Järvikalojen vierasainepitoisuudet Etelä-Savossa - Tarvitaanko alueellisia syöntisuosituksia?

JÄRVIKALOJEN VIERASAINEPITOISUUDET ETELÄ- SAVOSSA

TARVITAANKO ALUEELLISIA

SYÖNTISUOSITUKSIA

Ulla-Maija Kostiainen Järvikalojen vierasainepitoisuudet Etelä-Savossa – tarvitaanko alueellisia syöntisuosituksia Pro Gradu -tutkielma Ympäristötiede Itä-Suomen yliopisto, Ympäristö- ja biotieteiden laitos Toukokuu 2019

Ulla-Maija Kostiainen: Järvikalojen vierasainepitoisuudet Etelä-Savossa – tarvitaanko alueel- lisia syöntisuosituksia

Pro gradu -tutkielma 62 sivua, 3 liitettä (7 sivua)

Tutkielman ohjaajat: Anna-Maria Veijalainen (yliopisto-opettaja, FT), Arja Tervahauta (do- sentti, yliopistotutkija, FT) ja Sirpa Peräniemi (projektitutkija, FT) Itä-Suomen yliopisto, Sampsa Kinnunen (terveysvalvonnan johtaja, FM) Itä-Savon sairaanhoitopiirin kuntayhtymä Toukokuu 2019

Avainsanat: järvikala, vierasaineet, raskasmetallit, iän- ja kasvunmääritys TIIVISTELMÄ

Tämän Pro gradu -tutkielman tarkoituksena oli tuottaa tietoa Itä-Savon sairaanhoitopiirin kun- tayhtymän toimialueen järvikalojen vierasainepitoisuuksista ja selvittää tulosten pohjalta alu- eellisten kalojen syöntisuositusten tarpeellisuus.

Tutkittavina kalalajeina olivat ahven (Perca fluviatilis), hauki (Esox lucius) ja kuha (Sander lucioperca). Näytekalat kerättiin paikallisilta ammatti- ja virkistyskalastajilta helmi-touko- kuussa 2018. Näytekalojen tuli olla mahdollisimman suurikokoisia. Näytteitä saatiin yhteensä 37 kappaletta 12 eri järvestä. Kaloista selvitettiin elohopea-, kadmium-, lyijy- ja cesium-137- pitoisuus, minkä lisäksi kaloista määritettiin kokonaispituus, paino, sukupuoli, ikä ja vuosittai- nen kasvu.

Näytekalojen lihas- ja maksanäytteiden raskasmetallipitoisuuksien määrittämiseen käytettiin ICP-MS -tekniikkaa. Kalojen lihaksen cesium-137-pitoisuus määritettiin gammaspektrometri- aan perustuvalla RADEK MKGB-01-mittalaitteella. Kalojen ikä ja vuosittainen kasvu määri- tettiin luutumiin muodostuvista vuosirenkaista. Kalojen painon ja iän vaikutuksia lihaksessa esiintyviin vierasainepitoisuuksiin tarkasteltiin tilastollisesti Kruskal-Wallis-testillä (p< 0,05).

Kalojen kokonaispituus kasvoi pääsääntöisesti painon kasvaessa. Näytekalojen iät vaihtelivat välillä 5+ – 19+. Tutkimuskaloista 85 % määritettiin naaraiksi. Ahventen, haukien ja kuhien painon sekä haukien iän todettiin vaikuttavan niissä esiintyviin elohopeapitoisuuksiin.

Kahden haukinäytteen elohopeapitoisuus ylitti Euroopan komission asetuksessa (EY) N:o 1881/2006 hauen lihalle asetetun lainsäädännöllisen enimmäismäärän (1,0 mg/kg). Muissa näytteissä ei todettu tutkittujen vierasaineiden lainsäädännöllisten enimmäismäärien tai suosi- tusarvojen ylityksiä. Maksanäytteistä saadut tulokset osoittivat kadmiumin kertymistä kalojen maksaan.

Kaloista määritetyt vierasainepitoisuudet olivat niille annettuihin lainsäädännöllisiin enimmäis- määriin ja suosituksiin verraten pieniä kahta haukinäytettä lukuun ottamatta. Hyvä yleisohje edelleen olisi syödä kalaa ainakin kahdesti viikossa, eri kalalajeja vaihdellen ja noudattaa Ruo- kaviraston antamia turvallisen käytön ohjeita kalojen syönnin rajoittamisesta. Tämän yksittäi- sen tutkimuksen ja rajallisen näytemäärän perusteella voidaan todeta, että alueellisia kalojen syöntisuosituksia ei ole tarpeellista antaa. Kalojen alueellisten syöntisuositusten antaminen vaa- tisi laajempia ja kattavampia tutkimuksia.

Ulla-Maija Kostiainen: Contaminants of lake fishes in Southern Savonia – is there a need for regional dietary recommendations on fish consumption

Master’s thesis 62 pages, 3 appendix (7 pages)

Supervisors: Anna-Maria Veijalainen (University Teacher, PhD) Arja Tervahauta (Docent, PhD) and Sirpa Peräniemi (Chemist, PhD) University of Eastern Finland, Sampsa Kinnunen (Head of the Department of Health Control, MSc) The Eastern Savo healthcare district

May 2019

Keywords: lake fish, heavy metals, contaminants, age and growth determination ABSTRACT

The aim of this Master’ s thesis was to provide results concerning contaminants of lake fishes in Eastern Savo healthcare district, and to find out if there if there is a need for regional dietary recommendations on fish consumption.

The studied fish species were perch (Perca fluviatilis), pike (Esox lucius) and pikeperch (Sander lucioperca), which were captured by professional fishers and recreational fishers between Feb- ruary and May 2018. A total of 37 samples were obtained from 12 different lakes. Mercury, cadmium, lead and cesium-137 concentrations and also the length, weight, gender, age and growth rate of the fishes were analyzed.

ICP-MS -technology was used to analyze mercury, cadmium and lead concentrations in fish muscle tissues and livers, and cesium-137 concentration of fish muscle tissues was analyzed by gamma spectrometry based measuring device RADEK MKGB-01. The age and annual growth rate were determined from their bones and scales. The effect of fish weight and age on the contaminant levels of fish muscle tissues were tested with a non-parametric Kruskal-Wallis test (p< 0.05).

In general, as the total length of the fishes increased, also the weight increased. The age of the fishes ranged from 5+ to 19 +, and 85 % of the samples were females. The weight of perch, pike and pikeperch and the age of pike had an effect on mercury concentration of fish muscle tissue.

The mercury concentration exceeded the legal maximum concentration (1.0 mg/kg) defined in the European Commission Regulation (EC) No 1881/2006 only in two pike samples. In other samples, the levels of contaminants did not exceed the regulatory limits or recommended val- ues. The liver samples showed cadmium accumulation on the livers of the fishes.

In conclusion, the concentrations of contaminants were below the regulatory limits of recom- mended values with the exception of two pikes. Thus, it is still recommended to eat different fish species at least twice a week and follow the guidelines given by the Finnish Food Authority.

The present study had a limited sample size, and therefore, it is not conceivable to set any regional dietary recommendations on fish consumption based on this study. Regional dietary recommendations on fish consumption would demand more extensive and comprehensive re- search.

Tutkimuksen toimeksiantajana oli Itä-Savon sairaanhoitopiirin kuntayhtymän (Sosteri) ympä- ristöterveydenhuollon terveysvalvonnan yksikkö. Terveysvalvonnan tavoitteena on varmistaa toimialueen asukkaille turvallinen ja terveellinen elinympäristö. Sosterin jäsenkuntia ovat Enonkoski, Rantasalmi, Savonlinna ja Sulkava, joiden lisäksi ympäristöterveydenhuollon alue kattaa myös Juvan ja Puumalan kunnat. Sosterin ympäristöterveydenhuollon toimialueella on noin 54 500 asukasta ja alueen pinta-alasta noin 32 % on vettä. Alueen suurimpia valvontakoh- teita ovat isot elintarvikelaitokset, vesilaitokset ja alkutuotantopaikat, minkä lisäksi alueella on sen kokoon nähden paljon kala-alan toimijoita. Sosterin ympäristöterveydenhuollon alue tun- netaan vilkkaana kesämatkailu- ja mökkeilyalueena, minkä vuoksi alueella on elinkeinokalas- tuksen lisäksi paljon vapaa-ajan kalastusta. (Itä-Savon sairaanhoitopiiri 2018.)

Tutkimusmateriaalin keräys toteutettiin vuonna 2018 helmi-toukokuun aikana, jolloin kaikki halukkaat saivat toimittaa tutkimusalueelta pyydettyjä kalanäytteitä Sosterin toimipisteisiin.

Keräysajan päätyttyä näytekalojen raskasmetallipitoisuudet määritettiin Itä-Suomen yliopiston Kuopion kampuksella ja cesium-137-pitoisuuden määritystä varten kaloista lähetettiin lihas- näyte Eurofins Scientificin toimipisteeseen Lahteen.

Haluan kiittää kaikkia tutkimukseen kaloja toimittaneita henkilöitä, jotka mahdollistivat tämän Pro gradu -tutkimuksen toteuttamisen. Kiitos Sosterin terveysvalvonnan yksikön työntekijöille, jotka auttoivat näytekalojen vastaanottamisessa, säilytyksessä ja mahdollisissa ongelmatilan- teissa. Kiitos Teemu Poutiaiselle, joka ohjeisti kalojen käsittelyssä ja perehdytti kalojen iän määrittämiseen. Kiitokset myös Kaisu ja Urho Kiukkaan rahastolle tähän tutkielmaan myönne- tystä henkilökohtaisesta apurahasta. Edellä mainittujen lisäksi kiitos kuuluu tutkielmani ohjaa- jille ja kaikille niille, jotka tukivat minua työn edetessä.

Savonlinnassa 15.5.2019 Ulla-Maija Kostiainen

1 JOHDANTO ... 7

2 KIRJALLISUUSKATSAUS... 9

2.1 KALOJEN KASVU JA IKÄ ... 9

2.1.1 Ahven (Perca fluviatilis) ... 9

2.1.2 Hauki (Esox lucius) ... 10

2.1.3 Kuha (Sander lucioperca) ... 11

2.2 ELOHOPEA ... 13

2.2.1 Elohopea kalassa ... 15

2.2.2 Elohopea ihmisessä ... 17

2.3 KADMIUM ... 17

2.3.1 Kadmium kalassa ... 19

2.3.2 Kadmium ihmisessä ... 19

2.4 LYIJY ... 20

2.4.1 Lyijy kalassa ... 22

2.4.2 Lyijy ihmisessä ... 23

2.5 CESIUM-137 ... 24

2.5.1 Cesium-137 kalassa ... 25

2.5.2 Cesium-137 ihmisessä ... 27

2.6 TUTKIMUKSEEN VALITUT VIERASAINEET ... 28

3 TYÖN TAVOITTEET ... 30

4 AINEISTO JA MENETELMÄT ... 30

4.1 NÄYTEKALOJEN PYYNTI JA TUTKIMUSALUE ... 30

4.2 NÄYTEKALOJEN MÄÄRÄ JA KALOISTA MÄÄRITETYT TIEDOT . 30 4.3 KALOJEN IÄN- JA KASVUNMÄÄRITYS ... 31

4.4 RASKASMETALLIT... 33

4.5 CESIUM-137 ... 36

4.6 TILASTOLLISET MENETELMÄT ... 36

5 TULOKSET ... 37

5.1 KALOJEN PITUUS, PAINO, SUKUPUOLI, IKÄ JA KASVU ... 37

5.2 KALOJEN VIERASAINEPITOISUUDET ... 39

5.2.1 Elohopea ... 39

5.2.4 Raskasmetallipitoisuuksien keskiarvot ikäryhmittäin ... 44

5.2.5 Cesium-137 ... 45

5.3 KALOJEN MAKSAN VIERASAINEPITOISUUDET ... 46

5.3.1 Elohopea ... 46

5.3.2 Kadmium ... 47

5.3.3 Lyijy ... 48

6 TULOSTEN TARKASTELU ... 49

6.1 NÄYTEKALOJEN KASVU JA IKÄ ... 49

6.2 VIERASAINEET ... 51

7 JOHTOPÄÄTÖKSET ... 55

LÄHDELUETTELO ... 56 LIITTEET

1 TUTKIMUSJÄRVIEN KUVAUS

2 KALOJEN PYYNTIALUEET, PAINO, PITUUS, IKÄ JA SUKUPUOLI 3 KALOJEN VUOSITTAINEN KASVU

1 JOHDANTO

Kala on ihmiselle tärkeä ravinnon ja hyvinvoinnin lähde. Se sisältää terveellisiä rasvahappoja, vitamiineja, kivennäisaineita ja paljon proteiinia. Kalasta saa muun muassa D-vitamiinia ja omega-3-rasvahappoja, joiden on todettu vähentävän sydän- ja verisuonitautiriskiä. (Ruokavi- rasto 2019a.) Suomalaisista kuluttajista yli 90 % syö kalaa ja arvostaa erityisesti kotimaista kalaa ravintona (Airaksinen ym. 2018).

