Pohjavesitutkimusopas - käytännön ohjeita

POHJAVESITUTKIMUSOPASKÄYTÄNNÖN OHJEITASUOMEN VESIYHDISTYS2005

999POHJAVESITUTKIMUSOPASKÄYTÄNNÖN OHJEITASUOMEN VESIYHDISTYS2005SUOMEN YMPÄRISTÖKESKUS

ToimittajaTimo KinnunenJulkaisijaSuomen Vesiyhdistys r.y.ISBN 952-9606-73-7ISSN 0782-9612Kartat:© Maanmittauslaitos, lupa nro 244/MYY/05Pohjakartat © Maanmittauslaitos, lupa nro 244/MYY/05Maaperäkartat © Geologian tutkimuskeskusKallioperäkartat © Geologian tutkimuskeskusPohjavesikartat © Suomen ympäristökeskusKirjapainoVammalan Kirjapaino Oy2

SISÄLLYSESIPUHE (Pertti Seuna)................................................................................................................................................71. JOHDANTO (Pirkko Öhberg)........................................................................................................................ 82. POHJAVESITUTKIMUKSET SUOMESSA (Esko Mälkki) ...................................................................82.1 Ketkä tutkivat pohjavettä ja miksi ?...............................................................................................................82.2 Suomen pohjavesiesiintymät....................................................................................................................102.3 Luonnontilainen pohjavesi tutkimus- ja hoitoympäristönä........................................................102.4 Tulevaisuuden näkymiä ja kehitystarpeita................................................................................................122.4.1 Lähtökohtia................................................................................................................................................122.4.2 Tutkimustarpeita...............................................................................................................................122.5 Vesipolitiikan puitedirektiivi (Juhani Gustafsson, Reetta Junnila)......................................................142.6 Kirjallisuutta.................................................................................................................................................143. POHJAVESITUTKIMUSHANKKEEN VALMISTELU (Timo Kinnunen)....................................153.1 Hankkeen tavoite ja laajuus....................................................................................................................153.2 Lähtöaineisto..............................................................................................................................................153.2.1 Pohjavesialuekartat ja -kortit sekä pohjavesitietojärjestemä (POVET)................................153.2.2. Vanhat kartat ja tutkimukset.........................................................................................................163.2.3 Geologiset kartat................................................................................................................................173.2.4 Hiekka- ja soravarakartat................................................................................................................173.2.5 Ilmakuvat............................................................................................................................................173.2.6 Pohjavesisuojelun ja kiviaineshuollon yhteensovittamisprojekti (POSKI)(Ritva Britschgi).........................................................................................................................................173.3 Tutkimusluvat ja tiedottaminen.............................................................................................................183.4 Tehtävänkuvaus..........................................................................................................................................193.5 Hankkeen suorittajan valinta.................................................................................................................203.6 Kirjallisuutta..................................................................................................................................................214. VEDENHANKINTA-, POHJAVEDEN SUOJELU- JA LIKAANTUMISTUTKIMUKSET..........214.1 Vesihuoltoa varten tehtävät tutkimukset (Timo Kinnunen)........................................................... 214.1.1. Kaivo- ja lähdekartoitus................................................................................................................ 224.1.2 Pohjavedenottopaikan tutkimus...................................................................................................234.1.3 Pitkäaikainen koepumppaus....................................................................................................... 254.1.4 Kaivonpaikkatutkimus.................................................................................................................. 294.1.5 Tekopohjavesitutkimukset (Unto Tanttu, Tuomo Hatva)....................................................... 314.1.6 Kalliopohjaveden tutkiminen (Olli Brelin, Jaakko Tikkanen).............................................. 334.1.7 Kirjallisuutta...................................................................................................................................... 364.2 Pohjaveden suojelua ja seurantaa varten tehtävät tutkimukset..................................................... 364.2.1 Ennakkoseuranta (Pirkko Öhberg)............................................................................................... .374.2.2 Suoja-aluemenettely (Pirkko Öhberg, Riitta Molarius)......................................................... 374.2.3 Pohjavesialueen suojelusuunnitelma (Pirkko Öhberg, Riitta Molarius)........................... 374.2.4 Pohjaveden suojelusuunnitelmaa varten tehtävät tutkimukset (Riitta Molarius) ...............384.2.5 Pohjavesitutkimukset maa-ainesten ottosuunnitelmassa (Jari Rintala).................................394.2.6 Maa-ainesoton pohjavesivaikutusten seurannan toteutus (Jari Rintala)............................414.2.7 Pohjaveden seuranta metsäojituksen ja turvetuotannon yhteydessä (Riitta Molarius).. 434.2.8 Pohjaveden suojaus tien kohdalla (Pekka Vallius)...................................................................444.2.9 Kirjallisuutta.......................................................................................................................................464.3 Pohjaveden likaantumistutkimukset....................................................................................................473 3

4.3.1 Pohjavesivahinkojen torjuntatoimenpiteet (Tuomo Hatva) ......................................474.3.2 Polttoainehiilivedyillä likaantunut pohjavesi (Erkki Paatonen) ..................................514.3.3 Liuottimilla likaantunut pohjavesi (Jukka Ikäheimo) ......................................................544.3.4 Raskasmetalleilla likaantunut pohjavesi (Pertti Lahermo) .........................................584.3.5 Lannoitteilla ja torjunta-aineilla likaantunut pohjavesi (Marita Honkasalo) .........624.3.6 Tiesuolalla likaantunut pohjavesi (Taina Nystén, Juhani Gustafsson) .....................644.3.7 Mikrobiologisesti likaantunut pohjavesi (Kirsti Lahti)................................................674.3.8 Kirjallisuutta..........................................................................................................................694.4. Pohjaveden alentaminen rakennushankkeiden yhteydessä...................................................704.4.1 Yleistä (Pekka Vallius).........................................................................................................704.4.2 Työaikainen pohjaveden alentaminen (Pekka Vallius).....................................................714.4.3 Pysyvä pohjaveden alentaminen.....................................................................................714.4.4 Louhintatyöt (Riitta Molarius) ........................................................................................724.4.5 Arteesinen eli paineellinen pohjavesi (Riitta Molarius)..................................................724.4.6 Kirjallisuutta..........................................................................................................................725. TUTKIMUSMENETELMÄT............................................................................................................................735.1 Pohjavesiesiintymän rakenneselvitys ja sedimentologinen tulkinta(Jukka-Pekka Palmu, Joni Mäkinen) .......................................................................................735.1.1 Yleistä.......................................................................................................................................735.1.2 Rakenneselvityksen toteutus.............................................................................................735.1.3 Sedimentologisen tutkimuksen toteutus........................................................................745.1.4 Tutkimustulosten raportointi ja visualisointi...............................................................745.1.5 Kirjallisuutta..........................................................................................................................765.2 Pohjavesiesiintymän maaperäkerrostumien, antoisuuden ja virtauskuvan tutkiminen..765.2.1 Maastotarkastelu (Timo Kinnunen) ..................................................................................765.2.2 Kartta- ja ilmakuvatulkinta (Timo Kinnunen)..................................................................775.2.3 Pohjaveden muodostumis- ja virtaamaselvitykset (Risto Mäkinen).......................785.2.4 Geofysikaaliset menetelmät (Annina Mattsson, Jukka Lehtimäki, Tuire Valjus,Heikki Vanhala)....................................................................................................................815.2.5 Kairaukset (Jussi Arjas) ........................................................................................................875.2.6 Pohjaveden havaintoputket (Jussi Arjas) ...........................................................................885.2.7 Putkimittaukset (Timo Kinnunen, Jussi Arjas, Jukka Ikäheimo).................................915.2.8 Ominaisantoisuuspumppaus (Jussi Arjas) .....................................................................925.2.9 Kirjallisuutta.............................................................................................................................925.3 Merkkiainekokeet................................................................................................................................935.3.1 Merkkiaineiden käyttö (Tuulikki Suokko) ..........................................................................935.3.2 Hapen ja vedyn pysyvät isotoopit merkkiaineina (Nina Kortelainen)...................975.3.3 Natriunjodidi (Nal) merkkiaineena tekopohjavesilaitoksella (Jukka Ikäheimo)...1005.3.4 Merkkiainekokeen suunnittelu (Jukka Ikäheimo)........................................................1015.3.5 Kirjallisuutta........................................................................................................................1036. POHJAVEDEN LAADUN TUTKIMINEN (Timo Kinnunen)..............................................................1036.1 Näytteenoton laadunvalvonta (Marita Honkasalo, Jukka Ikäheimo)...................................1046.2 Näytteenottovälineet ja -menetelmät (Timo Kinnunen, Marita Honkasalo,Jukka Ikäheimo, Jussi Reinikainen).............................................................................................1046.2.1 Näytteenottovälineet.........................................................................................................1056.2.2 Näytteenotto lähteestä.......................................................................................................1066.2.3 Näytteenotto haivaintoputkesta.......................................................................................1066.2.4 Näytteenotto kaivosta.........................................................................................................1104

6.2.5 Näytteenotto koekuopista................................................................................................1106.2.6 Passiiviset näytteenottotekniikat.....................................................................................1116.2.7 Monitasonäytteenotto ........................................................................................................1116.2.8 Maavesitutkimusten näytteenotto (Jari Rintala)..........................................................1126.3 Näytteenotto eri analyyseja varten (Marita Honkasalo, Pia Vesterbacka, Kirsti Lahti)....1136.4 Kenttämääritykset (Marita Honkasalo)..........................................................................................1166.5 Vesinäytteiden käsittely, kuljetus ja säilytys (Marita Honkasalo)...........................................1186.6 Vesinäytteistä tehtävät analyysit (Marita Honkasalo)................................................................1186.6.1 Juoma ja talousvesianalyysit (Marita Honkasalo)......................................................1206.6.2 Pohjaveden laadun seuranta (Risto Mäkinen)............................................................1216.7 Pohjaveden käsittelytutkimukset...................................................................................................1236.7.1 Luonnontilaisen pohjaveden käsittely (Tuomo Hatva, Unto Tanttu).......................1236.7.2 Likaantuneen pohjaveden kunnostus (Risto Valo, Virpi Nikulainen,Kimmo Järvinen).........................................................................................................................1286.8 Kirjallisuutta.......................................................................................................................................1307. MALLINTAMINEN (Sirkku Tuominen, Aki Artimo)..............................................................................1327.1 Yleistä...................................................................................................................................................1327.2 Pohjavesimallinnuksen vaiheet......................................................................................................1307.3 Mallinnuksessa tarvittavat lähtötiedot..........................................................................................1337.4 Maastotutkimustiedot......................................................................................................................1347.5 Konseptuaalinen malli......................................................................................................................1347.6 Pohjaveden virtausmalli..................................................................................................................1367.7 Kalibrointi.............................................................................................................................................1367.8 Automaattikalibrointi........................................................................................................................1377.9 Ennusteajot..........................................................................................................................................1377.10 Lika-aineen kulkeutumismalli.......................................................................................................1377.11 Mallinnuksessa käytettäviä ohjelmia.........................................................................................1377.12 Mallin raportointi............................................................................................................................1397.13 Kirjallisuutta.....................................................................................................................................1408. TUTKIMUSSELOSTULKSEN LAATIMINEN (Tuomo Hatva)............................................................1418.1 Yleistä....................................................................................................................................................1438.1.1 Tutkimuksen tarkoitus, tekijät ja suoritusaika............................................................1438.1.2 Vedenkäyttötiedot ja maankäyttö..................................................................................1438.1.3 Tutkimuksen taustatiedot ja ohjelmointi......................................................................1438.2 Maastotutkimukset............................................................................................................................1438.2.1 Pohjavesialuetta koskevat yleisselvitykset...................................................................1438.2.2 Pohjavesialueen geologiset ja geofysikaaliset tutkimukset......................................1438.2.3 Pohjavesialueen hydrogeologiset tutkimukset...........................................................1448.2.4 Yhteenveto pohjavesialuetta koskevista tutkimuksista.............................................1448.2.5 Pohjaveden hankintaan tähtäävät maastotutkimukset..............................................1458.3 Mallinnustutkimukset.......................................................................................................................1458.3.1 Pohjavesialueiden geologiset rakennemallit (Jukka-Pekka Palmu, Olli Breilin)....1468.3.2 Pohjavesimallit (Sirkku Tuominen )...............................................................................1468.4 Laboratoriotutkimukset....................................................................................................................1468.5 Tutkimustulosten tarkastelu ja johtopäätökset..........................................................................1468.5.1 Hydrogeologiset olosuhteet..............................................................................................1468.5.2 Esiintymän antoisuus........................................................................................................1468.5.3 Veden laatu...........................................................................................................................1475 5

8.5.4 Vedenoton järjestely............................................................................................................1478.5.5 Tekopohjaveden muodostamismahdollisuudet..........................................................1478.5.6 Veden käsittelytarve- ja tapa.............................................................................................1478.5.7 Ympäristövaikutukset.......................................................................................................1478.5.8 Pohjaveden suojaaminen.................................................................................................1488.5.9 Vedenoton oikeudelliset edellytykset...........................................................................1488.5.10 Liitteet..................................................................................................................................1488.6 Kirjallisuutta........................................................................................................................................152GEOLOGISTA JA HYDROLOGISTA SANASTOA (Esko Mälkki, Jukka-Pekka Palmu,Timo Kinnunen, Sirkku Tuominen, Olli Brelin, Marita Honkasalo) ................................152LIITTEETLiite 3.2.1 Pohjavesialuekarttojen merkinnät.........................................................................164Liite 3.3/1 Maastotutkimusten suorituslupa.........................................................................168Liite 4.1.1/1 Lähdetiedustelu.....................................................................................................169Liite 4.1.1/2 Vedentarvetiedustelu.............................................................................................170Liite 4.1.1/3 Kaivokortti...............................................................................................................171Liite 8.5.10/1 Esimerkki yleiskartasta.......................................................................................172Liite 8.5.10/3 Putkikortti.............................................................................................................173Liite 8.5.10/4 Esimerkkejä putkimittausten tuloksista.........................................................174Liite 8.5.10/5 Esimerkki vesinäytteiden tutkimustulosten esittämisestä.........................175Liite 8.5.10/8 Esimerkki koepumppaustulosten esittämisestä...........................................176Liite 8.5.10/9 Esimerkkejä asemapiirroksista..........................................................................177Liite 8.5.10/10 Esimerkkejä tutkimuskartoista......................................................................179Liite 8.5.10/11 Esimerkkejä hydrogeologisista kartoista......................................................181Liite 8.5.10/12 Pohjavesinäytteenotto.......................................................................................183Liite 8.5.10/13 Pohjaveden laatutietoja......................................................................................1846

ESIPUHESuomen Vesiyhdistys julkaisi vuonna 1984 opaskirjan “Pohjavesitutkimukset”. Se on palvellut tarvitsijoitaparikymmentä vuotta. Pohjavesikysymyksistä on julkaistu ulkomailla ja Suomessakin viimevuosina runsaastikin materiaalia, johon lähdeluetteloissa on viitattu, mutta ei varsinaisia opaskirjojakäytännön tarpeisiin. Nyt valmistunut “Pohjavesitutkimusopas - käytännön ohjeita” onnimensä mukaisesti tarkoitettu pohjavesitutkimusten kenttämittausten käsi- ja opaskirjaksi. Mukaanon otettu sekä pohjaveden määrää että laatua koskevia tutkimusmenetelmiä. Huomiota onkiinnitetty sopivien menettelytapojen oikeaan valintaan eri tarpeita varten. Pohjavesimallinnus saamerkittävän huomion; samalla muistutetaan kuitenkin todellisten mittausten tarpeellisuudesta.Kenttätutkimusten loppuunsaattamista tarkastellaan laadittavien selosteiden näkökulmasta. Tekstiähavainnollistetaan runsaalla kuvituksella, joka on suureksi osaksi värillistä.Opas tähtää ennen kaikkea pohjavesitekniikan ja tutkimuksissa tarvittavien toimintamenetelmienkuvaamiseen. Mukaan ei ole sisällytetty sellaista eri tutkimusten soveltamisen kannalta useinvälttämätöntä geologista ja hydrogeologista perustietoa, jota on löydettävissä muun muassa tämänoppaan eri kirjoitusten viitejulkaisuista.Kirjan tekeminen on ollut suuri työ, joka aloitettiin vuonna 2000. Sen tekeminen tuli tarpeelliseksiaikaisemman oppaan loppumisen ja lukuisten uusien asioiden esille tulemisen vuoksi. Työtäon koordinoinut Suomen Vesiyhdistyksen pohjavesijaosto puheenjohtajanaan FM Pirkko Öhberg.Sisällöstä on vastannut työryhmä, jonka projektipäällikkönä on ollut FM Timo Kinnunen. Projektiryhmänmuina asiantuntijoina ja oppaan kirjoittajina ovat edellisten lisäksi toimineet Professori,FT Esko Mälkki, FM Juhani Gustafsson, FM Ritva Britschgi, DI Reetta Junnila, DI Unto Tanttu, FTTuomo Hatva, FM Olli Breilin, FM Jaakko Tikkanen, DI Riitta Molarius, FM Jari Rintala, FT PekkaVallius, FL Erkki Paatonen, FM Jukka Ikäheimo, FT Pertti Lahermo, DI Marita Honkasalo, FM PiaVesterbacka, FT Taina Nystén, MMT Kirsti Lahti, DI Jussi Reinikainen, FM Risto Mäkinen, DI AnninaMattsson, DI Tuire Valjus, DI Jukka Lehtimäki, TkT Heikki Vanhala, FM Jussi Arjas, FM TuulikkiSuokko, FT Jukka-Pekka Palmu, FT Joni Mäkinen, FM Nina Kortelainen, MMT Risto Valo, DI VirpiNikulainen, FM Kimmo Järvinen, TkL Sirkku Tuominen ja FM Aki Artimo. Kirjan toimitussihteerinäon toiminut FM Johanna Issakainen.Oppaan laadinnan ja julkaisemisen on tehnyt mahdolliseksi työhön saatu taloudellinen tuki.Sitä ovat myöntäneet Maa- ja vesitekniikan tuki ry, Maj ja Tor Nesslingin säätiö, ympäristöministeriösekä maa- ja metsätalousministeriö. Lisäksi eräät alan merkittävät yrittäjät ovat tukeneet julkaisutyötä.Suomen Vesiyhdistys ry esittää parhaimmat kiitoksensa Pohjavesitutkimusoppaan laadintaanosallistuneille ja sitä tukeneille ja toivoo samalla, että nyt valmistunut opaskirja osoittautuu hyödylliseksityövälineeksi pohjavesiin liittyvässä käytännön toiminnassa.Helsingissä helmikuun 23. päivänä 2005.Pertti SeunaSuomen Vesiyhdistyksen puheenjohtaja7 7

1. JOHDANTOTämän opaskirjan tarkoituksena on antaa selkeäkuva erityyppisissä pohjavesi- ja tekopohjavesitutkimuksissanykyään käytettävistä menetelmistä,menettelytavoista sekä niille asetettavista tavoitteista.Opas on tarkoitettu tueksi ja ohjeeksitutkimusten suorittajille, suunnittelijoille, vedenhankinnastavastaaville tahoille sekä viranomaisille– kaikille niille, jotka työskentelevät vedenhankinnanja pohjaveden suojelun parissa.Valtaosa Suomessa tehtävistä pohjavesitutkimuksistaon edelleen puhtaan talousveden hankintaapalvelevaa tutkimusta. Valitettavasti yhäenemmän tutkimuksia tarvitaan mitalin toisenpuolen – pilaantuneiden pohjavesien päästölähteiden– selvittämiseen ja pohjavesien puhdistamiseen.Analytiikan kehittymisen ja analyysivalikoimanlaajentumisen myötä päivänvaloontulee jatkuvasti tapauksia, joissa pilaantuminenon usein peräisin jopa vuosikymmeniä sittentapahtuneista päästöistä. Pohjavesioppaassa onpyritty ottamaan huomioon myös pilaantuneenpohjaveden tutkimuksissa esiin tulevat erityistarpeet.EU:n puitedirektiivi tulee jatkossa antamaansuuntaviivat pohjaveden suojelulle ja siihen liittyvälletutkimustarpeelle. Vesipolitiikan puitedirektiivintarkoituksena on luoda pinta- ja pohjavedensuojelua varten käytäntö, jota noudattamallaedistetään vesivarojen kestävää käyttöäja estetään pohjavesien pilaantumista sekä vähennetäänjo tapahtunutta pohjavesien pilaantumista.Pohjavesiin liittyvä tutkimus on sitenmittavan haasteen edessä. Vesipuitedirektiivintoimeenpanon myötä nykyisin vapaaehtoisuuteenperustuva suojelusuunnitelmamenettelytulee todennäköisesti pakolliseksi riskialttiillapohjavesialueilla. Tavoitteena on saavuttaa pohjavesienhyvä määrällinen ja laadullinen tilavuoden 2015 loppuun mennessä. Oppaassa onsuojelusuunnitelmien laatimisohjeiden lisäksiesitetty tämän hetkistä lainsäädäntöä ja viranomaismääräyksiä.Lait ja asetukset kehittyvätnopeasti. Tämän vuoksi kunkin hankkeen kohdallatulee tarkistaa voimassa oleva lainsäädäntö.Helposti hyödynnettävät pohjavesialueetovat nykyisin pääosin jo vedenhankintakäytössä.Uusien alueiden käyttöönotto vaatii seikkaperäisempiätutkimuksia ja uusia menetelmiä.Eräs tällainen on pohjavesiesiintymän sedimentologisentutkimuksen ja rakennegeologisen tulkinnanhyödyntäminen. Sedimentologisen jageomorfologisen aineiston tulkinta yhdessämuun tutkimustiedon kanssa luo luotettavan jataloudellisen menetelmäkokonaisuuden pohjavesivarojenhyödyntämiseen ja suojeluun. Pohjavesimallinnustavoidaan käyttää pohjavedenvirtauksen, laadun, lika-aineiden ja lämmönkulkeutumisen kuvaamiseen, vedenoton vaikutustenarviointiin sekä vesilaitosten toiminnanohjaukseen. Oppaassa on käsitelty seikkaperäisestiuusien menetelmien ja pohjavesimallinnuksenmahdollisuuksia ja myös niiden rajoituksia.Oppaan loppuun on kerätty pohjavesisanastoa,jota on käytetty oppaan tekstissä, tai joka onmuuten keskeistä pohjavesitutkimusten yhteydessä.2. POHJAVESITUTKIMUKSETSUOMESSA2.1 Ketkä tutkivat pohjavettä jamiksi?Pohjavesitutkimuksella on alunperin tarkoitettulähinnä vedenottopaikan löytämiseen ja antoisuudenmäärittämiseen tarvittavaa tutkimusta.Tehtävät ovat kuitenkin monipuolistuneet kehityksenmyötä. Nykyisin pohjavettä tutkitaanesiintymien kokonaisvesivarannon, käyttökelpoisuuden,suojaamistarpeiden ja säännöstelymahdollisuuksienselvittämiseksi. Lisäksi tutkitaanpohjaveden laatua, selvitetään likaantumisensyitä ja mahdollisuuksia tekopohjavedenmuodostamiseksi. Tässä luvussa pohjavesitutkimuksellatarkoitetaan tällaista laajaa tehtäväryhmääkokonaisuutena.Suomessa tehtävä pohjavesitutkimus on suurimmaksiosaksi sovellettua, vedenhankintaapalvelevaa tutkimusta. Pohjavesitutkimusten nykyisenkehityksen voidaan katsoa alkaneen 1950-8

Kuva 2.1. Valtaosa Suomessa tehdystä pohjavesitutkimuksesta on ollut vedenhankintaa palvelevaa tutkimusta. Juoma- jatalousveden hankinnassa pohjaveden merkitys on suurin. Pohjavedelle on myös muita käyttömuotoja, esimerkiksi lämmitysenergiantuotanto. Tässä kuvassa myllyn voimalähteenä on käytetty lähteestä purkautuvaa vettä. Kuninkaanlähde, Köyliö.Kuva E. Mälkki.luvulla, jolloin pääosin pohjavedenhankintaanperustuvan vesihuollon laajamittainen kehitysalkoi. Erilaisia tutkimus- ja suunnittelutehtäviäovat suorittaneet sekä yksityiset konsulttitoimistotettä valtionhallinnon yksiköt, lähinnä nykyisetympäristökeskukset ja niitä edeltäneet organisaatiot.Tutkimukset painottuivat aluksi yksityissektorintekemiin kaupallisiin tutkimuksiin,kuten vedenottopaikkojen etsimiseen ja pohjavesivarojeninventointeihin. Yksittäisten vedenottopaikkojentutkimus on 1970-luvulta lähtiensiirtynyt paljolti alueellisille ympäristökeskuksille.Konsulttipalveluiden käyttö on kuitenkinyhä merkittävää erityisesti suurimuotoisissa vedenhankintatutkimuksissa,joissa tehdään paljonyhteistyötä eri osapuolten kesken. Geologiantutkimuskeskuksen edustaman tutkimuksenosuus on viime aikoina kasvanut merkittävästi,ja korkeakoulut ovat tutkimuksissa mukanaomilla erityisosaamisalueillaan.Vedenhankintaan perustuvien tutkimustenlisäksi tehdään paljon myös pohjavesien suojeluunliittyvää tutkimusta. Pohjavedenottamoilleon laadittu erillisiä suoja-aluesuunnitelmia1950-luvulta lähtien. Pohjavesialueiden kartoitusja suojelun suuntaviivojen hahmottelu aloitettiin1970-luvulla pääasiassa nykyisten ympäristökeskustenedeltäjien toimesta. Ensimmäinenvaltakunnallinen ns. tärkeiden pohjavesialueidenkartoitus toteutettiin Vesi- ja ympäristöhallinnontoimesta 1978 - 82. Sitä edelsi alustava alueidenluettelointi. Kattavampi pohjavesialueiden kartoitusja luokitus toteutettiin 1988 - 1996.Pohjavesien perustutkimusta tehdään pääasiassavaltionhallinnon yksiköissä. Suomen ympäristökeskustutkii 53 havaintoasemalla pohjavesienmäärän ja laadun kehitystä. Ympäristöhallintoosallistuu muiden organisaatioiden,kuten sosiaali- ja terveysministeriön ja Kansanterveyslaitoksenkanssa pohjavesien terveydel-9 99

lisen laadun selvityksiin. Geologian tutkimuskeskustekee muun muassa pohjavesien geokemiallisiakartoituksia, pohjavesialueiden rakennekartoituksiaja seuraa pohjavesien laatua. Kalliopohjavettäympäristöineen tutkitaan laajastiliittyen erityisesti pohjavesien hyödyntämiseenja ydinjätteiden loppusijoitukseen. Muita tärkeitäveden laadun tutkimuksen osa-alueita ovatpohjaveden radioaktiivisuuden selvittäminen jaradioaktiivisten vesien käsittelytekniikan kehittäminen.Näistä tutkimuksista vastaa suureltaosin Säteilyturvakeskus.2.2 Suomen pohjavesiesiintymätMaankamaran vedellä kyllästyneissä osissa voidaanerottaa vähintään tyydyttävästi vettä johtaviamaa- ja kallioperän osia, akvifereja, jotkamahdollistavat veden teknisen käyttöönoton.Akvifereja ympäristöineen sekä muita pohjavedenhyödyntämismahdollisuuksia tarjoaviamuodostumia nimitetään pohjavesiesiintymiksi.Niitä voi olla erilaisissa geologisissa muodostumissa.Pohjavesiesiintymän käsitteestä on erotettavakäsite pohjavesialue. Pohjavesialueellatarkoitetaan aluetta, johon sisältyy varsinaisenpohjavesiesiintymän lisäksi reuna- tai yhteysalueita,jotka kaikki yhdessä muodostavat suojelullisenkokonaisuuden. Pohjavesialueen ulointarajaa ei aina ole määritetty hydrogeologisilla perusteilla,vaan raja on voitu määritellä selvästihavaittavia maaston kohtia mukaillen helpottamaanmm. valvontatoimia.Pohjavesialueet eivät ole yhtenäisiä, eivätkäne ole jakautuneet tasaisesti. Pohjaveden määräja laatu vaihtelevat alueittain (kuva 2.2). Runsaitapohjavesivaroja pinta-alayksikköä kohdenlöytyy muun muassa Etelä-Hämeestä, niukkavetisiäalueita on puolestaan paikoin Etelä-Pohjanmaalla.Suomen pohjavesialueet on luokiteltuvedenhankinnan kannalta kolmeen luokkaan:Luokka I: vedenhankintaa varten tärkeätpohjavesialueetLuokka II: vedenhankintaan soveltuvatpohjavesialueetLuokka III: muut pohjavesialueetSuomen tärkeimmät pohjavesiesiintymät sijaitsevatlajittuneissa hiekka- ja sorakerrostumissa.Nämä esiintymät kattavat vain vajaat kolme prosenttiamaamme pinta-alasta, mutta ne käsittävätrunsaasti suuria, antoisuudeltaan jopa yli10 000 m 3 /d olevia pohjavesiesiintymiä. Geologisestinämä esiintymät ovat yleensä harjuja jalajittuneita reunamuodostumia, jollaisia ovat esimerkiksiSalpausselät.Kallioperässä esiintyvät ruhjeet ja muut rikkoutumavyöhykkeetedustavat maamme yleisintäpohjavesiesiintymäryhmää. Melkein jokaiseltaneliökilometriltä voidaan löytää kalliopohjavesiesiintymiä,joiden antoisuus on vähintään25 m 3 /vrk, mutta kallioperän vedenantoisuusvaihtelee jyrkästi jo lyhyellä matkalla. Suurin osakallioporakaivoista tehdään yksityistalouksienvedenhankintaa varten ilman ennakoivia tutkimuksia.Vaativissa kalliopohjavesitutkimuksissakäytetään geologisia ja geofysikaalisia menetelmiä.Moreenikerrostumissa on myös runsaastipohjavesiesiintymiä, mutta ne ovat kooltaan harvemminvedenhankinnan kannalta merkittäviä.Ne palvelevat lähinnä vain yksityistalouksien taikylien vedensaantia.2.3 Luonnontilainen pohjavesi tutkimusjahoitoympäristönäPohjaveden pinta sijaitsee yleensä alle kymmenenmetrin syvyydessä maaperässä ja osin kallioperässäkin.Kallioperän ruhjevyöhykkeissähydrologisessa kierrossa olevan pohjaveden syvyysvoi olla satoja metrejä. Maaperässä pohjavesivarastotja pohjaveden kierto ulottuvatyleensä alle 30 metrin syvyyteen, mutta myös ylisadan metrin syvyyteen ulottuvia vesivarastojatunnetaan. Olosuhteita voidaan pitää vedenhyödyntämisen kannalta edullisina. Hydraulinenjohtavuus vaihtelee kuitenkin hyvin herkästiriippuen maa- ja kallioperän rakenteesta,tiiviydestä, raekoosta ja lajittumisesta. Tämänvuoksi edullisimpien akviferikohteiden paikantaminenja hydraulisten ulottuvuuksien määritteleminenvoi olla hyvinkin hankalaa.Suomen pohjavesiesiintymille on ominaistasuuri alueellinen ja paikallinen laadun vaihtelu.Tyypillistä on, että hyvälaatuisen ”ydinosan”10

TÄRKEÄSOVELTUVAMUUKuva 2.2. Suomen luokitellut pohjavesialueet. Kuva Suomen ympäristökeskus/VES.1111 11

ohella esiintyy myös muun muassa runsaasti rautaaja mangaania sisältävää pohjavettä. Pohjavesiesiintymätympäristöineen ovat alttiita pilaantumiselletai muille ympäristövaurioille, koskavesivarastot ovat usein lähellä maanpintaa, jamaaperä on läpäisevää. Lisäksi pohjavesiesiintymienlievekerrostumat ulottuvat usein pitkällevarsinaisten akviferien ulkopuolelle. Nämäseikat asettavat omat vaatimuksensa pohjavesientutkimukselle sekä alueiden suunnittelulleja hoidolle. Monet maankäyttömuodot aiheuttavatriskejä pohjaveden laadulle, minkä vuoksipohjaveden suojeluun on kiinnitettävä erityistähuomiota. Pohjavettä suojellaan muun muassavesilain ja ympäristönsuojelulain nojalla. Tulevaisuudentavoitteena on turvata sekä pohjavedenmäärä että estää veden laadun heikkeneminen.2.4 Tulevaisuuden näkymiä jakehitystarpeita2.4.1 LähtökohtiaValtaosa Suomessa tehdystä pohjavesitutkimuksestaon ollut sovellettua, vedenhankintaa palvelevaatutkimusta. Se on kehittynyt varsin lyhyessäajassa nykyiselle toteutuspohjalle. Tutkimuksetovat yleensä tähdänneet kulloinkin esilläolleiden kysymysten ratkaisemiseen ilman kokonaisvaltaista,pidemmälle tähtäävää toimintaa.Vedenhankintatyötä on leimannut yksinkertaisiintutkimusolosuhteisiin hakeutuminen, eivälttämättä optimaalisimman vedenottopaikanetsiminen. Tämä on vaikuttanut negatiivisestisaatavan veden määrään ja laatuun. Pohjavedenottopaikkojaon aikaisemmin rakennettu myössuojauksen kannalta epäedullisiin kohtiin. Suljetutvedenottamot, tavoitteisiin ja olosuhteisiinnähden liian pienituottoiset vedenottopaikatsekä myöhemmin ilmennyt odottamaton vedenkäsittelylaitoksentarve investointeineen ovat esimerkkejätöistä, joita on toteutettu yhteiskunnankannalta epäedullisesti. Sekä sovellettua tutkimusta,että sitä tukevaa perustutkimusta tulisikinkehittää.Maanpinnan alainen geologinen tieto on eräspohjavesitutkimuksen kulmakivistä. Maanalaisenympäristön tunteminen edellyttää jatkuvaarakennetiedon hankkimista ja rakennetutkimuksenkehittämistä. Maaperän pohjavesialueidentietojen tai muiden merkittävien pohjavesi-geotutkimustietojenkerääminen ja kokoaminen onluontevaa toteuttaa yhteistyössä vesiviranomaisten,vesilaitosten ja vesihuoltoyhtiöiden sekäGeologian tutkimuskeskuksen kesken. Eri tiedostojensoveltuvin sijaintija käsittelypaikkatulee suunnitella ottaen huomioon jo olemassaolevat tiedon tuottamis-, kokoamis- ja käsittelyjärjestelmät.Suomen ympäristökeskuksella onmuun muassa pohjaveden laatuja pinnankorkeustiedotpohjavesitietojärjestelmässä (PO-VET). Geologian tutkimuskeskuksessa on käytössälaaja geotietojärjestelmä, johon kuuluumuun muassa kairaustietojen ja geologisten rakennetietojenhallintajärjestelmä.Systemaattisesti rekistereihin kerättävien tietojenlisäksi tulisi kerätä valikoitua, edustavaatutkimustietoa ns. avaintietorekistereihin. Tärkeäperiaate olisi, että rekisterien tiedot olisivat käytettävissäkaikkeen kehitystä eteenpäin vievääntutkimukseen sen toteuttajasta riippumatta.2.4.2 TutkimustarpeitaPohjavesiin liittyvä perustutkimus on painottunutgeokemialliseen tutkimukseen sekä luonnontilaistenalueiden pohjaveden seurantaan.Perustutkimusta pitäisi sovelletun tutkimuksentarpeiden valossa monipuolistaa. Edellä mainitunrakennetutkimuksen osana pitäisi selvittäämaaperän vedenjohtavuusvaihteluihin läheisestiliittyviä suurrakenteita ja niiden muodostumisolosuhteita.Esimerkkinä muista tarpeistavoidaan mainita pohjavesien käyttöönottotutkimusten,hyödyntämisen sekä suojelun kannaltakeskeiset ja myös mallintamista palvelevat maaperänhydraulisten ominaisuuksien ja akviferialueidenhydraulisesti johtavien ulottuvuuksienselvittelyt eri päämuodostumissa.Vesien maanalaisen hydrologisen kierron jasiihen vaikuttavien tekijöiden tuntemisen lisääminenolisi tärkeää likaantumisen torjunnassa.Haitallisten aineiden käyttäytyminen pohjavesivyöhykkeessäkaipaa edelleen tarkempaa selvittämistä.Pohjavesien laadullinen vyöhykkei-12

Kuva 2.4.2. Luonnontilainen Herakkaanlähde Kiikalassa. Kuva E. Mälkki.syys on eräs keskeinen tutkimusaihe. Lisäksi käsityskallioakviferien hydraulisista ominaisuuksistaja ulottuvuuksista kaipaa tarkennusta. Samointietämys kallioperän kautta maa-akvifereihintulevan veden osuudesta on erittäin puutteellista.Merkitykseltään laajimpia edessä olevia sovellettujatutkimustehtäviä ovat EU:n vesipolitiikanpuitedirektiivin edellyttämät pohjavesitutkimuksetsekä muut toimenpiteet (ks. luku 2.5).Varsinaisten vedenottopaikkojen tutkimustenohella pohjavesitutkimuksia pitäisi toteuttaamyös erillisten varavesilähteiden muodostamiseksi.Haja-asutusalueet kärsivät yhä heikostavedensaannista erityisesti kuivina sääjaksoina.Jos sähkö katkeaa vesilaitokselta, ollaan vedenhankinnanpiirissä olevilla alueillakin usein ajovedenvarassa, koska varavoima vielä varsin yleisestipuuttuu. Kelvollisia veden noutopaikkojaon harvassa. Vesilaitosten kaivot eivät tähän pääosaltaansovellu ahtaiden kaivorakenteidenvuoksi. Muista käytössä olevista kaivoista (yleensähaja-asutuksen pienet maakaivot) vain harvattäyttävät hyvän vedenottopaikan vaatimuksetveden antoisuuden ja laadun suhteen. Sijainniltaanedullisten luonnonlähteiden alueelle,itse lähteen ja sen uoman ulkopuolelle voitaisiintietyin edellytyksin rakentaa ylivuoto-varastokaivoja.Tietotekniikan kehittyminen on mahdollistanutesiintymien rakenteen ja pohjavesiolosuhteidenmallintamisen. Mallintamisella on jo jatulee olemaan entistä tärkeämpi merkitys vedenliikkeiden tutkimisessa erityisesti tekopohjavesilaitoksissasekä vedenoton aiheuttamien ympäristövaikutustenselvittelyssä. Merkittävä mallintamisensovelluskenttä on haitallisten päästöjenleviämisen arviointi haittaennusteiden laatimiseksija torjunnan suunnittelemiseksi. Niinikäänvoidaan selvittää yleisesti pohjaveden virtaussuhteitamuodostumissa, joista on saatavissariittävästi tutkimusaineistoa. Mallintamistaharkittaessa on kuitenkin selvitettävä, missä kulkeesen tiedon raja, jonka ”takana” mallintamis-1313 13

ta todella tarvitaan. Monissa tapauksissa hydrogeologisellatulkinnalla päästään yksinkertaisemminja edullisemmin haluttuun tulokseen.Myös pohja- ja pintavesien isotooppitutkimuksetovat tulleet käytännön tutkimuskenttään.Varsinkin tekopohjavesilaitostutkimuksissa isotooppisuhteidenperusteella tehtävät veden ikämäärityksetauttavat selvittämään vesimassojenvaihtumista ja virtaussuhteita.Paikan päällä pohjaveden laatua mittaavienlaitteiden käyttö on saamassa yhä laajempaa jalansijaamonipuolistuvan mittaustekniikan ansiosta.Tekniikan kehittyminen on lisäksi mahdollistanuttiedon langattoman siirron, minkäavulla havaintopaikan tilannetta voidaan seuratareaaliajassa. Havaintopaikkojen tulee ollaedustavia. Tavoitteena pitäisi olla, että havaintopaikkojenlaatua parannetaan sekä sijainnin ettärakenteiden osalta. Edustavien havaintopaikkojenperustamisen tulee olla lähtökohtana suunniteltaessaja toteutettaessa pohjavesiesiintymänpitkäjänteistä tutkimusta.Pohjaveden likaantumistapauksia ilmeneesäännöllisesti tärkeillä pohjavesialueilla, vaikkatoistaiseksi ainakin vakavimpia, pohjavedenottamoidensulkemiseen johtavia tapauksia onesiintynyt suhteellisen harvoin. Tulevaisuudessalikaantumistapaukset yleistynevät ainakin tiheimminasutuilla pohjavesialueilla johtuenkemikaalien käytön lisääntymisestä sekä analysointimenetelmienkehittymisestä. Suomen olosuhteisiinsoveltuvien likaantuneiden pohjavesiesiintymientutkimus- ja puhdistusmenetelmienkehittäminen on merkittävä haaste tulevaisuudenpohjavesitutkimuksille.2.5 Vesipolitiikan puitedirektiiviEU:n vesipolitiikan puitedirektiivi tulee jatkossaantamaan suuntaviivat pohjaveden suojelulleja siihen liittyville tutkimustarpeille. Vesipolitiikanpuitedirektiivin tarkoituksena on luodapinta- ja pohjaveden suojelua varten puitteet,joiden avulla pyritään edistämään vesivarojenkestävää käyttöä ja estämään pohjavesien pilaantuminensekä vähentämään jo tapahtunutta pohjavesienpilaantumista. Direktiivi tuli voimaan22.12.2000.Vesipolitiikan puitedirektiivin myötä on tarkoitussaada lisätietoja pohjavesialueista laajanja monipuolisen seurannan avulla. Myös pohjavedensuojelusuunnitelmien tekoa aiotaan lisätä.Suojelusuunnitelmien laadinta tulee tämänhetkistensuunnitelmien mukaan pakolliseksikaikille ns. riskialueille, joilla on mahdollista,että direktiivin asettamia ympäristötavoitteita eisaavuteta. Riskialueilla on toteutettava myöspohjaveden tehostettua seurantaa. Pohjavesialueitakoskevia suunnitelmia ja ohjelmia sekä niitäkoskevia perustietoja muun muassa hydrogeologistenolosuhteiden ja niihin kohdistuvien riskienosalta on päivitettävä säännöllisesti. Pohjavesialueistavoidaan myös muodostaa ryhmiä,jotta seurantaohjelmat voitaisiin laatia järkevänkokoisille aluekokonaisuuksille.Pohjavesiin liittyvä tutkimus on haasteidenedessä, kun pohjavesiä on käytettävä ja suojeltavaEU:n asettamien periaatteiden mukaisesti.Tavoitteena on saavuttaa pohjavesien hyvä määrällinenja kemiallinen tila 22.12.2015 mennessä.Hyvä tila edellyttää, että myös nousevat pitoisuustrenditkäännetään laskeviksi.2.6 KirjallisuuttaEuroopan parlamentti ja Euroopan unionin neuvosto.2000. Direktiivi 2000/60/EY yhteisönvesipolitiikan puitteista (L327). Euroopan yhteisöjenvirallinen lehti 22.12.2000 (FI).Lahermo, P., Ilmasti, R. ja Taka, M. 1990. Suomengeokemiallinen Atlas, osa 1. Suomen pohjavesienhydrogeokemiallinen kartoitus. Geologiantutkimuskeskus,Espoo.66s.Mälkki, E. 1999. Pohjavesi ja pohjaveden ympäristö.Tammi. 304 s.Vesiyhdistys r.y. 1986. Sovellettu hydrologia. Helsinki.Molarius, R. ja Poussa, L. 2001: Merkittävätpohjaveden pilaantumistapaukset Suomessa1976 - 2000. Suomen ympäristö 550/01.Pirkanmaan ympäristökeskus.14

3. POHJAVESITUTKIMUS-HANKKEEN VALMISTELU3.1 Hankkeen tavoite ja laajuusHankkeen tavoitteiden määrittely on yksi tärkeimmistälähtökohdista pohjavesitutkimuksiaaloitettaessa. Tutkimukset voivat tähdätä yksittäisenkylän kaivon paikan määrittämiseen tai useankymmenentuhannen asukkaan vedenhankinnanjärjestämiseen pohjaveden avulla. Tutkimuksetvoivat olla esiselvityksiä, joiden tavoitteena onluoda pohjaa yksityiskohtaisemmille tutkimuksille.Ne voivat olla myös yksityiskohtaisia vedenottamopaikantutkimuksia, joiden avulla selvitetäänesiintymästä saatavan veden määrä, laatuja mahdollinen käsittelytarve. Näiden lisäksiselvitetään, miten vesi saataisiin mahdollisimmantehokkaasti käyttöön sekä arvioidaan vedenotonaiheuttamat ympäristövaikutukset. Tutkittaessalikaantunutta pohjavettä tavoitteiden asettelu onyleensä aivan erilainen kuin vedenhankintaantähtäävissä tutkimuksissa. Pohjavesitutkimushankkeentavoitteita ja laajuutta mietittäessä käytäntöon osoittanut, että riittävä perusteellisuusesimerkiksi vedenottamon sijoituspaikan tutkimuksissatulee yleensä edullisemmaksi kuin tutkimuksissamyöhemmin havaittavien puutteidentäydentäminen lisätutkimuksilla.Tavoitteiden pohjalta määritellään tutkimustenlaajuus, valitaan tutkimusmenetelmät ja arvioidaanhankkeen kustannukset. Tavoitteita asetettaessapitää selvittää muun muassa seuraavatasiat:• olemassa oleva aiempi tutkimusaineisto• hankkeen aikataulu• mitä on mahdollista tehdä itse• käytetäänkö konsultteja ja kuinka paljon• hankkeen kustannusarvioTässä luvussa esitetty menettelytapa tutkimustenvalmistelemiseksi on tarkoitettu lähinnävesihuollon pohjavesitutkimuksia varten,mutta sitä voidaan soveltuvin osin käyttää myösmuihin pohjavesitutkimuksiin.3.2 LähtöaineistotHuolellinen tutustuminen olemassa olevaan aineistoonon tärkeä osa hankkeen valmistelua ja auttaavälttämään päällekkäisiä tutkimuksia. Aineistonpohjalta luodaan alustava kuva tutkittavasta pohjavesialueestaja sen ominaisuuksista. Hyödyllistälähdeaineistoa ovat muun muassa alueella aiemmintehdyt tutkimukset, vanhat peruskartat, erilaisetmaa- ja kallioperäkartat, hiekka- ja soravarakartat,pohjavesialuekartat sekä ilmakuvat.3.2.1 Pohjavesialuekartat ja -kortit sekä pohjavesitietojärjestelmä(POVET)Vesi- ja ympäristöhallinto on laatinut maammepohjavesiesiintymistä kartat mittakaavoissa1:20 000 ja 1:50 000. Kartoissa on esitetty pohjavesialueidenja niiden varsinaisten muodostumisalueidenrajaukset, suurimmat pohjaveden purkautumispaikat,vedenottamot, pohjavesialueillasijaitsevien havaintoputkien paikat sekä pohjavedenlaatua vaarantavat kohteet (kuva 3.2.1, ks.myös liite 3.2.1). Jokaiseen pohjavesialuekarttaanliittyy pohjavesialuekortti, jossa on tietoja alueenantoisuudesta, vedenottomääristä, geologiasta,riskikohteista, alueella aiemmin tehdyistäpohjavesitutkimuksista sekä aluetta koskevistavedenottoluvista ja suoja-aluepäätöksistä. Tiedoton koottu kuntakohtaisiin pohjavesialuekansioihin,jotka on toimitettu kaikkiin kuntiin.Pohjavesialuekarttojen ja –korttien tiedotovat vedenottamotietoja lukuunottamatta myössaatavissa sähköisessä muodossa ympäristöhallinnonkehittämästä pohjavesitietojärjestelmästä(POVET). POVET -järjestelmä kattaa ympäristöhallinnonluokittelemilta pohjavesialueilta(n. 6600 kpl) ja ympäristöhallinnon pohjavesiasemilta(53 kpl) saatavat tiedot. Lisäksi järjestelmääntallennetaan tietoja näiden alueiden ulkopuolellasijaitsevista yksittäisistä kaivoista ja lähteistä.POVET on osa ympäristöhallinnon HERT-TA -järjestelmää, johon kootaan ympäristöhallinnonkeräämää ja tuottamaa tietoa ympäristöstä.Pohjavesialuekarttoja ja -kortteja sekä POVET-järjestelmän tietoja saa alueellisista ympäristökeskuksista.Vedenottamotietojen hallintaan onkehitteillä oma järjestelmänsä.1515 15

