| Summary: | Mikkelin talousvedestä kahden kolmasosan tullessa Pursialan pohjavesialueelta on alueen suojeleminen tärkeää. Pohjaveden laatua uhkaavat etenkin alueella sattuneet pohjavedenpilaantumistapaukset. Merkittävimmät pohjaveden pilaantumistapaukset ovat VAPO Oy:n sahan aiheuttama pohjaveden pilaantuminen kloorifenoleilla (CP) ja VR:n ratapölkkykyllästämön aiheuttama pohjaveden pilaantuminen kreosoottiöljyllä sekä Rinnekadun Nesteen aiheuttama pohjaveden pilaantuminen MTBE:llä. Alueella on tehty tutkimuksia ja kunnostuksia pilaantumiin liittyen, mutta näiden tuloksia ei ole aikaisemmin koottu yhteen. Tämän työn tavoitteena oli koota tulokset samaan aineistoon. Työssä keskityttiin kloorifenolien leviämisen tarkasteluun sen Pursialan pohjavedenottamolle muodostaman suurimman uhan vuoksi. Kallioperätietojen, maanpintatietojen ja näytetietojen pohjalta laadittiin myös pienoismalli CP-pilaantuman leviämisen kokonaiskuvan hahmottamiseksi. Työn tavoitteena oli lisäksi tehdä riskitarkastelua CP-pilaantumaan liittyen ja etsiä keinoja hallita havaittuja riskejä. Riskinhallintaan liittyen työssä tutkittiin kloorifenoleilla pilaantuneen alueen maaperä- ja kalliotietoja sekä pohjaveden laatutietoja. Pursialan pohjavedessä on runsaasti rautaa ja mangaania sekä aggressiivista hiilihappoa. Pohjaveden pH on alueella noin 6,5, lämpötila noin 7,5 ºC ja happipitoisuus noin 0,7 mg/l. Pursialan kaupunginalueen kallioperässä on havaittavissa VAPO Oy:n sahalta vedenottamolle etenevä kalliopainanne, jota pitkin CP etenee. Alueen kallioperä on kiillegneissiä, jossa on pohjois–etelä-suuntaista rakoilua. Maaperätuloksien perusteella on havaittavissa vettä hyvin johtavien maakerrosten jatkuminen koko vedenottamon ja sahan välisen matkan, mikä tarkoittaa, että CP-pitoisella pohjavedellä voi olla aiemmin oletettua nopeampikin yhteys sahalta vedenottamolle. Suurin CP-pitoisuus noin 100 000 µg/l on mitattu KY-5-altaan kohdalle asennetun M14-pohjavesiputken pohjasta. Talousvesiasetuksen raja-arvo CP:lle on 10 µg/l. Sahan ja vedenottamon puolivälissä on havaittu yli 10 000 µg/l meneviä CP-pitoisuuksia. Suurin vedenottamon kaivoista (kaivo 10) mitattu pitoisuus on 149 µg/l. Jakotukilta raakavedestä otetuissa näytteissä tai talousvedessä ei ole kuitenkaan havaittu talousvesiasetuksen ylittäviä CP-pitoisuuksia. Pienoismallin perusteella CP sijaitsee sahan alueella lähellä kallionpintaa ja hajaantuu koko pohjavesipatjaan vedenottamolle päin mentäessä. CP-mittaustuloksissa on havaittavissa pulssimaisuutta. Tämä johtuu todennäköisesti Saimaan pinnan vaihtelun seurauksena muuttuvasta rantaimeytyneen pohjaveden määrästä. Saimaan pinnan nousu näyttäisi tuloksien perusteella nostavan CP-pitoisuuksia saha-alueella ja laskevan lähellä vedenottamoa. Pohjaveden pintatietojen perusteella tehdyn tarkastelun mukaan pohjavesi voi kulkeutua sahalta vedenottamolle parhaimmillaan noin vuodessa. Työssä arvioitiin KY-5–liuoksen vuosittaiseksi käyttömääräksi noin 648–970 m3. Allassakkaa arvioitiin syntyneen yhteensä noin 10–31 m3. Pohjaveteen arvioitiin joutuneen toiminnan aikana yhteensä noin 3 000–4 000 kg CP:tä. Kloorifenolit esiintyvät pohjavedessä lähes täysin kloorifenolaatteina. Kloorifenolien hajoaminen ja muuntuminen pohjavedessä on epätodennäköistä. Käsitteellisen mallin mukaan kloorifenolipilaantuman suurimmat riskit aiheutuvat kloorifenolien mahdollisuudesta pilata Pursialan vedenottamon talousvesi. Tällä hetkellä riskejä hallitaan kloorifenolien leviämisen tarkkailulla, sahan ja vedenottamon puolivälissä sijaitsevalla koepumppauksella sekä varautumalla aktiivihiilijauheen syöttöön talousvesiprosessiin. Koepumppauksen avulla on saatu ylös tällä hetkellä noin 69 kg kloorifenoleita. Tutkimuksen perusteella suositeltavimmat riskinhallintatoimet tulevaisuudessa ovat sahalla sijaitseva kunnostuspumppaus, sahan ja vedenottamon väliin sijoittuva suojapumppaus- ja vesiverhoyhdistelmä sekä sahan rannan kautta tapahtuvan rantaimeytymisen estäminen. Protection of the Pursiala groundwater area is of the utmost importance, given that two thirds of the domestic water supply for the city of Mikkeli originates from it. The principal threats to water quality arise from occasional instances of pollution, the most serious of which to date have been chlorophenol inputs from a sawmill owned by VAPO Oy, creosote oil from a railway sleeper impregnation plant serving the Finnish State Railways (VR) and