Ecotoxicity impact assessment as a tool to study impacts of hazardous substances - a case study for ecotoxicity impacts of pesticide usage in Finland

201

Pienhiukkasten lähipäästöjen terveysriskit: puun pienpoltto ja tieliikenne (PILTTI)

Sis. Suomenkielinen laajennettu yhteenvet

Arvio Talvivaaran kaivoksen kipsisakka-altaan vuodon haitoista ja riskeistä vesiympäristölle

Talvivaaran kipsisakka-altaan vuoto marraskuussa 2012 oli paikallinen, mutta suuri ympäristöonnettomuus. Suomen ympäristökeskus (SYKE) vastasi vuodon aiheuttamiin kyselyihin ja tiedon tarpeeseen kartoittamalla ympäristökuormitusta ja tiedottamalla onnettomuuden aiheuttamista vaikutuksista vesiympäristöön. Raportissa on esitetty arvioinnissa käytetyt mittaustiedot, arvioitu vuodon vaikutuksia lähijärvissä ja tarkasteltu vuodon alueellista laajuutta vuoden 2012 lopulla käytettävissä olleen tiedon perusteella. Välitöntä vesistökuormitusta arvioitiin ympäristömittaustulosten ja mallinnuksen avulla. Raportissa on kuvattu kipsisakka-altaan vuodon aiheuttama kuormitustilanne ja arvioitu sen vesistövaikutuksia. Lisäksi on kuvailtu lyhyesti vesien tilaa ennen jätevesivuotoa, sekä metallien, happamuuden ja suolojen vesistövaikutuksia. Raportissa on myös ehdotuksia lisäselvitystarpeiden ja seurannan osalta, sekä kaivosalaan liittyvään tutkimus- ja kehitystoimintaan Suomessa. Onnettomuuden seurauksena Talvivaaran kaivosalueen ulkopuolelle purkautui huomattavasti jätevettä. Eteläisiin lähivesiin (Lumijoki – Kivijärvi) purkautui noin 200 000 m3 jätevettä ja pohjoiseen, Oulujoen vesistön latvaosaan (Salminen – Kolmisoppi), noin 20 000 m3. Ympäristöön joutui kaivoksen tavanomaiseen kuormitukseen verrattuna moninkertainen määrä haitallisia aineita. Luonnossa metallien myrkyllisyydessä on yleensä kyse niiden yhteisvaikutuksista. Eri metallit voivat joko suoraan lisätä toistensa myrkkyvaikutuksia tai yhdessä aiheuttaa suuremman häiriön eliöiden tasapainotilaan. Kalojen ja muiden eliöiden kannalta oleellisia ovat ääri-ilmiöt eli happamuuden ja metallipitoisuuksien maksimiarvot sekä niiden nopeat muutokset. Eliöihin vaikuttavan pitoisuustason ylittivät selvimmin alumiini, nikkeli ja sinkki, mutta myös uraani ja kadmium. Seuraukset alueen vesieliöstöön selviävät kuitenkin vasta seuraavan kesän kasvukaudella ja sen jälkeen, koska eliöiden lisääntymisen onnistuminen ja ravintoketjun mahdollinen häiriintyminen nähdään vasta pidemmällä aikavälillä

Paikkatietoon ja luontoarvoihin perustuva metsäpurojen suojavyöhykkeiden suunnittelu – GIS-SUS -hankkeen loppuraportti