Kuva 3.2.1. Pohjavesialuekartta (Nummi-Pusula, Keräkankare, ei mittakaavassa).3.2.2 Vanhat kartat ja tutkimuksetPerus- tai maastokartoilta tapahtuva karttatulkintaon lähes aina pohjavesitutkimusten tärkeä lähtökohta.Vanhat perus- tai maastokartat soveltuvathydrogeologiseen karttatulkintaan parhaiten,sillä uusimmissa painoksissa tai niiden digitaalisissaversioissa eräiden maastoelementtien, kutenkorkeuskäyrien ja kalliopaljastumien, kuvaustapaaon muutettu hydrogeologista karttatulkintaaajatellen epäkäytännöllisemmäksi. Vanhojentutkimusaineistojen ja karttojen tutkiminenvoi lisäksi usein olla ainoa tapa muodostaa kuvapohjavesiesiintymästä ennen ihmisen toiminnanaiheuttamia muutoksia. Vanhojen topografi-tai peruskarttojen korkeuskäyrien avulla pohjavesiesiintymäon mahdollista rajata sellaisenageologisena muodostumana kuin se on ollutluonnontilassaan. Vanhoista kartoista voi löytyätietoja sellaisista pohjavesiolosuhteista kertovistayksityiskohdista, joita ei enää voida havaitamaastossa. Tällaisia ovat esimerkiksi karttaanmerkityt lähteet. Vanhojen karttojen tiedot saattavatolla avainasemassa myös etsittäessä pohjavedenlikaantumisen aiheuttajaa.Pohjavesitutkimushankkeiden suunnittelussaarvokkainta lähtöaineistoa ovat aiemmin tehdytmaaperä- ja pohjavesitutkimukset. Hankettavalmisteltaessa olisikin hyvä käydä arkistot läpija selvittää alueella jo tehdyt tutkimukset. Taajama-alueidenläheisyydessä on usein tehty kairauksiaja jopa pohjavesitutkimuksia teiden ja rautateidenrakennushankkeiden, kaavoituksen taimaa-ainesten ottopaikkatutkimusten yhteydessä.Runsaasti eriasteisia maaperä- ja pohjavesitutkimuksiaon tehty pohjavesiensuojelun jakiviaineshuollon yhteensovittamisprojektissa eliPOSKI- projektissa (ks. 3.2.6), jonka tutkimustuloksetlöytyvät sekä alueellisista ympäristökeskuksistaettä Suomen ympäristökeskuksesta.Näistä tutkimuksista voi olla paljon hyötyä suunniteltaessauutta hanketta.Vanhat tieteelliset tutkimukset muodostavatoman lähtöaineistonsa. Puhtaasti tieteellisistä16

geologisista tai geomorfologisista tutkimuksistasaattaa olla hyötyä myös pohjavesitutkimuksissa.Yliopistot, korkeakoulut, Suomen ympäristökeskusja Geologian tutkimuskeskus ylläpitävättutkimustietokantoja ja tekevät pyydettäessätietokantahakuja tietyllä alueella tehdyistä tutkimuksista.Käyttökelpoisimpia ovat esiintymiengeologiseen rakenteeseen ja pohjavesiolosuhteisiinliittyvät tutkimukset sekä pohjaveden laatuhaittojen(esim. arseeni, fluoridi, radon, myrkyllisetraskasmetallit) esiintymisalueisiin liittyvättutkimukset.3.2.3 Geologiset kartatMaastamme on saatavissa maa- ja kallioperäkarttojauseissa eri mittakaavoissa. Näihin karttoihinliittyy usein joko karttaan painettu selitystai erillinen selityskirja. Maaperäkarttoihin1:20 000 on koottu tietoja muun muassa kaivos-,tie- ja rautatierakennushankkeiden yhteydessätehdyistä kairauksista ja seismisistä luotauksista.Kartoista löytyy tietoja myös pintamaalajienominaisuuksista ja pohjaveden laadusta. Maaperäkartatperustuvat ilmakuvatulkintoihin janiitä täydentäviin maastohavaintoihin (kuva3.2.3). Kallioperäkartat perustuvat pääasiassamaastohavaintoihin.3.2.4 Hiekka- ja soravarakartatHiekka- ja soraesiintymistä laadittuja karttoja onsaatavissa Geologian tutkimuskeskuksesta. Kartaton laadittu mittakaavaan 1:20 000. Vaikka kartatsisältävät tietoa lähinnä esiintymien maa-aineksenlaadusta pohjavedenpinnan yläpuolella,niistä saattaa olla apua pohjavesitutkimustensuunnittelussa. Hiekka- ja soravarakartat perustuvatpääasiassa maaperäleikkauksista tehtyihinhavaintoihin ja joiltakin osin yleispiirteisiin geofysikaalisiintutkimuksiin, koekuoppahavaintoihinsekä kairaustietoihin.3.2.5 IlmakuvatIlmakuvia on saatavissa koko Suomesta. Taajama-alueiltaotettuja ilmakuvia voi löytyä useiltaeri vuosilta. Ilmakuvat ovat käyttökelpoista lähtöaineistoavarsinkin voimakkaasti muuttuneillaalueilla, joilla kartat ovat vanhentuneet. Kuviavoidaan käyttää kartan sijasta paikantamiseen,mutta taitava tulkitsija pystyy ilmakuvienperusteella myös tekemään havaintoja tutkittavanalueen maaperä- ja pohjavesioloista. Likaantuneenpohjaveden tutkimuksissa vanhoja ilmakuviavoidaan käyttää hyväksi esimerkiksi teollisuusalueenhistorian selvittämisessä.3.2.6 Pohjavesiensuojelun ja kiviaineshuollonyhteensovittamisprojekti (POSKI)Ympäristöministeriön johdolla vuosina 1994 -2004 toteutettu pohjavesiensuojelun ja kiviaineshuollonyhteensovittamisprojekti eli POSKI -projekti oli laaja-alainen ja monivuotinen yhteistyöhanke,jonka tavoitteena oli turvata laadukkaidenkiviainesten saanti yhdyskuntarakentamiseen(mm. betoniteollisuus, tienrakennus)sekä hyvän ja turvallisen pohjaveden saantivesilaitoksille yhdyskuntien vesihuoltoon.Lisäksi projektin tuloksena osoitettiin kiviainestenottoon pitkällä aikavälillä soveltuvat alueet,pohjavedenhankinta-alueet, soranoton jäljiltäkunnostamista vaativat alueet sekä geodiversiteetinkannalta arvokkaat alueet.Projektissa tuotettiin ja koottiin perustiedotsora- ja kallioalueiden kiviainesten määrästä jalaadusta, alueiden suojelullisista arvoista sekäsoveltuvuudesta vedenhankintaan tai kiviaineshuoltoon.Lisäksi selvitettiin tutkimusalueeltasaatavissa olevan kiviainesta korvaavan materiaalinolemassaolo (esimerkiksi jätekivet, tuhkatja kuonat). Perustietojen kokoamisen jälkeen alueetarvotettiin vesi- tai kiviaineshuollollisen soveltuvuudensekä luonnonsuojelu-, maa-ainesjavesilain sekä osin rakennus- ja maankäyttölainsuojelukriteerien avulla. POSKI -projektintulokset on julkaistu alueellisina yleissuunnitelmina,joissa on ehdotukset vesihuoltoon varattavistaalueista, maa- ja kiviainestenottoon soveltuvistaalueista, maa- ja kiviainestenottoon osittainsoveltuvista alueista sekä ottotoimintaan soveltumattomistaalueista. Selvityksellä ei sinänsäole suoraan lakiin perustuvia oikeudellisia vaikutuksia.Lopullinen alueiden käytön yhteensovittaminentehdään maakuntien liittojen maa-1717 17

Kuva 3.2.3 Maaperäkartta 1:20 000, korkokuvakartta. Nummi-Pusula, Keräkankare (ei mittakaavassa).kuntakaavoituksessa ja kuntien yleiskaavoituksessa.Perustietojen kokoamisvaiheessa POSKI -projektissaon tehty pohjavesialueilla runsaasti eriasteisiamaaperä- ja pohjavesitutkimuksia, joistavoi olla hyötyä suunniteltaessa pohjavesitutkimushankkeita.Lisäksi projektissa on koottu runsaastitietoa pohjavesialueille kohdistuvistamaankäytön suunnitelmista, maiseman- ja luonnonsuojeluohjelmista,arvokkaista ja harvinaisistaluonnonesiintymistä sekä Natura 2000 -alueista.Suuri osa aineistosta on numeerisessa muodossa.POSKI -projektin aineisto on valtakunnallisestikoottu Suomen ympäristökeskukseen.Lisäksi aineistoa on saatavissa Geologian tutkimuskeskuksestasekä niistä maakuntaliitoista jaalueellisista ympäristökeskuksista, joiden alueellaprojekti on toteutettu (kuva 3.2.6).3.3 Tutkimusluvat ja tiedottaminenPohjavesitutkimuksia joudutaan lähes aina tekemääntoisen omistamilla tai hallitsemilla maaalueilla.Vesilain mukaan pohjavesitutkimuksiinon saatava maanomistajan tai alueen haltijan suostumus.Yleensä luvan saanti ei ole ongelmallistaja tutkimukseen liittyvistä asioista voidaan sopiamaanomistajan ja tutkimuksen teettäjän kesken.Maa-alueen omistajan tai haltijan selvittäminensaattaa kuitenkin olla tutkimusluvan saamisenhankalin vaihe.Jos tutkimusten suorittamisesta ei päästä yhteisymmärrykseenmaanomistajan kanssa, kyseisenkunnan ympäristöviranomainen (tavallisestiympäristölautakunta) voi myöntää luvan tutkimuksiin.Mikäli tutkimuksia tehdään useankunnan alueella, on luvat haettava kunkin kun-18

1994-2004valmistuneet/valmistuvattutkimusalueetKainuu, paikallinen POSKIPohjois-Karjala,paikallinen POSKIHyviksi havaittuja tiedonvälityskeinoja ovat kirjoituksettai ilmoitukset paikallislehdissä ja -radiossa.Tutkimusalueen asukkaille ja maanomistajillejärjestetyt tiedotustilaisuudet ja jaettavattiedotelehtiset ovat myös tehokkaita. Tiedottaminenon aloitettava mieluiten jo ennen tutkimuslupienhankkimista ja viimeistään ennenmaastotutkimusten aloittamista. Tiedottamistatulee jatkaa tutkimusten edetessä, ja niiden päättyessäon erityisen tärkeää kertoa saaduista tuloksista.Tutkimuslupa-asioita käsitellään tarkemminjulkaisussa ”Vedenhankintaa koskeva lupaja sen määräykset 2001”. Liitteenä 3.3/1 on esimerkkitutkimuslupien hankinnassa käytetystälomakkeesta.3.4 TehtävänkuvausKuva 3.2.6. POSKI -projektin tilanne vuonna 2004. KuvaSuomen ympäristökeskus, R. Britschgi.nan alueelle erikseen. Jos kyse on koepumppauksesta,josta voi aiheutua pohjaveden tai vesistönmuuttamiskiellossa mainittuja seurauksia,kunnan viranomaisella ei ole valtuuksia myöntäälupaa, vaan sitä on haettava ympäristölupavirastosta.Tutkimusluvan lisäksi voidaan hakealupaa myös muille tutkimuksen kannalta tarpeellisilletoimenpiteille, kuten voimansiirtolinjojentai teiden rakentamiselle. Tutkimuslupien hankkiminenon runsaasti aikaa ja vaivaa vaativa työvaihe,sillä luvan saanti voi edellyttää useita yhteydenottojasekä neuvotteluja maanomistajankanssa. Suositeltavaa on, että tutkimusluvat olisivatolemassa jo valittaessa tutkimuksen tekijää.Tutkimuslupien saantia helpottaa, jos hankkeestatiedotetaan avoimesti. Tiedottaminen vaatiioman aikansa ja vaivansa, mikä pitää muistaaarvioitaessa hankkeen aikataulua ja työmäärää.Pohjavesitutkimushankkeesta tulee laatia kirjallinentehtävänkuvaus varsinkin silloin, kun hankeon päätetty teettää ulkopuolisella taholla. Tehtävänkuvauskannattaa yleensä tehdä myös tutkimuksista,jotka on ajateltu suoritettaviksi itse,sillä se selkeyttää toteutusta. Tehtävänkuvaus onselostus siitä, mitä tutkimushankkeella halutaanselvittää ja kuinka hanke on suunniteltu toteutettavaksi.Tehtävänkuvauksen tulisi sisältää ainakinseuraavat asiat:• hankkeen tavoitteet, osallistujat, rahoitus• tutkimusalueet, niiden sijainti ja nykytila• aiemmat tutkimukset ja muu käytettävissäoleva lähtöaineisto• tilaajan näkemys pohjavesi- ja tutkimusolosuhteistaja siitä kuinka tutkimuksettulisi suorittaa• kuvaus hankkeeseen sisältyvistä osatehtävistä• käytettävät tutkimusmenetelmät• tutkimuslupatilanne• mahdolliset rajoitukset tutkimuksille jahäiriintyvät kohteet• yleiskartta, josta selviää tutkimusalueidensijainti• peruskarttaote tai muu vastaava itse tutkimusalueista• hankkeen aikataulu1919 19

Tehtävänkuvaus on yksi tärkeimmistä asiakirjoistapyydettäessä tarjouksia tutkimuksista,sillä siinä määritellään tilaajan tutkimukselle asettamatvaatimukset ja laatutaso. Tehtävänkuvauksenlaatii yleensä tutkimuksen tilaaja. Tehtävänkuvauksenlaadinnassa on suositeltavaa käyttääapuna pohjavesitutkimuksen asiantuntemusta,esimerkiksi pyytämällä apua alueelliselta ympäristökeskukseltatai konsultilta. Tehtävänkuvauksentulisi olla yksiselitteinen muun muassa tutkimusvaiheidenja käytettävien tutkimusmenetelmienosalta, jotta tilaaja saisi mahdollisimmanvertailukelpoisia tarjouksia.Urakoitsija tai konsultti puolestaan esittäätehtävänkuvauksen perusteella omat näkemyksensätutkimusolosuhteista, tutkimusten suorittamisesta,käytettävistä tutkimusmenetelmistä jamahdollisuuksistaan tehdä pyydetyt tutkimukset.Lisäksi urakoitsija tai konsultti laatii aikataulunja arvioi työhön kuluvan ajan, tarvittavanhenkilöstömäärän sekä kustannukset.3.5 Hankkeen suorittajan valintaHuomattava osa pohjavesitutkimuksista on tehtyja tullaan tulevaisuudessakin tekemään yksityistenkonsulttitoimistojen toimesta. Monet valtionvirastot ja laitokset ovat myös alkaneet tarjotapohjavesitutkimuksiin soveltuvia palveluitamaksullisina palveluina. Tutkimuksen tarvitsijavoi valita tekijän monella perusteella. Tavallisimpiavalintaperusteita ovat aikaisemmasta toiminnastasaadut myönteiset kokemukset, muiltasaadut suositukset sekä tarjouskilpailu.Kun työn teettäjänä on valtion, kunnan taikuntayhtymän viranomainen, evankelis-luterilainenkirkko, ortodoksinen kirkkokunta ja näidenseurakunnat tai yksikkö, jonka toimialaankuuluu vesihuolto, suorittajan valinnassa onnoudatettava lakia julkisista hankinnoista (1505/1992 ja muutokset). Lain mukaan tutkimuspalveluidenhankinnassa on hyödynnettävä olemassaolevia kilpailumahdollisuuksia. Tutkimuspalveluidenhankinnan saa tehdä ilman tarjouskilpailuavain erityisistä syistä. Hankinta ontehtävä mahdollisimman edullisesti, ja tarjouksistatulee hyväksyä kokonaistaloudellisesti edullisintai hinnaltaan halvin tarjouspyynnössäedellytetyt vaatimukset täyttävä tarjous. Tarjouksenlaatutekijät sisältyvät kokonaisedullisuudenkäsitteeseen, mitä ei aina muisteta. Halvin tarjouson harvoin kokonaistaloudellisesti edullisin.Lainsäädännön asettamien ehtojen vuoksi onnistuneentarjouskilpailun järjestäminen ja suorittajanvalinta ovat vaativia tehtäviä.Tutkimuksen tilaajan kannalta tarjouskilpailunkeskeisin asiakirja on tarjouspyyntö. Tarjouskilpailunyhtenä tavoitteena on saada tutkimuskokonaisuudestamahdollisimman yhdenmukaisettarjoukset. Tämä on tärkeää, jotta julkisiahankintoja koskevassa laissa edellytetty tarjoajientasapuolinen ja puolueeton kohtelu olisimahdollista, ja tarjouksen kokonaisedullisuustai hinnaltaan halvin tarjous olisi mahdollisimmanyksiselitteisesti arvioitavissa.Tarjouspyynnön tulisi sisältää vähintään seuraavattiedot:• työn tilaaja• tutkimuksen tarkoitus ja tavoite• tutkimusalue• aikataulu• tehtävänkuvaus (ks. luku 3.4)• työsuorituksille asetettavat vaatimukset• tutkimusluvat ja tutkimusrajoitukset• tutkimuksen suorittajan ja toimeksiantajanvastuut• tutkimuksen suorittajan valintaperusteet• tarjoushinnan määrittelytapa• toimeksiantajan mahdollisuudet avustaatutkimuksessa• tarjouksen jättöaika• tarjouksen vertailuperusteet• yhteyshenkilötTarjoajan pitää pyrkiä vastaamaan mahdollisimmantäydellisesti tarjouspyynnössä esitettyihinasioihin, jotta tarjousten tasapuolinen vertailuolisi mahdollista. Eniten lisätyötä tarjoustenkäsittelijöille aiheutuu lisätiedusteluista javertailulaskelmista, joiden avulla eritasoiset tarjouksetpyritään saamaan yhteismitallisiksi.Julkisia hankintoja koskevan lain muutoksessa(1247/1997) on tarkennettu säännöksiä ehdokkaanja tarjoajan hylkäysperusteista. Näidenmukaan tarjouskilpailusta voidaan sulkea pois20

sellainen ehdokas tai tarjoaja, jolla ei voida katsoaolevan teknisiä, taloudellisia tai muita edellytyksiähankkeen toteuttamiseksi, tai joka onlaiminlyönyt verojen tai lakisääteisten sosiaalimaksujensuorittamisen. Tilaajan kannalta olisiturvallisinta, että hylkäyspäätös perusteluineentehdään, mikäli riittävä tieto on olemassa jo ennenkuin tarjoukset avataan, ja hylätty tarjousjätetään avaamatta. Laissa on säädökset mahdollisestitarvittavista oikeusturvakeinoista, kutenmuutoksenhausta, vahingonkorvauksista, vaitiolovelvollisuudesta,tietojenannosta (633/1999) jaasian saattamisesta markkinaoikeuden käsiteltäväksi.Useimmilla julkisilla työn teettäjillä on nykyisinomat hankintaohjeensa, joissa on annettuyksityiskohtaiset ohjeet tarjouskilpailun järjestämisestä,tarjousten käsittelystä ja arvioinnistasekä suorittajan valinnasta.3.6 KirjallisuuttaVesilaki n:o 264/1961.Laki vesilain muuttamisesta n:o 88/2000.Ympäristönsuojelulaki n:o 86/2000.Laki julkisista hankinnoista n:o 1505/1992.Koskinen, S. & Waris, R. 2001. Vedenhankintaa koskevalupa ja sen määräykset. Ympäristöopas 80.Suomen ympäristökeskus.Helsinki.Esimerkkejä POSKI-raporteistaBritschgi, R., Ahonen, I., Lammila, J., Lähteenmäki, P.,Sahala, L. ja Vuokko, J. 2003. Pohjavesiensuojelun ja kiviaineshuollon yhteensovittaminenSatakunnan loppuraportti. Satakuntaliitonjulkaisusarja A: suunnittelu- ja tutkimusjulkaisutnro 267. Pori 2003. 91 s. ISBN 952-5295-47-8,ISSN 0789-6824.Gustafsson, J. (toim.), Innamaa, M., Vänskä, M., Fagerlund,P., Heino, M., Haume, E., Jokinen, P.,Kasari, T., Koski, H., Kurkinen, I., Lyytikäinen,A., Sipilä, P. 2001. Pohjavesien suojelun ja kiviaineshuollonyhteensovittaminen - Pirkanmaanloppuraportti. Yliopistopaino, Tampere 2001.Alueelliset ympäristöjulkaisut nro 228, Pirkanmaanympäristökeskus. 124 s. ISBN 952-11-0936-X, ISSN 1238-8610.Britschgi, R., Ahonen, I., Lyytikäinen, A., Lähteenmäki,P., Nurmi, H. ja Salonen, V. 2001. Pohjavesiensuojelun ja kiviaineshuollon yhteensovittaminen- loppuraportti Salon seudulta. Varsinais-Suomen liiton julkaisuja. 80 s. ISBN 951-9054-44-8.4. VEDENHANKINTA-,POHJAVEDEN SUOJELU- JALIKAANTUMISTUTKIMUKSET4.1 Vesihuoltoa varten tehtävättutkimuksetVesihuoltoon liittyviä pohjavesitutkimuksia onmonenlaisia riippuen ongelmanasettelusta taitarpeesta. Tavoitteena voi olla selvittää pienelläbudjetilla haja-asutusalueilla sijaitsevan kylänpohjaveden laatua ja vedentarvetta sekä mahdollisuuksiatoteuttaa vesihuolto pienimuotoisenayhteisvedenhankintana. Tällöin tarvittavattiedot, tai ainakin lähtötiedot yksityiskohtaisemmilleselvityksille saadaan lähde- ja kaivotiedustelunavulla (4.1.1). Tavallisimmin tutkimustentavoitteena on määrittää pohjavedenottopaikka,eli paikka johon voidaan rakentaa turvallinen,luotettava ja helppohoitoinen vedenottamo (4.1.2- 4.1.3). Tavoitteeseen pääseminen voi tällöin edellyttääusein monipuolista pohjavesi- ja ympäristöolosuhteidenselvittelyä. Tutkimusten ongelmanasettelu voi myös olla yksityiskohtainen:minkä tyyppinen, kokoinen ja syvyinen kaivohyväksi todettuun pohjavesiesiintymään on rakennettava,jotta esiintymän pohjavesi saataisiinotettua mahdollisimman tehokkaasti käyttöönhyvälaatuisena (4.1.4).Pohjavesiesiintymät ovat Suomessa, varsinkinisojen kaupunkien tarpeisiin, antoisuudeltaanusein pieniä. Tämän vuoksi pohjavesiesiintymänveden määrää on monin paikoin lisättymuodostamalla tekopohjavettä. Tällöin imeytetäänlähistöllä sijaitsevasta vesistöstä, tai kutenesimerkiksi pääkaupunkiseudulla Päijänne-tunnelista,pohjavesiesiintymään suuria määriä pintavettä.Maakerrosten läpi imeytyessään vesimuuttuu laadultaan lähes pohjavettä vastaavaksi,ja se voidaan ottaa käyttöön esiintymään rakennetuistakaivoista. Tekopohjavesitutkimuksillaselvitetään mahdollisuudet tekopohjavedenmuodostamiseen ( 4.1.5).Suomessa on alueita, joilta käyttökelpoiset,hyvälaatuista pohjavettä sisältävät maaperämuodostumatpuuttuvat lähes täysin, tai ne on käy-2121 21

tetty muihin tarkoituksiin. Tällaisilla alueilla kalliopohjavedenhyödyntäminen voi olla ratkaisuvesihuollon järjestämiseen varsinkin silloin,jos vedentarve ei ole kovin suuri (4.1.6).Vesihuoltoon liittyvien pohjavesitutkimustentulosten avulla hankkeen toteuttajat saavat kuvanesiintymän käyttökelpoisuudesta, vedenottojärjestelmiensuunnittelijat saavat tarvitsemansatiedot pohjavesiolosuhteista ja ympäristölupaviranomaisettiedot esiintymän antoisuudestaja toiminnan ympäristövaikutuksista. Lisäksipohjaveden käytön valvojat saavat käsityksenesiintymän luonnonmukaisista olosuhteista, joihintoiminnan aikana tapahtuvia muutoksia voiverrata.4.1.1 Kaivo- ja lähdekartoitusKaivo- ja lähdekartoituksilla saadaan usein yksinkertaisestija edullisesti tietoa alueen pohjavesiolosuhteista(pohjavedenpinnan taso, purkautuvatvesimäärät, pohjaveden virtaussuunnat)sekä veden laadusta ja riittävyydestä.Lähdekartoitus on parasta aloittaa peruskarttatarkastelullaja tutkimusalueen asukkaille suunnatullalähdetiedustelulla. Lähdetiedustelussakäytettävästä lomakkeesta on esimerkki liitteessä4.1.1/1. Mikäli selvitykset tehdään haja-asutusalueidenvedenlaadun ja -tarpeen arvioimiseksi,on samassa yhteydessä järkevää tehdä myösvedentarvetiedustelu, jossa voi käyttää apunaliitteen 4.1.1/2 lomaketta. Lähde- ja vedentarvetiedusteluissariittävän kattavan tuloksen saaminenedellyttää huolellista tiedottamista asiastaesimerkiksi paikallislehdissä ja -radioissa sekäkuntien ja kylätoimikuntien ilmoitustauluilla.Lähde- ja vedentarvetiedustelu voidaan suorittaapostitse tai puhelinhaastattelulla, mutta parhaattulokset saadaan tekemällä kyselyt paikanpäällä.Karttatarkastelun ja tiedustelun tulokset tarkistetaanmaastokäynneillä, joiden yhteydessämääritetään lähteiden tarkat sijainnit. Kartoituksentavoitteesta riippuen lähteistä virtaavat vesimäärätjoko arvioidaan tai mitataan kannettavallamittapadolla, siivikolla tai astiamittauksena.Edustavimmista lähteistä otetaan tarvittaessa vesinäytteet.Kaivokartoitus on helppo tehdä. Tutkimusalueellasijaitsevien kaivojen paikat selvitetäänja merkitään kartalle, tai kaivot paikannetaan satelliittipaikantimella.Kaivojen syvyydet, vedenpinnankorkeudet sekä pumppujen imutasojenkorkeudet mitataan. Lisäksi arvioidaan kaivojentekninen kunto ja selvitetään kaivon ympäristössäsijaitsevat mahdolliset pohjavettä likaavatkohteet. Kaivojen omistajia haastatellaan vedenriittävyydestä ja laadusta. Kun tutkimusalueenkaivot on kartoitettu, niistä valitaan otanta vesinäytteidenottoa varten. Tiedot tallennetaan kaivokorteille,joista on esimerkki liitteessä 4.1.1/3.Mikäli kaivoja lähdekartoitus tehdään pohjavesialueenesitutkimuksiin liittyen, on syytävaaita kaivojen, lähteiden ja pohjavesilammikoidenvesipinnat sekä mahdollisuuksien mukaanlähteiden purkautumistasot ja mittapatojen korkeudet.Kaivojen vesipinnan korkeutta vaaittaessatulee huomioida mittauksen aikainen tai sitäedeltävä vedenkäyttö. Mittaus tulisi tehdä silloin,kun vesipinta on käytön jälkeen tasaantunut.Vaaitustiedot on syytä sitoa valtakunnalliseenkorkeusjärjestelmään, mikäli niitä on tarkoitusesittää esimerkiksi hakemusasiakirjoissatai paikkatietoaineistoissa.4.1.2 Pohjavedenottopaikan tutkimusVesihuoltoon liittyvien pohjavesitutkimusten tavoitteenaon tavallisimmin määrittää pohjavesiesiintymästäpaikka, johon voidaan rakentaapohjavedenottamo. Tutkimuksilla hankitaan tietojasaatavissa olevasta pohjaveden määrästä jalaadusta, pohjavesiesiintymän ulottuvuuksistasekä pohjaveden virtausolosuhteista. Tutkimustuloksistavoidaan arvioida vedenoton ympäristövaikutuksiaja haittoja sekä suunnitella toimenpiteitähaittojen poistamiseksi tai lieventämiseksi.Useimmiten pohjavedenottopaikan tutkimuksillatai niitä hieman täydentämällä saadaantiedot myös siitä, millainen kaivoratkaisu soveltuuparhaiten esiintymän hyödyntämiseen. Pohjavedenottopaikkojenja pohjavesiesiintymienantoisuuden selvittäminen käsittää yleensä seuraaviapäävaiheita:• perehtyminen aikaisempaan tutkimus- jakartta-aineistoon (luku 3.2.2)22

Kuva 4.1.1. Kaivokartoitusta Siuntiossa. Kaivokartoituksen tarkoituksena on määritellä kaivon tekninen kunto sekä selvittääveden riittävyys ja laatu haastattelemalla kaivon omistajaa. Erityisesti koepumppauksen yhteydessä tehtävässä kaivokartoituksessaon tärkeää selvittää tutkimusalueella sijaitsevista kaivoista syvyys, vedenpinnan korkeus ja pumpun imuaukonkorkeus ennen koepumppauksen aloittamista. Näin voidaan varautua koepumppauksen mahdollisesti aiheuttamiin muutoksiin.Kuva T. Kinnunen.• maastotarkastelut (luku 5.2.2)• kaivoselvitykset (luku 4.1.1)• purkautuvien vesimäärien ja virtaamienmittaukset (luku 5.2.3)• geofysikaaliset tutkimukset (luku 5.2.4)• kairaukset (luku 5.2.5)• havaintoputkien asennus,ominaisantoisuuspumppaukset taiputkimittaukset (luvut 5.2.5 - 5.2.8)• vesinäytteiden otto (luku 6.3)• koepumppauspaikan tai koekaivon paikanmäärittely ja rakentaminen (luku 4.1.2)• koepumppaus (luku 4.1.3)• kaivon paikan tutkimus (luku 4.1.4)• pohjavesimallinnus (luku 7)Tutkimusten edetessä kussakin vaiheessa tehdääntulosten avulla hydrogeologista tulkintaa,jonka perusteella päätetään seuraavista työvaiheista,tutkimusmenetelmistä ja tutkimusten laajuudesta.Tutkimusmenetelmien valinta ja painotuksetriippuvat tavoitteista ja olosuhteista.Esimerkiksi pohjavesimallinnus on usein perusteltualaajoissa ja monivaiheisissa tutkimuksissatai olosuhteissa, joissa tutkimuksista oletetaanaiheutuvan peruuttamattomia muutoksia, esimerkiksivakavaa pohjaveden likaantumista.Edellä esitetyn menettelyn kaikki päävaiheetyleensä toteutetaan vain kaikkein laajimmissa,monimutkaisimmissa tai tutkimusolosuhteiltaanvaikeissa tutkimuksissa. Yksi ratkaisevimmista232323

Kuva 4.1.2. Havaintoputkien asennusta kevyellä porakonekairauskalustolla. Kuva T. Kinnunen.tutkimusmenetelmien valintaan ja myös tutkimuskustannuksiinvaikuttavista tekijöistä onpohjavedenpinnan syvyys sellaisissa esiintymänkohdissa, jotka muiden selvitysten perusteellasaattaisivat olla soveliaita vedenottopaikkoja.Kun pohjavesi on alle 6 m:n syvyydellä maanpinnasta,voidaan tutkimuksissa käyttää tavallisestikeskiraskasta tai jopa kevyttä kairauskalustoa.Tällöin noudatetaan seuraavaa tutkimusmenettelyä:• perehtyminen aikaisempaan tutkimus- jakartta-aineistoon• maastotarkastelut• purkautuvien vesimäärien ja virtaamienmittaukset• kairaukset, ominaisantoisuuspumppaukset,havaintoputkiasennukset• koepumppauspaikan valinta tulostenperusteella• koepumppausvalmistelut ja havaintoohjelmanlaatiminen• koepumppaus käyttämällä imusarjaa,johon kytketään keskipakopumppu• tutkimusten raportointiEdellä selostetusta tutkimusmenettelystä käytetäänmyös nimityksiä ”perinteinen tutkimusmenetelmä”tai ”matalatutkimus”. Hydrogeologinentulkinta eri tutkimusvaiheissa on myössiinä avainasemassa päätettäessä seuraavista tutkimusvaiheistaja -menetelmistä. Kun pohjavesion yli 6 m maanpinnasta, eroaa tutkimusmenettelyedellä kuvatusta menettelyssä lähinnä seuraavasti:• Alkuvaiheissa maakerrosten paksuuden,sijainnin, jatkuvuuden ja laadun arvioinnissasekä pohjaveden tason määrittämisessäkäytetään geofysikaalisiatutkimuksia (painovoimamittaukset, maatutkaluotauksetja seismiset luotaukset),joiden perusteella määritetään alustavastiotollisimmat kairauspisteet, maanäytteidenottokohdat ja havaintoputkien paikat.24

• Kairaukset ja havaintoputkiasennuksettehdään raskaalla kairauskalustolla jakairausten yhteydessä otetaan lupaavimmistapisteistä maanäytesarjat.• Ominaisantoisuuspumppausten ja niidenyhteydessä saatavien vesinäytteiden sijastahavaintoputkista tehdään veden laatua jahydraulisia ominaisuuksia selvittäviä mittauksia.• Geofysikaalisten tutkimusten, kairausten,maanäytteiden ja putkimittausten tulostenperusteella päätetään koepumppauspaikka,johon rakennetaan koekaivo (tavallisestisiiviläputkikaivo), josta koepumppaustehdään (ks. luku 4.1.3).Syvän pohjavedenpinnan olosuhteissa toteutettavastatutkimusmenettelystä käytetään useinmyös nimitystä ”syvätutkimus”. Edellä selostettujapohjavedenottopaikkojen tutkimusmenettelyjävoidaan soveltaa myös muissa pohjavesitutkimuksissa,esimerkiksi likaantumistutkimuksissa.4.1.3 Pitkäaikainen koepumppausKoepumppaus ratkaisee pohjavesiesiintymänkäyttökelpoisuuden. Koepumppauksen tavoitteenaon saada tietoja hyödynnettävissä olevanpohjaveden määrästä ja laadusta sekä mahdollisistalaatumuutoksista, kun vettä otetaan suuriamääriä. Koepumppauksen avulla voidaan määrittääpohjavesiesiintymän hydrauliset parametrit.Lisäksi saadaan tärkeitä tietoja pohjavesiesiintymänvirtausoloista, kalliokynnyksistä ja heikostivettäjohtavista osista. Koepumppauksenavulla selvitetään vedenoton aiheuttama pohjavedenpinnan alenema ja lähdevirtaamien pieneneminensekä siitä mahdollisesti aiheutuvathaitat.Koepumppaustuottoa määritettäessä otetaanhuomioon tarvittavan veden määrä sekä tavoiteltavaveden laatu. Mikäli vedentarve on muodostumanantoisuutta selvästi pienempi, ei olesyytä lähteä ylisuuriin koepumppaustuottoihin.Ylisuurilla pumppauksilla voidaan saada aikaanvedenlaadun pitkäaikainenkin huonontuminenesim. reunaosien hapettomien vesien liikkeellelähtiessä. Usein parempi lopputulos saavutetaanpitkäaikaisella tavoitetuotolla tai sitä hiemansuuremmalla tuotolla pumpattaessa kuin ylisuurellalyhytaikaisella pumppauksella. Näin toimittaessasaadaan luotettavimmat lähtötiedotmyös ympäristövaikutusten arvioinnille.Koepumppauksen aikana tarkkaillaan jäljempänäesitettävän havainto-ohjelman mukaisestipumppauksen aiheuttamia pohjavedenpinnanja lähdevirtaamien muutoksia eri havaintopisteissätutkimusalueella. Lisäksi tarkkaillaanpumppauksen vaikutusta pohjaveden laatuunja pohjaveden pinnan palautumista pumppauksenpäätyttyä. Pumppauksen aikana havaintoputkistavoidaan mitata pohjaveden virtausnopeuksia,happipitoisuuden muutoksia ja sähkönjohtavuutta.Koepumppauspaikka määritetään kairausten,maanäytteiden ja ominaisantoisuuspumppaustenperusteella (ks. luku 5.2). Maakerrosten vedenantoisuuttaja eräitä veden laatuominaisuuksiavoidaan myös tutkia putkimittausten avullaerityisesti silloin, jos pohjavedenpinta on syvällä(yli 6 metrin syvyydessä). Koepumppauspaikanon täytettävä myös sille asetetut kriteerit, joitaovat esimerkiksi ympäristön puhtaus ja suotuisaluontoympäristö. Pumppauspaikkaa ei pidäsijoittaa liian lähelle suota, vilkasliikenteistä tietätai muuta kohdetta, joka voi vaarantaa pohjavedenlaadun.Koepumppaus häiritsee pohjavesiesiintymänluonnollisia olosuhteita. Huonosti suunnitellullaja toteutetulla pumppauksella voidaanaiheuttaa merkittäviä vahinkoja alueen luonnolletai asutukselle. Sen vuoksi pumppauksen esivalmisteluton tehtävä erittäin huolellisesti. Tärkeitäkoepumppausvalmisteluja ovat:• tutkimusalueella ja sen lähiympäristössäsijaitsevien vedenottamoiden ja kaivojenkortistointi, vedenpintojen mittaus javaaitus• tutkimusalueella mahdollisesti sijaitsevienarvokkaiden luonnonesiintymien inventointija luettelointi sekä niihin kohdistuvienhaittavaikutusten arviointi• tutkimusalueella sijaitsevien saastuneidenmaa-alueiden kartoittaminen sekä muidensellaisten kohteiden selvittäminen, joista252525

Kuva 4.1.3a. Imusarjalla tehty koepumppaus. Etualalla imuputket (4 kpl), oikealla sähkökäyttöinen itseimevä pumppu, jonkasähköliittymä on oikeassa yläkulmassa. Pumpusta vasemmalle lähtee poistoputki. Poistoputken ja pumpun välissä onnäytteenottohana. Kuva T. Kinnunen.voi kulkeutua haitallisia aineita pohjaveteenpumppauksen seurauksena• pumppausveden purkupaikan valinta javeden poistolinjaston suunnittelu• koepumppauksessa tarvittavan sähköenergiansaannin järjestäminen• korvausvesijärjestelyiden suunnitteleminensen varalle, että pohjavedenpintalaskee esiintymässä koepumppauksenseurauksena niin, että alueen talousvesikaivojenantoisuudet ratkaisevastihuononevat.Paras ajankohta koepumppaukselle on pitkäsateeton kausi, usein keskikesä. Hyviä tuloksiasaadaan myös sydäntalvella tehdyillä koepumppauksilla,mutta talvella pumppausten toteutuson hankalampaa kuin kesällä. Syksyllä pitkätsadejaksot vaikeuttavat koepumppausten tulostentulkintaa. Keväällä tulkintaa vaikeuttaa lumenja roudan sulamisen aiheuttama valuma.Koepumppauksessa käytettävät pumput ovatyleensä sähkökäyttöisiä. Suositeltavin ratkaisusähköenergian saamiseksi koepumppauspaikalleon tilata sähköyhtiöltä tilapäinen sähköliittymä.Sähkön johtamiskulut ja energiamaksut pitääottaa huomioon arvioitaessa kustannuksia. Mikälipumppauksen valvonta tehdään kaukovalvontana,on tarpeen järjestää koepumppauspaikallepuhelin- tai datayhteys. Ellei sähköä voidajohtaa paikalle, se voidaan tuottaa myös dieselaggregaatillatai vaihtoehtoisesti käyttämällä dieselmoottorikäyttöistätai maataloustraktorillapyöritettävää pumppua (kuva 4.1.3b). Nämä vaihdotlisäävät valvonta- ja huoltotarvetta, sillä esimerkiksiaggregaatti käyttää useita satoja litrojapolttoöljyä vuorokaudessa. Pitkäaikaisessa koepumppauksessaaggregaattiin pitää vaihtaa öljytja suodattimet säännöllisin väliajoin, ja tällöinpumppaus joudutaan tavallisesti keskeyttämäänhuollon ajaksi.26

Kuva 4.1.3b. Uppopumpulla siiviläputkikaivosta tehtävän koepumppauksen käynnistys. Laitteiden tarvitsema sähköenergiatuotetaan diesel-aggregaatilla. Kuva T. Kinnunen.Ennen koepumppauksen aloittamista tuleelaatia havainto-ohjelma, jossa rekisteröidään seuraavatasiat:• pumppauksen aloitusajankohta• pumpatut vesimäärät muutoksineen jamittaustapoineen (manuaalinen, astiamittaus,virtaamamittari)• pumppausvesien johtaminen• pohjavedenpinnan korkeus koepumppauspaikalla,esiintymään asennetuissahavaintoputkissa ja alueen talousvesikaivoissamittaustiheyksineen ja mittaustapoineen(manuaalinen, automaattimittari)• lähteiden, purojen ja jokien virtaamat• vedenpinnan korkeudet alueella sijaitsevissapintavesissä (järvet ja lammet)• sademäärä• näytteenotto- ja analyysiohjelma• selkeä tehtävänjako: kuka vastaamittauksista, kuka ottaa näytteet, missäanalysoidaan, miten saatuja mittaus- ym.tuloksia toimitetaan eri osapuolten välillä• esitys siitä, miten ja kuka voi tehdäpäätökset ohjelman muutoksista kokeenaikana (esim. pumppausmäärän nostaminentai laskeminen, mittaus- tai näytteenotto-ohjelmanmuuttaminen)Havainnointi koepumppausalueella tulisialoittaa 2 - 4 kuukautta ennen pumppausta. Havainto-ohjelmaantulee sisällyttää sekä esiintymäänasennettuja havaintoputkia että talousvesikaivoja.Tämä on tärkeää mahdollisten kaivojakoskevien riita- ja vauriotapausten selvittämiseksi.Lisäksi talousvesikaivoja seuraamalla voidaantarvittavat korvausvesijärjestelyt aloittaariittävän ajoissa.Pohjavedenpinnan havainnointi tehdään jokokäsimittauksena tai automaattisilla vedenpinnankorkeusmittareilla(kuva 4.1.3c). Automaattimittareillasaadaan tarkempi ja yksityiskohtaisem-272727

Kuva 4.1.3c. Vasemmalla: Havaintoputkeen asennetun automaattisen pohjaveden pinnankorkeusmittarin tietoja kerätään.Kuva T. Kinnunen. Oikealla: Automaattimittarilla ja GSM-lähettimellä varustettu havaintoputki. Havaintoputken tiedotvoidaan kerätä reaaliaikaisesti matkapuhelinverkkoa hyväksikäyttäen vesilaitoksen valvomossa sijaitsevalle tietokoneelle.Kuva K. Vuorela.pi havaintosarja kuin käsimittauksilla. Tällä onmerkitystä varsinkin koepumppauksen alkuvaiheenseurannassa. Automaattimittarit vaativatharvempia maastokäyntejä, sillä mittareiden muistitilaon yleensä riittävä. Automaattisten mittareidenhuonoja puolia ovat toimintahäiriöt, joidenilmetessä ei pahimmassa tapauksessa saada minkäänlaistatietoa pohjaveden pinnan vaihteluista.Suositeltavaa onkin vähentää toimintahäiriöistäaiheutuvia menetyksiä laatimalla havainto-ohjelmatsiten, että osa mittauksista tehdään käsimittauksinaja osa automaattisesti.Koepumppauksessa pumpattavaa vesimääräämitataan säännöllisin väliajoin joko vesimittarilla,mittapadolla tai astiamittauksella. Purojenja jokien virtaamat määritetään mittapadoillatai siivikkomittauksella. Järviin ja lampiinasennetaan mitta-asteikot vedenpinnan muutostenseurantaa varten. Sademäärää mitataanpumppauspaikalle tuotavasta sademittarista,minkä lisäksi lähimmältä säähavaintoasemaltakootaan tiedot sademääristä.Koepumppauspaikalta pumpattavat vedet tuleejohtaa pohjavesiesiintymän ulkopuolelle,jotta ne eivät sekoita tuloksia. Paikka pitää valitahuolellisesti, sillä vesistöihin johdettava pohjavesisaattaa aiheuttaa purkupaikalla ja sen lähiympäristössähaitallisia muutoksia, kuten eroosiotatai vedenpinnan nousua (kuva 4.1.3d).Koepumppauksen vaikutusta pohjavedenlaatuun selvitetään ottamalla pohjavesinäytteitäpumppauspaikalta ennen pumppauksen aloittamistaja esimerkiksi viikon välein pumppauksenaikana. Näytteistä analysoidaan tavallisestipH, sähkönjohtavuus, sameus, väri, happi, rauta,mangaani, permanganaattiluku, kemiallinenhapenkulutus (COD Mn) tai TOC, typpiyhdisteetja bakteerit. Mikäli lähistöllä on riskikohteita,kuten tie, huoltoasema, teollisuuslaitos, ampumarata,maa-ainestenottoalue tai golfkenttä, taijos paikka sijaitsee lähellä järveä, jokea tai suota,on näiden mahdollinen vaikutus otettava huomioonanalyysivalikoimassa. Myös kallioperänlaadun vaikutus tulee huomioida. Yleensä ennenkoepumppauksen aloittamista kannattaa28

Kuva 4.1.3d. Kuva koepumppauksen poistoputken päästä. Pumppauspaikalta poisjohdettavat vesimäärät voivat olla suuria,minkä vuoksi purkuveden aiheuttamat haitalliset muutokset ympäristöön on estettävä. Kuvassa pumppausveden aiheuttamaneroosion estämiseksi tehty yksinkertainen rakennelma. Kuva E. Mälkki.teettää laaja, kaikki riskikohteet ja luonnonolosuhteethuomioon ottava vesinäyteanalyysi, jokauusitaan esimerkiksi pumppauksen keski- ja loppuvaiheessa.Koepumppauksen loppuvaiheessateetetään usein myös erittäin laaja analyysivarsinkin, jos koepumppauksen tulos näyttäävedenottamon perustamisen kannalta hyvältä.Tällöin analyysivalikoimaan kuuluvat seurattujenparametrien lisäksi raskasmetallit, haihtuvatorgaaniset yhdisteet, liuottimet, PAH-yhdisteet,herbisidit, pestisidit ja kloorifenolit. Analyysivalikoimiaon käsitelty luvussa 6.6.Koepumppauksen kesto riippuu pohjavesiesiintymänominaisuuksista. Teoriassa pumppaustatulisi jatkaa niin kauan, että saavutetaan ns.tasapainotila eli tilanne, jossa käytetyllä pumppaustehollapohjavedenpinta ei enää laskepumppauksen seurauksena. Käytännössä todellistatasapainotilaa ei Suomen pienissä pohjavesiesiintymissäjuuri koskaan saavuteta, vaanpumpun tehoa säätelemällä etsitään tilanne, jolloinpumppauspaikalla saavutetaan näennäinentasapaino. Pumppauksen lopettamisen jälkeenpohjavedenpinnan palautumista seurataan kunnespohjavedenpinta on noussut lähtötilannettavastaavalle tasolle, tai nousu pysähtyy. Tyypillinenpumppausaika on 1 - 3 kuukautta. Arvioitaessamuun muassa tarvittavaa henkilötyömäärääon muistettava, että ennen pumppausta japumppauksen jälkeen vesipintoja on syytä havainnoidanoin kuukausi. Havainnointi kestääsiis yhteensä 4 - 6 kuukautta.4.1.4 KaivonpaikkatutkimusKaivon rakentamiseen tarvittavat tiedot saadaanyleensä pohjavedenottopaikkatutkimusten yhteydessä.Kaivo rakennetaan tavallisimmin koepumppauspisteeseen.Jos koepumppaus on tehtykoekaivosta, soveltuu se lähes aina myös varsinaiseksivedenottokaivoksi. Joissain tapauksissaon tarpeellista tehdä erillinen kaivonpaikkatut-292929

kimus. Näin tehdään esimerkiksi haluttaessavarmistaa kevyellä kalustolla suoritetun tutkimuksentuloksia, tai jos ilmenee tarve hajauttaavedenotto useammasta kaivosta tapahtuvaksi.Kaivonpaikkatutkimuksen tarkoituksena onselvittää lähtötiedot pohjavesikaivon rakentamistavarten. Tällaisia tietoja ovat pohjavedenpinnankorkeus ja sen vaihtelu tietyillä vedenottomäärillä,maaperän kerrosrakenne, maakerrostenrakeisuus, kivisyys ja läpäistävyys sekä antoisuusja vedenlaatu eri kerroksissa. Tietojen perusteellakaivon suunnittelija ratkaisee kaivon tyypin,rakennustavan ja siiviläputkikaivojen osalta siivilänsijoitustason. Kaivon rakentaja puolestaanarvioi työmäärän ja rakentamisen kustannukset.Kaivonpaikkatutkimukseen kuuluu tavallisestikairauksia, kerroksittain tehtävää maa- ja vesinäytteidenottoa sekä ominaisantoisuuspumppauksia.Jos pohjavedenpinta on syvällä, tutkimuksiinvoi kuulua lisäksi geofysikaalisia tutkimuksiasekä havaintoputkista tehtäviä veden laatuaja hydraulisia ominaisuuksia selvittäviä mittauksia.Kaivon paikkaa valittaessa on lisäksi tarkasteltavahuolellisesti ja kriittisesti paikan soveltuvuuttavedenottoon ympäristön puhtauden,luonnonolosuhteiden, maankäytön ja likaantumisriskienosalta.Kaivonpaikkatutkimuksista laaditaan raportti,jonka tulisi sisältää ainakin seuraavat asiat:• tehdyt tutkimukset• paikan sijainti kartalla ja koordinaatteina• maaperän kerrosrakenne (kairaustulokset)• pohjavedenpinnan korkeus ja korkeudenvaihtelu• isojen kivien sijainti• maanäytteiden rakeisuusanalyysit (josmaanäytteitä on otettu)• ominaisantoisuuspumppausten taiputkimittausten tulokset (tuotto erikerroksista, mahdolliset silmämääräiset jakenttämääritysten antamatvedenlaatutiedot, mittaustulokset)• vesinäytteiden laboratorioanalyysit• tutkijan ehdotus kaivon paikaksi jakaivotyypiksi4.1.5 TekopohjavesitutkimuksetTekopohjavettä muodostetaan imeyttämällä pintavettämaaperään, jolloin maaperää käytetäänhyväksi pintaveden puhdistamisessa. Tekopohjavesitutkimustenlähtökohtana voi olla jo käytössäoleva, alueen luonnolliseen antoisuuteenperustuva pohjavesialue tai neitseellinen, hyödyntämätönalue. Ensin mainitussa tapauksessaolemassa olevan laitoksen historian selvittämiselläon tutkimuksen kannalta huomattavaa merkitystä,sillä se antaa uusien tutkimusten suunnittelulleja luotettavuudelle paremman pohjan.Molemmissa tapauksissa pohjavesiesiintymänperusominaisuuksien selvittäminen on tutkimuksenydin.Tekopohjavesitutkimushankkeen sisältö voidaanjaotella seuraavasti:1. alueen nykytilanteen sekä aiemmin tehtyjentutkimusten ja tarkkailutietojen kartoittaminen2. raakavesilähteen määrittäminen3. kenttätutkimukset4. tutkimusten tulostus ja tulosten arviointi5. mallintaminen6. hankkeen ympäristövaikutusten arviointi7. jatkotutkimustarpeiden määrittäminen8. johtopäätöksetOleellisimmat vaiheet ovat kenttätutkimuksettulostuksineen ja niiden pohjalta tehtävä mallintaminen(vaiheet 3 - 5). Kenttätutkimukset tehdäänyleensä seuraavassa järjestyksessä:1. seismiset luotaukset,painovoimamittaukset2. havaintoputkien asennus ja alustavatvedenlaatututkimukset3. kaivoinventointi4. putkivirtausmittaukset5. koepumppauspaikan perustaminen taikoekaivojen mitoitus ja rakentaminen6. koepumppaukset7. imeytyspaikkojen valinta ja koeimeytykset8. veden laatumääritykset9. happi- ja lämpötilamittaukset30

