002/194) säädetään vaarallisten aineiden tiekuljetuksesta silloin, kun se alkaa, suoritetaan ja päättyy Suomessa. Asetuksen 34 :ssä onnettomuudet ja niistä tehtävät ilmoitukset, säädetään seuraavaa: Jos vaarallisen aineen kuljetuksessa sattuu onnettomuus, jonka seurauksena kuljetettavan aineen vuotamisesta tai muusta syystä aiheutuu henkilö-, ympäristö- tai omaisuusvahingon vaara, ajoneuvon kuljettajan taikka kuormauksesta tai purkamisesta vastuussa olevan on ilmoitettava tapahtuneesta välittömästi hätäkeskukselle, annettava pelastusviranomaisille niiden tarvitsemat tiedot ja ryhdyttävä tilanteen edellyttämiin sopiviin suojatoimenpiteisiin. Turvallisuusneuvonantajasta on annettu direktiivi 96/36/EY. Suomen lainsäädännössä asia on määritelty asetuksella vaarallisten aineiden maakuljetusten turvallisuusneuvonantajasta ( /274). Toiminnanharjoittajan on itse selvitettävä yllä olevien säädösten perusteella, tuleeko yritykseen nimetä turvallisuusneuvonantaja. Tilannetta on myös arvioitava uudelleen, jos yrityksen toiminta muuttuu. Toiminnanharjoittajalla tarkoitetaan jokaista vaarallisen aineen kuljetusta suorittavaa luonnollista henkilöä,
22 17 oikeushenkilöä ja muuta yhteenliittymää tai henkilöryhmää sekä julkishallinnon elintä. Vaarallisen aineen kuljetuksella tarkoitetaan myös pakkaamista, lähettämistä, kuormaamista sekä muuta toimintaa, jolla on vaikutusta kuljetuksen turvallisuuteen. Turvallisuusneuvonantajana voi toimia toiminnanharjoittaja itse, toiminnanharjoittajan palveluksessa oleva henkilö tai ulkopuolinen henkilö. Turvallisuusneuvonantajalla on oltava voimassaoleva todistus turvallisuusneuvonantajan tutkinnosta. (Liikenteen turvallisuusvirasto b.) 3.2 Kansallinen VAK-strategia Liikenne- ja viestintäministeriön (LVM) strategisena VAK-tavoitteena on ensisijaisesti varmistaa elinkeinoelämälle ja kansalaisille vaarallisiksi luokiteltujen aineiden toimivat ja turvalliset kuljetusketjut. Ministeriön VAK-toiminnan keskeisenä tavoitteena on varmistaa, että kansainväliset sopimukset ja EU-direktiivit tuodaan Suomen lainsäädäntöön ja muutoksista tiedotetaan toimijoille. Visiona vuodelle 2015 on, että vaarallisten aineiden kuljetuksia valvovien tahojen ja elinkeinoelämän tietämys ja yhteistyömuodot ovat maailmanlaajuisesti huippuluokkaa. Suomen VAK-liikenne on toimivaa ja kannattavaa ja palvelee sujuvasti kansalaisten, kaupan ja teollisuuden tarpeita ympäristöä ja henkilöturvallisuutta kunnioittaen. Liikenne- ja viestintäministeriön VAK-vision painopisteet jakautuvat viidelle aihealueelle: logistiikkaketjun toimivuudelle, turvallisuudelle, koulutukselle ja tiedotukselle, lainsäädännölle ja henkisille voimavaroille. Kullakin painopisteellä aihealueet, joita ministeriö työssään edistää. (Liikenne- ja viestintäministeriö 2006, ) Liikenne- ja viestintäministeriön ympäristöpolitiikka on osa ministeriön yleistä liikennepolitiikkaa ja perustuu kestävän kehityksen periaatteeseen. Ympäristöturvallisuuden jatkuva edistäminen on kaikkien hallinnonalojen yhteinen tavoite luvun ympäristöongelmat ja -kysymykset ovat usein globaaleja ja monisyisiä, ja niiden ratkaisemiseksi tarvitaan sekä ympäristöasioiden tehokasta integrointia muuhun toimintaan että yhteiskunnan monen osa-alueen toimia ja kiinteää eri hallinnonalojen ja toimijoiden yhteistyötä. Ympäristöturvallisuutta edistetään niin teknisin parannuksin kuin tietämyksen ja osaamisen lisäämisellä. Ensisijaisesti eri viranomaiset omalla kentällään kannustavat ja tukevat ennaltaehkäisevää toimintaa ja onnettomuuden satuttua rajoittavat vahinkoja tehokkaasti. Yhteistyön edistäminen on tärkeä tavoite myös pe-
23 lastustoimelle, ympäristöhallinnolle ja muille kyseeseen tuleville viranomaisille. (Liikenne- ja viestintäministeriö 2006, 22.) 18 Ympäristöhallinnon erityisenä tavoitteena VAK-toiminnassa on varmistaa pohjavesialueiden turvallisuus. Liikenne- ja viestintäministeriön ympäristötyön keskeisiä tavoitteita puolestaan on ilman, vesien ja maaperän pilaantumisen ehkäisy. Yhteistyö liikenne- ja viestintäministeriön ja ympäristöhallinnon sekä muiden pohjaveden suojelusta vastaavien tahojen kanssa on aktiivista. Esimerkkinä tästä on tuore sopimus yhteistyöstä ja tiedonvaihdosta Tiehallinnon ja Suomen ympäristökeskuksen välillä. Visiona nähdään pohjavesialueiden tieluiska- ja onnettomuussuojausten olevan kunnossa ja niiden toimivuutta seurattavan tehokkaasti. Pohjavesisuojausten päätarkoituksena on estää tiesuolan kulkeutuminen pohjaveteen. Samalla rakenteet suojelevat pohjavesialueita mahdollisten VAK-onnettomuuksien seurauksilta. Pohjavesisuojauksia on tällä hetkellä noin 250 kilometriä. Maanteitä on esimerkiksi tunnistetuilla vedenottamoalueilla yhteensä noin 28 kilometriä, joista suojattuna on noin 25 kilometriä. Tulevaisuudessa Tiehallinto laajentaa suojausrakenteita ensisijaisesti kiireellisimmin suojausta vaativille pohjavesialueille. (Liikenne- ja viestintäministeriö 2006, ) VAK-tavoitteeksi ympäristöhallinto on asettanut seuraavat toimet, jotka heijastavat myös liikenne- ja viestintäministeriön omalle toiminnalleen asettamia tavoitteita: VAK-reitit suunnitellaan välttämään merkittävimpiä pohjavesimuodostumia ja vedenottamoita. Nopeusrajoitukset riskialueilla tähtäävät onnettomuuksien välttämiseen. Pohjavesialueet merkitään tie- ja rataverkkojen varteen ja tästä tiedotetaan kuljetusyrityksille. Pohjavesialueilla ei ole valvomattomia tasoristeyksiä. (Liikenne- ja viestintäministeriö 2006, 23.) Ministeriö panostaa entistä enemmän ja kohdennetusti tiedottamiseen niille toimijoille, jotka tietoa eniten tarvitsevat. Ministeriön liikenneturvallisuusohjelman mukaisesti seurataan raskaan liikenteen valvontasuoritteita poliisin, tullin ja rajavartiolaitoksen tekemin VAK-tarkastuksin. Liikenne- ja viestintäministeriön vision saavuttamiseksi panostetaan erityisesti ammattiliikenteen onnettomuuksien vähentämiseen ja onnettomuuksien seurausten lieventämiseen. Ministeriö tehostaa erityisesti kuormasidontaa ajamalla etenkin EU:n alueen määräysten harmonisointia. Ministeriö myös selvittää
