1.11.10 Haitalliset ja vaaralliset aineet

Vesiympäristölle vaarallisia ja haitallisia aineita voi päästä pinta- ja pohjavesiin sekä pistelähteistä että hajapäästöinä.  Vaaralliset ja haitalliset aineet voidaan jakaa EU-tasolla tunnistettuihin vaarallisiin ja haitallisiin aineisiin sekä kansallisesti tunnistettuihin haitallisiin aineisiin. Vesimuodostuman kemiallinen tila määritellään ensimmäisen ryhmän perusteella. Haitalliset aineet vaikuttavat järvien, jokien ja rannikkovesien ekologiseen luokitteluun.

Monet vesiympäristölle vaaralliset aineet ovat myrkyllisiä jo pieninä pitoisuuksina, ja kertyessään eliöihin ne voivat aiheuttaa mm. lisääntymis- ja kehityshäiriöitä. Ne voivat olla tietoisesti tuotettuja ja käytettyjä kemikaaleja tai prosesseissa tahattomasti syntyviä yhdisteitä. Kemikaaleja voi päästä vesiympäristöön niiden elinkaaren kaikissa vaiheissa. Suomen viileä ilmasto, ympäristön happamuus ja Itämeren ekologia tuovat erityispiirteitä haitallisten aineiden vaikutuksiin.

Kaakkois-Suomen pintavesien kemialliseen tilaan vaikuttavat osaltaan sekä alueen teollisuushistoria että kaukokulkeumana maaperään tullut elohopean ilmalaskeuma, joka voi edelleen kiertää metyloituneena vesiekosysteemissä ja kertyä eliöstöön. Elohopeapäästöjä on pyritty jo pitkään rajoittamaan kansainvälisin sopimuksin, mutta vesistöjen toipuminen ja kalojen elohopeapitoisuuksien laskeminen saattaa laskeuman vähentymisestä huolimatta kestää vuosikymmeniä, sillä elohopeaa on varastoituneena maaperään. Järvien elpyminen saattaa kestää vuosikymmeniä. Nopeinta järvikalojen pitoisuuksien laskun odotetaan olevan järvissä, joissa on pieni valuma-alue verrattuna järven kokoon, koska niiden pääasiallinen elohopeakuorma tulee suoraan laskeumasta. Koska elohopea varastoituu maaperään, elpyminen metsäjärvissä joissa on suuri valuma-alue, on hitaampaa. Metsänhoitotoimenpiteiden, kuten avohakkuun ja maan muokkauksen, on joissakin tutkimuksissa osoitettu edistävän metyylielohopean muodostumista ja kertymistä kaloihin. Elohopea sitoutuu voimakkaasti orgaaniseen ainekseen ja sitä voi kulkeutua humuksen mukana vesistöihin. Humuskuormitusta aiheuttava maankäyttö saattaa lisätä humukseen sitoutuneen elohopean kulkeutumisriskiä vesistöihin ja vesieliöstöön, mikä on syytä ottaa huomioon turvemaiden maankäytössä ja maankäsittelyssä.

Pilaantuneet sedimentit

Pilaantuneita sedimenttejä esiintyy Kaakkois-Suomen alueella etenkin metsäteollisuuden alapuolisissa vesistöissä, pääasiassa aiemmasta kuormituksesta johtuen, sekä satama- ja telakka-alueiden ympäristössä. Niitä voi löytyä myös muiden kuormituslähteiden vaikutuspiiristä: esimerkiksi yhdyskuntajätevesipuhdistamojen alapuolelta ja vanhojen teollisuustoimintojen läheltä.