Kairaukset ja havaintoputkien asennukset tehdäänerillisen suunnitelman mukaan (ks. luvut5.2.5 ja 5.2.6). Koeimeytysvaiheessa on vain harvoinkäytettävissä riittävästi lopullista raakavettä.Tällöin imeytyksessä käytetään koekaivoistapumpattavaa pohjavettä, eli pohjavettä kierrätetäänimeytyksen kautta takaisin kaivoon. Tällätavoin saadaan selvitettyä melko luotettavastimuodostuman hydrauliset ominaisuudet. Vedenlaadusta ei kuitenkaan saada tarkkaa tietoa, sillälopullisessa tilanteessa imeytykseen käytettäväpintavesi poikkeaa koeimeytyksessä käytetystäpohjavedestä huomattavasti muun muassa kemiallisiltaominaisuuksiltaan ja lämpötilaltaan.Imeytyspaikan huolellinen valinta on ratkaisevantärkeää koeimeytyksen onnistumisen kannalta.Perustavoite on, että etäisyys imeytyspaikaltakaivoille on horisontaalisesti mahdollisimmansuuri kuitenkin niin, että mahdolliset hukkavirtaamatesiintymästä pois eivät lisääntyisi.Toinen tavoite on, että imeytyspaikasta olisipystysuunnassa mahdollisimman suuri etäisyyspohjavesipintaan (kapillaarikerrokseen). Imeytyspaikanpintarakenteella on merkitystä silloin, kuntavoitellaan ns. sadetusimeytystä (kuva 4.1.5a).Sadetusimeytyksen avulla yritetään välttää varsinaistenimeytysaltaiden rakentaminen. Sadetusimeytyksenperusteena voivat olla muun muassamaisemalliset tekijät tai harjujen suojelu.Koeimeytykset tehdään usein vaiheittain,joissa vaihdellaan vesimääriä ja imeytyspaikkojasekä mahdollisesti myös koekaivoja. Eri vaiheetkestävät muutamia viikkoja, joskus jopakuukausia. Vaiheittaisuuden avulla selvitetäänesiintymän käyttäytymistä eri tilanteissa ja saadaantietoja mallintamista varten. Tekopohjavesihankkeenaikataulu kuitenkin rajoittaa koeimeytykseenkäytettävissä olevaa aikaa, silläyleensä tutkimusvaiheeseen käytetään kokonaisuudessaanyhteensä 1 - 2 vuotta.Tekopohjavesitutkimuksissa mallintamisenmerkitys korostuu, sillä koeimeytyksessä ei voidajuuri koskaan luoda lopullista imeytys-pumppaustilannetta.Näin ollen tekopohjavesiprosessinja ympäristövaikutusten lopullinen arviointijää suunnitteluvaiheessa mallintamisen varaan.Tällöin on tärkeintä saada luotettava kuvaesiintymän ja prosessin virtaustekniikasta elipohjaveden pintojen ja virtaamien käyttäytymisestälopullisessa mitoitustilanteessa. Muita erittäinhyödyllisiä mallintamisen tuottamia sivutuotteitaovat viipymäarviot, virtaussuunnat, mahdollisethukkavirtaamat ja riskitoimintojen vaikutukset.Lopullisen tekopohjaveden laatua on kuitenkinvaikea tutkia tai mallintaa etukäteen. Se jääkinuseimmiten asiantuntijan arvioiden varaan.Laajan ja kattavan tekopohjavesitutkimuksenkustannukset voivat olla useita satojatuhansiaeuroja. Kustannuksiin vaikuttavat muun muassapohjavesiesiintymän laajuus, olemassa olevantiedon määrä, alueen geologinen rakenne ja raakavedensaatavuus. Asiantuntijan tekemä, perusteellinenja laaja-alainen tutkimus kuitenkin kannattaa.Sen avulla saadaan erittäin tärkeää perustietoapohjavesiesiintymästä, mistä on hyötyä laitoksensuunnittelussa ja toiminnassa myöhemmin.Tekopohjaveden muodostaminen myösmuuttaa aina luonnon tasapainoa ja aiheuttaa riskinympäristölle. Tämän riskin minimoimiseksion tärkeää, että tutkimukset tehdään huolellisesti.RantaimeytystutkimuksetRantaimeytymistä tapahtuu monilla vesistöjenvarsilla olevilla pohjaveden ottamoilla joko vahingossatai suunnitellusti. Rantaimeytys perustuupintaveden imeytymiseen vettä läpäisevienmaakerrosten läpi pohjaveteen (kuva 4.1.5.b).Imeytymistä tapahtuu, kun pohjaveden pintaalasketaan pohjavettä otettaessa.Rantaimetyslaitokset voidaan jakaa kolmeenluokkaan, jotka ovat:Luokka 1: Varsinaiset rantaimeytyslaitoksetRantaimeytys on hallittua ja imeytymisentoteuttamista varten ontehty tutkimuksia. Ottamoltapumpattavasta vedestä yli 30 % onrantaimeytynyttä tekopohjavettä.Luokka 2: Pohjavedenottamot, joilla tapahtuujonkin verran rantaimeytymistäRantaimeytymistä on todettu tapahtuvanjonkin verran. Vaikutusantoisuuteen on vähäinen. Ottamoltapumpattavasta vedestäalle 30 % on rantaimeytynyttätekopohjavettä.3131 31

Kuva 4.1.5a. Tekopohjaveteen liittyviä imeytyskokeita sadettamalla. Kuva T. Hatva.Luokka 3:Pohjavedenottamot, joilla rantaimeytyminenon mahdollistaRantaimeytyminen on mahdollista,mutta sitä ei tapahdu nykyisillävedenottomäärillä, tai se pyritäänestämään pintaveden huononlaadun vuoksi.Puhdistumisprosessi on rantaimeytyksessäperiaatteessa samanlainen kuin tekopohjavettämuodostettaessa. Tärkeintä pintaveden puhdistumisessaon orgaanisen aineksen pidättyminenja hajoaminen maaperässä. Pintavesi puhdistuurantaimeytyksessä kuitenkin yleensä hyvin tehokkaastijo lyhyilläkin matkoilla. Liejuisessaympäristössä veteen liuennut happi kuluu helpostiloppuun, jolloin rautaa ja mangaania liukeneemaaperästä veteen.Rantaimeytystutkimukset tehdään yleensälaitosmittakaavassa. Pohjaveden otto tapahtuujoko imuputkien tai koekaivon avulla.Rantaimetyslaitoksen tutkimukset tehdään vaiheittainseuraavasti:• hankkeen suunnittelu ja tutkimusohjelmanlaatiminen• imeytysveden laadun selvittäminen• hydrogeologisten olosuhteiden ja imeytymisvyöhykkeidentutkiminen geofysikaalistenluotausten, kairausten jahavaintoputkien avulla• pohjaveden laadun tutkiminen havaintoputkistaeri tasoilta pumpattavien vesinäytteidenavulla pohjavesialueella sekärantaimeytymisvyöhykkeellä• koepumppaus imuputkista tai koekaivostatulevan ottamon mitoitusteholla imeytymisalueidenja veden laadun selvittämiseksi(järven vesipintojen ja veden laatuvaihteluidenvaikutusten selvittämiseksi viipymästäriippuen vähintään 4-6 kuukautta)32

Kuva 4.1.5.b. Rantaimeytyksen periaate. A) Pohjavettäpurkautuu järveen. B) Veden oton seurauksena pohjavedenpinta alenee ja pintavettä imeytyy harjuun.• raakaveden, pohjaveden ja pumppausvedenlaatututkimukset (havaintoputkieneri tasot pohjavesialueella sekä imeytymisalueenja koepumppauspaikan välillä).4.1.6 Kalliopohjaveden tutkiminenKalliopohjavettä käytetään yleisesti haja-asutusalueentalouksien ja loma-asutuksen vedenhankinnassa.Tällöin porakaivot on tavallisesti sijoitettumahdollisimman lähelle käyttökohdetta,eikä geologisia ja hydrogeologisia tekijöitä oleotettu huomioon. Tällaisten kaivojen antoisuudetovat tyypillisesti 1 - 30 m 3 /d, mutta satunnaisestion löydetty myös runsastuottoisempia kaivoja.Taajama- ja kuntatasolla vesihuollon turvaaminenyksinomaan kalliopohjavedellä onharvinaista. Se on kuitenkin varteenotettava vaihtoehtoalueilla, missä harjualueiden pohjavesiesiintymiäei ole, tai esiintymät ovat pieniä. Vedentarvetaajama- ja kuntatasolla on tyypillisesti100 - 1000 m 3 /d, mistä on esimerkkinä Leppävirrankunnan pohjaveden hankinta (kuva 4.1.6).Jonkin verran kalliopohjavettä hyödynnetäänvanhoista kalkkikaivoksista, kuten esimerkiksiLohjalla ja Virtasalmella. Hyvälaatuista kalliopohjavettävoidaan käyttää riittävän vesikapasiteetinturvaamiseksi myös runkolinjojen äärialueilla.Laadultaan hyvän ja samalla runsastuottoisenkallioporakaivon paikan määrittäminenedellyttää geologisia, hydrogeologisia ja geofysikaalisiatutkimuksia. Harjualueilta pohjavettävoidaan löytää varsin helposti, mutta kallioperäruhjeja siihen sijoitettava porakaivo on kyettäväpaikantamaan muutamien metrien tarkkuudella.Mitä laajamittaisempaa kalliopohjavesihankettasuunnitellaan, sitä enemmän tarvitaantutkimuksia hyvän lopputuloksen saavuttamiseksi.Kalliopohjavesihankkeen kannalta suurimmatkustannukset aiheutuvat geofysikaalistenmittausten lisäksi kaivon porauksen ja itsekaivorakenteiden ja -varusteiden kokonaiskustannuksista,mukaan lukien tiekustannukset.Laajoissa hankkeissa kattavilla maastogeofysikaalisillatutkimuksilla voidaan säästää poraus-,tiestö- ja sähkölinjakustannuksissa. Tutkimustenavulla olisi saatava riittävän hyvät tiedot kallioperänrikkonaisuusvyöhykkeistä, jotta tutkimuskaivojaolisi porattava mahdollisimman vähän,ja niitä voitaisiin käyttää tarvittaessa myös vedenottamonkaivoina.Kallion- ja maanpinnan korkokuvalla onmerkittävä vaikutus pohjaveden määrään. Kalliopohjavesiesiintymienantoisuuteen suurestivaikuttavia tekijöitä ovat myös kallioperän rikkonaisuus-ja ruhjevyöhykkeiden varasto-ominaisuudetja vedenjohtokyky. Lisäksi antoisuuteenvaikuttaa pysty- ja vaakarakojen vedenjohtokyky.Kalliopohjaveden paine kasvaa tasaisestialaspäin mentäessä (1 atm/ 10 m). Harjut ovatyleisesti kerrostuneet kallioperän ruhjeisiin. Erityisestipienten harjujen alla sijaitsevilla ruhjeillavoi olla merkitystä pohjaveden kokonaisantoisuuttalisäävänä tekijänä.EtsintämenetelmätKallioperän rikkonaisuutta voidaan ennen maastotutkimustenalkua arvioida maanpinnan korkeusmallistalaadittujen erilaisten vinovalaistujenkorkokuvakarttojen avulla. Korkokuvakarttoihinvoidaan yhdistää kallioperä- ja maaperäkarttatietoja.Erilaisia valaisukulmia ja katselu-3333 33

Kuva 4.1.6. Leppävirran vesihuolto perustuu kalliopohjaveteen. Hankkeessa etsittiin yli 100 m 3 /d tuottavia kallioporakaivoja.Nykyisten tuotantokaivojen poraussyvyydet vaihtelivat 50 - 95 metrin välissä. Kaivoporausten aikana tehtiin havainnotkivilajista, ruhjeisuudesta ja vesimäärästä. Veden laatu todettiin koepumppausten aikana otetuista vesinäytteistä. Koepumppaustenantoisuudet vaihtelivat yksittäisissä kaivoissa 45 - 370 m 3 /d välillä. Tällä hetkellä tuotantokaivoja on käytössä8 kpl, joista saadaan kalliopohjavettä enimmillään 1500 m 3 /d.34

suuntia käytettäessä saadaan eri suuntaiset rikkonaisuus-ja ruhjevyöhykkeet hyvin esille.Tämä menetelmä soveltuu parhaiten ohuidenmaapeitteiden alueille esimerkiksi rannikkoseuduilla.Paksujen maapeitteiden alueilla kallioperänrakenteet saadaan parhaiten selville erilaistengeofysikaalisten mittausten avulla. Maaperäkarttojenavulla voidaan arvioida alueenvedenmuodostumisoloja. Joskus vesistöstä toiseenpurkautuu vettä kallioperän rikkonaisuusjaruhjevyöhykkeiden kautta. Näin ollen tällaisetalueet voivat olla vedenhankinnan kannaltaotollisia. Myös kallioperälohkojen välisten ruhjeidenristeyskohdat ovat hyviä kalliopohjavedenetsintäalueita.Tutkimusten alkuvaiheessa kallioperän rikkonaisuusvyöhykkeeton tulkittava geofysikaalisenmatalalentomittausaineiston perusteellakäyttäen maankamarasta mitattua magneettistaja sähkömagneettista aineistoa (ks. kohta 5.2.4).Tarkentavassa ruhjetulkinnassa käytetään maastogeofysikaalisiamittauksia, joita ovat mm. painovoimamittaus,magnetometraus, VLF-R ja slingram-mittaus.Tarkentavassa ruhjetulkinnassaruhjeen lopullinen laatu on todettava räjäytysseismisellärefraktioluotauksella. Kivilajista riippuenveden hankinnan kannalta parhaat seismisetnopeudet ovat 3000 - 4000 m/s luokkaa. Maatutkaluotauksellavoidaan ohuiden maapeitteidenalueella selvittää myös kallioperän rakojenja ruhjeiden sijainti. Menetelmällä saadaan paikannettuamyös vino- ja vaakarakenteet, joitamuilla geofysikaalisilla menetelmillä ei voidatodeta.Veden laadun kannalta riskialttiita kivilajejasisältävät alueet voidaan jättää tutkimusten ulkopuolellekallioperäkartan perusteella. Tällaisiakivilajeja ovat mustaliuskeet, sulfidipitoiset kivilajitsekä jossain määrin myös graniittiset kivilajit.Näiden kivilajien alueilla pohjavedessä voiesiintyä radonia, uraania ja fluoria.Kallioporakaivot tulisi sijoittaa siten, että porakaivopuhkaisee vettä johtavan rakenteen sopivallasyvyydellä (30 - 60 m) maanpinnasta. Kallioporakaivonsijainti kallioperän rakenteisiinnähden määritetään kallioperäkartoilta sekämaastomittauksilla saatavien kivilajirakenteidenkulku- ja kaadetietojen avulla. Uutena menetelmänäkaateen kaltevuuden mittaamisessa voidaankäyttää sähköistä monielektrodimittausta.Porakaivojen asennus- ja koepumppausKoepumppausta varten rakennettava kallioporakaivoon hyvä mitoittaa niin, että sitä voidaankäyttää myöhemmin varsinaisena vedenottamokaivona.Porakaivon rei’än on oltava riittävänsuuri, jotta uppopumpun ympärille jää tarpeeksitilaa. Mitoituksessa on otettava huomioon myösmahdollisen sisäputken vaatima tila. Muovisentai RST-teräksisen sisäputken asentaminen porakaivoonon suositeltavaa, mikäli kallioperä onporauksen yhteydessä todettu rikkonaiseksipumpun tavoitesyvyyden yläpuolelta. Kaivonporauksen aikana tehdään havaintoja maaperänlaadusta, kallioperän kivilajista, rapautuneisuudesta,ruhjeisuudesta sekä vettä johtavien kallioperänrakenteiden syvyydestä ja paksuudesta.Jo kaivonporauksen yhteydessä saadaan viitteitäporakaivon vedenantoisuudesta. Kallioporakaivontuotto voidaan todeta alustavasti lyhytkestoisella,yhden työvuoron kestävällä koepumppauksella.Mikäli kaivosta saadaan vähintäänhaluttu määrä vettä ja vedenpinnan laskuei ole nopeaa, varsinaisen koepumppauksen suorittaminenon suositeltavaa. Koepumppauksenon oltava riittävän pitkäaikainen. Suositeltavaaon jatkaa koepumppausta kuivan kauden yliesimerkiksi syksystä alkukesään. Kalliopohjavesiesiintymänlaajuudesta ja kallioperän rikkonaisuudestariippuu, kuinka antoisa porakaivo onkäytössä. Laaja kalliopohjavesiesiintymä voialuksi tuottaa runsaastikin pohjavettä, mutta josimeytymisolosuhteet ovat heikot, tuotto voi laskeahuomattavasti pidemmän ajan kuluessa. Rikkonaisuusvyöhykkeenominaisantoisuudenylittyessä pohjavedenpinta laskee kaivossa nopeasti.Koepumppauskaivon läheisyyteen, samaanrikkonaisuusvyöhykkeeseen on suositeltavaaasentaa tarkkailukaivoiksi vähintään yksi kallioporakaivosekä pohjaveden virtaussuunnan yläettäalapuolelle. Tarkkailukaivoista havainnoidaanpohjavedenpinnan muutoksia ja otetaantarvittaessa vesinäytteitä pohjaveden laadun toteamiseksi.Ennen koepumppauksen aloittamistaympäristön kiinteistöissä on tehtävä kaivokar-3535 35

toitus (ks. 4.1.1). Vedenpintojen muutosta on havainnoitavakoepumppauksen aikana ja sen päätyttyä(ks. 4.1.2). Tarkkailukaivoista on otettavavesinäytteitä ennen koepumppausta ja pumppauksenloputtua. Pitkään jatkuvan koepumppauksenaikana on suositeltavaa ottaa vesinäytteitäkerran kuukaudessa koepumppauskaivostaja osasta tarkkailukaivoja. Näytteistä on suositeltavaatutkia normaalien talousvesiparametrienlisäksi ns. laaja metallianalytiikka, anionit jatarvittaessa myös radon.Porakaivoa ei ole suositeltavaa sijoittaa aivanvesistöjen läheisyyteen, jolloin vesi voi vähähappisuudestajohtuen olla rauta- ja mangaanipitoista.Meren rannalla ja saaristossa ongelmia aiheuttaasuolainen pohjavesi, joka tulee useinvastaan jo lähellä merenpinnan tasoa. Myös sisämaassavoi olla suolaista vettä. Satunnaisestisuolaista vettä on tavattu jopa 60 metrin syvyydessä,mutta yleisemmin vasta noin 150 metrinsyvyyden jälkeen.4.1.7 KirjallisuuttaKoepumppaukset, kaivonpaikkatutkimuksetMälkki, E. 1999: Pohjavesi ja pohjaveden ympäristö.Helsinki. Kustannusosakeyhtiö Tammi. 304s.ISBN 951-26-4515-7Korkka-Niemi, K. & Salonen V.-P. 1996: Maanalaisetvedet – pohjavesigeologian perusteet. Turku.Turun yliopiston täydennyskoulutuskeskuksenjulkaisuja A:50. Vammalan kirjapaino Oy. ISBN951-29-0825-5, ISSN 0788-7906Airaksinen, Jussi U 1978: Maa- ja pohjavesihydrologia.Oulu. Kustannusosakeyhtiö Pohjoinen.248s ISBN 951-9099-73-5Tekopohjaveden muodostaminenHatva, T. 2004. Havaintoja pohjaveden laadustapohjavesialueilla sekä tekopohjavesi- ja rantaimeytyslaitoksilla.Suomen ympäristökeskuksenmonistesarja 255. Suomen ympäristökeskus.Helsinki. 117 s. ISBN 952-11-1186-0.Helmisaari, H-S, Illmer, K., Hatva, T, Lindroos, A.-J.,Miettinen ,I., Pääkkönen, J. ja Reijonen, R.2003. Tekopohjaveden muodostaminen: imeytystekniikka,maaperäprosessit ja veden laatu.TEMU-tutkimusten loppuraportti. Metsäntutkimuslaitoksentiedonantoja 902, 2003. Metsäntutkimuslaitos,Vantaan tutkimuskeskus.Kivimäki, A.-L. 1992. Tekopohjavesilaitokset Suomessa.Vesi- ja ympäristöhallituksen julkaisuja - sarjaA: 98. 150 s. ISBN 951-47-5717-3.Kivimäki, A.-L.1995. Rantaimetys tekopohjavedenmuodostamismenetelmänä. Vesi- ja ympäristöhallituksenmonistesarja: 573. 51 s. ISBN 951-47-9118-5.Rönkä, E., Hatva,T. & Iihola, H. 1977. Tekopohjavedenmuodostaminen. Helsinki. SITRA, YVYtutkimus34. 215 s.Kalliopohjaveden tutkiminenLeveinen, J., Rönkä, E., Tikkanen, J. & Karro, E. 1998.Fractional flow dimensions and hydraulic propertiesof a Structure-Zone aquifer, Leppävirta,Finland, Hydrogeology Journal, vol.6, n:o 3 p.327-340.Mälkki, E. 1999: Pohjavesi ja pohjaveden ympäristö.Helsinki. Kustannusosakeyhtiö Tammi. 304 s.ISBN 951-26-4515-7.Niini, H. & Niini, S. 1995. Vesigeologia (hydrogeologia).Teknillinen korkeakoulu. Materiaali- jakalliotekniikan laitos. Insinöörigeologian jageofysiikan laboratorio. Opetusjulkaisu TKK-IGE-C 17. 176 p.Rönkä, E., Särkioja, A. & Tikkanen, J. 1992. Porakaivonpaikan määrittäminen ja koepumppaus. Vesitalous1992:3, s.16-18, 34.4.2 Pohjaveden suojelua ja seurantaavarten tehtävät tutkimuksetPohjavesialueilla ja niiden lähialueilla on monenlaisiatoimintoja, joiden yhteydessä pohjavedensuojelu tulee ottaa huomioon. Toiminnanharjoittajan on oltava tietoinen pohjavedelle aiheuttamistaanriskeistä ja hänen on seurattavatoimintansa vaikutuksia pohjaveteen. Valvovanviranomaisen on pystyttävä arviomaan toiminnanhaitallisuutta. Toimintojen haitallisia vaikutuksiavoidaan estää erilaisin suojelutoimenpiteintai suojarakentein. Edellä mainittujen seikkojenluotettava selvittäminen ei usein ole mahdollistailman toiminta-alueen pohjavesiolosuhteidentutkimista. Jäljempänä on kuvattu eräidentyypillisten ja vaikutukseltaan laaja-alaistentoimintojen yhteydessä tehtäviä pohjavesitutkimuksia,joiden avulla arvioidaan toiminnan vaikutuksiasekä määritetään tarvittavat suojelutoimenpiteet.Tällaisia toimintoja ovat muun muassamaa-ainesten otto, teiden rakentaminen, pohjavedenalentaminen rakentamishankkeiden yhteydessäsekä turvetuotanto.Pohjaveden käyttöä ja suojelua koskevat säädöksetotettiin Suomessa vesilakiin vuonna 1961.36

Laissa annettiin vedenottajille mahdollisuusvahvistuttaa suoja-alue vedenottamoiden ympärille.Alueen vahvisti vesioikeus, nykyisin suoja-alueidenvahvistaminen kuuluu ympäristölupavirastojentoimialaan. Suoja-alueen muodostaminenon pitkä prosessi, johon usein liittyy pohjavesitutkimustenlisäksi laajoja katselmuksia ja pitkiävalitusprosesseja. Suoja-aluemenettelyn yleistymistähidasti se, että monesti rajoituksista jouduttiinmaksamaan haitan kärsijöille korvauksia, vaikkapohjavedellä itsellään ei ollut lain suojaa. Niinpä1960 - 1980 -luvuilla suoja-alueet pyrittiin rajaamaanmahdollisimman suppeiksi.Pohjavesialueiden suojelusuunnitelmien laatiminenalkoi 1980-luvun lopulla. Koska suojaalueidenmuodostaminen oli lähes pysähdyksissäja pohjavesiä uhkaavat toiminnot olivat siirtyneetyhä lähemmäksi vedenottamoja, tarvittiinvapaaehtoinen menettely turvaamaan pohjavedenlaatua ja määrää. Suojelusuunnitelman laatiminenperustuu vuonna 1987 tulleeseen vesilainmuutokseen. Sen perusteella on kielletty josellaisen uhkan aiheuttaminen, joka saattaa heikentääpohjaveden laatua tai määrää. Nykyisinpohjaveden pilaamiskielto on sisällytetty ympäristönsuojelulakiinja muuttamiskielto vesilakiin.4.2.1 EnnakkoseurantaEnnakkoseuranta eli pohjavesialueen vedenlaadunseuranta vedenottamoa laajemmalla alueellaon tärkeää pohjavesialueilla, joilla on todettuolevan pohjavedelle riskiä aiheuttavia toimintoja.Ennakkoseurannan suorittaa vedenottaja.Seurantaa varten vedenottamon valuma-alueelleasennetaan vesinäytteenottoon soveltuvia havaintoputkia.Näytteistä tehtävät analyysit valitaanalueella olevien riskitoimintojen perusteella.Seurannan avulla saadaan tietoa pohjavedenlaadusta laajemmalta alueelta kuin vain vedenottamoalueelta.Näin voidaan riittävän aikaisinryhtyä toimenpiteisiin, mikäli ottamolta saatavaapohjavettä uhkaa laadun heikkeneminen.4.2.2 Suoja-aluemenettelyYmpäristölupavirasto voi hakemuksesta määrätäsuoja-alueen vedenottamon ympärille terveydellisistäsyistä tai pohjaveden puhtauden säilyttämiseksi.Suoja-alueella ei saa ilman ympäristölupavirastonlupaa pitää asuin- tai muutavakituisena oleskelupaikkana olevaa rakennustatai sellaista varastoa, säiliötä, viemäriä tai laitosta,josta likaa tai muuta veden laatuun vaikuttavaaainetta voi päästä pohjaveteen. Suoja-alueellaei saa suorittaa sellaista toimintaa, joka vahingollisellatavalla voi huonontaa ottamostasaatavan veden laatua. Suoja-alue on usein jaettuvedenottamoalueeseen sekä lähi- ja kaukosuojavyöhykkeeseen.Vesilain mukainen suoja-alue voidaan määrätävain vedenottamolle. Tämä seikka on rajoittanutmenettelyn käyttökelpoisuutta koko pohjavesialueensuojelussa. Suoja-alueen määräämistävoidaan hakea ympäristölupavirastoltasamalla, kun haetaan vedenottolupaa. Suoja-alueenmuodostamiseen voi liittyä edelleen selvitys-tai katselmusmenettely. Jos suoja-alueenmuodostaminen ei loukkaa kenenkään etua jaasiaa koskevat asiakirjat ovat kattavia, ympäristölupavirastovoi myöntää suoja-alueen ilmanlisäselvittelyjä kuulutusmenettelyllä. Vedenottamoidensuoja-alue voidaan monessa tapauksessakorvata pohjavesialueen suojelusuunnitelmalla.Aikaisempaa suunnittelua voidaan myös täydentääuudemman tiedon ja periaatteiden mukaan.4.2.3 Pohjavesialueen suojelusuunnitelmaPohjavesialueen suojelusuunnitelman ja vesilaissatarkoitetun suoja-alueen tavoitteet ovatsamat. Suoja-aluemenettelyä voidaan soveltaasuojelusuunnitelmamenettelyn ohella. Suojelusuunnitelmamenettelyperustuu toistaiseksi vapaaehtoisuuteen,mutta vesipuitedirektiivin toimeenpanonmyötä se todennäköisesti tulee pakolliseksiriskialttiille pohjavesialueille. Suojelusuunnitelmialaaditaan pääasiassa vedenottokäytössäoleville pohjavesialueille (I luokka),mutta usein myös vedenhankintaan soveltuvillepohjavesialueille (II luokka). Suojelusuunnitelmaon tarkoitettu ohjeeksi niin viranomaisillekuin pohjavesialueella toimivillekin.3737 37

Kuva 4.2.2a. Nykyisen käytännön mukaisesti pohjavedenottamoidenvedenottamoalueet yleensä aidataan.Kuva T. KinnunenKuva 4.2.2b. Pohjavedenottamoiden lähisuojavyöhykkeetmerkitään yleensä maastoon kuvan kaltaisilla kylteillä.Kuva T. HatvaSuojelusuunnitelma poikkeaa suoja-aluemenettelystäseuraavissa olennaisissa kohdissa:• Suojelusuunnitelma ei ole ottamokohtainenvaan kattaa koko pohjavesialueen taisen osan reunavyöhykkeineen.• Suojelusuunnitelmamenettelyä voidaansoveltaa kaikilla pohjavesialueilla, myössellaisilla, joita ei ole otettu vedenhankintakäyttöön.• Suojelusuunnitelma on sisällöltään useinkattavampi kuin vesioikeudellinen suojaaluesuunnitelma.• Suojelusuunnitelmaa ei toimitetaympäristölupaviraston vahvistettavaksivaan sitä käytetään ohjeena viranomaistoiminnassakuten maankäytönsuunnittelussa, vesi- ja ympäristölakienmukaisissa pohjaveden muuttamis- japilaamiskiellonvalvonnoissa, öljy- jakemikaalivahinkojen torjunnassa, ympäristölupiakäsiteltäessä, jätehuollonsuunnittelussa sekä maa-aineslain mukaisialupia myönnettäessä.• Suojelusuunnitelmalla ei ole välitöntä taisitovaa juridista seurausvaikutusta eikä senlaatimisesta tai soveltamisesta siten aiheudukorvausvastuuta vedenottajalle.Juridisia seurausvaikutuksia syntyy vastasovellettaessa käytäntöön vesi-, ympäristönsuojelu-ja maa-aineslakeja suojelusuunnitelmassaesitettyjen näkökohtienmukaisesti. Tällöin ratkaistaan samallakuhunkin lakiin liittyvät mahdollisetkorvaus- ja lunastuskysymykset.• Suojelusuunnitelmat laaditaan yhteistyössäympäristöviranomaisten ja vedenottajienkanssa. Suunnitelman yhteydessä selvitetäänpohjaveden virtauskuvaa, käydäänläpi kaikki pohjavesialueella sijaitsevatriskitekijät ja priorisoidaan ne sekä etsitääntoimenpiteitä riskien pienentämiseksi taipoistamiseksi. Suojelusuunnitelmaanliittyy asianosaisten hyväksymä toimenpideohjelma,jonka toteutumista seurataanvuosittain. Asianosaisina ovat yleensäkunnan lisäksi muun muassa tiehallinto,varuskunnat, seurakunnat tai sähköyhtiöt.4.2.4 Pohjaveden suojelusuunnitelmaa vartentehtävät tutkimuksetSuojelusuunnitelman laadinta aloitetaan pohjavesialueidenhydrogeologisella kartoituksella.Tavoitteena on selvittää vedenottamoiden pohjavedenmuodostumisalue ja määritellä pohjavedenvirtaussuunnat pohjavesialueella.Hydrogeologisen kartoituksen tarkkuus vaihteleepohjavesialueen luonnontilaisuuden mukaan.Mitä rakennetummassa ympäristössä pohjavesialuesijaitsee, sitä tarkemmin pohjavedenvirtaussuunnat tulee selvittää. Jos alue sijaitseeympäristössä, jossa on ainoastaan yksi likaantu-38

misriskin aiheuttava kohde, pohjaveden virtaussuunnatvoidaan selvittää vain kyseisen riskikohteenympäristössä. Joskus tarkasteltavalla alueellasijaitsee runsaasti asutusta tai teollisuutta.Tällöin pohjaveden pinnan korkeustasot ja virtaussuunnaton tunnettava tarkoin, jotta voidaanvarautua vakavien pohjavesionnettomuuksienvaralle. Pohjaveden virtaussuuntien tunteminenmahdollistaa torjuntatoimien tehokkaan kohdistamisenonnettomuustilanteissa.Pohjaveden virtaussuunnan tutkimuksetPohjaveden virtaussuunnan tutkimuksilla selvitetäänvedenottamoiden pohjaveden muodostumisalueidenrajoja, saastuneen pohjaveden kulkeutumismahdollisuuksiariskikohteiden ympäristössätai pohjavesialueen uloimpia rajoja.Tutkimusten avulla selvitetään pohjavedenpinnan vietto (gradientti) eri suuntiin ja pohjavedenjakajien sijainti. Pohjaveden virtaussuuntaatutkitaan pääasiassa pohjaveden vapaan pinnankorkeudenperusteella. Pohjavesi virtaa ”alamäkeen”suuntaan, johon pohjaveden pinnankorkeustaso laskee. Pohjaveden pinnankorkeusmitataan joko mittausta varten asennetuista havaintoputkista(ks. luku 5.2.6), olemassa olevistakaivoista tai esimerkiksi pohjavesilammista, joidenpinta yhtyy ympäristön pohjaveden pintaan.Havaintoputkien väliset etäisyydet riippuvattarkasteltavasta pohjavesialueesta. Neitseelliselläalueella putket voivat aluksi olla jopa 0,5kilometrin etäisyydellä toisistaan. Jos putkienvesipinnat vaihtelevat paljon (yli 1,5 metriä), tuleetaajuutta lisätä. Alueilla, joilla huomataanpohjaveden pinnan korkeustason muuttavansuuntaa, tulee putkien taajuutta lisätä kunnessaadaan riittävän tarkka kuva pohjaveden pinnankäyttäytymisestä. Tällaisia alueita ovat muunmuassa pohjavedenjakaja-alueet ja pohjavedenpurkautumisalueet. Alueilla, joilla on paljon riskitekijöitä,voi olla tärkeää tietää vedenjakajansijainti jopa kymmenen metrin tarkkuudella. Joshavaintopisteitä on runsaasti, on mahdollistakäyttää apuna pohjavesimalleja.Riskikohteiden tarkasteluJos tarkastelulla halutaan tietoja riskikohteidenympäristössä tapahtuvista pohjaveden ja lika-aineenvirtauksista, joudutaan usein tekemään tarkempiatutkimuksia. Raskaat liuottimet, kutenkloorieteenit ja -etaanit, vajoavat pohjavesikerroksenpohjaan ja valuvat kallionpintaa pitkin”alaspäin” tai vajoavat kalliohalkeamiin. Kallionpintaei aina vietä samaan suuntaan kuin pohjavedenpinta, minkä vuoksi pohjaveden virtauskuvaei kerro totuutta lika-aineen kulkeutumisesta.Riskikohteiden tutkimisen tarkoituksena onselvittää, voiko kohteesta mahdollisesti kulkeutualika-aineita vedenottamolle onnettomuudensattuessa. Lisäksi selvitetään, miten ja millä kalustollapäästöt saadaan rajattua mahdollisimmanpienelle alueelle, jos kohteessa sattuu onnettomuus.Tutkittavan kohteen eri puolille asennetaanhavaintoputkia, joista selvitetään pohjavedenpinnan korkeustaso. Pohjavesipinnan vietonsuunta selvitetään, ja pinnan tasoa verrataanvedenottamon pohjaveden pinnan korkeustasoon.Samalla selvitetään, onko riskikohteen jaottamon välillä mahdollisia vedenjakajia. Vaikkapohjavesialueen jollakin osalla olisi pohjavedenjakaja,on mahdollista, että pohjavesi pääseevedenjakajan ohi ”kiertoreittejä” pitkin. Riskialueillatulisikin huolellisesti selvittää kalliopinnanmuodot vedenjakajien tarkentamiseksi jakairausten kohdistamiseksi syvimmille alueille.Apuna voidaan käyttää gravimetristä luotausta(ks. luku 5.2.4).Pohjaveden laadun tutkiminenPohjaveden laatua selvitetään ja tarkkaillaan suojelusuunnitelmienyhteydessä lähinnä riskikohteidenympäriltä. Tämän vuoksi alueelle asennetaanhavaintoputkia näytteenottoa varten (ks.luku 5.2.6). Putkien koko riippuu pohjavedensyvyydestä ja kallionpinnan sijainnista sekä käytettävissäolevasta pumppauskalustosta.4.2.5 Pohjavesitutkimukset maa-ainestenottosuunnitelmassaMaa-ainestenotto vaikuttaa pohjaveden määräänja laatuun. Pohjaveden turvaamiseksi maa-ainestenottotulee suunnitella ja toteuttaa oikein. Pohjavesiolotja arvioidut ottotoiminnan vaikutuksetpohjaveteen tulee esittää maa-ainestenottosuunnitelmassa,joka toimitetaan ottamislupaa393939

lellinen laatiminen on erityisen tärkeää alueilla,jotka sijaitsevat ympäristöhallinnon luokittelemillapohjavesialueilla. Eri tasoisista ottamissuunnitelmistaon esimerkkejä ympäristöministeriönjulkaisemassa oppaassa ”Maa-ainesten ottaminenja ottamisalueiden jälkihoito”.Maa-ainestenottosuunnitelmassa tulee esittääseuraavia tietoja ottamisalueen geologiasta jahydrogeologiasta:• maaperäolosuhteet (maalajit, maaperänrakenne, kerrospaksuudet, tiiviitvälikerrokset, kalliokynnykset)• mitatut pohjaveden ja orsivedenkorkeustiedot sekä mittausajankohdat• pohjaveden ylin luonnollinen korkeustaso• pohjaveden virtaussuunnat• vaikutusalueen vedenottamot, kaivot japotentiaaliset vedenottopaikat• suunnitellut suojakerrospaksuudet• mahdolliset kunnostustoimenpiteet• suunniteltu pohjavesiseurantaMaaperä- ja pohjavesitietojen hankkimistavarten alueella voidaan tehdä kairauksia ja luotauksiasekä asentaa pohjaveden havaintoputkia.Suunnitelman laadinnassa voidaan hyödyntääitse hankealueella tai sen vaikutusalueellaaikaisemmin tehtyjä maaperä- ja pohjavesitutkimuksiasekä olemassa olevia pohjavedenhavaintopaikkoja kuten kaivoja, pohjavesilammikoitaja havaintoputkia.Suojakerroksen paksuuden ja ottotason määrittäminenMaa-ainestenottosuunnitelmassa pitää esittääpohjavedenpinnan korkeus ja sen vaihtelut ottamisalueella.Tietojen avulla määritellään pohjavedensuojaamiseksi tarvittavan suojakerroksenpaksuus ja sallittu ottotaso. Yleensä pohjavedenpinnankorkeus mitataan ottamisalueelleasennetuista havaintoputkista ennen toiminnanaloittamista. Havaintoputket sijoitetaan niin, ettäpohjaveden pinta ja alin sallittu kaivusyvyysvoidaan määrittää alueen eri osissa. Näin pohjavedenpinnankorkeustietojen avulla voidaanselvittää pohjaveden virtausolosuhteet.Vaadittava suojakerroksen paksuus ilmoitetaanlupaehdoissa yleensä metreinä luonnollisestapohjaveden pinnasta. Pohjavesialueilla vaadittavasuojakerrospaksuus on yleensä 4 - 6 metriä.Koska pohjaveden pinnan korkeus vaihteleemerkittävästi eri vuosina ja vuodenaikoina,perustuu ylimmän luonnollisen pohjavedenpinnan selvittäminen yleensä lyhyen havaintosarjanperusteella tehtävään arvioon. Suojakerroksenpaksuutta voidaan tarkistaa maa-ainestenotonaikana, jos alueelta saatavat seurantatiedotantavat siihen aihetta.4.2.6 Maa-ainestenoton pohjavesivaikutusten seurannantoteutusMaa-ainestenoton pohjavesivaikutusten seurannantavoitteena on selvittää maa-ainestenoton jasiihen liittyvien toimintojen mahdollisia vaikutuksiapohjaveden määrään ja laatuun. Tämä tarkoittaalähinnä hankkeen paikallisten vaikutustenseurantaa ottamisalueella. Seurantaa voivat tehdäsekä luvan haltija että valvontaviranomainen.Pohjavedenpinnan korkeutta tulee seuratakaikilla ottamisalueilla, mutta erityisen tärkeääseuranta on pohjavesialueilla. Pohjaveden laadunseuranta on tärkeää silloin, kun maa-ainestenottotapahtuu laajalla alueella tai ulottuu pohjavedenpinnan lähelle tai alapuolelle sekä laajanlisäoton yhteydessä. Veden laatua tulee seuratamyös silloin, kun ottamisalue sijaitsee lähellävedenottamoa, tai kun kunnostetaan pohjavesialueellasijaitsevia vanhoja maa-ainestenottoalueita.NäytteenottopisteetMaa-ainestenoton aiheuttamia vaikutuksia seurataanpääosin ottamisalueelle ja sen lähiympäristöönasennetuista pohjaveden havaintoputkista.Luvan hakijan tulee esittää ottamissuunnitelmassapohjaveden pinnan korkeuden ja laadunseurantaputkien sijainnit sekä havaintoputkienasennustapa ja materiaali. Putkien asentamisestahuolehtii luvan haltija lupamääräystenmukaisesti. Tarvittaessa sijoittamispaikasta ja -tavasta sovitaan erikseen valvontaviranomaisenkanssa. Putket suositellaan asennettavaksi mahdollisimmanaikaisessa vaiheessa ennen kaivu-4141 41

Kuva 4.2.6. Vasemmalla ylhäällä: Asianmukaisesti suojaamallapohjavedenpinnan havaintoputket saadaan säilymääntoimintakuntoisina koko ottotoiminnan ajan ja sen jälkeenkin.Kuva J. Rintala.Oikealla ylhäällä ja alhaalla: Havaintoputki maa-ainestenottoalueellaottotoiminnan aikana ja jälkihoidon päätyttyä(Tuusula, Jäniksenlinna). Kuva U. Tanttu.toiminnan aloittamista. Mikäli maakerrokset alueellaovat paksuja, voidaan osa havaintoputkistaasentaa ottamisen edetessä lupaviranomaisensuostumuksella. Tällöin tulee varmistua siitä, ettämaa-ainestenotto ei etene liian lähelle pohjavedenpintaa.Tämä edellyttää asiantuntijan perusteltuaarviota pohjaveden pinnan tasosta.Havaintoputkista pitää pystyä ottamaan vesinäytteitäja määrittämään pohjaveden pinnantaso. Putket tulee sijoittaa siten, että näytteenottoon mahdollista koko seurantajakson ajan. Havaintoputkienmaanpinnan yläpuoliset osat onsuojattava ja merkittävä selvästi maastoon sekävarustettava lukittavalla suojakannella (kuva4.2.6). Putkien kunto pitää tarkastaa säännöllisestivuosittain. Mikäli putki on tukkeutunut taivesinäyte on samentunut siivilään joutuneestahienoaineksesta, se huuhdellaan. Yksityiskohtaisiatietoja havaintoputkista ja niiden sijoittamisestaon esitetty luvussa 5.2.6 ja ”Soranotonvaikutus pohjaveteen” -raportissa sekä ”Maa-ainestenottaminen ja ottamisalueiden jälkihoito”-oppaassa.Näytteenotto ja määrityksetPohjaveden pinnan korkeus määritetään lupamääräystenmukaisesti. Mittauksia edellytetäänyleensä tehtävän eri vuodenaikoina ainakin neljäkertaa vuodessa, jotta pystytään arvioimaanpohjaveden vuotuinen korkeusvaihtelu. Seurantaaloitetaan noin vuotta ennen ottotoimintaa jalopetetaan noin vuosi toiminnan päättymisenjälkeen. Pohjaveden pinnan korkeus mitataanhavaintoputken yläpinnasta ja tulos ilmoitetaankorkeustasona.Pohjaveden pinnan korkeusja laatutiedottulee toimittaa säännöllisesti lupamääräystenmukaisesti valvontaviranomaisen, alueellisenympäristökeskuksen tai konsulttitoimiston asiantuntijanarvioitaviksi. Tulokset säilytetäänkunnassa, vesilaitoksessa tai alueellisessa ympäristökeskuksessa.42

