arseeni järvisedimenteissä - arkisto.gsf.fi - Geologian tutkimuskeskus

More documents

Recommendations

Info

Arseeni Suomen luonnossa, ympäristövaikutukset ja riskit Timo Tarvainen ja Jaakko Mannio Pääosa pintavesien arseenista on peräisin rapautuvista arseenipitoisista mineraaleista. Paikallisia, ihmisen aiheuttamia arseenilähteitä ovat puunkyllästyslaitokset ja maalipigmentit. Viljelymailta voi liueta arseenia, joka on peräisin kasvi- ja hyönteismyrkyistä sekä fosforilannoitteista (Lahermo et al. 1996). Ihmisen aiheuttamaa ympäristön arseenikuormitusta lisäävät myös kupari-, nikkeli- ja lyijymalmikaivokset, malmin rikastus sekä metallija lasiteollisuus (Pacyna & Pacyna 2001). Ilman kautta tulevasta arseenikuormituksesta Pohjoismaissa suuri osa on kaukokulkeutunutta arseenia (Rühling & Steinnes 1998). Teollisuuden aiheuttama ilmakuormitus on vähentynyt merkittävästi 1990-luvulla koko Euroopassa. Tulivuoritoimin- Valtakunnallisessa purovesien geokemiallisessa kartoituksessa tyypilliset arseenipitoisuudet purovedessä olivat 0,06–1,6 μg/L (Lahermo et al. 1996, taulukko 1). Kartoituksessa oli mukana 1157 latvapuroa, joiden valuma-alue on noin 30 km 2 . Näytteet kerättiin puroista elo-syykuussa 1990. Arseenipitoisuudet määritettiin suodatetusta (0,45 μm) ja typpihapolla kestävöidystä näytteestä induktiivisesti kytketyllä plasma-massaspektrometrilla (ICP-MS) Geologian tutkimuskeskuksen laboratoriossa. Pitoisuudet olivat yleensä korkeammat maan etelä- ja länsiosissa kuin itä- ja pohjoisosissa (kuva 1). Suhteellisen korkeiden arseenipitoisuuksien alue kulkee etelä- ja lounaisrannikolta Pohjanmaalle (0,5– 1,5 μg/L). Paikallisesti korkeita pitoisuuksia on Ilomantsin vyöhykkeellä (Sorjonen-Ward 1993). Arseenipitoisuudet ovat ympäristöään suurempia myös PeräpohjanvyöhykkeelläjaKeski-Lapinalueella (0,3– 0,4 μg/L). Vähiten arseenia (0,1–0,3 μg/L) on maan itä- ja pohjoisosissa Inarin alueella, Lapin granuliittivyöhykkeellä ja lähes koko karjalaisella pääalueella. Puroveden ja moreenin alueelliset arseenijakaumat muistuttavat toisiaan Tampereen, Pirkanmaan, Hämeen ja Ilomantsin vyöhykkeillä, Keski-Lapin alueella Kittilässä sekä Pohjanmaan ja Peräpohjan vyöhykkeillä. Etelä-Suomessa arseenipitoisuuksiin vaikuttaa lisäksi ilmaperäinen laskeuma ja muu ihmisen toiminta. Etelä-Suomen purojen valu- 98 Arseenin alkuperä pintavesissä Purovedet nasta peräisin oleva arseeni voi kulkeutua ilmakehässä pitkiä matkoja. Ilmakehään joutuu arseenia myös kivihiilen ja öljyn poltosta. Toisin kuin monet muut hivenalkuaineet, arseeni sitoutuu savekseen sekä alumiini- ja rautasaostumiin voimakkaammin silloin kun pH alenee. Myös suuri osa pintavesissä kulkeutuvasta arseenista on rautasaostumiin ja savihiukkasiin sitoutunutta (Onishi & Sandell 1955). Vesistöjen pohjasedimentteihin sitoutunut arseeni muodostaa hapettomissa oloissa vaikealiukoisia arseenisulfideja. Arseenin kulkeutumista ja esiintymistä pintavesissä ei näytä kontrolloivan Suomen vesille tyypillinen liukoinen humus, joka sitoo useimpia raskasmetalleja vesistöissä (Mannio et al. 1995, Tarvainen et al. 1997). ma-alueesta suhteellisen suuri osa on viljeltyjä savikoita. Saven hivenainepitoisuudet ovat yleensä suuremmat kuin karkearakeisten maalajien. Savi- Purovesi Stream water Kuva 1. Puroveden arseenipitoisuus elo-syyskuussa 1990. Figure 1. Distribution of arsenic in stream waters in August- September 1990.