24 19 erilaisista rekistereistä, kuten turvallisuusneuvonantajarekisteristä, saatavan hyödyn, toteuttamismahdollisuudet sekä rekisterien perustamis- ja ylläpitokustannukset. (Liikenne- ja viestintäministeriö 2006, 24.) 3.3 Kuljetusmäärät Suomessa maakuljetuksina vaarallisia aineita kuljettiin vuonna 2007 yhteensä 15,1 miljoonaa tonnia. Maanteitse kuljetettu määrä oli 9,5 miljoonaa tonnia (62 %) (kuva 1) ja rautateitse 5,6 miljoonaa tonnia (37 %). Tilastokeskuksen mukaan vaarallisten aineiden kuljetusmäärä vuonna 2007 oli 10,9 miljoonaa tonnia, ja niiden osuus tieliikenteen kokonaistavaramäärästä oli 3 %. Tilastokeskuksen tilastojen mukaan lasku vuoteen 2002 verrattaessa oli 4,8 miljoonaa tonnia. Osaltaan eroa nyt käsillä olevaan ministeriön selvitykseen voi selittää erilaisilla tiedonkeräystavoilla. Tieliikenteen tavarankuljetustilaston 2007 mukaan vaarallisten aineiden kuljetuksista kertyi kuljetussuoritetta yhteensä miljoonaa tonnikilometriä, ja keskimääräinen kuljetusmatka oli 174 kilometriä (kaikkien tavaroiden kohdalla 45 km). (Häkkinen 2009, 14.) Tilastokeskuksen mukaan vaarallisten aineiden kuljetusmäärä vuonna 2009 oli 11,2 miljoonaa tonnia eli 3,2 % tieliikenteen kokonaistavaramäärästä (Tilastokeskus 2010). KUVA 1. Vaarallisten aineiden tiekuljetusten kokonaismäärä (miljoonaa tonnia) vuosina 1987, 1992, 1997, 2002 ja 2007 (Häkkinen 2009, 15). Vuonna 2007 suurin osa kuljetuksista oli luokan 3 palavien nesteiden kuljetuksia (noin 79 %) (kuva 2). Seuraavaksi eniten kuljetettiin luokan 8 syövyttäviä aineita (n. 9 %). Luokan 2 kaasujen osuus oli noin 6 % ja luokan 5.1 hapettavien aineiden noin 4
25 20 %. Luokan 6.1 myrkyllisillä aineilla ja luokan 9 vaarallisilla aineilla kummankin osuus oli lähes 1 %. Kaikkien muiden vaarallisten aineiden yhteenlaskettu osuus oli alle 1 %. (Häkkinen 2009, 15.) KUVA 2. Vaarallisten aineiden tiekuljetusten jakauma (%) vuonna 2007 (Häkkinen 2009, 15). Vaarallisten aineiden kuljetusmäärät Kainuussa ovat alhaisempia kuin Etelä- Suomessa. Valtatie 22 (Oulu-Kajaani) luokan 3 kuljetusmäärät ovat olleet vuonna 2002 noin tonnia viikossa (Häkkinen 2004). Kuvassa 3 on esitetty luokan 3 (palavat nesteet) kuljetusmäärät Suomessa ja Kainuussa vuonna 2002.
26 21 KUVA 3. Vaarallisten aineiden luokan 3 kuljetusmäärät Kainuussa vuonna 2002 (Häkkinen 2004). 3.4 Kuljetusonnettomuudet Vaarallisten aineiden onnettomuuksia tilastoidaan pelastustoimen resurssi- ja onnettomuustilastoon, PRONTOon. Järjestelmää käytetään pelastustoimen seurantaan ja kehittämiseen sekä onnettomuuksien selvittämiseen. Vaarallisten aineiden kuljetusonnettomuuksia tapahtui Kainuussa vuonna 2010 kymmenen ja vuonna 2011 seitsemän (taulukko 4). TAULUKKO 4. Vaarallisten aineiden kuljetusonnettomuudet Kainuussa vuosina (ka.), 2010 ja (PRONTO 2012.) Vuosien keskiarvo Yhteensä
27 22 Taulukossa 5 on esitetty koko maan tilasto keskiarvona vuosilta sekä vuosilta 2010 ja Vaarallisten aineiden kuljetusonnettomuuksia tapahtuu Suomessa noin 300 vuodessa. Vuosina 2010 ja 2011 vaarallisten aineiden kuljetusonnettomuuksia tapahtui vuosittain enemmän kuin keskimäärin vuosina sekä Kainuussa että koko maassa. TAULUKKO 5. Vaarallisten aineiden kuljetusonnettomuudet koko maassa vuosina (ka.), 2010 ja (PRONTO 2011.) Vuosien keskiarvo Yhteensä YMPÄRISTÖRISKIN ARVIOINTI 4.1 Riskin määrittely Riskille on monta määritelmää. U.S. Environmental Protection Agency (2011) määrittelee riskin mahdollisuudeksi haitallisiin vaikutuksiin, jotka aiheutuvat altistumisesta ympäristöstressitekijälle. Vaikutukset voivat kohdistua ihmisten terveydelle tai ekologisille systeemeille. Stressitekijä voi olla mikä tahansa fysikaalinen, kemiallinen tai biologinen kokonaisuus, joka voi aiheuttaa haitallisen vasteen. Stressitekijä voi vaikuttaa tiettyyn luonnonvaraan tai koko ekosysteemiin mukaan lukien kasvit ja eläimet sekä koko ympäristö, jonka kanssa ne ovat vuorovaikutuksessa. Vaaralla tarkoitetaan aineen potentiaalia aiheuttaa haittaa. Riskillä tarkoitetaan sitä todennäköisyyttä, jolla vaarasta tulee haitta, eli riski = vaara altistus. (Royal Society of Chemistry 2008, 1.) Haitta-aineiden aiheuttamien riskien arviointi edellyttää tietoa siitä, miten yhdiste jakautuu maa-aineksen, huokosveden ja huokosilman välillä. Kemikaalit kulkeutuvat kyllästymättömässä kerroksessa useiden erilaisten prosessien avulla. Nämä prosessit ovat kemikaalien kulkeutuminen kaasu-, vesi- ja NAPL (Non-Aqueous Phase Liquids) -faaseissa advektiolla, diffuusiolla ja dispersiolla sekä kemikaalien siirtyminen faasis-
28 23 ta toiseen. Monet kemikaalit reagoivat kiinteän faasin (maaperä/kallio) kanssa fysikaalisesti tai kemiallisesti. Lisäksi maassa kemikaalit läpikäyvät erilaisia kemiallisia ja biologisia reaktioita. Veteen liuennut aine leviää virtaavan veden mukana keskimääräisestä virtausnopeudesta riippuvalla nopeudella (advektio) sekä hydrodynaamisen dispersion avulla. (Kuusela-Lahtinen ym. 2010, ) Kemikaalien ympäristökäyttäytymisestä on kerrottu tarkemmin kappaleessa 5.3 (s. 5). Riskinarvioinnissa käytettyjä ja biohajoavuuden arviointiin vaikuttavia parametreja ovat esimerkiksi vesiliukoisuus, oktanoli-vesi-jakaantumiskerroin, biokertyvyyskerroin ja puoliintumisaika. Biohajoavuuden määrittäminen on tärkeä osa ympäristölle vaarallisten kemikaalien luokitteluperusteita ja riskinarviointia. Kemikaalien biohajoavuudesta on tietopankeista saatavilla huomattavasti vähemmän tietoa kuin kemikaalien ekotoksisuudesta. Tietokannoista vain muutama on erikoistunut biohajoavuustiedon keräämiseen. Yleisimmin saatavilla oleva biohajoavuustieto onkin, onko kemikaali helposti biohajoava eli kemikaalin biohajoavuus on testattu ns. ready biodegradability -testillä. Tietokannat sisältävät myös kemikaalien puoliintumisaikoja eri ympäristöissä. Puoliintumisaika kertoo kuitenkin vain kemikaalin biohajoavuuspotentiaalin ympäristössä. Tietopankkien lisäksi on varauduttava etsimään kemikaalien biohajoavuustietoa kansainvälisistä julkaisuista, jos halutaan perehtyä kemikaalin hajoamiseen esimerkiksi Suomen olosuhteissa. (Kuusela-Lahtinen ym. 2010, 28.) REACH- ja CLP-asetukset edellyttävät, että kemikaaliyritykset toimittavat Euroopan kemikaalivirastoon (ECHA) tietoja aineista, joita ne valmistavat, tuovat EU-alueelle tai joissain tapauksissa käyttävät. Toimitettavat tiedot sisältävät tietoja aineen vaarallisista ominaisuuksista, luokittelusta ja merkinnöistä sekä tarvittaessa myös aineen riskiominaisuuksista. Kemikaalivirastossa tietoja käytetään useisiin tarkoituksiin, kuten kemikaalitietokannan rakentamiseen. Information on Chemicals -osion kautta pääsee julkiseen kemikaalitietokantaan. (ECHA a.) Tietokanta on ECHA:n ja OECD:n ylläpitämä echemportal (ECHA b). echemportalista saa tietoa aineiden fysikaaliskemiallisista ominaisuuksista, ekotoksisuudesta, ympäristökohtalosta ja -käyttäytymisestä, kuten biohajoavuudesta, sekä toksisuudesta. (OECD.)