Pohjaveden laadun määrittämiseksi vesinäytteitäotetaan suppeaa analyysiohjelmaa vartenvähintään kerran vuodessa ja laajaa analyysiohjelmaavarten kolmen vuoden välein. Jos pohjavedenlaadun todetaan muuttuneen voi valvontaviranomainenmäärätä näytteitä otettavan useammin.Tavallisesti määritettäviä parametreja onesitetty taulukossa 6.6. Analyysivalikoimaa voidaantarvittaessa tarkentaa ottotoiminnan aikanatai laajentaa tapauskohtaisista syistä. Vesinäytteetotetaan yleensä havaintoputkesta imu- taiuppopumpulla näytteenotto-ohjeita noudattaen(kts kpl 6.2.3.) ja ne kestävöidään ja säilytetäänstandardien esittämällä tavalla (kpl 6.5).Näytteet otetaan vuosittain samana ajankohtana.Pohjavesialueen yleistilan seuranta maa-ainestenotonyhteydessäMaa-ainesten ottolupaan ei kuulu seurata toiminnanvaikutuksia koko pohjavesialueen yleistilaan.Yleistilan seuranta toteutetaan yleensäerillisten, kunnostus- ja suojelusuunnitelmissaesitettyjen yksityiskohtaisten seurantaohjelmienmukaan. Lupamääräysten mukainen seuranta onusein tarkoituksenmukaista liittää osaksi pohjavesialueenyleistilan seurantaa.Seurannan avulla voidaan selvittää maa-ainestenotonja siihen liittyvien toimintojen sekäottamisalueiden jälkihoidon lyhyt- ja pitkäaikaisiavaikutuksia pohjaveden määrään ja laatuun.Eri kohteista saatavia tietoja voidaan käyttäähyväksi pyrittäessä vähentämään maa-ainestenotostaaiheutuvia haittoja sekä yleisesti kehittämäänmaa-ainestenotto- ja jälkihoitomenetelmiä.Yleistilan seurannassa ja maa-ainestenoton vaikutustenarvioinnissa on otettava huomioon vanhat,nykyiset ja tulevat ottamisalueet sekä luonnontilainenvertailualue.Lupamääräysten noudattamisen seurantaMaa-ainesten ottolupien noudattamista ohjaa javalvoo kuntatasolla kunnan määräämä viranomainen(valvontaviranomainen). Valvontaviranomainenon yleensä rakennus- tai ympäristölautakunta.Aluetasolla ohjaus ja valvonta kuuluvatalueelliselle ympäristökeskukselle, jonka tehtäviinkuuluvat myös neuvonta, yhteydenpito, yleinenasiantuntija-apu sekä osallistuminen vaativampiinvalvontatoimiin tarvittaessa. Ympäristöministeriöohjaa, seuraa ja kehittää maa-aineslainmukaista yleistä toimintaa. Valvontaviranomainenseuraa pohjaveden seurantajärjestelmän toteutumistavuosittaisissa tarkistuksissa. Mahdollisetpuutteet esitetään korjattavaksi määräajassa.4.2.7 Pohjaveden seuranta metsäojituksen jaturvetuotannon yhteydessäMetsäojitukset saattavat ajattelemattomasti tehtyinävaikuttaa sekä pohjaveden määrään ettälaatuun. Pohjavesialueilla tapahtuvissa metsänhoitotoimissaei sallita maan pintaa voimakkaastirikkovia korjuu- tai hoitomenetelmiä. Lisäksitulisi välttää harjuja ympäröivien metsien ojittamistaharjuun päin.Joskus harjua ympäröivät metsämaat on kuitenkinojitettu harjua kohti siten, että ojien vesilopulta imeytyy karkeaan harjuainekseen. Tällöinharjun pohjaveden määrä saattaa lisääntyä,ja sen purkautumispisteisiin voi syntyä tavallistavoimakkaampia virtauksia. Jos imeytyvä vesisisältää runsaasti humusainetta, kohoaa pohjavedenhumuspitoisuus.Metsäojituksen vaikutusten selvittämiseksiharjuun asennetaan ojien purkupaikan lähellehavaintoputki, josta seurataan sekä pohjavedenlaatua että pinnan korkeutta. Tämän lisäksi harjualueelleasennetaan havaintoputket noin300 – 500 metrin etäisyydelle ojituspisteestä sekäoletettuun pohjaveden virtaussuuntaan että virtaussuuntaavastaan. Putkista seurataan pohjavedenpinnan korkeusasemaa sekä pohjavedenhumuspitoisuutta ja sen muuttumista. Humuspitoisuuttaseurataan analysoimalla pohjavedestäesimerkiksi permanganaattikilutusta. Jos humuspitoisuuson korkea myös seurantapisteessä,tulee alueelle asentaa etäämmälle havaintoputkia,kunnes saadaan rajattua ojituksen vaikutusalue.Uusia alueita ojitettaessa tulee varmistuasiitä, että ojia ei kaiveta harjujen läheisyydessäkivennäismaahan asti.Suot voidaan luokitella joko ombrotrofisiintai minerotrofisiin soihin sen perusteella, mikäon niiden vesien alkuperä. Ombrotrofinen suotai suon osa elää sadeveden varassa. Minerotrofi-434343

nen suo tai suon osa saa pääosan vedestä kivennäismailtatai pintavalunnasta. Minerotrofisiinsoihin kuuluvat myös ne suot, joille purkautuuvettä pohjavesiesiintymistä kuten harjuista.Harjuissa ja niiden liepeillä saattaa esiintyäsekä ombrotrofisia että minerotrofisia soita. Soidenojittaminen voi aiheuttaa muutoksia pohjavedenlaadussa tai sen määrässä. Jos harju purkaajo luontaisesti pohjavettä turvetuotannossa olevallesuoalueelle (pohjaveden pinta on harjussakorkeammalla kuin ympäröivillä suoalueilla), saattaasuon ojitus aiheuttaa pohjaveden hallitsematontapurkautumista suolle. Ojien kaivaminensuon alla olevaan mineraalimaahan voi aiheuttaauusien pohjaveden purkautumispaikkojen syntymisen.Pohjaveden pinnan hakeutuessa uuteentasapainotilaan purkautuminen aiheuttaa pohjavedenpinnan alenemista harjussa.Minerotrofisella turvetuotantoalueella pohjavedenpinnan korkeutta pitää seurata sekä harjussaettä sen reuna-alueilla. Harjun rakenteestaja vesivaraston käyttöasteesta riippuen pohjavedenkorkeuden seurantaputkien etäisyydet saattavatvaihdella 300 metristä jopa kilometriin.Suon pohjaveden pintaa voidaan usein laskeaniin, että harjun pohjavesipinta ei muutu. Tämäedellyttää hyvin suunniteltua ja rakennettua tuotantoaluetta.Tärkeää on estää ojia ulottumastakivennäismaahan asti.Mikäli todetaan, että pohjaveden pinta suollaon korkeammalla kuin harjussa, harjuun järjestetäänpohjaveden pinnan korkeuden seurannanlisäksi pohjaveden laadun seurantapisteitä.Pohjaveden laadun seurantapisteitä pitää joskusolla tiheämmässä kuin pohjaveden pinnan havaintoputkia,mikäli halutaan selvittää kohteet,joista humuspitoista suovettä pääsee imeytymäänharjuun. Pohjaveden humuspitoisuutta analysoidaanyleensä mittaamalla pohjaveden permanganaatinkulutusta.Mikäli pohjaveden pinta on pohjavesialueellaalempana kuin turvetuotantoalueella, suo-ojienulottaminen mineraaliainekseen asti saattaa aiheuttaasuovesien imeytymistä pohjavesivarastoon.Samoin voi käydä, jos ojat johdetaan harjuun. Tällöinpohjaveteen pääsee suon humuspitoisia vesiä,jotka heikentävät sen laatua. Tällainen tilannevallitsee usein ombrotrofisilla suoalueilla.4.2.8Pohjaveden suojaus tien kohdallaPohjavesien suojaustarvetta vilkasliikenteistenteiden osalta täytyy tarkastella sekä uusien, rakennettavienteiden suhteen että jo olemassa olevienteiden suhteen. Uusien, vilkasliikenteistenteiden rakentamista pohjavesialueelle vältetään.Jos tie joudutaan sijoittamaan pohjavesialueelle,suojaustoimet toteutetaan osana tierakennushanketta.Olemassa olevaa vilkasliikenteistä tietäparannettaessa yhtenä vaihtoehtona tutkitaantien siirtämistä pohjaveden oton kannalta suotuisampaanpaikkaan tai pois pohjavesialueelta.Yleensä tietä ei kuitenkaan siirretä pois, vaantarveselvityksen avulla selvitetään tien kunnossapidonja liikenteen pohjavedelle aiheuttamatriskit.Pohjavesialueelle rakennetun tien osalta selvitetään,tarvitaanko toimenpiteitä tiesuolauksenaiheuttamien haittojen tai onnettomuuksissa tapahtuvienmahdollisten vaarallisten aineiden japolttoaineiden vuotojen vuoksi. Toimenpiteitäovat suolauksen vähentäminen, pintavesienmahdollisimman tehokas johtaminen alueeltapois, tieympäristön pehmentäminen, suojakaiteenrakentaminen onnettomuuksien varalle taipohjavesisuojauksen rakentaminen.Tiehallinto selvittää ympäristöviranomaistenkanssa teiden suolauksen vaikutuspiirissä olevienpohjavesialueiden kestokykyä ja varmistaaettei kestokyky ylity sekä toteuttaa tarvittaessasuojaukset. Yhteistyössä muiden vastuullistentahojen kanssa Tiehallinto kehittää vaarallistenaineiden kuljetuksiin liittyvien riskien hallintaa.Tavoitteena on, että pohjaveden suojelunkannalta kiireelliset kohteet suojataan vuoteen2010 mennessä. Kiireellisiksi kohteiksi on määritettypohjavesikohteet, jotka sijoittuvat tieverkollekunnossapitoluokituksessa I ja Is (pääasiassavilkasliikenteiset valtatiet), ja joissa vedenottamoon saanut riskikartoituksessa korkeat riskipisteetja pohjaveden kloridipitoisuus on yli25 mg/l tai pitoisuustaso on selvästi kohoamassa.Pohjaveden suojauksen suunnittelu eri suunnitteluvaiheissaPohjaveden suojauksen suunnittelu riippuu siitä,onko kyseessä uuden tien sijoittaminen poh-44

javesialueelle vai vanhan tien suojaustarpeen selvittäminen.Uuden tien suunnittelussa käydäänusein läpi kaikki suunnitteluvaiheet, joita ovatesisuunnitelma, yleissuunnitelma, tiesuunnitelma,rakennussuunnitelma ja rakentaminen. Rakennussuunnitelmavoidaan yhdistää rakentamiseen.Tässä tapauksessa tiesuunnitelman täytyyolla tasoltaan riittävän kattava, jotta urakkatarjouksetvoidaan pyytää sen perusteella. Vanhantien suojaustarpeen selvittäminen aloitetaanusein tarveselvityksellä. Tarveselvityksen jälkeenvoidaan toteuttaa yhdistetty tie- ja rakennussuunnitelma,tai tiesuunnitelman jälkeen pyydetääntarjoukset rakennussuunnitelmasta jarakentamisesta. Eri suunnitteluvaiheiden aikanaollaan yhteydessä kuntiin ja alueelliseen ympäristökeskukseensekä suunnitelman tarkentuessaalueen asukkaisiin ja maanomistajiin.4.2.8. Pohjavesisuojauksia Vihdin Nummelanharjulla. Vasemmallasäiliöauton kaatumisen estävä betonikaide, oikeallaluiskasuojauksia. Kuva T. KinnunenEsi- ja tarveselvityksetUuden tien eri linjausvaihtoehtoja suunniteltaessaselvitetään, onko alueella pohjavesialueitaja voidaanko tie linjata niiden ulkopuolelle.Suunnittelun aikana arvioidaan tienpidostapohjavesialueelle ja vedenottamoille aiheutuvatriskit sekä alustava suojaustarve. Samalla selvitetäänmuut keinot, joilla voidaan vähentää tienpidostaja tieliikenteestä pohjavedelle aiheutuviariskejä. Suunnittelun aikana kerätään olemassaolevat tiedot pohjaveden virtaussuunnista,maaperästä, pohjaveden laadusta sekä alueenmuista mahdollisista kloridilähteistä.Vanhan tien suojaustarveselvityksessä arvioidaan,aiheuttaako tie uhkaa pohjavedelle. Lisäksisuojattava alue rajataan alustavasti ja selvitetäänvesien poisjohtaminen alueelta (kuivatus)sekä laaditaan alustava kustannusarvio suojaustenrakentamisesta. Pohjavesialueelle joudutaanusein asentamaan lisää pohjavesiputkia, jottasuojaustarve voidaan selvittää ja rajata tarkemminsuojattava alue. Pohjaveden virtaussuuntienja maaperän koostumuksen selvittämiseksi käytetäänusein apuna geofysikaalisia tutkimusmenetelmiä,nykyisin varsinkin sähköistä luotausmittausta.Ennen lisätutkimuksiin ryhtymistätäytyy kuitenkin tutkia tarkkaan olemassa olevattiedot, kuten ympäristökeskuksen tekemätpohjavesialueen rajaukset, vedenottamon toimintaanliittyvät maastotutkimukset sekä vesianalyysi-ja pumppaustiedot. Kairaukset ja havaintoputkienasennukset tehdään erillisensuunnitelman mukaan.YleissuunnitelmaJos esi- ja tarveselvityksen yhteydessä on tehtyedellä esitettyjä maastotutkimuksia, yleissuunnitelmaaei tarvitse tehdä. Tällöin voidaan siirtyäsuoraan tiesuunnitelman laatimiseen.Yleissuunnitelmaa laadittaessa uudelle tielleetsitään ympäristön, liikenteen tarpeiden jakustannusten kannalta edullisin sijainti. Tienpidonpohjavesialueelle ja vedenottamoille aiheuttamanriskin arvioinnit päivitetään. Suunnittelunaikana kerätään olemassa olevat tiedotpohjaveden virtaussuunnista, maaperästä ja vedenlaadusta sekä alueen muista kloridilähteistä,jos niitä ei ole kerätty esiselvityksen yhteydessä.Suunnitelmassa esitetään pohjaveden suojauksenlaajuus ja alustavat rakentamiskustannukset. Suojaustarpeestaneuvotellaan alueellisen ympäristökeskuksenkanssa. Suunnitelmassa esitetäänmyös muut keinot vähentää tienpidon ja tieliikenteenaiheuttamia riskejä pohjavesialueella.Yleissuunnitelma valmistuu usein vuosia ennentiesuunnitelman laatimista. Siinä suunnitellaanalustavasti pohjavesialueen maastotutkimuksetja tarvittavat pohjaveden laadun seurannat,joiden tuloksia tarvitaan tiesuunnitelmaa laadittaessa.Tutkimukset on syytä aloittaa vuosiennen tiesuunnitelman laatimisen aloittamista.454545

TiesuunnitelmaTiesuunnitelman perusteella Tiehallinto saa oikeudentietä ja/tai pohjavesisuojausta varten tarvittavaanmaa-alueeseen. Tien sijainti ja korkeustaso(tasausviiva) määräytyvät tässä suunnitteluvaiheessa.Tiesuunnitelmassa tai sen täydennysosassaesitetään pohjavesisuojauksen sijaintija kustannukset, mahdolliset suojauksen edellyttämätrakenteet (esim. kaiteet) sekä suunnitelmapintavesien poisjohtamisesta suojattavaltaalueelta (kuivatussuunnitelma ja purkupaikat).Suojausmateriaaleja ei päätetä tiesuunnitelmanyhteydessä. Tässä vaiheessa on kuitenkin suositeltavaaselvittää alueen moreenin ja saven määrätsekä tekniset ominaisuudet kuten rakeisuusjavedenläpäisevyysarvot. Näin saadaan selville,voidaanko pohjavesisuojauksessa käyttävä luonnonmateriaaleja. Saven tai moreenin hyödyntämiseentarvitaan yleensä maa-ainestenottolupa,jonka hakemiseen täytyy varata aikaa vähintäänvuosi.Tiesuunnitelma tulisi laatia muutamia vuosiaennen rakentamista, mutta sitä voidaan tarkistaaja täydentää vielä ennen rakentamista. Suunnitelmastaja tarkistuksista pyydetään lausunto kunnastaja alueellisesta ympäristökeskuksesta.RakennussuunnitelmaRakennussuunnitelman teettää Tiehallinto taiurakoitsija. Rakennussuunnitelmassa voidaanesittää useita vaihtoehtoja suojaukseen käytettäväntiivistemateriaalin suhteen (esim. bentoniittimatto,glasiaalisavi, muovi, bentoniittimaa).Materiaalien laatuvaatimukset ja kerrospaksuudeton esitetty Tiehallinnon (Tielaitoksen) ohjeissaja työselityksissä. Pohjavesisuojaustensuunnitteluunsisältyy lopullisten rakennekuvienja työselitysten laatiminen (mm. altaat,pumppaamot ja purkulinjat). Suunnitelmassavarmistetaan suojauksen pysyminen luiskissa jaläpivientien toteuttamiskelpoisuus.RakentaminenRakentamisen aikana havaitut poikkeamat pohjamaassatai suojaukseen käytettävän tiivistemateriaalinsuhteen voivat edellyttää tehtyjen suunnitelmienmuuttamista. Urakoitsijan on neuvoteltavamuutoksista tilaajan kanssa, suojausalueenlaajuuden ja purkupaikkojen osalta myös alueellisenympäristökeskuksen kanssa. Urakoitsija taiulkopuolinen laadunvalvoja tekee suunnitelmanmukaiset laadunvalvontamittaukset ja toimittaa tuloksettilaajalle. Tilaaja saattaa tehdä pistokokeita rakentamisenlaadun varmentamiseksi.Heti rakentamisen jälkeen tehdään vastaanottotarkastus,jossa tarkistetaan, että laadunvarmistukseenliittyvät kokeet ja mittaukset on tehty,tarkastusten tulokset on kirjattu ja valmis tuoteon vaatimusten mukainen. Pohjavesisuojauskohteestalaaditaan pohjavesisuojauksen kuvaus,joka toimitetaan kunnossapitäjälle ja pelastusviranomaiselle.Pohjavesisuojauksen kuvauksessaannetaan ohjeet vaarallisten aineiden kuljetusonnettomuuksienvaralle ja esimerkiksi liikennemerkkienpystyttämiseksi.Takuutarkastus suoritetaan takuuajan lopussa,yleensä kahden vuoden päästä rakentamisenjälkeen. Takuutarkastuksen suorittavat tilaaja jaurakoitsija yhdessä. Takuutarkastuksessa kiinnitetäänhuomioita varsinkin seuraaviin asioihin:suojatun alueen kuivatus toimii suunnitellullatavalla, suojatulla alueella ei ole havaittavissapintaveden aiheuttamia syöpymiä ja suojausrakenneon muutenkin ehyt silmämääräisesti tarkasteltuna.Mahdolliset puutteet korjaa rakentajaomalla kustannuksellaan.4.2.9 KirjallisuuttaMaa-ainestenottoAlapassi, M., Rintala, J. & Sipilä, P. 2001. Maa-ainestenottaminen ja ottamisalueiden jälkihoito. Ympäristöopas85. Ympäristöministeriö. 101 s.ISSN 1238-8602, ISBN 951-37-3473-0.Hatva, T., Hyyppä, J., Penttinen, H., Ikäheimo, J. &Sandborg, M. 1993. Soranoton vaikutus pohjaveteen.Raportti V: Soranotto ja pohjavedensuojelu. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja -Sarja B 15. Vesi-ja ympäristöhallitus. 119 s.ISSN 0786-9606, ISBN 951-47-7012-9.Tien rakentaminenTielaitos, 1993. Pohjaveden suojaus tien kohdalla.ISBN 951-47-7428-0, TIEL 2140001-93, 32 s.Tielaitos, 1996. Pohjavesisuojauksen kuvaus.Esimerkkejä toteutetun suojauksen kuvaamisesta.Tielaitoksen sisäisiä julkaisuja 10. TIEL4000133, 54 s.Tiehallinto 2004: Pohjaveden suojaus tien kohdalla.Helsinki. Tiehallinto 2004 ISBN 951-803-384-6. TIEH 2100028-04 Suunnitteluvaiheen ohjaus.46

Edita Prima Oy. Helsinki.Tiehallinto 2004: Pohjaveden suojausrakenteet.Tierakennustöiden yleiset laatuvaatimukset jatyöselitykset TYLT 4840. ISBN 951-803-386-2TIEH 2200029-04. Edita Prima Oy. Helsinki.Vallius, P. 1999. Deicing of roads and the chlorideconcentrations of groundwater intakes. Hydrogeologyand land use management, XXIXCongress of International Association of Hydrogeologists,Bratislava, Slovak Republic, 6.-10.September 1999, 571-574.Vallius, P. 2000. Suomalainen saviaines soveltuu tärkeidenpohjavesialueiden suojausmateriaaliksi. TiejaLiikenne 1-2, 24-27.Vallius, P. & Immonen, J. 2000. Valtatien 25 pohjavesisuojauksetvälillä Hanko-Skogby. Väylät & Liikenne2000, Esitelmät, Suomen Tieyhdistys, 61-71Ympäristöministeriö. 2000. Ohje tienpidon pohjavesivaikutustenvalvonnasta -22.5.2000. Helsinki,Ympäristöministeriö.SuojelusuunnitelmaMolarius, R. ja Rintala, J. 1999. Nastolan Villähteen jaNastonharju-Uudenkylän pohjavesialueidensuojelusuunnitelma. Nastolan kunta ja Pirkanmaanympäristökeskus ISBN 951-96240-2-3.Multiprint, Tampere.Molarius, R. 1999. Yhteistyöllä parempiin pohjavesialueidensuojelusuunnitelmiin. Pirkanmaan ympäristökeskus.Alueelliset ympäristöjulkaisut137. ISBN 952-11-0568-2. Multiprint, TampereVesi- ja viemärilaitosyhdistys (VVY) 1999. Pohjavedensuojelu erityisesti vedenhankintaa silmälläpitäen. Helsinki. Vesi- ja viemärilaitosyhdistys.134 s. ISBN 952-5000-20-64.3 Pohjaveden likaantumistutkimukset4.3.1 Pohjavesivahinkojen torjuntatoimenpiteetPohjavesivahinkoja voidaan ehkäistä erilaisillaennakkotoimenpiteillä kuten suoja-alueidenmuodostamisen, suojelusuunnitelmien laatimisen,maankäytön suunnittelun, informaationsekä lakeihin ja asetuksiin perustuvan valvonnanavulla. Pohjavesivahingon torjuntatoimenpiteetvoidaan jakaa seuraaviin vaiheisiin:• valmiussuunnittelu• tilannearvio• tiedottaminen• välittömät torjuntatoimenpiteet• pohjavesitutkimukset• mekaaninen puhdistus• kemiallinen ja biologinen puhdistusTorjunnan eri vaiheet tapahtuvat usein samanaikaisesti,koska syntynyt tilanne muuttuujatkuvasti ja vaatii nopeita toimenpiteitä. Torjunnantoteuttaminen riippuu lisäksi paikallisistaolosuhteista, lika-aineen laadusta ja vedenhankintatilanteesta,joten yksityiskohtaisia torjuntasuunnitelmiaei voida tehdä etukäteen. Vahinkoihinon kuitenkin syytä varautua ja laatia niitäkoskevat yleiset suunnitelmat, esimerkiksi vesilaitoksenja pelastuslaitoksen toimintaa varten.Lähtökohtana pohjavesivahinkojen torjuntaasuunniteltaessa ja toteutettaessa tulisi ollakunnan pohjavesialueiden hydrogeologistenolosuhteiden tunteminen. Lisäksi on tunnettavakysymykseen tulevien kemikaalien tai muidenlika-aineiden ominaisuudet sekä käyttäytyminenmaaperässä ja pohjavedessä. Samoin onoltava tiedossa, millaista haittaa ja vahinkoa kyseinenlika-aine voi aiheuttaa. Torjuntahenkilöstöntulisi olla asiantuntevaa ja käytettävän kalustonasianmukaista.Vahingon torjuntaa suunniteltaessa ja toteutettaessatulee myös arvioida, missä suhteessa vahingontorjuntakustannukset ovat mahdollisestisaavutettavaan hyötyyn nähden. Jos torjuntakustannustenvoidaan riittävällä tarkkuudellaarvioida olevan saavutettavaan hyötyyn nähdenerityisen kalliita, tulisi ensin selvittää muut tilanteenratkaisumahdollisuudet ja vedenhankintavaihtoehdot.Likaantumisen selvittämistutkimukset voidaanjakaa kolmeen ryhmään, jotka ovat akuuttilikaantumistapaus, vanha likaantumistapaus ja likaantumistapaus,jonka päästölähdettä ei tiedetä.Seuraavassa on käyty läpi mahdollisuuksiavarautua vahinkoihin jo etukäteen, mahdollistenvahinkojen ilmenemistavat, välittömät toimenpiteetakuutin likaantumisen tullessa ilmisekä tarvittavat pohjavesitutkimukset tilanteenselvittämiseksi. Vahinkojen torjuntatoimenpiteitäon kuvattu julkaisussa “Pohjaveden suojelu,erityisesti vedenhankintaa varten” (Vesi- ja viemärilaitosyhdistys(VVY) 1999).474747

ValmiussuunnitteluPohjavesivahinkojen torjuntaan voidaan varautuaetukäteen osana vesilaitoksen valmiussuunnittelua.Suunnittelu voi käsittää erilaisia toimenpiteitä,kuten pohjavesitutkimuksia ja muuta tiedonhankintaa, koulutusta sekä eri viranomaistenvälistä yhteistyötä. Pelastuslaitosten laatimatöljyvahinkojen torjuntasuunnitelmat muodostavatjo osan valmiussuunnittelusta.Pohjavesivahinkojen torjunta edellyttää, ettäpohjavesialueista on käytettävissä mahdollisimmanhyvät tiedot. Ne voidaan saada vain tekemälläriittävän yksityiskohtaisia pohjavesitutkimuksia.Jos ennen likaantumista tehdyt pohjavesitutkimuksetovat riittävän yksityiskohtaisia,tutkimustarve on vähäisempi likaantumisen tullessailmi. Valmiussuunnittelun kannalta hyödyllisiä,helposti saatavissa olevia tietoja ovatmuun muassa:• pohjavesialueiden hydrogeologiset kartat• yksityiskohtaiset tiedot pilaantumisriskinaiheuttavista tehtaista, laitoksista ja niidenvarastoista (pohjavettä vaarantavienaineiden tietokortti)• tiestö ja sen suojaus (Tiehallinto)• öljysäiliöt ja niiden kunto (pelastuslaitos)• pohjaveden pinnan ja laadun havaintoverkostosekä seurantatiedot (vesilaitos)• pohjavesitutkimustiedot (alueellisetympäristökeskukset, vesilaitos, konsultit)Kuva 4.3.1a. Kuva Äänekoskella suoritetusta, teiden riskiluokitukseenliittyvästä harjoituksesta, jossa simuloitiin säiliöauto-onnettomuusja harjoiteltiin sen aiheuttamien päästöjentorjuntatoimenpiteitä. Kuva J. Sorvali.Tiedot on suositeltavaa koota vesilaitoksellasäilytettäviksi. Pohjavesialueiden sijaintia koskevahydrogeologinen yleiskartta tulisi olla ainakäytettävissä vesilaitoksella sekä poliisi- ja pelastuslaitoksilla.Tällöin esimerkiksi liikenneonnettomuudensattuessa voidaan heti tarkistaa, aiheuttaakotapaturma pohjavesien pilaantumisvaaraa.Liikenne- ja viestintäministeriön kotisivuillaon VAKSU-palvelu, jota voi käyttää kuka tahansa.VAKSU-palvelu on alun perin kuljetusyrityksillekehitetty työkalu, jolla voidaan suunnitellamaantie- ja rautatiekuljetuksia ja reittienriskialttiutta. Palvelu sisältää mm. liikennealueidenriskiluokituksen , joka perustuu maanteidenja rautateiden välittömässä läheisyydessävallitseviin maaperä-, pohjavesi- ja pintavesiolosuhteisiin.Luokituksen avulla voidaan arvioidaja ennakoida ympäristöön kohdistuvia likaantumisriskejäesimerkiksi onnettomuustapauksissa,jolloin ympäristöön voi joutua haitallisia taivaarallisia aineita. Riskiluokitus on laadittu Keski-Suomen,Uudenmaan, Turun ja Hämeen jaKaakkois-Suomen päätieverkolle.Pohjavesivahinkojen torjuntaan tulisi varautuamyös asianomaisten kunnan viranomaistenkoulutuksella sekä yhteisillä harjoituksilla, joihinmyös ympäristökeskusten asiantuntijat voisivatosallistua.Vanhojen, pitkän ajan kuluessa syntyvienpohjavesivahinkojen torjuntaan tulisi varautuapohjaveden laadun seurannan ja mahdollistenriskikohteiden tarkastusten avulla. Tällaisia likaantumistapauksiavoi sattua esimerkiksi teollisuuslaitoksenviemäreiden vuodon seurauksena.Vahinkojen ilmeneminenPohjavesivahingot voivat tulla esille muunmuassa seuraavilla tavoilla:• onnettomuuksien yhteydessä (säiliöautonkaatuminen, rautatieonnettomuus)• vahinkojen seurauksena (öljysäiliön ylitäyttö,hydrauliikkajärjestelmänrikkoutuminen)• pohjaveden laadun lakisääteisen taitehostetun seurannan yhteydessä• saastuneiden maa-alueiden kartoituksenyhteydessä48

Kuva 4.3.1b Pohjavesialueen suojelusuunnitelman laadinnan yhteydessä esiin tullut maaperän ja pohjaveden likaantumistapaus.Kuva T. Kinnunen.• kun pohjavesialueella epäillääntapahtuneen veden pilaantumista,pilaantuminen todetaan tätä vartentehdyissä tutkimuksissa• veden käyttäjät toteavat vedessä erityistämakua tai hajua• sattumalta esimerkiksi vedenhankintaavarten tehtävien pohjavesitutkimusten taimuiden tutkimusten yhteydessä.Tilanteen kartoitus ja välittömät torjuntatoimenpiteetPohjavesivahingon tapahduttua on tärkeää ryhtyäheti toimenpiteisiin tilanteen selvittämiseksija käynnistää vahingontorjunta. Jos kysymys onsuuresta veden jakeluun vaikuttavasta vahingosta,tulisi kiinnittää erityistä huomiota asiasta tiedottamiseen.Asiasta on ilmoitettava pelastuslaitokselle,poliisille, vesilaitokselle ja kunnan muilleviranomaisille sekä alueelliselle ympäristökeskukselle.Tilanteen arvioimiseksi ja jatkotoimenpiteidensuunnittelua varten tulisi heti alustavastiselvittää:• aikaisemmin tehdyt pohjavesitutkimukset• maaperään ja mahdollisesti pohjaveteenpäässeen aineen laatu ja määrä• lika-aineen ominaisuudet ja käyttäytyminenmaaperässä ja pohjavedessä• vahinkoalueen hydrogeologiset olosuhteet(maaperän laatu, pohjaveden pinta javirtaussuunta) ja sijainti pohjavesialueella• lika-aineen mahdollinen kulkeutuminenvedenottamolle tai yksityisiin kaivoihin• lika-aineen leviämisen estäminenmaaperässä ja pohjavedessäTilanneselvityksen yhteydessä ratkaistaan,mitkä ovat välittömät torjuntatoimet. Vahingonlaajuudesta, vakavuudesta ja olosuhteista riippuenniitä voivat olla esimerkiksi:494949

TiedottaminenTiedottamisen tarve ja laajuus riippuvat pohjavesivahingonlaadusta ja luonteesta. Jos vahingostaei aiheudu välitöntä vedenottamolta otettavanpohjaveden pilaantumisvaaraa, torjuntatoimenpiteisiinvoidaan ryhtyä ilman välitöntätiedottamista kuluttajille. Asiasta tulee kuitenkintällöin ilmoittaa vesilaitokselle, kunnan rakennusviranomaisille,alueelliselle ympäristökeskukselleja pelastuslaitokselle.Kun terveydelle vaarallisia aineita on päässytvedenottamolle ja vesijohtoverkostoon, vedenottoon lopetettava välittömästi ja on toimittavaerityistilanteiden varalle laaditun vedenhankintasuunnitelmanmukaisesti. Vedenjakelunkeskeyttämisestä tiedotetaan heti kuluttajilleradion avulla. Lisäksi vesilaitoksen tai ympäristöterveysviranomaistenon syytä järjestää puhelinpäivystys.Tapahtuneesta laaditaan kuluttajillemyös tiedote ja järjestetään tarvittaessa tiedotustilaisuuksia.Hyvän, nopean ja sujuvan tiedottamisenjärjestämiseen on syytä kiinnittääerityistä huomiota.Kuva 4.3.1c. Säiliöautovuodon rajoittamista harjoitellaanÄänekoskella (vrt. kuva 4.3.1a). Kuva J. Sorvali.• vedenoton keskeyttäminen mahdollisuuksienmukaan• lika-aineen maaperään valumisen estäminen(vuotojen tukkiminen, onnettomuus -auton tyhjentäminen lika-aineesta, pintavalunnanestäminen)• likaantuneen maa-aineksen poistaminen• lika-aineen poistopumppaus pohjavedestävahinkopaikalla (mikäli se on mahdollista)• vesinäytteidenotto vedenottamolta jakaivoistaVälittömien torjuntatoimenpiteiden tarkoituksenaon rajata maaperän ja pohjaveden pilaantuminenmahdollisimman pienelle alueellesekä varmistaa mahdollisuuksien mukaan, ettälika-aine ei pääse kulkeutumaan vedenottamolle.PohjavesitutkimuksetVälittömien torjuntatoimenpiteiden jälkeen, ennenvarsinaisten torjuntatoimenpiteiden aloittamistaon usein tarpeellista tehdä yksityiskohtaisiapohjavesitutkimuksia. Ennen uusien tutkimustenaloittamista tulee selvittää, minkälaistaaiempaa tutkimustietoa alueelta on käytettävissä.Lisäksi tulee neuvotella tilanteesta tutkimuksettehneen konsulttitoimiston ja alueellisenympäristökeskuksen kanssa.Tutkimusten tarkoituksena on selvittää ne vahingontorjunnansuunnittelun kannalta oleellisettekijät, jotka eivät ole tiedossa. Tärkeitä tietojaovat vahinkopaikan hydrogeologiset olosuhteet,maaperään joutuneen lika-aineen ominaisuudetsekä kulkeutuminen maaperässä japohjavedessä. Tarvittavia hydrogeologisia tietojaovat maaperän laatu ja kerrosrakenne (mahdollisettiiviit, vettä pidättävät maakerrokset janiiden suunta), mahdolliset orsivesikerrokset,pohjaveden virtausta hidastavat tai virtauksensuuntaa muuttavat maakerrokset, vettä hyvinjohtavien maakerrosten paksuus ja leveys pohjavedenpinnan ylä- ja alapuolella, pohjavedenvirtaussuunnat ja -nopeudet, pohjaveden määräja laatu sekä yksittäisten kaivojen ja vedenottamoidensijainti ja käyttö.50

Kuva 4.3.1d. Monikerrosnäytteenottoon soveltuvaa havaintoputkearakennetaan reaktiivisten seinien tutkimustenyhteydessä Orivedellä. Kuva SYKE/S. Giles.Tutkimustapa ja -kalusto määräytyvät vahinkopaikanolosuhteiden mukaan. Niihin vaikuttaamyös, onko kyseessä akuutti vai vanha likaantumistapaus,ja tiedetäänkö likaantumispaikka.Jos pohjavesi on lähellä maanpintaa käytetäänkevyttä kairaus- ja putkenlyöntikalustoa.Pohjavesinäytteitä otetaan eri tasoilta pumppaamalla.Tutkimuksissa voidaan käyttää myös geofysikaalisiamenetelmiä kuten maatutkaa ja seismisiäluotauksia. Lika-aineen kulkeutumista onmahdollista tutkia sähköisten luotausten avulla.Muita kysymykseen tulevia geofysikaalisia menetelmiäovat esimerkiksi VLF- ja gravimetrisetluotaukset.Yli kuuden metrin syvyydellä olevan pohjavedenlaadun tutkimista varten joudutaan käyttämäänraskasta porakonekalustoa, jonka avullahavaintoputket asennetaan (ks. luku 5.2.6). Vesinäytteetotetaan eri tasoilta uppopumpulla. Raskaallakalustolla voidaan asentaa tarvittaessamyös tutkimuskaivoja, joita käytetään esimerkiksisuojapumppauksiin tai likaantuneen pohjavedenpoistopumppauksiin. Pumpattavan vedenmäärä on kaivon halkaisijasta riippuen noin 400- 500 tai jopa yli tuhat kuutiometriä vuorokaudessa.Pohjaveden laatua ja virtausnopeutta voidaantutkia in-situ mittausten avulla.Pohjavesivahinkoa ja sen laajuutta on mahdollistaarvioida myös matemaattisten pohjavesimallienavulla jos lähtötietoja on riittävästi saatavilla.Mallintaminen soveltuu rajoitetusti pohjavedenvirtauksen ja lika-aineiden kulkeutumisenennustamiseen heterogeenisissä pohjavesiesiintymissä.Mallin kalibrointia varten tarvitaanverrattain paljon yksityiskohtaisia tietojapohjavesialueen hydrogeologisista olosuhteista.Mallin antamia tietoja voidaan soveltaa suunniteltaessavahingon torjuntatoimenpiteitä.Tutkimusten perusteella arvioidaan pohjaveteenjoutuneen lika-aineen kulkeutumisnopeusja -suunta, todennäköinen leviämisalue maaperässäja pohjavedessä sekä pohjavedenottamonlikaantumisriski ja -aika. Jos vahingon todetaanaiheuttavan pohjavedenottamon likaantumisvaaran,laaditaan yksityiskohtainen torjuntasuunnitelmaja ryhdytään nopeasti sen edellyttämiintoimenpiteisiin.4.3.2 Polttoainehiilivedyillä likaantunut pohjavesiPolttoaineiden, bensiinin ja öljyjen, aiheuttamamaaperän likaantuminen on yleisin pilaantuneenmaaperän kunnostustoimenpiteiden syy5151 51

Suomessa. Kyseiset yhdisteet ovat myös tavanomaisimpiapohjaveden likaantumista aiheuttaviaaineita. Bensiini, dieselöljy ja polttoöljyovat sekoituksia lukuisista erilaisista hiili-vedyistä,joista kukin on oma kemiallinen yhdisteensä.Bensiinissä erilaisia hiilivetykomponentteja onyli 300, dieselöljyssä ja polttoöljyssä vielä useitasatoja enemmän. Pohjaveteen päästessään polttoaineeteivät käyttäydy kuten yksi aine, vaansadoista komponenteista jokainen liukenee, pidättyy,kulkeutuu ja hajoaa omien fysikaalistenja kemiallisten ominaisuuksiensa ohjaamalla tavalla.Polttoainehiilivetyjen liukoisuus veteenPohjaveden likaantumisen kannalta keskeinenpolttoainehiilivetyjen ominaisuus on niiden liukoisuusveteen. Hiilivetyjen vesiliukoisuus riippuupaitsi aineiden fysikaalisista ja kemiallisistaominaisuuksista myös lämpötilasta. Karkeastiyleistäen voidaan todeta, että polttoainehiilivetyjenliukoisuus veteen on sitä suurempi, mitäpienempi niiden molekyylipaino on, tai mitälyhyempi on niiden hiiliketju. Bensiinin komponenttienliukoisuus veteen on keskimäärinsuurempi kuin diesel- ja polttoöljyn komponenttien.Bensiinin lisäaineiden, MTBE:n ja TAME:n,vesiliukoisuus on 20 - 320 -kertainen verrattunamuihin polttoainehiilivetyihin.Polttoainehiilivedyt ja talousvesinormitSuomessa ei ole säädetty raja-arvoja pohjavedenpolttoainehiilivetyjen pitoisuuksille. Tästä syystäpolttoainehiilivedyllä likaantuneen pohjavedenkunnostustarvetta tarkasteltaessa ja kunnostustavoitteitaasetettaessa on yleisesti käytetty talousvesinormeja.Talousvesinormit on määriteltyEU:n direktiivissä 98/83/EY ja vastaavassa sosiaali-ja terveysministeriön asetuksessa 461/2000.Bensiinin komponenteista vain bentseenille onasetettu pitoisuusraja, joka on 1 µg/l. Talousvedenmineraaliöljypitoisuudelle ei uusimmissanormeissa ole määritelty pitoisuusrajaa, muttaaikaisemmassa sosiaali- ja terveysministeriönpäätöksessä vuodelta 1994 mineraaliöljyn pitoisuusrajaoli 50 µg/l.Suomen ympäristökeskus on tehnyt laajanriskiarvion MTBE:stä. Riskiarviossa esitetäänMTBE:lle juomaveden pitoisuusrajaksi 15 µg/l.Kyseinen pitoisuus ei ole terveysperusteinen,vaan se on määritelty maku- ja hajukynnyksienperusteella (ns. teknis-esteettinen arviointi). Terveysperusteistapitoisuusrajaa riskiarviossa eiselkeästi määritellä. Selvitettäessä polttoainehiilivetyjenaiheuttamaa pohjaveden likaantumista,tutkimuksen kannalta merkitykselliset pitoisuudetovat usein hyvin alhaisia ja näin ollenanalyysimenetelmän määrityskyvyn rajoilla.Tämä asettaa erityisiä vaatimuksia näytteenotonja näytteiden käsittelyn huolellisuudelle.AnalyysimenetelmätBensiinihiilivetyjen pitoisuutta pohjavesinäytteissäanalysoidaan yleisimmin kaasukromatografisesti.Kaasukromatografisia tekniikoita onlukuisia, ja niistä bensiinihiilivetyjen analysoinnissayleisimmin käytetty on ns. head space -tekniikka.Head space -tekniikassa analysoitava näyteotetaan tiiviisti suljetusta, vain osittain täytetystänäyteampullista vesifaasin yläpuolella olevastailmatilasta (ns. head space). Analysoitavanäyte on siis ilmaa, joka sisältää vesifaasista näyteampullinilmaan haihtuneita hiilivetyjä. Headspace -tekniikkaa käytetään yleisimmin helpostihaihtuvien bensiinihiilivetyjen analysoimiseen(yleensä yhdisteet, joiden kiehumispiste on alle180 °C). Bensiinin komponenttien kiehumispistealueulottuu 210 °C:een, mutta pääosalla yhdisteistäkiehumispiste on alle 180 °C. Poltto- jadieselöljyjen komponenttien kiehumispiste onvastaavasti pääosin yli 180 °C.Sadoista bensiinin komponenteista pohjavesinäytteistäanalysoidaan yleensä ns. BTEX -yhdisteet,MTBE, TAME ja TVOC. BTEX -yhdisteillätarkoitetaan bentseeniä, tolueenia, etyylibentseeniäja ksyleeneitä. Nämä komponentitkattavat melko hyvin bensiinin eri komponenttienliukoisuus- ja kiehumispistealueen. MTBE(metyyli-tert-butyyli-eetteri) ja TAME (tert-amyyli-butyyli-eetteri)ovat bensiinin oksygenaatteja,joiden pohjavesitutkimusten kannalta keskeinenominaisuus on korkea vesiliukoisuus ja heikkopidättyvyys maa-ainekseen. Lisäksi näideneetteriyhdisteiden maku- ja hajukynnyksen sanotaanolevan vesiliuoksessa alhainen (hajukynnyskeskimäärin 15 µg/l ja makukynnys 40 µg/l).52

MTBE otettiin käyttöön lyijyä korvaavana lisäaineena1980-luvun puolivälissä ja TAME:n käyttöMTBE:n korvaajana alkoi noin 10 vuotta myöhemmin.TVOC:lla tarkoitetaan haihtuvien hiilivetyjenkokonaispitoisuutta (TVOC = totalvolatile organic compounds) näytteessä, ja siihenlasketaan yleensä yhdisteet, joiden hiililukuon välillä C6-C10 ja kiehumispiste on pienempikuin 180 °C (hiililuvulla tarkoitetaan kyseisenyhdisteen molekyylissä olevien hiiliatomienlukumäärää). Tutkittaessa erityisesti (ja vain)bensiinin aiheuttamaa pohjaveden likaantumistavoidaan yleistäen sanoa, että TVOC -arvo kuvaabensiinihiilivetyjen kokonaispitoisuuttapohjavesinäytteessä, mutta TVOC -arvo voi kuitenkinpitää sisällään myös muita kuin bensiinistäperäisin olevia haihtuvia hiilivetyjä.Mineraaliöljypitoisuuden määrittämiseksi vesinäytteistäon Suomessa aiemmin yleisesti käytettyinfrapunaspektroskopiaa. Tässä ns. IR -menetelmässävesinäytteen sisältämät hiilivedytuutetaan ravistamalla mahdollisimman vähänanalyysiä häiritsevään orgaaniseen liuottimeen(aikaisemmin hiilitetrakloridi, nykyisin yleensäjokin muu esim. pentaani). Liuotinfaasi erotetaanvesinäytteestä ja analysoidaan infrapunaspektroskopisesti.Ennen analyysiä mineraaliöljytyleensä erotetaan rasvoista esimerkiksi alumiinioksidikolonnilla.IR -menetelmällä analysoitumineraaliöljypitoisuus kuvaa uuttomenetelmänvuoksi mineraaliöljyn kokonaispitoisuutta, eikäsillä erotella polttoainehiilivetyjen osuutta muistamineraaliöljyistä kuten voiteluöljystä.Vesinäytteiden öljymäärityksiin käytettävienkaasukromatografisten menetelmien käyttö onaiemmin jäänyt vähäiseksi, koska niiden määritysrajaon ollut verrattain korkea. Viime aikoinamenetelmäkehitys on tehnyt mahdolliseksi myösniiden käytön vesinäytteiden mineraaliöljypitoisuudenmäärittämisessä. Kaasukromatografistenmenetelmien etuna on niiden kyky erotellayhdisteitä hiiliketjun pituuden mukaan ryhmiin,esimerkiksi kevyeen ja raskaaseen polttoöljyyn.On todennäköistä, että tulevaisuudessakaasukromatografisten menetelmien käyttö pohjavesinäytteidenmineraaliöljypitoisuuden analysoinnissayleistyy ja IR -analyysien käyttö vastaavastivähenee.Pohjaveden pinnalla kelluvan polttoainefaasintoteamiseen ja sen paksuuden mittaamiseen onsaatavilla erilaisia elektronisia rajapintamittareita,joiden mittaustarkkuus on yleensä hyvä jakäyttö on yksinkertaista. Puhtaan polttoainekerroksenvoi havaita myös bailer-näytteenottimellaotetusta näytteestä, mutta kerrospaksuudenmittaaminen ei tällä menetelmällä onnistu luotettavasti.Lähellä potentiaalista likaantumiskohdettasijaitsevista, uusista tai pitkään käyttämättäolleista putkista tulee aina selvittää mahdollinen puhtaanpolttoainefaasin esiintyminen ennen kuinko. havaintoputkesta otetaan ensimmäistä kertaanäytteitä.Polttoainehiilivetyjen käyttäytyminen pohjavedessäPolttoaineet kulkeutuvat pohjavedessä kahdeneri mekanismin vaikutuksesta. Pohjaveteen liuenneethiilivetymolekyylit kulkeutuvat pohjavedenvirtauksen mukana (advektio). Diffuusionaiheuttama kulkeutuminen tapahtuu pitoisuuserojentasaantumisen johdosta. Edellä mainittujenlisäksi omana faasinaan pohjavedenpinnalla kelluva hiilivetykerros kulkeutuu pohjavedenkaltevuuden mukaan “alamäkeen”.Pohjaveteen liuenneiden hiilivetyjen (molekyylien)leviämistä rajoittavat hiilivetyjen biologinenhajoaminen, sitoutuminen maaperän orgaaniseenainekseen ja mineraaliainekseen sekähajoaminen erilaisten fysikaalisten prosessien,kuten hapettumisen vaikutuksesta. Merkittävinsyy konsentraatioiden alenemiseen on yleensälaimeneminen. Laajoissa USA:ssa tehdyissä tutkimuksissaon todettu, että bensiinihiilivedyt (oksygenaattejalukuun ottamatta) kulkeutuvat harvoinpidemmälle kuin 200 metrin päähän likaantumiskohteesta.Usein kuitenkin tilanne on se, ettävedenoton aiheuttama lisääntynyt virtaus kuljettaahiilivetyjä, jolloin kulkeutumismatka saattaaolla huomattavasti edellä mainittua pidempi. Suomenoloissa asiaa ei ole yhtä tarkasti selvitetty. Vedenotonvaikutuksesta MTBE:n on todettu kulkeutuneenlikaantumiskohdasta lähes kilometrinpäässä sijaitsevalle vedenottamolle.5353 53

