Vajovettä muodostuu sade- ja sulamisvesien imeytyessä maaperään. Vajovedestä muodostuu pohjavettä, kun vesi täyttää yhtenäisesti maarakeiden välisen huokosti-lan. Maaperän pintakerrokset ja kasvillisuus vaikuttavat vajo- ja pohjaveden koos-tumukseen. Soranoton yhteydessä tapahtuva kasvillisuuden ja maannoksen poista-minen lisää haitta-aineiden kulkeutumista vajo- ja pohjaveteen. Pohjaveden laadun turvaamiseksi suositellaan soranoton päätyttyä ottoalueille levitettävän pintamateri-aalia, joka nopeuttaa maannoksen ja kasvillisuuden muodostumista ja vähentää siten soranoton haitallisia vaikutuksia vajo- ja pohjaveteen. Pintamateriaali ei saa merkittä-västi heikentää muodostuvan pohjaveden laatua eikä vähentää pohjaveden määrää.
Tässä tutkimuksessa käytetyistä pintamateriaaleista vajoveteen liuenneiden ainei-den pitoisuudet olivat suuremmat kuin sadeveainei-den ainepitoisuudet. Ainepitoisuudet vaihtelivat suuresti eri näytteenottokerroilla eri lysimetreissä. Tämän takia ei voitu tehdä yksiselitteisiä johtopäätöksiä aineiden kulkeutumisesta pintamateriaalista vajo-veteen eikä toisaalta sadannasta tulevien aineiden pidättymisestä pintarakenteeseen.
Kaikki pintamateriaalit kohottivat vajovedessä etenkin alumiini-, rauta- ja nitraatti-typpipitoisuuksia. Luonnontilaista maannosta jäljittelevä pintarakenne kohotti pää-sääntöisesti vähiten vajoveden ainepitoisuuksia lukuun ottamatta sulfaatti-, kloridi- ja natriumpitoisuuksia, jotka kohosivat luonnontilaisessa pintarakenteessa tutkimus-jakson loppupuolella. Myös vajoveden pH oli luonnontilaisessa lysimetrissä muita alhaisempi. Muista pintamateriaaleista vähiten vajoveden ainepitoisuuksia kohotti maatuneen turpeen ja hiekan seos. Eniten vajoveden ainepitoisuuksia kohotti soran pesuliete, johon oli lisätty kalkkia.
Tutkimusjakson aikana useimmissa pitoisuuksissa ei ollut pääsääntöisesti havait-tavissa merkittäviä muutostrendejä. Monien aineiden keskimääräiset pitoisuudet olivat tutkimusjakson loppupuolella alhaisempia kuin alkupuolella. Erityisesti rau-ta- ja alumiinipitoisuuksissa oli korkeita yksittäisiä pitoisuuksia eri ajankohtina.
Nitraattityppipitoisuudet laskivat huomattavasti noin viiden vuoden kuluttua tutki-muksen aloittamisesta. Sulfaattipitoisuus ja sähkönjohtavuus nousivat useimmissa lysimetreissä vuosina 1992 – 1996. Tutkimusjakson loppupuolella sulfaattipitoisuudet laskivat useimmissa lysimetreissä ja olivat tutkimusjakson lopussa pääsääntöisesti samalla tai alemmalla tasolla kuin tutkimusjakson alussa.
