Kittilän kaivoksen käsiteltyjen kuivatus- ja prosessivesien vaikutukset kaivoksen alapuolisessa vesistössä : Kaivosvesien sekoittuminen ja laimeneminen Seurujoessa

Opinnäytetyö on tehty Geologian tutkimuskeskuksen vetämälle kansainväliselle SUSMIN-hankkeelle, yhteistyössä Agnico Eagle Finland Oy Kittilän kaivoksen kanssa. Työn tavoitteena oli tutkia Kittilän kaivoksen kuivatus- ja pro-sessivesien sekoittumista ja laimenemista Seurujoessa sekä tuottaa tietoa, miten kaivosvesiä kannattaa purkaa, jotta niiden ympäristövaikutukset ovat mahdollisimman pienet. Samalla tarkasteltiin uusien mittalaitteiden, YSI EXO2 ja CastAway CTD, käyttöä ja tulosten luotettavuutta kaivosvesien monitoroinnissa. Tutkimuskohteena oli Kittilän kaivoksen kuivatus- ja prosessivesien lisäksi Seurujoki, johon käsitellyt kaivosvedet pintavalutuskenttien kautta puretaan. Tarkimmin tutkittavaksi parametriksi valittiin vesien sähkönjohtavuus, sillä se ilmentää hyvin mineraalipitoisten kaivosvesien esiintymistä luonnonvesissä. Käytössä oli neljä jatkuvatoimista mittalaitetta, joista kaksi YSI EXO2 -mittalaitetta monitoroi ympäristöön purettavia kaivosvesiä ja kaksi Oneset HOBO U24 Conductivity Logger -sensoria seurasi Seurujoen sähkönjohtavuutta kaivosvesien purkupisteiden ala- ja yläpuolella noin kolmen kuukauden ajan 18.6.–28.8.2014. Sähkönjohtavuuden lisäksi kuivatus- ja prosessivesistä seurattiin jatkuvatoimisesti pH:ta, redox-potentiaalia, liuenneen hapen pitoisuutta, sameutta, nitraattipitoisuutta ja lämpötilaa. Lisäksi CastAway CTD -mittalaitteella tehtiin sähkönjohtavuusmittauksia Seurujoella kerran kuukaudessa kesäkuusta syyskuuhun. Jatkuvatoimisilla ja CastAway CTD -mittauksilla todettiin, että kaivoksen kuivatus- ja prosessivedet nostivat Seuru-joen sähkönjohtavuutta ja kaivosvesien sekoittuminen ja laimeneminen Seurujokeen oli hidasta. Seurujoen luontainen sähkönjohtavuus vaihteli tutkimuskuukausien aikana 50–100 μS/cm ja kaivosvedet nostivat sen tasolle 210–280 μS/cm. Kesä- ja elokuussa 2014 Seurujoesta otettujen vesinäytteiden analyystituloksista havaittiin, että korkea sähkönjohtavuus oli seurausta vesissä esiintyvistä metalleista, magnesium, kalium, natrium ja kalsium, sekä sulfaatista. Tutkimukset osoittivat myös, että kuivatusvedet olivat prosessivesiä vähemmän sähköä johtavia, mutta niiden vaikutus Seurujokeen oli prosessivesiä suurempi. Tämän uskotaan johtuvan siitä, että kuivatusvesien määrä oli suurempi ja ne purettiin pitkälle matkalle Seurujokea pintavalutuskentällä olevien luonnon ojien kautta. Prosessivedet sen sijaan purettiin Seurujokeen yhtä selvää ojaa pitkin. Kuivatus- ja prosessivesien purkaminen pintavalutuskentiltä Seurujokeen selviä purkuojia pitkin voisi tehostaa vesien sekoittumista ja laimenemista, erityisesti jos purkukohdaksi valitaan paikka, jossa joen virtaus on luonnostaan voimakas. Tehokas sekoittuminen vähentäisi ekologisia vaikutuksia Seurujoessa.This final project was commissioned by the international SUSMIN project, which was coordinated by the Geological Survey of Finland, in collaboration with the Agnico Eagle Finland Oy Kittilä mine. The aim was to study how the drainage and process waters at the Kittilä mine are mixed and diluted to the Seurujoki River and to provide infor-mation on how the mine drainage waters and process waters should be discharged to minimize environmental impacts. The focus was also to evaluate applicability of monitoring devices YSI EXO2 and CastAway CTD in studying quality and impacts of discharged mine waters. The data was collected from the Kittilä Mine drainage and process waters as well as the Seurujoki River, where the mine waters were discharged through the wetlands. The conductivity of water was chosen for the most accurate examination because it reflects well the occurrence of the mine waters in natural waters. Four continuous monitoring devices were installed. Two YSI EXO2 devices monitored the discharged mine waters and two Oneset HOBO U24 Conductivity Loggers followed the conductivity of the Seurujoki River below and above the discharge points of the mine waters for approximately three months from June 18 to August 28 2014. The pH, redox potential, dissolved oxygen, turbidity, nitrate concentration and temperature from the mine waters were monitored continuously in addition to the conductivity by YSI EXO2. The Castaway CTD device was used to measure variation of electrical conductivity along the Seurujoki River once a month from June to September. The study showed that the drainage and process waters affected to the conductivity of the Seurujoki River and mine waters were mixed and diluted slowly to the Seurujoki River. The natural conductivity of the Seurujoki River was from 50 to 100 μS/cm and mine waters increased conductivity to the level of 210-280 μS/cm. Water samples were taken from the Seurujoki River in June and August 2014 and analyzed in the laboratory. According to the water analyses the high conductivity was the result of metals, magnesium, potassium, sodium, calcium, and sulfate. The study also showed that the drainage waters were less conductive than the process waters, but their effect to the Seurujoki River was higher. This is believed to be due to the fact that the amount of drainage water was much higher and they were discharged little by little from many points to the Seurujoki River. Process waters were discharged along one ditch. Discharging drainage and process waters through the wetlands to the Seurujoki River along clear ditches would intensify the mixing and dilution, especially if the points, where the river flow is naturally strong, were selected as the discharging points