Nykytietämyksen mukaan kalan terveyshyödyt ovat suuremmat kuin mahdolliset kalojen sisäl- tämien vierasaineiden aiheuttamat terveyshaitat. Suomalaisen kalan vierasainepitoisuuksissa on havaittu laskeva trendi 2000-luvulla, mikä on merkki kansainvälisten yhdisteiden käyttöä ja päästöjen rajoittamista koskevien sopimusten konkreettisista vaikutuksista. Tieto kaloihin ker- tyvistä vierasaineista on kuitenkin osaltaan vaikuttanut kotimaisen kalan kulutuksen vähenemi- seen viime vuosina. (Airaksinen ym. 2018.)

Vierasaineita vapautuu ympäristöön luonnollisista lähteistä ja ihmisen toiminnasta. Maankuo- resta vierasaineita vapautuu ympäristöön luonnollisten prosessien, kuten eroosion ja vulkaani- sen toiminnan vaikutuksesta (mm. Liu ym. 2011; Pappas ym. 2010). Ihmisen toiminnan aiheut- tamia lähteitä ovat esimerkiksi metalli- ja kaivosteollisuus, yhdyskuntajätevedet, hulevedet ja kaatopaikat (Londesborough 2006). Vierasaineiksi luokitellaan muun muassa raskasmetallit, kasvintuotannossa käytettävien kasvinsuojeluaineiden jäämät ja radioaktiivinen cesium-137 (Ruokavirasto 2019a). Elintarviketurvallisuuden näkökulmasta raskasmetalleista merkittävim- piä ovat elohopea, kadmium ja lyijy, sillä niillä on todettu olevan haitallisia vaikutuksia ihmisen terveyteen, ne rikastuvat ravintoketjussa eikä niillä ole ihmiskehossa biologista funktiota (mm.

Airaksinen ym. 2018; Khan ja Siddiqi 2016). Elintarvikkeet ovat ihmiselle tärkeimpiä raskas- metallien altistuslähteitä, vaikka pitoisuudet niissä voivat olla hyvinkin pieniä. Pitkäaikaisella altistumisella pienille pitoisuuksille voi kuitenkin olla terveysvaikutuksia etenkin, jos vierasai- neen viipymä elimistössä on pitkä. (Evira 2015a.)

Kaloihin vierasaineita päätyy veden ja ravinnon kautta (Evira 2015a). Euroopan komissio on asettanut lainsäädännölliset enimmäismäärät elohopealle, kadmiumille ja lyijylle kalassa. Eu- roopan komission asetuksessa (EY) N:o 1881/2006 annettu elohopean enimmäismäärä ahve- nessa (Perca fluviatilis) ja kuhassa (Sander lucioperca) on 0,5 mg/kg ja hauessa (Esox lucius)

1,0 mg/kg tuorepainoa kohden. Kadmiumin enimmäismäärä ahvenessa, hauessa ja kuhassa on 0,05 mg/kg ja lyijyn 0,3 mg/kg tuorepainoa kohden. Komission asetuksen (EY) N:o 1881/2006 mukaan tuotteita, joissa sallitut enimmäismäärät ylittyvät, ei saa saattaa markkinoille eikä niitä saa käyttää elintarvikkeiden ainesosina. Euroopan komission antaman suosituksen (KSuos 2003/274/Euratom) mukaan jäsenmaissa myytävien luonnontuotteiden cesium-137-pitoisuus ei saa ylittää arvoa 600 Bq/kg. Edellä esitetty arvo koskee muun muassa järven petokaloja.

Komission asetuksen (EY N:o 1881/2006) ja suosituksen (KSuos 2003/274/Euratom) lisäksi valtion ravitsemusneuvottelukunta on antanut yleiset kalan syöntisuositukset, joiden mukaan kalaa tulisi syödä ainakin kahdesti viikossa, eri kalalajeja vaihdellen. Ruokavirasto (ent. Evira) on laatinut kalan turvallisen käytön ohjeet, jotka sisältävät tiettyjä poikkeuksia kalan yleisiin syöntisuosituksiin. Turvallisen käytön ohjeiden laadinnassa on huomioitu kalojen elohopea- ja cesium-137-pitoisuuksien lisäksi dioksiinien ja polykloorattujen bifenyylien eli PCB- yhdisteiden pitoisuudet. Ohjeiden mukaan raskaana olevat ja imettävät naiset eivät saisi syödä haukea lainkaan. Lapsille, nuorille ja hedelmällisessä iässä oleville suositellaan haukea enin- tään 1–2 kertaa kuussa, samoin kuin isoja silakoita ja Itämerestä pyydettyä lohta tai taimenta.

Päivittäin sisävesialueiden kalaa syöville suositellaan petokalojen, kuten hauen, käytön vähen- tämistä. (Evira 2019a.) Paikallinen elintarvikeviranomainen voi tarvittaessa antaa toimialueel- laan suosituksia elintarvikkeiden käytön rajoittamiseksi, mikäli alueella todetaan esimerkiksi suurentunut riski raskasmetallien kertymisessä kaloihin. (Airaksinen ym. 2018.)

Tässä tutkimuksessa kerättiin kalanäytteitä kahdestatoista elinkeino- ja virkistyskalastuksen nä- kökulmasta merkittävästä järvestä Sosterin terveysvalvonnan toimialueelta. Tutkittavina kala- lajeina olivat ahven, hauki ja kuha. Ne ovat pitkäikäisiä ja yleisiä petokaloja Suomessa, jotka päätyvät usein ihmisten ravinnoksi. Tutkimuksen tarkoituksena oli tuottaa tietoa tutkimusalu- een kalojen vierasainepitoisuuksista ja selvittää tulosten pohjalta mahdollisten alueellisten ka- lojen syöntisuositusten tarpeellisuus. Lisäksi tutkimuksessa määritettiin näytekalojen kokonais- pituus, paino, sukupuoli, ikä ja vuosittainen kasvu. Iän ja kasvunopeuden määrittäminen vie- rasainetutkimuksissa on tärkeää, sillä ne voivat vaikuttaa kalassa esiintyvien vierasaineiden määrään.

2 KIRJALLISUUSKATSAUS 2.1 KALOJEN KASVU JA IKÄ

Kalat ovat vaihtolämpöisiä eläimiä, jotka voivat kasvaa koko elämänsä ajan. Vuodenajoilla on kuitenkin vaikutusta niiden kasvurytmiin ja suurin osa Suomen kalalajeista kasvaakin kesällä, kun lämpötila on riittävän korkea. Kalojen kasvu on nopeaa, kun lämpötila on suotuisa ja ra- vintoa riittävästi. Lämpötilan ja ravinnon määrän ollessa alhainen kasvu hidastuu. Kylmissä olosuhteissa kalat kuitenkin elävät tavallisesti pidempään. Kalojen lajikohtainen maksimikoko ja korkein elinikä määräytyvät perinnöllisesti, mutta myös ympäristötekijöillä, kuten veden laa- dulla on merkitystä. (Yrjölä ym. 2015; Raitaniemi ym. 2000.)

Hauella, ahvenella ja useimmilla särkikaloilla (Cyprinidae) kasvu on suhteellisen tasaista läpi elämän. Kalayksilöiden kasvunopeudet kalakannan sisällä voivat kuitenkin vaihdella riippuen muun muassa ravintotottumuksista. (Raitaniemi ym. 2000.) Monien kalalajien naaraat kasvavat etenkin sukukypsyyden saavuttamisen jälkeen nopeammin ja kookkaammiksi kuin koiraat, vaikka naaraat saavuttavat sukukypsyyden koiraita myöhemmin. (Yrjölä ym. 2015; Raitaniemi ym. 2000.)

Kalan ikä pystytään määrittämään niiden luutumiin eli suomuihin ja luihin muodostuvista vuo- sirenkaista. Periaate on sama kuin puiden vuosirenkaiden muodostumisessa. Kalan kesäaikai- nen kasvu näkyy luutumassa leveänä ja vaaleana vyöhykkeenä, kun taas talvikasvu kapeana ja tummana vyöhykkeenä. Yhdessä edellä mainitut vyöhykkeet muodostavat kalan vuosikasvu- vyöhykkeen, jonka ulkoreunaa kutsutaan vuosirenkaaksi. Vuosirenkaiden väliset etäisyydet riippuvat vuotuisista kasvuolosuhteista. (Yrjölä ym. 2015.)

2.1.1 Ahven (Perca fluviatilis)

Ahven on Suomen yleisin kalalaji ja kansalliskalamme (Halonen ja Pennanen 2015; Yrjölä ym.

2015). Ahven tunnetaan runsaana petokalana lähes koko Suomessa lukuun ottamatta pohjoi- simpia tunturilampia (mm. Airaksinen ym. 2018; Yrjölä ym. 2015). Ahven ei ole elinympäris- tönsä suhteen kovin vaativa ja sen kykenee elämään myös happamissa ja vähähappisissa ve- sissä. Ahven pystyy kilpailemaan ravinnosta ja elintilasta lähes kaikkien kotimaisten kalalajien

kanssa. Ahven on vapaa-ajankalastajien eniten pyytämä kalalaji ja se viihtyy tavallisesti par- vissa lajitovereidensa tai esimerkiksi särkien (Rutilus rutilus) kanssa lämpimässä vedessä. (Yr- jölä ym. 2015.)

Ahven on ravintonsa suhteen kaikkiruokainen ja sen ruokailutottumuksissa voi olla eroavai- suuksia sekä saman että eri vesistöalueen yksilöiden välillä. Kaloja syövät ahvenet kasvavat muunlaista ravintoa, kuten eläinplanktonia, käyttäviä yksilöitä nopeammin. Erilaisissa elinym- päristöissä ja ravinto-olosuhteissa kasvavien ahventen kasvu voi olla hyvinkin vaihtelevaa. Ah- venen kasvunopeus on riippuvainen muun muassa lämpötilasta, ravinnosta ja muiden samaa ravintoa käyttävien kalojen läsnäolosta. Suomessa ahvenen keskimääräisenä pituuskasvuna voidaan pitää seuraavaa: 1-vuotiaana 5–7 cm, 2-vuotiaana 9–11 cm, 3-vuotiaana 11–14 cm, 4- vuotiaana 14–17 cm, 7-vuotiaana 20–22 cm ja 10-vuotiaana 25–30 cm. (Yrjölä ym. 2015.)

