Source: http://fi.opasnet.org/fi/Luikonlahden_vesist%C3%B6jen_ekologinen_riskinarviointi
Timestamp: 2020-01-24 08:54:43+00:00
Document Index: 8740980

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

Luikonlahden vesistöjen ekologinen riskinarviointi – Opasnet Suomi
Luikonlahden vesistöjen ekologinen riskinarviointi
Sivutunniste: Op_fi3524
2 Luikonlahden järvi- ja purovesien riskinarvioinnissa käytetyt aineistot
2.1 Valuma-alueen tarkastelu
2.1.1 Veden laatu
2.1.2 Veden puskurikapasiteetti ja happamuus
2.1.3 Eliöstö
2.2.1 Ympäristölaatunormit
2.3 Metallipitoisuudet Luikonlahden ja Petkellahden havaintoalueilla
2.4 Metallipitoisuudet purovesissä
3 Tarkennettu arviointi
3.1 Yleisen PNECaq -arvon johtaminen
3.1.1 PNEC -arvon laskeminen arviointikertoimella (AF)
3.1.2 Lajien herkkyysjakauma (SSD-jakauma)
3.2 (Bio)saatavuuden korjaus
3.2.1 Bioligandilaskentamalli (Bio-met)
4 Riskikuvaus
Luikonlahden pintavesien ekologinen riskinarviointi tehtiin vaiheittaisen arviointimenettelyn mukaan. Perusarvioinnissa järvi- ja purovesien metallipitoisuuksia verrattiin asetettuihin ympäristönlaatunormeihin (AA-EQS -arvot) ja taustapitoisuuksiin. Jos metallin pitoisuus vedessä ylitti asetetun ympäristönlaatunormin, riskinarviointia tarkennettiin. Haitta-aineelle johdettiin yleinen PNECvesi -arvo, jos yleistä PNECvesi –arvoa ei ollut valmiina saatavilla, käyttämällä vesiympäristön haitattomia pitoisuuksia (NOEC –arvoja) kolmelta eri ravintoketjutasolta: perustuottajat (levät), kuluttajat (hyönteiset) ja kalat. Tarkennetun riskinarvioinnin toisessa vaiheessa aineistolle tehtiin biosaatavuuskorjaus parantamaan kohdekohtaista riskinarviota.
Luikonlahden järvi- ja purovesien riskinarvioinnissa käytetyt aineistot
Luikonlahden vesistöjen riskinarvioinnissa käytettiin Savo-Karjalan ympäristötutkimus Oy:n vuoden 2011 tarkkailuohjelman ja Herttatietokannan mittaustuloksia Luikonlahden (LUI2, LUI3, LUI3A, LUI4, LUI5, LUI7) ja Petkellahden (PE1A, PE1) vesistöhavaintopaikoilta (Taulukko 1). Vesihavaintopisteet on esitetty Liitteen 1 kartassa. Riskinarviointiin sisällytettiin myös GTK:n keräämät purovesinäytteet (Taulukko 2). Luikonlahden kaivosalueella ja sen ympäristössä virtaavista puroista otettiin vesinäytteitä marraskuussa 2010 sekä touko-, syys- ja marras-/joulukuussa 2011. Tässä riskinarviossa keskityttiin ainoastaan vuonna 2011 kerättyihin näytteisiin.
Taulukko 1. Luikonlahden vesistöhavaintopaikat 2011 (Savo-Karjalanympäristötutkimus Oy, 2012).
Havaintopaikka Koordinaatit Kokonaissyvyys (m)
Retunen, PE1A 698247-443290 22
Retunen, PE1 698221-443210 21
Rikkavesi, LUI2 698012-443370 10
Rikkavesi, LUI3 697883-443462 19
Rikkavesi, LUI3A 697780-443552 18
Rikkavesi, LUI4 697547-443544 8,5
Rikkavesi, LUI5 697605-443668 21
Rikkavesi, LUI7 6974404-3591464 22
Taulukko 2. Luikonlahden purovesinäytteiden näytteenottopaikat 2011.
Näytepiste Lisämääre
Lui 01 Kylmäpuro, juoksutuspadon alapuolelta
Lui 02 Heinälampi, läheltä Kylmäpuroa
Lui 03 Heinälammen E-padon alta
Lui 04 Heinälammen EL-padon alta
Lui 05 Heinälammen EL-padon alta
Lui 06 Kalkitusaseman alta
Lui 07 Rhk-altaan padon lounaiskulman alta
Lui 09_pinta_1m Pajamalmin avolouhos, pinta 1 m
Lui 09_syv_29m Pajamalmin avolouhos, syvä 29 m
Lui 10 Puro Palolammesta Pajamalmin avolouhoksen kohdalta
Lui 11 Palolammesta laskeva puro, kalkkipadon yläpuolelta
Lui 12 Palolampi, läheltä Luusuaa
Lui 13 Avolouhos, (Asuntotalo)
Lui 14 Suurisuon kosteikolle etelästä tuleva puro, yläjuoksu
Lui 15 Suurisuon kosteikon purkuoja
Lui 17 Suurisuon kosteikolle kalkkiojaa tuleva vedet
Lui 18 Oja radan takana, yläjuoksu
Lui 19 Palopuro, Juuantien yläpuolella
Lui 20 Palopuro, Juuantien alapuolelta, ennen Myllypuron kosteikkoa
Lui 21 Myllypuro, kosteikon jälkeen
Lui 22 Myllypuro, ennen Petkellammesta tulevia puroja
Lui 23 Myllypuro, ennen Petkellahteen laskua
Lui 24 Petkelpuro, lammikon jälkeen
Lui 25 Petkelpuro, ennen lammikkoa
Lui 26 Petkelpuro, Juuan tien alapuoli (tierummun jälkeen)
Lui 27 Luikonlahteen laskeva puro, Heinälammen länsipuoli, laskukohta