ulukko 78. Soranoton ja jälkihoidon vaikutukset pohjaveden ominaisuuksiin. Ottoalueiden pohjaveden ominaisuuksia on verrattu luonnontilaisten pohjavesialueiden veden ominaisuuksiin. ParametriSoranoton lyhytaikaiset vaikutukset (<5 v.) Soranoton pitkäaikaiset vaikutukset (>5 v.)Soranottoalueen jälkihoidon/ luontaisen metsittymi- sen vaikutukset Lämpötila • Maksimilämpötilat korkeampia • Vaihteluvälit suurempia • Pohjavesilammissa lämpötila vaihteli huomattavasti enemmän, jopa 20 oC
• Maksimi- ja keskilämpötilat korkeampia • Vaihteluvälit suurempia • Pohjaveden pinnanalainen otto lisäsi lämpötilan vaihtelua pohjavesilammissa ja niiden lähiympäris- tössä
• Lämpötilan vaihtelu pääsääntöisesti väheni • Pohjavesilammen täyttö ja suojakerroksen muodos- taminen vähensi huomattavasti lämpötilavaihteluja Kloridi (Cl) Nitraatti /Nitraattityppi (NO3/ NO3-N), Sulfaatti (SO4)• Pitoisuudet selvästi korkeampia• Pitoisuudet korkeampia ja pitoisuudet vaihtelivat huomattavasti enemmän • Pohjavesilammissa Cl-pitoisuudet alempia ja ne vaihtelivat vähemmän
• Pitoisuudet pääsääntöisesti laskivat ja pitoisuuksien vaihtelu väheni • Jälkihoitotoimet nostivat NO3-N -pitoisuuksia. Pitoisuudet palautuivat lähes alkutasolle 5-20 vuo- dessa • Pohjavesilammissa NO3-N -pitoisuudet alhaisia Sähkönjohtavuus• Maksimiarvot paljon suurempia • Keskiarvot suurempia • Pohjavesilammissa sähkönjohtavuus vaihteli huomatta- vasti enemmän • Sähkönjohtavuus alempi
• Maksimiarvot merkittäväsi suurempia • Keskiarvot suurempia • Pohjavesilammissa ja niiden ympäristössä sähkön- johtavuus vaihteli huomattavasti enemmän
• Sähkönjohtavuus korkeampi kuin ottotoiminnan alussa ja vertailualueilla. • Vaihtelu yleensä väheni • Pääsääntöisesti samalla tasolla kuin vertailualueilla Kalium (K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Natrium (Na)• Pitoisuudet korkeampia, erityisesti maksimipitoisuudet • Pitoisuuksien vaihteluväli pääsääntöisesti 2-3 -kertai- nen
• Pitoisuudet pääsääntöisesti kohosivat tai pysyivät kohonneella tasolla • Pitoisuudet vaihtelivat enemmän • Pohjavesilammissa K- ja Mg-pitoisuudet korkeam- pia ja pitoisuuksien vaihtelu suurempaa • Ca-pitoisuudet vaihtelivat vähemmän • Na-pitoisuudet alempia
• Pitoisuudet lähtötasoa korkeammalla • Pitoisuudet pääosin korkeampia kuin vertailualueilla • Natriumpitoisuuksien vaihtelu pääsääntöisesti vä- häisempää kuin ottotoiminnan aikana, mutta suu- rempaa kuin vertailualueilla Alkaliniteetti• Vaihteluväli suurempi• Vaihteluväli suurempi • Pohjavesilammessa alkaliniteetti korkeampi ja vaihteluväli pienempi• Korkeampi tai sama kuin lähtötaso Happamuus (pH)• pH:n mediaaniarvot 0,5 yksikköä pienempiä • pH laski keskimäärin 0,3 yksikköä • Pohjavesilammissa happamuus vaihteli huomattavasti enemmän
• pH palautui lähtötasolle • pH:n vaihtelu lisääntyi • Pohjavesilammissa pH huomattavasti korkeampi ja happamuus vaihteli enemmän
• pH lähtötasolla • pH:n vaihtelu väheni Piihappo/Piidioksidi• Mediaanipitoisuudet pienempiä • Pohjavesilammissa piihappopitoisuus vaihteli huomatta- vasti enemmän• Pohjavesilammissa ja niiden välittömässä läheisyy- dessä piidioksidipitoisuus alempi• Pitoisuudet samalla tasolla kuin vertailualueella • Pitoisuuksien vaihtelu väheni
ParametriSoranoton lyhytaikaiset vaikutukset (<5 v.) Soranoton pitkäaikaiset vaikutukset (>5 v.)Soranottoalueen jälkihoidon/ luontaisen metsittymi- sen vaikutukset Rauta (Fe), mangaani (Mn), alumiini (Al), happi (O2)
