16.08.2018
Väitös

24.8.2018: Pohjamudalla on väliä (Wallin)

Aika:

24.8.2018 12:00 — 15:00


Sijainti: Ylistonrinne , YAA303
Tiedote: 24.8.2018: Pohjamudalla on väliä (Wallin)
FM Jaana Wallinin akvaattisten tieteiden väitöskirjan "Aquatic effects and risk assessment of multi-metal leachates from metal mining and acid sulphate soils" (Kaivosteollisuudesta ja happamilta sulfaattimailta tulevan metallikuormituksen vesistövaikutukset ja riskien arviointi) tarkastustilaisuus perjantaina 24.8.2018 klo 12:00 salissa YAA303. Vastaväittäjänä toimii filosofian tohtori Carmen Casado-Martinez (Centre Ecotox, Lausanne, Sveitsi) ja kustoksena professori Juha Karjalainen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

Suomalaisten vesistöjen suojelu metallipäästöjen haittavaikutuksilta vaatii kokonaisvaltaista riskinarviointia, jossa myös sedimentit huomioidaan.

Suomen vesistöjä kuormittavat metallipäästöt ovat peräisin suurimmaksi osaksi paikallisesta maa- ja kallioperästä, vaikka erityisesti kaivosteollisuuden metallipäästöjä ja niiden ympäristöhaittoja on tuotu esille useissa eri yhteyksissä viime vuosina. Kuitenkin Suomen merkittävin vesistöihin kohdistuvan metallikuormituksen lähde on happamat sulfaattimaat, joita löytyy erityisesti Pohjanmaan rannikkoalueilta. Happamilta sulfaattimailta tulevien valumavesien ja kaivosteollisuuden jätevesien ominaisuudet vastaavat toisiaan, mutta kaivosten kuormitus on paikallisempaa happamiin sulfaattimaihin verrattuna. Metallien lisäksi päästöt sisältävät usein suuria määriä suoloja ja happamoittavat vesistöjä. 

Euroopan unionin alueella vesistöjen tilan arvioinnin perustana on vesipuitedirektiivi, jonka tavoitteena on vesistöjen hyvä ekologinen ja kemiallinen tila. Suomessa veden metallipitoisuuksille on asetettu raja-arvoja, mutta sedimenttien osalta vastaavia ei ole olemassa. Vesistön pohjalle kerrostuneen sedimentin laatu huomioidaankin yleensä vain, jos kuormitetulle alueelle suunnitellaan ruoppaustoimenpiteitä. Vesipuitedirektiivi ohjaa jäsenvaltioitaan huomioimaan eri haitta-aineiden pitoisuudet myös sedimentissä tai eliöissä.

Haitallista pohjaeläimille

Jaana Wallin tarkasteli väitöskirjatyössään happamilta sulfaattimailta ja kaivosteollisuudesta tulevien päästöjen haittavaikutuksia suomalaisissa vesistöissä. Tutkimuksen pääpaino oli sedimenttien riskinarvioinnissa, jossa havaittiin, että happamien sulfaattimaiden ja kaivosten vaikutuspiirissä olevat sedimentit voivat olla haitallisia pohjaeläimille. Lisäksi huomattiin, että metalleilla saastuneille sedimenteille altistettujen pohjaeläinten käyttäytyminen voi muuttua.

- Sedimenteissä elävien pohjaeläinten elinoloihin tulisikin kiinnittää nykyistä enemmän huomiota. Myös sedimenteistä tehtävillä mittauksilla voidaan kerätä tietoa pidemmän ajan muutoksista, sanoo Wallin.

Sedimenttien haitallisuutta pohjaeläimille tutkittiin kokeellisin menetelmin laboratorio-oloissa. Alkuaineiden pitoisuuksia mitattiin sekä vedestä että sedimentistä. Lisäksi haitallisuuden arviointiin käytettiin metallipitoisuuksista ja pohjaeläimistön laadusta kertovaa seuranta-aineistoa. Helposti happamilta sulfaattimailta liukenevat metallit, kuten alumiini, kadmium ja nikkeli, kulkeutuivat jokivesien mukana ja sedimentoituivat suistoissa. Kaivoskohteilla puolestaan malmiometallien pitoisuudet olivat suuria.  

- Tutkimuksessa saatiin tietoa metalleilla kuormittuneiden sedimenttien ja niille altistettujen pohjaeläinten metallipitoisuuksista. Testieliönä käytetyn harvasukamadon kasvu ja lisääntyminen heikentyivät kaivosvaikutteisissa järvisedimenteissä pitkäaikaisessa laboratorioaltistuksessa. Myös käyttäytyminen muuttui, ja harvasukamadot olivat aktiivisempia vertailupaikan sedimentissä lähimpänä kaivosta sijaitsevan järven sedimenttiin verrattuna, kertoo Wallin.

Järvien ominaispiirteet otettava huomioon

Metallien kulkeutuminen vesistöissä ja niiden haittavaikutukset olivat paikkakohtaisia, joten jokaisen järven ominaispiirteet tulisi huomioida riskinarvioinnissa. Tutkimuksessa havaittiin erityisesti kaivosalueiden alapuolisten järvien sedimenttien riskinarvioinnin olevan vaativaa, sillä niiden ominaisuudet muuttuivat näytteenoton ja säilytyksen aikana. Edustavien vertailupaikkojen valinta on tehtävä huolella, jotta riskiä ei yli- tai aliarvioida. Uutta tietoa tarvitaankin metallien ja muiden vesistöissä esiintyvien yhdisteiden yhteisvaikutuksista pohjaeläimiin.

- Työni tuloksia voidaan hyödyntää pohjatietona, kun halutaan kehittää kansallisella tasolla toimivia riskinarviointimenetelmiä, joissa huomioidaan myös sedimentti, sanoo Wallin.

FM Jaana Wallinin akvaattisten tieteiden väitöskirjan "Aquatic effects and risk assessment of multi-metal leachates from metal mining and acid sulphate soils" (Kaivosteollisuudesta ja happamilta sulfaattimailta tulevan metallikuormituksen vesistövaikutukset ja riskien arviointi) tarkastustilaisuus perjantaina 24.8.2018 klo 12:00 salissa YAA303. Vastaväittäjänä toimii filosofian tohtori Carmen Casado-Martinez (Centre Ecotox, Lausanne, Sveitsi) ja kustoksena professori Juha Karjalainen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

Lisätietoja

  • Jaana Wallin, jaana.wallin@jyu.fi,040 805 3887
  • Tiedottaja Elina Leskinen, viestinta@jyu.fi, 050 581 8351

Jaana Wallin kirjoitti ylioppilaaksi Tiirismaan lukiosta Lahdesta vuonna 2005. Hän valmistui filosofian maisteriksi Jyväskylän yliopistosta pääaineenaan ympäristötiede ja teknologia ja aloitti tohtoriopinnot vuonna 2013. Wallin on tehnyt tohtoriopintoja Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden laitoksella sekä Suomen ympäristökeskuksen Jyväskylän toimipaikassa.

Väitöstutkimusta ovat rahoittaneet Maj- ja Tor Nesslingin säätiö, Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden laitoksen tohtoriohjelma sekä maa- ja vesitekniikan tuki.

Julkaisutiedot: Väitöskirja on julkaistu sarjassa JYU Dissertations, ISSN 2489-9003; 9, ISBN 978-951-39-7527-2 (PDF). Luettavissa JYX-arkistossa: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-7527-2