Lui 29 Luikonlahteen laskeva puro, Heinälammen länsipuoli, radan yläpuoli
Lui 30 Luikonlahteen laskeva puro, Heinälammen länsipuoli, yläjuoksu
Lui 31 Kylmäpuro, lasku Luikonlahteen
Lui 33 Kylmäpuro, keskimmäinen näyte soiden välistä
Lui 34 Luikonlahteen Heinälammen lounaisreunalta laskeva puro, Luikonlahden rannan läheltä
Lui 35 Luikonlahteen Heinälammen lounaisreunalta laskeva puro, radan E-puolelta
Lui 36 Luikonlahteen Heinälammen lounaisreunalta laskeva puro, radan P-puolelta, Mampselinkalliolta tulevat vedet
Valuma-alueen tarkastelu
Petkellahden kuormittuneisuus johtuu lähinnä vanhasta kaivostoiminnasta. (Savo-Karjalan ympäristömittaus Oy 2012). Petkellahden nykyinen metallikuormitus on peräisin Palolammesta laskevasta Myllypurosta (Mäkinen 2004 GTK raportti). Palo- ja Myllypuron valumavesiä käsitellään kalkkipadolla, ilmastusportaikolla sekä kosteikkopuhdistamoilla (Savo-Karjalan ympäristömittaus Oy 2012). Luikonlahden kaivoksen jätevedet juoksutetaan Heinälammesta Kylmäpuron kautta Luikon-lahteen, mikä kuormittaa vesistöä. Kylmäpuro laskee lähelle vesistöhavaintopistettä LUI3A. Kaivoksen jätevedet sisältävät muun muassa kohonneita pitoisuuksia rautaa, nikkeliä ja arseenia. Vuonna 2011 jätevesienjuoksutusta oli yhteensä 871 400 m3. Muutoin Luikonlahteen laskee sen valuma-alueelta pääasiassa pieniä purovesiä sekä Rauvanjoen vesistöalueen vedet. Lahti on yhteydessä Rikkaveteen ja Ohtaansalmen kautta Juojärveen. (Vuosiyhteenveto 2011).
Petkellahden ja Luikonlahden vesistöt ovat ominaisuuksiltaan erilaisia vesistötyyppejä: Petkellahti on ravinteikas ja ruskeavetinen kun taas Luikonlahti on kirkasvetinen ja karu. Jo pelkästään vesistöjen erilaiset piirteet viittaavat metallien erilaiseen biosaatavuuteen. Palolampi ja Petkellahti pysyvät koko ajan kerrostuneina ja pohja on hapeton ympäri vuoden. Tämä tekee pohjaeläimien ja muiden eliöiden elinolosuhteet vaikeaksi ja Petkellahden on havaittukin olevan pohjaeläimistöltään erittäin köyhä (Kokemäenjoen vesistön vesiensuoje-luyhdistys ry 2006).
Järvien luokittelussa vesistön laatumuuttujista tärkeimpiä ovat kokonaistyppi ja – fosfori, orgaanisen aineksen osuus sekä klorofylli-a:n määrä. (Vuori et al. 2009). Kokonaistypen, – fosforin ja klorofylli a:n perusteella järvet voidaan luokitella eri rehevyystasoille taulukon 3 mukaan (Heikkinen & Väisänen 2007). Taulukossa 4 on esitetty Petkellahden ja Luikonlahden vedenlaatuominaisuudet, jotka vaikuttavat keskeisesti vesistön rehevyyteen. Tiedot on koottu vuosien 2006–2012 Herttatietokannan aineistosta. Luikonlahti on karu järvi, jossa kokonaistyppi jää alle 400 µg/L ja kokonaisfosfori alle 15 µg/L. Klorofylli-a vaihtelee havaintopisteiden välillä 4-6,02 µg/L ja alimmat arvot ovat kaukaisimmilta havaintopisteiltä, jossa kuormitus ei vaikuta yhtä paljon kuin järven pohjoispään havaintopisteillä. Petkellahti on lievästi rehevän tai rehevän tasolla, missä kokonaistyppi ja –fosfori ovat yli 400 µg/L ja yli 15 µg/L sekä klorofylli-a yli 8 µg/L.
Veden orgaaninen aines ilmoitetaan liuenneena orgaanisena aineena (DOM) sekä hiukkas-maisessa muodossa olevana orgaanisena aineena (POM). Vesinäytteen humuksen määrä (DOCappr) voidaan arvioida veden väriluvun perusteella: väriluku 6,6 mg Pt/L vastaa noin 1 mg/L humusta (Särkkä 1996). Luikonlahti luokitellaan mesohumoosiseksi eli ruskeavetiseksi ja humuspitoiseksi veden väriluvun (40–80 mg Pt/L) ja näkösyvyyden (1,25–3,5 m) perus-teella. Petkellahden alue ja Retunen ovat puolestaan polyhumoosisia eli erittäin runsashumuksisia (> 80 mg Pt/L).
Taulukko 3 Järvien eri rehevyystasoille määritetyt raja-arvot (Forsberg & Ryding 1980).
Rehevyystaso N (µg/L)1 P (µg/L)1 Klorofylli-a (µg/L)
Karu < 400 < 15 < 3
Lievästi rehevä 400-600 15-25 41093
Rehevä 600-1500 25-100 14793
Ylirehevä > 1500 > 100 > 40
1 Kokonaispitoisuus
Taulukko 4 Luikonlahden (LUI) ja Petkelahden (PE) vedenlaatutiedot avovesikauden keskiar-votuloksina (Herttatietokanta 2006-2012). Veden humuspitoisuus DOCappr. (mg/L) on veden väriluvun perusteella laskennallisesti määritetty arvo.
