Pohjavesitutkimusopas - käytännön ohjeita

Suomessa. Kyseiset yhdisteet ovat myös tavanomaisimpiapohjaveden likaantumista aiheuttaviaaineita. Bensiini, dieselöljy ja polttoöljyovat sekoituksia lukuisista erilaisista hiili-vedyistä,joista kukin on oma kemiallinen yhdisteensä.Bensiinissä erilaisia hiilivetykomponentteja onyli 300, dieselöljyssä ja polttoöljyssä vielä useitasatoja enemmän. Pohjaveteen päästessään polttoaineeteivät käyttäydy kuten yksi aine, vaansadoista komponenteista jokainen liukenee, pidättyy,kulkeutuu ja hajoaa omien fysikaalistenja kemiallisten ominaisuuksiensa ohjaamalla tavalla.Polttoainehiilivetyjen liukoisuus veteenPohjaveden likaantumisen kannalta keskeinenpolttoainehiilivetyjen ominaisuus on niiden liukoisuusveteen. Hiilivetyjen vesiliukoisuus riippuupaitsi aineiden fysikaalisista ja kemiallisistaominaisuuksista myös lämpötilasta. Karkeastiyleistäen voidaan todeta, että polttoainehiilivetyjenliukoisuus veteen on sitä suurempi, mitäpienempi niiden molekyylipaino on, tai mitälyhyempi on niiden hiiliketju. Bensiinin komponenttienliukoisuus veteen on keskimäärinsuurempi kuin diesel- ja polttoöljyn komponenttien.Bensiinin lisäaineiden, MTBE:n ja TAME:n,vesiliukoisuus on 20 - 320 -kertainen verrattunamuihin polttoainehiilivetyihin.Polttoainehiilivedyt ja talousvesinormitSuomessa ei ole säädetty raja-arvoja pohjavedenpolttoainehiilivetyjen pitoisuuksille. Tästä syystäpolttoainehiilivedyllä likaantuneen pohjavedenkunnostustarvetta tarkasteltaessa ja kunnostustavoitteitaasetettaessa on yleisesti käytetty talousvesinormeja.Talousvesinormit on määriteltyEU:n direktiivissä 98/83/EY ja vastaavassa sosiaali-ja terveysministeriön asetuksessa 461/2000.Bensiinin komponenteista vain bentseenille onasetettu pitoisuusraja, joka on 1 µg/l. Talousvedenmineraaliöljypitoisuudelle ei uusimmissanormeissa ole määritelty pitoisuusrajaa, muttaaikaisemmassa sosiaali- ja terveysministeriönpäätöksessä vuodelta 1994 mineraaliöljyn pitoisuusrajaoli 50 µg/l.Suomen ympäristökeskus on tehnyt laajanriskiarvion MTBE:stä. Riskiarviossa esitetäänMTBE:lle juomaveden pitoisuusrajaksi 15 µg/l.Kyseinen pitoisuus ei ole terveysperusteinen,vaan se on määritelty maku- ja hajukynnyksienperusteella (ns. teknis-esteettinen arviointi). Terveysperusteistapitoisuusrajaa riskiarviossa eiselkeästi määritellä. Selvitettäessä polttoainehiilivetyjenaiheuttamaa pohjaveden likaantumista,tutkimuksen kannalta merkitykselliset pitoisuudetovat usein hyvin alhaisia ja näin ollenanalyysimenetelmän määrityskyvyn rajoilla.Tämä asettaa erityisiä vaatimuksia näytteenotonja näytteiden käsittelyn huolellisuudelle.AnalyysimenetelmätBensiinihiilivetyjen pitoisuutta pohjavesinäytteissäanalysoidaan yleisimmin kaasukromatografisesti.Kaasukromatografisia tekniikoita onlukuisia, ja niistä bensiinihiilivetyjen analysoinnissayleisimmin käytetty on ns. head space -tekniikka.Head space -tekniikassa analysoitava näyteotetaan tiiviisti suljetusta, vain osittain täytetystänäyteampullista vesifaasin yläpuolella olevastailmatilasta (ns. head space). Analysoitavanäyte on siis ilmaa, joka sisältää vesifaasista näyteampullinilmaan haihtuneita hiilivetyjä. Headspace -tekniikkaa käytetään yleisimmin helpostihaihtuvien bensiinihiilivetyjen analysoimiseen(yleensä yhdisteet, joiden kiehumispiste on alle180 °C). Bensiinin komponenttien kiehumispistealueulottuu 210 °C:een, mutta pääosalla yhdisteistäkiehumispiste on alle 180 °C. Poltto- jadieselöljyjen komponenttien kiehumispiste onvastaavasti pääosin yli 180 °C.Sadoista bensiinin komponenteista pohjavesinäytteistäanalysoidaan yleensä ns. BTEX -yhdisteet,MTBE, TAME ja TVOC. BTEX -yhdisteillätarkoitetaan bentseeniä, tolueenia, etyylibentseeniäja ksyleeneitä. Nämä komponentitkattavat melko hyvin bensiinin eri komponenttienliukoisuus- ja kiehumispistealueen. MTBE(metyyli-tert-butyyli-eetteri) ja TAME (tert-amyyli-butyyli-eetteri)ovat bensiinin oksygenaatteja,joiden pohjavesitutkimusten kannalta keskeinenominaisuus on korkea vesiliukoisuus ja heikkopidättyvyys maa-ainekseen. Lisäksi näideneetteriyhdisteiden maku- ja hajukynnyksen sanotaanolevan vesiliuoksessa alhainen (hajukynnyskeskimäärin 15 µg/l ja makukynnys 40 µg/l).52