Kymijoen sedimentteihin on kertynyt runsaasti PCDD/F-yhdisteitä ja elohopeaa. Vuonna 2013 valmistuneen kunnostusta koskevan YVA –selostuksen mukaan mikään mahdollisista kunnostusvaihtoehdoista ei ollut ympäristön kannalta erityisen hyvä (www.ymparisto.fi > Asiointi, luvat ja ympäristövaikutusten arviointi > YVA-hankkeet > Kymijoen pilaantuneiden sedimenttien kunnostus välillä Kuusaansaari-Keltti). Etenkin kunnostusten työnaikaisten vaikutusten arvioitiin olevan merkittäviä suhteessa saavutettavaan hyötyyn. Pilaantuneita sedimenttejä arvioidaan olevan noin 5 miljoonaa kuutiometriä. Elohopeaa sedimenteissä on arvioitu olevan noin 2800 kg ja PCDD/F -yhdisteitä noin 6000 kg, mikä vastaa toksisuusekvivalenttina 17 kg I-TEQ. Vuodesta 1950 lähtien Kymijoen alaosaan on arvioitu kohdistuneen 31 tonnin metallisen elohopean kuormitus. Suurin osa tästä kuormasta on kulkeutunut Itämereen. Kymijoen Itämereen aiheuttama dioksiini- ja furaanikuormitusta tulee seurata ja arvioida uudelleen, koska vuoden 2017 seurantatutkimuksen (Raunio & Itkonen 2017) tulosten perusteella arvioihin liittyy merkittävää epävarmuutta. On mahdollista, että PCDD/F-kuormitus on aiemmin aliarvioitu jopa kertaluokalla. Paikallisesti PCDD/F-yhdisteillä pilaantuneita sedimenttejä on mm. myös vanhojen sahojen ranta-alueilla kuten esim. Lappeenrannan Kahilanniemen, Pikisaaren ja Huhmarniemen alueella.

Kaakkois-Suomessa VHA 1:n puolella merkittävin haitallisten aineiden aiheuttama ongelma on korkeat elohopeapitoisuudet Hiitolanjoen-Kokkolanjoen sedimenteissä ja kaloissa Simpeleen tehtaan alapuolisissa vesissä. Elohopea on peräisin tehtaalla aikaisemmin limantorjuntaan käytetystä kemikaalista. Sedimentin elohopeapitoisuutta seurataan joka viides vuosi velvoitetarkkailussa. Saimaan vesiensuojeluyhdistyksen (2016) raportissa on todettu tehtaan alapuolelta valtakunnan rajalle elohopeapitoisuuksien vaihdelleen 0,61-2,3 mg/kg keskiarvon ollessa 1,11 mg/kg. Se on pienempi kuin vuoden 2006 keskiarvo (1,32 mg/kg), mutta suurempi kuin vuoden 2011 arvo (1,02 mg/kg). Lahnasenkosken ja Ritakosken välisen alueen sedimenttiä voidaan pitää korkeiden pintakerroksessa olevien elohopeapitoisuuksien takia lievästi pilaantuneena ja täysin läjityskelvottomana pitoisuuksien vaihdellessa välillä 4,1 – 7,7 mg/kg vuonna 2017 tehdyssä lisäselvityksessä. Muualla Hiitolanjoen alueella aiemmin pilaantuneet sedimentit ovat nyttemmin puhdistautumassa uusien puhtaampien jokisedimenttien kulkeutumisen vuoksi, mutta syvemmällä sedimenteissä voi sielläkin edelleen olla vaarallisen korkeita pitoisuuksia. Suurella osalla Hiitolanjoen suvantoalueita sedimenttien Hg pitoisuus 5-10 cm kerroksessa ylittää edelleen läjityskelvottomalle ruoppausmassalle annetun raja-arvon, ja uudet tutkimustulokset ovat tulossa vuoden 2022 aikana. Elohopean kertymistä kaloihin on seurattu säännöllisesti. Haukien elohopeapitoisuudet ovat olleet aiemmin lähellä syömäkelpoisuusrajaa (1,0 mg/kg tp) tai sen yli, minkä takia niitä ei ole 2000 luvun alussa suositeltu ihmisravinnoksi. Vuoden 2020 selvityksessä keskipainoltaan 2,4 kiloisten näytehaukien pitoisuus vaihteli välillä 0,48 – 0,63 mg/kg, mikä viittaisi syömäkelpoisuusrajan alittaviin pitoisuuksiin. Myös ahventen elohopeapitoisuudet ovat viimeisimmässä, vuonna 2018 toteutetussa 10 kalan tutkimuksessa keskimäärin 0,17 mg/kg ja maksimissaan 0,28 mk/kg. Vain kaksi näytekalaa ylitti ko. jokityypin laatunormin. Lohikaloissa ei ole havaittu korkeita elohopeapitoisuuksia.