Havainto-piste Näkö-syvyys (m) pH O2 (mg/L) P (µg/L)1 N(µg/L)1 Väriluku(mg/L Pt) DOCappr (mg/L) Klorofylli-a (µg/L)
PE1A 1,60 6,46 3,27 15,48 878,33 360,04 54,55 8,27
PE1 1,69 6,21 6,38 18,00 492,44 114,23 17,31 8,23
LUI2 2,80 6,71 6,50 14,00 391,00 43,61 6,61 6,02
LUI3 3,00 6,64 7,66 8,78 407,67 38,06 5,77 5,34
LUI3A 3,05 6,67 7,20 8,97 383,79 38,06 5,77 4,36
LUI4 2,69 6,61 5,80 11,60 361,67 43,24 6,55 5,01
LUI5 3,17 6,69 8,07 7,98 374,33 37,78 5,72 4,56
LUI7 3,02 6,77 8,01 7,67 381,67 40,00 6,06 4,00
Veden puskurikapasiteetti ja happamuus
Luikonlahden vesien alkaliniteetista ei ollut saatavilla tietoja, joten vesistön happamoitumista arvioitiin tarkastelemalla pinta- ja pohjakerroksen pH:n muutoksia ja sulfaattipitoisuuksia. Kuvassa 1 on esitetty Luikonlahden ja Petkellahden vuosien 2002-2012 sulfaattipitoisuudet ja pH arvot avovesikausien keskiarvoina, pinnanläheisestä vesikerroksesta 0-1 m syvyydeltä ja pohjanläheistä vesikerroksesta noin metri pohjan yläpuolelta (Hertta-tietokanta).
Luikonlahdessa pinnanläheisen vesikerroksen pH-arvot ovat laskeneet vuoden 2010 jälkeen, mutta pH on vielä 6,7 lukemissa. Laskeva kehityssuunta viittaa mahdollisten happamoittavien yhdisteiden vaikutuksiin, mitkä voisivat näkyä paremmin alkaliniteetissa. Pohjassa arvot ovat olleet yli pH 6,3 tasolla koko seurantakauden ja nousseet viime vuosina (pH 6,5-6,6). Vuoden 2007 jälkeen pH on laskenut kaikilla havaintopaikoilla, mutta on palautunut takaisin 6,5–6,6 tasolle viimeisimpien mittausten mukaan (Hertta -tietokanta).
Luikonlahden sulfaattipitoisuuksien kehityssuunta on ollut laskeva kaikilla havaintopisteillä. Selvemmin kaivostoiminnan kuormitus näkyy havaintopisteen 3A pohjanläheisen vesiker-roksen sulfaattipitoisuuksissa, jotka ovat olleet korkeita vuoden 2003 jälkeen, mutta laske-neet lähelle Suomen järvien tyypillistä tasoa. Petkellahdella pinnanläheisessä vesikerroksessa pH:n muutos on ollut laskeva ja alimmillaan se on noin 6,1. Petkellahden havaintopisteiden pH arvot ovat samankaltaisia. Sen sijaan pohjanläheisessä vesikerroksessa pH –arvot vaihtelevat havaintopaikkojen välillä. Havainto-pisteen 1 pH -arvo on muihin Luikonlahden havaintopisteisiin verrattuna matala, vaihdellen välillä 5,9–6,3. Happamuus eivät viittaa puskurikyvyn alenemaan, sillä arvot ovat pysyneet neutraalin tasolla (Kuva 1).
Petkellahden havaintoalueiden kuormittuneisuudessa voidaan nähdä eroja pohjanläheisen vesikerroksen sulfaattipitoisuuden perusteella (Kuva 1). Havaintopaikka 1A:n sulfaattipitoisuus on moninkertainen verrattuna kaivosta lähempänä olevaan havaintopaikkaan 1. Pinnanläheisen vesikerroksen sulfaattipitoisuudet ovat pienempiä ja normaalien pitoisuuksien rajoissa molemmilla havaintopisteillä.
Kuva 1 Luikonlahden ja Petkellahden pH arvot (A ja B) ja sulfaattipitoisuudet (mg/ L)(C ja D) vuosina 2002–2012 (Herttatietokanta). Pinnanläheisen (0-1 m) vesikerroksen tulokset ku-vaajissa A ja C, ja pohjanläheisen vesikerroksen tulokset kuvaajissa B ja D.
Luikonlahden ja Retusen vesistöistä on julkaistu eläinplankton tietoja vuodelta 2006 (Saarikari 2007) havaintopisteiltä Retunen 1A, Retunen 1, Luikonlahti 3A ja Luikonlahti 7. Sisävesien planktoneläimiä ovat rataseläimet (Rotifera), äyriäisiin kuuluvat vesikirput (Cladocera), keijuhankajalkaiset (Calanoida) sekä kyklooppihankajalkaiset (Cyclopoida). Alkueliöihin (Protista) kuuluvia eliöitä ovat esimerkiksi siimaeliöt ja ripsieläimet. Päällysvedessä havaittiin kaikkiaan 16 äyriäiseläinplanktonlajia (mm. D. cristata, D. longiremis ja D. galeata), jotka olivat Luikonlahdella suurikokoisempia kuin Retusella. Kaikilla havaintopisteillä eläinplanktonin kokonaisbiomassa oli alhainen (keskiarvo 23,5 mgC/m3). Myös kaikkien havaintopaikkojen, mutta erityisesti Retusen, alusveden eläinplanktonin kokonaisbiomassa oli erittäin pieni (havaintopisteiden keskiarvo 7,4 mgC/m3). Luikonlahden alusveden äyriäiseläin-planktonista vallitsevia lajeja olivat Calanoida-hankajalkaiset (Eudiaptomus gracilis, E. graciloides, Eurytemora lacustris, Heterocope appendiculata, Limnocalanus macrurus). Retusen havaintopaikoilla puolestaan kyklooppihankajalkaisten nauplius -vaiheiden suhteellinen osuus lajistosta oli suuri.
Luikonlahden levämäärää on tarkkailtu klorofylli-a pitoisuuden avulla, mutta kasviplanktonin lajimäärityksiä ei ole tehty. Klorofylli-a on keskimäärin 6,3 µg/L Suomen järvissä (Särkkä 1996). Levämäärät Luikonlahdella (2,9–3,9 g/L) ja Petkellahdella (5,2–8,3 µg/L) viittaavat melko niukkaan levätuotantoon (Savo-Karjalan ympäristötutkimus Oy, 2011).
Luikonlahden ja Retusen kalojen metallipitoisuuksista on viimeisimmät tiedot vuodelta 2003 (Savo-Karjalan Vesiensuojeluyhdistys ry 2004). Arseeni ja nikkelipitoisuudet hauen ja ahvenen lihassa olivat alle määritysrajan.