Ahvenen kutu alkaa heti jäiden lähdön jälkeen ja voi kestää jopa heinäkuun alkuun saakka.

Ahven kutee yleensä ensimmäisen kerran 2–5-vuotiaana ja 8–14 cm pitkänä. Koiraat saavutta- vat sukukypsyyden tavallisesti 2–3-vuotiaina ja naaraat 3–5-vuotiaina. Sukukypsyyden saavut- tamisiässä on kuitenkin suurta vaihtelua ahvenkantojen välillä ja hidaskasvuisissa ahvenkan- noissa sukukypsyyden saavuttamisikä voi olla jopa 6–7 vuotta. Parin ensimmäisen vuoden ai- kana ahvenella ei ole suuria kasvueroja sukupuolten välillä. Sukukypsyyden saavuttamisen jäl- keen naaraat kasvavat kuitenkin nopeammin ja kookkaammiksi kuin koiraat. (Yrjölä ym. 2015.)

Hidaskasvuisia ahvenkantoja esiintyy muun muassa ruskeavetisissä metsälammissa, joissa ah- ven voi parhaimmillaan saavuttaa vain 15–16 senttimetrin pituuden ja 35–45 gramman painon.

Suotuisat ravinto- ja elinolosuhteet voivat kohottaa pituuden 40–50 senttimetriin ja painon 1–2 kilogrammaan. Kilogramman painon ahven saavuttaa hyvissä kasvuolosuhteissa keskimäärin 9–12 vuoden iässä. Vanhin Suomessa tavattu Inarin Vuontisjärvestä pyydetty ahven määritet- tiin 29-vuotiaaksi (pituus 34,3 cm, paino 550 g). (Yrjölä ym. 2015.)

2.1.2 Hauki (Esox lucius)

Hauki on petokala, jota esiintyy pohjoisen pallonpuoliskon kylmillä ja lauhkeilla alueilla. Hauki elää lähes kaikissa Suomen sisävesissä, lukuun ottamatta pohjoisimpia tunturijärviä. (Halonen ja Pennanen 2015; Yrjölä ym. 2015.) Hauki sopeutuu hyvin erilaisiin elinympäristöihin ja kes-

tää muun muassa happamia olosuhteita. Hauki tunnetaankin maailman laajimmalla alueella elä- vänä sisävesikalana. Hauki viihtyy vesistöissä, joissa on runsaasti vesikasvillisuutta ja matalia ranta-alueita. Hauki on melko paikallinen kalalaji, mutta joskus se voi uida kauaskin kotivesil- tään. Hauen vaellusalueen laajuuteen vaikuttavat ensisijaisesti veden lämpötila ja vuodenaika.

Haukea kalastetaan paljon sen levinneisyysalueilla. (Yrjölä ym. 2015.)

Hauen poikanen käyttää ravinnokseen pääasiassa eläinplanktonia, mutta noin kymmenen sent- timetriä pitkä hauki syö käytännössä yksinomaan muita kaloja. Hauki syö yleensä sitä, mitä on helpoimmin tarjolla. Varttuneemmalle hauelle kelpaavat kalaravinnon lisäksi niin vesilintujen poikaset kuin sammakotkin. (Halonen ja Pennanen 2015; Yrjölä ym. 2015.) Vaikka hauki pär- jää lämpimässäkin vedessä, viihtyy se parhaiten alle 15-asteisessa vedessä (Yrjölä ym. 2015).

Hauki tunnetaan nopeakasvuisena ja pitkäikäisenä kalalajina. Hauen kasvukausi on kesällä ja pituus ensimmäisen kesän jälkeen voi elinolosuhteista riippuen vaihdella 6–18 senttimetrin vä- lillä, minkä jälkeen kasvu jatkuu muutaman vuoden ajan noin kymmenen senttimetrin vuosi- vauhdilla. (Yrjölä ym. 2015; Raitaniemi ym. 2000.) Viisivuotias hauki on yleensä 45–55 cm pitkä ja metrin raja rikkoutuu tavallisesti 10–15 vuoden iässä. Eri vesien hauilla voi kuitenkin olla suuria kasvueroja riippuen muun muassa elinolosuhteista ja yksilöiden ravintotottumuk- sista. (Yrjölä ym. 2015.)

Hauen kutu sisävesissä alkaa yleensä pian jäiden lähdön jälkeen ja kestää viikosta kahteen.

Koiraat saavuttavat sukukypsyyden tavallisesti 2–4-vuotiaina ja naaraat 3–4-vuotiaina. Kute- van hauen vähimmäispituus on 30–35 cm. Ennen sukukypsyyden saavuttamista molemmat su- kupuolet kasvavat samaa vauhtia, mutta 3–4 vuoden iästä alkaen naaraat kasvavat koiraita no- peammin. Naarat voivat parhaimmillaan painaa yli 20 kilogrammaa. Vanhin Suomessa tavattu Inarin Muddusjärvestä pyydetty naarashauki (pituus 118 cm, paino 8,9 kg) määritettiin 40-vuo- tiaaksi. (Yrjölä ym. 2015.)

2.1.3 Kuha (Sander lucioperca)

Kuha tunnetaan lämpimän veden pitkäikäisenä petokalana, joka elää Suomessa levinneisyys- alueensa äärirajoilla. Kuhan levinneisyys on laajentunut viime vuosikymmeninä esimerkiksi istutustoimenpiteiden ja ilmasto-olosuhteiden vaikutuksesta. Suomen vesistöissä kuhien määrä on kasvanut erityisesti lämpimien kesien johdosta. Suomessa kuhan levinneisyysalue on Etelä-

Suomesta Etelä-Lappiin. (Yrjölä ym. 2015.) Kuha viihtyy sameavetisillä, syvillä ja pinta-alal- taan suurilla elinalueilla. Kuhan tunnetaan oleskelevan paljon suurilla selkävesillä karttaen ti- heitä kasvillisuusalueita. (Halonen ja Pennanen 2015; Yrjölä ym. 2015.) Kuha sietää suhteelli- sen hyvin vesien rehevöitymistä ja suomalaisten järvien kuhakantojen tarkastelussa on jopa osoitettu, että veden rehevöitymisellä on positiivinen vaikutus kuhakannan voimakkuuteen.

Kuha on erittäin suosittu kalastuskohde ja ruokakala. (Yrjölä ym. 2015.)

Nuoret kuhat syövät lähinnä selkärangattomia eläimiä ja saavuttaessaan noin 10 senttimetrin pituuden ravinto vaihtuu pääasiassa pikkukaloihin. Kuhan läsnäololla on lähes aina negatiivi- nen vaikutus järven muiden kalalajien yksilömäärään. Aikainen kalaravintoon siirtyminen no- peuttaa kuhan kasvua ja pienentää kuolevuutta, mutta kuhakantoja, joissa siirtymistä kalaravin- toon ei ole tapahtunut, on myös havaittu. (Yrjölä ym. 2015.)

Kuha on ahveneen verrattuna nopeakasvuinen. Yleensä kuha kasvaa ensimmäisenä kesänä 6–

11 senttimetrin mittaiseksi. (Halonen ja Pennanen 2015; Raitaniemi ym. 2000.) Toisen kesän jälkeen kuha on tavallisesti 17–22 cm pitkä. Tästä eteenpäin kasvu on nopeaa, ja viisivuotiaat kuhat ovat keskimäärin 38–45 cm pitkiä. 6–8-vuotias kuha on noin kilogramman painoinen ja 47 cm pitkä. Kuhan kasvunopeus voi kuitenkin vaihdella eri vesialueilla. Suomen nopeakas- vuisimmissa kuhakannoissa Etelä-Suomen järvissä kuha saavuttaa 40 cm pituuden tavallisesti 4–5 vuodessa, kun taas maailman pohjoisimmassa kuhavedessä Kemijärvessä 40 cm pitkä kuha on jo 7 – 9-vuotias. (Yrjölä ym. 2015.)

Kuha on kevään viimeisiä kutijoita. Kuhan kutuaika on vasta toukokuun lopulla tai kesäkuussa.

Myöhäisen kudun vuoksi poikasen kasvukausi ensimmäisenä vuonna voi jäädä hyvin lyhyeksi.

Jos poikanen jää ensimmäisen kesän jälkeen alle kuusi senttimetriä pitkäksi, ovat sen selviämis- mahdollisuudet ensimmäisen talven yli heikot. (Yrjölä ym. 2015.) Koiras saavuttaa sukukyp- syyden noin 4-vuotiaana ja naaras 5–6-vuotiaana (Kalastus.com 2017). Nuorilla kuhilla ei ole sukupuolten välisiä kasvueroja, mutta naaraat alkavat kasvaa hieman koiraita nopeammin su- kukypsyyden saavutettuaan. Yli 10 kilogrammaa painavat kuhat ovat lähes aina naaraita. Van- hin Suomessa tavattu Päijänteen Tehinselältä pyydetty kuha määritettiin 28-vuotiaaksi (paino 8,5 kg). (Yrjölä ym. 2015.)

Kalalajeille tai -kannoille voidaan säätää alin tai ylin pyyntimitta, jos se on tarpeen esimerkiksi kalalajin luontaisen elinkierron turvaamiseksi (Kalastuslaki 379/2015 56 § 1 momentti). Val- tioneuvoston asetuksen (1360/2015) mukaan luonnonvesistä pyydetyn kuhan tulee olla vähin- tään 42 cm pitkä. Alinta pyyntimittaa pienemmän kalan pyytäminen on kielletty (Kalastuslaki 379/2015 56 § 3 momentti). Muille tutkimuksen kohteena olleille kalalajeille ei ole asetettu pyyntimittaa.

2.2 ELOHOPEA

Elohopea on hopeanhohtoinen, hajuton, veteen liukenematon myrkyllinen raskasmetalli, jolla on erittäin alhainen sulamispiste (- 39 ˚C) (Khan ja Siddiqi 2016; Työterveyslaitos 2016a). Elo- hopean luontainen esiintyminen esimerkiksi kallioperän mineraaleissa ja kivihiilessä on suh- teellisten vähäistä, mutta luonnollisten prosessien kuten eroosion ja vulkaanisen toiminnan vai- kutuksesta sitä vapautuu ympäristöön. Ihmisen toiminnasta aiheutuvia elohopeapäästöjä tuot- tavat muun muassa fossiilisten polttoaineiden palaminen, kaivostoiminta, jätteiden käsittely ja metalliteollisuus. (Kuokkanen ym. 2014; Liu ym. 2011.) Arvion mukaan maailmanlaajuiset elohopeapäästöt ovat noin 5000–6000 tonnia vuosittain (Liu ym. 2011). Pääosa elohopeapääs- töistä on peräisin antropogeenisistä läheistä, joista merkittävimpiä ovat kivihiilen ja kiinteiden jätteiden polttaminen (Khan ja Siddiqi 2016). Elohopeaa käytetään myös sen poikkeuksellisten ominaisuuksien vuoksi muun muassa teollisuuskemikaalien ja elektronisten laitteiden valmis- tuksessa. Amalgaamipaikat lienevät olleet yksi tunnetuimmista elohopean käyttökohteista. (Liu ym. 2011.)