Orgaanisia tinayhdisteitä esiintyy rannikolla satama- ja telakka-alueiden sedimentissä. Kotkan kantasataman ja Hietasen alueella on aiemman telakkatoiminnan (ja mahdollisesti myös laivaliikenteen) seurauksena sedimentissä mitattu orgaanisia tinayhdisteitä. Alueella on myös todettu laatunormin ylittäviä TBT-pitoisuuksia pohjanläheisessä vesikerroksessa (Kotkan edusta Sunilanlahti -vesimuodostuman kemiallinen tila myös TBT:n osalta huono). Orgaanisten tinayhdisteiden esiintymistä sisävesien sedimentissä selvitettiin vuonna 2009 muutamilla teollisuuspaikkakunnilla. Kaakkois-Suomesta selvityksessä mukana oli itäinen Pien-Saimaa. Orgaanisista tinayhdisteistä vesieliöille myrkyllisintä yhdistettä eli tributyylitinaa (TBT) löytyi Lauritsalan edustalta. TBT-pitoisuudet olivat Lauritsalan Tuosassa 40–140 mikrogrammaa kilossa pohjalietteen kuiva-ainetta. Vertailun vuoksi Varkauden Huruslahdessa TBT pitoisuudet ovat 2000 luvulla olleet useita tuhansia mikrogrammoja kilossa. Orgaanisten tinayhdisteiden pitoisuudet vähenivät pohjalietteessä pintaa kohti, mikä tarkoittaa sitä, että aineiden kulkeutuminen vesistöön on vähentynyt tai kokonaan loppunut. Näin ollen eliöiden elinolot tutkimuskohteissa paranevat, mikäli pohjalietteeseen ei kajota esimerkiksi ruoppaamalla. Sedimenttien mahdollinen pilaantuneisuus joudutaan ottamaan jatkossa huomioon kuormitettujen alueiden ruoppausten suunnittelussa ja ruoppausmassojen sijoittamisessa. Elintarviketurvallisuusviraston (Evira) koordinoimassa tutkimuksessa sisävesien ahvenissa on ollut näillä tutkimusalueilla TBT:tä vain kymmenesosa pitoisuuksista jotka ovat tyypillisiä rannikkoalueilla.

Paikallista ranta-alueiden sedimenttien pilaantumista on mm. sahojen ja vanhojen kyllästämöjen edustan sedimentissä molemmilla vesienhoitoalueilla useissa vesimuodostumissa.

Pitoisuudet pintavesissä ja eliöstössä

Euroopan unionin vesilainsäädäntö edellyttää haitallisten aineiden pitoisuuksien seuraamista vesiympäristössä. Suomessa kyseiset velvoitteet on pääosin tuotu kansalliseen lainsäädäntöön vesienhoidon ja merenhoidon järjestämisestä annetulla lailla (1299/2004) sekä sen nojalla annetuilla valtioneuvoston asetuksilla. Vesiympäristölle haitallisten aineiden ympäristölaatunormeja koskevaa EU-lainsäädäntöä tarkistettiin vuonna 2013, jolloin tarkkailtavien prioriteettiaineiden määrä kasvoi ja aineiden seurantamatriiseja muutettiin.