Arseeni Suomen luonnossa, ympäristövaikutukset ja riskit Arseeni pintavesissä ja purosedimenteissä Taulukko 1. Järviveden, puroveden ja purosedimenttien arseenipitoisuuden tilastolliset tunnusluvut. Table 1. Statistics of arsenic concentrations in surface waters and organic stream sediments in Finland. Näytemateriaali Yksikkö Lukumäärä Minimi Mediaani Keskiarvo 95 % Maksimi Sample type Unit Number Minimum Median Mean Maximum Järvivesi μg/L 464 < 0,03 0,29 0,34 0,83 4,06 Lake water Purovesi μg/L 1177 < 0,05 0,36 0,55 1,58 6,50 Stream water Purosedimentti mg/kg 1166 < 0,05 2,90 5,41 14,6 268 Stream sediment hiukkaset toimivat arseenin kuljettajana pintavedessä, ja pelloille on tullut arseenia myös maanviljelyskemikaalien mukana. Lithner (1989) on suositellut alueellisten pintavesinäytteiden pitoisuustasojen vertaamista metallin alimpiin pitoisuustasoihin, joiden tiedetään vaikuttavan haitallisesti vesiekosysteemeihin. Lithner käyttää keräämistään ohjearvoista lyhennettä LKE (“lowest known level of effect”). Vain 33 purovesinäytettä 1154:stä ylittää arseenin 2 μg/L:n LKE- Suomen ympäristökeskus osallistui Pohjoismaiseen järvikartoitukseen vuonna 1995 (Henriksen et al. 1998, Skjelkvåle et al. 2001). Tilastollisella otannalla tutkittiin useita tuhansia järviä, joiden koko vaihteli neljän hehtaarin lammista aina suurimpiin reittijärviin. Suomessa tutkittiin 873 järveä, joista raskasmetalleja määritettiiin 464:sta järvestä. Näytteet kerättiin 0,1 metrin syvyydeltä veden pinnasta suoraan 125 mL:n tilavuisiin pulloihin. Näytteet kestävöitiin 0,5 mL väkevällä typpihapolla. Arseenipitoisuus mitattiin ICP-MS-laitteistolla Suomen ympäristökeskuksen laboratoriossa. Järvivesien keskimääräinen arseenipitoisuus oli samaa suuruusluokkaa kuin GTK:n tutkimissa latvapuroissa: järvivesien mediaani 0,29 μg/L ja purovesien mediaani 0,36 μg/L. Suurin järvivedestä mitattu arseenipitoisuus oli 4,1 μg/L japurovesien maksimi oli 6,5 μg/L (Tarvainen et al. 1997, Skjelkvåle et al. 2001). Järvivesien suurin pitoisuus mitattiin Alajärveltä ja purovesien Pihtiputaalta. Nämä pitoisuudet ovat samaa suuruusluokkaa kuin pienien latvajärvien kartoituksen tulokset (Mannio et al. Valtakunnallisen purovesikartoituksen yhteydessä kerättiin myös orgaaniset purosedimenttinäytteet samoista puroista (Lahermo et al. 1996). Järvet Purosedimentit rajan. Ylityksiä oli Tampereen, Pohjanmaan ja Ilomantsin vyöhykkeillä sekä Keski-Lapin alueella (Tarvainen 1996). Muun muassa Ruotsissa ja Kanadassa on asetettu arseenin esiintymiselle ympäristössä ohjearvoksi 5 μg/L, ja se ylittyy vain kahdessa Suomesta kerätyssä purovesinäytteessä. Suurimmat yksittäiset As-pitoisuudet vuoden 1990 kartoituksessa mitattiin Pihtiputaalta (6,5 μg/L) ja Kittilästä (6,4 μg/L). 