Hankkeessa testattiin laserkeilausaineistoista johdettujen paikkatietoaineistojen soveltuvuutta pienvesien suojavyöhykkeiden rajaamiseen Pohjois-Pohjanmaalla sijaitsevien purojen ranta-alueilla. Pääasiallisena aineistona oli topografinen kosteusindeksi (DTW), joka ilmaisee maanpinnan korkeuseroa suhteessa pohjaveden pintaan ja siten maan suhteellisia kosteusolosuhteita. Lisäksi tarkasteltiin maaperän eroosioriskistä kertovaa RUSLE-karttaa ja siitä johdettuja retentio- ja massatasekarttoja, joiden avulla voidaan tarkastella kiintoaineen pidättymistä ja kulkeutumisen reittejä. Suojavyöhykkeen rajaamiseen soveltuvia kosteusindeksin raja-arvoja selvitettiin viiden puron ranta-alueilla tehtyjen kasvillisuusinventointien avulla. Suojavyöhykkeiden raja-arvot mallinnettiin lisäksi koneoppimisalgoritmin avulla ja suojavyöhykevaihtoehtoihin sisällytettiin myös maaperän eroosioherkkyyteen perustuva rajaus. Rajattujen suojavyöhykkeiden taloudellisia vaikutuksia selvitettiin suojavyöhykerajauksiin jäävän puuston arvon perusteella. Taloudellisiin tarkasteluihin sisällytettiin myös harvennus- ja poimintahakkuut mahdollisina metsän käsittelyinä. Tutkimuspurot luokiteltiin lisäksi suojeluluokkiin Siniset tavoitteet -työkalun avulla. Metsänomistajien näkemyksiä rantametsien suojelusta kartoitettiin 15 281 Pohjois-Pohjanmaalaiselle metsänomistajalle lähetetyn kyselyn avulla. Kosteusindeksi selitti kasvilajiston vaihtelua hyvin ja indeksin raja-arvon (0,5 metriä) perusteella voitiin rajata rannan monimuotoisimmat kosteat kasvupaikat kattava suojavyöhyke. Tällä vyöhykkeellä kasvilajistossa oli useita kostealle kasvupaikalle ominaisia lajeja, joita ei juurikaan tavattu kuivemmilta vyöhykkeiltä. Myös koneoppimismenetelmän perusteella kosteusindeksi oli ylivoimaisesti tärkein kasvilajiston vaihtelun selittäjä, minkä lisäksi kosteusindeksi vastasi mitattua maankosteutta suhteellisen hyvin, etenkin jos maalaji oli turvemaata. Kosteusindeksiin perustuvat suojavyöhykkeet olivat pinta-alaltaan laajempia verrattuna 15 metriä leveään tasalevyiseen suojavyöhykkeeseen, mutta hehtaarikohtainen puuston arvo oli kosteusindeksiin perustuvilla vyöhykkeillä alhaisempi verrattuna tasalevyisiin vyöhykkeisiin. Harvennus- ja poimintahakkuilla saatiin alennettua suojavyöhykkeelle jäävän puuston arvoa, mutta hakkuumahdollisuudet vaihtelivat paljon purojen välillä. Eroosioherkkien alueiden huomioiminen suojavyöhykkeissä kasvatti pinta-alaa huomattavasti, koska alueet eivät sijainneet aivan puron välittömässä läheisyydessä. Näillä alueilla maanmuokkauksen huolellinen suunnittelu ja kiintoaineen kulkeutumisreittien huomioiminen olisi tärkeää. Eroosioherkille alueille voisi esimerkiksi sijoittaa säästöpuuryhmiä rantametsän ja vesistöjen sedimentaation ehkäisemiseksi. Paikkatietoaineistoja tarkastelemalla voidaan ennustaa luontoarvojen esiintymistä, mutta niiden toteaminen vaatii maastotarkasteluja. Siniset tavoitteet -työkalun mukainen inventointi soveltuu tähän hyvin ja menetelmän avulla voidaan helposti tunnistaa erityistä huomiota vaativat kohteet. Vaihtelevan levyiset suojavyöhykkeet kiinnostivat metsänomistajia laajasti. Vastauksissa tuotiin selvästi esiin tarve joustaville, tapauskohtaisille suojelumenetelmille ja monipuoliselle metsäneuvonnalle. Kosteusindeksiin perustuvat vyöhykkeet ja näillä mahdollisesti tehtävät poimintahakkuut todennäköisesti vastaavat parhaiten useimpien metsänomistajien toiveita