= Metalliyhdosteiden riskikuvaus Luikonlahden ja Petkelahden pintavesille
Ympäristölaatunormit
Pintaveden metalleille on asetettu ympäristönlaatunormeja ainoastaan kadmiumille, elohopealle, lyijylle ja nikkelille Valtioneuvoston asetuksessa vesiympäristölle vaarallisista ja haitallisista aineista (1022/2006, VESPA –asetus, muutoksia 868/2010). Arseenille, kromille, kuparille, raudalle ja sinkille sovellettiin Kanadan ympäristölaatunormeja pintavesien haitta-aineille (http://ceqg-rcqe.ccme.ca/)(Taulukko 6). Verrattaessa kohdekohtaisia pitoisuuksia ympäristölaatunormeihin metallien ja metalliyhdisteiden luonnolliset taustapitoisuudet otettiin huomioon lisäämällä EQS –arvoon arvio luontaisesta taustapitoisuudesta (Taulukko 7). Arvioinnissa voidaan huomioida myös metallien biosaatavuuteen vaikuttavat tekijät kuten veden kovuus, pH tai muut veden laadun muuttujat.
Taulukko 5. Metallien ympäristönlaatunormit (µg/L) vesistöille (EU Direktiivi (2008/105/EY)1/ Kanadan ympäristönlaatu ohjearvot (http://ceqg-rcqe.ccme.ca/ 2)
Metalli Arseeni (As) Kadmium (Cd) Koboltti (Co) Kromi (Cr) Kupari (Cu) Lyijy (Pb) Nikkeli (Ni) Rauta (Fe) Sinkki (Zn)
Järjestysluku 33 48 27 24 29 82 28 26 30
CAS-numero 7440-38-2 7440-43-9 7440-48-4 7440-47-3 7440-50-8 7439-92-1 7440-02-0 7439-89-6 7440-66-6
Hapetusluku (-3, 0, +3, +5) (+2) (+2, +3) (+6, +3, +2) (+2, +1) (+2, +4) (+2, +3) (+2, +3, +4, +5) (+2)
Ympäristön laatunormi (µg/L)1 - 0,08/ 0,45 - - - 7,2/- 20/- - -
Ympäristön laatunormi (µg/L)2 5 0,017 - (Cr+6) 1,0 / (Cr+3) 8,9 2 - 25 300 30
Taulukko 6. Kadmiumin, nikkelin ja lyijyn luontaisen taustapitoisuuden arvion sekä ympäristönlaatunormin summa (µg/L) (VESPA 868/2010).
' Cd Ni Pb
Vähähumuksiset (väriluku Pt < 30) 0,02 + 0,08 = 0,1 1 + 20 = 21 0,1 + 7,2 = 7,3
Humuksiset (väriluku Pt 30-90) 0,02 + 0,08 = 0,1 1 + 20 = 21 0,2 + 7,2 = 7,4
Runsashumuksiset (väriluku Pt > 90) 0,02 + 0,08 = 0,1 1 + 20 = 21 0,7 + 7,2 = 7,9
Vaarasuhde vesistöjen metallipitoisuuksille laskettiin vertaamalla mitattua veden liukoista metallipitoisuutta (PECdissolved) ympäristölaatunormiin:
Ekologinen RCRaq= PECdissolved (µg/l) / AA_EQS (µg/l)
Metallipitoisuudet Luikonlahden ja Petkellahden havaintoalueilla
Luikonlahden vesistöjen metallipitoisuustiedot ovat 2011 kevään ja syksyn mittaustuloksia (Savo-Karjalan ympäristömittaus Oy 2012). Petkellahden havaintopisteellä PE1A raudan, nikkelin ja sinkin pitoisuudet ylittivät ympäristölaatunormit syvemmissä vesikerroksissa (10 m) ja pohjan lähikerroksessa. Myös sulfaatin pitoisuudet ovat korkeita pohjan lähikerroksissa, mutta pinnassa ja havaintopaikassa PE1 pitoisuudet ovat Suomen järvien tavanomaista tasoa (Taulukko 7). Petkellahden 1A havaintopisteen pohjan läheisyydessä veden sulfaatti-, mangaani- ja rautapitoisuudet ovat suuria, mikä viittaa mahdolliseen happamoitumisriskiin alueella. Sekä kevät- että syyskauden rautapitoisuudet ylittivät Kanadan ympäristölaatunormin (300 µg/L) kaikissa syvyyksissä.
Taulukko 7. Petkellahden vesistön metalli- ja sulfaattipitoisuudet avovesikaudelta 2011. (Savo-Karjalan ympäristömittaus Oy 2011).(* nd)
HavPaik. NäytePvm Syvyys (m) SO4 (mg/L) Fe Mn Zn Ni As Co
PE1A 7.4.2011 1 5,2 770 17 <10 <2 * <2
PE1A 7.4.2011 10 270 7400 2800 180 76 * 64
PE1A 7.4.2011 20,1 330 14000 2600 220 87 * 53
PE1A 5.9.2011 1 15 380 100 11 6 * <2
PE1A 5.9.2011 10 280 11000 3000 150 64 * 60
PE1A 5.9.2011 20 300 19000 3300 120 60 * 55
PE1 7.4.2011 1 4,7 730 14 <10 <2 * <2
PE1 7.4.2011 10 15 1100 95 13 6 * <2
PE1 7.4.2011 16,3 28 2300 1100 26 12 * 11
PE1 5.9.2011 1 8,3 410 120 <10 3 * <2
PE1 5.9.2011 10 6,6 1000 160 <10 2 * <2
PE1 5.9.2011 16 6,7 1900 1100 11 3 * 4
Taulukko 8. Petkellahden vesistön RCREQS metallipitoisuuksien mediaani-, minimi- ja maksimiarvoille 2011.