Pohjavesiputket polttoainehiilivetyjen tutkimisessaPohjavesiputkien asentamista käsitellään luvussa5.2.6. Tässä yhteydessä on kuitenkin tuotavaesiin muutamia erityisiä seikkoja, joihin on kiinnitettävähuomiota, kun asennetaan pohjavesiputkiapolttoainehiilivetyjen aiheuttaman pohjavedenlikaantumisen tutkimista varten. Vaikkausein on perusteltua asentaa pohjavesiputkipohjaveden virtaussuunnassa alavirtaan mahdollisimmanlähelle oletettua likaantumiskohdetta,tulee pohjavesiputken asentamista hiilivedyillälikaantuneen maaperän läpi välttää. Putkenasennuksen yhteydessä hiilivedyille muodostuuhyvin vettä ja siihen liuenneita hiilivetyjäjohtava reitti likaantuneesta maaperästä pohjaveteen,joka saattaa maaperän likaantumisestahuolimatta olla puhdasta. Erityisesti tulee välttäävettä huonosti läpäisevien siltti- ja savikerrostenläpäisemistä, koska tällöin hiilivedyillälikaantunut orsivesi voi kulkeutua pohjavesikerrokseen.Mikäli on välttämätöntä asentaa pohjavesiputkilikaantuneelle alueelle, nousuputkenosalle on tehtävä tiivistys vettä huonosti läpäisevästämateriaalista, tavallisimmin bentoniitistatai bentoniitin ja hiekan seoksesta.Kontaminaatiota tulee välttää myös pohjavesiputkienasennuksen yhteydessä. Pohjavesiputkienasentamiseen käytettävissä laitteissa tarvitaanpolttoaineen lisäksi erilaisia hydrauliikkaöljyjä,voiteluaineita ja jäähdytysnesteitä. Näitähiilivetyjä voi päästä pohjaveteen putken asennuksenaikana esimerkiksi letkurikon yhteydessätai putkimateriaalien likaantumisen vuoksi.Suojaputkiporauksessa putkien kierteissä käytettävärasva voi olla hiilivetypohjaista ja sitenaiheuttaa kontaminaatiota. Suojaputkien tyhjennykseenkäytetään usein ilmahuuhtelua, jolloinerityisesti huonokuntoisesta paineilmakompressoristavoi huuhteluilman välityksellä päästähiilivetyjä (lähinnä voiteluöljyä) pohjaveteen.Koska polttoainehiilivedyt ovat vettä kevyempiä,ei ole harvinaista, että likaantumisalueellaja sen lähiympäristössä on pohjaveden pinnallapolttoainetta omana faasinaan (ns. puhdastuote). Tällaisen tilanteen havaitseminen on oleellisentärkeää näytteenottoa ja puhdistustoimenpiteitäsuunniteltaessa. Jotta puhdas polttoainefaasivoidaan havaita ja sen paksuus mitata, onpohjavesiputken siiviläosan ulotuttava selvästipohjaveden pinnankorkeuden arvioidun maksimitasonyläpuolelle. Toisaalta putkeen saattaakulkeutua vettä syvemmällä sijaitsevista puhtaistapohjavesikerroksista, jos vesinäyte otetaanpumppaamalla putkesta, jonka siiviläosa on hyvinpitkä. Tällöin näyte laimenee tarpeettomasti.Yleistäen voidaan sanoa, että havaintoputkensiiviläosan tulisi olla sitä pidempi, mitä kauempanalikaantumislähteestä putki sijaitsee.Pohjavesiputkien tyhjentämiseen on tarjollalukuisia erilaisia menetelmiä. Polttoaineilla likaantuneenpohjaveden kohdalla parhaaseen tulokseenpäästään, kun tyhjennysmenetelmä valitaansiten, että maaperästä putkeen ja edelleenpois putkesta saadaan aikaan putken antoisuuttapienempi, tasainen veden virtaus. Erityisestitulee välttää tilannetta, jossa putkesta poistettavaanveteen sekoittuu ilmaa. Näin voi käydä, josputkesta pumpataan vettä liian suurella teholla,ja putki tyhjenee kokonaan. Tällöin pumppujoutuu osittain kuiville ja pumppaa veden sekaanilmaa. Polttoainehiilivedyt haihtuvat osittainvedessä olevaan ilmaan ja vapautuvat edelleenilmakehään. Ilman mukana veteen sekoittuuhappea, joka edistää polttoaineiden biologistahajoamista.Näytteenotto polttoainehiilivedyillä likaantuneestapohjavedestäMyös näytteenotto polttoainehiilivedyillä likaantuneestapohjavedestä vaatii erityistä huolellisuutta.Näytteiden hiilivetypitoisuus alenee nopeasti,mikäli näytteenotossa, näytteiden käsittelyssä,säilytyksessä tai kuljetuksessa menetelläänvirheellisesti. Voidaankin todeta, että parhaimmallakintekniikalla otetun pohjavesinäytteenhiilivetypitoisuus kuvaa epätäydellisestipohjavedessä vallitsevaa todellista tilannetta.Pohjavesinäytteenottoa käsitellään luvussa 6.2.4.3.3 Liuottimilla likaantunut pohjavesiLiuottimet eivät ole yhtenäinen kemiallinen aineryhmä,vaan ne määritellään lähinnä teknisenkäyttötarkoituksen mukaan. Myös ns. haihtuvatorgaaniset yhdisteet (VOC) kuuluvat liu-54

ottimiin. Liuottimien käyttökohteet voidaan jakaakolmeen pääryhmään:1. maalien, liimojen, painovärien,polttoaineiden ym. valmiiden tuotteidenliuottimet2. teollisuudessa käytettävät, mm. lääkeaineidenja öljytuotteiden liuottamiseen taiuuttamiseen tarvittavat liuottimet3. puhdistusliuottimet, joita käytetään metallijamuoviteollisuudessa, kemiallisessatekstiilien pesussa ja autojen pesussaLiuottimet käsittävät suuren määrän aineita,jotka poikkeavat ympäristöominaisuuksiltaanhuomattavasti toisistaan. Syklisiä hiilivetyjä kutenbentseeniä ja tolueenia on polttonesteissä,joiden tutkimista on käsitelty edellisessä luvussa.Muita orgaanisia liuotinryhmiä ovat halogeeniyhdisteet,alkoholit, glykolit, esterit, eetterit,ketoni ja amiinit. Pohjaveden likaantumisen aiheuttajaavoidaan lähteä alustavasti paikantamaanlöydetyn liuottimen käyttötarkoituksen perusteella.Mikäli pohjavedessä on todettu tetrakloorieteeniä,pohjaveden virtausvyöhykkeelläsijaitsee todennäköisesti kemiallinen pesula taientinen pesula. Mikäli lika-aine on trikloorieteeniätai -etaania, päästölähde on useimmiten konepajatai metallien maalausta harjoittava yritys.Talousveden kemiallisissa laatuvaatimuksissa(STM 461/2000)on annettu raja-arvot myös liuottimille,lähinnä klooratuille ja halogenoiduilleliuottimille. Taulukossa 4.3.3 on esitetty niidenenimmäispitoisuudet talousvedessä.Monet liuottimet ovat vettä raskaampia jahuonosti veteen liukenevia. Niiden pitoisuudetvedessä kohoavat kuitenkin helposti moninkertaiseksienimmäispitoisuuksiin verrattuna. Tästäjohtuen vähänkin isommissa päästöissä niidenaiheuttama haitta pohjavedessä ilman puhdistustoimiaon käytännössä pysyvä.Liuottimien käyttömääristä ei ole helpostisaatavissa ajantasaista tietoa. Suhteellisen hyvänkäsityksen niiden käytöstä saa kuitenkin U.-M.Mrouehin laatimasta julkaisusta ”Orgaanistenliuotteiden käyttö Suomessa”. Kloorattujen liuottimienkäytössä on teoksen ilmestymisen jälkeentapahtunut muutoksia sikäli, että muunmuassa hiilitetrakloridin ja trikloorietaanin käyttöon kielletty. Toisaalta aiemman käytön jäljiltäpohjavedestä löytyy yhä liuottimia, joita ei saaenää käyttää. Aineiden ympäristöhaittoja koskevantiedon lisääntyessä on siirrytty vähemmänhaitallisten aineiden käyttöön ja etsitty aktiivisestimahdollisuuksia pienentää käyttömääriä.Vuonna 1991 kloorattuja liuottimia käytettiinnoin 2 900 t. Tästä arviolta 1 000 t oli dikloorimetaania,750 t sittemmin kiellettyä 1,1,1-trikloorietaania,700 t tetrakloorieteeniä (perkloorietyleeni)ja 400 - 450 t trikloorieteeniä. Kloorattuja liuottimiaon käytetty jo 1900-luvun ensimmäisillävuosikymmenillä.Liuottimien tutkiminenEri liuottimien ympäristöominaisuudet vaikuttavatsiihen, minkälaisia menetelmiä tutkimuksissatulisi soveltaa. Näitä ominaisuuksia ovat tiheys,haihtuvuus, vesiliukoisuus ja kulkeutuvuusmaassa. Yleisesti voidaan todeta, että maaperäänpäässeet liuottimet pidättyvät siihen maaperänominaisuuksista riippuen suhteellisensuurina pitoisuuksina liueten hiljalleen vajovedenmukana pohjaveteen. Maaperän prosessitovat useimmiten hitaita, toisin sanoen haihtuminenja biologinen, kemiallinen tai fysikaalinenhajoaminen on vähäistä. Vaikka tetrakloorieteenivoi hajota trikloorieteeniksi ja edelleendikloorieteeniksi ja vinyylikloridiksi, pohjavedestälöydetään vielä pitkänkin ajan kuluttuasuurimmat pitoisuudet juuri lähtöainetta eikähajoamistuotetta.Tutkimuksen etenemiseen vaikuttaa, tunnetaankopohjavettä likaava kohde. Usein liuottimienolemassaolo pohjavedessä todetaan vedenottamonrutiinitarkkailun yhteydessä. Tällöinaloitetaan samanaikaisesti sekä liuottimien kulkeutumisreitintutkimukset pohjaveden virtauskuvaselvityksineenettä mahdollisten likaavienkohteiden tutkimukset.Liuottimien kulkeutumisreitin tutkimuksetPohjaveden virtauskuva selvitetään kuten muissapohjavesitutkimuksissa. Kairausten ja havaintoputkienasennusten avulla etsitään maaperästävettä hyvin johtavat kerrokset, selvitetään niidenulottuvuudet ja yhteydet, mitataan pohjavedenpinnanasema ja kaltevuus sekä määrite-5555 55

tään pohjaveden virtauskuva. Kairausten yhteydessätehdään havaintoja liuottimien esiintymisestäkenttämittareilla ja haistelemalla. Havaintoputketasennetaan siten, että siiviläosatkattavat koko vettä johtavan vyöhykkeen ja ylettyvättodetun liuottimen ominaisuuksista riippuenmyös 1 - 1,5 metriä pohjavedenpinnan yläpuolelle(vettä kevyemmät liuottimet). Mahdollistenorsivesikerrosten esiintymiseen ja niidenpuhkaisemisen estämiseen tulee kiinnittää erityistähuomiota.Geofysikaalisia menetelmiä käytetään maakerrostenrakenteen, pohjaveden virtausta ohjaavienkalliokohoumien ja pohjavedenpinnan tason tutkimiseen(ks. luku 5.2.4). Vaikka useat orgaaniset liuottimetovat herkästi haihtuvia, ei maaperän huokosilmanäytteidentutkimuksilla saada riittävän luotettavaakuvaa liuottimen kulkureitistä. Huokosilmatutkimuksetsoveltuvat sen sijaan hyvin likaantumiskohteentutkimuksiin. Kulkeutumisreitti tuleeaina selvittää havaintoputkien, kaivojen pohjavesilampienja lähteiden vesianalyysien perusteella.Näytteet otetaan mahdollisuuksien mukaan ainapumppaamalla. Havaintoputkista on syytä ottaamyös kerroskohtaisia näytteitä liuottimien vertikaalisenpitoisuusjakauman selvittämiseksi.Kun pohjavesi on riittävän lähellä maanpintaa(alle 6 m), voidaan tutkittavasta pisteestä määrittääantoisuudet ja vesinäytteet kerroksittain. Näin saadaankäsitys liuottimen käyttäytymisestä ja pitoisuusjakaumastasyvyyden ja maakerroksen vedenjohtavuudensuhteen. Kokemukseen perustuvankäsityksen mukaan liuottimien pitoisuudet pohjavesipatjassaovat usein suurimpia parhaiten vettäjohtavassa kerroksessa. Maaperän vedenjohtavuusominaisuussaattaa siis olla tärkeämpi liuottimenpitoisuuksia pohjavesipatjassa selittävä tekijäkuin itse liuottimien ominaisuudet.Käytännössä on usein tullut esille, että liuottimet,varsinkin klooratut liuottimet, saattavatkulkea pohjavesivirrassa sekä vertikaali- että horisontaalisuunnassahyvin kapeata reittiä pitkin.Kulkureitti voi sivusuunnassa olla vain muutamanmetrin levyinen. Tämä asettaa pohjavesigeologinammattitaidolle kovat haasteet varsinkinSalpausselissä ja muissa laajoissa muodostumissa,joissa ei ole yhtä selkeätä päävirtausreittiätai -vyöhykettä. Virtauskuvaselvitysten tuleenäin ollen olla poikkeuksellisen tarkkoja ja varmistuspisteitätarvitaan paljon, sillä ”puhdas”havaintoputki ei osoita välttämättä muuta kuin,että juuri tämän pisteen kautta lika-aine ei näytäkulkevan. Kuvassa 4.3.3 on esitetty erään entisenpesulan tetrakloorieteenipäästön leviäminenpohjavedessä ja kulkeutuminen vedenottamolleSalpausselkään liittyvässä harjumuodostumassa.Toinen tutkimuksia suunniteltaessa ja toteutettaessahuomioon otettava erityisominaisuuson liuottimien, varsinkin kloorattujen liuottimien,kyky tunkeutua läpäisemättömänä pidetynsavikerroksen läpi. Tästä on olemassa useita esimerkkejä.Näin ollen tapauksissa, joissa orsiveteenon päässyt liuotinta, on syytä selvittää myösvarsinaisen pohjaveden tila.Hankalissa likaantumistapauksissa pohjavesimalliaapuna käyttäen voidaan simuloida lika-Taulukko 4.3.3. Talousveden kemiallisissa laatuvaatimuksissa liuottimille esitettyjä raja-arvoja.Aine Kemiallinen laatu- Huom.vaatimus(enimmäispitoisuus)µg/lTetrakloorieteeni ja 10trikloorieteeni yhteensä1,2-dikloorietaani 3,0Vinyylikloridi 0,50Trihalometaanit yhteensä 100 Kloroformi, bromoformi,dibromikloorimetaani,bromidikloorimetaani56

Kuva 4.3.3. Tetrakloorieteenillä saastuneen pohjaveden kulkeutuminen vedenottamolle. Kuva Maa ja Vesi Oy.aineen pitoisuuksia, kulkeutumista ja levinneisyyttäsekä saada näin arvokasta lisätietoa päästökohteensijainnista ja maaperään päässeen aineenmäärästä. Luotettavat mallitarkastelut edellyttävätkyseessä olevan liuottimen ominaisuuksientarkkaa tuntemista, jotta sen simuloitu käyttäytyminenvastaisi mahdollisimman hyvin todellisuutta.Likaantumiskohteen tutkimuksetJos likaantumiskohde ei ole selvillä, tulee selvityksetaloittaa historiatietojen kokoamisella.Haastattelujen ja arkistotietojen lisäksi on hyvätutkia alueelta löytyviä ilmakuvia, sillä toiminnotja niiden sijoittuminen muuttuvat, ja tämänpäivän maankäyttötilanne ei välttämättä riitä selittämäänaiempia tapahtumia.Tutkimusmenetelminä voidaan käyttää kartoittaviamaaperän huokosilmatutkimuksia, kairauksia,koekuoppia, maanäytteiden ottoa ja analysointia,pohjavesiputkien asennuksia vesinäytteenottoineen sekä geofysikaalisia menetelmiä.Maaperän huokosilmatutkimus on nopeata jaedullista. Menetelmä toimii kuitenkin vain maaperässä,jonka ilmanläpäisevyys on riittävä (hienohiekka ja sitä karkeammat maalajit). Mitä heikomminjohtava maaperä ja mitä heikomminhaihtuva aine, sitä tiheämpi havaintoputkiverkkotarvitaan. Hiekkamaassa voi sivusuunnassaolevan likaantuneen kohteen havaita 5 - 10 metrinpäästä. Putket asennetaan maan pintaosiin(1 - 3 metrin syvyydelle) maan pintaan tapahtuneidenpäästöjen havaitsemiseksi ja syvemmälleviemäritason alapuolelle mahdollisen viemäripäästöntai maanalaisen säiliön päästön toteamiseksi.Maaperän huokosilmaputket asennetaanvain pohjavesipinnan yläpuolelle, alapuolelleasennetaan pohjaveden havaintoputki.Putken yläpää tiivistetään mahdollisen ohivirtauksenestämiseksi esimerkiksi hiekka-bento-5757 57

niittiseoksella. Huokosilmatekniikalla voidaanselvittää vesi- ja maanäytteistä nopeasti karkaavan,kaasumaisen ja erittäin myrkyllisen vinyylikloridinesiintymistä.Geofysikaalisista menetelmistä liuottimilla likaantuneenmaaperän tutkimukseen soveltuvatmm. maatutkaluotaus ja sähköiset maavastuksenmittaukseen perustuvat menetelmät. Menetelmienluotettava tulkinta kaipaa kuitenkin tuekseenkairauksista saatuja tietoja, koekuoppatietoja jamaanäytteiden analyysituloksia.Havaintoputkien asentamisessa käytetään siivilänsijoittamisessa ja vesinäytteen otossa samojaperiaatteita kuin kulkeutumisreitin tutkimuksissa.Maanäytteet, vesinäytteet ja maaperän huokosilmanäytteettutkitaan kaasukromatografisesti,yleisimmin head space- ja purge & trap -tekniikoillasekä niitä yhdistämällä. Jos ei ole tietoasiitä, mitä ainetta maaperään ja pohjaveteen onpäässyt, on hyvä tehdä osasta näytteistä orgaanistenhaitta-aineiden erotteluanalyysi (screenaus).Tutkimuksiin ryhdyttäessä on tiedossa olevienliuottimien osalta selvitettävä kemikaalirekisterinja käyttöturvallisuustiedotteiden avulla tarvittaviensuojavälineiden ja -toimien tarve.4.3.4 Raskasmetalleilla likaantunut pohjavesiRaskasmetalleiksi luetaan ominaispainoltaan yli5,0 kg/dm 3 painoiset metallit. Yleisimmät pohjavedenlaatuun vaikuttavat raskasmetallit ovatrauta ja mangaani. Ne aiheuttavat sekä teknisiäettä esteettisiä haittoja, ja siksi ne analysoidaanuseimpien pohjavesitutkimusten yhteydessä.Pienempinä pitoisuuksina esiintyviä raskasmetallejaovat muiden muassa sinkki, kupari, nikkeli,kromi, lyijy, kadmium ja elohopea sekä radioaktiivisistametalleista uraani. Nämä eivätyleensä kuulu rutiininomaisesti pohjavesitutkimuksissaanalysoitaviin aineisiin. Eräät kevyetmetallit kuten alumiini ja epämetallit, kuten arseeniovat nykyään kasvavan kiinnostuksen kohteenaterveysvaikutuksiensa vuoksi.Luonnontilaisiin pohjavesiin liuenneidenmetallien primäärisiä lähteitä ovat maa- ja kallioperänmineraalit ja myös malmimineraaleinatunnetut metallien rikkiyhdisteet eli sulfidit. Rapautumisessavapautuneita ja ilmaperäisen laskeumanmukana tulleita metalleja, kuten kuparia,nikkeliä, lyijyä ja kadmiumia sitoutuu maanhumuspitoiseen pintaosaan ja rikastumiskerrokseensekä osin myös pohjavedenpinnan yläpuoliseenvedellä kyllästymättömään vyöhykkeeseen.Erityisesti maassa olevat rauta- ja mangaanisaostumat,mutta myös alumiini- ja piisaostumatsekä humus sitovat metalleja. Saostumien liuetessametalleja voi uudelleen vapautua maa- japohjaveteen.Pohjaveteen joutuu metalleja monenlaisen likaantumisenseurauksena. Likaantumisen aiheuttajiavoivat olla vuotavat viemäriputket ja sakokaivot,yhdyskuntajätteiden kaatopaikat, metalli-ja kaivosteollisuuden jätteet, jätealueet jarikastekasat sekä liikenne. Kaikista näihin liittyvistälika-aineista liukenee veteen myös metalleja.Monet jätteet synnyttävät hajotessaan happamialiuoksia, jotka edistävät metallien liukenemista.Runsas orgaaninen aines kaatopaikkaalueellakuluttaa veteen liuennutta happea, jonkaseurauksena syntyneet pelkistävät olosuhteetlisäävät raudan ja mangaanin liukoisuutta veteen.Toisaalta voimakkaasti pelkistävässä pohjavesiympäristössämonet raskasmetallit, kutensinkki, kupari, nikkeli ja kadmium voivat saostuavaikealiukoisina sulfideina, jolloin ne eivätkulkeudu kauemmaksi pohjaveden virtauksenmukana.Rauta ja mangaaniHapen kyllästämässä vedessä on vain vähän liuennuttarautaa, koska raudan hapettunut ferrimuoto(Fe 3+ ) on hyvin vaikealiukoinen. Vähähappisessapohjavedessä vallitsevat pelkistävätolosuhteet, jolloin rauta esiintyy helppoliukoisenaferrorautana (Fe 2+ ). Myös pohjaveden happamuusja runsas humuspitoisuus myötävaikuttavatraudan esiintymiseen liukoisessa muodossa.Savi- tai turvekerrosten alaisista vettäjohtavistakerrostumista tai syvältä kallioperästä peräisinoleva pohjavesi voi sisältää runsaasti rautaa.Kemiallisesti rautaa muistuttava mangaaniesiintyy happiköyhässä pohjavedessä liukoisenamangaano-ionina (Mn 2+ ), mutta saostuu hapenläsnäollessa vaikealiukoisessa MnO-muodossa(tai MnO 2).58

STM:n talousveden raudalle ja mangaanilleasettamat enimmäispitoisuudet (200 µg/l ja 50 µg/l)ylittyvät usein pohjavedessä. Ongelmallisimpiaovat osaksi tai kokonaan savi- tai turvekerrostenpeittämät harjuakviferit, joista pumpattavan vedenrauta- ja mangaanipitoisuudet usein vielälisääntyvät pumpattavan vesimäärän kasvaessaja veden virratessa kauempaa ja syvemmältä akviferista.Pohjaveden rautaongelma on yleinentasaisella Pohjanmaalla, jossa akviferien reunaalueitapeittävät savi-, siltti- ja turve-kerrokset.Pääosa raudasta ja mangaanista saadaan poistettuailmastamalla vettä. Vedenkäsittelystä kerrotaanluvussa 6.7.Muut raskasmetallit ja arseeniLievästi happamassa tai neutraalissa pohjavedessäraskasmetallit pidättyvät tehokkaasti maassaolevaan humukseen, rauta- ja mangaanisaostumiinsekä hienojakoiseen saviainekseen. Näinollen esimerkiksi sinkki-, kupari- ja nikkelipitoisuudetovat pohjavedessä pieniä, vaikka näitämetalleja olisi huomattavia määriä maan pintaosassasitoutuneena ja happamassa vajovedessäpohjavesivyöhykkeen yläpuolella.Sinkki on raudan jälkeen runsaimmin maassaja vedessä esiintyvä raskasmetalli, joka esiintyyyhdessä paljon pienempinä pitoisuuksinaesiintyvän kadmiumin kanssa. Sinkki on yleisestikäytetty metalli, jota leviää ihmisen toiminnanseurauksena kaikkialle luontoon fossiilisistapolttoaineista, yhä lisääntyvästä teräksen galvanoinnistasekä monista muista teollisista prosesseista,kuten metallien sulatus- ja valutoiminnasta.Myös liikenne lisää tiealueiden pohjavedensinkkipitoisuuksia. Sinkkikontaminaatio onyleisyytensä vuoksi vesinäytteiden otossa vaikeastivältettävissä. Pitoisuudet ovat pohjavedessäkuitenkin niin pieniä, ettei sinkille ole katsottuaiheelliseksi asettaa talousveden enimmäispitoisuutta.Terveydellisesti haitallista kadmiumiaesiintyy aina pieniä määriä sinkin kanssa. Talousvetenäkäytettävän pohjaveden kadmiuminenimmäispitoisuus (5 µg/l) ei käytännössä kuitenkaanylity muutoin kuin kaatopaikkojen taimuiden jätealueiden välittömässä vaikutuspiirissä.Yhdyskunta- ja teollisuusjätevedet, kaatopaikatja lannoitteet sekä kaivosteollisuuden jätteetovat yleisiä paikallisia kuparin lähteitä. Vesijohtovedenpoikkeuksellisen korkeat pitoisuudetovat lähes aina peräisin kuparisista lämminvesiputkista.Kuparille asetettu enimmäismäärä2 mg/l ylittyy kuitenkin hyvin harvoin. Nikkelilleon asetettu 20 µg/l:n enimmäispitoisuus. Seylittyy vain poikkeustapauksissa, kuten kaatopaikkojentai kaivosalueiden jätealueiden taivoimakkaiden nikkelimineralisaatioiden vaikutuspiirissäolevassa pohjavedessä.Talousveden sisältämälle kromille, lyijylleja elohopealle on asetettu enimmäispitoisuudet(50 µg/l, 10 µg/l ja 1 µg/l), jotka käytännössähyvin harvoin ylittyvät pohjavedessä. Terveydellisestihaitallisinta kromin hapettunuttakuuden arvoista esiintymismuotoa ei esiinnytavanomaisissa pohjavesiolosuhteissa. Lyijy jaelohopea puolestaan ovat vaikeasti liikkuviaja sitoutuvat tehokkaasti maaperään.Uraanille ei toistaiseksi ole asetettu enimmäismäärää.Sitä voi liueta pohjaveteen uraanipitoisillakallioperäalueilla, joita on erityisesti Etelä-Suomen ja paikoin Etelä-Lapin graniittialueilla.Hiekasta ja sorasta koostuvilla tärkeillä pohjavesialueillauraania on vedessä kuitenkin aina hyvinvähän, kun taas kallioporakaivoissa uraanin(ja radonin) pitoisuudet voivat olla suuria.Pääosa pohjaveden arseenista on peräisin arseenipitoisistamineraaleista, kuten arseenikiisustaja pyriitistä, joissa voi olla vaihtelevia määriäarseenia. Arseenia voi myös joutua pohjaveteenmaatalouden torjunta-aineista, lannoitteista, metalliteollisuudenjätteistä ja puun kyllästämöistä.Vanhoille kaatopaikoille on saattanut joutuaarseenipitoisia jätteitä (esim. lyijyakkuja), jotkatulevaisuudessa voivat aiheuttaa ympäristöongelmia.Arseenin liukoisuus ja liikkuvuus ovatmonitahoisia ilmiöitä, joihin vaikuttavat geologisenympäristön pH ja hapetus-pelkistyspotentiaali.Arseeni esiintyy usealla hapetusasteella,jotka voivat muuttua toisikseen kemiallisesti jabakteeritoiminnan vaikutuksesta. Arseenin tärkeimmätliukoiset esiintymismuodot ovat hapetusasteella+3 esiintyvät helppoliukoiset arseniititja hapetusasteella +5 esiintyvät arsenaatit. Hapellisessapohjavedessä arsenaatti on vallitseva595959

Kuva 4.3.4a. Kaatopaikka-alueiden ympäristön pohjavedessä voi olla korkeita raskasmetallipitoisuuksia . Kuva T. Kinnunen.olomuoto. Arsenaatti-arseenia voi pidättyä maaperässäja kallion raoissa oleviin savespitoisiinkerrostumiin (kalliosaviin) ja rautasaostumiin.Toisaalta niistä voi olosuhteiden muuttuessa pelkistäviksivapautua arseenia. Arseenia pidetäänkarsinogeenisena aineena.Esimerkkitapauksia likaantumisestaToimivat tai hylätyt kaivokset ja niiden rikastehiekka-ja sivukiviläjitysalueet aiheuttavat poikkeuksellisenvoimakkaita maaperään ja pohjaveteenkohdistuvia ympäristövaikutuksia. Tärkeimmätmalmimetallit (Cu, Zn, Ni, Pb) esiintyvätsulfidimineraaleina. Hienoksi jauhettu rikastushiekkaja sivukivi muodostavat monilla kaivosalueillasuuria läjitysalueita. Kiviaines reagoihappipitoisen sadeveden kanssa, jolloin alunperinpelkistävissä olosuhteissa syntyneet sulfidimineraalithajoavat. Sulfideista vapautuu rikkihappoaja sulfaatteja, raskasmetalleja (Fe, Mn,Cu, Zn, Ni, Co, Pb, Cd) sekä monia muita haitallisiaaineita kuten arseenia. Mineraalien ferrorautahapettuu vaikealiukoiseksi ferriraudaksi,joka pääosaksi jää läjityspaikalle. Pelkistävissäoloissa se kuitenkin liikkuu helppoliukoisenaferrorautana, jota voi muiden raskasmetallienkanssa kulkeutua happamissa valu- ja vajovesissäpohjaveteen. Kaivosalueiden valuvesissä saattaaolla poikkeuksellisia määriä sulfaatteja jametalleja.Sulfidien hapettuessa vapautuva rikkihappovoi alentaa valuvesien pH:ta jopa 3:n tienoille,mikä merkitsee neutraaliin veteen (pH 7,0) verrattuna10 000-kertaista vetyionikonsentraatiota.Jätealueiden tihkuvesiin liuenneen ferroraudanhapettuminen vaikealiukoiseksi ferriraudaksi ai-60

Kuva 4.3.4b. Suuri puunkyllästämö. Kyllästämöalueiden pohjaveden kromi- ja arseenipitoisuudet voivat olla korkeita.Kuva T. Hatva.heuttaa myös paikallista happamoitumista. Happamoituminenja sen kiihdyttämä metallien liukeneminenon suurin ongelma kaivosalueilta jajätekivi- tai rikasteläjitysalueilta virtaavissa pintavesissä.Sen sijaan esimerkiksi Ylöjärven vanhankaivoksen alueelle asennetuista pohjavedenhavaintoputkista otettujen vesinäytteiden pH onlähellä neutraalia riippumatta niiden etäisyydestärikastushiekka-alueelta.Hituran nikkelikaivoksen rikastushiekka-alueenpohjavedessä on havaittu suuria SO 42-, Fe-,Ni- ja Co-pitoisuuksia, mutta ne pienenevät nopeastiläjitysalueen ulkopuolella. Aijalan kaivoksenrikastamon jätealueen vaikutuspiirissä ja senvälittömässä läheisyydessä olevissa pohjavesiputkissaon havaittu korkeita mangaani- ja sinkkipitoisuuksiaja myös kupari- ja nikkelipitoisuudetovat selvästi ympäristöä suurempia. Kallioisella,topografialtaan vaihtelevalla alueella, jossa savikerroksetpeittävät laaksoja, ei kuitenkaan ole tärkeitäpohjavesialueita.Suolakyllästämöt ovat käyttäneet laajassa mitassakromi-, kupari- ja arseenioksidipitoisia CCAkyllästysaineita.Kyllästysaineiden metallien kulkeutuminenmaaperässä ja pohjavedessä riippuumaan saviaineksen ja orgaanisen aineksen sekäerityisesti rauta- ja mangaanisaostumien määrästäja laadusta, maan kerrospaksuuksista ja -rakenteistasekä maan ja veden pH:sta ja hapetuspelkistysoloista.Savimineraalit sitovat kuparia ja kromia,kun taas rauta- ja mangaanioksidit pidättävättehokkaasti kuparia ja rautaoksidit arseenia.Mitä happamampi maaperä on, sitä tehokkaamminmetallit kulkeutuvat pohjaveteen lukuunottamatta arseenia, jonka sitoutuminen ja kulkeutumineneivät ole yhtä riippuvaisia pH:sta.Lammin kirkonkylässä Linnamäen pohjavesialueellatehdyissä tutkimuksissa todettiin, ettävanhasta vuoteen 1965 asti toimineesta suolakyllästämöstäperäisin olevaa kuparia, kromia ja arseeniaon levinnyt pohjavesivirtauksen mukanalähialueelle vain pieniä määriä. Kaikki lähis-6161 61

tön viidestä kaivosta analysoidut Cr-, Cu- ja Aspitoisuudetolivat paljon STM:n talousvedelleasetettujen enimmäispitoisuuksien alapuolella,mukaan lukien vain muutaman sadan metrinpäässä kyllästämöstä harjun toisella puolella sijaitsevanvedenottamon kaivo. Suurin As-pitoisuusoli 4,8 µg/l, joka analysoitiin kyllästämönomasta kaivovedestä. Myös nikkeliä oli hyvinvähän. Lammin tutkimus osoittaa, että kyllästeistäperäisin olevat metallit eivät kulkeudu kauaksiedes hyvin vettä johtavissa harjukerrostumissa.Saarijärven Kalmarin pohjavesialueella vuosien1952 ja 1978 välisenä aikana toiminnassa olleestakyllästämöstä on harjukerrostumiin joutunutrunsaasti metalleja. Kolmen keskeiselläkyllästämöalueella sijaitsevan havaintokaivonveden Cr- ja As-pitoisuudet ylittivät maalis-kuussa1997 otetuissa näytteissä STM:n talous-vedelleasettamat enimmäispitoisuudet. Kromia olienimmillään 430 µg/l ja arseenia 69 µg/l, vaikkayleensä pitoisuudet olivat paljon pienempiä. Lyijypitoisuudenenimmäispitoisuus (10 µg/l) ylittyikaikissa kyllästämöalueen neljässä kaivossa,suurimman pitoisuuden ollessa 140 µg/l. Kuparipitoisuudetolivat alle STM:n enimmäispitoisuuden.Vedessä oli myös runsaasti sinkkiä, jolleei kuitenkaan ole asetettu enimmäis- tai suosituspitoisuutta.Saman vuoden elokuussa ja lokakuussaotetuissa näytteissä kromia, kuparia jaarseenia oli enimmäkseen alle enimmäispitoisuuksien.Kalmarin tutkimustulokset osoittavat,että metallien pitoisuudet voivat olla hyvin vettäjohtavalla harjumaalla sijaitsevan suolakyllästämönpohjavedessä suuret.SuosituksiaHiekasta ja sorasta koostuvilla tärkeillä pohjavesialueilla,kuten harjuissa ja reunamuodostumissaveden raskasmetallien luontaiset määrät ovathyvin pieniä. Tästä syystä myös vesilaitostenkäyttämässä pohjavedessä raskasmetalleja onrautaa ja mangaania lukuun ottamatta vain vähän.Rautaa ja mangaania lukuun ottamatta muutraskasmetallit eivät ole tähän asti kuuluneet tavanomaistenpohjavesitutkimusten vesianalyysiohjelmaan.Hyvin vettä johtavat harjumuodostumatovat kuitenkin helposti likaantuvia. Likaantumisvaaraalisää se, että pohjaveden pintaon monessa harjussa paljastunut soranoton seurauksena,ja vanhoja sorakuoppia on joskus käytettykaatopaikkoina. Siksi raskasmetallien mahdolliseenesiintymiseen on syytä kiinnittää nykyistäenemmän huomiota. Jos tutkittavan pohjavesialueenvaikutuspiirissä on vanhoja kaatopaikkoja,suolakyllästämöitä sekä metalli- ja kaivosteollisuuttatai niiden jätealueita, veden laadunrutiinitutkimuksen ohella on syytä analysoidamyös sinkki, kupari, nikkeli, lyijy ja kadmiumsekä mahdollisesti elohopea. Myös arseenija uraani (ja radon) on syytä analysoida sellaisillaalueilla, joilla geologisen tiedon perusteellavoidaan olettaa olevan maa- ja kallioperässätavallista enemmän kyseisiä alkuaineita. Useimmatraskasmetallit pitäytyvät kuitenkin tehokkaastirauta- ja mangaanisaostumiin, saviainekseenja humusainekseen, jolloin ne kulkeutuvatmaa- ja pohjavedessä vaivalloisesti. Raskasmetallienpitoisuudet ja niiden aiheuttamat laatuongelmatovat suurimpia haja-asutusalueidenyksityisten talousvesikaivojen vedessä.4.3.5 Lannoitteilla ja torjunta-aineilla likaantunutpohjavesiKeinolannoitteet voivat vesistöjen rehevöitymishaittojenlisäksi aiheuttaa haittaa myös pohjavesille.Lannoitteiden pääravinteet ovat typpi, fosfori,kalium ja boori. Lannoitteet saattavat sisältäälisäksi pieniä pitoisuuksia eri tyyppisiä epäpuhtauksia,kuten myrkyllisiä raskasmetalleja(kadmium). Lannoitetyppi huuhtoutuu vesistöihinpääasiassa nitraattina. Kaivovesitutkimustenperusteella on todettu, että korkea nitraattipitoisuuson yksi yleisimmistä kaivoveden laatuaheikentävistä tekijöistä maassamme. Ammoniumnitraattion vesiliukoinen aine, joten sesuotautuu maaperään ja voi kulkeutua pohjaveteenasti.Torjunta-aineisiin luetaan kuuluviksi useitasatoja yhdisteitä, joiden kemialliset ominaisuudet,myrkyllisyys ja pysyvyys maaperässä taipohjavedessä vaihtelevat hyvin paljon. Myös torjunta-aineidenhajoamistuotteet saattavat ollaterveydelle haitallisia tai jopa haitallisempia kuinitse lähtöaineet. Torjunta-aineita huuhtoutuu pintavesiinmm. pelloilta. Pohjavesiin ne saattavat jou-62

Kuva 4.3.5. Kasvisuojeluruiskutusta. Pohjavedestä löytyneet torjunta-aineiden tai niiden hajoamistuotteiden jäämät ovataiheuttaneet ikäviä yllätyksiä muutamilla pohjavedenottamoilla Suomessakin. Kuva T. Kinnunen.tua paitsi normaalin käytön seurauksena, myösväärän varastoinnin ja pakkausten hävittämisentuloksena. Euroopassa torjunta-aineet ovat aiheuttaneetlukuisia pohjaveden pilaantumistapauksia.Torjunta-aineiden käytössä on tapahtunutmuutoksia vuosien mittaan. Ympäristölle tai terveydellehaitallisten torjunta-aineiden käyttö onjoko kielletty kokonaan, tai niiden tuonti maahanon lopetettu. Käytöstä poistuneiden yhdisteidentilalle on otettu uusia yhdisteitä, jotka ajanmittaan on korvattu jälleen muilla aineilla. Näinollen käytössä olleiden torjunta-aineiden lukumääräon ollut suuri. Lisäksi tehoaineita on käytettymonella eri kauppanimellä myytävissä tuotteissa.Kun vielä useat yhdisteet ovat luonnossavarsin pysyviä, on analyysimenetelmien kehittyminenviime vuosina paljastanut jo käytöstäpoistuneilla torjunta-aineilla ja niiden hajoamistuotteillalikaantuneita pohjavesiä.Torjunta-aineiden laboratorioanalytiikka onkehittynyt erityisen paljon viime vuosien aikana,niin että entistä useamman yhdisteen ja yhdisteryhmänlisäksi nykyisin kyetään analysoimaanvarsin pieniä pitoisuuksia. Torjunta-aineidenlaboratorioanalytiikassa on eduksi, jos tiedetään,mitä aineita pohjavesialueella on käytettyja mitä yhdisteitä tulisi etsiä. Yleisimmin käytetäänkaasukromatografista menetelmää, jolloinanalysoitavia yhdisteitä voidaan samalla ajollatutkia useita kymmeniä. Nämä yhdisteet onyleensä valittu niin, että ne kattavat suuren osanyleisesti käytössä olleista aineista. Myös nestekromatografisiamenetelmiä käytetään torjunta-aineidentutkimuksessa. Tutkimusmenetelmät ovatkehittyneet kattamaan hajoamistuotteita. Tutkittavatyhdisteet kuitenkin vaihtelevat laboratoriokohtaisesti.Sen vuoksi tutkimuksen tilaajankannattaa etukäteen selvittää, mitä yhdisteitätutkimus kattaa.Suomessa pohjavesistä on todettu muun muassans. triatsiineihin kuuluvia yhdisteitä atratsiiniaja simatsiinia sekä niiden hajoamistuottei-6363 63

ta. Etsittyjen yhdisteiden listalla ovat olleet myösfenoksiherbisidit ja glyfosaatti. Tutkittavasta aineestaja pilaantumisajankohdasta riippuenpohjavedestä saattaa löytyä varsinaisten torjunta-aineidentehoaineiden lisäksi myös ko. yhdisteidenhajoamistuotteita.4.3.6 Tiesuolalla likaantunut pohjavesiTieliikenteen pohjavesialueille aiheuttaman riskinarvioinnin, pohjavesialueiden kloridipitoisuuksientilastollisen tarkastelun ja suolan leviämisenmekanismien matemaattisen mallinnuksentutkimustulosten perusteella on laadittu tiejaympäristöhallinnon yhteiset toimenpideohjeet,joilla pyritään vähentämään tiesuolauksenpohjavesivaikutuksia. Nämä ohjeet ovat samallamyös osa ympäristöministeriön valvontaohjettaalueellisille ympäristökeskuksille tienpidon pohjavesivaikutustenvalvontaan.Pohjavesimuodostumilla kulkevia teitä onsuolattu monen vuoden ajan ja kloridikuormituksenvähentämiseksi tehtyjen toimenpiteidenvaikutus näkyy hydrologisen kierron kautta vedenlaadun mittaustuloksissa usein vasta vuosienviipeellä. Tutkimusalueen pohjaveden pinnanvuodenaikaisvaihtelujen, geologisen rakenteensekä muodostuman koon ja muodon perusteellavoidaan matemaattisilla malleilla ennustaa muodostumakohtaisestikloridin kulkeutuminen vedenottoalueelle.Sekä mallinnuksen että pohjavedenlaadun seurannan perusteella on todettu,että yksittäisessä pohjavesimuodostumassa voikestää kymmeniä vuosia ennen kuin suolaantunutpohjavesi puhdistuu luonnontilaiseksi, vaikkamaanteiden suolaus lopetettaisiin tai suolapitoisenveden pääsy tieltä pohjaveteen estettäisiinkokonaan esimerkiksi luiskasuojauksin. Lisäksipohjavesialueiden vedenlaatuun vaikuttaa oleellisestimuodostuman vesimäärä ja tien sijaintipohjaveden muodostumisalueella.Pohjaveden laatua tulisi seurata kaikilla pohjavesialueilla,joilla kulkee suolattavia teitä (kuva4.3.6a). Maantiesuolan pohjaveden laadulle aiheuttamiariskejä pohjavesialueilla on kartoitettukoko Suomesta. Riskiä pohjavedelle arvioidaanSuomen ympäristökeskuksen ja Tiehallinnonyhteistyössä kehittämällä riskipisteytysmenetelmällä.Suomessa noin 400 vedenottoalueella ylittyy 65riskipistettä. Mikäli riskipisteet ovat yli 65 ja/taipohjaveden kloridipitoisuus ylittää luontaisenapidetyn noin 10 mg/l tason, tulee ryhtyä toimenpideohjeidenmukaisiin toimiin. Näitä ovat suolanalkuperän selvittäminen, suolauksen vähentäminen,pohjaveden kloridipitoisuuden seuranta javiime kädessä pohjavesisuojausten rakentaminen.Riskinarvioinnin perusteella jatkotoimenpiteinäon ehdotettu mm. noin sadan havaintopisteen sisällyttämistäjatkuvaan pohjaveden laadun seurantaan.Tämä edellyttää tieosuuskohtaisten suolaustietojenjatkuvaa dokumentointia, pohjavedenlaadun jatkuvaa seurantaa myös luiskasuojatuiltaalueilta sekä tietojen päivittämistä tiesuolauksenriskirekisteriin.VedenlaatuparametritEU:n juomavesidirektiivin laatusuosituksissakloridin raja-arvoksi on asetettu 250 mg/l. Tämänlisäksi vesi ei saa asetuksen mukaan olla syövyttävää.Vesijohtoverkoston ja vesisäiliöiden syöpymisenehkäisemiseksi veden kloridipitoisuudentulisi olla mielellään alle 25 mg/l, elleivätveden muut ominaisuudet vähennä kloridinkorrodoivaa vaikutusta. Myös EU:n vesipuitedirektiivinmukaan ihmistoiminnasta johtuvatmerkitykselliset ja pysyvät pohjaveden lika-aineidennousevat muutossuunnat tulee kääntäälaskeviksi vuoteen 2015 mennessä. Samaan pyrkiikansallinen ympäristönsuojelulaissa olevapohjaveden pilaamiskielto (4.2.2000/86, 8§), jokaei salli luonnontilaisen veden laadun muutoksia.Teiden suolauksen lisäksi pohjaveden kloridipitoisuudenkohoamiseen voi olla myös muitaihmistoiminnan aiheuttamia syitä. Kohonneenkloridipitoisuuden syyn arvioimiseksi tarvitaankloridipitoisuuden lisäksi tietoja myösmuiden anionien ja kationien määristä. Tärkeimmätpohjavedessä olevat anionit ovat Cl - , SO 42-,HCO - ja kationit Na + , Ca 2+ , Mg 2+ . Yksittäistenanionien ja kationien määriä voidaan verrata toisiinsamuuntokertoimien avulla. Saaduista suhteellisistamääristä voidaan arvioida, mikä on kloridipitoisuudenkohoamissyy.Mikäli suolattavalla tiellä käytetään vain vuorisuolaa(NaCl), voidaan tiesuolauksen osuuskloridipitoisuuden kohoamiseen varmistaa ve-64

Riskiluku > 65ja/tai CI-pit.-110-25 mg lRiskinarviointi+ CI-tiedotRiskiluku < 65ja CI-pit.-125mgl-1Selvitys suolanalkuperästäTiesuolausvain osatekijä- Vähennetäänsuolausta- SeurantaMuodostumantyypitys; koko javedenottopaikatEnsisijaisesti tiesuolanaiheuttamaMuodostumaaei voidatyypittääTyyppimuodostumanmallitarkastelu jo tehtyjenennusteiden pohjalta.Tarvittaessa täydentäviämallitarkasteluja.CI-pit. väheneetasolle-1 1500md)3 -1Antoisuus pienitai keskisuuri(esim. < 1500-1m3d ) tai CI-pit.-1>50mgl- Vähennetäänsuolausta- Rakennetaan suojauskoko pv-alueella kulkevalletieosalle tailopetaan suolaus- Vähennetäänsuolausta minimiin- Kriittisimmilläosuuksilla lopetaansuolaus tai rakennetaansuojaus- Rakennetaan suojauskoko pv-alueella kulkevalletieosalle tailopetaan suolausSeuranta väh. 5 vuottatai niin kauan, ettäCI-pit . pienenee tasolle-1

den sähkönjohtavuuden ja kovuuden perusteella.Suomessa sora- ja hiekka-alueiden kaivojenpohjavesi on luontaisesti pehmeää. Keskimääräinenveden kovuus on 0,6 mmol/l ja mediaaniarvoon 0,4 mmol/l. Jos vedessä on luontaisestirunsaasti klorideja, siinä on usein runsaasti muitakinsuoloja ja sähkönjohtavuus on korkea. Kloridipitoisuusnostaa osaltaan sähkönjohtavuuttasiten, että kloridipitoisuus 1 mg/l vastaa likimäärinsähkönjohtavuutta 0,33 mS/m.Havaintoputkien sijoitteluPohjaveden laatua tulee tarkkailla sekä oikeinsijoitetuista havaintoputkista että vedenottamoilta.Pohjavesiputkista voidaan seurata pohjavedenlaatua paikallisella tasolla ja eri kerroksista.Tien ja vedenottamon välille sijoitetuista havaintoputkistavoidaan myös ennakoida vedenottamollatapahtuvia vedenlaadun muutoksia. Pohjavesialueellatulee tutkimusten alkuvaiheessaolla havaintoputkia vähintään 3 - 5 kappaletta.Havaintoputket sijoitetaan pohjaveden virtaussuunnassatien ja vedenottamon välille todennäköisimmällesuurimpien kloridipitoisuuksienesiintymisalueelle. Lähimmät putket asennetaan10 - 100 metrin etäisyydelle tiestä, jos kloridipitoisuuksienseurannan ensimmäisessä vaiheessahalutaan tarkastella nimenomaan edellisentalven suolauksen “suolapulssin” vaikutusta.Vähintään yksi havaintoputki asennetaan siten,että se mittaa tausta-arvoa. Kun luonnontilaistasuurempien pohjaveden kloridipitoisuuksienesiintymisalueet on selvitetty, voidaan tehdäennusteita alueen pohjaveden kloridipitoisuudenkehityksestä.NäytteenottoHarjujen ja reunamuodostumien kerrostumisenaikana on sulamisvesien virtauksen vähentyminensynnyttänyt karkeamman aineksen sekaanhienoaineskerroksia. Yhtenäiset hienoaineskerroksetestävät veden pystysuuntaisen sekoittumisenja patoavat suolaisen veden ylempäänpohjavesikerrokseen. Hienoaineskerrokset estävätpohjaveden sekoittumista pystysuunnassa jaohjaavat veden virtausta. Koska yleensä ei voidaetukäteen tietää, miten kloridipitoinen vesi pohjavesimuodostumassakulkeutuu, pohjavedenlaadun tarkkailun on ulotuttava koko pohjavesikerroksenläpi. Näytteet otetaan kloridipitoisuudenmäärittämistä varten yleensä muodostumanpohjalta, parhaiten vettä johtavasta kerroksestamuodostuman ytimestä, ydinkerroksenyläpuolelta ja pohjavedenpinnan tuntumasta.Pohjavesikerroksiin asennetut havaintoputkethuuhdellaan ja vettä pumpataan jokaisesta näytteenottotasostaennen varsinaista vesinäytteenottoa. Sähkönjohtavuuden kenttämittarilla voidaannopeasti havaita kloridipitoisuuden syvyyssuuntaisetvaihtelut ja valita jatkossa sopivatnäytteenottosyvyydet. Suomen ympäristösarjanjulkaisussa “Tiesuolan pohjavesihaittojenvaikutuksista ja torjuntakeinoista” on esitetty erityyppisten pohjavesimuodostumien esimerkkikuvin,mihin paikkoihin 3 - 5 ensimmäistä havaintoputkeatulisi sijoittaa, ja miten valitaan ensimmäisetnäytteenottosyvyydet.NäytteenottoajankohdatHydrologiseen kiertoon liittyvät seikat saavat aikaanpohjaveden laadun vuodenaikaisvaihteluaja määräävät siten myös näytteenottoajankohdat.Tutkimuksen alkuvaiheessa ensimmäiset suositeltavatnäytteenottoajankohdat ovat:• keväällä roudan sulamisen jälkeen• mielellään kaksi kertaa kesässä, koskatilastollisesti suurimmat kloridipitoisuudetmitataan useimmiten keväällä ja kesällä• syksyllä ennen talven ensimmäisiätiesuolauksia• kevättalvella ennen roudan sulamista,koska leuto talvi voi aiheuttaa pohjavedenkloridipitoisuudessa huippujaVasta ensimmäisen vuoden kloridiseurannanjälkeen saadaan käsitys järkevimmistä näytteenottoajankohdistaja -syvyyksistä tutkimusalueella.Muodostuman virtauskuva ja havaintopisteidensijainti vaikuttavat muodostumakohtaisestilopulliseen alueellisen ympäristökeskuksen hyväksymäänveden laadun jatkuvan seurannansuunnitteluun.66