29 Kulkeutumisen laskenta 24 Liuenneiden haitta-aineiden kulkeutumista vajovesivyöhykkeessä pohjaveteen mallinnetaan yksinkertaisimmillaan laimenemiskertoimien avulla. Kehittyneimmissä malleissa voidaan ottaa huomioon lähteen pitoisuuden väheneminen haihtumisen ja suotautumisen johdosta, haitta-aineiden biohajoaminen, dispersio sekä kulkeutumisen hidastuminen pidättymisen seurauksena. Lisäksi kehittyneimmässä mallissa vajovesivyöhykkeelle voidaan määrittää kaksi ominaisuuksiltaan erilaista maavyöhykettä. (Kuusela-Lahtinen ym. 2010, 46.) Tarkasteltavissa malleissa haitta-aineiden kulkeutumista ts. pitoisuuden muutosta pohjavedessä arvioidaan yksinkertaisimmillaan laimenemiskertoimien avulla kuten vajovesivyöhykkeen tapauksessa. Kehittyneemmät mallit ottavat huomioon hidastumisen pidättymisen vaikutuksesta, aineen hajoamisen ja dispersion. Lisäksi RISC-mallissa voidaan pohjavedessä sijaitsevan lähteen tapauksessa arvioida lähteen poistumisen vaikutusta pitoisuuteen. (Kuusela-Lahtinen ym. 2010, 46.) Kaasujen kulkeutumista maassa mallinnetaan yleisesti diffuusion avulla. Kehittyneemmässä mallissa voidaan ottaa huomioon aineen hajoaminen. Kaasujen kulkeutumista rakennuksen alta sisäilmaan puolestaan arvioidaan RISCissä Johnsonin ja Ettingerin (1991) esittämällä mallilla, joka ottaa huomioon sekä diffuusioon että advektioon perustuvan kulkeutumisen. (Kuusela-Lahtinen ym. 2010, 46.) 4.2 Vaarallisten aineiden kuljetusten suunnittelutyökalu, VAKSU Vaarallisten aineiden kuljetusten suunnittelutyökalu, VAKSU, on paikkatietopohjainen työkalu vaarallisten aineiden kuljetusten ympäristöriskien hallintaan. Työkalussa tie- ja rataosuudet on jaettu maaperän läpäisevyyden perusteella riskiluokkiin (taulukko 9). Luokitusten avulla hätäkeskus, pelastustoimi sekä jatkotoimenpiteiden suorittajat osaavat valita sopivat ensitorjuntatoimenpiteet kullekin mahdolliselle vaarallisten aineiden kuljetusten onnettomuuspaikalle. Lisäksi työkalua voivat hyödyntää vaarallisia aineita lähettävät ja kuljettavat yritykset suunnittelussaan. (Gaia 2009.) VAKSU kehitettiin vuosituhannen vaihteessa osana liikenne- ja viestintäministeriön, ympäristöhallinnon sekä useiden yhteistyötahojen toteuttamaa EU Life -hanke-
30 25 kokonaisuutta TradGIS. Hanke toteutettiin teknologia- ja hydrologiavetoisesti ilman, että järjestelmän käyttömahdollisuuksia, soveltuvuutta, kentän tarpeita, käyttöhalukkuutta ja -mahdollisuuksia tutkittiin etukäteen. Lopulta sinänsä toimivaa järjestelmää ei sen valmistuttua ole otettu minkäänlaiseen käyttöön. Alkuvuonna 2005 selvitettiin LVM:n toimesta VAKSUn laajemman käyttöönoton edellytyksiä. Kehitysselvityksen mukaan VAKSUn käyttämättömyys johtui potentiaalisten käyttäjien järjestelmää koskevan tiedon puutteesta sekä osin työkalun käyttöliittymän ja teknisen toteutuksen asettamista käyttöhaasteista. (Gilbert ym. 2009, ) VAKSUluokituksessa on esitetty myös toimenpiteitä vaarallisten aineiden kuljetusonnettomuuksien varalle (taulukko 10).