• Fe ja Mn esiintymistodennäköisyys pienempi • Al-pitoisuudet korkeampia • Liuenneen hapen pitoisuus nousi • Pohjavesilammissa happipitoisuus vaihteli huomattavas- ti enemmän • Pienissä lammissa vesi oli talvella paikoin hapetonta • Happipitoisuus yleisesti suurempi
• Yksittäisiä korkeita Fe- ja Mn -pitoisuuksia • Paikoin Fe- ja Mn -pitoisuudet ja pitoisuuksien vaihtelu lisääntyi • Al- pitoisuudet korkeampia, etenkin maksimipitoi- suudet • Al-pitoisuuksien vaihtelu suurempaa • Happipitoisuus laski tai pysyi lähtötasolla • Yksittäisiä korkeita Fe- ja Mn-pitoisuuksia pohja- vesilammissa • Al-pitoisuudet huomattavasti korkeampia ja pitoi- suudet vaihtelivat enemmän • Happipitoisuudet olivat keskimäärin korkeampia ja vaihtelivat enemmän
• Fe- ja Mn-pitoisuudet pääosin alhaisia • Yksittäisiä korkeita Fe- ja Mn-pitoisuuksia • Al -pitoisuudet laskivat pääosin lähtötasolle • Al-pitoisuuksien vaihtelu väheni • Happipitoisuuksissa ei merkittäviä eroja ottotoi- minnan aikaisiin pitoisuuksiin Hiilidioksidi• Pitoisuudet yli kaksinkertaiset • Pohjavesilammissa hiilidioksidipitoisuus vaihteli huo- mattavasti enemmän • Keskimääräiset pitoisuudet alempia
• Pitoisuudet korkeampia. • Pitoisuudet vaihtelivat enemmän• *) Ei käytettävissä tuloksia Orgaaninen aines• Pitoisuudet korkeampia, mikäli pintavettä tai lika-ainei- ta kulkeutui pohjavesialueelle• Ei merkittäviä vaikutuksia• *) Ei käytettävissä tuloksia Kovuus• Kovuuden ja alkalineetin suhdeluku suurempi• Kovuus nousi ja kovuuden vaihtelu lisääntyi• *) Ei käytettävissä tuloksia Raskasmetallit• Lyijyn maksimipitoisuudet korkeita • Nikkelin maksimipitoisuudet korkeita
• Paikallisesti arseenipitoisuudet korkeampia ja pitoisuudet vaihtelivat enemmän • Pohjavesilampi lisäsi mahdollisesti paikallisesti kadmium- ja sinkkipitoisuuksia• Keskimääräiset ja maksimipitoisuudet pääosin alhai- sempia ja pitoisuuksien vaihtelu vähäisempää Sameus ja väri• Pohjavesilammissa sameus ja väriluvut vaihtelivat huo- mattavasti enemmän• Sameus ja väriluvut olivat korkeampia ja vaihtelivat huomattavasti enemmän• *) Ei käytettävissä tuloksia Bakteerit ja virukset• Lämpökestoisia koliformisia ja streptokokit -bakteerei- ta esiintyi useammin • Viruksia kulkeutui helpommin pohjaveteen• *) Ei käytettävissä tuloksia• *) Ei käytettävissä tuloksia Pohjaveden pinnan korkeus/ Pohjaveden määrä• Pohjaveden muodostuminen lisääntyi 10-15 % • Pv-pinnan vaihteluväli kasvoi: laajoilla ottoalueilla; vaih- teluväli 1,0-1,5 m
• Vaikutuksia vaikea arvioida, sillä vertailualueet sijaitsivat samassa muodostumassa, jossa ottoa tapahtui • Pv-pinnan vaihteluväli 0,9 – 2,0 m
• Vaikutuksia vaikea arvioida • Pv-pinnan vaihteluväli oli yleensä 1,0 -1,5 m; enim- millään 2,3 m ja pohjavesilammen läheisyydessä 3,8 m
Kirjallisuus
Alapassi, M., Rintala, J., Kinnunen, T., Valpasvuo, V., Britschgi, R., Savola, A., Ryttäri, T., Tiainen, M. &
Lavia, M. 2009. Maa-ainesten kestävä käyttö. Ympäristöministeriö. Helsinki. Ympäristöhallinnon ohjeita 1. 135 s. ISBN 978-952-11-3437 (PDF).
Backman, B., Lahermo, P., Väisänen, U., Paukola, T., Juntunen, R., Karhu, J., Pullinen, A., Rainio, H. &
Tanskanen, H. 1999. Geologian ja ihmisen toiminnan vaikutus pohjaveteen : seurantatutkimuksen tulokset vuosilta 1969-1996. Tutkimusraportti 147. Espoo: Geologian tutkimuskeskus. 261 s.