Kuva 4.3.6b Sähkönjohtavuuden mittausta kenttämittarilla.Kuva T. Nystén.4.3.7 Mikrobiologisesti likaantunut pohjavesiPohjavesien mikrobiologisen saastumisen syitäovat viemäriverkostojen vuodot ja tukkeutumat,pintavesien pääsy pohjaveteen tulvien, sulamisvesientai voimakkaiden sateiden seurauksena sekäylikuormitetut käymälät tai lantalat. Kalliohalkeamienja vedenottokaivojen kautta tai liian lyhyidensuotautumismatkojen seurauksena ulosteillasaastunutta vettä pääsee pohjaveteen. Koskapohjavettä ei yleensä desinfioida, aiheuttaa taudinaiheuttajamikrobienpääsy veteen helposti laajojakinvesiepidemioita. Vuosina 1980 - 2000 Suomessaraportoitiin vesivälitteisiä epidemioita hieman yli40, ja niissä sairastui lähes 30 000 ihmistä. Epidemioista3/4 oli saastuneen pohjaveden aiheuttamia.Valtaosassa vesiepidemioista varsinainen taudinaiheuttajaon aiemmin jäänyt epäselväksi, muttaoireiden perusteella syyllisiksi on useimmitenepäilty viruksia. Viime vuosina osoitusmenetelmienkehittyessä ulosteperäisiä viruksia on pystyttymeilläkin osoittamaan juomavedestä useiden vesiepidemioidenyhteydessä.TaudinaiheuttajamikrobitYleisimmät vesien välityksellä tauteja aiheuttavatmikrobit ovat erilaisia viruksia (kaliki-, ast-ro,-entero- ja rotavirukset, hepatiitti A), bakteereita(Campylobacter jejuni, Escherichia coli(EHEC), Salmonella, Vibrio cholera, Yersinia) sekäalkueläimiä (Giardia, Cryptosporidium). Suomessakalikivirukset ovat aiheuttaneet useita epidemioita.Veden välityksellä tauteja aiheuttavistabakteereista puolestaan Campylobacter on ollutyleisin tunnistettu epidemioiden aiheuttaja.Veden kautta ihmisille tauteja aiheuttavat viruksetovat peräisin lähinnä ihmisten ulosteista,mutta taudinaiheuttajabakteerit saattavat ollaperäisin myös tasalämpöisten eläinten ulosteista.Kampylobakteereita ja salmonellaa on eristettyetenkin lintujen, mutta myös kotieläinten,ulosteista. Myös Giardia- ja Cryptosporidium -alkueläintenihmisille infektiivisiä kystamuotojavoi esiintyä koti- ja villieläinten ulosteissa.Alkueläinten kestomuodot ja osa viruksistakestävät vaikeitakin ympäristöolosuhteita paremminkuin bakteerit. Koska virukset ovat pienikokoisia(20 - 40 nm), niiden kulkeutuminenpohjaveteen on todennäköisempää kuin bakteerientai niitä suurempien alkueläinten kystamuotojenkulkeutuminen. Lisäksi virusinfektioonsairastuneen ihmisen tai eläimen ulosteessa onhuomattavan korkeita virusmääriä, jopa satojamiljardeja grammassa. Useat eri tekijät vaikuttavatmikrobien kulkeutumiseen pohjaveteen. Alhainenlämpötila ja maan kosteus suosivat mikrobiensäilyvyyttä. Veden pH:lla on vaikutustamikrobien adsorptioon yhdessä ionien määränja koostumuksen kanssa. Maa-aineksen laatu, organisminrakenne, veden orgaanisen aineenmäärä, maan ja veden mikrobiaktiivisuus sekävirtausolosuhteet vaikuttavat eri tavoin taudinaiheuttajienkulkeutumiseen ja säilymiseen. Viileässäpohjavedessä mikrobit ovat suojassa niitätehokkaasti tuhoavalta auringonsäteilyltä ja ravinnokseenkäyttäviltä eliöiltä. Siten ne säilyvätelossa kauemmin kuin pintavesissä. Suomessakinkalikiviruksia on osoitettu vielä kuukausiasaastumistapauksen jälkeen maahan suotautuneestavedestä. Adsorptiolla on huomattava merkitysmikrobien kulkeutumisessa ja savipitoisissakerrostumissa pidättymistä tapahtuu voimakkaastiverrattuna hiekkaan ja soraan.6767 67

Näytteenotto mikrobiologista tutkimusta vartenTaudinaiheuttajamikrobeja on vaikea tutkia, koskaniiden esiintyminen vesissä on satunnaista,pitoisuuksien vaihtelu on suurta ja yksinkertaisiaviljely- tai osoitusmenetelmiä on ollut vähänkäytettävissä. Virusten ja eräiden taudinaiheuttajabakteerienkininfektiivinen annos on hyvinpieni, teoriassa jopa yksi viruspartikkeli voi aiheuttaasairastumisen. Laimeissa liuoksissa mikrobienesiintyminen vedessä ei ole tasaista, minkävuoksi pienen tilavuuden rinnakkaisnäytteidentulokset saattavat erota huomattavastikin.Tämän vuoksi on syytä ottaa joko tilavuudeltaansuurempia kertanäytteitä tai sitten useampia rinnakkaisnäytteitä,kun halutaan selvittää mikrobiologisenlikaantumisen laajuutta ja todennäköisyyttä.Näytteenottoa käsitellään luvussa 6.2.Näytteenotto pohjaveden mikrobiologisiatutkimuksia varten onnistuu parhaiten, mikäliesiintymää käytetään talousvesilähteenä. Tällöinnäytteet voidaan ottaa sekä vedenottokaivostaettä vesijohtoverkostosta aseptisesti steriileihinastioihin. Mikäli halutaan selvittää pohjavesiesiintymänlikaantumisen laajuutta, joudutaanvesinäytteitä ottamaan myös havaintoputkistapumppaamalla. Veden pumppausnopeudella ja-ajalla on huomattava vaikutus veden laatuun jakontaminaation vaara on suuri. Mikäli halutaanvarmistua siitä, että varsinaisesta pohjavesiesiintymästäsaadaan mahdollisimman häiriintymätönnäyte, vettä on pumpattava pitkään ja alhaisellanopeudella. Veden kanssa kosketuksiin joutuvatnäytteenottopumpun osat tulee puhdistaahuolellisesti eri havaintoputkien välillä tai onkäytettävä kertakäyttöosia. Aseptinen näytteenottohavaintoputkesta onnistuu harvoin. Tämänvuoksi näytteenotto tulisi suunnitella niin, ettäedetään puhtaammilta alueilta likaisempiin japitkäaikaisella vedenpumppauksella vältetäänitse havaintoputkesta tai siinä seisoneesta vedestäja maahiukkasista aiheutuva kontaminaatio.Kontaminaatio-ongelmat ovat suurempia tavanomaistenindikaattoribakteerien kohdalla kuinvarsinaisten taudinaiheuttajamikrobien osalta.IndikaattoribakteeritViranomaisten veden laadun valvontatutkimuksissapyritään mikrobiologisilla tutkimuksilla jäljittämäänpääasiassa ulosteperäistä saastumistaja siitä aiheutuvaa taudinaiheuttajien esiintymisriskiä.Tätä varten vedestä tutkitaan Escherichiacoli -bakteerien ja suolistoperäisten enterokokkienesiintymistä. Näiden ryhmien bakteerit ovatyleisiä, ja niitä esiintyy runsaina määrinä ihmistenja tasalämpöisten eläinten ulosteissa. Enterokokeistakäytettiin aiemmin määritelmää tarkistetutfekaaliset streptokokit. Useiden eläintenulosteissa enterokokkeja on enemmän kuinE. coli -bakteereja. Tuoreessa saastumistapauksessanäiden indikaattoriryhmien suhde voi auttaaaiheuttajan jäljittämisessä. Enterokokkien koliformejaparempi säilyvyys vedessä kuitenkin rajoittaasuhteen käyttökelpoisuutta laajemmin.Talousvesistä määritetään lisäksi koliformistenbakteerien kokonaismäärää, joka ei välttämättäkerro ulostesaastutuksesta, mutta kuvaa herkästipintavesien pääsyä kaivoon joko lyhyen suotautumismatkantai kaivon rakenteiden puutteidenvuoksi. Edellä mainittujen erilaisten indikaattoribakteereidenesiintymiselle talousvedessäon annettu raja- ja ohjearvoja, joiden mukaanniitä ei tulisi olla 100 ml:ssa vettä. Koliformistenbakteerien kokonaismäärän sallittu enimmäispitoisuusyksittäisissä kaivovesissä on alle100 kpl/100 ml, mutta hyvässä pohjavedessä ei koliformisiakaanbakteereja tavata.Vaikka indikaattoribakteerien esiintyminenvedessä harvoin korreloi taudinaiheuttajien esiintymisenkanssa, voidaan niiden avulla kuitenkinhelposti jäljittää ulostesaastutusta ja mahdollistariskiä. Tilanteissa, joissa epäillään veden saastumista,on hyvä tutkia indikaattoribakteerimäärityksissäkinsuurempia vesimääriä kuin vain 100 ml.Näytteenotto tulisi ajoittaa sateiden jälkeisiin päiviin,jolloin valunta on suurta ja pohjavedenpintakorkealla. Tällöin voidaan herkemmin osoittaamahdollinen veden laadun heikkeneminen.Indikaattoribakteerien määritysmenetelmäton standardisoitu kansainvälisesti ja eräät menetelmätvain kansallisesti. Näiden lisäksi onkaupallisia menetelmiä, joilla on mahdollistamäärittää esim. Escherichia coli -bakteerien ja koliformistenbakteerien kokonaismäärä suoraansamalla määrityksellä 18 tunnin kuluessa ja jopalyhyemmässäkin ajassa. Näitä voidaan käyttäämuissa kuin viranomaisten valvontatutkimuk-68

Kuva 4.3.7. Ylikuormitettu lantala on melko tavallinen syytaudinaiheuttajamikrobien esiintymiseen talousvesikaivossa.Kuva T. Hatva.sissa varsinkin tilanteissa, joissa halutaan nopeastiselvittää veden laatu.4.3.8 KirjallisuuttaPohjaveden likaantumisen selvittäminenNystén, T. 1994. Mathematical modelling ofgroundwater pollution in a small heterogeneousaquifer at Kärkölä, southern Finland. Helsinki,National Board of Waters and Environment. 72p., 3 appendixes. Publications of The Water andEnvironment Research Institute 15. ISBN 951-47-8961X, SSN 0783-9472.Vesi- ja viemärilaitosyhdistys (VVY) 1999. Pohjavedensuojelu erityisesti vedenhankintaa silmälläpitäen. Helsinki. Vesi- viemärilaitosyhdistys.134 s. ISBN 952-5000-20-6.LiuottimetKakabadse, G. (ed.). 1984. Solvent problems in industry.London, Elsevier Applied Science Publishers253s.Malm, J. (toim.) 1993. Kemikaalien ympäristövaikutustenarviointi. Vesi- ja ympäristöhallituksenmonistesarja nro 471. 70 s.Mroueh, U.-M. 1993. Orgaanisten liuotteiden käyttöSuomessa. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja.Sarja A: 156. 37 s.Raatikainen, M. 1992. Tekstiilien hoito kemiallisessapesulassa. Raportti 39/1992. Tampereen teknillinenkorkeakoulu, konetekniikan osasto, tekstiilitekniikka.36 s.RaskasmetallitAssmuth, T. 1991. Concentrations of toxic chemicals inwaste deposit runoff. Aqua Fennica 21, no.2:183-194.Ettala, M., Rahkonen, P., Kitunen, V., Valo, O. & Salkinnoja-Salonen,M. 1988. Quality of refuse,gas and water at a sanitary landfill. Aqua Fennica18, no.1:15-28.Heikkinen, P. M., Korkka-Niemi, K. & Salonen, V-P.2001. Hituran nikkelikaivoksen rikastushiekkaalueenympäristön pohja- ja pintavesien geokemiallisetominaisuudet. Sivut 265 - 280 teoksessaKirjoituksia Pohjavedestä. Toim. V-P. Salonenja K. Korkka-Niemi. Turun yliopisto, Geologianlaitos. 297 s.Kalliokoski, P., Etula, A., Pärjälä, E., Mälkki, E. &Suokko, T. 1986. Kaatopaikoilta liukenevat haitallisetyhdisteet ja niiden vaikutus pohjavesiin.Ympäristöministeriö. Sarja A 53/1986.Lehto, M. & Pelkonen, M. 1996. Nurmijärven mallikaatopaikansuotovedet ja niiden käsittely. Vesitalous1:21-26.Lehto, O., Järvinen, H-L., Breilin, O., Dahlbo, K.,Nevalainen, J. & Dahlbo, H. 1998. Mallisuunnitelmasuolakyllästämöalueen maaperän tutkimiseenja kunnostamiseen. Suomen ympäristökeskus.Suomen Ympäristö 245. 180 s.Salkinoja-Salonen, M. 1989. Kaatopaikan ympäristövaikutukset.Vesitalous 4:6-9.Sipilä, P. 1996. Aijalan kaivoksen rikastamon jätealueenkunnostussuunnitelma. Geologian tutkimuskeskus.Arkistoraportti KA 61/97/2. 24 s., 5 liitettä.Lahermo et al. 2002. Tuhat kaivoa - Suomenkaivovesien fysikaalis-kemiallinen laatu vuonna1999. Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti155. 92s.Mikrobiologinen likaantuminenAnon. 2001. Artificial recharge of groundwater.EC project ENV4-CT95-0071. Final report.EUR 19400. Luxembourg. 342 p.Hänninen, M.-L. 2002. Juomaveden mikrobiologisetriskit: alkueläimet Giardia ja Cryptosporidium.Teoksessa Finnish Research Programme on EnvironmentalHealth 1998-2001. Results (toim.Juuti, S. & Leinonen, H.). s. 246-252.Lahti, K. & Hiisvirta, L. 1995. Causes of water-borneoutbreaks in community water systems in Finland:1980-1992.Wat. Sci. Tech. 31: 33-36.Miettinen, I., Zacheus, O. & Vartiainen, T. 2001. Vesiepidemioidenehkäisy. Vesitalous 5:9-11.Korkka-Niemi, K., Sipilä, A., Hatva, T., Hiisvirta, L.,Lahti K. & Alftan G. 1993. Valtakunnallinen kaivovesitutkimus.Talousveden laatu ja siihenvaikuttavat tekijät. Vesi- ja ympäristöhallinnonjulkaisuja - Sarja A Nro 146, Sosiaali- ja terveysministeriönselvityksiä 2/93. 228 s. Helsinki.Stenström, T., Boisen, A., Georgsson, F., Lahti, K.Lund, V., Andersson, Y. & Ormerod, K. 1994.Vattenburna infektioner i Norden. TemaNord1994: 585. 91 p.Vartiainen, T & Zacheus, O. 2001. Vesiepidemiat ja niidensyyt. Vesitalous 5:6-8.von Bonsdorff, C.-H. 2002. Vesivälitteiset virusinfektiot.Teoksessa: Finnish Research Programme on696969

Environmental Health 1998-2001. Results(toim. Juuti, S. & Leinonen, H.). s 259-263.TiesuolausCoster, A. de, Granlund, K. & Soveri, J. 1993. Tiesuolanpohjavesivaikutusten mallintaminen Joutsenonkankaalla.Helsinki, Tielaitos. 53 s., liitteitä(32 s.). Tielaitoksen selvityksiä 33/19-93. ISBN951-47-7661-5, ISSN 0788-3722, TIEL3200158.Euroopan parlamentti ja neuvosto. Direktiivi 1998/83/EY, annettu 3.11.1998 ihmisen käyttöön tarkoitetunveden laadusta.Euroopan parlamentti ja neuvosto. Direktiivi 2000/60/EY, annettu 23.10.2000 yhteisön vesipolitiikanpuitteista.Gustafsson, J. 2000. Tiesuolauksen riskikartoituspohjavesialueilla - valtakunnallinen yhteenveto,Suomen ympäristö nro 361, ympäristönsuojelu.ISBN 952-11-0606-9, ISSN 1238-7312.Hänninen, T. 1995. Tielaitoksen luiskasuojaukset.Helsinki. Tielaitos, Kehittämiskeskus. Tielaitoksensisäisiä julkaisuja 52/1995. 45 s. TIEL4000124.Hänninen, T., Kivimäki, A-L., Liponkoski, M. & Niemi,A. 1994. Tiesuolauksen vaikutus tärkeilläpohjavesialueilla. Tielaitoksen sisäisiä julkaisuja70/1994. 37 s. TIEL 4000102.Kivimäki, A-L. 1994a. Road salting and groundwater -a risk assessment model. NHP-rapport nr. 35, s.129-141. ISBN 82-12-00319-1, ISSN 0900-0267Kivimäki, A-L. 1994b. Road salting and groundwater -result of the national risk assessment project.Suomen Akatemian julkaisuja 4/94, s. 47-54.ISBN 82-12-00319-1, ISSN 0900-0267.Kling, T., Niemi, A. & Pirhonen, V. 1993. Tiesuolanpohjavesivaikutukset - kulkeutumismekanismienmoni-ilmiömallinnus. Tielaitoksen selvityksiä65/1993. ISSN 0788-3722, ISBN 951-47-8114-7,TIEL 3200190.Lahermo, P., Ilmasti, M., Juntunen, R. & Taka, M.1990. Suomen geokemian atlas, osa 1, Suomenpohjavesien hydrogeokemiallinen kartoitus.Espoo 1990. Geologian tutkimuskeskus. 66 s.ISBN 951-690-356-8, ISSN 051-690-374-6.Niemi, A., Kling, T., Vaittinen, T., Vahanne, P., Kivimäki,A-L. & Hatva, T. 1994. Tiesuolauksen pohjavesivaikutustensimulointi tyyppimuodostumissa.Tielaitoksen selvityksiä 66/1994. ISSN0788-3722, ISBN 951-726-013-X, TIEL3200275.Nystén, T. & Hänninen, T. 1997. Tiesuolan pohjavesihaittojenvaikutuksista ja torjuntakeinoista. Suomenympäristö 57. Suomen ympäristökeskus,Helsinki. 1997. S. 54. ISBN 952-11-0083-4,ISSN 1238-7312.Nystén, T., Granlund, K., Kivimäki, A-L. & Tuominen,S. 1995. Tiesuolan pohjavesivaikutusten mallintamistutkimuksetMiekkamäen alueella. Tielaitoksenselvityksiä 29/1995. ISSN 0788-3722,ISBN 951-726-067-9, TIEL 3200307.Nystén, T., Gustafsson, J. & Oinonen, T. 1999. Pohjavedenkloridipitoisuudet ensimmäisen Salpausselänalueella. Suomen ympäristö 331. Suomenympäristökeskus, Helsinki. 1999. P. 68. ISSN1238-7312 ISBN 952-11-0534-8.Nystén, T. & Gustafsson, J. 2001. Tiesuola pohjavedessänyt ja ensi vuosikymmeninä. TeoksessaKirjoituksia pohjavedestä. Toim. Salonen V-P &Korkka-Niemi K. Turun yliopisto. S. 215-219.ISBN 951-29-2170-7.Vesi- ja viemärilaitosyhdistys 2000. Soveltamisopas talousvesiasetukseen461/2000, Helsinki, Vesi- javiemärilaitos yhdistys. 32 s. ISBN 952-5000-26-5.Yli-Kuivila, J., Kivimäki, A-L. & Kinnunen, T. 1993.Tiesuolaus ja pohjavedet, Nykytilan selvitys.Helsinki, Tielaitos. 67 s + liitteitä (11 s.). Tielaitoksenselvityksiä 49/19-93. ISBN 951-47-7691-7, ISSN 0788-3722, TIEL 3200174Ympäristöministeriö. 2000. Ohje tienpidon pohjavesivaikutustenvalvonnasta - 22.5.2000.Helsinki, Ympäristöministeriö.4.4 Pohjaveden alentaminenrakennushankkeidenyhteydessä4.4.1 YleistäPohjavedenpinta on Suomessa moreenialueillakeskimäärin noin kahden metrin syvyydessämaanpinnasta. Tämän vuoksi maarakentamisenkaivannot (talonrakentaminen, tieleikkaukset)joudutaan usein ulottamaan luonnontilaisenpohjavesipinnan alapuolelle, jolloin pohjavesipyrkii virtaamaan kaivantoon ja syntyy kaivannonkuivanapitotarve. Vedentuloon ja sen vaatimaankuivanapitojärjestelyyn vaikuttavat erityisestikaivantoa ympäröivän maan vedenläpäisevyysja rakeisuus, alkuperäisen pohjavedenpinnankorkeus sekä mahdollisten tukiseinien laatu.Pohjaveden alentamista käytetään yleisestikaivantojen kuivanapitokeinona Suomessa. Pohjavedenalentamisella saavutetaan useita peruskaivannonkuivanapidon etuja: perustustyöthelpottuvat, vältytään luiskasortumilta ja maamassojenkaivuu- ja kuljetusominaisuudet helpottuvat.Samalla on kuitenkin huomioitava70

pohjaveden alentamisesta mahdollisesti koituvathaitta- ja vaaratekijät.Suunnittelukohteen pohjatutkimusten yhteydessätäytyy tehdä riittävästi laaja-alaisia japitkäaikaisia pohjavesihavaintoja alueella. Tähänliittyen joudutaan asentamaan pohjavesiputkia,joiden avulla selvitetään pohjavedenpintojentasot ja vaihtelut sekä pohjaveden virtaussuunnat.Putket täytyy asentaa siten, että niidenavulla voidaan tehdä pohjavesihavaintoja sekäsuunnittelun että rakentamisen aikana. Jos alueellaesiintyy orsivettä, on myös sen taso selvitettävä.Maaperän vedenläpäisevyys- ja rakeisuusmäärityksettehdään maanäytteiden avulla laboratoriossa.Lisäksi tehdään usein myös maaperätutkimuksiakairausten ja sähköisen luotausmittauksenavulla. Jos edellä mainittujen tutkimustenavulla ei saada selville pohjaveden ominaisuuksia,joudutaan suorittamaan pitkäaikaisiakoepumppauksia.Pohjaveden alentamisen suunnitelman on oltavakaikissa suunnitteluvaiheissa niin yksityiskohtainen,että hankkeen toteuttamiskelpoisuusvoidaan arvioida. Suunnitelmassa tulee erikseenottaa huomioon tilapäisen pohjaveden alentamisenedellytykset (= työaikainen pohjavedenalentaminen) ja pysyvän pohjaveden alentamisenedellytykset. Koska ratkaisun kustannusvaikutuksetovat huomattavat ja ratkaisu saattaa vaikuttaamerkittävästi koko suunniteltavaan kohteeseen,on usein tarkoituksenmukaista tehdämuuta suunnittelua yksityiskohtaisemmat selvityksetpohjaveden alentamisesta ja sen vaikutuksista.Tutkimuksissa tulee selvittää rakennustenpainumat ja niiden rakenteiden kestävyys. Lisäksitulee selvittää alimman pohjaveden pinnan taso,jos kohteessa on puuperusteisia rakenteita (alimmanpohjavedenpinnan tason on oltava vähintään0,5 metriä rakenteiden yläpuolella).4.4.2 Työnaikainen pohjaveden alentaminenPohjavettä joudutaan usein alentamaan ennenkaivutyön aloittamista, jos kaivannon lopullinenpohja on selvästi pohjavedenpinnan alapuolellatai on olemassa hydraulisen murtuman vaara.Pohjavesi alennetaan kaivannon ulko- tai sisäpuolelleasennettavien siiviläputkien tai suodatinputkikaivojenavulla.Lyhytaikainen pohjaveden alentaminen eiyleensä aiheuta merkittäviä ympäristöriskejä,mutta lähialueen kaivot saattavat kuitenkin kuivuaväliaikaisesti. Jos työnaikainen pohjavedenalentaminen kestää kuukausia, se voi aiheuttaavaurioita kasvillisuudelle sekä maavaraisten jajoskus myös paaluille perustettujen rakennustenja rakenteiden painumista. Rakennustenpainumista aiheutuu herkemmin, jos maaperäon koostumukseltaan hienorakeista tai eloperäistä.Kertaluonteinen, lyhytaikainen pohjavedenalentaminen ei yleensä aiheuta puupaalujen lahoamista.Geotekniseen suunnitteluun kuuluu arvionlaatiminen työaikaisen pohjaveden alentamisenvaikutuksista sekä suunnitelman laatiminen tilaajanpäättämistä toimenpiteistä. Pohjavedenalentamisen suhteen vaihtoehtoina voi olla, ettäpohjaveden työnaikainen aleneminen estetääntai rajataan työkohteeseen, pohjaveden alentamisenhaittoja vähennetään varautumalla vedentoimituksiin, kasteluun ja imeyttämiseen, taihaitat ja vahingot korvataan. Pohjaveden alentamisestatai sen rajaamisesta laaditaan vähintäänsuunnitelma suunnitteluvaiheen edellyttämällätarkkuudella.4.4.3 Pysyvä pohjaveden alentaminenPohjavedenpinnan alapuolelle rakennettavatvesitiiviit kaukalorakenteet (esim. tien alikulkukäytävä)ovat yleensä hyvin kalliita ratkaisuja.Tämän vuoksi voidaan päätyä pohjavedenpinnanalapuolelle ulottuvien rakenteiden osaltapysyvään pohjavedenpinnan alentamiseen. Kunpohjavedenpinnan tasoa alennetaan pysyvästi,on vaikutusalueen laajuus selvitettävä tarkoinennakkotutkimusten avulla. Tämä voidaan tehdäluotettavasti vain pitkäaikaisten koepumppaustenavulla. Maanäytteiden laboratoriotutkimustenja kairausten sekä geofysikaalisten tutkimustenavulla voidaan yleensä vain karkeastimäärittää pohjaveden alentamisesta muodostuvanvaikutusalueen laajuus.Pohjaveden alentamiseen tarvitaan lupa, jostoimenpiteestä aiheutuu toisen kiinteistöllä ta-7171 71

lousveden saannin vaikeutuminen tai pumpattavavesimäärä on suurempi kuin 250 m 3 vuorokaudessa.Lupa tarvitaan yleensä myös silloin,jos pohjavettä alennetaan pysyvästi, vaikkapumpattava vesimäärä olisikin pienempi. Lupahaetaan aina ympäristölupavirastolta.Pysyvä pohjaveden alentaminen saattaa aiheuttaavaurioita kasvillisuudelle, vesihuollolleja rakennuksille. Varsinkin paljon vettä kuluttavatpuut kärsivät, kaivot kuivuvat, rakennuksetja rakenteet painuvat ja paalut lahoavat.Geotekniseen suunnitteluun kuuluu arvionlaatiminen pysyvän pohjaveden alentamisen vaikutuksistasekä suunnitelma haittojen vähentämiseksija korvaamiseksi. Jos pohjaveden alentamisestaaiheutuvat haitat ovat suuria, pohjavedenpysyvä aleneminen estetään tai se rajataan.4.4.4 LouhintatyötLouhintatyöt saattavat muuttaa pohjaveden virtaussuuntia.Kalliokynnykset toimivat useinpohjaveden virtauksen vedenjakajina. Niidenpoistaminen kriittisestä paikasta voi aiheuttaapohjaveden virtaamisen alkuperäisestä poikkeavaansuuntaan. Työmaalla tämä saattaa näkyäpohjaveden virtaamisena rakennusalueelle. Työmaanulkopuolella se voi näkyä vedenottamontai kaivon antoisuuden vähenemisenä tai pahimmillaankuivumisena. Louhinta- ja räjäytystyötsaattavat myös avata kallioperään uusia rakoja jahalkeamia, joita pitkin voi virrata heikompilaatuistapohjavettä alueella oleviin porakaivoihin.Ennen louhintatöiden aloittamista tulee ainaselvittää lähistöllä olevien pintavesikaivojen vedenpinnankorkeudet ja laatu sekä porakaivojenveden laatu.4.4.5 Arteesinen eli paineellinen pohjavesiArteesinen pohjavesi esiintyy alueilla, joilla hyvinvettä johtava pohjavesikerros sijaitsee esimerkiksivettä pidättävän savikerroksen alla japohjaveden muodostumisalueen pohjavedenpintaon korkeammalla kuin peitteisellä alueella.Jos pohjavettä suojaava savikerros rikkoontuu,muodostuu ns. arteesinen lähde, jossa poh-javeden pinta pyrkii vapaata aluetta vastaavalletasolle.Tällaisessa tilanteessa hydraulinen murtumaon voimakas ja tilanteen korjaaminen on lähesmahdotonta. Pahimmassa tapauksessa murtumapaikallemuodostuu uusi lähde, joka vähitellenalentaa pohjaveden pintaa koko pohjavesialueella.Lisäksi rakennuskohteella voidaan joutuamittavaan veden pois pumppaamiseen, ja rakennussuunnitelmaajoudutaan jopa muuttamaanuusia olosuhteita vastaavaksi. Rakentamisenlisäksi paineellinen pohjavesi saattaa tullaongelmaksi myös pohjavesiputkien asentamisenyhteydessä. Joissakin tapauksissa hydraulinenmurtuma on onnistuttu korjaamaan suodatinkankaanja moreeniaineksen avulla, puupaalujenavulla tai laittamalla reikään putki, jokaulottuu riittävän korkealle maanpinnan yläpuolelleestäen pohjaveden purkautumisen.4.4.6 KirjallisuuttaSuomen geoteknillinen yhdistys, 1987. Kairausopas IV:Pohjavedenpinnan ja huokosveden paineen mittaaminen.Suomen geoteknillinen yhdistys ry. jaRakentajain Kustannus Oy, 62 s.Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL r.y., 2000.Talonrakennuksen maarakenteet - yleinen rakennusselostusja laatuvaatimukset, RIL 132-2000,Suomen Rakennusinsinöörien Liitto RIL ry.(email: ril@ril.fi), 123 s.Tielaitos, 1995. Tieleikkausten pohjatutkimukset.Geotekniikan informaatiojulkaisuja, Tielaitoksenselvityksiä 79, ISBN 951-726-155-1, TIEL3200354, 50 s.Tielaitos, 1998. Teiden pehmeikkötutkimukset.Geotekniikan informaatiojulkaisuja, Tielaitoksenselvityksiä 28, ISBN 951-726-447-X, TIEL3200520, 90 s.Tiehallinto, 2001. Teiden pohjarakenteiden suunnitteluperusteet.Suunnitteluvaiheen ohjaus. ISBN951-726-743-6, TIEH 2100002-01, 61 s. + 7liitettä.Ympäristöministeriö, Suunnittelu- konsulttitoimistojenliitto SKOL ry, Suomen geoteknillinen yhdistysry, Innogeo Oy, 2001. Rakennuspohjien ja pihaalueidenmaarakenne- ja kuivatusopas, MaKu2001, Rakennustieto O (www.rakennustieto.fi),92 s.72

5. TUTKIMUSMENETELMÄT5.1 Pohjavesiesiintymän rakenneselvitysja sedimentologinen tulkinta5.1.1 YleistäSuomen tärkeimmät pohjavesialueet sijaitsevatmannerjäätikön sulamisvesien muodostamienjäätikköjokisysteemien kerrostamissa harjumuodostumissa.Maa-aineksen laadun vaihtelu muodostumissavaikuttaa ratkaisevasti pohjavedenesiintymiseen ja hyödynnettävyyteen. Vaihtelujohtuu eroista muodostumien synnyn aikaisissakerrostumisolosuhteissa. Pinnanmuodoiltaan samanlaisissaharjumuodostumissa voi olla hyvinerilainen sisäinen rakenne ja aineksen koostumus.Harjukerrostumien kerrostumisolosuhteidenmäärittämisellä (primääri-/sekundäärikerrostumat)saadaan merkittävää lisätietoa kerrostumienulottuvuuksille, vedenjohtavuuksille jamuille hydrogeologisille tekijöille sekä niidensisältämän pohjaveden pilaantumisherkkyydelleja vedenhankintamahdollisuuksille. Sekä harjujenettä reunamuodostumien syntyolosuhteetja rakenteet vaihtelevat niin paljon, että jokainenmuodostuma on tutkittava erikseen.Monipuoliseen geologiseen tutkimusaineistoonperustuva rakennetulkinta auttaa ymmärtämään,miten kerrostumien syntyolosuhteetovat vaikuttaneet pohjavesiesiintymän hydraulistenominaisuuksien vaihteluun. Erityisestipohjavesimallinnuksen ja haitta-aineiden kulkeutumismallienkannalta on välttämätöntä luokitellapohjavesiesiintymä vedenjohtavuudeltaanerilaisiin vyöhykkeisiin ja arvioida hyvinvettäjohtavien kerrosten ulottuvuuksia. Suurissaja syntyolosuhteiltaan monivaiheisissa muodostumissa,kuten Salpausselkien reunamuodostumissa,voidaan sedimentologisen tutkimuksen avullaselvittää ja selittää muodostumien eri kerrostenulottuvuuksia, ainesvaihtelua ja hydrogeologisissaolosuhteissa tapahtuvia muutoksia.Geologisen, geomorfologisen ja sedimentologisenaineiston tulkinta yhdessä kairaustietojen,geofysikaalisten tutkimustulosten sekä saatavillaolevan pohjavesitiedon kanssa tarjoaa luotettavanja myös taloudellisen menetelmäkokonaisuudenpohjaveden suojeluun ja hyödyntämiseenliittyvien ongelmien ratkaisemiseksi.5.1.2 Rakenneselvityksen toteutusRakennetulkinnan perustan muodostaa laajadeglasiaatiohistorian tuntemus, eli mannerjäänreuna-aseman vetäytymisen aikaisten olosuhteidenja tapahtumien tunteminen. Deglasiaatiohistoriantärkein työvaihe on geomorfologinentulkinta, eli muodostumien synnyn tulkinta pinnanmuotojenja maa-aineksen yleispiirteidenperusteella.Varsinainen rakennetulkinta aloitetaan pohjavesiesiintymänmaaperägeologisella tulkinnalla,joka sisältää maaston pinnanmuotojen tulkinnan,aiempien selvitysten yhteenvedon laatimisen,kairausten ja geofysikaalisten mittaustenalustavan tulkinnan sekä maastokäynnin. Maastokäynninyhteydessä arvioidaan maaperäleikkaustenkäyttökelpoisuus sekä jatkotöiden tarve.Syvätutkimustiedon tulisi antaa riittäväntarkka kuva paitsi aineksen vaihtelun yleispiirteistämyös kallioperän pinnan vaihtelusta, silläse ohjaa suurelta osin eri kerrostumisvaiheidenja niihin liittyvien kerrostumien suurrakenteidensijoittumista.Tutkimusmenetelmiä ovat geofysikaalisetluotaukset ja mittaukset, kairaukset sekä leikkaushavainnointi.Geofysikaalisilla menetelmilläsaadaan pohjavesiesiintymän rakenteesta profiilitietoa,joka on oleellisen tärkeää arvioitaessamuodostuman eri rakenneyksikköjen keskinäisiäsuhteita ja hydraulisia yhteyksiä.Rakenneselvityksen tärkein osa on kalliopinnankorkokuvan määrittäminen painovoimamittausten,kairausten sekä räjäytysseismisten luotaustenja maatutkaluotausten avulla. Pohjavedenpinnanja -virtaussuuntien määrittäminenpohjavesiputki- ja luotaustietojen sekä talousvesikaivotietojenavulla antaa lisätietoa mahdollistenkalliokynnysten sijainnista ja hyvin taiheikosti johtavien kerrosyksikköjen sijainnista.Hyvän tai huonon hydraulisen johtavuudenomaavien kerrostumien ulottuvuudet paikannetaanmm. maatutkaluotausten ja sähköisen to-7373 73

mografian avulla. Glasifluviaalisten muodostumiensyntyolosuhteiden selvittämisessä on monessahankkeessa edulliseksi yhdistelmäksiosoittautunut maatutkaluotaus ja kairaus.Eri maaperän rakenneyksiköistä on erotettavaainakin varsinainen muodostuman aines (primääriosa),tämän päälle kerrostuneet hienosedimentit(muinainen Itämeri tai jääjärvet) ja hienosedimenttienpäälle kerrostuneet rantakerrostumat(sekundääriosa). Rantakerrostumien ainesvoi vaihdella siltistä karkeaan soraan riippuenkerrostuman syntyolosuhteiden aikaisesta vedensyvyydestä. Myös muodostuman primääriosaneri yksikköjä voidaan kuvata, mikäli niiden välilläon hydrogeologisesti merkittäviä eroja.5.1.3 Sedimentologisen tutkimuksen toteutusSuurien ja syntyolosuhteiltaan monivaiheistenmuodostumien rakennetulkinnassa erittäin tärkeävaihe on sedimentologinen tutkimus, jokakeskittyy maaperäleikkauksissa näkyvien rakenteidenja aineksen ominaisuuksien systemaattiseenkuvaamiseen ja luokitteluun. Varsinaisetkenttätutkimukset muodostuvat leikkausten sijainninja absoluuttisten korkeuksien kartoituksestasekä leikkausten päärakenteiden ja -kerrostenkuvaamisesta piirtämällä ja valokuvaamalla.Lisäksi arvioidaan kerrosten geometria, kontaktitja jatkuvuudet sekä suunnitellaan yksityiskohtaistenhavainnointipaikkojen sijainti. Yksityiskohtaisiintutkimuksiin kuuluu pääkerrostensisältämien sedimenttirakenteiden ja maaaineksentarkempi kuvaus, muinaisia veden virtaussuuntiaosoittavien sedimenttirakenteidenmittaaminen sekä maaperänäytteiden ottaminen(kuva 5.1). Kenttätöiden tekemiseen kuluu leikkauksenluonteesta riippuen yleensä 1 - 3 päivää.Kenttätöihin kuuluu myös käytössä olevienmaa-aineksen ottoalueiden jatkuva havainnointi,jotta kerrostumissa ilmenevät muutokset saadaankuvatuiksi. Sedimentologisten kenttätutkimustentekeminen vaatii kokemusta, ja havaintojentulkinta edellyttää huomattavaa erikoisosaamista.Tutkimus jatkuu kulutus-, kuljetus-, kerrostumis-ja häiriörakenteita aiheuttavien prosessienja kerrostumisympäristöjen tulkinnalla. Tulkintatuo usein esiin tarpeen täydentävien kenttätöidentekoon. Kerrostumisprosessien ja ympäristöjentulkintaan perustuva kokonaiskäsitysmuodostuman synnystä ja rakenteesta selittäämuodostuman pinnanmuotojen vaihtelua ja tarjoaa”kehikon”, johon voidaan sitoa muilla tutkimusmenetelmillähankittua tietoa, jonka käyttösyntyolosuhteiden tulkinnassa olisi muutenvaikeaa. Tämä kokonaiskäsitys ohjaa muita tutkimuksiaja on avainasemassa suunniteltaessausein kalliiden ja aikaavievien jatkotutkimustenkohdistamista ”oikeille alueille”.Maaperäleikkaukset ovat pohjavesitutkimuksenkannalta erittäin arvokkaita luonnon tietoarkistoja,ja sen vuoksi niiden maisemointi tulisitoteuttaa vasta sedimentologisten tutkimustenjälkeen. Lisäksi vanhojen maa-ainesten ottoalueidenleikkauksia pitäisi tarpeen mukaan avatauudelleen tutkimuksia varten, minkä jälkeen nevoitaisiin maisemoida. Sedimentologisen tutkimuksenkäyttömahdollisuudet rakennetulkinnassariippuvat sora- ja hiekkakuoppien määrästä,laadusta, mittasuhteista sekä sijainnistasuhteessa tutkittavan muodostuman kokoon,rakenteeseen ja muuhun saatavilla olevaan tutkimusaineistoon.Sedimentologisessa kartoitustyössätuoreiden leikkausten lisäksi myös vanhattutkimusaineistot ovat tärkeitä tietolähteitänykyisin taajaan asutuilla tai vanhoilla soramonttualueilla.Kuoppien vähäinen määrä tai soveltumattomuuskerrostumien tutkimukseen korostavatmuiden tutkimusmenetelmien merkitystä. Tällöinainoa mahdollisuus saada tietoja pohjavesiesiintymänainesvaihtelusta ja rakenteista onkairaus- ja näytetietoihin yhdistetty maatutkaaineistojenja maastogeofysikaalisten profiilimittaustenaineistojen tulkinta.5.1.4 Tutkimustulosten raportointi javisualisointiPohjavesitutkimusten raportointia on käsiteltykappaleessa 8. Tutkimusaineistojen raportoinnissavisualisointi on tärkeä työvaihe. Visualisointivoidaan tehdä esimerkiksi Surfer, ArcGis ja Surpac-ohjelmistoilla, ja siinä voidaan käyttää myösvarsinaisia 3D-ohjelmia, kuten EarthVision. Vi-74

Kuva 5.1. Tulkinta Nummi-Pusulan Keräkankareen pääkerrostumisvaiheista. Vaiheet perustuvat pinnanmuotojen, leikkaushavaintojen, kairausten, maatutkaluotausten,pohjavesitietojen sekä kalliopinnan tasoa kuvaavan mallin yhteistulkintaan. Muodostuman synnyn eri osissa vaikuttaneet kerrostumisprosessit, kerrosyksiköiden jatkuvuudetja aineksen laatu määräytyvät yleensä pitkälti kerrostumisalustan mukaan. Tällaisten vaihetulkintojen avulla on mahdollista suunnitella ja kohdistaa jatkotutkimuksiakeskeisille alueille. Kerrostumisvaiheisiin perustuva rakenneselvitys muodostaa hyvän perustan mm. pohjaveden virtauskuvan mallintamiselle.7575 75

sualisoinnissa tuotetaan numeerisesta tutkimustiedostamuun muassa korkokuvakartat maan-,kallion- ja pohjavedenpinnasta sekä visualisointikuvapohjavedellä kyllästyneen maapeitteenpaksuudesta. Eri menetelmillä tuotettu, tulkittutai todettu pintatieto (esim. kallionpinta) on syytätallentaa ainakin ASCII- ja Excel-formaateissa.Kustakin pisteestä on tallennettava x-, y- ja z-koordinaatit, jossa z - koordinaatti ilmoittaa kulloisenkinpinnan korkeuden. Näiden lisäksi onsyytä tallentaa tutkimusmenetelmä ja tarkkuusluokka.Kaikki numeerinen tutkimusaineisto ontallennettava esimerkiksi CD-levylle ja liitettävätutkimusraporttiin.5.1.5. KirjallisuuttaArtimo, A. 2003: Three-dimensional geologic modelingand numerical groundwater modeling of Finnishaquifers : a new approach for characterizationand visualization. Turun yliopiston julkaisuja.Sarja A. II. Biologica-Geographica-Geologica168. 62 s.Mäkinen, J. 2003: The development of depositionalenvironments within the interlobate Säkylänharju-Virttaankangasglaciofluvial complex in SWFinland. Annales Academiae ScientiarumFennicae. Geologica - Geographica 165. 65 s.Palmu, J-P. 1999: Sedimentary environment of theSecond Salpausselkä ice marginal deposits in theKarkkila-Loppi area in southwestern Finland.Tiivistelmä: Jäätikön reunan kerrostumisympäristöToisella Salpausselällä Karkkila-Lopen alueella.Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti148. 91 s.5.2 Pohjavesiesiintymän maaperäkerrostumien,antoisuuden javirtauskuvan tutkiminenPohjavesiesiintymän eri ominaisuuksien tutkiminenmuodostaa moniulotteisen kokonaisuuden.Tutkimukset aloitetaan tavallisesti karttojen,ilmakuvien sekä mahdollisten aikaisempien tutkimustulostentarkastelulla. Näitä yleispiirteisiätulkintoja täydennetään aluksi maastokäynneillätehtävillä havainnoilla ja myöhemmin geofysikaalisillatutkimuksilla, virtaamaselvityksillä,kairauksilla, maanäytteiden otolla sekä havaintoputkistaja koepumppauksista saatavilla tiedoilla.Valittavissa olevien tutkimusmenetelmienkirjo on varsin suuri ja melkein jokaisessatutkimusmenetelmässä on omat hyvät ja huonotpuolensa. Sen vuoksi seuraavissa kappaleissa onpohjavesitutkimusten teettäjiä ajatellen kuvattulyhyesti eri tutkimusvaiheita ja tutkimusmenetelmiäsekä niiden mahdollisimman oikeita toteuttamistapoja.5.2.1 MaastotarkasteluPohjavesiesiintymän tutkimusten alkuvaiheessatehdään maastotarkastelu. Yleensä se on järkevintätehdä siinä vaiheessa, kun tutkimusalueeltakäytettävissä oleva aikaisempi tutkimusaineistoon koottu ja käyty läpi. Maastotarkasteluon parasta tehdä kuivana ajanjaksona, esimerkiksikesällä pitkän sateettoman kauden aikanatai talvella ennen lumien sulamista. Tällöin maastossavirtaavien pintavesien määrä on pieni jajäljellä olevat virtaavat vedet ovat todennäköisimminpohjavettä. Maastotarkastelun aikanaselvitetään alueen sen hetkinen maankäyttö jaedellytykset eri tyyppisille tutkimusmenetelmille.Paikan päällä tehty tarkastelu on jatkovaiheidenkannalta tärkeää, sillä uusia rakennuksia,teitä, sorakuoppia, sähkölinjoja ja muita ihmisentoiminnan tuloksia on saattanut ilmestyä alueellerunsaasti viimeisen peruskartoituksen jälkeenvarsinkin Etelä-Suomessa.Pohjavesiesiintymän rakenteen ja pohjavesiolosuhteidenmäärittämisen kannalta on tärkeätäselvittää pohjaveden purkautumispaikatja kalliopaljastumat, joita ei ole merkitty karttaan.Lisäksi on huomioitava alueella sijaitsevatkaivot ja rakennelmat, joiden käyttöön tai toimintaanpohjavesiolojen muuttumisella voi ollamerkitystä. Alueen sorakuopat on tärkeätä käydäläpi ja kiinnittää huomiota maa-aineksen laatuun,kerrosrakenteisiin sekä mahdollisten orsivettärajaavien siltti- ja savikerrosten esiintymiseen.Maaston muotoja tulkittaessa on pyrittävä erottamaanpohjavesiesiintymään kuuluvat rakenteet(harjun ydinselänne, deltan proksimaali- ja distaaliosat)esiintymän kerrostumisen jälkeen muodostuneistarakenteista (rantavallit ja -kerrostumat,dyynit, tekomuodot).76