Teollistumisen jälkeen ilmakehän elohopeapitoisuuden on todettu nousseen moninkertaiseksi, mikä on johtanut erilaisiin päästöjä vähentäviin sopimuksiin ja rajoituksiin. Esimerkiksi Suo- messa Euroopan Unionin päästövähennykset ovat pienentäneet elohopean ilmalaskeumaa, mutta vesistöissä pitoisuuksien pieneneminen voi kestää useita kymmeniä vuosia johtuen elo- hopean varastoitumisesta maaperään. (Airaksinen ym. 2018; Khan ja Siddiqi 2016.) Vuonna 2017 voimaan tullut kansainvälinen Minamata-sopimus on maailmanlaajuisesti merkittävin so- pimus elohopean käytön ja päästöjen rajoittamiseksi sekä terveys- ja ympäristövaikutusten eh- käisemiseksi. Vuonna 2017 sen oli allekirjoittanut 128 valtiota ja ratifioinut 54 maata, Suomi mukaan lukien. (Airaksinen ym. 2018; Ympäristöministeriö 2017.)

Suomen elohopeapäästöissä on havaittavissa hitaasti laskevaa trendi. Vuonna 1990 eloho- peapäästöt olivat 1,1 tonnia, kun taas vuonna 2017 ne olivat 0,6 tonnia. Suurimmat eloho- peapäästöt aiheutuvat energiantuotannosta ja teollisuudesta (kuva 1). (SYKE 2019.)

Kuva 1. Elohopean merkittävimmät päästölähteet Suomessa vuonna 2017 (SYKE 2019).

Elohopea on ongelmallinen raskasmetalli sen ympäristökäyttäytymisen vuoksi. Elohopea voi esiintyä luonnossa metallisessa muodossa, epäorgaanisina suoloina tai orgaanisina yhdisteinä (EFSA 2018). Suurin osa ilmakehän elohopeasta on metallisessa muodossa, joka haihtuvuu- tensa ja alhaisen reaktiivisuutensa vuoksi voi kulkeutua kauas varsinaisesta päästölähteestään.

(Khan ja Siddiqi 2016.) Boreaalisen vyöhykkeen maaperään on kaukokulkeuman seurauksena kertynyt suuri elohopeavarasto, joka voi sopivissa olosuhteissa lähteä uudestaan liikkeelle (Kuokkanen ym. 2014; Porvari 2003).

Vesistöön elohopeaa päätyy ilmakehän laskeuman mukana, eroosion vaikutuksesta, maankäy- töstä, kaivostoiminnasta ja teollisuuden päästöistä, joista ilmakehän laskeuman on todettu ole- van merkittävin elohopean lähde vesistöissä (Khan ja Siddiqi 2016). Vesistöissä elohopea pää- tyy lopulta sedimentteihin, eliöihin, kuten kaloihin, tai kiertää takaisin ilmakehään haihtumalla.

Nisäkkäille kaikkein myrkyllisin elohopean muoto on metyylielohopea. (Porvari 2003.) Eloho- pea muuttuu vesistöissä metyylimuotoon (=metylaatio) biologisten tai kemiallisten prosessien kautta pääasiassa sedimenteissä, mutta myös vesifaaseissa. Mikrobiologisten prosessien usko- taan tuottavan suurimman osan vesistöjen metyylielohopeasta, sillä abioottinen metylaatio on

mahdollista vain tiettyjen metyyliryhmän luovittajien läsnä ollessa. (EFSA 2018; Khan ja Sid- diqi 2016). Vesistöissä muun muassa lämpimät olosuhteet ja suuri humuksen määrä voivat edesauttaa metyylielohopean muodostumista (Porvari 2003). Metyylielohopean osuus kokonai- selohopeasta on tavallisesti jokien suistoalueilla ja merivesissä alle 5 %, mutta makeassa ve- dessä vastaava osuus voi olla jopa 30 % (EFSA 2018).

2.2.1 Elohopea kalassa

Elohopea kertyy kaloihin pääasiassa ravinnon kautta ja kalojen elohopeasta jopa yli 90 %:a on metyylielohopeaa. Iäkkäät kalat ja petokalat sisältävät tavallisesti korkeampia elohopeapitoi- suuksia ja esimerkiksi hauki tunnetaan tehokkaana elohopean kerääjänä (Airaksinen ym. 2018;

EFSA 2018; Huuskonen 2005). Elohopeapitoisuudet voivat vaihdella eri kalalajien ja samalla alueella elävien saman lajin yksilöiden välillä riippuen muun muassa niiden ravinnon määrästä ja laadusta sekä kasvunopeudesta (Nabi 2014; Huuskonen 2005). Korkeita kalojen elohopeapi- toisuuksia voidaan esimerkiksi määrittää tummavetisistä, runsaasti humusta sisältävistä vesis- töistä ja tekojärvistä, sillä elohopea sitoutuu voimakkaasti orgaaniseen ainekseen. Veden elo- hopeapitoisuuden lisäksi kalojen kannalta merkittävää on elohopean metylaatioaste ja metyyli- elohopean biosaatavuus. (Huuskonen 2005.) Komission asetuksessa (EY) N:o 1881/2006 an- nettu elohopean enimmäismäärä ahvenen ja kuhan lihassa on 0,5 mg/kg ja hauen lihassa 1,0 mg/kg tuorepainoa kohden. Kalojen sisäelimien elohopeapitoisuuksille ei ole Suomessa annettu erillisiä raja-arvoja.

Euroopan alueella vuosina 2002–2011 kerättyjen ahvennäytteiden (n= 78) elohopeapitoisuuk- sien keskiarvo oli 0,20 mg/kg, haukien (n= 13 737) 0,40 mg/kg ja kuhien (n= 423) 0,17 mg/kg.

Yleisesti ottaen tutkimuksen petokaloista määritettiin korkeampia elohopeapitoisuuksia kuin muista kalalajeista. Esimerkiksi kalojen elinympäristön esitettiin vaikuttavan niissä esiintyviin elohopeapitoisuuksiin. (EFSA 2018.)

Hirvosen tutkimuksessa (2016) Pohjois-Karjalan Jänisjoen yksittäisessä haukinäytteessä ha- vaittiin elohopeapitoisuus 1,2 mg/kg ja ahventen kokoomanäytteessä pitoisuus 0,7 mg/kg. Jä- nisjoen vesistöalueen Eimisjärven kuhien ja ahventen kokoomanäytteissä havaittiin eloho- peapitoisuudet 0,7 mg/kg ja 0,6 mg/kg sekä Korpijärven yksittäisessä haukinäytteessä pitoisuus 1,5 mg/kg. Elohopeapitoisuuksien todettiin pienentyneen aiempiin tutkimuksiin verraten, mutta

pääsääntöisesti ne olivat yhä edelleen korkeita. Jänisjoen vesistöalueen järvien mataluus, hu- muspitoisuus ja vesistön säännöstelytoimenpiteet voivat muun muassa selittää kalojen korkeita elohopeapitoisuuksia.

Ramboll on tutkinut (2018) ahventen elohopeapitoisuuksia osana Terrafamen kaivoksen kala- taloudellista tarkkailua. Sotkamon Kolmisopesta, Jormasjärvestä ja Kivijärvestä pyydetyistä ahvenista määritettiin kohonneita elohopeapitoisuuksia (0,5–1,3 mg/kg). Ahventen elohopeapi- toisuuksista ei ole tutkimustietoa ennen kaivostoiminnan aloittamista, mutta kaivostoiminnan aikana pitoisuuksissa ei ole havaittu selkeää nousevaa tai laskevaa trendiä. Grayn ym. (2000) tutkimuksessa on kuitenkin havaittu, että kaivostoiminnalla voi olla vaikutusta kalojen eloho- peapitoisuuksiin. Tutkimuksessa selvitettiin Alaskan lounaisosan hylättyjen elohopeakaivosten vaikutusta lähialueiden jokien kaloihin ja myötävirtaan kaivokseen nähden virtaavien jokialu- eiden kaloissa havaittiin korkeampia elohopeapitoisuuksia kuin muissa tutkituissa kaloissa.

Airaksisen ym. (2018) tutkimuksessa kalanäytteitä kerättiin Suomen kolmelta järvikalastusalu- eelta ja Itämerestä. Järvihauista määritetyt elohopeapitoisuudet olivat tutkimuksen korkeimpia (0,42–0,59 mg/kg). Järvikuhien elohopeapitoisuudet olivat lainsäädännölliseen enimmäismää- rään (0,5 mg/kg) verraten suhteellisen korkeita (0,3–0,41 mg/kg). Itämeren kuha- ja ahvennäyt- teistä määritetyt elohopeapitoisuudet olivat pieniä (0,06–0,31 mg/kg). Yleisesti ottaen järvika- loissa todettiin merikaloja suuremmat elohopeapitoisuudet, mutta yhdessäkään näytteessä lain- säädännöllinen enimmäismäärä ei ylittynyt. Haukien todettiin keräävän elohopeaa iän ja koon myötä. Merikaloista määritettiin pienempiä elohopeapitoisuuksia kuin vastaavassa tutkimuk- sessa vuonna 2002, mutta järvihaukien ja -kuhien elohopeapitoisuudet olivat korkeampia vuo- teen 2002 verraten. (Airaksinen ym. 2018.)

Kenšován ym. (2009) tutkimuksessa Tšekin Věstonicen tekojärvestä pyydetyissä kaloissa suu- rimmat elohopeapitoisuudet määritettiin kalojen lihasnäytteistä ja alhaisempia pitoisuuksia muun muassa kiduksista. Tutkimuksen petokalalajeista eli hauesta, kuhasta ja toutaimesta (As- pius aspius) määritettiin korkeampia elohopeapitoisuuksia kuin muista kalalajeista. Baeyensin ym. (2003) tutkimuksessa todettiin myös metyylielohopean osuuden kokonaiselohopeasta ole- van korkeampi kalojen lihaksessa kuin maksassa. Tutkimuksessa Pohjanmereltä pyydetyissä kalanäytteissä metyylielohopean määrä kokonaiselohopeasta oli lihaksessa noin 95 % ja mak- sassa noin 46 %.

2.2.2 Elohopea ihmisessä

Ihminen voi altistua elohopealle ravinnon, hengityksen tai ihon kautta, joista merkittävin elo- hopean lähde on ravinto ja erityisesti kala (mm. Airaksinen ym. 2018; Khan ja Siddiqi 2016).

Muissa elintarvikkeissa, kuten kasvikunnan tuotteissa, elohopeaa esiintyy pääasiassa pieninä pitoisuuksina (mm. Evira 2015b; Nabi 2014).

Epäorgaanista elohopeaa imeytyy kehoon vähäisissä määrin ruuansulatuskanavan kautta, mutta metyylielohopea imeytyy lähes täydellisesti (EFSA 2018; Evira 2015b; Liu ym. 2011). Veren mukana se kulkeutuu kaikkialle kehoon ja sillä on todettu olevan neurotoksisia vaikutuksia (mm. Nabi 2014; Liu ym. 2011). Metyylielohopea kertyy valkuaisaineisiin ja sisäelimiin, kuten munuaisiin ja maksaan, missä voi ilmetä toksisia vaikutuksia, mutta sitä voi esiintyä myös li- haskudoksissa (Nabi 2014). Metyylielohopea läpäisee istukan helposti, minkä vuoksi se on erit- täin haitallista raskaana oleville naisille (mm. Evira 2015b; Nabi 2014). Akuutin elohopeamyr- kytyksen oireita ovat esimerkiksi voimakas päänsärky ja pahoinvointi (mm. EFSA 2018; Ems- ley 2003). Pitkäaikainen altistuminen voi ilmetä esimerkiksi muistin heikentymisenä tai unet- tomuutena ja myöhemmin voi esiintyä erilaisia psyykkisiä oireita, kuten masennusta (Emsley 2003).

Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen (EFSA) on määrittänyt metyylielohopean sie- dettäväksi viikkosaantimääräksi (TWI= Tolerable Weekly Intake) 1,3 µg painokiloa kohden, mikä kuvaa annoskokoa, jonka kuluttaja voi nauttia joka viikko elämänsä aikana ilman, että siitä aiheutuu terveyshaittaa. (EFSA 2018.) Metyylielohopean puoliintumisaika elimistössä on noin 70 vuorokautta ja sitä poistuu ihmisestä pääasiassa ulosteen mukana, mutta varsinaista aktiivista elohopean poistojärjestelmää ei elimistössä ole (Evira 2015b; Nabi 2014). Elohopean on todettu sitoutuvan elimistössä erittäin voimakkaasti esimerkiksi seleeniin, mikä voi ehkäistä metyylielohopean myrkyllisiä vaikutuksia (Nabi 2014).

2.3 KADMIUM

Kadmium on myrkyllinen raskasmetalli, jota esiintyy maaperässä luonnostaan. Kadmiumia va- pautuu ympäristöön luonnollisten lähteiden, kuten eroosion, metsäpalojen ja maan vulkaanisen toiminnan seurauksena. Tämän lisäksi antropogeenisiä kadmiumin lähteitä ovat kaivostoiminta, fossiilisten polttoaineiden ja jätteiden poltto, jätevedet ja lannoitteet. Kadmium voi kulkeutua

ilmakehässä pitkiäkin matkoja, mikä saattaa johtaa ympäristön korkeisiin kadmiumpitoisuuk- siin kaukana varsinaisesta päästölähteestä. (Pappas ym. 2010.) Kadmiumia käytetään myös laa- jalti teollisuudessa ja kuluttajatuotteista esimerkiksi paristot sisältävät kadmiumia. Viime vuo- sikymmenien aikana kadmiumin tuotanto on noussut ja sen käyttöä esimerkiksi paristoissa on pyritty rajoittamaan lainsäädännöllä ja lannoitteiden kadmiumpitoisuuksille on asetettu tiukem- pia raja-arvoja. (Työterveyslaitos 2016b; Evira 2013; Pappas ym. 2010.)

Suomen kadmiumpäästöt ovat laskeneet selvästi vuodesta 1990. Vuonna 1990 Suomen kad- miumpäästöt olivat 6,7 tonnia, kun taas vuonna 2017 ne olivat vain tonnin. Suurimmat kad- miumpäästöt aiheutuvat energiantuotannosta ja teollisuudesta (kuva 2). (SYKE 2019.)

Kuva 2. Kadmiumin merkittävimmät päästölähteet Suomessa vuonna 2017 (SYKE 2019).

Kadmiumia päätyy vesistöihin kaivostoiminnasta, jätevedenpuhdistamoilta, kaatopaikkojen ja maaperän huuhtouman mukana, fosforipitoisista lannoitteista sekä ilmakehän laskeuman mu- kana teollisuudesta. Veteen liukenematon kadmium pyrkii vesistöissä sitoutumaan sediment- teihin. Kadmiumin biokertyvyyteen vesistöissä vaikuttavat muun muassa sen kemiallinen muoto, veden suolapitoisuus, pH, liuenneen orgaanisen hiilen määrä, veden kovuus sekä mui- den alkuaineiden läsnäolo. (Wang ym. 2010.) Kadmium on riski vesieliöille etenkin happamien sulfaattimaiden alueilla (Airaksinen ym. 2018).

2.3.1 Kadmium kalassa

Kaloihin kadmium kertyy pääasiassa ravinnon kautta. Kalojen kadmiumpitoisuudet ovat taval- lisesti alhaisia (5–40 µg/kg) verrattuna esimerkiksi viljelykasveihin. Viljelykasvit, kuten peru- nat ja viljat, voivat sisältää suhteellisen korkeita kadmiumpitoisuuksia (30–150 µg/kg). Kad- mium voi kuitenkin kertyä kalojen sisäelimiin, kuten maksaan ja munuaisiin. (Pappas ym.

2010.) Euroopan komission asetuksessa (EY) N:o 1881/2006 annettu kadmiumin enimmäis- määrä ahvenen, hauen ja kuhan lihassa on 0,05 mg/kg tuorepainoa kohden. Kalojen sisäelimien kadmiumpitoisuuksille ei ole Suomessa annettu erillisiä raja-arvoja.

Airaksisen ym. (2018) tutkimuksessa määritetyt järvihaukien ja -kuhien kadmiumpitoisuudet olivat pieniä (< 0,002 mg/kg) lainsäädännölliseen enimmäismäärään verraten (0,05 mg/kg) sa- moin kuin Itämerestä pyydettyjen haukien, kuhien ja ahventen kadmiumpitoisuudet (< 0,002 mg/kg). Kalojen kadmiumpitoisuuksissa havaittiin kuitenkin nousua vuodesta 2002. Pieniko- koisissa kaloissa, kuten muikussa ja silakoissa, todettiin kookkaampia kaloja korkeampia kad- miumpitoisuuksia. Syynä edellä mainittuun pidettiin kokoomanäytteitä, joissa pienillä kaloilla oli mukana myös munuaista, kun taas isoista kaloista analysoitiin vain lihasta. Myös Zrnčićin ym. (2012) tutkimuksessa Tonavan Kroatian alueelta pyydettyjen haukien (0,007–0,022 mg/kg) ja kuhien (0,015–0,023 mg/kg) kadmiumpitoisuudet olivat pieniä verrattuna lainsäädännölli- seen enimmäismäärään.

Squadronen ym. (2013), Kenšován ym. (2009) ja Has-Schönen ym. (2006) tutkimuksissa on todettu kadmiumin kertyvän kalojen sisäelimiin, erityisesti munuaisiin ja maksaan. Squadronen ym. (2013) tutkimuksessa Pohjois-Italian jokialueilta pyydettyjen eurooppalaisten monnien (Si- lurus glanis) munuais- ja maksanäytteissä todettiin lihasnäytteitä korkeampia kadmiumpitoi- suuksia, samoin kuin Kenšován ym. (2009) tutkimuksessa Tšekin Věstonicen tekojärvestä pyy- detyissä kaloissa. Has-Schönen ym. (2006) Kroatian Neretva-joesta tekemässä tutkimuksessa karpin (Cyprinus carpio) munuaisista määritetyt kadmiumpitoisuudet osoittivat kadmiumin kertymistä munuaisiin.

2.3.2 Kadmium ihmisessä

Ihminen altistuu kadmiumille ilmasta, vedestä, maaperästä, elintarvikkeista ja kulutustuotteista (Pappas ym. 2010). Suomessa ravinnon kautta saatavan kadmiumin tärkeimpiä saantilähteitä

ovat viljatuotteet, vihannekset, peruna ja tärkkelyspitoiset juurekset. (Airaksinen ym. 2018).

Tupakan (Nicotiana tabacum) on todettu absorboivan kadmiumia, minkä vuoksi tupakointi on merkittävä kadmiumin saantilähde (Emsley 2003). Tupakoimattomien henkilöiden kadmiumal- tistuksesta noin 90 % on peräisin elintarvikkeista (EFSA 2012a).

Kadmium imeytyy elimistöön tehokkaammin keuhkojen kuin ruuansulatuskanavan kautta.

Vain noin 3–8 % kadmiumista imeytyy ruuansulatuskanavan kautta elimistöön. (Pappas ym.

2010.) Muiden metallien läsnäololla on todettu olevan vaikutusta kadmiumin metaboliaan. Esi- merkiksi raudan puute voi lisätä kadmiumin imeytymistä ja sinkin tai seleenin yhtäaikaisella läsnäololla voi olla kadmiumin haittavaikutuksia vähentäviä vaikutuksia elimistössä. (Evira 2015b; Pappas ym. 2010.)

Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen (EFSA) on määrittänyt kadmiumin siedettä- väksi viikkosaantimääräksi (TWI) 2,5 µg painokiloa kohden (EFSA 2012a). Kadmium kertyy elimistössä pääsääntöisesti munuaisiin, mutta myös lihaksiin ja maksaan, joista se poistuu hi- taasti. Elimistöön kertyneestä kadmiumista 75 % on maksassa ja munuaisissa. Virtsan kautta poistuva annos on noin 0,01–0,02 % kokonaiskertymästä. (Työterveyslaitos 2016b.) Kad- miumin puoliintumisaika elimistössä on 10–30 vuotta (mm. Työterveyslaitos 2016b; EFSA 2012a). Suuri kadmiumannos voi aiheuttaa muun muassa vatsakipuja ja huimausta. Kad- miumilla voi olla myös haitallisia vaikutuksia luustoon. (Pappas ym. 2010.) Kansainvälinen syöväntutkimusjärjestö IARC on luokitellut kadmiumin syöpävaarallisuusluokkaan 1 eli syö- pää aiheuttavaksi aineeksi (Työterveyslaitos 2016b).

2.4 LYIJY

Lyijy on sinertävän hopeanharmaa, pehmeä raskasmetalli. Lyijy on korroosionkestävää, eikä se liukene veteen. (Työterveyslaitos 2016c.) Ympäristössä lyijy on lähes liikkumaton ilman häi- riötekijöitä (Michael 2006). Luonnossa esiintyvä lyijy on usein kiinnittyneenä muihin metallei- hin, kuten hopeaan ja sinkkiin (Flora ym. 2006). Lyijyä vapautuu ympäristöön luonnollisten prosessien kuten maaperän rapautumisen ja maan vulkaanisen toiminnan vaikutuksesta. Ihmi- sen toiminnan aiheuttamia lähteitä ovat muun muassa lyijyä sisältävät polttoaineet ja ampuma- tarvikkeet, hiilen ja puun poltto sekä monet metallintuotannon prosessit kuten malmien lou- hinta. Ilmakehässä lyijy voi kulkeutua pitkälle päästölähteestään. Lyijyä voi päästä ympäristöön myös kotitalouskäytöstä, jätehuollosta, jätevedenpuhdistamoilta ja lyijyä sisältävien tuotteiden,

kuten paristojen, kierrätyksestä ja hävittämisestä. (Cullen ja McAlister 2017; ILA 2017.) Ihmi- sen toiminta on nostattanut ympäristön lyijypitoisuuksia huomattavasti (mm. Cullen ja McA- lister 2017; Flora ym. 2006).

Lyijyn ominaisuudet, kuten helppo taottavuus ja korroosionkestävyys, tekevät siitä yhden maa- ilman eniten käytetyistä metalleista niin teollisuuden kuin kotitaloudenkin käyttökohteissa.

Vuosien saatossa sitä on käytetty muun rakentamisessa, vesijohtoputkissa, maaleissa ja astioi- den pinnoitteissa. (mm. Casas ja Sordo 2006; Flora 2006.) Yhä edelleen lyijyä käytetään esi- merkiksi moottoriajoneuvojen lyijyakuissa muun muassa suojaamaan ihmisiä haitalliselta sä- teilyltä (Emsley 2003). Tietoisuus lyijyn aiheuttamista terveysvaikutuksista on kuitenkin rajoit- tanut sen käyttöä nykypäivänä ja monien lyijyä sisältävien yhdisteiden käyttö on kokonaan kiel- letty tai sitä on rajoitettu. (mm. ILA 2017; Casas ja Sordo 2006.) Esimerkiksi EU:n alueella lyijyn käyttöä maaleissa ja vesijohtoputkissa on säännöstelty jo 1970-luvulta lähtien (EFSA 2012b). Suomessa lyijypitoisen bensiinin käyttö lopetettiin 1990-luvulla, mikä on vaikuttanut myös elintarvikkeiden lyijypitoisuuksien pienenemiseen (Ruokavirasto 2019b).