Paikkatietoon ja luontoarvoihin perustuva metsäpurojen suojavyöhykkeiden suunnittelu – GIS-SUS -hankkeen loppuraportti

Julkaisuun on korjattu sivut 2 ja 35 (8.6.2023). Sivulle 2 on vaihdettu Euroopan aluekehitysrahaston logo. Sivulla 35 otsikkoa on korjattu. Otsikosta on poistettu sanat "pinta-ala sekä".Hankkeessa testattiin laserkeilausaineistoista johdettujen paikkatietoaineistojen soveltuvuutta pienvesien suojavyöhykkeiden rajaamiseen Pohjois-Pohjanmaalla sijaitsevien purojen ranta-alueilla. Pääasiallisena aineistona oli topografinen kosteusindeksi (DTW), joka ilmaisee maanpinnan korkeuseroa suhteessa pohjaveden pintaan ja siten maan suhteellisia kosteusolosuhteita. Lisäksi tarkasteltiin maaperän eroosioriskistä kertovaa RUSLE-karttaa ja siitä johdettuja retentio- ja massatasekarttoja, joiden avulla voidaan tarkastella kiintoaineen pidättymistä ja kulkeutumisen reittejä. Suojavyöhykkeen rajaamiseen soveltuvia kosteusindeksin raja-arvoja selvitettiin viiden puron ranta-alueilla tehtyjen kasvillisuusinventointien avulla. Suojavyöhykkeiden raja-arvot mallinnettiin lisäksi koneoppimisalgoritmin avulla ja suojavyöhykevaihtoehtoihin sisällytettiin myös maaperän eroosioherkkyyteen perustuva rajaus. Rajattujen suojavyöhykkeiden taloudellisia vaikutuksia selvitettiin suojavyöhykerajauksiin jäävän puuston arvon perusteella. Taloudellisiin tarkasteluihin sisällytettiin myös harvennus- ja poimintahakkuut mahdollisina metsän käsittelyinä. Tutkimuspurot luokiteltiin lisäksi suojeluluokkiin Siniset tavoitteet -työkalun avulla. Metsänomistajien näkemyksiä rantametsien suojelusta kartoitettiin 15 281 Pohjois-Pohjanmaalaiselle metsänomistajalle lähetetyn kyselyn avulla. Kosteusindeksi selitti kasvilajiston vaihtelua hyvin ja indeksin raja-arvon (0,5 metriä) perusteella voitiin rajata rannan monimuotoisimmat kosteat kasvupaikat kattava suojavyöhyke. Tällä vyöhykkeellä kasvilajistossa oli useita kostealle kasvupaikalle ominaisia lajeja, joita ei juurikaan tavattu kuivemmilta vyöhykkeiltä. Myös koneoppimismenetelmän perusteella kosteusindeksi oli ylivoimaisesti tärkein kasvilajiston vaihtelun selittäjä, minkä lisäksi kosteusindeksi vastasi mitattua maankosteutta suhteellisen hyvin, etenkin jos maalaji oli turvemaata. Kosteusindeksiin perustuvat suojavyöhykkeet olivat pinta-alaltaan laajempia verrattuna 15 metriä leveään tasalevyiseen suojavyöhykkeeseen, mutta hehtaarikohtainen puuston arvo oli kosteusindeksiin perustuvilla vyöhykkeillä alhaisempi verrattuna tasalevyisiin vyöhykkeisiin. Harvennus- ja poimintahakkuilla saatiin alennettua suojavyöhykkeelle jäävän puuston arvoa, mutta hakkuumahdollisuudet vaihtelivat paljon purojen välillä. Eroosioherkkien alueiden huomioiminen suojavyöhykkeissä kasvatti pinta-alaa huomattavasti, koska alueet eivät sijainneet aivan puron välittömässä läheisyydessä. Näillä alueilla maanmuokkauksen huolellinen suunnittelu ja kiintoaineen kulkeutumisreittien huomioiminen olisi tärkeää. Eroosioherkille alueille voisi esimerkiksi sijoittaa säästöpuuryhmiä rantametsän ja vesistöjen sedimentaation ehkäisemiseksi. Paikkatietoaineistoja tarkastelemalla voidaan ennustaa luontoarvojen esiintymistä, mutta niiden toteaminen vaatii maastotarkasteluja. Siniset tavoitteet -työkalun mukainen inventointi soveltuu tähän hyvin ja menetelmän avulla voidaan helposti tunnistaa erityistä huomiota vaativat kohteet. Vaihtelevan levyiset suojavyöhykkeet kiinnostivat metsänomistajia laajasti. Vastauksissa tuotiin selvästi esiin tarve joustaville, tapauskohtaisille suojelumenetelmille ja monipuoliselle metsäneuvonnalle. Kosteusindeksiin perustuvat vyöhykkeet ja näillä mahdollisesti tehtävät poimintahakkuut todennäköisesti vastaavat parhaiten useimpien metsänomistajien toiveita