31 TAULUKKO 9. VAKSU-luokitus (Laine 2009). Pääluokka W Avovesi Välitön valunta tai valunnan vaara maa-alueelta, haitan nopea leviäminen (erityisesti luokka WI). A Maapeite Hyvin vettä läpäisevä ja heikosti adsorboiva maa joko tapahtumakohdassa tai valuntasuunnassa. B Maapeite, kallio Puoliläpäisevä, mutta jonkin verran adsorboiva maa, kalliopohja. C Maapeite Heikosti läpäisevä tai läpäisemätön maa (CI, CII), muut pohjat (esimerkiksi keinotekoiset), turvemaa. Alaluokka / tunnus Pohjaveden pinta (m maan pinnasta) WI - WII - WIII - AI <6 AII >6 AIII - BI <6 Hydrologinen ja hydrogeologinen ympäristö Meren-, järven-, laskuuomallisen lammen- ja joen ranta. Purot, viettävät ojat, edellisiin viettävät lähialueet. Laskuojattomat, kirkasvetiset lammet, erityisesti harjuissa. Sorakuoppien vedet. Muut laskuojattomat lammet. Vesistöille vähäistä riskiä aiheuttavat ojat. Alavat, karkearakeiset maat: sorakuoppien pohjat, harjujen reunat, leikkaukset, ydinalueet. Karkearakeista ainesta käsittävät muut alueet: harjut, karkearakeiset deltat, muiden deltojen ja reunamuodostumien karkearakeiset osat, vastaavat. AI-AII -alueiden ulkopuoliset yhteysalueet, soveltuvasti myös BI-BII -alueiden vastaavat. Hienohiekkaluokan maat: harjujen ja reunamuodostumien osat, johtavuudeltaan vastaavat moreenimaat. BII >6 Kuten edellä. BIII - Viettävät kallio-moreenimaat (ei yhteysalueet). Tasaiset savi- ja hienosilttimaat, ei mainittavaa imeytymisvaaraa CI - mutta alueella voi esiintyä peitteisiä vettä johtavia kerrostumia. CII - CIII - Loivasti viettävät tai tasaiset savi-, siltti- ja hienorakeiset moreenimaat, muut tarkemmin luokittelemattomat pohjat (selostettava laatu ja ominaisuudet). Turvemaat, joilla huomattava pidätyskyky. 26
32 TAULUKKO 10. VAKSU-riskiluokituksen toimenpiteet (Laine 2009). Alaluokka Toimenpiteet Huomautuksia Vahingon tapahtuessa suojarakenneosuudella varustetulla tiellä tarkistetaan ensimmäiseksi, onko haitta-ainetta päässyt suojatun alueen ulkopuolelle Vesistötorjunta, uomien ja painanteiden Erittäin kiireellinen, nopeat WI patoaminen. alkutoimet. Erittäin kiireellinen. Pohjavesitoimenpiteet tarvittaessa, Soveltuvat vesistötorjuntatoimenpiteet, WII suojapumppaus haitta-aineen maaperään kiireellinen pohjavesiasiantuntija-apu. pääsyn estämiseksi. WIII AI AII AIII Soveltuva vesistötorjunta, uomien patoaminen. Likaantuneen maan poisto. Selvityspohjaveden likaantumisesta, tarvittaessa pumppaus. Likaantuneen maan poisto. Selvityspohjaveden likaantumisesta, pumppausedellytyksistä ja haitan leviämissuunnasta, tarvittaessa syvätekniikan käyttö. Likaantuneen maan poisto, uomien patoaminen. 27 Erittäin kiireellinen erityisesti sade- ja sulamiskautena (lähinnä ojat). Erittäin kiireellinen. Välittömästi pohjavesiasiantuntija-apu. Erittäin kiireellinen. Välittömät soveltuvat jatkotoimenpiteet, pohjavesiasiantuntija-apu. Kuten edellä. BI Kuten AI, pumppaus kaivannosta. Kuten AI. BII Likaantuneen maan poisto. Selvitys pohjaveden likaantumisesta ja torjuntamallista; olosuhteista riippuen. Erittäin kiireellinen. Selvitys aloitetaan välittömästi pohjavesiasiantuntija-apua käyttäen. BIII Pintavirtauksen rajoittaminen, likaantuneen maan poisto. Kiireellinen. CI Likaantuneen maan poisto. Ilman tarpeetonta viivytystä. CII Kuten edellä, haitan leviämisselvitys. Kuten CI. CIII Kuten CII. Kuten CI. Toimenpiteet on luokiteltu erittäin kiireelliseksi, mikäli vaarallisten aineiden kuljetusonnettomuus tapahtuu alueella, joka on luokiteltu avovedeksi (W) tai jos maaperä on erittäin hyvin vettä läpäisevä ja pohjavedenpinta on alle 6 m syvyydellä maanpinnasta (A) sekä luokissa BI ja BII.
33 5 VAARALLISTEN AINEIDEN MAANTIEKULJETUSTEN YMPÄRISTÖOLOSUHTEET KAINUUSSA Kainuun maakunta Kainuuseen kuuluu yhdeksän kuntaa: Hyrynsalmi, Kajaani, Kuhmo, Paltamo, Puolanka, Ristijärvi, Sotkamo, Suomussalmi ja Vaala. Maakunta rajoittuu kaakossa Pohjois- Karjalaan, etelässä Pohjois-Savoon, lännessä ja pohjoisessa Pohjois-Pohjanmaahan ja koillisessa Koillismaahan sekä idässä Venäjään. Kainuun asukasluku on noin Kainuu on pinta-alaltaan km 2, eli harvaanasutun maakunnan väestötiheys on noin 4 as./ km 2. Vähenevä väestö keskittyy kuntakeskuksiin ja Kajaanin seudulle. (Kopra 2011, s. 10.) Metsätaloudella on Kainuun aluetaloudessa merkittävä rooli. Metsäsektori käy läpi mittavaa rakennemuutosta, ja mm. mekaanisen puunjalostuksen, puutuoteteollisuuden ja metsäenergian liiketoiminnallinen merkitys kasvaa. Myös muut elinkeinot ovat alkaneet työllistää kainuulaisia viime vuosina yhä enemmän, ja niiden osuus maakunnan elinkeinoalojen liikevaihdosta on yhä suurempi. Näitä toimialoja ovat ICT ja elektroniikka, matkailu / elämystuotanto (=matkailu, kulttuuri ja liikunta), elintarviketeollisuus, kivi- ja kaivannaisala ja metalliala. Kainuun tärkeimpiä vientituotteita ovatkin mittalaitteet, ajoneuvotietokoneet, junavaunut, teollisuusmineraalit, vuolukivi, luonto ja luonnontuotteet. Kainuun merkittävimpiä haasteita ovat työttömyys, väestön väheneminen, osaavan työvoiman puute, tiedossa oleva väestörakenteen muutos ja maakunnan talouden kehitys. (Kopra 2011, s. 10.) Kainuun kärkialojen liikevaihtoa tarkasteltaessa havaitaan kaivannaistoimialan kasvaneen vuodesta 2010 alkaen muita kärkialoja huomattavasti nopeammin (kuva 4).
34 29 KUVA 4. Kainuun maakunnan kärkialojen suhdannekehitys liikevaihdolla mitattuna vuodesta 2005 alkaen (Kainuun maakunta -kuntayhtymä 2012). Seuraavaksi työssä tarkastellaan tarkemmin Kainuun kaivannaisteollisuutta, maaperää, pohjavesimuodostumia ja vesistöjä, koska ne ovat työn tekemiseen ja riskinarviointiin vaikuttavia oleellisia osatekijöitä. 5.2 Kainuun kaivannaisteollisuus Kainuun maakunnassa kaivostoimintaa harjoittavat Mondo Minerals Oy ja Talvivaara Oy Sotkamossa sekä Tulikivi Oy Suomussalmella. Lisäksi Kuhmossa ja Suomussalmella sijaitsee vuolukivilouhoksia ja Paltamossa maanparannuskalkin tuotantoon erikoistunut tuotantolaitos, Juuan Dolomiittikalkki Oy. Vireillä on Kuhmo Metals Oy:n nikkelikaivos Suomussalmella sekä Mondo Minerals Oy:n uusi kaivoshanke Paltamossa. (Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus ja Kainuun ympäristökeskus 2009, 58-59). Mondo Minerals Oy:n Sotkamon tehtaalla käytettiin vuonna 2009 raskasta polttoöljyä rikasteen kuivauksessa 1920 tonnia (Karjalainen 2010, s. 22). Pohjois-Suomen lupavirasto on vuonna 2007 antanut Talvivaaran kaivokselle ympäristöluvan monimetalliesiintymien hyödyntämiseen (Pohjois-Suomen lupavirasto 2007). Ympäristölupaha-
35 30 kemuksen mukaan toiminnassa käytetään kemikaaleja (taulukko 11). Vuonna 2009 Talvivaaran Sotkamon kaivoksella käytettiin lämmitykseen raskasta polttoöljyä 35 GWh (n. 3 miljoonaa litraa) ja kevyttä polttoöljyä 2,6 GWh (n litraa). Lisäksi kaivoksen polttoaineen jakeluasemilla tankattiin työkoneisiin moottoripolttoöljyä 37 GWh (n. 3,7 miljoonaa litraa). (Karjalainen 2010, s. 22.) TAULUKKO 11. Talvivaaran kaivoksella käytettävien kemikaalien arvioituja vuotuisia määriä (Pohjois-Suomen lupavirasto 2007, s. 29). Kemikaali Lyhenne Käyttökohde Käyttömäärä, t/v rikkihappo H 2 SO 4 agglomerointi, ph:n säätö propaani C 3 H 8 vedyn valmistus vety H 2 rikkivedyn valmistus natriumhydroksidi (100 %) NaOH neutralointi metallien talteenotossa rikkivety H 2 S metallisulfidien saostus Kainuun maaperä Kainuun maaperä on saanut nykyisen muotonsa suurelta osin jäätiköitymisen loppuvaiheessa noin vuotta sitten (Kainuun ympäristökeskus 2008 a). Kovalaisen ym. (2000, 10) mukaan harjut muodostavat selkärangan Kainuun maaperälle. Perääntyvät ja sulavan jäätikön alta, sisältä ja päältä vapautui suuret määrät vettä, joka kuljetti, huuhtoi ja pyöristi jäätikön irrottamaa kallioperän ja maaperän ainesta. Jäätikkövesien virtausvoiman heiketessä veden mukana kulkeva aines kerrostui glasifluviaalisiksi muodostumiksi, joita ovat mm. harjut ja deltat. Kainuun harjut ovat sijoittuneet maastoon pääosin luode-kaakko-suuntaiseksi edusten jäätikön virtaussuuntaa. Harjujen väliset alueet ovat usein kallioperän muotojen kontrolloimia ja suurelta osin peitemoreenin verhoamia (kuva 5). Paikoin harjujaksojen välimaastoon on kerrostunut myös näyttäviä drumliineja eli pitkittäismoreeniselänteitä tai moreenikumpareita. Eloperäiset kerrostumat muodostavat Kainuun maaperän ylimmän osan. (Kainuun ympäristökeskus 2008 a.)