Maastokäynnillä on hyvä kulkea alueen polkuverkosto,ajourat ja metsäautotiet läpi sekä arvioidaniiden kulkukelpoisuus. Samalla kannattaakiinnittää huomiota myös maaston kulkukelpoisuuteen,lohkareisuuteen, arkojen jäkälikköjen jakosteikkojen sekä taimikoiden esiintymiseen. Maastotarkasteluissaei kannata säästää, vaan maastossaon käytävä aina, kun jotain tarkistettavaa ilmenee.Huolellinen maasto-olosuhteisiin tutustuminenvähentää myöhemmissä tutkimusvaiheissa esiin tuleviaikäviä yllätyksiä. Valokuvia ja videoita kannattaaottaa runsaasti, sillä käytäntö on osoittanut,että tutkimuskohteista ei ole koskaan liikaa kuvamateriaalia.5.2.2 Kartta- ja ilmakuvatulkintaKartta- ja ilmakuvatulkinnalla tarkoitetaan kartantai ilmakuvan systemaattista tutkimista maa- ja kallioperänrakenteen, maaperän kerrosjärjestyksensekä maaperämuodostumien syntytavan ja jatkuvuuksientoteamiseksi. Karttatulkinta perustuu erityyppisten geologisten muodostumien tunnistamiseenkartan korkeuskäyrästön kuvaamien muotojenja muiden karttamerkintöjen perusteella. Tulkitsijakiinnittää huomiota kalliopaljastumienesiintymiseen, sorakuoppien sijoittumiseen jamuotoon, lähdepurkaumien, soistumien ja ojikoidensijaintiin, kartasta saataviin kasvillisuustietoihin,lohkareikkojen esiintymiseen sekä jokien jaojien polveiluun. Taitava tulkitsija pystyy näidenkartasta luettavissa olevien seikkojen perusteellatekemään johtopäätöksiä maaperän laadusta, maakerrostenpaksuudesta, muodostuman laajuudesta,pohjaveden purkautumispaikoista ja -tasostasekä vedenhankinnan kannalta merkityksettömistämuodostumista. Näiden tietojen perusteella hänluo kuvan esiintymän pohjavesiolosuhteista ja soveltuvuudestavedenhankintaan.Ilmakuvatulkinnassa on käytössä kaikki samattulkintaelementit kuin karttatulkinnassa varsinkinsilloin, kun käytettävissä on stereoilmakuvia,joissa myös maaston kolmiulotteinen tarkasteluon mahdollista. Ilmakuvissa lisäinformaatiotatarjoavat harmaan eri sävyt tai värisävyt,joiden perusteella voidaan arvioida esimerkiksimaaperän kosteussuhteita. Kartoituskuvauksissaja metsien käytön suunnittelussa käytetäänKuva 5.2.2. Ilmakuvatulkintaa väärävärikuvilta maastohavainnoinninyhteydessä. Kuva E. Suokko.melko yleisesti väärävärikuvia, joista saadaan tiettyjennäkyvän valon aallonpituuksien lisäksi tietoamyös lähi-infrapunasäteilyn esiintymisestä .Lähi-infrapunasäteily korostaa maaperän kosteuseroja.Eri kasvilajit käyttävät valikoidusti hyväkseenlähi-infrapuna-alueen säteilyä ja heijastavatniitä aallonpituuksia, joita eivät käytä. Tästäseuraa, että lähi-infrapunasäteilyn avulla onmuita ilmakuvia helpompaa tunnistaa maaperänkosteusvaihteluita ja ympäristöstään poikkeaviakasvillisuusesiintymiä. Väärävärikuviaonkin käytetty menestyksellisesti muun muassalähteikköjen tunnistamisessa ja rajaamisessa.Suomesta on varsinkin asutuskeskusten lähistöltäkäytettävissä useita painoksia peruskar-7777 77

toista ja ilmakuvausmateriaalia eri vuosikymmeniltä.Näiden avulla on mahdollista nähdä, millainenpohjavesiesiintymä on ollut ennen kuinasutus, tiestö tai soranotto ovat pysyvästi muuttaneetaluetta.5.2.3 Pohjaveden muodostumis- ja virtaamaselvityksetSuomessa pohjavesi muodostuu pääasiassa sateestaja lumen sulamisvesistä. Muodostuvanpohjaveden määrä riippuu sadannan, haihdunnanja pintavalunnan välisistä suhteista. Maaperäänimeytyvän vajoveden määrä vaihteleesääolojen, maaperän raekoostumuksen, pinnanmuotojenja kasvillisuuden mukaan. Vajovedenimeytyminen on suurinta karkearakeisilla, aukeilla,tasaisilla alueilla ja pienintä hienorakeisilla,tiheäkasvuisilla alueilla. Talvella maan ollessaroudassa imeytyminen lakkaa lähes kokonaan.Muodostuvan pohjaveden määrää voivatlisätä ympäröivistä vesistöistä tai suoalueiltaimeytyvät pintavedet. Pintavesistöt ja suot ovatkuitenkin pääasiassa pohjaveden purkautumispaikkoja.Veden viipymä pohjavesimuodostumassariippuu vajoveden suotautumisnopeudesta japohjavedenvirtausnopeudesta pohjavesivyöhykkeessä.Vajoveden suotautumisnopeuteenvaikuttavat vajovesikerroksen paksuus ja rakennesekä raekoostumus ja huokosominaisuudet.Vastaavat ominaisuudet vaikuttavat myös pohjavesikerroksenvedenjohtavuuteen (K) ja pohjavedentehokkaaseen virtausnopeuteen(V e=K*I/ne, missä I=-hydraulinen gradientti jane = tehokas huokoisuus). Pohjavesikerroksenvedenjohtavuus vaikuttaa myös pohjaveden pinnankaltevuuteen eli hydrauliseen gradienttiin (I).Se on sitä pienempi, mitä parempi väliaineen vedenläpäisevyyson olettaen, että virtaama pysyy samana.Pohjavedenpinnan korkeus vaihtelee maassammevuodenaikojen ja maantieteellisen sijainninmukaan. Pohjavedenpinta on yleensä korkeimmillaankeväällä lumen sulamisen jälkeen jasyksyllä syyssateiden täytettyä pohjavesivarastot.SadantaSateen määrää mitataan tavallisesti tasapohjaisensadeastian avulla. Haihtumisen vähentämiseksiastian avoimeen yläpäähän voidaan sijoittaasuppilo, jonka pienestä reiästä vesi valuu säiliönpohjalle. Sadehavaintojen teossa on huolehdittavaastian säännöllisestä tarkistuksesta jatyhjennyksestä. Tyhjennyksessä astian sisältökaadetaan mittalasiin ja lukema merkitään muistiin.Mikäli sade ei ole nestemäisessä olomuodossa,sen annetaan ensin sulaa sisätiloissa. Varsinkintalvella on hyvä käyttää kahta sadeastiaa,jotka vaihdetaan havainnoinnin yhteydessä.Sademäärän yksikkö on millimetri (mm). Yhdenmillimetrin sademäärä edustaa neliömetrinalueelle kertynyttä yhden litran sadantaa. Ilmatieteenlaitos seuraa sademääriä järjestelmällisestimaassamme. Sadantatietoja tulisi saada myös itsetutkimusalueelta. Jos alue on suuri, on syytäsuunnitella usean sademittarin asentamista. Sadeastiastamitattu sademäärä on niin sanottukorjaamaton arvo. Jos halutaan saada todellistasademäärää vastaava arvo, sateen määrä tuleekorjata kertoimien avulla.Imeytyminen ja suotautuminenSuomessa suuri osa sateena tulevasta vedestä jasulamisvesistä imeytyy maaperään. Osa vedestähaihtuu takaisin ilmakehään suoraan tai kasvillisuudenkautta ja osa kulkeutuu pintavaluntanavesistöihin. Maavesivyöhykkeen syvyys riippuupohjaveden pinnan korkeudesta, ja sen vesipitoisuusriippuu sademäärän ajallisista vaihteluista,sulannasta sekä maan fysikaalisista ominaisuuksista,kuten rakeisuudesta ja huokoisuudesta.Lumen sulamisen tai pitkäaikaisen sateenseurauksena maavesivyöhyke saavuttaa kyllästyneentilan ja ylimääräinen vesi valuu pohjavesivarastoontai kulkeutuu pintavaluntana vesistöön.Kesällä haihdunta ja kasvien vedenottokuivattavat maata. Talvella maavesi jäätyy maanpinnan tuntumassa ja muodostuu routaa. Maanvesipitoisuus säätelee ilman ja kaasujen vaihtumistamaassa ja vaikuttaa siten kasvien juurtenhengitykseen, mikrobien toimintaan sekä maankemialliseen tilaan. Sateen ja lämpötilan vuodenaikaisvaihtelutvaikuttavat merkittävästi maanvesisuhteisiin.78

Oripää 1999mmOripää 2000mm180180160140korjaamaton sadantasuotautunut vesi160140korjaamaton sadantasuotautunut vesi120120100100808060604040202001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Kuva 5.2.3a. Oripään pohjavesiaseman lysimetrimittaukset.Suotautuvan veden määrää voidaan mitatalysimetrillä. Se on maahan kaivettu suuri astia,josta maa-aineksen läpi suotautunut vesi johdetaanalakautta keräilyastiaan. Kuvassa 5.2.3a onesitetty sateen korjaamattomia kuukausisummiaja lysimetrin läpi suotautuneita vesimääriä Oripäänpohjavesiasemalta vuosilta 1999 ja 2000.Purkautuvien pohjavesien mittausMuodostuvan pohjaveden määrän arviointiintarvitaan sadanta- ja maaperäolosuhteita kuvaavientietojen lisäksi käsitys muodostumisalueenlaajuudesta. Alueella olevat lähteet ja muut pohjavedenpurkautumispaikat, kaivot ja pohjavesilammetpaikannetaan ja niiden pohjavedenpinnankorkeudet mitataan. Tietoja on usein tarpeellistatäydentää asentamalla alueelle pohjavedenhavaintoputkia sopiviksi arvioituihinmaastonkohtiin. Vedenpinnan mitta-asteikotasennetaan jatkuvaa tarkkailua varten paikkoihin,joissa pohjaveden pinta on näkyvissä.Kartoittamalla ja mittaamalla lähteiden kauttatapahtuva ylivuoto pyritään määrittämään akviferinvesitase. Jos arvioitu muodostuvan pohjavedenmäärä on huomattavasti suurempi kuinmitattu lähteiden ylivuoto, on erotuksen aiheuttavatsyyt selvitettävä. Usein pohjavesi purkautuuvesistöön, soille tai alavaan laaja-alaiseenmaastoon tihkumalla. Tätä purkautumista onvaikea mitata. Lähteiden esiintyminen ja niistäpurkautuvat vesimäärät kertovat vesitaseen lisäksimuodostuman olosuhteista. Esimerkiksi jospieniä purkautumia on muodostuman reunoillapaljon, kertoo se, että pohjavesiyhteydet eivätmuodostuman sisällä ole kovin hyvät, maa-aineson mahdollisesti hienohkoa tai kallio jakaaalueen pienempiin erillisiin altaisiin. Vastaavastijos lähteitä on vähän ja niiden pohjavesipurkaumatovat huomattavia, ovat hydrauliset yhteydettodennäköisesti hyvät ja laaja-alaiset jamaa-aines on ainakin ydinosassa kohtalaisenkarkeaa.Purkautuvien pohjavesien vesimäärän mittaustulee tehdä eri vuodenaikoina tai mahdollisuuksienmukaan jatkuvalla mittauksella. Mittapatojenja mittauspisteiden paikat merkitäänkartalle tai tallennetaan paikkatietoaineistoksi,mittaustulokset tallennetaan tiedostoihin.Lähteiden virtaamamittauksissa käytetäänyleisesti kolmioaukkopatoa (Thomson), joka voiolla pysyvä rakennelma tai helposti siirreltävä(kuvat 5.2.3b ja c). Myös siivikkomittausta ja purkautumiskäyräävoidaan käyttää vähän suurempienvirtaamien mittaukseen. Suurilla virtaamilla(Q>100 l/s) voidaan käyttää laakeammankinmuotoisia patoaukkoja. Mittapatoja asennettaessatulee kiinnittää huomiota seuraaviin seikkoihin:• ylisyöksy on vapaa ja aukossa on riittäväputous, alaveden pinta ei saisi noustakynnystason yli• veden lähestymisnopeus onmahdollisimman pieni (

5.2.3b. Kolmiopato (Lähde: Hyvärinen & al. 1984)Kuva 5.2.3c. Kolmioaukkopato eli Thomson -pato koepumppauspaikanpurkuojassa, Myrskylä. Kuva J. Hellgren.Virtaama määritetään mitta-asteikolta saadun ylisyöksyn paksuutta osoittavan lukeman (H) mukaantai taulukosta 5.2.3. Kolmiopadon virtaama voidaan laskea kaavallaQ=µ815°2gtan a H5/ 2taiQ =µ 0,02365 / 2tan a °H , kun Q (l/s), H (cm)Taulukko 5.2.3. Suorakulmaisen eli ns. Thomsonin mittakolmion purkautumistaulukko (µ=0,63-0,60, kunH=1 - 7 cm; µ=0,60, kun H>7 cm).Hcm Ql/s Hcm Ql/s Hcm Ql/s Hcm Ql/s1 0,015 21 28,6 41 152 61 4122 0,084 22 32,1 42 162 62 4283 0,228 23 35,9 43 172 63 4464 0,463 24 40,0 44 182 64 4645 0,803 25 44,2 45 192 65 4826 1,26 26 48,8 46 203 66 5017 1,84 27 53,6 47 214 67 5208 2,56 28 58,7 48 226 68 5409 3,44 29 64,1 49 238 69 56010 4,48 30 69,8 50 250 70 58011 5,68 31 75,8 51 263 71 60112 7,06 32 82,0 52 276 72 62313 8,63 33 88,6 53 290 73 64514 10,4 34 95,4 54 303 74 66715 12,3 35 103 55 318 75 69016 14,5 36 110 56 332 76 71317 16,9 37 118 57 347 77 73718 19,5 38 126 58 363 78 76119 22,3 39 134 59 379 79 78520 25,3 40 143 60 395 80 81080

On tärkeää, että veden korkeus luetaan tähtäämällävaakasuoraan vedenpintaan. Suoraan mittapoikkileikkauksenpäältä arvioitu vedenkorkeusantaa liian pienen tuloksen5.2.4 Geofysikaaliset menetelmätGeofysikaalisten menetelmien käyttö pohjavesialueenrakenteen tutkimisessa lisääntyi voimakkaasti1990-luvulla. Aiemmin käytettyjen refraktioseismisenmenetelmän, maatutkan ja vastusluotauksenlisäksi otettiin käyttöön geofysikaalistenmatalalentomittausten aineistot ja painovoimamittaukset.Geofysikaalisia menetelmiäkäytetään usein esitutkimusmenetelmänä, kunhalutaan saada yleiskuva pohjavesialueesta,maapeitteen paksuudesta ja kalliopinnan topografiasta.Mittauksilla saadun pohjatiedon avullakalliimmat ja yksityiskohtaisemmat tutkimukset,kuten kairaukset on helpompi sijoittaa tarkoituksenmukaisiinpaikkoihin. Parhaaseen lopputulokseenpäästään yhdistämällä useita menetelmiä.Alueellisista menetelmistä aloittamallavoidaan tarkempien tutkimusten määrää vähentää,jolloin säästetään kustannuksissa. Menetelmienvalinnassa tulee aina ottaa huomioonmyös niiden rajoitukset.Geofysikaaliset matalalentomittauksetGeologian tutkimuskeskus (GTK) käynnisti järjestelmällisenmatalalentomittausohjelmanvuonna 1972. GTK:n magneettiset, sähkömagneettiset(EM) ja radiometriset mittaukset tehdäänlentokoneesta 35 - 40 metrin korkeudeltayleensä 200 metrin linjaväliä käyttäen. Suomenmaapinta-alasta on tällä hetkellä kartoitettu yli 90prosenttia, ja koko Suomen pitäisi olla mitattunalähivuosina. Pohjavesitutkimuksissa lento- eliaerogeofysikaalisia tuloksia käytetään pääasiassaalueellisessa tulkinnassa ohjaamaan maan pinnaltatehtäviä, yksityiskohtaisempia mittauksia.Aeromagneettisessa mittauksessa mitataanMaan magneettivuon tiheyden kokonaisarvoa.Mittaus antaa tietoa magneettisten mineraalienjakautumisesta kallioperässä ja edelleen kallioperänrakenteista ja ominaisuuksista. Magnetoituneenkallioperän alueella ruhjevyöhykkeetnäkyvät suoraviivaisina magneettisina minimeinä,koska magnetiitin määrä on vähentynyt ruhjeidenhapettavissa oloissa. Ruhjeiden sijainti jaominaisuudet pitää tarkistaa aina muillakin menetelmillä(ks. kuva 5.2.4f).Aerosähkömagneettisilla (AEM) mittauksillavoidaan paikantaa hyvin sähköä johtavia maajakivilajeja sekä ruhjevyöhykkeitä. Kuivat, paksutmaapeitteet eivät aiheuta sähkömagneettisiaanomalioita, eli ne näkyvät tyhjinä, anomaliattominaalueina. Aineistoa voidaan käyttää myösruhjetulkintaan, jos ruhjeet ovat täyttyneet esimerkiksisavella, joka johtaa hyvin sähköä. Samoinvoidaan laskea savikon paksuus, jos savensähkönjohtavuudesta on tietoja. Myös kosteusvaihtelutnäkyvät aerosähkömagneettisessa aineistossa.Uusimpana sovelluksena on kehitettysavenalaisten harjujen ja reunamuodostumienpaikantamista aerosähkömagneettisen aineistonpohjalta (kuva 5.2.4a). Aerosähkömagneettisenaineiston käyttö pohjavesitutkimuksissa on lisääntynytnopeasti mittaus- ja tulkintatekniikoidenkehityksen myötä.Aeroradiometrisessä mittauksessa mitataanmaan luonnollisen radioaktiivisuuden vaihtelua.Mittauksessa rekisteröidään uraanin, toriuminja kaliumin pitoisuuksia sekä totaalisäteilyä.Aineistoa voidaan käyttää kalliopaljastumienja ohuen maapeitteen omaavien alueidenkartoitukseen. Kallioperästä johtuva säteily vaimeneekäytännössä kokonaan jo 0,5 metrin paksuisenvesipeitteen (tai vastaavan määrän huokosvettä)vaikutuksesta (kuva 5.2.4a).PainovoimamittauksetPainovoimamittaus on yksi käytetyimmistä geofysiikanmenetelmistä pohjavesitutkimuksissa.Koska maapeitteen tiheys on huomattavasti pienempikuin kallioperän tiheys, voidaan maapeitteenpaksuutta tutkia painovoimamittausten eligravimetristen mittausten avulla. Painovoimaamitataan gravimetrillä, joka on erittäin tarkkavaaka. Lisäksi jokaiselta mittauspisteeltä määritetäänkorkeus. Näistä tiedoista lasketaan mittauspisteillens. Bouguer-anomalia, jota käytetäänmaapeitteen paksuuden tulkinnassa.8181 81

Kuva 5.2.4a. Aerogeofysikaalisia karttoja; näennäinen ominaisvastus, radiometrinen (K) ja digitaalinen korkeusmalli. Näennäistäominaisvastusta kuvaavassa kartassa erottuu mm. hyvin sähköä johtava savikko (punaiset sävyt) ja saven alainen”piiloharju” pitkänomaisena resistiivisenä anomaliana.Painovoimaprofiilit pyritään sijoittamaanmaastoon siten, että niiden alku- ja loppupäätovat kalliolla, kuten kuvassa 5.2.4b, tai paikassajossa maapeitteen paksuus tunnetaan. Profiilienon hyvä kulkea tunnettujen pisteiden kautta jaleikata toisiaan. Näin voidaan arvioida taustavaihtelua(regionaalianomaliaa), joka on perustasonamaapeitteen paksuustulkinnalle. Kunmaapeitteen ja kallion tiheysero tunnetaan, voidaanpainovoima-anomaliasta laskea maapeitteenpaksuus. Maapeitteen todellinen paksuuson kuitenkin hyvä selvittää paikkapaikoin muillamenetelmillä mahdollisimman tarkan tuloksenvarmistamiseksi, koska sekä taustavaihtelu ettämuodostuman tiheys voivat vaihdella. Paksuudenvoi selvittää esimerkiksi seismisillä luotauksillatai kairauksilla. Esimerkiksi kuvan 5.2.4bprofiililla tehtiin seisminen luotaus kolmellapisteellä.Tulosten tulkinta etenee siten, että muodostetaantulkintamalli, jonka aiheuttama anomaliavastaa profiililla mitattua. Mitatuista topografianarvoista muodostuu mallin yläpinta. Maapeitteelleja kalliolle annetaan tiheysero, jonka oletetaanpysyvän vakiona. Mallin parametrejamuuntelemalla päädytään lopulta tilanteeseen,jossa laskettu ja mitattu anomalia vastaavat toisiaan(kuva 5.2.4b).Painovoimamittauksella ei pystytä erottelemaanmaaperän eri kerroksia eikä pohjavedenpinnan tasoa. Näitä tietoja voidaan kuitenkinhyödyntää tulkinnassa. Painovoimamittauksetkannattaa aina tulkita uudelleen, kun saadaanlisää tietoa. Vaikka tulkitun maapeitteen paksuudessasaattaa referenssitietojen puuttuessa ollapaikallisia virheitä, tulos kuvaa alueen kalliopinnantopografian vaihtelua yleensä hyvin. Painovoimamittauson alueellinen tutkimusmenetelmä,jota kannattaa käyttää erityisesti tutkimustenalkuvaiheessa. Mittaukset tekee yleensäkolmihenkinen mittausryhmä, joka mittaa päivässänoin kolmen kilometrin pituisen linjan20 metrin pistevälillä.MaatutkaluotausMaatutkaluotaus antaa onnistuessaan jatkuvaaprofiilitietoa kalliopinnan topografiasta, pohjavedenpinnan tasosta, maalajeista, maaperän rakenteesta,kallioperän ruhjeista sekä kallion rakoilusta.Maatutkaluotaus on tutkimusten ensimmäisenvaiheen menetelmä, jolla saadaannopeasti alueellista tietoa. Luotaus soveltuu toisaaltamyös yksityiskohtaiseen tutkimukseen,kun mittausaineisto sidotaan tarkasti paikkaan.Parhaiten maatutkaluotaus toimii lajittuneissakarkeissa maalajeissa, joissa syvyysulottuvuusvoi olla jopa 30 metriä. Sähköä hyvin johtavissa82

Kuva 5.2.4b. Tulkittu painovoimaprofiili, Kyrönjokilaakso, Ilmajoki (yläosa) ja painovoimamittauksiin perustuva kalliopinnantopografiaa kuvaava malli, Hammaslahti (alaosa).maalajeissa, kuten savessa, tunkeutumissyvyyson pieni tai olematon. Tulkinnan tukena on tarpeenkäyttää muilla menetelmillä, kuten kairauksillaja seismisillä luotauksilla saatuja tietojakallion pinnasta ja maalajeista. Tulkinta vaatiigeologista kokemusta.Maatutkaluotauksessa maankamaraan lähetetäänradiotaajuisia sähkömagneettisia pulsseja.Antenni vastaanottaa heijastuvat pulssit rajapinnoilta,joissa maaperän kosteuspitoisuusmuuttuu. Kosteusmuutokset aiheutuvat yleensämaalajimuutoksista. Mittauksessa rekisteröidäänheijastuspulssin kulkuaika ja amplitudi.Kuvassa 5.2.4c on esitetty maatutkaluotauksenmittausjärjestely. Pohjavesitutkimuksissa käytetäänyleisimmin 80 ja 100 MHz:n antenneja,joiden syvyysulottuvuus on suuri. Kun käytetäänsuuremman taajuuden antennia (esim. 200MHz), syvyysulottuvuus pienenee, mutta rakenteidenerottelukyky paranee huomattavasti. Luotausvoidaan tehdä jatkuvana profiilimittauksenaautolla, mönkijällä, moottorikelkalla tai jalkaisinlaitteita kantaen. Mittauslinjat paikannetaanGPS:llä ja tutkimuksen tarkkuustasosta riippuenkerätään myös maanpinnan korkeustieto.Kuvassa 5.2.4d on tulkittu maatutkaluotauslinja.8383 83

Kuva 5.2.4c. Mönkijään asennettumaatutkaluotauskalusto. Keskusyksikkösijaitsee mittaajan edessä ja antennimönkijän perässä. GPS antenni on sijoitettuantennin päälle reaaliaikaistaxyz-paikannusta varten.Kuva O. Breilin.Kuva 5.2.4d. Reaaliaikaisen GPS-paikannuksen avulla voidaan maatutkalinja sitoa koordinaatistoon jo mittausvaiheessa.Korkeuskorjauksen avulla pohjavedenpinta voidaan esittää todellisuutta vastaavana pintana.Kuva J. Leino ja O. Breilin.Seisminen refraktioluotausSeismisessä luotauksessa maankamaraan aiheutetaankeinotekoinen täryaalto, jonka kulkuaikamitataan. Seismisten aaltojen etenemisnopeusmaaperässä riippuu maalajista sekä maalajin tiiviydestäja kosteudesta. Kalliossa täryaallon nopeudenmäärää kivilaji ja varsinkin kallion rikkonaisuus.Täryaallon kulkuaika räjäytys- tailyöntipisteeltä maahan kiinnitetyille tuntoelimille,geofoneille, mitataan seismografin avulla.Mittausprofiili koostuu useista peräkkäisistä suoristaluotauksista. Yksittäisen luotauksen pituudenpitää olla vähintään kolminkertainen verrattunamaapeitteen paksuuteen. Tulkinnan tulosesitetään maaperän vertikaalileikkauksena,johon on merkitty maapeitteen paksuus, maalajit,pohjaveden pinta ja kallion rikkonaisuus.Kun luotausta suunnitellaan käytettäväksipohjavesitutkimuksissa, on huomioitava menetelmänkäyttökelpoisuutta rajoittava ns. piilokerrosongelma.Tämä tarkoittaa, että tiettyä paksuuttaohuempia välikerroksia ei havaita luota-84

uksessa. Tyypillinen ”piilokerros” lajittuneissamuodostumissa on pohjavesikerros. Sen paksuudenon oltava vähintään puolet maapeitteenkokonaispaksuudesta, jotta pohjavesi näkyisi tuloksissa.Jos tulkinta tehdään virheellisesti ilmanpohjavesikerrosta, saatetaan maapeitteen kokonaispaksuuslaskea kymmeniä prosentteja liianpieneksi. Tunnettu pohjaveden korkeus voidaanhuomioida laskennassa, jolloin tulos paranee.Tavanomaisissa olosuhteissa seismisen luotauksentarkkuusvirhe on +/- yksi metri, kun maapeitteenpaksuus on alle 10 metriä. Muulloin virheon +/- 10 prosenttia. Päivässä voidaan luodata400 - 1500 metrin matka geofonivälistä (2,5 - 10 m)ja mittausryhmän koosta (2 - 4 henkilöä) riippuen.Sähköiset menetelmätSähköisiin menetelmiin kuuluvat galvaanisetmittausmenetelmät kuten vastusluotaus, IP (indusoitupolarisaatio) ja omapotentiaali sekä sähkömagneettiseteli EM-menetelmät kuten taajuus-ja aika-alueen luotausmenetelmät Sampoja TEM, Slingram ja VLF. Vastusluotaus on parhaimmillaantutkittaessa maankamaran pintaosiensähkönjohtavuuden vaihtelua muutamankymmenen metrin syvyyteen. EM-luotausmenetelmilläsaadaan tietoa parhaimmillaan useansadan metrin syvyyteen asti.Sähköisillä menetelmillä kartoitetaan maankamaransähkönjohtokyvyn muutoksia. Sähkönjohtavuusjakaumantulkinta ja menetelmienkäyttö pohjavesitutkimuksissa perustuvat siihen,että maaperän sähkönjohtokyky riippuuensisijaisesti maaperän vesipitoisuudesta ja vedensähkönjohtokyvystä. Maa-aineksen vesipitoisuusriippuu myös materiaalin raekoosta siten,että hienorakeisen aineksen vesipitoisuus onsuurempi kuin karkean aineksen. Raekoosta aiheutuvavesipitoisuuden ero näkyy sähkönjohtavuuseroina sekä pohjaveden kyllästämässäkerroksessa että etenkin pohjavedenpinnanyläpuolisissa kerroksissa.Veden sähkönjohtavuus riippuu lähinnä siihenliuenneiden suolojen määrästä. Lämpötilannousu ja pH:n lasku parantavat sähkönjohtavuuttahieman, mutta useimmissa tapauksissaniillä ei ole geofysiikan sovellusten kannaltaoleellista merkitystä. Sen sijaan esimerkiksi liukkaudentorjunnassa käytetty maantiesuola voiparantaa maaperän ja pohjaveden sähkön johtavuuttaniin, että esim. vastusluotauksella pystytääntutkimaan suolalla kontaminoitunuttaaluetta (kuva 5.2.4e). Samoin kaatopaikoilta jajätealueilta valuvat suotovedet voivat parantaapohjaveden sähkönjohtavuutta, jolloin haittaaineidenlevinneisyys ja kulkureitit pystytäänhavaitsemaan.Ehjä kallio johtaa huonosti sähköä ja erottuunäin ollen vastusluotauksessa veden kyllästämästäirtomaakerroksesta. Samoin rikkoutunut kallioja kallioruhjeet erottuvat ehjästä kalliosta(kuva 5.2.4f)Vastusluotausta tehdään nykyään pääasiassaautomaattisilla monielektrodilaitteistoilla, joissajoukko elektrodeja (esimerkiksi 50 kpl) maadoitetaansuoraan linjaan tasavälein. Elektrodienvälimatka valitaan tarpeen mukaan. Jos tarvitaantarkkaa tietoa pintakerroksista, voidaan käyttäälyhyttä, esimerkiksi yhden metrin elektrodiväliä.Jos kaivataan tietoa mahdollisimman syvältä,käytetään suurempaa, esimerkiksi viidenmetrin elektrodiväliä. Vastusluotauksen syvyysulottuvuus on noin 1/5 elektrodilevityksen pituudesta.Esimerkiksi maadoitettaessa 56 elektrodiaviiden metrin välein, saadaan linjan pituudeksi275 metriä ja syvyysulottuvuudeksinoin 50 metriä. Periaatteessa elektrodiväli voi ollasuurempikin, jolloin myös syvyysulottuvuuskasvaa.Vastusluotauksen etuna esimerkiksi maatutkaanverrattuna on, että sitä voidaan käyttää myösalueilla, joilla pintakerros on hyvin sähköä johtavaamaa-ainesta kuten savea. Vastusluotaus eimyöskään ole herkkä maan pinnalla olevillemetallisille rakenteille ja sähkölinjoille. Ongelmiasyntyy yleisimmin tilanteissa joissa pintamaaon hyvin kuivaa tai talviaikaan roudassa.Menetelmän suurin rajoitus ja virheellisen tulkinnanmahdollisuus liittyy maankamaran 3Drakenteisiin.Vastusluotausprofiilin tulkinnassaoletetaan, että mittauslinjalla (linjan suuntaisessaleikkauksessa) tavattavat rakenteet jatkuvatmuuttumattomina kaikissa linjaa vastaan kohtisuorissaleikkauksissa (= 2D rakenne/malli). Josnäin ei ole, laskettu malli ei vastaa maan rakennetta.Käytäntö on osoittanut, että kun mittaus-8585 85

Kuva 5.2.4e. Ominaisvastusleikkaus, joka on mitattu kohtisuoraan maantien yli Karstulan Miekkamäessä. Leikkauksessaerottuu kuivan hiekan ja pohjaveden raja sekä maantiesuolan aiheuttama sähkönjohtavuuden nousu tien kohdalla.Kuva 5.2.4f. Ominaisvastusleikkaus. Rikkoutunut kallio erottuu ympäristöään paremmin sähköä johtavana. Aeromagneettisellakartalla kallioruhjeet näkyvät vaaleina pitkänomaisina anomalioina (keltaiset nuolet). Vastusluotauslinjan sijainti on merkittypunaisella viivalla.profiili asetetaan kohtisuoraan geologisia rakenteitavastaan, oletus 2D-rakenteesta täyttyy useimmitenriittävällä tarkkuudella. Vastusluotaus eteneenykyisillä automaattisilla laitteistoilla, viidenmetrin elektrodivälillä ja kahden hengenmittaryhmällä 500 - 1000 metriä päivässä.86

5.2.5 KairauksetKairausten avulla voidaan tutkia vettäjohtavienmaakerrosten syvyyttä, paksuutta ja koostumusta.Kairausten yhteydessä otettavien maanäytteidenavulla voidaan tarkentaa maaperän koostumustakoskevia tietoja ja selvittää maakerrostenvedenläpäisevyyttä. Kairauksilla voidaan selvittäämyös irtomaakerrosten alapuolella sijaitsevankallion pinnan korkeusasema sekä tutkiakallioperän vedenjohtavuuteen vaikuttavia laatuominaisuuksia.Kairauksia voidaan käyttää ensimmäisessämaastotutkimusvaiheessa maastotarkastelun perusteellavalituissa tutkimuskohteissa. Kairaustenavulla voidaan tarkentaa alustavien, suuntaa-antavientutkimusmenetelmien, kuten geofysikaalistentutkimusten tuloksia. Pohjavesitutkimuksissayleisimmin käytettävät kairausmenetelmätvoidaan jakaa kevyisiin kairauksiin japaineilmakairauksiin tai hydraulitoimisilla, keskiraskaillatai raskailla porakonekairausyksiköillätehtäviin kairauksiin.Kevyet kairauksetLyöntikairaus on yksinkertainen kairausmenetelmä,jossa kairatankoja maaperään painamallaja lyömällä tehdään havaintoja maakerrostenpaksuudesta, tiiviydestä ja koostumuksesta. Kairauskalustokoostuu kairatangoista, kärkikappaleesta,vääntövarresta, puu- tai muovinuijasta janostolaitteesta. Kairaa kiertämällä voidaan tehdäääni- ja tuntohavaintoja, joiden perusteellakairaaja arvioi maalajikerrosten laatua. Maaperäntiiviyttä voidaan arvioida mittaamalla kärjenpainumaa. Lyöntikairauksen käyttökelpoisuuttarajoittaa heikko tunkeutuvuus kivisiinmaakerroksiin.Kuva 5.2.5a. Tärykairausta kevyellä porakoneella.Kuva E. Mälkki.Tärykairaus on kevyellä porauskalustolla suoritettavamenetelmä, jossa voimanlähteenä käytetäänyleensä polttomoottorikäyttöistä iskuporakonetta(kuva 5.2.5a). Porakoneen lisäksi kairauskalustoonkuuluu kairatangot, kärkikappale ja nostolaite.Tärykairauksella voidaan määrittää maakerrostenpaksuutta. Kärjen painumaa mittaamallavoidaan myös tehdä hyvin karkeita arvioitamaakerrosten laadusta ja tiiviydestä. Kairaushavaintojavoidaan tarkentaa kiertämällä kairatankojajatkamisen yhteydessä. Tärykairauksella saadaanotettua maanäytteitä eri kerroksista kairatankoonkiinnitettävän näytteenottimen avulla. Näinmaanäytteiden avulla voidaan tarkentaa kairauksillatehtäviä maalajimäärityksiä.Tärykairaus on lyöntikairausta nopeampi tutkimusmenetelmä.Lyöntikairauksen tavoin menetelmänkäyttökelpoisuutta rajoittaa heikkotunkeutuvuus kivisiin maakerroksiin. Porakoneenaiheuttama melu puolestaan estää äänihavaintoihinperustuvien maakerrosten laatuarvioidentekemisen. Tärykairaus soveltuu erityisestimääräsyvyyteen ulottuviin kairauksiin silloin,kun halutaan varmistua, ettei kallio ole jotaintiettyä tasoa, kuten pohjavedenpintaa ylempänä.Tärykairauksia voidaan tehdä käsikäyttöisen,kevyen kairauskaluston lisäksi myös tela-alustaistamonitoimikairausyksikköä käyttäen.8787 87

Porakonekairauskalustolla tehtävät kairauksetPorakonekairauskalustoon kuuluu paineilma- taihydraulitoiminen keskiraskas tai raskas kairausyksikkötela-, kuorma-auto- tai traktorialustalla,kompressori sekä tanko- ja maaputkikalusto(kuva 5.2.5b). Kairauksessa käytetään joko ilmataivesihuuhtelua. Vesihuuhtelua käytettäessätutkimuskohteessa tarvitaan runsaasti puhdastavettä.Porakonekairaus tehdään kairatankoja ja porakruunuakäyttäen. Porakonekairauksen avullavoidaan määrittää maakerrosten paksuus ja kalliopinnankorkeus. Porakruunun tunkeumaaseuraamalla voidaan tehdä arvioita maakerrostenlaadusta, kerrosrajoista sekä poraamalla lävistetyistäkivistä ja lohkareista. Porakonekairauson tehokas ja nopea kairausmenetelmä, jonkaetuna on hyvä tunkeutuvuus myös kivisiin maakerroksiin.Maakerrosten koostumuksesta voidaankuitenkin tehdä vain likimääräisiä arvioita.Parhaiten menetelmä soveltuu maakerrostenpaksuuden ja kallion pinnan korkeusasemanmäärittämiseen.Porakonekairaus voidaan myös ulottaa irtomaakerrostenalapuoliseen kallioperään. Tällöintunkeumamittausten ja poraushavaintojen perusteellavoidaan arvioida kallioperän vedenjohtavuuteenvaikuttavia ominaisuuksia kuten rikkonaisiavyöhykkeitä ja merkittäviä rakoja taihalkeamia. Kallion vedenjohtavuutta voidaanarvioida ylöstulevan huuhteluveden määrän perusteella.Maaputkikairaus tehdään eri kokoisia maaputkiaja putkiin liitettävää kovametalliterää käyttäen.Maaputkikairausta käytetään pohjavesitutkimuksissalähinnä pohjaveden havaintoputkienasentamiseen ja maaperänäytteiden ottamiseen.Maaputkikairaus voidaan yleensä ulottaamaakerrosten läpi kallion pintaan saakka. Maanäytteetotetaan maaputken sisältä kairatankoonkiinnitettävän, liuskasulkimella tai muulla vastaavallamekanismilla varustetun näytteenottimenavulla. Maanäytteitä voidaan ottaa myösilma- tai vesihuuhtelun avulla, jolloin niidenedustavuus kuitenkin heikkenee. Huuhtelunseurauksena maanpinnalle tulevan maa-aineksenlaadun ja ylöstulevan huuhteluveden määränperusteella voidaan kuitenkin tehdä päätelmiämaakerrosten koostumuksesta ja kerrosrajojensijainnista. Maanäytteiden ja huuhteluvesihavaintojenperusteella voidaan luotettavastimäärittää maakerrosten paksuus, laatu ja kerrosjärjestys.Kairaustulosten esittäminen ja taltiointiKairaustulokset esitetään joko tutkimuspisteittäineriteltyinä, maakerrosten koostumusta, syvyyttäja kairauksen päättymissyytä kuvaavinatulosteina tai tutkimuslinjoja noudattelevina leikkauksina.Tutkimusleikkauksiin voidaan maalajitietojenlisäksi merkitä havainnot kallion pinnanja pohjavedenpinnan korkeusasemista. Kairaustulostenperusteella tutkimusalueesta voidaanlaatia erilaisia tasotarkasteluja, esimerkiksipintamaalajikartta, maalajikartta pohjavedenpinnantasolta tai kallionpinnan korkeustasokäyrästö.Havainnollisimmin kairaustuloksetesitetään tallentamalla maa- ja kallioperästä saaduttiedot pohjavesiesiintymästä laadittuun kolmiulotteiseenmaastomalliin. Kairaustietojen esittämisessäja taltioinnissa on suositeltavaa käyttääSuomen geoteknillisen yhdistyksen ohjeitaja merkintöjä.5.2.6 Pohjaveden havaintoputketPohjavesiesiintymään asennettavien havaintoputkienavulla voidaan selvittää pohjavedenpinnankorkeusasemaa ja tarkkailla siinä tapahtuviamuutoksia toistuvien mittausten avulla. Eripisteisiin sijoitetuista havaintoputkista saatavienkorkeustasotietojen perusteella voidaan määrittääpohjaveden virtaussuunnat. Havaintoputkistaotettavien vesinäytteiden avulla voidaantutkia pohjaveden laatuominaisuuksia. Putkiinasennettavien mittalaitteiden avulla voidaan jatkuvatoimisestimitata pohjaveden virtauksiasekä seurata pohjaveden laatua.Putkityypit ja rakennePohjaveden havaintoputki koostuu maanpinnanyläpuolisesta putkiosuudesta ja siihen liittyvästäkansirakenteesta sekä maanpinnan alapuolisestaumpiputkiosuudesta ja putken siiviläosas-88

Kuva 5.2.5b. Esimerkkejä porakonekairauksiin käytettävästä kalustosta. Ylhäällä vasemmalla hydraulitoiminen keskiraskastela-alustainen porakone, oikealla paineilmatoiminen raskas porakone ja alhaalla täyshydraulinen, tela-alustainen raskasporakone.Kuvat J. Arjas, Suunnittelukeskus Oy & T. Kinnunen.898989

ta. Käyttötarkoituksesta riippuen valittavissa onuseita läpimitaltaan, materiaaliltaan ja rakenteeltaantoisistaan poikkeavia putkityyppejä. Nykyisinsuositellaan käytettäväksi pääasiassa muoviputkiaellei niiden käyttöön ole teknisiä esteitä.Teräsputkia käytetään enimmäkseen pohjavedenpinnankorkeusaseman määrittämiseen jatutkimuksen aikaiseen pinnankorkeuden seurantaan.Ruostumisen takia teräsputket soveltuvathuonosti edustavien pohjavesinäytteidenottamiseen.Teräsputket ovat yleensä sisähalkaisijaltaan32 mm ja 50 mm. Havaintoputki koostuu umpiputkiosuudestaja rei´itetystä siiviläputkesta. Siiviläputkenreikien läpimitta on yleensä 3 mm.Rei´itetyn siiviläputken asemesta voidaan käyttäämyös erikoisvalmisteista rakosiiviläputkea.Jatkoputket, joiden pituus on 1 - 2 metriä liitetääntoisiinsa kierteillä. Putken yläpää suojataanjoko lukittavalla tai kierteillä varustetulla kannella.Muoviputket on tavallisimmin valmistettuPVC - tai PEH -muovista. Ne soveltuvat käytettäviksipohjaveden pinnan korkeuden mittaamisenlisäksi pohjavesinäytteiden ottoon sekä erityyppisten mittalaitteiden asennukseen.Yleisimmin käytetään muoviputkia, joidensisähalkaisija on 32 mm tai 52 mm. Erikoiskalustollaon asennettavissa myös suuriläpimittaisiamuoviputkia, joiden halkaisija on 100 mm. Mikälihavaintoputki asennetaan pohjavesinäytteenottoavarten, tulisi putken olla sisäläpimitaltaanvähintään 52 mm. Muovirakenteinen havaintoputkikoostuu umpiputkiosuudesta ja rakosiiviläputkesta(raot 0,1 - 0,5 mm). Siiviläosanrakoläpimitta valitaan asennuskohteen maakerrostenkoostumuksen mukaan. Yhden tai kahdenmetrin pituiset umpi- ja siiviläputket liitetääntoisiinsa kierteillä. Putken yläpää suojataangalvanoidusta teräksestä valmistetulla suojaputkella,joka tuetaan maahan maa-ankkuria käyttäen.Suojaputkeen kuuluu myös lukittava kansirakenne(kuva 5.2.6).SuojaputkiMuoviputkeajätetään vähintäänmetri maanpinnanyläpuolelleHiekkaaSavista silttiäSoraaPp +85,13Mp+84,13SavisulkuSiivilän yläpää +80,26W+78,26Siivilän alapää + 75,26Siivilän yläpää +69,26SuodatinhiekkaaSiivilän alapää +64,26Kallion pinta +64,26Kuva 5.2.6. Havainnepiirros maaperään asennetustamuovi-rakenteisesta havaintoputkesta. Kuva T. Kinnunen.Putkien asentaminenHavaintoputket asennetaan haluttuun syvyyteenmaaputkikairauskalustoa käyttäen. Putki asennetaanmääräsyvyyteen kairatun maaputken sisään,jonka jälkeen maaputki nostetaan ylös.Putken asennussyvyys ja siiviläosan pituus määritetäänkairaustulosten perusteella siten, että siiviläosuussijoitetaan yleensä karkeimpaan ja parhaitenvettäjohtavaan maakerrokseen. Siiviläosanpituus ja asennustaso voivat määräytyä myös putkenkäyttötarkoituksen perusteella.Mikäli havaintoputkestahalutaan ottaa vesinäytteitä eri tasoilta,tai siinä halutaan suorittaa virtausmittauksiaeri kerroksissa, siiviläosan tulee ulottua koko pohjavedenpinnanalapuolisen vettäjohtavan maakerroksenalueelle. Jos maaperässä on erittäin hienoaineksisiavälikerroksia, voidaan niiden kohdallejoutua asentamaan umpiputkea, jotta hienoainesei valu putkeen ja tuki sitä.Putkista voidaan ottaa näytteitä eri korkeuksilta.Aina ei kuitenkaan voida olla varmoja, ettänäyte tulee juuri halutusta kerroksesta. Jos halutaanvarmistaa, että näyte saadaan otettua juuri90

tietyllä korkeudella olevasta kerroksesta, pitääsiiviläputki asentaa vain tähän korkeuteen taiottaa vesinäyte esimerkiksi mansettimenetelmällä(luku 6.2.7).Selvitettäessä vettä kevyempien liuottimien(esimerkiksi bensiini, polttoöljy) esiintymistäpohjavedessä, pohjavesiputket tulee asentaa niin,että putken siiviläosuus ulottuu 1 - 2 metriä pohjavedenpinnan yläpuolelle. Vettä kevyemmät liuottimetliukenevat heikosti veteen. Ne liikkuvatmaaperässä pääasiassa pohjaveden pinnassa ja pidättyvätpohjaveden pinnan yläpuoliseen kapillaarikerrokseen.Tämän vuoksi näytteenottokintehdään tästä kerroksesta (ks. luvut 4.3.2 ja 4.3.3).Veteen liukenevien yhdisteiden kulkeutumistaselvitettäessä näytteenotto kohdistetetaankoko pohjavesikerrokseen. Tämän vuoksi pohjavesiputkettulee asentaa kallionpintaan asti siten,että putken siiviläosuus kattaa koko pohjavesikerroksen.Vettä raskaampia, pohjaveteen heikosti liukeneviayhdisteitä etsittäessä pohjavesiputketasennetaan kallioon asti. Jos kallion tiedetään taioletetaan olevan erittäin rapautunutta, tulee putketasentaa osittain kallioon. Siiviläosuuden pitääsijoittua pohjavesikerroksen alaosaan ja kallioon.Pieniläpimittaiset teräsputket voidaan useinasentaa myös ilman maaputkia, esimerkiksi tärykairaus-tai porakonekairauskalustoa käyttäen.Teräsputkia käytetään lähinnä pohjavedenpinnanmittaamiseen, jolloin metrin pituinen siiviläosayleensä riittää. Siiviläosa pyritään asentamaanparhaiten vettäjohtavaan maakerrokseen.Putken asennusta voidaan helpottaa käyttämälläteleskooppisiivilää, joka alas painettaessa onumpiputken sisällä ja aukaistaan asennustasonsaavuttamisen jälkeen joko alaspäin lyömällä taivaihtoehtoisesti nostamalla umpiputkea ylös.Asennuksen jälkeen havaintoputket huuhdotaantyöntämällä pumppuun liitetty vesiletkuputken alaosaan saakka. Huuhtelua jatketaankunnes ylöstuleva vesi on kirkasta. Havaintoputkistavoidaan tehdä putkimittauksia (ks. luku5.2.7) sekä ottaa vesinäytteitä (ks. luku 6.2)Havaintoputkitietojen esittäminen ja taltiointiHavaintoputkitiedot kerätään yleensä putkikohtaisestilaadittaville havaintoputkikorteille (liite8.5.10/3). Korttiin merkitään putken sijainti (x- jay- koordinaatit ja käytetty koordinaattijärjestelmä),putkimateriaali, putken läpimitta, putkenpäänkorkeus (z-koordinaatti ja korkeusjärjestelmä),maanpinnan korkeus, siiviläosan asennustasosekä pohjavedenpinnan korkeusasema jamittausajankohta. Pohjavesiputken pään korkeusja vesipinta mitataan muoviputken päästä, eisuojaputken päästä.5.2.7 PutkimittauksetPohjavedenpinnan mittaus havaintoputkistavoidaan tehdä putkeen laskettavaa sähköistä mittaluotiakäyttäen. Tällöin mittalaite antaa äänija/taivalosignaalin saavutettuaan pohjavedenpinnan.Havaintoputkeen voidaan myös asentaajatkuvatoiminen, rekisteröintilaitteella varustettupinnankorkeusmittari, joka määräväleinautomaattisesti mittaa pinnan korkeuden. Laitteenrekisteröimät pinnankorkeustiedot puretaansäännöllisesti rekisteröintilaitteesta tietojenpurkuyksikköön,josta tiedot voidaan siirtää tietokoneelle.Laajamittaisissa pohjavesi- ja tekopohjavesitutkimuksissatai toiminnassa olevan pohjavesitaitekopohjavesilaitoksen käyttötarkkailussapohjavedenpintaa voidaan seurata havaintoputkistareaaliaikaisesti monitorointijärjestelmällä.Tällöin pinnankorkeustiedot välittyvät putkiinasennettavista mitta-antureista suoraan vedenottamontai vesilaitoksen valvomoon. Valvomossamittaustulokset voidaan esittää havainnollisesti graafisessamuodossa tietokoneohjelmiston avulla.Havaintoputkista voidaan tehdä myös hydraulisiaputkimittauksia. Ns. putkivirtausmittauksellaselvitetään eri kerrosten hydraulista johtavuuttaja niiden eroja sekä putken ominaisantoisuutta.Tämä tapahtuu johtamalla havaintoputkeentai pumppaamalla siitä kerroksittainvettä, ja mittaamalla painetason ja vesimääränmuutoksia.Havaintoputkista voidaan lisäksi tehdä kerroksittainpohjaveden virtausnopeuden ja -suunnanmittauksia. Nämä mittaukset antavat tietoapaitsi itse virtausnopeuksista ja -suunnista sekähydraulisesta johtavuudesta mittauskohdissa,myös kyseisten kerrosten jatkuvuuksista.9191 91