Hatakka, T. & Väisänen U. 2007. Geologian ja ihmistoiminnan vaikutus pohjaveteen. Seurantatutkimuk-sen tulokset vuoteen 2004 asti. Tutkimusraportti 165. Espoo: Geologian tutkimuskeskus. 230 s.
Hatva, T., 1993. Soranoton vaikutus pohjaveteen : Raportti 5, Soranotto ja pohjaveden suojelu. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja 0786-9606; 15. 120 s
Hatva, T., 1993. Soranoton vaikutus pohjaveteen : Raportti 6, Pohjavesi ja soranotto. Tutkimusraportti.
Ympäristöministeriö, kaavoitus- ja rakennusosasto 1. 58 s.
Hyyppä, J. & Penttinen, H., 1993. Soranoton vaikutus pohjaveteen. Tutkimusraportti 2. Osa A, Tutki-mustulokset : alueelliset pohjavesitutkimukset. Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja 0783-3288;
nro 329. 231 s.
Hyyppä, J. & Penttinen, H. 1993. Soranoton vaikutus pohjaveteen. Tutkimusraportti 2. Osa B, Tutkimus-tulosten tarkastelu ja johtopäätökset. Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja 0783-3288; nro 329.
143 s.
Kuusinen, K. 1993. Soranoton vaikutus pohjaveteen : Tutkimusraportti 4, Mikrobien kulkeutuminen maaperässä ja pohjavedessä. Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja 0783-3288; nro 331. 73 s.
Rintala, J. 1997. Soranottoalueiden jälkihoito - pintarakennemateriaalit suojaverhouksessa. Suomen ympäristö 54. 119 s.
Sandborg, M. 1993. Soranoton vaikutus pohjaveteen. Tutkimusraportti 1, Pohjaveden laatuun vaikutta-vien aineiden geokemiallisia ominaisuuksia. Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja 0783-3288;
nro 328. 57 s.
Sandborg, M. 1993. Soranoton vaikutus pohjaveteen. Tutkimusraportti 3, Vajovesitutkimukset. Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja 0783-3288; nro 330. 127 s.
Soveri, J., Mäkinen, R. ja Peltonen K. 2001. Pohjaveden laadun ja korkeuden vaihteluista Suomessa 1975 – 1999. Suomen ympäristö 420. 382 s.
Pohjaveden kemiallinen laatu SYKEn seuranta-asemilla vuosina 1975 – 1997 (Soveri et. al., 2001)
Pohjaveden laatutietoja havaintopaikoista, joissa ihmistoiminnan vaikutukset pohja-veteen ovat melko vähäiset. Havaintopaikat sijaitsevat eri puolilla Suomea ja pääosin moreenimuodostumissa.
Keskiarvo Mediaani Minimi Maksimi Lukumäärä
Y25 mS m-1 6,43 4,2 0,29 59 5744
Alk. mmol-1 0,32 0,22 0 5,26 5414
pH 6,31 6,3 3,6 8,8 5870
Ntot μg l-1 371 190 2 6800 2781
NNO3 μg l-1 216 50 <1 7600 5494
NNH4 μg l-1 40,5 6 <1 3600 5423
Ptot μg l-1 19,3 8 <1 987 2526
PPO4 μg l-1 14,5 6 <1 610 5493
Cl mg l-1 2,82 1,5 <1 60,5 5636
Fe μg l-1 706 35 <20 77000 3898
Mn μg l-1 64,7 <20 <20 3900 5108
SO4 mg l-1 7,14 3,8 0,1 280 5393
Na mg l-1 3,16 2,2 0,2 51 5386
K mg l-1 1,24 0,8 <0,10 13 5362
Ca mg l-1 5,42 3,2 0,1 61 5141
Mg mg l-1 1,49 0,9 0,1 28 5376
SiO2 mg l-1 12,9 12 1,7 53,1 2597
F μg l-1 138 60 <20 2900 4162
Al μg l-1 156 29 <1 16800 4138
Cd μg l-1 0,16 <0,1 <0,1 15 1878
Cu μg l-1 4,32 1 <1 260 5138
Pb μg l-1 1,99 <1 <1 80 4894
Ni μg l-1 3,48 <1 <1 243 1895
Zn μg l-1 16,4 <5 <5 700 2092
Hg μg l-1 0,02 0,01 <0,01 1,4 1116
TOC mg l-1 2,21 1 <0,50 34,8 1348