' SO4 Fe Zn Ni
Raja-arvo. EQS 100 mg/L 300 µg/L 30 µg/L 21 µg/L
Max 3.3 63.3 7.3 4.1
Med 0.2 6.3 0.4 0.3
Min 0.0 1.3 0.2 0.0
Luikonlahden vesistön sulfaattipitoisuus oli haitattomalla tasolla koko vesikerrok-sessa, mutta rautapitoisuus ylittyi pohjanläheisessä vesikerroksessa kaikilla muilla havaintopisteillä paitsi pisteellä LUI5. Luikonlahdessa happamoitumisvaara ei ole yhtä suurta kuin Petkellahdessa. Havaintopisteen LUI2 arseenipitoisuus ylitti raja-arvon (5 µg/L) syyskuun mittaus ajankohtana, jolloin se oli 15 µg/L. Luikonlahden vesistön sinkki- ja nikkelipitoisuudet jäivät alle ohjearvojen (Taulukot 9 ja 10).
Taulukko 9. Luikonlahden vesistön sulfaatti- ja metallipitoisuudet avovesikaudelta 2011 (huhti-, kesä tai syyskuu).
HavPaik NäytePvm Syvyys (m) SO4 (mg/L) Fe Mn Zn Ni As
LUI2 7.4.2011 8 9,3 390 140 <10 5 <2
LUI2 28.6.2011 8,4 7,4 450 140 <10 4 3
LUI2 5.9.2011 8 4,8 6100 1300 <10 6 15
LUI3 7.4.2011 17,6 13 600 600 <10 6 <2
LUI3A 7.4.2011 16,4 11 550 200 <10 7 4
LUI3A 5.9.2011 16,5 7,1 310 260 <10 4 2
LUI4 28.6.2011 7,6 5,6 320 220 <10 3 <2
LUI4 5.9.2011 7,5 3,8 3300 1800 <10 4 4
Taulukko 10. Luikonlahden vesistön RCREQS metallipitoisuuksien mediaani-, minimi- ja maksimiarvoille.
' SO4 Fe Ni As
Raja-arvo. EQS 100 mg/L 300 µg/L 21 µg/L 5 µg/L
Max 0.1 20.3 0.3 3.0
Med 0.1 1.7 0.2 0.5
Min 0.0 1.0 0.1 0.2
Taulukko 11. Metallien liukoisten pitoisuuksien (µg/L) mediaani, minimi ja maksimi purovesissä vuonna 2011.
Metallipitoisuudet purovesissä
Näyteenottoaika pH SO4 mg/l As µg/l Co µg/l Cr µg/l Cu µg/l Ni µg/l Zn µg/l S µg/l
Mediaani 6.8 215 0.2 12.7 0.2 3.0 77.9 54.8 70050
Min 5.6 8.1 0.1 0.3 0.1 0.4 2.8 2.6 2780
Max 7.9 1480 28.3 87.3 1.3 17.1 434.0 801.0 423500
Syyskuu2011
Mediaani 6.8 424 0.3 28.4 0.2 1.4 125.0 42.0 7170
Min 5.5 10.7 0.1 0.1 0.1 0.1 5.0 3.0 50
Max 7.1 1430000 50.8 116.0 1.1 13.7 309 1670 454000
Marras/joulukuu 2011
Mediaani 6.9 304 0.2 43.2 0.2 2.0 127 335 118000
Min 5.9 19 0.2 0.2 0.1 0.4 9.2 2.5 7490
Max 7.4 163 7.8 122.0 0.7 13.9 407 1790 509000
Taulukko 12. Purovesien RCREQS metallipitoisuuksien mediaani-, minimi- ja maksimiarvoille 2011. Nikkelin EQS –arvossa on huomioitu alueen taustapitoisuus (Savo-Karjalan ympäristömittaus Oy).
Näyteenottoaika As Co Cr Cu Ni Zn
Mediaani 0.03 * 0.02 1.51 3.71 1.83
Min 0.02 * 0.01 0.18 0.13 0.09
Max 5.66 * 0.15 8.55 20.67 26.70
Mediaani 0.06 * 0.03 0.71 5.95 1.40
Min 0.02 * 0.01 0.03 0.24 0.10
Max 10.16 * 0.13 6.85 14.71 55.67
Marras-joukukuu2011
Mediaani 0.04 * 0.03 0.98 6.05 11.17
Min 0.03 * 0.01 0.21 0.44 0.08
Max 1.55 * 0.08 6.95 19.38 59.67
Veden metallipitoisuuksien perusteella tarkennettu riskinarviointi tehtiin EQS -arvot ylittäneille Luikonlahden arseenille, ja Petkellahden nikkelille ja sinkille. Purovesien tarkennettu riskinarvio tehtiin arseenille, kuparille, nikkelille ja sinkille EQS-arvon ylittävien pitoisuuksien vuoksi, sekä koboltille koska sille ei ollut saatavilla EQS-arvoa.
Aluksi vesistöille valittiin altistumisen kannalta merkittävimmät kohde-eliöt. Luikonlahdella veden metallipitoisuus ylitti säädetyt ympäristölaatunormit ainoastaan arseenilla. Eliöt voivat altistua arseenille ravinnon, ihon tai kiduksien kautta, ja vesieliöistä lähinnä kasviplankton ja pohjaeläimet altistuvat eniten. Kasviplankton on erityisen altis arseenille, koska arseenia otetaan soluihin virheellisesti fosforin sijaan. Luikonlahden kalojen arseeni- ja nikkelipitoisuudet ovat alle raja-arvopitoisuuksien vuoden 2003 kalastoselvityksen mukaan (Kokemäenjoen vesistön vesiensuojelunyhdistys ry 2003).