Haitallisten ja vaarallisten orgaanisten aineiden pitoisuuksista vedessä tietoa on ollut etupäässä alueilta, joissa on ollut tiedossa kuormituslähde ja esimerkiksi pilaantuneita sedimenttejä. Raskasmetalleja, kuten elohopeaa, mitataan vedestä eräissä seurantahankkeissa. Pintavedestä mitattu elohopeapitoisuus on viimeisen muutaman vuoden aikana ollut korkeimmillaan 0,005 µg/l. Useimmissa mittauksissa pitoisuus on jäänyt alle havaitsemisrajan (0,002 µg/l). Vaarallisten ja haitallisten aineiden asetuksessa on annettu elohopealle ympäristönlaatunormiksi 0,05 μg/l (pitoisuus vedessä) (perustuu direktiiviin 2008/105, uudemmassa direktiivissä 2013/39 on maksimipitoisuudeksi määritetty 0,07 µg/l). Pintaveden pitoisuudet jäävät siten selvästi asetuksessa annetusta laatunormista. Siitä huolimatta sedimenttien ja kalojen korkeiden pitoisuuksien perusteella sedimentteihin kertynyt elohopea edellyttää jatkossa seurantaa ja aiheellisiksi katsottavia toimenpiteitä. Kalaelohopeamäärityksiä kaloista tehdään joissakin velvoitetarkkailuissa, mutta suurin osa uusimmista kalaelohopeatuloksista on saatu ELY-keskuksen teettämien tutkimusten kautta. Elohopean laatunormi ahvenessa on pintavesityypistä riippuen 0,20–0,25 mg/kg (asetus 868/2010).

Rannikolla on satama-alueilla vedestä mitattu ympäristölaatunormin ylittäviä orgaanisen tinan pitoisuuksia, jotka Kotkan kantasataman alueella ovat peräisin erityisesti aiemman korjaustelakkatoiminnan seurauksena pohjakerrostumiin kertyneistä TBT-yhdisteistä.

Haitallisten ja vaarallisten aineiden määrityksiä on tehty myös Suomen ympäristökeskuksen valtakunnallisissa tutkimushankkeissa, joissa Kaakkois-Suomesta kohteina useimmiten ovat olleet Kymijoki, rannikko, Vuoksi tai Saimaa. Määritettävät aineet ovat vaihdelleet valtakunnallisten selvitystarpeiden mukaan.  Vuonna 2016 käynnistyneessä Suomen ympäristökeskuksen koordinoimassa hankkeessa (”UuPri - Vesien- ja merenhoidon uudet prioriteettiaineet”) mm. mitattiin haitallisten aineiden pitoisuuksia ahvenista, silakoista, simpukoista ja pintavesistä, ja koottiin aiempi tieto prioriteettiaineista ympäristöhallinnon tietojärjestelmistä. Tulosten perusteella oli todettu, että useimmista uusista prioriteettiaineista ei tällä hetkellä näytä Suomessa olevan vesiympäristölle vaaraa. Tälläisiä vähäisinä pitoisuuksina esiintyviä uusia prioriteettiaineita ovat useat kasvinsuojeluaineet sekä palonestoaineena käytetty  HBCDD. Myöskään dioksiinit ja dioksiinin kaltaiset yhdisteet eivät ylittäneet ympäristönlaatunormeja tutkituilla alueilla. Uusista aineista huolta aiheuttaa kuitenkin perfluorattu yhdiste PFOS, jonka pitoisuus ylittää ympäristönlaatunormin paikoitellen. Vanhoista aineista elohopean pitoisuus kalassa ylittää ympäristönlaatunormin noin puolessa Suomen vesistöistä ja PBDE-palonestoaineiden ympäristönlaatunormi ylittyy kalassa kaikkialla Suomessa.