36 31 KUVA 5. Kainuun maaperäkartta. Pintamaalajeista yleisin on turve, joka on syntynyt suokasvien jäänteistä mineraalimaiden päälle. Kainuun suot kuuluvat aapasuovyöhykkeeseen. Aapasoilla suoalueen keskikohta on reunoja alempana, ja erilaiset nevat ja rämeet ovat yleisiä. Kainuun soista on ojitettu noin 64 % puuntuotantoon sopiviksi, ja luonnontilaisten soiden osuus on vähentynyt merkittävästi. Turvesoita käytetään myös polttoturpeeksi. (Kainuun ympäristökeskus 2008 a.) Suomen geologisten soiden määrä on Geologian tutkimuskeskuksen mukaan kpl, ja niiden yhteispinta-ala on 5,1 miljoonaa hehtaaria. Kainuussa on yli 20 hehtaarin soita 3857 kappaletta, joiden yhteispinta-ala on ha (keskikoko 119 ha). Energiaturpeeksi soveltuvien keskimääräinen tehollinen energiasisältö on 0,54 MWh/suo-m 3 eli 50 %:n käyttökosteudessa ilmoitettuna 0,48 MWh/suo-m 3. (Karjalainen 2010, 14.)
37 5.4 Kainuun pohjavesimuodostumat Yleistä Pohjaveden muodostumisella tarkoitetaan maanpinnan alle imeytyvää ja pohjavesivyöhykkeeseen joutuvaa vettä. Muodostumiseen vaikuttaa pääasiassa sadanta. Pohjavesivyöhyke on horisontaalinen kerrostuma, jossa maarakeiden välinen huokostila on veden täyttämää. Kainuun pohjavesivaroista suurin osa liittyy huokoisiin, karkearakeisiin sora- ja hiekkamuodostumiin eli harjuihin. Valtakunnallisen kartoitus- ja luokitustyön yhteydessä nämä harjut on rajattu omiksi pohjavesialueiksi. (Kainuun ELY 2010.) Kainuun ympäristökeskuksen alueella on yhteensä 260 luokiteltua pohjavesialuetta (kuva 6). Luokkaan I (tärkeä pohjavesialue) kuuluvia alueita on 53 ja luokkaan II (vedenhankintaan sopiva pohjavesialue) kuuluvia 161. Jatkotutkimuksia edellyttäviä IIIluokkaan (muu pohjavesialue) kuuluvia pohjavesialueita on 46. Pohjavesialueiden kokonaispinta-ala on yhteensä 848 neliökilometriä ja muodostumisalueiden pinta-ala on 463 neliökilometriä. Pohjavesialueiden hyödynnettävän vesimäärän on arvioitu olevan kuutiometriä vuorokaudessa. Pinta-alaltaan Kainuun suurimmat pohjavesiesiintymät ovat lännessä Vaalan Säräisniemelle ulottuva Rokuan jatke ja Kajaanin pohjoispuolella oleva Matinmäki-Mustikkamäki-harjualue sekä Sotkamon kaakkoispuolella sijaitseva Riekinkangas-Räätäkangas-harju. Lisäksi Kainuun pohjoisosasta tavataan iso Hossan saumamuodostuma. Näiden suurimpien muodostumien laskennallinen antoisuus on kymmeniä tuhansia kuutiometrejä päivässä. Muut pohjavesialueet ovat pääasiassa pienehköjä pitkittäisharjuja, joiden antoisuus jää alle 1500 kuutiometriin päivässä. (Kainuun ELY 2010.) Pohjaveden laatu on yleisesti katsoen hyvä. Pohjavedet ovat kuitenkin lievästi happamia ja lähes kaikilla vedenottamoilla on käytössä alkalointi. Rauta ja mangaani eivät ole juuri aiheuttaneet ongelmia pohjaveden käytölle, kun vettä otetaan harjuista. Sen sijaan yksityistalouksien maa- ja kallioporakaivoissa, joissa vesi on peräisin moreenimuodostumista tai kallioperästä, rauta- ja mangaaniongelma on suurempi. Usein käyttö- kelpoisen veden saamiseksi kotitalouksissa joudutaan puhdasvesi- järjestelmään asentamaan erilaisia puhdistuslaitteita. Kainuun alueella radon ei ole kalliopohjavesissä samankaltainen ongelma kuin mitä se on esim. Kaakkois-Suomessa. Tämä selittyy
38 33 sillä, että Kainuun kallioperä on pääasiassa vanhaa graniittigneissiä. Kaakkois- Suomen radon-ongelmat sijoittuvat nuorille rapakivigraniitti- alueille. Pohjavedenottamoiden ja tavallisten maakaivojen vesissä suuria radonpitoisuuksia esiintyy vain harvoin. (Kainuun ELY 2010.) KUVA 6. Kainuun pohjavesialueet Case: Matinmäki-Mustikkamäki, Kajaani Kainuun tärkein pohjavesimuodostuma on Matinmäen-Mustikkamäen pohjavesialue Kajaanin pohjoispuolella. Lähes kaikki Kajaanin kaupungin alueelle toimitettava talousvesi hankitaan viidestä eri puolilla Matinmäen-Mustikkamäen-pohjavesialuetta sijaitsevista pohjavedenottamoista (Kajaanin Vesi.)