Luikonlahden pintavedelle soveltuviksi eliöreseptoreiksi valittiin viherlevät sekä vesikirppu (Daphnia sp.) ja kalalajeista toksisuustesteissä yleisemmin käytetty kirjolohi (Oncorhynchus sp.). Luikonlahden kalastosta on selvitetty metallipitoisuuksia hauen ja ahvenen kudoksista vuonna 2003 ( Savo-Karjalan Vesiensuojeluyhdistys ry 2004). Pohjaeläimistä valittiin surviaissääskentoukka (Chironomidae). Luikonlahden runsaslukuisempia pohjaeläimiä ovat surviaissääski ja hernesimpukat. Ekotoksikologisten testien tunnuslajeja ovat surviaissääsken-toukkiin kuuluvat lajit C. riparius, C. dilutus ja C. tentans, joista toksisuustietoja löytyy runsaasti. Myös vesikirppu D. magna on keskeinen toksikologisten kokeiden tunnuslaji. Näiden tulosten perusteella pohjaeläin- ja planktonyhteisölle, sekä kalastolle aiheutuvaa riskiä tarkasteltiin vertaamalla veden mitattuja pitoisuustuloksia herkimpien lajien alimpaan haitattomaan pitoisuuteen (NOEC).
Metallipitoisuuksien vaaranarviointi tehtiin laskemalla trofiatasokohtaiset riskiluvut (RCR). Trofiatason riskiluku laskettiin pintaveden keskimääräisen metallipitoisuuden (µg/L) sekä kalan, äyriäisten ja levien haitattomaan pitoisuuden suhteesta käyttämällä alinta NOEC arvoa tai geometristä NOEC keskiarvoa:
RCRlevät,äyriäiset,pohjaeläimet,kalat = PEC⁄NOEC
Taulukko 13 on Luikonlahden ja Petkellahden metallipitoisuuksista lasketut trofiatasokohtaiset vaarasuhteet, joissa on käytetty joko alinta NOEC arvoa tai geometristä NOEC keskiarvoa. Purovesille ei vastaavaa arviota tehty ennen yleisen PNEC-arvon johtamista.
Taulukko 13. Eri trofiatasojen riskiluvut (RCRtrofiat) Luikonlahden ja Petkellahden avovesikauden 2011 keskimääräisille metallipitoisuuksille (Savo-Karjalan ympäristömittaus Oy1, Hertta-tietokanta avovesikauden 20082) NOECalimman ja NOECgeomean arvoilla laskettuna.
' Minimi ' ' ' Geometrinen keskiarvo ' ' '
Levät Äyriäiset Pohjaeläimet Kalat Levät Äyriäiset Pohjaeläimet Kalat
Nikkeli1 2,19 3,90 0,07 0,67 0,80 1,65 0,05 0,40
Sinkki1 13,11 1,74 2,57 3,76 0,33 0,55
Kupari2 0,34 4,24 0,10 1,06 0,01 0,04 0,05 0,03
Arseeni1 0,004 0,008 0,001 0,001
Yleisen PNECaq -arvon johtaminen
Tarkennettu arviointi tehtiin ECHA:n (2007) ohjeistaman menettelyn mukaan ja kohdistettiin metalleihin, joiden mitatut pitoisuudet järvi- ja purovesissä ylittivät EQS-arvot (arseeni, nikkeli, sinkki ja kupari). Koboltille ei ollut saatavilla EQS-arvoa ja sen vuoksi koboltin pitoisuuksille suoritettiin myös tarkennettu riskiarvio. ECHA:n tietokannasta on saatavilla yleiset makean veden PNEC-arvot arseenille, koboltille, kuparille, nikkelille ja sinkille. Lisäksi yleiset PNEC -arvot johdettiin esimerkin ja vertailun vuoksi kaikille edellä mainituille metalleille.
Taulukko 14. Metallien yleiset PNEC-arvot ECHA:n rekisteröityjen aineiden tietokannasta. (http://echa.europa.eu/fi/information-on-chemicals/registered-substances). * NiPERA EU RAR 2012.
Metalli PNECaq (Predicted No Effect Concentration) (µg L)
Arseeni 0.5
Koboltti 0.51
Kupari 7.8
Nikkeli* 6.1
Sinkki 20.6
PNEC -arvon laskeminen arviointikertoimella (AF)
Perustuen käytettävissä olevan aineiston määrään nikkelin, sinkin ja kuparin PNEC-arvon johtamisessa käytettiin arviointikerrointa 10 (kroonisenajan NOEC arvoja on tiedossa vähintään kolmelta tasolta kaloista, vesikirpuista sekä levistä). Arseenille ja koboltille käytettiin arviointikerrointa 100, koska kroonisia NOEC-arvoja oli vain kahdelta trofia tasolta. Taulukkoon 15 on koottu arviointikertoimella lasketut PNECaq-arvot arseenille, nikkelille, sinkille, kuparille ja koboltille eri trofiatasoille. Arvioitu haitaton pitoisuus PNEC johdettiin arviointikertoimella seuraavasti:
PNEC = NOECalin/AF
Taulukko 15. PNEC arvot arviointifaktoria käyttäen (AF = 10) arseenille, nikkelille, sinkille, kuparille ja koboltille eri trofiatasoille (µg/L). (*ei dataa)
' ' Levät Äyriäiset Pohjaeläimet Kalat
NOEC (µg/L) As * 633.0 * 329.0
Ni 12.3 6.9 363.0 40.0
Zn 4.9 37.0 * 25.0
Cu 5.0 0.4 16.3 1.6
Co * 2.8 * 210.0
PNECaq (µg/L) As * 63.3 * 32.9
Ni 1.2 0.7 36.3 4.0
Zn 0.5 3.7 * 2.5
Cu 0.5 0.04 1.6 0.2
Co * 0.03 * 2.1
Lajien herkkyysjakauma (SSD-jakauma)
Luikonlahden metallien riskiarvioinnissa ainoastaan kuparille oli saatavissa riittävästi kroonisia NOEC-arvoja PNEC-arvojen johtamiseen lajien herkkyysjakaumalla. Laskenta suoritettiin US EPA:n SSD-laskentaohjelmalla (SSD, Caddis volume 4: Species Sensitivity Distribution Generator, US EPA). Kuparille kroonisia NOEC-arvoja löytyi yhteensä 128, ja arviointifaktoriksi valittiin 3. SSD-jakauma osoitti kalojen ja pohjaeläimien olevan herkimpiä kuparille. Kuparin SSD-jakaumalla johdettu PNEC -arvo oli 1,12 µg/L.