MTBE pollution from the Neste service station on an adjacent street, Rinnekatu. Investigations have been conducted into these sources of contamination and remedial action has been taken, but no effort has been made previously to summarize the results of these measures. The aim of the present work is thus to gather all the relevant information together into a single body of data, with the main emphasis placed on the spread of chlorophenols, as these constitute the major threat with regard to groundwater quality. The resulting data on the bedrock of the area, its surface topography and the samples taken have also enabled a model to be constructed to present an overall picture of the spread of CP pollution in the area. A further aim of this work was to examine the future risks connected with CP pollution and to search for means of controlling these risks in the light of existing data on the surficial deposits and bedrock of the area and the quality of the groundwater. The groundwater of Pursiala is rich in iron, manganese and corrosive carbonic acid and has a pH of around 6.5, a temperature of about 7.5ºC and an oxygen content of approx. 0.7 mg/l. The bedrock of the Pursiala area is mica gneiss with N-S-oriented fracturing and a depression that leads from the VAPO Oy sawmill site towards the water pumping station, along which the CP compounds spread. Studies of the surficial deposits have shown that the whole area between the sawmill and the pumping station consists of highly permeable strata, implying that the passage of CP-polluted groundwater from the sawmill area to the pumping station may have taken place more rapidly than has previously been estimated. The highest CP concentration, around 100 000 µg/l, has been recorded at the base of groundwater tube M14, installed in the KY-5 impregnation basin, and there have been numerous measurements of over 10 000 µg/l in the area half-way between the sawmill and the pumping station. The legal limit for CP in domestic water supplies in Finland is 10 µg/l. Although the highest concentration measured in the largest of the pumping wells, well 10, is 149 µg/l, no samples taken from the raw water distribution manifold or from the domestic water supply itself have exceeded this legal limit. The model constructed here indicates that CP is to be found close to the bedrock surface in the former sawmill area and disperses throughout the aquifer as it comes closer to the pumping station. There is also a certain pulse-like effect to be detected in the CP measurements, however, probably on account of changes in groundwater absorption on the shores of Lake Saimaa brought about by variations in water level in that lake, i.e. a rise in the water level in Lake Saimaa would appear to cause an increase in CP concentrations at the site of the sawmill and a decline in concentrations at the pumping station. Groundwater surface data suggest that it takes about one year at best for the groundwater to travel from the sawmill area to the pumping station. It is estimated here that VAPO Oy used annual a total of between 648 and 970 m3 of the solute of the water and wood preservative KY-5, causing precipitation of some 10–31 m3 of deposit containing this compound. At the same time some 3 000–4 000 kg of CP is estimated to have entered the groundwater, almost entirely in the form of chlorophenolates. It is improbable that these chlorophenols have undergone any decomposition or alteration while in the groundwater. The conceptual model suggests that the greatest risks attached to the presence of chlorophenols are connected with their potential for polluting the domestic water supplied by the Pursiala pumping station. At present the risks are being controlled by monitoring the diffusion of chlorophenols, carrying out pumping experiments in the area midway between the sawmill site and the pumping station and maintaining a readiness to introduce powdered activated carbon into the domestic water purification process if required. The pumping experiments have enabled about 69 kg of chlorophenols to be retrieved to date. The present research indicates that the emphasis in risk management in the future should be on remedial pumping at the sawmill site, a combination of protective pumping and a water curtain in the area between the sawmill site and the pumping station and the prevention of absorption on the shore of the sawmill site.
|
|---|