39 34 Matinmäen-Mustikkamäen pohjavesialue ( ) sijaitsee Kajaanin kaupungin pohjois- ja koillispuolella noin kahdeksan kilometrin etäisyydellä kaupungin keskustasta (Moilanen 2011, 14). Matinmäen-Mustikkamäen pohjavesialue on osa luodekaakko-suuntaista suurta harjujaksoa, joka kulkee Hailuodon-Rokuan-Vuokatin kautta Pohjois-Karjalaan. Maa-aines alueella on pääasiassa hienoa tai keskikarkeaa hiekkaa. Karkeampaa materiaalia (soraa tai kivistä soraa) on tavattu vain Matinmäen ja Mustikkamäen alueelta. Topografialtaan harjualue on suotuisaa pohjaveden muodostumiselle. Korkeat harjanteet ja suppakuopat vuorottelevat siten, että huomattava osa sadannasta imeytyy maaperään. Pohjavettä virtaa kohti Matinmäkeä, Hannusrantaa ja Kuluntalahtea. Vedenjakaja sijaitsee Pekonmäen alueella. Paikallisesti pohjavettä purkautuu alueen pohjoisreunalla oleville soille sekä lounaassa Lankisensoille. Pohjavesialueen kokonaispinta-ala on 24,97 km 2 ja muodostumisalueen pinta-ala 18,19 km 2. Arvioitu muodostuvan pohjaveden määrä alueella on m 3 /d. Alueen maaperän imeytymiskerroin on 0,6. (Ympäristötiedon hallintajärjestelmä Hertta.) Pohjavesialueella on tällä hetkellä viisi vedenottamoa (kuva 7) ja vedenotto jakaantuu ympäri pohjavesialuetta. Ottamoilla otetaan nykyisin noin puolet siitä vesimäärästä, joka alueella arvioidaan kokonaisuudessaan muodostuvan. (Moilanen 2011, 18.) Pohjaveden laatua seurataan jatkuvasti ottamoilta ja vesijohtoverkosta. Pohjavesialueella klooripitoisuus on ollut pääsääntöisesti viime vuosina eri ottamoilla muutaman milligramman luokkaa eli kloridin määrä on ollut pieni. (mts )
40 35 KUVA 7. Matinmäen-Mustikkamäen pohjavesialue (Ympäristötiedon hallintajärjestelmä Hertta). Lähes kaikki Kajaanin Veden toimittamasta talousvedestä hankitaan viidestä eri puolilla Matinmäen-Mustikkamäen-pohjavesialuetta sijaitsevista pohjavedenottamoista. Pohjavesi alueella täyttää talousvedelle asetetut laatuvaatimukset ilman käsittelyä. Kajaanin Veden jakama talousvesi on pehmeää, kokonaiskovuus 1,7-2,7 dh ja ph on suhteellisen alhainen n. 7,0. (Kajaanin Vesi.) Matinmäen-Mustikkamäen pohjavesialueella eniten riskejä pohjaveden laadulle aiheuttavat maatalous, tienpito ja kuljetukset, maa-ainestenotto ja asutuksen jätevedet. Muita riskejä aiheuttavat toimintoja ovat asutus, lentokenttä, motocross-rata, sähkömuuntajat, öljysäiliöt, metsätalous sekä yritys- ja harrastetoiminta. (Moilanen 2011, 27.) Valtatie viiden ja yhdystie 8990:n kautta kulkee runsaasti maantieliikennettä, joten tiekuljetuksiin liittyväonnettomuusriski on olemassa. Vuoden 2002 arvion mukaan pelkästään palavia nesteitä (luokka 3) kuljetettiin pohjavesialueen läpi tonnia viikossa. Onnettomuusriskin ja jatkuvan tiesuolauksen vuoksi on suositeltavaa,
41 että edellä mainituille tieosuuksille rakennetaan pohjavesisuojaus teiden perusparannuksen yhteydessä. (mts ) Kainuun vesistöt Kainuun pinta-alasta on 12 % vettä (kuva 8). Yli hehtaarin kokoisia järviä on lähes Kainuun vesistöt ovat pääosin karuja ja humuspitoisia. Vesien laatuun vaikuttavat oleellisesti valuma-alueen ominaisuudet ja käyttö. Metsätalous on Kainuussa merkittävin vesistöjen kuormittaja, paikallisesti myös maatalous ja eräät muut ravinnepäästöjä aiheuttavat toiminnat. Kalankasvatus ja turvetuotanto aiheuttavat jonkin verran rehevöitymistä ja kiintoainepäästöjä alapuolisiin vesistönosiin. Pääosassa Kainuun järviä vedenlaatu on kuitenkin hyvä. Teollisuuden jätevesikuormitus ja sen vaikutukset rajoittuvat purkupaikkojen välittömään läheisyyteen. Sama koskee yhdyskuntien jäteveden puhdistamoja. Sekä teollisuus että kunnat ovat jatkuvasti tehostaneet jätevesiensä puhdistusta. (Kainuun ympäristökeskus 2007.)
42 37 KUVA 8. Kainuun vesistöt. Vesiensuojelun tavoitteena on suojella vesistöjä ja turvata vesivarojen kestävä käyttö. Pienvesien suojeluun on havahduttu vasta viime vuosina. Valtakunnallisesti arvokkaiden pienvesien inventoinnissa arvokkaiksi pienvesikohteiksi luokiteltiin Kainuussa 149 kohdetta ja kalastollisesti arvokkaiksi kohteiksi 21 tammukkapuroa. Arvokkaat kohteet jakaantuivat epätasaisesti Kainuun eri osiin. Arvokkaista pienvesistä suurin osa sijaitsee Kainuun itä- ja pohjoisosissa, mistä löytyy vielä jopa lähes luonnontilaisia valuma-alueita. (Kainuun ympäristökeskus 2007.) Kainuun maakunnan alueella tiestö ja rautatiet seurailevat usein harjuja ja reunamuodostumia. Maantie- ja rataliikenteen suorat päästöt vesistöihin ovat yleensä vähäisiä ja
43 johtuvat pääosin onnettomuuksista. (Pohjois-Pohjanmaan ympäristökeskus ja Kainuun ympäristökeskus 2009, s. 65.) 38 6 MENETELMÄT 6.1 Maaperäkartoitus Alustava maaperäkartoitus Maaperän riskiluokittelu aloitettiin alustavalla maaperäkartoituksella, jossa yhdistettiin olemassa oleva paikkatietoaineisto samaan tietokantaan tammikuussa Riskiluokitusta varten alueen liikenneväylät haettiin maastotietokannasta. Kainuun maakunnan alueelta luokiteltiin 885 tiekilometriä tienumeroilta: 5, 6, 22, 28, 75, 76, 78, 89, 870, 8710, 899, 8714 ja Maastotietokannasta valittiin erikseen vesialueet polygonimuotoisena sekä joet, purot, ojat, korkeuskäyrät viivamuotoisina ja lähteet pisteaineistona. Näkymään lisättiin 1: maaperäkartta-aineisto niiltä osin kuin aineistoa Kainuun maakunnan alueella on olemassa ja muilta osin 1: maaperän yleiskartta-aineisto. Lisäksi aineistoon yhdistettiin maaperän yleiskartoituksen maastohavainto-aineisto, maa-ainesmuodostumarajat ja kallioperäkartoituksen rakennetulkinta (lineamenttiaineisto). (Väänänen 2010a, 5.) Kohdealueelta tehtiin kaksi aluetasoa, jolle myöhemmin kohdistettiin paikkatietoanalyysit ja tulkinnat. Ensimmäinen aluetaso muodostettiin levittäen liikenneväylien viivatasoa 50 metriä tien molemmille puolille (puskurointi), jolloin tuloksena oli keskimäärin 100 metriä leveä aluetaso. Toinen aluetaso muodostettiin vastaavasti liikenneväyläviivaa puskuroimalla 1000 m molemmille puolin. Tuloksena syntyi 2000 metriä leveä aluetaso, jolloin aineistoon saatiin mukaan laajemmalta alueelta vesialueet sekä jokien, purojen ja ojien virtaussuunnat. Paikkatietoanalyysia varten maaperäkarttaaineisto luokiteltiin VAKSU-pääluokkiin: vesialueisiin (W), hyvin vettä läpäiseviin alueisiin (A), puoliläpäiseviin alueisiin (B) ja heikosti vettä läpäiseviin alueisiin (C). (Väänänen 2010a, 5.)