Taulukko 16. Koostetaulukko Luikonlahden ja Petkellahden PNEC arvoilla lasketuista riskiluvuista (RCR) niille metalleille, joiden RCREQS > 1. Luikonlahden sekä Petkellahden havaintopisteiden tulokset on laskettu avovesikauden 2011 keskiarvopitoisuuksista (Savo-Karjalan ympäristömittaus Oy1, Hertta-tietokanta2) (* nd).
' ' Arseeni1 Nikkeli1 Sinkki1 Kupari2
Arviointifaktori (AF) Levät * 40 235 3
Äyriäiset * 71 31 33
Pohjaeläimet * 1 * <1
Kalat * 12 46 8
SSD * * * 1
BIOMET * <1 <1 <1
Arviointifaktori (AF) Levät * 2 20 2
Äyriäiset <1 4 3 27
Pohjaeläimet * <1 * <1
Kalat <1 <1 4 7
SSD * * * <1
Taulukko 17. Koostetaulukko Luikonlahden purovesien riskiluvuista, jotka perustuvat eri tavoin johdettuihin PNEC arvoihin. Riskiluvut on esitetty niille metalleille, joiden RCREQS > 1.
' ' Toukokuu ' ' Syyskuu ' ' Marras-joulukuu ' '
Mediaani Min Max Mediaani Min Max Mediaani Min Max
ECHA PNEC RCR As 0.4 0.2 56.6 0.6 0.2 101.6 0.4 0.4 15.6
Co 24.9 0.6 171.2 55.7 0.2 227.5 84.7 0.4 239.2
Cu 0.4 0.1 2.2 0.2 0.01 1.8 0.3 0.1 1.8
Ni * * * * * * * * *
Zn 2.7 0.1 38.9 2 0.1 81.1 16.3 0.1 86.9
AF PNEC RCR äyriäiset As <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1
Co 45 1 312 101 <1 414 154 <1 436
Cu 75 9 428 36 1 343 49 11 348
Ni 113 4 629 181 7 448 184 13 590
Zn 15 <1 216 11 <1 451 91 <1 484
SSD PNEC RCR Cu 3 <1 15 1 <1 12 2 <1 12
(Bio)saatavuuden korjaus
Tässä riskinarviossa biosaatavuus korjaus tehtiin Biomet-mallilla kuparille, nikkelille ja sinkille. Mallia ei voi soveltaa arseenin ja koboltin normalisointiin. Näille metalleille ei myöskään voitu laskea liukoisia pitoisuuksia, koska kaikkia tarvittavia muuttujia ei ollut saatavilla.
Bioligandilaskentamalli (Bio-met)
Biosaatavuus erojen korjaus Bio-met-mallilla suoritettiin erikseen Luikonlahden järvi- ja purovesille. Taulukkoon 16 on koottu Luikonlahden järvivesien BLM –mallissa käytetyt arvot ja purovesien lähtötiedot on esitetty taulukossa 17. Koska Luikonlahden järvivesien humuspitoisuutta ei ole mitattu näytteenoton yhteydessä, mallissa käytettiin laskennallista DOC arvoa mitatun väriluvun perusteella.
Taulukko 18 Lähtötiedot Bio-met ohjelmalle Petkellahden (PE) ja Luikonlahden (LUI) havaintopisteillä (Savo-Karjalan ympäristömittaus Oy).
Havaintopaikka Cu Ni Zn pH DOC (mg/L) Ca (mg/L)
PE 1A 1,33 49,17 115,17 6,46 54,55 76,99
PE 1 1,42 4,67 13,33 6,21 17,31 6,01
LUI2 1,00 3,83 5,00 6,71 6,61 4,53
LUI3 1,11 3,00 5,00 6,64 5,77 4,35
LUI3A 1,28 3,00 5,00 6,67 5,77 4,33
LUI4 1,11 2,83 6,73 6,61 6,55 3,94
LUI5 1,00 2,00 5,00 6,69 5,72 3,54
Taulukko 19. Lähtötiedot Bio-met ohjelmalle Luikonlahden purovesille.
' ' Cu Ni Zn pH DOC [mg/L] Ca [mg/L]
Toukokuu Median 3.0 77.9 54.8 6.8 5.9 47.5
Min 0.4 2.8 2.6 5.6 1.0 2.1
Max 17.1 434.0 801.0 7.9 15.0 409.5
Syyskuu Median 1.4 125.0 42.0 6.8 4.7 102.0
Min 0.1 5.0 3.0 5.5 2.1 2.9
Max 13.7 309.0 1670.0 7.1 23.0 407.0
Marras-joulukuu Median 2.0 127.0 335.0 6.9 5.6 86.4
Min 0.4 9.2 2.5 5.9 1.8 8.1
Max 13.9 407.0 1790.0 7.4 12.0 440.0
Taulukko 20. Koostetaulukko Luikonlahden ja Petkellahden Bio-met laskennan tuloksista. Luikonlahden sekä Petkellahden havaintopisteiden tulokset on laskettu avovesikauden 2011 keskiarvopitoisuuksista (Savo-Karjalan ympäristömittaus Oy1, Hertta-tietokanta2) (*ei dataa).