1995, Mannio 2001). Valuma-alueeltaan pienet latvajärvet kuvastavat ilmasta tulevaa laskeumaa. Valuma-alueen geologinen rakenne ja koostumus sekä maankäyttö vaikuttavat myös pienten latvajärvien veden metallipitoisuuksiin. Pohjanmaan pienten järvien korkeat As-pitoisuudet eivät todennäköisesti johdukaan metallilaskeumasta vaan valuma-alueen mustaliuskeista (Tarvainen et al. 1997). Arseenin esiintymiselle ympäristössä on asetettu Ruotsissa (Alm et al. 1999) ja Kanadassa ohjearvo 5 μg/L, jonka ylittymisellä voi olla biologisia vaikutuksia. Suomessa ei ollut tätä raja-arvoa suurempia pitoisuuksia järvikartoituksessa. Ruotsissa alueellinen jakauma on samantyyppinen kuin Suomessa – korkeampia pitoisuuksia tavataan alavilla mailla etelässä ja rannikoilla. Poikkeuksen muodostaa Norrbottenin alue, jossa on suuria järviveden As-pitoisuuksia. Ruotsissa ohjearvo ylittyi vain 0,3 prosentissa järvistä. Norjassa arseenin pitoisuustaso järvivesissä on selvästi vähäisempi kuin Ruotsissa ja Suomessa (Skjelkvåle et al. 2001). Sedimenttinäytteet koottiin 0,06 mm:n silmäkoon seulakangashaavilla. Purovettä sekoitettiin haavilla pohjan yläpuolella, jonka jälkeen vedessä leijuvaa 99
Page 2 and 3:
Mitä on arseeni? Arseeni (As) kuul
Page 4 and 5:
ISBN 951-690-886-1 Vammalan Kirjapa
Page 6 and 7:
Loukola-Ruskeeniemi, K. and Lahermo
Page 8 and 9:
ARSEENI PIRKANMAAN PORAKAIVOVESISS
Page 10 and 11:
Kirsti Loukola-Ruskeeniemi ja Pertt
Page 12 and 13:
Page 14 and 15:
Page 16 and 17:
Kirsti Loukola-Ruskeeniemi and Pert
Page 18 and 19:
Kirsti Loukola-Ruskeeniemi and Pert
Page 20 and 21:
Page 22 and 23:
Arseeni Suomen luonnossa, ympärist
Page 24 and 25:
Page 26 and 27:
Page 28 and 29:
Page 30 and 31:
Page 32 and 33:
Page 34 and 35:
Page 36 and 37:
Page 38 and 39:
Page 40 and 41:
Page 42 and 43:
Page 44 and 45:
Page 46 and 47:
Page 48 and 49:
Page 50 and 51: Arseeni Suomen luonnossa, ympärist
Page 55 and 56: Geologian tutkimuskeskus - Geologic
Page 57 and 58: pohjan välille. Samanlaiseen tulok
Page 59 and 60: Kuva 7. Pintaturpeen arseeni- ja ra
Page 63 and 64: assa. Arseenia sisältävät tuotte
Page 65 and 66: Kuva 2. Sammalnäytteet kerätään
Page 67 and 68: laiset ioninvaihtoreaktiot ja alkua
Page 71 and 72: sessi on herkkä ulkoisille tekijö
Page 73: sa ja Maatalouden tutkimuskeskukses
Page 107 and 108: Lähteistä ja matalista kaivoista
Page 111 and 112: Arseeni, Arsenic, μg/L Kuva 3. Hä
Page 115 and 116: Kuva 1. Tutkimusalueen kartta. Figu
Page 117 and 118: Yleisin kovaa kallioperää peittä
Page 123 and 124: Kuva 6 a. Porakaivoveden arseenipit
Page 127 and 128: Granitoideja Granitoids Metavulkani
Page 129 and 130: Näytteitä otettiin myös viidest
Page 131 and 132: kimäärin korkeampi porakaivovesis
Page 133 and 134: seenia (Lahermo et al. 2002). GTK:n
Page 139 and 140: muu teollisuus, other industry 6 %
Page 141 and 142: pilaantumisriskin (Lehto et al. 199
Page 143 and 144: BAF oli alle 1, eikä näiden lajie
Page 145 and 146: sen sitoutumista proteiinien sulfhy
Page 147 and 148: Air Uptake Direct Ingestion Volatil
Page 149 and 150: A B vioidaan maan kykyä huolehtia
Page 151 and 152:
nitorointi vaatii usein merkittävi
Page 153 and 154:
A modified toxicity testing method
Page 155 and 156:
Page 157 and 158:
aiheuttamien terveysvaikutusten ja
Page 159 and 160:
Arseenin aineenvaihdunta on monimut
Page 161 and 162:
DMA:na. Työperäisessä altistumis
Page 163 and 164:
Kuva 3. Virtsan arseenin spesiointi
Page 165 and 166:
Työssä arseenille arvioidaan alti
Page 167 and 168:
Ravinnosta saatavan arseenin aiheut
Page 169 and 170:
TERMILUETTELO SELITYKSINEEN Arseeni
Page 171 and 172:
Page 173 and 174:
Löllingiitti Harvinainen rauta-ars
Page 175:
show all

arseeni järvisedimenteissä - arkisto.gsf.fi - Geologian tutkimuskeskus

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?