Suomen lyijypäästöissä on havaittavissa selvästi laskeva trendi vuodesta 1990 alkaen. Vuonna 1990 Suomen lyijypäästöt olivat 320 tonnia, kun taas vuonna 2017 ne olivat 16 tonnia. Suurim- mat lyijypäästöt Suomessa aiheutuvat energiantuotannosta ja teollisuudesta (kuva 3). (SYKE 2019.)

Kuva 3. Lyijyn merkittävimmät päästölähteet Suomessa vuonna 2017 (SYKE 2019).

Lyijy kulkeutuu vesistöihin veden, ilman tai maanpäällisten reittien kautta (ILA 2017). Vesis- töissä korkeita lyijypitoisuuksia voidaan määrittää pistekuormituslähteiden, kuten ampumara- tojen, välittömästä läheisyydestä (ILA 2017; Michael 2006). Lyijypitoisuuksien on todettu pie- nentyneen Euroopan pintavesissä viime vuosina ja sama trendi näkyy myös monilla muilla alu- eilla ympäri maailmaa. Suurin osa vesistöön tulevasta lyijystä sitoutuu sedimentteihin, jolloin sen biosaatavuus on alhainen. Veden kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet, kuten happa- muus, suolapitoisuus, virtausnopeus ja orgaanisen aineen määrä, vaikuttavat kuitenkin sen biosaatavuuteen ja esiintymismuotoon vesistöissä. Esimerkiksi happamat olosuhteet voivat li- sätä lyijyn liukenemista veteen. (ILA 2017.)

2.4.1 Lyijy kalassa

Lyijyn biokertyvyydestä ei ole yhtä selkeää näyttöä kuin esimerkiksi elohopealla (ILA 2017).

Lyijyä esiintyy kaloissa tavallisesti ei-syötävissä kudoksissa, kuten kiduksissa, maksassa, mu- nuaisissa ja luissa (ILA 2017; Flora ym.2006). Lyijyn on todettu kertyvän tehokkaammin esi- merkiksi äyriäisiin kuin kaloihin (ILA 2017). Vesieliöiden lyijypitoisuuksiin vaikuttavat useat ympäristötekijät kuten veden lämpötila, suolapitoisuus, pH ja humuksen määrä, joten eri vesi- alueiden pitoisuuksissa voi esiintyä vaihtelua (Flora ym. 2006). Euroopan komission asetuk- sessa (EY) N:o 1881/2006 annettu lyijyn enimmäismäärä ahvenen, hauen ja kuhan lihassa on 0,3 mg/kg tuorepainoa kohden. Kalojen sisäelimien lyijypitoisuuksille ei ole Suomessa annettu erillisiä raja-arvoja.

Airaksisen ym. (2018) tutkimuksessa Suomen kolmelta järvialueelta ja Itämerestä pyydetyissä ahvenissa, hauissa ja kuhissa todettiin pieniä lyijypitoisuuksia (< 0,02 mg/kg) lainsäädännölli- seen enimmäismäärään (0,3 mg/kg) verraten. Myös Zrnčićin ym. (2012) tutkimuksessa Tona- van Kroatian alueelta pyydettyjen hauki- ja kuhanäytteiden lyijypitoisuudet olivat pieniä (0,01–

0,08 mg/kg) verrattuna lyijyn lainsäädännölliseen enimmäismäärään.

Khemisin ym. (2017) tutkimuksessa Tunisian Sidi-Salemin tekojärvestä pyydettyjen kuhien lyijypitoisuudet vaihtelivat välillä 0,04–0,06 mg/kg, karppien välillä < 0,02 – 0,03 mg/kg ja juovakelttien (Mugil cephalus) välillä < 0,007–0,02 mg/kg. Tutkimuksessa esitettiin esimer- kiksi kuhien ruokailutottumusten vaikuttavan niissä esiintyviin lyijypitoisuuksiin, sillä kuha tunnetaan petokalana, kun taas karppi ja juovakeltti ovat kaikkiruokaisia kalalajeja.

Squadronen ym. (2013) tutkimuksessa Pohjois-Italian jokialueilta pyydettyjen monnien lihas- näytteiden lyijypitoisuudet jäivät alle lainsäädännöllisen enimmäismäärän (0,3 mg/kg). Mon- nien lihasnäytteiden lyijypitoisuuksien keskiarvo oli 0,04 mg/kg ja suurimmat lyijypitoisuudet (≥ 0,25 mg/kg) mitattiin maksa- ja kidusnäytteistä. Pitoisuuseroja selittäviksi tekijöiksi todettiin muun muassa lihaksen, maksan ja kidusten erilaiset fysiologiset roolit kalojen metaboliassa.

Kalojen lihaksissa aineenvaihdunta on suhteellisen alhaista, kun taas esimerkiksi maksa on me- tabolisesti aktiivisempi, jolloin sinne voi kertyä myös enemmän epäpuhtauksia.

Has-Schönen ym. (2006) tutkimuksessa Kroatian Neretva-joesta pyydetyistä kaloista karpin to- dettiin keräävän lyijyä tutkimuksen muita kalalajeja, kuten ankeriasta (Anguilla anguilla) ja juovakelttiä enemmän. Karppien lihasnäytteiden lyijypitoisuudet vaihtelivat välillä 0,21–0,43 mg/kg, kun taas ankeriaan 0,03–0,14 mg/kg ja juovakeltin 0,1–0,12 mg/kg välillä. Turismin vaikutuksesta lisääntyneen liikenteen arvioitiin olevan yksi syy karpissa todettuihin muita ka- lalajeja korkeampiin lyijypitoisuuksiin.

2.4.2 Lyijy ihmisessä

Lyijyä voi imeytyä elimistöön ravinnon, hengityksen tai ihon kautta (Flora ym. 2006). Elintar- vikkeet ovat korkean kulutusasteensa vuoksi merkittävin lyijyn lähde ihmiselle (EFSA 2012b).

Suomessa lyijyn tärkeimpiä saantilähteitä ovat muun muassa kala ja kalasäilykkeet, kasvikset ja hedelmät, viljat sekä liha ja lihavalmisteet (Airaksinen ym. 2018; Evira 2013). Korkeita lyi- jypitoisuuksia on määritetty muun muassa elintarvikesäilykkeistä, sisäelimistä, pesemättömistä lehtivihanneksista ja ampumaradan läheisyydessä kasvaneista sienistä (Evira 2013). Esimer- kiksi riistan lihassa voi esiintyä korkeita lyijypitoisuuksia lähellä lyijyluodin osumakohtaa (Evira 2015b). Myös kalojen pyydykset voivat sisältää lyijyä (Michael 2006).

Ravinnon kautta saatavan lyijyn imeytymiseen vaikuttavat monet eri tekijät kuten henkilön ikä ja fyysinen tila. Aikuisilla lyijystä 10–15 % imeytyy ruuansulatuskanavan kautta ja lapsilla imeytyminen on tehokkaampaa. Paastoaminen ja puutteellinen rasvan saanti sekä ravitsemuk- sellinen puute esimerkiksi raudan, kalsiumin tai sinkin suhteen voivat lisätä lyijyn imeytymistä elimistöön. (Evira 2015b; Flora ym. 2006.) Elimistöön imeytynyt lyijy siirtyy verenkiertoon ja kulkeutuu pehmytkudoksiin ja luihin. Suurin osa lyijystä varastoituu luihin, missä sen puoliin- tumisaika on pitkä. (Flora ym. 2006.) Veressä ja pehmytkudoksissa lyijyn puoliintumisaika on noin 30 vuorokautta ja luissa puoliintumisaika voi olla jopa 30 vuotta (Evira 2015b; EFSA

2012b). Ajan mittaan lyijy erittyy virtsaan ja sappinesteen kautta ulosteisiin (Evira 2015b).

Lyijy kulkeutuu verenkierron mukana helposti myös istukan läpi sikiöön, minkä vuoksi se on erittäin haitallista raskaana oleville naisille (EFSA 2012b; Flora ym. 2006).

Lyijyn myrkylliset vaikutukset elimistössä kohdistuvat ensisijaisesti keskushermostoon (EFSA 2012b; Flora 2006). Lyijyn aiheuttamia keskushermostovaikutuksia ovat muun muassa moto- riikan heikentyminen ja lihasheikkous, joiden lisäksi etenkin lapsilla voi esiintyä käyttäytymis- häiriöitä (Airaksinen ym. 2018; Flora 2006). Lyijy voi vaurioittaa myös munuaisia sekä sydän- ja verenkiertoelimistöä (Evira 2015b). Lievän lyijymyrkytyksen oireita ovat muun muassa päänsärky, vatsakivut ja ummetus. Pitkittynyt altistuminen lyijylle voi aiheuttaa esimerkiksi anemiaa. (Emsley 2003.)

Euroopan elintarviketurvallisuusviraston (EFSA) lyijylle antama väliaikainen korkein siedet- tävä viikkosaantimäärä (PTWI= Provisional Maximum Tolerable Daily Intake) on 25 µg pai- nokiloa kohden. Tieto lyijyn vaarallisuudesta on kuitenkin lisääntynyt 2000-luvulla ja vuonna 2010 todettiin, että lyijylle annettu PTWI-arvo ole riittävä suojaamaan kuluttajaa. (EFSA 2012b). Tällä hetkellä lyijyn aiheuttamille kriittisille vaikutuksille ei ole olemassa kynnysarvoa, jota voitaisiin pitää turvallisen saannin viitetasona (Evira 2015b). EFSA on kuitenkin määrittä- nyt lyijyn toksikologiseksi viitearvoksi (BMDL01, Bench Mark Dose) 0,5 µg painokiloa kohden vuorokaudessa. Tämä BMDL01-arvo kuvastaa keskimääräistä pitkän aikavälin altistustasoa, mikä lisää lapsilla kehityksenaikaista hermostovaurioiden riskiä prosentilla altistumattomaan väestöön verrattuna. (Ruokavirasto 2019b.) Lyijyn muille haittavaikutuksille määritetyt BMDL01-arvot ovat korkeampia, kuten sydän- ja verenkiertoelimistön vaurioille BMDL01-arvo on 1,5 µg painokiloa kohden vuorokaudessa (Ruokavirasto 2019b; Evira 2015b).

2.5 CESIUM-137

Cesium-137 (¹³⁷Cs) on radioaktiivinen isotooppi, jota ei esiinny ympäristössä luonnostaan, vaan sen esiintyminen on seurausta ydinteknologian kehityksestä (Sonesten 2000). Cesiumia esiintyy luonnollisesti joissakin mineraaleissa, mutta kyseisten mineraalien sisältämä cesiumin muoto on cesium-133 isotooppi, joka ei ole radioaktiivinen (Emsley 2003). ¹³⁷Cs on fissiotuote, jota on päätynyt ympäristöön 1950- ja 1960-luvuilla tehdyistä ydinasekokeista ja ydinvoimala- onnettomuuksista (Saxén ja Outola 2009; Sonesten 2000). Myös ydinvoimalaitosten päivittäiset

toiminnot aiheuttavat joissain määrin radioaktiivisten aineiden valvottuja päästöjä ympäristöön (HELCOM 2018).