' ' Kohdekohtainen EQS [µg/L] BioF Biosaatava pitoisuus [µg/L] Riskiluku (RCR)
Kupari Petkellahti 1A 131.9 0.01 0.01 0.01
Retunen 1 22.5 0.04 0.1 0.1
Luikonlahti 2 19.6 0.1 0.1 0.1
Luikonlahti 3 13.6 0.1 0.1 0.1
Luikonlahti 3A 19.6 0.1 0.1 0.1
Kuminanlahti 4 19.6 0.1 0.1 0.1
Luikonlahti 5 19.6 0.1 0.1 0.1
Nikkeli Petkellahti 1A 32.4 0.1 2.8 1.4
Retunen 1 14.5 0.1 0.5 0.3
Luikonlahti 2 7.9 0.3 1.5 0.8
Luikonlahti 3 7.9 0.3 1.5 0.7
Luikonlahti 3A 7.9 0.3 1.6 0.8
Kuminanlahti 4 8.2 0.2 1.3 0.6
Luikonlahti 5 7.9 0.3 1.0 0.5
Sinkki Petkellahti 1A 75.8 0.1 11.8 1.1
Retunen 1 96.5 0.1 1.7 0.2
Luikonlahti 2 31.7 0.3 1.7 0.2
Luikonlahti 3 23.7 0.5 2.3 0.2
Luikonlahti 3A 23.7 0.5 2.3 0.2
Kuminanlahti 4 29.0 0.4 2.5 0.2
Luikonlahti 5 29.0 0.4 1.9 0.2
Taulukko 21. Bio-met laskennan tulokset purovesille
' ' Toukokuu ' ' ' Syyskuu ' ' ' Marras-joulukuu ' '
Med Min Max Med Min Max Med Min Max
Kupari Kohdekohtainen EQS (µg/L) 16 2 42.6 13.2 4.9 40.7 21.2 3.3 75.4
BioF 0.1 0.02 0.5 0.1 0.02 0.2 0.05 0.01 0.3
Biosaatava pitoisuus [µg/L] 0.2 0.01 2.3 0.1 0 1.3 0.1 0.01 3
RCR 0.2 0.01 2.3 0.1 0 1.3 0.1 0.01 3
Nikkeli Kohdekohtainen EQS (µg/L) 8.2 4.1 11.8 6.4 5.1 18.4 7.6 4.1 11.7
BioF 0.2 0.2 0.5 0.3 0.1 0.4 0.3 0.2 0.5
Biosaatava pitoisuus [µg/L] 19 0.5 93.1 24.7 0.5 104.5 33.5 1.7 115.8
RCR 9.5 0.2 46.6 12.3 0.3 52.2 16.8 0.8 57.9
Sinkki Kohdekohtainen EQS (µg/L) 25.3 20.4 47.9 24.6 15.6 97.9 27.6 14.2 52
BioF 0.4 0.2 0.5 0.4 0.1 0.7 0.4 0.2 0.8
Biosaatava pitoisuus [µg/L] 21.5 0.6 375.5 17.8 1 832.1 120.7 0.9 861.9
RCR 2 0.1 34.4 1.6 0.1 76.3 11.1 0.1 79.1
Riskikuvaus
Purovesien useimpien metallien pitoisuuksista näyttäisi olevan suurempi riski vesieliöille verrattuna Luikonlahden ja Petkellahden metallipitoisuuksiin. Arviointikertoimella johdetut metallien PNEC –arvot vesille antoivat suurempia riskilukuja purovesille kuin yleinen PNECaq –arvo. Arviointikertoimella johdettuja PNEC -arvoja suositellaan käyttämään ainoastaan yhdisteiden haitallisuuden seulontaan. Yleisen PNEC arvon mukaan Luikonlahden purovesissä metallit, jotka mediaanipitoisuuksilla ylittivät haitattoman pitoisuuden, ovat haitallisia eliöstölle riskiluvun suuruuden mukaan seuraavasti Co > Ni >Zn, riippumatta näytteenoton ajankohdasta. Maksimipitoisuuksilla arseenin, nikkelin ja Zn hai-tallisuuden järjestys vaihteli mittausajankohtien välillä seuraavasti:
Toukokuu : Co > Ni > As > Zn >Cu
Syyskuu : Co> As > Zn > Ni > Cu
Marras-joulukuu: Co > Zn > Ni > As > Cu
Biosaatavuuskorjaus ei juuri muuttanut purovesien kupari- ja sinkkipitoisuuden riskilukua yleisen PNECvesi -arvon riskiluvusta. Purovesien maksimikuparipitoisuus ja sinkin mediaani- ja maksimipitoisuudet ylittivät arvioidun haitattoman pitoisuuden. Nikkelin mediaani- ja maksimipitoisuuksilla riskiluku oli yli yksi ja biosaatavuuskorjauksen jälkeen korkeampi kuin yleisellä PNECvesi –arvolla saatu.
Petkellahden vesistöjen metalleista nikkelin ja sinkin riskiluvut ylittivät riskitason korjatuilla maksimipitoisuuksilla. Ympäristönlaatunormin mukaan sinkki on erityisen huolen kohteena, koska RCREQSmax on yli 7. Biosaatavuuskorjauksella riskiluku pieneni arvoon 1.1. Luikonlahdella arseenin maksimipitoisuudella arseenin ohjearvo ylittyi, mutta arseenille ei ole biosaatavuusmallia. Muutoin Luikonlahden metallipitoisuudet jäivät alle yleisen haittatason. Trofiatasolla Petkellahden sinkin maksimipitoisuuksista voi olla vaaraa leville, jotka ovat herkimpiä sinkin liukoisille pitoisuuksille (HQmin/geomean = 13,11/3,76). Vesistön nikkeli- ja kuparipitoisuudet voivat olla haitallisia äyriäisille. Luikonlahdella veden arseenipitoisuus ei näyttäisi aiheuta vaaraa äyriäisille tai kaloille. Muilta trofiatasoilta puuttuivat arseenin ekotoksikologiset tiedot.
Petkellahden havaintopisteen 1A on selvästi kuormittunut kupari-, nikkeli- ja sinkkipäästöis-tä. Luikonlahti puolestaan on arseenin kuormittama erityisesti alueella, jonne Kylmäpuro laskee. Kylmäpuron laskukohdassa oleva lähin havaintopisteellä 3A arseenin pitoisuudet ylittivät pintasedimentissä seitsenkertaisesti pilaantuneen sedimentin raja-arvon. Tällä alu-eella myös sulfaattipitoisuus pohjanläheisessä vesikerroksessa on ollut korkeampia vuosina 2002–2008, jonka jälkeen pitoisuus on pienentynyt. Pintavesikerroksen pH trendi on ollut laskeva vuoden 2010 jälkeen.
Noudettu kohteesta http://fi.opasnet.org/fi-opwiki/index.php?title=Luikonlahden_vesistöjen_ekologinen_riskinarviointi&oldid=18681