Vaihtoehtoiset liukkaudentorjunta-aineet ja pohjavesien suojelu – MIDAS2-hankkeen loppuraportti

Tässä raportissa luodaan katsaus vaihtoehtoisten liukkaudentorjuntakemikaalien pohjavesivaikutuksista tehtyyn tutkimukseen Suomessa sekä esitetään tuloksia Kauriansalmen (Suomenniemi), Taavetin (Luumäki) ja Jaamankankaan (Kontiolahti) pohjavesialueilta natriumkloridin ja kaliumformiaatin käytön pohjavesivaikutusten seurantatuloksista. Lisäksi arvioidaan kaliumformiaatin käytön kustannuksia suhteessa perinteisen tiesuolan käyttöön sekä pohjavesisuojausten käyttöön verrattuna. Tutkimustulokset osoittavat, että kaliumformiaatti soveltuu käytettäväksi liukkaudentorjuntaan erityisesti tieosuuksilla, jotka sijaitsevat tärkeillä pohjavesialueilla, joilla suolaantumisriski on suuri, ja lentokentillä, kun liukkaudentorjunnan pinta- ja pohjavesivaikutuksia halutaan vähentää. Edellytyksenä formiaatin hajoamiselle maaperän kyllästymättömässä vyöhykkeessä on runsaasti orgaanista ainesta ja korkean mikrobiaktiivisuuden sisältävä maaperän pintakerros sekä riittävät kerrospaksuudet pohjaveden pinnan yläpuolella

Nitraatilla pilaantuneen maaperän ja pohjaveden biologinen kunnostaminen turkistarha-alueilla

Tämä opas käsittelee nitraatilla pilaantuneen pohjaveden biologista kunnostamista ja oppaan kohderyhminä ovat toiminnanharjoittajat, ympäristöalan konsultit ja viranomaiset. Opas sisältää lyhyen katsauksen lainsäädäntöön ja toiminnanharjoittajan velvollisuuksiin maaperän ja pohjaveden pilaantumiskysymyksissä. Oppaassa käsitellään lisäksi pohjaveden pilaantumiseen turkistarha-alueilla liittyviä erityiskysymyksiä ja tarjotaan sekä teoreettista että kokemusperäistä tietoa nitraatilla pilaantuneen pohjaveden biologisesta kunnostuksesta.Opas ja sen kunnostuksen suorittamiseen liittyvät osiot perustuvat NITROS-tutkimuksesta kerättyihin aineistoihin ja Suomen olosuhteissa muita vastaavia kunnostuksia ei ole tiettävästi aiemmin julkaistu. Kunnostusmenetelmän perusperiaatteet sen sijaan ovat yleisesti hyväksyttyjä ja myös kansainvälisessä kirjallisuudessa tunnettuja. Oppaan sisältö on sovellettavissa muissa vastaavissa kohteissa Suomessa unohtamatta kunkin kohteen ja pohjavesialueen ominaispiirteitä, jotka tulee aina erikseen ottaa huomioon sovellettaessa mitä tahansa pohjaveden kunnostusmenetelmää

Eliminering av nitrat från pälsfarmområdens mark och grundvatten genom biologisk sanering

Denna handbok redogör för biologisk sanering av grundvatten som förorenats med nitrat och bokens malgrupper ar verksamhetsutovare, konsulter i miljobranschen och myndigheterna. Handboken innehåller en kort översikt av lagstiftningen och verksamhetsutövarens skyldigheter i frågor som gäller förorening av mark och grundvatten. Därtill behandlas de specialfrågor som gäller förorening av grundvattnet på pälsfarmområden och både teoretisk och på erfarenhet baserad kunskap om biologisk sanering av grundvatten som förorenats med nitrat presenteras. Handboken och de avsnitt som beskriver hur en sanering utfors baserar sig pa material som erhallits i NITROS-undersökningen. Resultat fran motsvarande saneringar har inte tidigare publicerats i Finland. Saneringsmetodens grundprinciper är däremot allmänt accepterade och är även kända i internationell litteratur. Handbokens innehåll går att tillämpa på motsvarande objekt i Finland utan att förbiga varje objekts och grundvattenomrades särdrag, som alltid ska särskilt tas i beaktande oberoende vilken saneringsmetod för grundvattnet som tillämpas

Nitraatin poisto turkistarha-alueiden maaperästä ja pohjavedestä. Maastokoe Karkauskankaan pohjavesialueella