44 Tarkentava maastokartoitus 39 Tarkentavassa maastokartoituksessa työn kohteena oli Kainuun maakunnassa olevien vaarallisten aineiden kuljetusten kannalta keskeisten liikenneväylien ympäristö keskimäärin 50 m etäisyydellä tien keskilinjasta. Maastokartoitusta tehtiin Geologian tutkimuskeskuksen toimesta elo-syyskuun 2010 aikana aiemmin alustavasti luokitelluille A-, BI- ja W-luokkien alueille henkilö- tai maastoautolla liikkuen. Maastokartoituksin tarkennettiin riskiluokitusta seuraavilta liikenneväyliä: Vaala-Paltamo-Kajaani- Sotkamo-Kuhmo-väylä (tienumerot 22, 5 (E63), 6, 76) ja Kajaani-Suomussalmi-tie (5- tie). Muilla alueilla jäi alustava luokittelu voimaan. Tarkennettujen tieosuuksien yhteispituus oli noin 100 km. (Väänänen 2010b, 2.) Tarkentavassa maastokartoituksessa maastotarkastushavainnot tehtiin maaperäkartoituksessa käytettävällä kartoituspiikillä, jonka syvyysulottuvuus on noin yksi metri maanpinnasta. Maastotarkastushavaintoja tehtiin yhteensä 1096 pisteestä. Lisäksi maastokartoituksessa tehtiin 40 pienkalliohavaintoa. Samalla havainnoitiin vesistöjen virtaussuuntia ja virtaamaa, pohjaveden pintaa ja mahdollista kallioperän ruhjeisuutta. Maaperän kerrosjärjestys ja pienkalliopaljastumat tallennettiin Maapeli-käyttöliittymällä maastotietokoneelle. WI-luokan alueet kartoitettiin siten, että tieväylälle saatiin maaperäluokitukseen perustuva riskiluokka ja vesistön läheisyys kuvattiin rinnakkaisluokkana. Vesistöjä ylittävät pengertiet ja kapeilla kannaksilla kulkevat tieosuudet kuvattiin vain WI-luokassa. Lisäksi tarkennettiin BI-luokkaa yleensä karkean hiedan alueilta ja lähdeympäristöissä. Maastotarkastuksissa tehtiin myös havaintoja kallioperän rakenneviivojen ympäristöistä mahdollisten riskialttiiden ruhjevyöhykkeiden paikallistamiseksi. Kartoitusalueen ojista ja puroista arvioitiin virtaaman määrää sekä todettiin virtauksen suunta silmämääräisesti. (Väänänen 2010b, 3.) 6.2 Maaperän geofysikaaliset tutkimukset Pohjaveden pinnankorkeudesta sekä pohjaveden pinnan yläpuolisten kerrosten maalajeista ei ole saatavissa luotettavaa tietoa kaikilta tärkeiltä pohjavesialuilta Kainuun maakunnan alueelta. Maatutkaluotauksella saadaan kustannustehokkaasti tietoa pohjaveden pinnankorkeustasosta sekä maalajeista. Kainuussa maatutkaluotauskohteiksi valittiin kolme pohjavesialuetta: Riekin-Räätäkangas Sotkamossa, Laajankangas- Kankari Vaalassa sekä Valkeisenkangas Ristijärvellä. Maatutkaluotauksilla tarkennet-
45 tiin olemassa olevaa tietoa pohjavesialueiden hydrogeologisista olosuhteista. Tutkimuslinjoja luodattiin yhteensä 4 kappaletta, joiden yhteispituus oli 7621 metriä. 40 Maatutkaluotaus perustuu radiotaajuisten sähkömagneettisten (SM) aaltojen käyttöön. Käytettävä taajuusalue on MHz. Vaikuttavina fysikaalisina parametreina ovat väliaineen sähkönjohtavuus ja dielektrisyys sekä magneettinen suskeptibiliteetti. Väliaineen sähkönjohtokyky eli sähkönjohtavuus kuvaa vapaiden varausten liikkumista väliaineessa. Ulkoinen sähkökenttä siirtää varauksia paikasta toiseen. Mitä enemmän vapaita varauksia, ioneja ja elektroneja, sitä suurempi on materiaalin sähkönjohtavuus ja maatutkasignaalin vaimennus. Dielektrisyysarvo kuvaa aineen kykyä varautua eli polarisoitua ulkoisen sähkökentän vaikutuksesta. Dielektrisyysarvon suuruus riippuu pääasiassa vapaan veden määrästä materiaalissa, sillä vesipitoisuuden kasvu nostaa suhteellista dielektrisyyttä. (Tiehallinto 2004, 10.) Maaperän magneettinen suskeptibiliteetti aiheutuu ferrimagneettisista mineraaleista, pääosin magnetiitista, titaanimagnetiitti sekä maghematiitista. Vaikka magneettinen suskeptibilitetti teoriassa vaikuttaa maatutkaluotaukseen, magneettisen suskeptibiliteetin pitää olla erittäin korkea, jotta se vaikutta luotaussignaaliin. (Takahashi, Preetz ja Igel 2011, 369.) Pulssitutkaperiaatteella toimiva maatutkakalusto koostuu useasta komponentista, joista tärkein yksikkö on antenni(t), joka koostuu itse antennista ja antennielektroniikkayksiköstä, jossa määrätään lähetettävän pulssin pituus ja voimakkuus. Antenni lähettää pulssin väliaineeseen ja kerää rajapinnoista palaavat signaalit. Maatutkan näytteenotin sijaitsee useimmiten ohjaus- tai keskusyksikössä, jossa muunnetaan heijastuneet signaalit sellaiseen muotoon, että ne voidaan taltioida joko analogisessa tai digitaalisessa muodossa tallentimelle. Keskusyksikön kautta ohjataan koko tutkayksikön toimintaa ja sen avulla määrätään mm. pyyhkäisyjen määrä aika- tai matkayksikköä kohti, mittausaika sekä pyyhkäisyn näytteiden määrä ja datan muoto. Maatutkakalustoihin kuuluvat kiinteästi erilaiset datatallentimet, sekä näytteenottoa ohjaavat anturit, kuten optiset pulssianturit. Paikannusta ohjaavat ja paikkatietoa tallentavat useimmiten GPS laitteet sekä nykyisin myös oleellisena osana digitaalivideokalusto. (Tiehallinto 2004, 13.)