Vaarallisia ja haitallisia aineita seurataan velvoitetarkkailuissa mm. yhdyskuntajätevedenpuhdistamojen ja metsäteollisuuden käsitellystä jätevedestä. Toistaiseksi näiden määritysten ympäristölaatunormit eivät ole ylittyneet, minkä takia ei ole ollut tarvetta laajentaa aineiden tarkkailua vesistöön.

Kaakkois-Suomen ELY-keskuksen toimesta toteutettiin vuonna 2018 vesiympäristölle vaarallisten ja haitallisten aineiden valtakunnallinen käyttö- ja päästölähdeselvitys aineiden paremmaksi huomioon ottamiseksi ympäristölupavelvoitteissa ja -valvonnassa. Selvitys tuotti tuoretta tietoa ympäristölupa- ja valvontaviranomaisille vesiympäristölle haitallisten ja vaarallisten aineiden päästölähteistä ja aineiden jaottelusta toimialoittain, mikä edesauttaa toimialakohtaisten velvoitetarkkailusuositusten laatimista.

Suomen ympäristökeskus on laatinut yhdessä ELY-keskusten kanssa vesienhoitokausittain vesiympäristölle vaarallisten ja haitallisten aineiden kuormitusinventaarioita. Päästötiedot perustuvat Euroopan päästörekisteriin (E-PRTR) raportoituihin tietoihin. Laskeumat perustuvat mallinnettuihin tuloksiin kokonaislaskeumasta. Suomen ympäristökeskus on laatinut yhdessä ELY-keskusten kanssa vesienhoitokausittain vesiympäristölle vaarallisten ja haitallisten aineiden kuormitusinventaarioita. Päästötiedot perustuvat Euroopan päästörekisteriin (E-PRTR) raportoituihin tietoihin. Laskeumat perustuvat mallinnettuihin tuloksiin kokonaislaskeumasta.

Vanhojen aineiden osalta merkityksellisiksi tunnistettiin bromatut palonestoaineet (PBDE), kadmium, elohopea, nikkeli ja TBT. Näiden lisäksi Kymijoen-Suomenlahden vesienhoitoalueella merkityksellisiksi tunnistettiin DEHP (ftalaatti), lyijy, nonyylifenoli ja sen etoksylaatit, bentso(b)-fluoranteeni, ja MCPA (kasvinsuojeluaine). Teollisuuden raskasmetallipäästöt pintavesiin todettiin selvästi suuremmaksi kuin yhdyskuntajätevedenpuhdistamojen päästöt. Mitatun ympäristötiedon perusteella merkityksellisiksi uusiksi aineiksi tunnistettiin perfluoro-oktaani-sulfonihappo (PFOS) ja sypermetriini. Lisäksi terbutryyni todettiin merkitykselliseksi Kymijoen-Suomenlahden vesienhoitoalueella.

Lääkeaineiden esiintymisestä yhdyskuntapuhdistamojen alapuolisissa vesistöissä on selvitetty useissa tutkimuksia. Kaakkois-Suomen alueelta tietoa on Rakkolanjoelta ja Haapajärveltä. Lääkeaineita esiintyi alapuolisessa vesistössä ja niiden todettiin kertyneen kalojen sappinesteeseen (Brozinski 2013: http://www.doria.fi/bitstream/handle/10024/90018/brozinski_jenny.pdf?sequence=2).

Happamat sulfaattimaat

Suomessa on happamia sulfaattimaita arviolta 340 000 hehtaaria ja ne sijaitsevat suurelta osin rannikolla. Kuivatuksen aiheuttaman hapettumisen myötä sulfaattimaista vapautuu runsaasti happamuutta ja metalleja. Sulfaattimaat syntyivät Litorinameren aikana noin 7500 - 4000 vuotta sitten. Ne sijaitsevat yleensä 60 metrin korkeuskäyrän alapuolella ja ne ovat keskittyneet Kaakkois-Suomessa Kymenlaakson rannikkoalueelle ( Kuva 18). Tarkemmin ko. alueita voi tarkastella linkistä http://www.gtk.fi > Tietopalvelut > Karttapalvelut > https://gtkdata.gtk.fi/hasu/index.html). Maankuivatuksen yhteydessä pelkistyneet rikkiyhdisteet hapettuvat nopeasti ja samalla suuria määriä happamuutta ja metalleja vapautuu kuivatusjärjestelmään ja edelleen vesistöihin. Salaojitetuilta alueilta huuhtoutuu kymmenkertainen happamuus avo-ojitettuihin alueisiin verrattuna. Tietämystä tulisi lisätä happamien sulfaattimaiden tunnistamisesta, niiden aiheuttamista riskeistä sekä riskien hallintamahdollisuuksista.