Ilmavirrat voivat kuljettaa ydinvoimalaonnettomuuden ydinräjähdyksessä vapautuvia radioak- tiivisia aineita jopa tuhansien kilometrien päähän tapahtumapaikalta (STUK 2009a). Vuonna 1986 Ukrainan Tšernobylissä tapahtuneen ydinvoimalaonnettomuuden seurauksena ¹³⁷Cs:ää levisi laajalti Eurooppaan (Saxén ja Outola 2009). Suurin osa onnettomuuden radioaktiivisista aineista huuhtoutui alas sateen mukana. Sateiden määrän ja voimakkuuden vaihtelut eri alueilla johtivat laskeuman epätasaiseen jakautumiseen. (Airaksinen ym. 2018; STUK 2017b). Esimer- kiksi Suomssa eniten laskeumaa tuli Keski- ja Etelä-Suomeen ja vähiten Pohjois- ja Itä-Suo- meen (Airaksinen ym. 2018).

Vesistöihin ¹³⁷Cs:ää päätyy ilmakehän laskeuman sekä valuma- ja sulamisvesien mukana. Tšer- nobylin ydinvoimalaonnettomuuden jälkeen muun muassa pintavesien ¹³⁷Cs -pitoisuudet nou- sivat Suomessa huomattavasti. Esimerkiksi Kymi- ja Kokemäenjoessa ¹³⁷Cs -pitoisuudet koho- sivat lähes tuhatkertaisiksi verrattuna onnettomuutta edeltäneisiin pitoisuuksiin. Vain 2 % Suo- men alueelle tulleesta ¹³⁷Cs:ä oli poistunut kymmenen vuoden aikana onnettomuudesta jokien mukana Itämereen ja suurin osa on vieläkin järvissä ja niiden valuma-alueilla. (Saxén ja Outola 2009.)

Vesistöjen hydrologiset ja kemialliset tekijät sekä ympäröivän valuma-alueen ominaisuudet vaikuttavat radioaktiivisten aineiden käyttäytymiseen pitkällä aikavälillä. ¹³⁷Cs sitoutuu vesis- töissä tehokkaasti veden kiintoainekseen ja laskeutuu sedimentoituvan aineksen mukana järven pohjasedimenttiin. ¹³⁷Cs pidättäytyminen maaperään valuma-alueella mahdollistaa sen kulkeu- tumisen vesistöihin pitkälläkin ajanjaksolla. (Saxén ja Outola 2009.) ¹³⁷Cs:n puoliintumisaika ympäristössä on 30 vuotta (mm. Arai 2014; Sonesten 2000). ¹³⁷Cs päätyy helposti myös ravin- toketjuun, minkä seurauksena suuria pitoisuuksia voidaan määrittää muun muassa eläimistä ja erityisesti niiden lihaskudoksista (Arai 2014).

2.5.1 Cesium-137 kalassa

Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuuden aiheuttaman laskeuman epätasainen jakautuminen Suomen alueelle näkyy yhä edelleen suurina eroina kalojen ¹³⁷Cs-pitoisuuksissa ja niistä aiheu- tuvissa säteilyannoksissa. Kalojen ¹³⁷Cs-pitoisuuksien vähenemisnopeuksissa on järvikohtaisia

eroja. (Saxén ja Outola 2009.) Esimerkiksi järviveden niukka ravinnetaso, matala pH, alhainen sedimentaationopeus ja suoperäinen valuma-alue ovat tekijöitä, jotka voivat edesauttaa ¹³⁷Cs:n voimakasta imeytymistä kaloihin ja hidastaa sen vähenemistä niistä (Saxén ja Outola 2009;

Saxén ja Hallikainen 2007). Planktonia syövien kalalajien, kuten särkikalojen, ¹³⁷Cs-pitoisuu- det ovat tavallisesti pienempiä kuin petokalojen (STUK 2009a). Kalalajien välisten pitoisuus- erojen lisäksi myös saman lajin yksilöiden välillä voi esiintyjä eroja, jotka johtuvat kalan koosta, iästä ja ravinnosta. Kalalajien ja yksilöiden väliset pitoisuuserot ovat kuitenkin pienen- tyneet vuosien saatossa samalla, kun ¹³⁷Cs:n biologinen saatavuus on vähentynyt. (Saxén ja Outola 2009.)

Suomessa kalojen ¹³⁷Cs-pitoisuuksia on tutkittu suhteellisen laajasti Tšernobylin ydinvoimala- onnettomuuden jälkeen. Vuonna 1987 järvikalojen ¹³⁷Cs-pitoisuudet olivat korkeimmillaan ja pitoisuudet vaihtelivat välillä 20–33 000 Bq/kg. (Saxén ja Outola 2009.) Nykyään järvikalojen

137Cs-pitoisuudet Itä- ja Pohjois-Suomessa eli alueilla, joille laskeumaa tuli vähän, ovat laske- neet monin paikoin onnettomuutta edeltäneelle tasolle (< 100 Bq/kg). Maan muissa osissa ka- lojen ¹³⁷Cs-keskipitoisuudet voivat vaihdella 100–1000 Bq/kg välillä. (STUK 2009a.) Euroo- pan komission antaman suosituksen (KSuos 2003/274/Euratom) mukaan jäsenmaissa myytä- vien luonnontuotteiden cesium-137-pitoisuus ei saa ylittää arvoa 600 Bq/kg. Kyseinen suositus koskee muun muassa järven petokaloja.

Saxénin ja Hallikaisen (2007) tutkimuksessa Sastamalan alueelta pyydetyistä 79 kalanäytteestä 17:sta määritettiin Euroopan komission suosituksen (KSuos 2003/247/Euratom) ylittävä ¹³⁷Cs- pitoisuus. Esimerkiksi Hurttionjärvestä pyydetyistä ahvenista ja hauista mitattiin korkeita (950–

1850 Bg/kg) ¹³⁷Cs-pitoisuuksia, samoin kuin Rekujärvestä (1070–1590 Bq/kg). Sastamalan alu- eelle tuli suhteellisen paljon laskeumaa Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuudesta, minkä li- säksi muun muassa veden ravinnepitoisuuden, happamuuden, kiintoaineen sedimentaationo- peuden ja valuma-alueen ominaisuuksien todettiin vaikuttavan kalojen ¹³⁷Cs-pitoisuuksiin.

Sonesten (2000) määritti tutkimuksessaan Uppsalan alueelta pyydettyjen ahventen korkeim- maksi ¹³⁷Cs-pitoisuudeksi 23 750 Bq/kg ja särkien 3000 Bq/kg. Tutkimuksessa Uppsalan poh- jois- ja länsiosasta, minne Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuuden laskeumaa tuli paljon, pyy- dettyjen kalojen ¹³⁷Cs-pitoisuudet olivat pääsääntöisesti korkeampia kuin muilta alueilta pyy- dettyjen kalojen. Paikallisten laskeumaerojen lisäksi tutkimuksessa havaittiin muun muassa va- luma-alueiden ominaisuuksien ja lähialueen maankäytön vaikuttavan kalojen ¹³⁷Cs-pitoisuuk- siin.

Arain (2014) tutkimuksessa Japanin Fukushiman ydinvoimalaitoksen onnettomuuden (2011) jälkeen lähialueen järvikaloissa todettiin korkeita ¹³⁷Cs-pitoisuuksia (> 2500 Bq/kg). Kolmen vuoden sisällä onnettomuudesta kalojen ¹³⁷Cs-pitoisuuksien todettiin pienentyneen, mutta jois- sakin kalalajeissa havaittiin yhä Japanissa kaloille annetun ¹³⁷Cs:n enimmäismäärän (100 Bq/kg) ylittäviä pitoisuuksia. Tulevaisuudessa huolenaiheena on, kuinka esimerkiksi sediment- teihin sitoutunut ja valuma-alueiden sisältämä ¹³⁷Cs tulee vaikuttamaan kalojen ¹³⁷Cs-pitoi- suuksiin alueilla, joille tuli radioaktiivista laskeumaa.

Tšernobyl-laskeumaa tuli Itämerelle enemmän kuin maapallon muille merialueille ja las- keuman mukana tulleen ¹³⁷Cs-määrän perusteella Itämeri voidaan luokitella maapallon radio- aktiivisesti saastuneimpien merialueiden joukkoon. Itämeren ¹³⁷Cs-pitoisuuksia on tarkkailtu säännöllisesti kymmenien vuosien ajan. (STUK 2018.) Merissä kalojen ¹³⁷Cs-pitoisuudet ovat kuitenkin tavallisesti pienempiä kuin järvissä, sillä suuri vesimäärä laimentaa pitoisuuksia ja veden suolapitoisuus vähentää kalojen cesiumin ottoa. Itämeren kaloissa ¹³⁷Cs-pitoisuuksien on todettu olevan alle 50 Bq/kg. (STUK 2018; STUK 2009a.)

2.5.2 Cesium-137 ihmisessä

137Cs lähettää ionisoivaa säteilyä, beetasäteilyä, joka on radioaktiivista hiukkassäteilyä. Beeta- hiukkaset pystyvät tunkeutumaan esimerkiksi ihon läpi. ¹³⁷Cs:n biologinen puoliintumisaika on kolme kuukautta. (STUK 2015b.) Ionisoiva säteily vahingoittaa ihmisen eläviä soluja (STUK 2009a). Säteilyn aiheuttamat terveyshaitat johtuvat solun perimän eli DNA-molekyylin vau- riosta, mutta kaikki DNA-vauriot eivät johda terveyshaittaan (STUK 2017a). Kuitenkin jo pieni säteilyannos voi muuttaa solun perimää ja johtaa myöhemmin esimerkiksi jälkeläisissä ilmene- vään geneettiseen haittaan. Raskauden aikana liiallista altistumista ionisoivalle säteilylle tulisi välttää (STUK 2009b). Jos säteily jättää solun perimään useita pysyviä muutoksia, eli mutaati- oita, voi seurauksena olla syöpäkasvain. Syövän muodostuminen on kuitenkin monimutkainen prosessi, johon vaikuttavat monet eri tekijät. Pienten säteilyannosten aiheuttamaa syöpäriskiä ei käytännössä voida havaita syövän yleisyyden vuoksi. (STUK 2015a).

Jatkuvasti uusiutuvat kudokset, kuten iho, limakalvot ja luuydin, vaurioituvat herkästi korkean säteilyannoksen seurauksena, mutta vaikeita paikallisia vammoja tai säteilysairautta tavataan vain erittäin suurelle säteilyannokselle altistuttaessa (STUK 2009a; STUK 2009b). Tällaisia

säteilyannoksia on aiheutunut esimerkiksi tilanteissa, joissa ihmiset ovat tietämättään käsitel- leet voimakkaita teolliseen käyttöön valmistettuja säteilylähteitä. Suomessa ei ole koskaan sat- tunut tämänkaltaista onnettomuutta. (STUK 2017a.)

Suomalaiset saavat keskimäärin noin 4 mSv:n säteilyannoksen vuosittain ja ruuan sisältämän

137Cs:n osuus vuotuisesta kokonaisannoksesta on alle yhden prosentin (STUK 2009a). Ravin- non mukana kehoon päätyvät radioaktiiviset aineet aiheuttavat kuitenkin suurimman osan ih- misen sisäisestä säteilyannoksesta ja suurin osa siitä tulee luonnosta saatavista elintarvikkeista.

Kala, riistaeläinten liha ja metsämarjat ja -sienet aiheuttavat noin 80 % ravinnosta saatavasta annoksesta. (STUK 2017; STUK 2009 a.) Yhä edelleen Suomessa elintarvikkeissa esiintyvä

137Cs on pääosin peräisin Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuudesta (Evira 2016). Säteilytur- vakeskus (STUK) vastaa elintarvikkeiden radioaktiivisuuspitoisuuksien valvonnasta Suomessa (STUK 2015a).