NITROS-tutkimushankkeessa (Nitraatin poisto turkistarha-alueiden maaperästä ja pohjavedestä) kehitettiin turkistarha-alueilla nitraatilla pilaantuneen pohjaveden kunnostamiseksi menetelmä, joka perustuu maaperässä luontaisesti esiintyviin bakteereihin, jotka käyttävät hengittämiseen nitraattia. Menetelmän avulla nitraattia pelkistävien bakteerien toiminta kiihtyy ja nitraatti muutetaan välivaiheiden kautta haitattomaan muotoon typpikaasuksi. Tämä julkaisu on yhteenveto NITROS-hankkeesta ja erityisesti sen maastokoevaiheesta Uusikaarlepyyssä sijaitsevalla turkistarhalla. Kolmivuotiset maastotutkimukset suoritettiin käytöstä poistetulla pienellä turkistarhalla Uudessakaarlepyyssä. Maastokokeissa maaperään syötettiin tullin takavarikoimaa etanolia, jota pohjavedessä luontaisesti elävät bakteerit alkoivat käyttää aineenvaihdunnassaan. Tässä prosessissa nitraatti ja nitriitti muuttuivat kaasumaiseksi typeksi, jolloin koekohteen pohjaveden nitraattipitoisuus laski noin 95 % käsittelyn seurauksena ja käsitellyn pohjaveden nitraattipitoisuus alitti juomaveden laatuvaatimuksen (50 mg/l). Tässä raportissa käydään läpi maastotutkimukset, etanolin imeytysputkiston asennus ja kunnostustoimenpiteiden vaikutusten seuranta. Tuloksia voidaan soveltaa vähintään noin 30 tärkeillä pohjavesialueilla sijaitsevilla turkistarhoilla, joilla Länsi- ja Sisä-Suomen aluehallintovirasto on arvioinut pohjaveden pilaantumisriskin suurimmaksi. Etanolin imeyttäminen maaperän kautta pohjaveteen on teknisesti toimiva, helppokäyttöinen ja edullinen ratkaisu. NITROS-kenttäkokeet osoittavat, että pohjaveden nitraattiongelmia on mahdollista ratkaista luontaista bakteeritoimintaa tehostamalla. Tehostetun luontaisen denitrifikaation hyödyntäminen nitraatilla pilaantuneen pohjaveden kunnostuksessa edellyttää pohjaveden virtausolosuhteiden hyvää tuntemusta sekä riittävää pohjaveden laadun havaintoverkostoa kohteessa

Pohjaveden virtauksen mallintaminen

Vuosina 1999-2004 toteutettiin ympäristöhallinnossa VIRMA-projekti (Pohjaveden virtausmallit vedenhankinnassa ja pohjaveden suojelussa). Projektissa koulutettiin ympäristökeskusten asiantuntijoita käyttämään sen hetkistä tietotekniikkaa pohjavesitutkimuksessa ja tutkimustiedon soveltamisessa niin vedenhankinnassa kuin maankäytön suunnittelussa. Tämän oppaan tarkoitus on yleisellä tasolla selvittää pohjaveden virtausmallin laatimista Suomen olosuhteissa kirjoittajien omien mallinnuskokemusten pohjalta. Oppaassa tarkastellaan käytännön laatimistyön lisäksi mm. malliin tarvittavia tietoja sekä mallin käyttömahdollisuuksia erilaisissa ympäristöselvityksissä

Review of Arsenic Removal Methods in Water Supply and A Case Study of Predesign Cost Estimation in Nepal