Kuva 18. Kymenlaakson rannikkoalueella sijaitsevat happamat sulfaattimaat.

Mikromuovit

Mikromuovipäästöjä vesistöihin tulee välillisesti mm. tieliikenteestä (rengaskulumat, teiden merkintämassat) hulevesien kautta, yhdyskuntajätevesistä (tekstiilien pesu yms.) ja suoraan roskaantumisen kautta. Ympäristön mikromuovit ovat pääosin käytetyimpiä muovilaatuja. Tutkimuksissa mikromuoveja on todettu löytyvän kaikkialta vesiekosysteemistä: veden pintakerroksista, syvemmältä vesipatsaasta, meren ja järvien pohjalta sekä kaloista, simpukoista ja pohjaeläimistä. Mitä pienempiä mikromuoveja tutkitaan, sitä korkeampia pitoisuuksia havaitaan, koska muovit pilkkoutuvat ympäristössä jatkuvasti pienemmiksi. Muovipartikkelit saattavat sitoa itseensä myös ympäristölle haitallisia yhdisteitä, jotka kulkeutuvat muovin mukana ravintoketjuun. Muovin ja kierrätyskumin on todettu aiheuttavan stressiä planktoneliöissä ja liejusimpukoissa. Mikromuovit voivat haitata myös puhdistamolietteen jatkokäyttöä.

Pohjavedet

Pohjavedelle vaarallisella ja haitallisella aineella tarkoitetaan valtioneuvoston vesiympäristölle vaarallisista ja haitallisista aineista annetussa asetuksessa (1022/2006) mainittuja aineita tai yhdisteitä sekä aineita, jotka joutuessaan pohjaveteen tekevät vedestä ihmisen käyttöön soveltumatonta. Asetuksen liitteessä mainittuun aineryhmään kuuluvaa ainetta ei saa päästää suoraan tai välillisesti pohjaveteen.

Yleisimmät Kaakkois-Suomen pohjavesistä todetut haitalliset aineet ovat klooratut ja aromaattiset hiilivedyt, kasvinsuojeluaineet ja niiden hajoamistuotteet sekä bensiinin lisäaineet (oksygenaatit) MTBE ja TAME. Näiden lisäksi mm. tiesuolauksesta peräisin olevat kloridipitoisuudet ovat ylittäneet ympäristölaatunormit useammalla pohjavesialueella. Yksittäisillä pohjavesialueilla pohjavesistä on havaittu myös kloorifenoleita, dioksiineja ja furaaneja, raskasmetalleja, lääkeaineita ja muita orgaanisia yhdisteitä. Useimmissa, etenkin laajemmissa pilaantumistapauksissa haitallisten aineiden alkuperä on saatu selvitettyä ja usein kyse on vuosikymmeniä sitten tapahtuneesta haitallisten aineiden käytöstä (esim. kasvinsuojeluaineet) tai muusta päästöstä (esim. kemikaalionnettomuudet-/vuodot) aiheutuva pohjaveden pilaantuminen. Aina pohjavedessä havaittujen haitallisten aineiden alkuperää ei kuitenkaan saada selville. Likaantumistapaukset sijoittuvat huonossa tilassa oleville sekä riskialueiksi luokitelluille pohjavesialueille.