2.6 TUTKIMUKSEEN VALITUT VIERASAINEET

Elohopean, kadmiumin ja lyijyn tiedetään olevan haitallisia ihmisille ja niiden pitoisuuksille kalan lihassa on asetettu lainsäädännölliset enimmäisarvot Euroopan komission asetuksessa (EY) N:o 1881/2006 (taulukko 1). Ruokaviraston antamien kalan turvallisen käytön ohjeissa on huomioitu elohopean lisäksi kalojen ¹³⁷Cs-pitoisuus, dioksiinit ja PCB-yhdisteet. Lisäksi Euroopan komission suosituksessa (KSuos 2003/274/Euratom) annetaan jäsenmaissa myytä- ville järven petokaloille ¹³⁷Cs-pitoisuuden enimmäismäärä 600 Bq/kg. Edellä esitetyin perus- tein tutkimuksen näytekaloista määritettiin elohopea-, kadmium-, lyijy- ja cesium-137-pitoi- suudet. Näytekalojen dioksiinien ja PCB-yhdisteiden pitoisuuksia ei selvitetty tutkimuksessa, sillä tutkimuskohteena olivat järvikalat, joissa kyseisten vierasaineiden pitoisuudet ovat taval- lisesti pienempiä verrattuna merialueella eläviin kaloihin. Rasvaisten kalalajien, kuten lohen, tunnetaan kerävään tehokkaasti dioksiineja ja PCB-yhdisteitä. Pistekuormituslähteen kuten sa- hateollisuuden saastuttamalla alueella myös järvikalojen pitoisuudet voivat kuitenkin kohota korkeiksi. (Evira 2018.)

Taulukko 1. Kalojen vierasaineiden lainsäädännölliset enimmäismäärät ja suositellut viik- kosaantimäärät sekä cesium-137-pitoisuuden suositusarvo.

Elohopea Kadmium Lyijy ¹³⁷Cs Enimmäismäärä kalan lihassa

(EY 1881/2006) [mg/kg]

0,5 (hauki 1,0)

0,05 0,3

Siedettävä viikkosaantimäärä (TWI) [µg] / painokilo (EFSA

2018)

Metyylielo- hopea: 1,3

2,5

Väliaikainen korkein siedettävä viikkosaantimäärä (PTWI) [µg] / painokilo (EFSA 2012b)

25*

Toksikologinen viitearvo (BMDL01) [µg] / painokilo

(Ruokavirasto 2019b)

0,5

Suositus enimmäismäärästä luonnontuotteissa (KSuos 2003/274/Euratom) [Bq/kg]

600

*todettu riittämättömäksi suojaamaan kuluttajaa (EFSA 2012)

3 TYÖN TAVOITTEET

Tutkimuksen pääasiallisena tavoitteena oli tuottaa ajankohtaista tietoa kaikille Sosterin toimi- alueella vaikuttaville henkilöille kuten valvontaviranomaisille ja kuluttajille alueen järvikalojen vierasainepitoisuuksista, selvittää tulosten pohjalta mahdollisten aluekohtaisten syöntisuositus- ten tarpeellisuus ja lisätä tietoutta kalan turvallisesta käytöstä. Vierasainetutkimuksien ohella näytekaloista määritettiin kokonaispituus, paino, sukupuoli, ikä ja vuosittainen kasvu, jotta voi- tiin selvittää kalojen iän ja koon vaikutusta niissä esiintyviin vierasaineisiin.

4 AINEISTO JA MENETELMÄT

4.1 NÄYTEKALOJEN PYYNTI JA TUTKIMUSALUE

Tutkimuksen näytekalat kerättiin paikallisilta ammatti- ja virkistyskalastajilta. Kaikki haluk- kaat saivat toimittaa näytteitä Sosterin terveysvalvonnan toimipisteisiin helmi-toukokuussa 2018. Asiasta tiedotettiin sanomalehtien ja sosiaalisen median avulla. Tämän lisäksi terveystar- kastajat tiedottivat kala-alan toimijoita tutkimuksesta. Myös joihinkin pilkkikisojen järjestäjiin otettiin henkilökohtaisesti yhteyttä.

Tutkittavina kalalajeina olivat ahven, hauki ja kuha. Näytekalojen tuli olla mahdollisimman suurikokoisia. Kalojen pyyntitapa oli vapaa ja näytteiden toimitus tapahtui joko tuoreena tai pakastettuna. Pyyntivälineinä käytettiin verkkoja, iskukoukkua, pilkkiä, katiskaa ja uistinta.

Järvet, joista kalanäytteitä pyydettiin, olivat Haukivesi, Hirvasjärvi, Jukajärvi, Kuhajärvi, Kul- kemus, Kyrsyänjärvi, Pihlajavesi, Puruvesi, Salajärvi, Sortavalanjärvi, Tetrijärvi ja Ylä-Enon- vesi. Tarkemmat kuvaukset tutkimusjärvistä on esitetty liitteessä 1.

4.2 NÄYTEKALOJEN MÄÄRÄ JA KALOISTA MÄÄRITETYT TIEDOT

Kalanäytteitä saatiin 1–7 kappaletta per järvi ja näytteitä oli yhteensä 37 kappaletta. Tarkemmat tiedot järvikohtaisista näytemääristä ja kalalajeista löytyvät liitteestä 1. Kalat toimitettiin tutkit- taviksi Itä-Suomen yliopiston Kuopion kampukselle pakastettuina. Myöhemmin kalat sulatet- tiin niiden käsittelyä varten ja sulatuksen jälkeen niistä määritettiin paino, kokonaispituus ja

sukupuoli, minkä lisäksi niistä irrotettiin suomuja ja muita luutumia myöhempää iän- ja kas- vunmääritystä varten.

Kaikkien kalanäytteiden painot olivat mitattu jo pyytäjien toimesta pyyntihetkellä, mutta ne mitattiin vielä uudelleen tarkoitukseen soveltuvalla vaa’alla kalojen käsittelyn yhteydessä. Alle 1000 grammaisten kalojen paino mitattiin gramman tarkkuudella ja yli 1000 grammaisten paino 100 gramman tarkkuudella. Pituutta ei oltu määritetty kaikista tutkimukseen toimitetuista kala- näytteistä pyyntihetkellä ja kaikki tutkimukseen toimitetut näytteet eivät olleet kokonaisia, jol- loin niiden myöhempi pituudenmääritys ei ollut mahdollista. RT- eli kokonaispituus mitattiin kokonaisista näytekaloista 0,5 cm:n tarkkuudella. Tarkemmat tiedot kalalajikohtaisista näyte- määristä ja niistä määritetyistä tiedoista on esitetty taulukossa 2.

Taulukko 2. Kalalajikohtaiset näytemäärät ja niistä määritetyt tiedot.

Ahven [kpl] Hauki [kpl] Kuha [kpl] Yhteensä [kpl]

Näytemäärä 5 28 4 37

Paino 5 28 4 37

Kokonaispituus 5 23 1 29

Sukupuoli 3 22 1 26

Ikä 3 28 2 33

Vuosittainen kasvu

3 22 1 26

4.3 KALOJEN IÄN- JA KASVUNMÄÄRITYS

Hauen iänmääritykseen käytettiin suomua, hartian lukkoluuta (cleithrum) ja nielukaaren luuta (metapterygoideum). Hauen suomuja irrotettiin kylkiviivan ja selkäevän väliseltä alueelta. Lui- den irrottamisen helpottamiseksi haukien päät keitettiin. Hauen iänmäärityksessä eri luutumilla saatuja tuloksia vertailtiin keskenään eli tutkimuksessa käytettiin ns. varmennusmääritystä (Raitaniemi ym. 2000). Ahventen iän määrittämiseen käytettiin kiduskannen luuta (operculum).

Kuhien ikä määritettiin suomuista, jotka irrotettiin rintaevän kärjen pyrstö- eli kaudaalipuolelta.

Kalojen iän määrittämisessä hyödynnettiin mikrokortinlukulaitetta (kuva 4) ja preparointimik- roskooppia (kuva 5). Mikroskopoinnin yhteydessä immersioaineena käytettiin 70 % etanolia, jota pipetoitiin muutama tippa luiden pinnalle parantamaan vuosirenkaiden näkyvyyttä.

Kuva 4. Hauen suomu mikrokortinlukulaitteessa.

Kuva 5. Hauen nielukaaren luu ja preparointimikroskooppi.

Kalojen vuosittainen kasvu määritettiin taannehtivan eli takautuvan kasvunmäärityksen avulla käyttämällä Lean kaavaa (1) (Lea 1910, Raitaniemi ym. 2000 mukaan).

𝐿_𝑖 = 𝐿 ^𝑆𝑖

𝑆 (1)

, jossa

L = kalan pituus S = suomun säde Li = kalan pituus iässä i Si = suomun säde iässä i

Vuosittainen kasvu määritettiin näytekaloista, joista oli saatavilla kokonaispituus, suomuja tai pään alueen luutumia. Haukien vuosittainen kasvu määritettiin suomuista, joissa vuosikasvu- vyöhykkeiden leveydet mitattiin suomun keskustasta suomun reunaan anterolateraalista linjaa pitkin. Ahventen vuosittainen kasvu määritettiin kiduskannen luista, joissa vuosikasvuvyöhyk- keiden mittauslinjana käytettiin luun ohuen lapiomaisen osan keskikohtaa alkaen luun tyven korkeimmasta nystystä reunaan saakka. Ahvenilla kaavaan 1 sijoitettiin suomun säteen sijasta kiduskannen luun säde. Kuhan vuosittainen kasvu määritettiin suomuista, joissa vuosikasvu- vyöhykkeiden mittauslinjana käytettiin suomun etulohkolta valittua sädettä, jossa vuosirenkaat olivat kohtisuorassa mittauslinjaan nähden.

4.4 RASKASMETALLIT

Raskasmetallimääritykset kaloista tehtiin Itä-Suomen yliopiston Kuopion kampuksella. Sula- tettujen kalojen selkälihaksesta otettiin ruodoton ja nahaton näytepala raskasmetallimääritystä varten. Lisäksi 23 hauen ja yhden kuhan maksasta otettiin näytepalat. Lihas- ja maksanäytteiden irrottamiseen käytettiin fileointiveistä ja kalasaksia. Lihas- ja maksanäytteistä määritettiin elo- hopea-, lyijy- ja kadmiumpitoisuudet. Kaikki kaloista otetut näytepalat pakastettiin elintarvike- käyttöön soveltuvissa purkeissa ennen varsinaista raskasmetallimääritystä.

Kalojen lihas- ja maksanäytteiden elohopea-, kadmium- ja lyijypitoisuuksien määrittämisen käytettiin ICP-MS (Inductively Coupled Plasma–Mass Spectrometry) -laitteistoa. Käytössä oli NexION 350D ICP-MS -spektrometri (Perkin Elmer) (kuva 6). ICP-MS (suom. induktiivisesti kytketty plasma-massaspektrometri) -laitteiston toiminta perustuu alkuaineiden massaja- kaumien mittaamiseen. Tekniikka mahdollistaa pienten pitoisuuksien analysoimisen ja useiden alkuaineiden samanaikaisen määrittämisen tutkittavasta näytteestä. (Perkin Elmer 2015.) Elo- hopean toteamisraja (DL= detection limit) oli 0,4 µg/kg, kadmiumin 1,9 µg/kg ja lyijyn 3,5 µg/kg.