The page 11 has been updated on January 26th 2023: Word “Arsenic” has been removed from the heading 1.3.The consumption of arsenic contaminated drinking water leads to adverse impacts on human health; arsenic is classified by the World Health Organization as a human carcinogenic substance. In the early 2000s, Nepal was added to the list of countries suffering from arsenic contaminated water. This report reviews the efficiencies and limitations of arsenic oxidation techniques, conventional technologies used for arsenic treatment along with the recent application of nano-particle adsorbents. The arsenic treatment methods reviewed in this report include coagulation-flocculation, membrane filtration, adsorption-ion exchange, and nano-particle adsorbents. These treatment technologies generate arsenic bearing residuals, which can be managed by using several techniques presented in this review. The influence of the water composition on arsenic removal efficiencies is also addressed, along with the most important parameters to consider when choosing the best available technology for arsenic removal. As well as, this report provides tools for the cost effectiveness and environmental evaluation of different treatment systems, according to the capital costs, operational costs, and the environmental impact of greenhouse gas emissions and arsenic disposal. Additionally, a predesign cost estimation for a waterwork system with the capacity of 10 mgd (37,854 m3/day) in Nepal was applied, based on historical data. The intention of the predesign cost estimation is to focus research and resources onto cost effective unit processes and technologies. Tiivistelmä Arseenin saastuttaman juomaveden käyttö aiheuttaa haitallisia vaikutuksia ihmisten terveyteen ja Maailman terveysjärjestö on luokitellut sen ihmisille syöpää aiheuttavaksi aineeksi. Nepal lisättiin 2000-luvun alussa niiden maiden luetteloon, jotka kärsivät arseenin saastuttamasta vedestä. Tässä kirjallisuuskatsauksessa tarkastellaan arseenin hapetustekniikoiden tehokkuutta ja rajoituksia, tavanomaisia arseenin poiston käsittelyyn käytettyjä tekniikoita sekä uutena tekniikkana nanohiukkasten adsorbentteja. Tarkasteltuihin arseenin käsittelymenetelmiin kuuluvat koagulaatio-flokkulaatio, kalvosuodatus, adsorptio-ioninvaihto ja nanopartikkeliadsorbentit. Nämä käsittelytekniikat tuottavat arseenipitoisia jäämiä, joita voidaan hallita useilla tässä yhteydessä esitellyillä tekniikoilla. Kirjallisuuskatsauksessa käsitellään lisäksi veden koostumuksen vaikutusta arseeninpoistotehokkuuteen sekä tärkeimpiä parametreja, jotka on otettava huomioon valittaessa parasta käytettävissä olevaa arseeninpoiston teknologiaa. Tässä julkaisussa myös johdatellaan eri arseenipoiston käsittelymenetelmien kustannustehokkuuden ja ympäristövaikutusten arviointiin, mihin vaikuttavat pääomakustannukset, käyttökustannukset sekä kasvihuonekaasupäästöjen ja arseenipitoisen jätteen ympäristövaikutukset. Lisäksi esimerkinomaisesti Nepalissa 10 mgd:n (37 854 m3/vrk) kapasiteetilla toimivalle vesilaitokselle tehtiin arseeninpoiston ennakkosuunnittelun kustannusarvio, joka perustuu aiempiin kustannustietoihin. Esisuunnittelun kustannusarvion tarkoituksena on keskittää tutkimusta ja resursseja kustannustehokkaisiin yksikköprosesseihin ja teknologioihin

Pohjaveden puhdistaminen reaktiivisella seinämällä – Koekohteena Oriveden Asemanseudun pilaantunut pohjavesialue

Reaktiivisella seinämällä tarkoitetaan maaperään asennettua, reaktiivista materiaalia sisältävää seinämärakennetta tai –vyöhykettä, jonka läpi pilaantunut pohjavesi johdetaan muuttamatta pohjaveden luonnollisia virtausreittejä. Pohjavesi puhdistuu, kun seinämän läpi kulkevat haitta-aineet reagoivat reaktiivisen materiaalin kanssa ja muuntuvat samalla haitattomiksi tai alkuperäistä vähemmän haitallisiksi yhdisteiksi tai pidättyvät seinämään. Menetelmän toistaiseksi yleisin sovellus on ollut klooratuilla liuottimilla pilaantuneen pohjaveden puhdistaminen raemuotoisen metalliraudan avulla. Menetelmän toimivuutta Suomen olosuhteissa tutkittiin asentamalla koeseinämä Oriveden Asemanseudun pilaantuneelle pohjavesialueelle. Koeseinämässä käytettiin kotimaista rautamateriaalia. Oriveden koekohteen kokemukset seinämän asentamisesta Suomen hydrogeologisissa olosuhteisissa osoittivat, että seinämä saadaan sekä hydraulisesti että puhdistumisprosessin kannalta toimivaksi myös tyypillisissä vedenhankinnan kannalta tärkeissä pohjavesimuodostumissa

Reciprocal Predictions Between Interest, Self-Efficacy, and Performance During a Task

In this study, we examined how situational interest, self-efficacy, and performance predict each other during task engagement, and how they, in turn, contribute to continued interest. Finnish fourth-graders (N = 263) did a computerized inductive reasoning task consisting of two sections. Before and after each section, the students reported their situational interest and self-efficacy, and at the end of the task, students stated whether they would like to do similar tasks again (i.e., continued interest). Students’ domain-specific interest and self-concept in mathematics, and gender differences were controlled. A cross-lagged reciprocal effects model with repeated measures, control variables, and outcomes within the structural equation modeling framework was estimated. The results showed situational interest to have a stronger effect on self-efficacy than vice versa, and that they both partly contributed to task performance. Continued interest was influenced only by situational interest at the end of the task. The patterning of predictions across the different stages of the task suggests these effects to be somewhat sensitive to task characteristics.</p

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