Sources and fate of mercury in aquatic ecosystems

Deposition, catchment runoff concentrations and fluxes, lake water concentrations of total mercury (TotHg) and methyl mercury (MeHg), and potential Hg methylation in different compartments of boreal ecosystem and TotHg concentrations of fish in boreal and tropical reservoirs were studied. The results provide new knowledge of behaviour and cycling of Hg for Hg pollution protection policy. Anthropogenic and natural Hg emissions have led to increased Hg deposition and further accumulation of Hg in soil. A decline of 50% in atmospheric TotHg deposition from the late 1980s to 2000 was observed in southern Finland. During the period of 1995–2000 TotHg and MeHg deposition remained unchanged in southern Finland. The vast storage of Hg in forest soil had a determining role as a source of TotHg and MeHg for forest drainage lakes. Only small variations in TotHg concentrations and output fluxes in runoff waters were detected among the catchments, but clearly the highest MeHg concentrations and output fluxes came from the pure peatland and the lowest from forested upland catchments. This indicates more effective MeHg production in peatlands than in uplands. Silvicultural treatment of a small spruce forest catchment increased significantly the runoff concentrations and export of TotHg and MeHg. The results indicated that clear cutting and soil treatment may significantly increase the mobility of TotHg and MeHg accumulated in forest soil and silvicultural treatment is thus an important factor for the total input of Hg and MeHg to boreal lakes. Flooding of forest soils (humus and peat) released TotHg and MeHg to water column and enhanced Hg methylation. Moreover, Hg methylation process was favoured by anoxic conditions. Flooding of soils on a large scale, i.e. when constructing man-made lakes (reservoirs) caused elevated fish Hg levels through enhanced Hg methylation. Hg accumulation as elevated TotHg concentrations in fish (especially predatory fish) was observed both in boreal (Ostrobothnia and Lapland, Finland) and tropical reservoirs (Amazonia, Brazil). In Brazil, the highest mercury levels were recorded in predatory fish, the intermediate levels in planktivorous and omnivorous fish and the lowest in herbivorous fish. In Finland, even 20 years after flooding, the TotHg concentrations of the predatory fish (northern pike, Esox lucius L.) in some of the reservoirs exceeded the upper limit for fish consumption and in Brazil, 6 years after flooding 92% of all predatory fish sampled exceeded the safety limit for Hg concentrations in fish. The observations from Finnish and Brazilian reservoirs showed that the duration of the phenomenon of Hg contamination of fish in reservoirs may last for 15–30 years. The Hg contamination succession in fish appears to be similar in boreal and tropical reservoirs. The results of this work distinctly indicate the determining role of catchment as a MeHg source to forest lakes. The effects of forestry practices on Hg export emphasise the need for more research on this issue. The long lasting Hg contamination in reservoirs regardless of climatological zone requires restrictions of predatory fish consumption especially where people utilise a large amounts of fish for food