Pohjavesitutkimusopas - käytännön ohjeita

hapen isotooppikoostumus määritetään käyttäenCO 2:a. Vetykaasu tuotetaan vesinäytteestäZn-metallilla pelkistämällä. Näytteet mitataankaasusyöttöisellä massaspektrometrilla.5.3.3 Natriumjodidi (NaI) merkkiaineenatekopohjavesilaitoksellaTurun Seudun Vesi Oy:n tekopohjavesihankkeen(kapasiteetti noin 100 000 m 3 /d) tutkimustenyhteydessä tehtiin noin 10 kuukautta kestänytmerkkiainekoe alkaen lokakuussa 2002 ja loppuenelokuussa 2003. Koe tehtiin käyttäen merkkiaineenanatriumjodidia (NaI). Merkkiainevalinnanlähtökohtana oli muun muassa, ettei kokeellaaiheuteta haittaa pohjaveden virtaussuunnassasijaitsevan Virttaan kylän yksityiskaivojenveden laadulle. Kuten luvussa 5.3.1 todettiin,natriumjodidia esiintyy luonnontilaisessa pohjavedessävain hyvin pieninä pitoisuuksina(Virttaankankaan pohjavedessä 1,85 - 3,49 µg/l).Natriumjodidi on hyvin vesiliukoinen ja huonostimaahan pidättyvä suola. Sillä on lisäksi alhainenmääritysraja, ja se on melko suurinakinpitoisuuksina haitaton ihmisille ja eläimille. Alhaisettaustapitoisuudet antavat mahdollisuudentehdä koe suhteellisen pienellä natriumjodidisyötöllä.Kuten luvussa 5.3.1 todettiin, olisi esimerkiksinatriumkloridin syöttötarve vastaavankokeen toteuttamiseksi ollut noin tuhatkertainen.Merkkiainekokeen tarkoitus ja valmisteluMerkkiainekokeen tyypillinen tavoite on selvittääpohjaveden virtaussuuntia ja -yhteyksiä sekävirtausaikoja. Saatavaa tietoa sovelletaan laitossuunnittelussa,imeytys- ja kaivoalueiden sijoittelussasekä niiden kapasiteettisuunnittelussa.Erityisesti tekopohjavesihankkeissa tuloksia voidaansoveltaa laadittaessa vedenlaatuennusteita.Veden viipymällä on suora yhteys raakavedenhumuksen poistumiseen tekopohjavesiprosessissa.Kulkureitin ja viipymän lisäksi voidaantarkastella, kuinka suuri osuus imeytettävästä vedestäsaavuttaa minkäkin laitoksen useista vedenottoalueista.Tulosten avulla tarkennetaanalueelle laadittua pohjavesimallia.Ennen koetta laadittiin projektisuunnitelma,jossa esitettiin ennakkolaskelmat eli ennusteetseurantapisteiden NaI-pitoisuuksille erilaisiapohjavesivyöhykkeen dispersiokertoimia ja virtausnopeuksiakäyttäen (kuva 5.3.3a). Alueellelaaditun pohjavesimallin avulla ”ajettiin” koeennakkoon suunnitelluilla imeytys- ja pumppaustuotoilla.Kokeen luvallisuus varmistettiinlaatimalla hakemussuunnitelma ympäristölupavirastolle,joka kuitenkin katsoi, ettei sen lupaakokeelle tarvita. Lopulta pyydettiin lausuntososiaali- ja terveysministeriöltä (STM). STM:nlausunnon mukaan suunnitellun koejärjestelynmukaan toimimalla ei natriumjodidin käytöllemerkkiaineena ole estettä.Kokeen kulku ja tuloksetEnnen natriumjodidin syöttöä varmistettiin kokeenalkutilanteen tasaiset olosuhteet ja kyllästymättömänvajovesivyöhykkeen täydellinen kastuminen imeyttämälläpelkkää pohjavettä noin 12 vuorokaudenajan. Imeytettävä vesi otettiin paikan päältä pohjavesikaivosta,imeytyskapasiteetin ollessa 6000 m 3 /d.Merkkiaineinjektio toteutettiin kymmenestä imeytysalueellemaannoksen rikastumishorisontin alapuolellesijoitetusta putkesta (kuva 5.3.3b). Merkkiainemääräoli noin 40 kg natriumjodidia sekoitettuna500 litraan pohjavettä.Merkkiainepilven etureuna saavutti tässä esimerkkinäolevan 520 metrin päässä sijainneenhavaintopisteen MV25 noin 4 kuukauden päästämerkkiainesyötöstä, keskimääräisen viipymänollessa noin 5,5 kuukautta ja keskimääräisen virtausnopeudenollessa noin 3,2 metriä vuorokaudessa(kuva 5.3.3c). Kuvasta näkyy myös, mitenimeytyksen vaikutus pohjavedenpintaa kohottavanaalkaa näkyä jo noin 2 vuorokauden kuluessaimeytyksen aloituksesta, vaikka välimatkaimeytyspaikkaan on yli 500 metriä. Pohjavedenpinnan käyttäytyminen (reagointi imeytykseen)kertoo pohjavesiyhteydestä imeytyspaikan jatarkkailupisteen välillä. Reagointiajalla ei kuitenkaanole tekemistä veden viipymän kanssa.Kokeen yhteydessä seurattiin vedenpintojauseista kymmenistä pisteistä sekä manuaalisestiettä reaaliaikaisin mittarein. Satoja vesinäytteitäotettiin noin 20 pisteestä eri menetelmillä eri syvyyksistä.Kuvassa 5.3.3d on esitetty merkkiaine100