46 41 Kainuussa maatutkaluotaukset suoritettiin Geo-Work Oy:n toimesta GSSI:n valmistamalla amerikkalaisella SIR-3000-tyyppisellä maatutkalaitteistolla. Luotauksissa käytettiin 100 MHz:n taajuista antennia ja ns mittausaikaa. Mitattaessa maatutkalaitteisto oli sijoitettuna mittaajan syliin ja antennia vedettiin käsin perässä. Tulos rekisteröitiin maatutkalaitteiston kovalevylle, josta se siirrettiin tietokoneelle, jossa tiedostoja käsiteltiin GeoDoctor 2.3 profiilinkäsittelyohjelmalla. Paikannus tapahtui käsi-gps:n (Garmin 62s) avulla. Koordinaattijärjestelmänä käytettiin KKJ 27 (YKJ). Koordinaattipisteet merkittiin mittauksen yhteydessä maatutkalle. Näiden pisteiden x- ja y-koordinaatteja käytettiin hyväksi profiilien tasoituksessa ja linjojen pituuden määrityksessä. Korkeuskoordinaatti z on pyritty korjaamaan kartalta mahdollisimman oikeaksi, mutta on kuitenkin vain viitteellinen. Näistä GPS-pisteistä muodostettiin reittikartat. (Pollari 2011, 1-4.) 6.3 Maaperäkairaukset ja pohjaveden havaintoputkien asentaminen Referenssikairaukset Kairausten avulla voidaan tutkia vettä johtavien maakerrosten syvyyttä, paksuutta ja koostumusta. Kairausten yhteydessä otettavien maanäytteiden avulla voidaan tarkentaa maaperän koostumusta koskevia tietoja ja selvittää maakerrosten vedenläpäisevyyttä. Kairauksilla voidaan selvittää myös irtomaakerrosten alapuolella sijaitsevan kallion pinnan korkeusasema sekä tutkia kallioperän veden johtavuuteen vaikuttavia laatuominaisuuksia. Kairausten avulla voidaan tarkentaa alustavien, suuntaaantavien tutkimusmenetelmien, kuten geofysikaalisten tutkimusten tuloksia. (Arjas 2005, 87.) Referenssikairauksia tehtiin Kainuussa maatutkaluotauskohteissa: Riekin-Räätäkangas Sotkamossa, Laajankangas-Kankari Vaalassa sekä Valkeisenkangas Ristijärvellä. Kairaukset tehtiin auger-kairauksena Geotech 604 -kairauslaitteistolla ja porakonekairauksena kallioperän pintakerroksen varmistamiseksi. Auger-kairauksessa saadaan maaperän kerrosjärjestys luotettavasti selvitettyä ja voidaan ottaa edustavia näytteitä erityyppisistä maakerroksista. Porakonekairauksessa maaperänäytteet otettiin hylsynäytteenottimella. (Pöyry Finland Oy 2011, 3.)
47 Pohjaveden havaintoputkien asentaminen 42 Pohjavesiesiintymään asennettavien havaintoputkien avulla voidaan selvittää pohjavedenpinnan korkeusasemaa ja tarkkailla siinä tapahtuvia muutoksia toistuvien mittausten avulla. Havaintoputkista otettavien vesinäytteiden avulla voidaan tutkia pohjaveden laatuominaisuuksia. (Arjas 2005, 88.) Pohjaveden havaintoputkia asennettiin kolmelle pohjavesialueelle: Matinmäki- Mustikkamäki, Vuokatti ja Riekin-Räätäkangas. Havaintoputket asennettiin porakonekairauksena (Geotech 604) suojaputkikalustolla. Putken siiviläosat asennettiin karkeampien vettä hyvin johtavien kerrosten kohdalle kuitenkin niin että siiviläosa alkaa 1-2 m pohjavesipinnan yläpuolelta ja ulottuu kallioperän pintakerrokseen saakka. Putkimateriaalina käytettiin tehdasvalmisteista Jenssen-merkkistä PEH-putkea. Havaintoputket suojattiin teräksisillä suojaputkilla. (Pöyry Finland Oy 2011, 3.) 6.4 Paikkatietotyökalun rakentaminen Esiselvityksen tavoitteena oli selvittää eri vaihtoehtoja olemassa paikkatietoaineistojen hyödyntämiseen ensisijaisesti pelastusviranomaisten, mutta myös muiden toimijoiden käyttöön. Esiselvityksessä kartoitettiin kolme vaihtoehtoa paikkatietoaineistojen hyödyntämiseksi. Vaihtoehdoista kaksi ensimmäistä käsittelee aineistojen hyödyntämistä pelkästään pelastusviranomaisten käyttöön ja kolmas vaihtoehto yleistä ratkaisua, jolloin aineisto olisi laajemman käyttäjäkunnan hyödynnettävissä. Toteuttamisvaihtoehdoksi valittiin Kainuun pelastuslaitoksen käyttöön tulevaan PEKEjohtamisjärjestelmään luotava uusi ominaisuus, jolla järjestelmään voidaan luoda karttatasoja suoraan paikkatietoaineistoista. Toteutusmalli palvelee pelastuslaitoksia tehokkaasti ja varmasti. PEKE-johtamisjärjestelmää ylläpitää hallinnon tietotekniikkakeskus HALTIK, joka tuottaa sisäasiainministeriön hallinnonalalle sisäisen turvallisuuden ja maahanmuuton tarvitsemia tieto- ja viestintäteknisiä palveluita. (Ebsolut Oy 2011, 1-5.) Kainuun VAKSU-paikkatietoaineisto muunnettiin PEKEjohtamisjärjestelmän karttatasoksi.
48 7 TULOKSET Kainuun VAKSU-luokitus Kainuun maakunnan alueella riskiluokiteltiin 870 tiekilometriä. Luokituksessa oli mukana valta-, kanta- ja seututiet numerot 5, 6, 22, 28, 75, 76, 78, 89, 870, 899, 8710, 8740 ja Riskiluokkaan B, jossa maaperä on puoliläpäisevä, kuului 62 % aineistosta eli noin 540 kilometriä (kuva 9). Luokkaan A, jossa maaperä on hyvin vettä läpäisevä, luokiteltiin noin 55 kilometriä ja luokkaan C, heikosti läpäisevä tai läpäisemätön, noin 167 kilometriä. Avovesi-luokkaan, W, luokiteltiin noin 105 kilometriä. W Avovesi 12 % %-osuus A Maapeite 7 % C Maapeite 19 % B Maapeite, kallio 62 % KUVA 9. Luokiteltujen teiden jakautuminen eri riskiluokkiin. Suurin osa, 48 % eli noin 415 kilometriä, luokitelluista tieosuuksista luokiteltiin kuuluvaksi B II -riskiluokkaan (kuva 10). B II -luokan maaperä on puoliläpäisevää, jonkin verran adsorboivaa maa-ainesta pohjavesialueella, jossa pohjaveden pinta on yli kuuden metrin syvyydellä.
49 44 60,0 %-osuus 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 A I A II A III B I B II B III C I C II C III W I W II W III KUVA 10. Maantiestön jakautuminen eri riskiluokituksen alaluokkiin. Avovesi-luokan, W, maaperä koostui lähinnä luokan W I-maaperästä, jossa hydrologinen ympäristö koostuu järven-, lasku-uomallisen lammen- ja joen rannasta tai puroista, viettävistä ojista tai niihin viettävät lähialueet. 7.2 Paikkatietotyökalu Kainuun VAKSU-aineisto on laadittu ArcGIS-muotoon, josta se muunnettiin MapInfo-muotoiseksi. Kainuun VAKSU-aineisto liitettiin osaksi Kainuun pelastuslaitoksen johtamisjärjestelmää kertaluontoisena karttana (kuva 11 ja 12).
50 45 KUVA 11. PEKE-järjestelmän karttaliittymä, jossa kohteena on Kajaanin keskustan pohjoisosa. KUVA 12. PEKE-järjestelmän VAKSU-karttaliittymä, jossa kohteena on Kajaanin keskustan pohjoisosa.
Tiina Hartman MENETELMÄ VAARALLISTEN AINEIDEN MAANTIEKULJETUSTEN YMPÄRISTÖRISKIKOHTEIDEN ARVIOINTIIN Opinnäytetyö YAMK, Kestävä yhdyskunta Kesäkuu 2012 KUVAILULEHTI Opinnäytetyön päivämäärä 10.6.2012 Tekijä(t)
Päiväys: 28.08.2006 Edellinen päiväys: 07.05.2004 1 KÄYTTÖTURVALLISUUSTIEDOTE 1. KEMIKAALIN JA SEN VALMISTAJAN, MAAHANTUOJAN TAI MUUN TOIMINNANHARJOITTAJAN TUNNISTUSTIEDOT 1.1 Kemikaalin tunnistustiedot