Hydraulisiin putkimittauksiin soveltuva havaintoputkion yleensä halkaisijaltaan vähintään50 mm ja mieluiten muovia. Vedenlaatumittauksiavoidaan tehdä myös ohuemmista putkista.Havaintoputkista tavallisimmin tehtäviä vedenlaatumittauksiaovat lämpötilan, pH:n, sähkönjohtavuudenja happipitoisuuden mittaukset.Ne voidaan suorittaa kannettavilla mittareilla.On myös mahdollista asentaa havaintoputkeenerilaisia antureita, jotka rekisteröivät yhtä tai useampaavedenlaatuominaisuutta jatkuvasti. Vedenlaaduntutkimisesta kerrotaan enemmän luvussa6.5.2.8 OminaisantoisuuspumppausOminaisantoisuuspumppaus on kaivonpaikkatutkimuksissakäytettävä menetelmä, jonka avullavoidaan tietyssä, esimerkiksi kairaustulostenperusteella valitussa tutkimuspisteessä selvittäämaakerrosten vedenantoisuus ja pohjavedenkerroksittaiset laatuvaihtelut. Ominaisantoisuuspumppauksentulosten perusteella voidaan alustavastimäärittää siiviläputkikaivon siiviläosanasennustaso. Mikäli tutkimuskohteessa on ennenkaivon rakentamista tarpeellista suorittaa koepumppaus,voidaan ominaisantoisuuspumppauksenavulla määrittää edullisin koepumppauksensuorituspaikka sekä koepumppaukseen käytettävienimuputkien asennustaso.Ominaisantoisuuspumppaukseen käytetäänyleensä liitoskohdistaan tiivistettyä, metrin pituisellarei’itetyllä siiviläosalla varustettua teräsputkea,jonka halkaisija on 32 mm tai 50 mm.Putki asennetaan tavallisesti maaputkikairauskalustollahaluttuun syvyyteen vettäjohtavanmaakerroksen pohjaosaan. Hienojakoisissa hiekkakerroksissarei’itetyn siiviläputken asemestavoidaan käyttää tarkoitukseen paremmin soveltuvaarakosiiviläputkea.Määräsyvyyden saavuttamisen jälkeen maaputketnostetaan ylös ja maaperään asennettuunputkeen liitetään polttomoottorikäyttöinen imupumppu.Putkesta suoritetaan lyhytaikainenpumppaus, jonka aikana mitataan pumppauksentuotto (l/min/m), tehdään havainnot pumpattavanveden kirkastumisesta sekä otetaan tarvittaessavesinäyte. Pumppausta pyritään yleensäjatkamaan kunnes pumpattava vesi on kirkastunut.Imuputkea nostetaan tämän jälkeen ylöspäinmetri kerrallaan ja vettä pumpataan pohjavedenpinnanalapuoliselta maaperäosuudeltametrin tasovälein. Pumppauksen yhteydessävoidaan pohjaveden kerroksittaisia laatuvaihteluitaseurata maastossa tehtävillä kenttämäärityksillä.Pumppaustulosten ja kenttämääritysten perusteellavalitaan laboratorioon analysoitaviksilähetettävät vesinäytteet. Suotuisissa maaperä- japohjavesiolosuhteissa ominaisantoisuuspumppausvoidaan tehdä myös ilman maaputkikairauskalustoa(esim. tärykairauskalustolla). Tasopumppausvoidaan tällöin tehdä kerroksittainylhäältä alaspäin.Maanpinnalle sijoitettavaa imupumppuakäytettäessä pumppauspaikaksi tulee valita sellainenmaaston kohta, jossa imukorkeus ei muodostuliian suureksi. Pumppauksen onnistumisenedellytyksenä on, että pohjavedenpinta onkorkeintaan 5 - 6 metrin syvyydessä maanpinnasta.Ominaisantoisuuspumppausta voidaannäin ollen käyttää tutkimusmenetelmänä vainpohjavesiesiintymien alavimmissa osissa.5.2.9 KirjallisuuttaPohjavesien muodostumis-ja virtaamaselvityksetHyvärinen, V., Laasanen, O., Perälä, J., Järvinen, J.,Reuna, M., Sarkkula, J., Seuna, P., Soveri, J.,Tirronen, T. ja Sucksdorff, Y. 1984:Hydrologiset havainto-ja mittausmenetelmät.Vesihallituksen julkaisuja n:o 47. Vesihallitus,Helsinki 1984. ISBN 951-46-7491-X, ISSN0355-9297. Valtion painatuskeskus.KairauksetRakennustieto Oy ja Suomen Geoteknillinen yhdistysr.y. 1993:Pohjatutkimusmerkinnät SGY 201.Helsinki, Rakennustieto Oy.Suomen geoteknillinen yhdistys ry. 1980. KairausopasI. Painokairaus, tärykairaus ja heijarikairaus.Suomen geoteknillinen yhdistys. 1987. Kairausopas IV:Pohjavedenpinnan ja huokosvedenpaineen mittaaminen.Suomen geoteknillinen yhdistys r.y. jaRakentajain Kustannus Oy, 62 s.Suomen geoteknillinen yhdistys r.y. 1975. KairausopasV. Porakonekairaus.Tie- ja vesirakennushallitus. 1970. Maarakennusalantutkimus- ja suunnitteluohjeita, osa I maaperä jasen tutkimismenetelmät.92

PutkimittauksetHelmisaari, H-S., Illmer, K., Hatva, T., Lindroos, A.-J.,Miettinen ,I., Pääkkönen J. & Reijonen, R.2003. Tekopohjaveden muodostaminen: imeytystekniikka,maaperäprosessit ja veden laatu.TEMU-tutkimusten loppuraportti. Metsäntutkimuslaitoksentiedonantoja 902, 2003. Metsäntutkimuslaitos,Vantaan tutkimuskeskus.Ikäheimo, J. 1999. Vedenhankinnan pohjavesitutkimukset,luentomoniste, Turun yliopisto.Reijonen, R. 1991. Uuden tekniikan hyväksikäyttöpohjavesitutkimuksissa Osa 1: Kaivonpaikkatutkimukset.Kunnalliselämä 15 (5):43-44.ISSN 0357-7953.Reijonen, R. 1991. Uuden tekniikan hyväksikäyttöpohjavesitutkimuksissa Osa 2: Koepumppauksetja saadun tiedon hyödyntäminen. Kunnalliselämä15 (6-7):56-57. ISSN 0357-7953.5.3. Merkkiainekokeet5.3.1 Merkkiaineiden käyttöMerkkiaineita käytetään pohjavesitutkimuksissapohjaveden virtausnopeuden ja -suunnanmäärittämisessä. Ensimmäiset tutkimukset tehtiinkarstialueilla Saksassa 1800-luvun loppupuolellaja 1900-luvun alussa käyttäen merkkiaineinasuoloja ja väriaineita. 1900-luvun puolivälinjälkeen erilaiset radioaktiiviset aineet tulivat käyttöön.Radioaktiivisten aineiden hyvänä puolenapidettiin niiden määritysrajojen alhaisuutta,mutta huono puoli taas oli radioaktiivisen säteilynhaittavaikutukset. Nykyään radioaktiivisiamerkkiaineita käytetään erittäin harvoin pohjavesitutkimuksissa.1970-luvulla kiinnostus stabiileihinisotooppeihin lisääntyi voimakkaasti. Erityisestihappi-18 ja deuterium ovat olleet kiinnostuksenkohteena, koska ne ovat veden aineosia.Muita pohjavesitutkimuksissa käytettyjästabiileja isotooppeja ovat kloridi-36, hiili-14, rikki-34ja typpi-15. Myös useita keinotekoisia aineitavoidaan käyttää merkkiaineina. Tällaisiaovat pesuaineissa käytettävät tensidit, boori jafreonit. Ensimmäiset kokeet bakteerien käytöstämerkkiaineina tehtiin jo sata vuotta sitten. Itiöiden(Lycopodium) käyttö aloitettiin 1950-luvulla.Bakteerifageja alettiin käyttää merkkiaineina1970-luvulla. Bakteerifagien avulla voitiin tutkiaerityisesti virusten leviämistä huokoisissa akvifereissä.1980-luvulla kokeiltiin ensimmäistä kertaafluoresoivien mikrokuulien käyttöä merkkiaineena.Mikrokuulat ovat pieniä partikkeleita(0,05 - 90 µm), jotka värjätään jollakin fluoresoivallaaineella. Niitä on käytetty erityisesti arvioitaessabakteerien leviämisen riskiä.Merkkiaineen valinnan kriteeritPohjavesitutkimuksissa käytettäville merkkiaineilleasetetaan monenlaisia vaatimuksia. Niidentulee seurata pohjaveden virtausta adsorboitumattamaaperään. Merkkiaine ei saa reagoidamaaperän tai pohjaveden kanssa eikä muuttaaniiden kemiallisia tai fysikaalisia ominaisuuksia.Merkkiaineen on oltava terveydelle vaaratontapieninäkin pitoisuuksina, mutta se tuleekuitenkin voida määrittää myös hyvin pieninäpitoisuuksina. Merkkiaine ei saa aiheuttaa haittaatai vaaraa kasveille tai eläimille. Laboratoriomääritystenhelppouden ja kustannusten ohellasaatavuus ja hinta ovat erittäin tärkeitä tekijöitämerkkiaineen valinnassa.Käytetyt merkkiaineetMerkkiaineet voidaan jakaa kahteen pääryhmään:keinotekoiset merkkiaineet ja pohjavedessä luonnollisestiesiintyvät aineet (taulukko 5.3.1a).Pohjavesiputkista tehdyissä merkkiainekokeissaon erityisen tärkeää, että merkkiaine onhelposti veteen liukenevaa. Tekopohjavesitutkimuksissamerkkiaineille lisävaatimuksia asettaase, että aine lisätään imeytysaltaaseen eikä pohjavesiputkeen.Tällöin aine ei saa olla haihtuvaa eikäauringon valo saa vaikuttaa sen ominaisuuksiin.Mittauksissa tulisi pyrkiä käyttämään mahdollisuuksienmukaan kentällä tehtäviä in-situ -mittauksia. Jos näytteet joudutaan analysoimaanlaboratoriossa, on erittäin tärkeää suunnitella tarkastikoko näytteenottoketju analyysin tekoonasti, jotta näytteet eivät joutuisi missään vaiheessakauan odottelemaan jatkotoimenpiteitä. Merkkiaineeksikannattaa valita edullinen ja helpostisaatavissa oleva aine, joka pystytään määrittämäänhelposti. Myös analyysikustannuksiin kannattaakiinnittää huomiota merkkiainetta valittaessa.9393 93

KloridiKloridi on ehkä yleisimmin käytetty merkkiainepohjavesitutkimuksissa. Se on tunnettu, helpostisaatavissa oleva, helppo analysoida kenttäolosuhteissaja kohtuullisissa määrissä käytettynä se eiaiheuta ympäristö- tai terveyshaittoja. Useimmatkloridisuolat ovat helppoliukoisia. Kloridit eivätkiinnity maapartikkeleihin, sillä ne ovat maapartikkeleidentavoin varauksiltaan negatiivisia.Kun pohjaveden luonnollinen kloridipitoisuuson korkea ja vaihteleva, voidaan joutua käyttämäänsuuriakin määriä kloridia, jotta merkkiaineerottuisi luonnollista taustastaan. Tällaisettilanteet ovat yleisimpiä rannikkoseuduilla, joillakloridipitoisuus voi olla luonnostaan kohonnutreliktisen suolapitoisuuden takia, ja suolaa voiolla jäljellä myös sedimenteissä ja kallioperässä.Huomiota tulee kuitenkin kiinnittää merkkiaineenkonsentraatioon, koska konsentroitunutsuolavesi saattaa painua akviferin pohjallekulkeutumatta pohjaveden virtauksen mukana.Pohjaveteen syötettävän merkkiaineliuoksenkloridikonsentraation määrittelyssä on otettavahuomioon akviferin ominaisuudet ja merkkiaineensyöttönopeus. Näin pohjaveden kloridipitoisuussaadaan nousemaan sellaiselle tasolle,että se voidaan mitata, ja se erottuu selvästiluonnontilaisesta kloridipitoisuudesta alueella.Kloriditutkimuksissa on otettava myös huomioonpohjaveden suolapitoisuuden enimmäisrajattalousvedelle.Kloridien samoin kuin monien muiden anionienhaittana on niiden taipumus kulkeutua nopeimminvirtaavan veden mukana. Jos syötetäänmerkkiaineina yhtä aikaa tritiumia ( 3 H 2O) ja kloridia,voi kloridihuippu tulla ennen tritiumhuippua.BromidiBromidin luonnolliset pitoisuudet ovat huomattavastipienempiä kuin kloridin pitoisuudet.Suomessa pintavesien bromidipitoisuus on keskimäärin60 µg/l. Pohjavesissä pitoisuus on tätäalempi. Bromidia voi kulkeutua veteen luonnollisistalähteistä sekä ihmisen toiminnan seurauksena.Bromidi on kloridin tavoin peräisin merestä.Reliktisissä pohjavesissä bromidipitoisuusvoi kohota useisiin milligrammoihin litrassa.Meriveden bromidipitoisuus on riippuvainen vedenkloridipitoisuudesta. Joissakin maataloudessakäytettävissä lannoitteissa ja peittausaineissa onbromideja, jotka voivat kulkeutua suotovesienmukana pohjaveteen. Myös liukkauden torjuntaankäytettävässä maantiesuolassa ja lyijyllisessä bensiinissäon bromidia, joka voi joutua pohjaveteen.Bromidia tarvitaan merkkiainekokeissa vain hyvinpieniä määriä. Bromidit kiinnittyvät kloridejahelpommin maaperään (erityisesti rikastumiskerrokseen).Bromidia ei saa käyttää merkkiaineena,jos vesi kloorataan, koska silloin saattaa muodostuamyrkyllisiä aineita. Otsonoitaessa bromidipitoistavettä saattaa muodostua bromaattia. Bromidipitoisenveden otsonoinnissa ja kloorauksessavoi syntyä myös orgaanisia bromiyhdisteitä, joidenterveysvaikutukset eivät kuitenkaan ole yhtävaarallisia kuin bromaatin. Orgaanisten bromiyhdisteidenmuodostuminen on huomioitava varsinkinotsonoitaessa happamia vesiä.JodidiJodidia ei käytetä merkkiaineena yhtä laajastikuin kloridia ja bromidia. Useita tutkimuksia onkuitenkin tehty radioaktiivisilla jodi-isotoopeilla.Kulkeutumis- ja kiinnittymismekanismeja onTaulukko 5.3.1a. Pohjoismaisissa hydrogeologisissa tutkimuksissa käytettyjä merkkiaineita.Keinotekoinen Orgaaninen Rhodamine-B FluorescinEpäorgaaninenCl, I, Br, Li, NH 4SCNRadioaktiivinen3H, 24 Na, 36 Cl, 51 Cr-EDTA,60Co(CN) 6.Luonnollinen Stabiilit isotoopit 2H, 18 0Radioaktiivinen3H, 14 CKemiallinenpääionit (esim. Cl) ja sähkönjohtokyky.94

tutkittu tiedon lisäämiseksi radioaktiivisesta leviämisestä.Parantuneet analyysimenetelmät antavatnykyään mahdollisuuden käyttää myös eiradioaktiivistajodidia merkkiaineena. Jodidi onhelposti ja halvalla analysoitavissa yksittäistenµg/l tasolla. Jodidin luonnollinen pitoisuus onusein pienempi kuin 10 µg/l. Reliktisten pohjavesienalueella jodidipitoisuus voi olla huomattavastisuurempi.Jodidin käytössä on otettava huomioon, ettäse kiinnittyy helposti orgaaniseen ainekseen sekärauta- ja alumiinihydroksideihin. Kiinnittymistälisää jälkimmäisessä tapauksessa laskeva pH,kiinnittyminen on suurinta pH-alueella 6,5 - 7.Kyllästyneessä vyöhykkeessä jodidi on hyvämerkkiaine, mutta ei sovi kovin hyvin käytettäväksikyllästymättömässä vyöhykkeessä. Jos sitäkuitenkin käytetään tällaisissa olosuhteissa, se oninjektoitava B-horisontin alapuolelle.Ruotsissa on käytetty merkkiaineena imeytystutkimuksissakaliumjodidia ja natriumjodidia.Merkkiaineena voidaan käyttää pieniä jodidimääriä,koska jodidilla on alhainen luonnontilainenpitoisuus ja matala määritysraja. Verrattunakloridiin tarvitaan vain noin 0,1 - 0,5 % vastaavastamerkkiainemäärästä. Jodidin haittana onse, että se muodostaa kloorattavassa vedessä helpostimyrkyllisiä aineita. Jodidi voi hapettuavapaaksi jodiksi, joka antaa makua pitoisuudenollessa 0,1 mg/l. Jos klooraus tapahtuu kloraminmetodillavoi muodostua jodoformia (CHI 3),jonka maku tuntuu jo pitoisuudessa 5 µg/l. Jodillaei ole terveydellisiä vaikutuksia yleensä käytetyissämerkkiainepitoisuuksissa (< 0,5 mg/l).Kloorauksessa syntyvien trihalometaaneidenterveysvaikutuksista on vain vähän tietoa.Fluoridi, molybdaatti ja litiumFluoridia, molybdaattia ja litiumia on käytettylaajassa akviferitutkimuksessa yhdessä bromidinkanssa USA:ssa. Merkkiaineet injektoitiin suoraanakviferiin. Vaikka fluoridi hyvin nopeastikiinnittyi akviferin materiaaliin (hiekka ja sora),se tuli kuitenkin näkyviin myöhemmin otetuissanäytteissä. Myös molybdaatin ja litiumin kiinnittyminenoli merkittävää. Nämä merkkiaineetliikkuivat noin 50 % hitaammin kuin bromidi.Litiumin haittavaikutuksena voidaan pitää senadsorboitumista maaperään, mutta sillä ei olekovin suurta merkitystä lyhyillä etäisyyksillä.Ruotsalaisissa pohjavesissä luonnontilainenfluoridipitoisuus on tavallisesti 0,1-1,0 mg/l. Fluoridiaei voida käyttää merkkiaineena vedenhankintaankäytettävillä alueilla, koska sillä on vahingollisiavaikutuksia erityisesti lasten hampaisiinpitoisuuden noustessa yli 1,5 mg/l.NitraattiNitraattia liukenee pelloilta pohjavesiin, joissasen kulkua voidaan seurata. Nitraatin käyttö varsinaisestimerkkiaineena on melko vähäistä. Seei kiinnity maahiukkasiin, vaan kulkeutuu helpostiveden liikkeiden mukana. Se voi pelkistyätyppikaasuksi akvifereissä, joissa on kaksiarvoistarautaa tai orgaanista ainesta. Merkkiaineena käytettynänitraatin etuja ovat sen tunnettavuus,helppo saatavuus ja analyysin helppous.Fluoratut bensoateritUseita fluorattuja bensoatereita voidaan käyttäämerkkiaineina. Analyysit tehdään kromatografialla.Kokeiden yhteydessä on todettu, että aineidentoksisuus on tutkittava ennen kuin niitäkäytetään alueilla, joista saadaan juomavettä.Muuten yhdisteet toimivat hyvin merkkiaineina.Eri yhdisteet voivat esiintyä anioni-muodossapH-arvon ollessa yli 5. Tulokset osoittavat, ettäyhdisteet liikkuvat maaperässä samalla tavallakuin bromidi. Tosin tietyissä maalajeissa voiesiintyä anioni-adsorptiota. Matalilla pH-arvoillavoi tapahtua absorptiota orgaaniseen ainekseen.VäriaineetVäriaineita on käytetty kauan merkkiaineina erityisestikarstialueilla pohjavesitutkimuksissa jaerityisesti pintavesitutkimuksissa (taulukko5.3.1b). Tärkeimmät merkkiaineina käytettävätväriaineet ovat fluoresoivia, ja ne voidaan määrittäähyvin alhaisina pitoisuuksina. Mitattuunfluoresenssiin vaikuttavat pH ja lämpötila, jotkaon huomioitava mittauksissa. Kaikki aineet eivätkuitenkaan ole yhtä herkkiä pH:lle ja lämpötilalle.Joihinkin aineisiin vaikuttaa auringonvalo.Uraniinia on käytetty 1800 - luvun lopustaalkaen. Koska siihen vaikutti voimakkaasti au-9595 95

ingonvalo, otettiin käyttöön 1960 - luvun alussaRhodamin B pintavesitutkimuksiin. Koska RhodaminB näytti helposti adsorboituvan se korvattiinSulpho Rhodamin B:llä, joka ei yhtä helpostiadsorboituva. Se oli kuitenkin melko kallistaja korvattiin myöhemmin RhodaminWT:llä. Pyranin ja Lissamin FF adsorboituvatmyös melko vähän, mutta niitä ei kuitenkaansuuressa mitassa käytettynä voi suositella käytettäviksihuokosissa akvifereissä.Stabiilit isotoopitLuontaisesti esiintyviä hapen ( 18 0, 16 0)ja vedyn(D 1H) stabiileja isotoopeja voidaan myös käyttäämerkkiaineina, jos imeytysveden ja pohjavedenisotooppikoostumusero on riittävä.RikkiheksafluoridiRikkiheksafluoridia (SF 6) on kokeiltu 1990 - luvullapohjavesitutkimuksissa merkkiaineena.Rikkiheksafluoridi ei kiinnity helposti maa-ainekseen.Aine on huoneenlämmössä kaasumainen,mutta liukenee helposti veteen (35 mg/l,25 o C:ssa). Lisäksi sen määritysraja on matala.Aine on myös mauton, hajuton ja myrkytön.Tutkimuksia suunniteltaessa on otettava huomioonmerkkiaineen helppo kaasuuntuminen.Rikkiheksafluoridia ei voida käyttää esimerkiksiimeytysaltaissa.Kolloidit partikkelit ja organismitMikrokuulia, bakteerifageja, bakteereja ja itiöitäon myös käytetty merkkiaineina. Erityisesti näi-Taulukko 5.3.1b. Fluoresoivia väriaineita ja niiden ominaisuuksia.Määritysraja Lämpötila- pH- Foto- Adsorptio Adsorptio Hintaµg/g riippuvai- riippuvai- kemialli- humuk- kaoliiniinsuus suus pH 6-8 nen muun- seenvälillä tuminenSININENAmino G 0,51 vähäinen vähäinen kohtuulli- suuri pienehkö korkeaAcidnenPhotine 0,36 vähäinen on suuri hyvin pienehkö korkeaCUsuuriVIHREÄUranine 0,29 kohtuulli- on suuri hyvin melko korkeanen suuri suuriLissamine 0,29 pieni ei vähäinen suuri melko hyvinFF suuri korkeaPyramine 0,087 pieni on suuri suuri hyvin korkeapieniORANSSIRhodamine 0,010 suuri ei pieni hyvin hyvin matalaB suuri suuriRhodamine 0,013 suuri ei pieni hyvin suuri melkoWT suuri korkeaSulphoRhodamine 0,061 suuri ei pieni suuri hyvin melkoB suuri suuriSINI-VIHREÄNa- ei suuriNaphtionate96

den käyttö sopii silloin, kun on tutkittava vedenlikaantumista ja likaantumisen leviämistä. Useinnämä merkkiaineet liikkuvat nopeammin akviferinläpi kuin suurin osa vedestä tai vesiliukoisistamerkkiaineista. Akviferin rakenteella onsuuri merkitys näiden aineiden kulkeutumiseen.Virusten ja bakteerien kulkeutumista pohjaveteentutkittiin lysimetrikentän avulla ”Soranotonvaikutus pohjaveteen” -projektin yhteydessäTuusulassa (Kuusinen, 1993). Tutkimuksessakäytettiin Järvenpään jätevedenpuhdistamoon tulevaajätevettä, joka levitettiin lysimetreihin (50 ljätevettä neliömetriä kohti). Tutkimuksessa havaittiin,että luonnontilainen ja uudelleen rakennettumaannoskerros pidättää hyvin indikaattoribakteereja.Paljaalta sorapinnalta indikaattoribakteeritkulkeutuivat syvemmälle. Virusten indikaattorifagikulkeutui nopeasti neljän metrinsyvyydelle. Hyvin vettä läpäisevässä maaperässävirukset kulkeutuivat samalla nopeudellakuin pohjavesikin.5.3.2. Hapen ja vedyn pysyvät isotoopitmerkkiaineinaLuonnon vedet poikkeavat toisistaan hapen javedyn isotooppikoostumuksen suhteen. Erityisestipohja- ja pintavesien välillä isotooppikoostumuseroon usein niin huomattava, että tätäluonnollista merkkiaineominaisuutta voidaankäyttää hyväksi pohjavesitutkimuksissa. Pohjavesisysteemiinimeytyvää pintavettä voidaan siissuoraan käyttää merkkiaineena ja seurata sen sekoittumistapohjaveteen. Menetelmä on konservatiivinen,koska veden happi ja vety eivät reagoimaa- ja kallioperän alhaisissa lämpötiloissa. Tällöinakviferiin imeydyttyään pohjaveden ja pintavedenalkuperäinen isotooppikoostumus muuttuuvain sekoittumisen kautta.Isotooppimenetelmän teoriaaIsotoopilla tarkoitetaan saman alkuaineen eri atomeja,joiden molekyylipaino vaihtelee riippuenatomin ytimessä olevien varauksettomien hiukkastenlukumäärästä. Veden (H 2O) rakenneosasten,hapen ja vedyn, luonnossa hajoamattomieneli stabiilien isotooppien määrä on vakio, muttaniiden suhteelliset osuudet eri yhdisteissä vaihtelevat.Isotooppitutkimuksissa mitataan näytteessäesiintyvien isotooppien suhteellisia osuuksia(raskaamman isotoopin suhde kevyempään isotooppiin),ei niiden absoluuttisia määriä. Hapenkohdalla tutkittava suhde on happi-18 / happi-16(18 O/16 O) ja vedyllä vety-2 / vety-1 (δ/H). Mitattusuhdeluku on erittäin pieni, ja siksi isotooppikoostumuksetesitetään delta-arvoina (δ 18 O, δD), jotkakuvaavat mitatun näytteen isotooppisuhteenpoikkeamaa kansainvälisestä merivesistandardista(VSMOW). δ-arvon mittayksikkö on promille (‰).Alkuaineen isotooppien välisestä massaerostajohtuen luonnon erilaiset kemialliset ja fysikaalisetprosessit suosivat joko alkuaineen kevyempäätai raskaampaa isotooppia. Tätä kutsutaanisotooppien väliseksi fraktioitumiseksi. Merkittävimmätluonnon vesien hapen ja vedyn isotooppejafraktioivat tekijät ovat vesihöyryn tiivistyminensateeksi ja veden haihtuminen. Fraktioituminentuottaa veden kiertokulussa hapenja vedyn pysyvien isotooppien koostumuksiinsystemaattisia eroja. Tämä on kuin veden “sormenjälki”,jonka avulla voidaan päätellä eri vesienalkuperä. Kuvassa 5.3.2a on esitetty, kuinkaSuomen pohjavesistä, järvivesistä, Itämerestä javaltameristä mitatut hapen ja vedyn isotooppikoostumuksetpoikkeavat toisistaan. Pohjavesienδ 18 O ja δD -arvot vaihettuvat järjestelmällisestimaan eteläosan maksimiarvosta pohjoisenminimiin. Tämä jakauma on riippuvainen vallitsevastailmastosta ja kuvastaa sadeveden keskimääräistäisotooppikoostumusta. Pohjavesienhapen ja vedyn δ 18 O ja δD-arvot asettuvat nk.globaalin meteoristen vesien suoran (kuva 5.3.2a,GMWL) tuntumaan, mikä kuvaa hapen ja vedynisotooppiarvojen riippuvuutta sadannassamaailmanlaajuisesti. Suomessa vuoden keskilämpötilaon merkittävin sadeveden ja siten pohjavesienisotooppikoostumusta säätelevä tekijä.Tilanne on toinen pintavesissä, joissa tapahtuujatkuvaa haihtumista. Haihtuessaan pintavesirikastuu hapen ja vedyn raskaamman isotoopinsuhteen, mikä tuottaa pinta- ja pohjavesienvälille huomattavan isotooppikoostumuseron.Tällöin pintavesien, kuten järvi- ja meriveden(kuva 5.3.2a), isotooppisuhdetta kuvaavatdelta-arvot muuttuvat positiiviseen suuntaanverrattuna pohjavesien vastaaviin arvoihin.9797 97

hydrologiset systeemit kuten järvet ja joettunnetaan5) tunnetaan mahdollisuuksien mukaanakviferin hydrogeologiset pääpiirteet kutenharjuytimen kulku ja mahdollistenorsivesien sijainti.Kuva 5.3.2a. Matalien pohjavesien isotooppitulosten keskiarvojaδD-δ 18 O -diagrammilla. Tuloksia on verrattu joidenkinEtelä-Suomen järvien ja Itämeren vesinäytteiden isotooppikoostumuksiin.Referenssisuora GMWL (global meteoricwater line) kuvaa vedyn ja hapen isotooppien riippuvuuttasadannassa maailmanlaajuisesti. Kuva J. Karhu.Isotooppimenetelmän käyttö pohjavesitutkimuksissaVesien luonnollisen ”sormenjäljen” avulla voidaanisotooppimenetelmän avulla tunnistaa pintavedenimeytyminen pohjavesimuodostumaantai tutkia veden viipymää pohjavesisysteemissä,määrittää hydrologisen systeemin vaikutusala,ja täten tarkastella esimerkiksi tekopohjavesilaitoksenimeytyksen tehokkuutta. Kun tutkittavienvesien hapen ja vedyn isotooppikoostumuseroon riittävän suuri, voidaan massatasapainostalaskea eri vesien sekoitussuhteet esimerkiksi kahdenveden systeemissä. Isotooppimenetelmänonnistunut käyttö imeytymistutkimuksissa edellyttää,että1) sekoittuvien vesien eli päätejäsenvesien(usein kaksi, mutta voi olla enemmän)isotooppikoostumus tunnetaan2) päätejäsenvesien välinen isotooppikoostumuseroon riittävän suuri3) päätejäsenvesien vuodenaikaiset vaihteluttunnetaan4) tutkittavaan akviferiin liittyvät ja siihenmahdollisesti yhteydessä olevat muutSuunniteltaessa isotooppimenetelmän käyttöätutkimuskohteessa tulee aluksi selvittää, ettäkohdat 1) ja 2) täyttyvät. Seuraavaksi tulisi miettiäisotooppisovelluksen käyttötarkoitusta, elionko kyse kertaluontoisesta tutkimuksesta vaihalutaanko vesien sekoittumista seurata pidemmälläaikajaksolla ja millä tarkkuudella sekoitussuhteethalutaan selvittää. Seossuhteiden tarkkuudenmäärittämiseen liittyy kiinteästi vesienhapen ja vedyn isotooppikoostumuksissa mahdollisestihavaittavat vuodenaikaisvaihtelut. Mitäenemmän vuodenaikaisvaihtelua sekoittuvissavesissä on, sitä suurempi on seossuhteessa havaittavakokonaisvirhe. Pohjavesissä hapen javedyn vuodenaikainen isotooppikoostumusvaihteluon yleensä vähäistä, mikä on havaittuerityisesti eteläisen Suomen maaperäakvifereissa.Pintavesissä on yleensä selvästi mitattavaavuodenaikaisvaihtelua. Kuvassa 5.3.2b on esitettyVirttaankankaan (Alastaro) pohjaveden ja kahdensamalla alueella sijaitsevan pintavesisysteeminhapen δ 18 O-arvoissa nähtävä vuodenaikainenvaihtelu, mikä pohjavedessä on olematonta,mutta haihtumisen leimaamissa pintavesissäselvää.Esimerkkitapaus: TuusulaIsotooppimenetelmän käyttökelpoisuutta testattiinensimmäisen kerran Suomessa Tuusulanseudun vesilaitos kuntayhtymän tekopohjavesilaitoksillaRusutjärvellä ja Jäniksenlinnassa.Imeytettävän päijänneveden ja paikallisen pohjavedenisotooppikoostumusero oli Tuusulassariittävä, hapen kohdalla noin 2,5 ‰ ja vedyllävastaavasti noin 10 ‰. Myös vuodenaikainenvaihtelu on molemmissa päätejäsenvesissä vähäistä,mikä parantaa seossuhteiden tarkkuutta.Erityisesti Rusutjärven sadetusimeytyslaitoksellasaatiin uutta tietoa imeytettävän pintavedenliikkeistä pohjavesimuodostumassa. Isotooppitutkimuksillavoitiin osoittaa pohjaveden98

Kuva 5.3.2b. Pinta- ja pohjavesien hapen isotooppikoostumuksissaon selvä ero. Kuvan pohjavesi ja järvivesi ovatVirttaankankaalta. Jokivesi edustaa Kokemäenjoen vettä,jota Virttaalla suunnitellaan käytettäväksi tekopohjavesilaitoksenimeytysvetenä. Pintavesissä vuodenaikainen vaihteluon selvää, mutta pohjavedessä sitä ei juurikaan havaita.Kuva N. Kortelainen.Kuva 5.3.2c. Eri näytesarjojen hapen ja vedyn isotooppikoostumusRusutjärven tekopohjavesilaitoksen alueella. Sekoitussuoranpäät osoittavat paikallisen pohjaveden jaimeytettävän päijänneveden keskimääräisiä isotooppikoostumuksia.Suurin osa vesinäytteistä asettuu sekoitussuoranPäijänneveden päähän siten, että imeytysveden osuus on yli80%. Paikallisen pohjaveden koostumusta edustavat kaivot1 ja 2, diagrammissa vasemmalla (harmaat neliöt), elikaivot, joihin ei imeytysvettä kulkeudu. Kuva N. Kortelainen.virtausmallista poiketen, että muodostuman laidoillasijaitsevissa kahdessa tuotantokaivossa eihavaittu imeytysvettä. Toisaalta muissa tuotantokaivoissaimeytysveden osuus oli 80 - 95 %, mikäosoittaa korkeaa imeytyksen ja talteen pumpattavanveden hyötysuhdetta. Kuvan 5.3.2cδD–δ 18 O-diagrammissa on esitetty laitoksen alueeltaeri ajankohtina mitattujen seosvesien hapenja vedyn isotooppikoostumukset.Isotooppitutkimuksilla Tuusulassa vahvistuitoinenkin ilmiö. Imeytyskentän vieressä sijaitsevastajärvestä on yhteys pohjavesisysteemiin. Vesilaitoksenlähtökohtana on pitää pohjavedenpintaimeytysjärjestelyillä niin korkealla, etteijärviveden rantaimeytymistä pohjavesisysteemiinpääse tapahtumaan. Poikkeustilanteet imeytysolosuhteissakuitenkin saavat aikaan muutoksiapohjaveden virtauksessa. Pohjaveden pinnankorkeusvoi laskea järvenpinnan tason alapuolelleja tällöin järvivettä imeytyy harjuun.Tuusulan isotooppitutkimuksissa voitiin pohjavesimuodostumaanimeytystauon aikana tullutei-toivottu vesikomponentti eli paikallinen järvivesihelposti tunnistaa. Kyseinen imeytystaukorekisteröitiin myös imeytysveden suhteellisenosuuden laskuna tuotantokaivoissa.Näytteet ja niiden analysointiNäyteastiana käytetään 50 ml HDPE -muovipulloa(tai muuta kovamuovista pulloa), joka täytetäänaina aivan täyteen. Korkki suljetaan huolellisestija kiristetään. Isotooppinäytteenotossa ontärkeää, että näyte edustaa pohjavesimuodostumastatulevaa vettä. Edustava näyte saadaan noudattamallaedellä luvussa 6.2 esitettyjä pohjavesinäytteenotto-ohjeita.Vesinäytteen hapen ja vedynisotooppikoostumuksen säilymisen kannaltaon erityisen tärkeää, ettei näytteessä tapahdumissään vaiheessa haihtumista. Vesinäyte säilytetäänkylmässä valolta suojattuna. Näyte säilyy pitkään(kuukausia, jopa vuosia) oikein käsiteltynä.Hapen isotooppikoostumuksen määritystävarten vesinäyte tasapainotetaan automaattisessalaitteistossa CO 2-kaasun kanssa, minkä jälkeen999999

hapen isotooppikoostumus määritetään käyttäenCO 2:a. Vetykaasu tuotetaan vesinäytteestäZn-metallilla pelkistämällä. Näytteet mitataankaasusyöttöisellä massaspektrometrilla.5.3.3 Natriumjodidi (NaI) merkkiaineenatekopohjavesilaitoksellaTurun Seudun Vesi Oy:n tekopohjavesihankkeen(kapasiteetti noin 100 000 m 3 /d) tutkimustenyhteydessä tehtiin noin 10 kuukautta kestänytmerkkiainekoe alkaen lokakuussa 2002 ja loppuenelokuussa 2003. Koe tehtiin käyttäen merkkiaineenanatriumjodidia (NaI). Merkkiainevalinnanlähtökohtana oli muun muassa, ettei kokeellaaiheuteta haittaa pohjaveden virtaussuunnassasijaitsevan Virttaan kylän yksityiskaivojenveden laadulle. Kuten luvussa 5.3.1 todettiin,natriumjodidia esiintyy luonnontilaisessa pohjavedessävain hyvin pieninä pitoisuuksina(Virttaankankaan pohjavedessä 1,85 - 3,49 µg/l).Natriumjodidi on hyvin vesiliukoinen ja huonostimaahan pidättyvä suola. Sillä on lisäksi alhainenmääritysraja, ja se on melko suurinakinpitoisuuksina haitaton ihmisille ja eläimille. Alhaisettaustapitoisuudet antavat mahdollisuudentehdä koe suhteellisen pienellä natriumjodidisyötöllä.Kuten luvussa 5.3.1 todettiin, olisi esimerkiksinatriumkloridin syöttötarve vastaavankokeen toteuttamiseksi ollut noin tuhatkertainen.Merkkiainekokeen tarkoitus ja valmisteluMerkkiainekokeen tyypillinen tavoite on selvittääpohjaveden virtaussuuntia ja -yhteyksiä sekävirtausaikoja. Saatavaa tietoa sovelletaan laitossuunnittelussa,imeytys- ja kaivoalueiden sijoittelussasekä niiden kapasiteettisuunnittelussa.Erityisesti tekopohjavesihankkeissa tuloksia voidaansoveltaa laadittaessa vedenlaatuennusteita.Veden viipymällä on suora yhteys raakavedenhumuksen poistumiseen tekopohjavesiprosessissa.Kulkureitin ja viipymän lisäksi voidaantarkastella, kuinka suuri osuus imeytettävästä vedestäsaavuttaa minkäkin laitoksen useista vedenottoalueista.Tulosten avulla tarkennetaanalueelle laadittua pohjavesimallia.Ennen koetta laadittiin projektisuunnitelma,jossa esitettiin ennakkolaskelmat eli ennusteetseurantapisteiden NaI-pitoisuuksille erilaisiapohjavesivyöhykkeen dispersiokertoimia ja virtausnopeuksiakäyttäen (kuva 5.3.3a). Alueellelaaditun pohjavesimallin avulla ”ajettiin” koeennakkoon suunnitelluilla imeytys- ja pumppaustuotoilla.Kokeen luvallisuus varmistettiinlaatimalla hakemussuunnitelma ympäristölupavirastolle,joka kuitenkin katsoi, ettei sen lupaakokeelle tarvita. Lopulta pyydettiin lausuntososiaali- ja terveysministeriöltä (STM). STM:nlausunnon mukaan suunnitellun koejärjestelynmukaan toimimalla ei natriumjodidin käytöllemerkkiaineena ole estettä.Kokeen kulku ja tuloksetEnnen natriumjodidin syöttöä varmistettiin kokeenalkutilanteen tasaiset olosuhteet ja kyllästymättömänvajovesivyöhykkeen täydellinen kastuminen imeyttämälläpelkkää pohjavettä noin 12 vuorokaudenajan. Imeytettävä vesi otettiin paikan päältä pohjavesikaivosta,imeytyskapasiteetin ollessa 6000 m 3 /d.Merkkiaineinjektio toteutettiin kymmenestä imeytysalueellemaannoksen rikastumishorisontin alapuolellesijoitetusta putkesta (kuva 5.3.3b). Merkkiainemääräoli noin 40 kg natriumjodidia sekoitettuna500 litraan pohjavettä.Merkkiainepilven etureuna saavutti tässä esimerkkinäolevan 520 metrin päässä sijainneenhavaintopisteen MV25 noin 4 kuukauden päästämerkkiainesyötöstä, keskimääräisen viipymänollessa noin 5,5 kuukautta ja keskimääräisen virtausnopeudenollessa noin 3,2 metriä vuorokaudessa(kuva 5.3.3c). Kuvasta näkyy myös, mitenimeytyksen vaikutus pohjavedenpintaa kohottavanaalkaa näkyä jo noin 2 vuorokauden kuluessaimeytyksen aloituksesta, vaikka välimatkaimeytyspaikkaan on yli 500 metriä. Pohjavedenpinnan käyttäytyminen (reagointi imeytykseen)kertoo pohjavesiyhteydestä imeytyspaikan jatarkkailupisteen välillä. Reagointiajalla ei kuitenkaanole tekemistä veden viipymän kanssa.Kokeen yhteydessä seurattiin vedenpintojauseista kymmenistä pisteistä sekä manuaalisestiettä reaaliaikaisin mittarein. Satoja vesinäytteitäotettiin noin 20 pisteestä eri menetelmillä eri syvyyksistä.Kuvassa 5.3.3d on esitetty merkkiaine100

0.012Case 4Distance: 700 mResidence time: 6 monthC/C 00.0080.004Dispersivity70 m10 m00 4000 8000 12000 16000 20000Time (hours)Kuva 5.3.3a. Esimerkki etukäteen tehdystä merkkiainepitoisuudenennusteesta tarkkailupisteessä (vedenottokaivo, sijaintinoin 700 metriä imeytyskohteesta). Kuva Geosigma Ab.Kuva 5.3.3b. Merkkiaineen syöttöputkisto (vaaleat putket)sadetusimeytysalueella Alastaron Virttaankankaalla.Kuva J. Kääriäkokeen tuloksista mallin avulla laskettu merkkiainepitoisuuskäyrä(breakthrought curve) pisteelle25.5.3.4 Merkkiainekokeen suunnitteluMerkkiainekokeella voidaan saada huomattavastilisätietoa tutkittavan alueen pohjavesiyhteyksistä,veden kulkureiteistä ja veden viipymistä.Veden viipymällä on suuri merkitys erityisestitekopohjavesilaitoksen toiminnassa. Sillä on selkeäyhteys muun muassa raakavedessä olevanhumuksen poistumiseen veden virratessa pohjavesivyöhykkeessä.Viipymiä voidaan kuitenkinvain harvoin suoraan käyttää lopullisina ”laitosviipyminä”,sillä kokeita ei useinkaan voidatoteuttaa lopullisilla imeytys- ja vedenottokapasiteeteilla.Lopulliset tuotantokapasiteetit poikkeavatkokeiden kapasiteeteistä, mikä vaikuttaamuun muassa pohjaveden pinnan kaltevuuksiinja siten veden keskimääräisiin virtausnopeuksiin.Yhdistämällä ja soveltamalla merkkiainekokeentuloksia muiden tutkimuksen tuloksiinja pohjavesimalliin saavutetaan parhaat lopputulokset.Pohjavesimallin avulla voidaan simuloidatuotantoajot lopullisilla kapasiteeteillä.Merkkiainekoe on vaativa hydraulinen koe,jolla tietyissä tapauksissa saattaa olla jopa haitallisiavaikutuksia ympäristöön. Merkkiaine saattaakokeen aikana myös vain kadota jonnekin.Seuraavat seikat on hyvä ottaa huomioon ennenmerkkiainekokeeseen ryhtymistä:• Käytä merkkiainetutkimuksessaasiantuntijoita, joilla on kokemustamerkkiainekokeista.• Selvitä hyvissä ajoin etukäteen tarvittavatluvat ja pyydä tarvittavat lausunnot.• Alueen hydrauliset olot on tunnettavahyvin jo ennen koetta, eli merkkiainekoettakäytetään vain yhtenä tutkimuksen osana.• Merkkiaineen valinta, syöttömäärä jamerkkiaineen laimennus on valittavaolosuhteiden mukaan.• Suunnittele koe huolella: älä syötämerkkiainetta heti kokeen alussa, vaanvasta koeolosuhteiden tasaannuttua.• Käytä apuna erilaisia mallitarkastelujatapahtumien etukäteen ennustamiseksi.• Varmista, että havaintopisteverkko onriittävä ja laadi näytteenotto-ohjelmaennusteiden mukaan (verkoston laajuus janäytepistekohtainen näytteenottoaikataulu)101101101

PISTE 25 vedenpinta ja merkkiainepitoisuus807060KOEIMEYTYSALKOI4.10.2002Merkkiainesyöttö16.-17.10 2002KESKIMÄÄRÄINEN VIIPYM ÄMERKKIAINE-KOKEESSA 161VRK, N. 5.5 KK86,486,386,2Natriumjodidipitoisuus µg/l50403020IMEYTYKSEN VAIKUTUS ALKOINÄKYÄ PISTEESSÄ 25 6.10.2002M ERKKIAINE ALKOINÄKYÄ PISTEESSÄ 2517.2.200386,186,085,985,8Pohjavedenpinta m mpy1085,7085,61.9.2002 22.9.2002 13.10.2002 3.11.2002 24.11.2002 15.12.2002 5.1.2003 26.1.2003 16.2.2003 9.3.2003 30.3.2003 20.4.2003 11.5.2003 1.6.2003merkkiainepitoisuus 25 vedenpinta 25Kuva 5.3.3c. Esimerkki merkkiainekokeen tuloksista.• Ota riittävästi näytteitä eri menetelmillä jaeri syvyyksistä (eri kestoiset ja -tuottoisetnäytteenottopumppaukset, erilaisetnäytteenottimet)• Selvitä näytteenottoketjun toimivuus(näytteiden ottoon kuluva aika, näytteidensäilytys, säilyvyys, kuljetus, analyysiajat jasoveltuvat laboratoriot)• Muista tiedottaa alueen asukkaille ja muillesidosryhmille ennen koetta, kokeen aikanaja sen jälkeen (tulokset).Concentration (µg/l)80604020Observation well 25Measured iodide concentrationBest-fit model estimateEstimated parameter valuesResidence time: 161.3 daysLongitudinal dispersivity = 4.1 mJohtopäätöksiä tehdessä on muistettava ottaahuomioon koeolosuhteiden mahdollinen poikkeaminenlopullisesta tilanteesta (poikkeavatkapasiteetit johtavat poikkeaviin vedenpintoihinja poikkeaviin viipymiin).00 100 200 300Elapsed time (days)Kuva 5.3.3d. Mallisovitus merkkiainepitoisuudelle havaintopisteessä25. Kuva Geosigma Ab.102

5.3.5 KirjallisuuttaAastrup, M. Thunholm, B., Johnson, J., Bertills, U.&Berntell, A. 1995. Grundvattnets kemi I Sverige.Naturvårdsverket rapport 441551.Benson, C.F. & Bowman R.S. 1994 Tri- and tetrafluorobenzoatesas nonreactive tracers in soil andgroundwater. Soi Sci. Soc. Am. J. 58:1123-1129.Bowman, R. S. & Gibbens J. F. 1992. Difluorobenzoatesas nonreactive tracers in soil and groundwater. Groundwater 30:1 p. 8-14.Bryan, P.E., Kuzminski, L.N., Sawyer, F.M. & Feng,T.H. 1973. Taste thresholds of halogens inwater. J. of American Water Works Ass., MayIssue, p. 363-367.Dansgaard, W. 1964. Stable isotopes in precipitation.Tellus 16, 436 - 468.Gat, J. R. 1996. Oxygen and hydrogen isotopes in thehydrological cycle. Annual Review of Earth PlanetarySciences, 24, 225 - 262.Geosigma AB, Project Plan. Investigation of residencetimes and retrieval of infiltration water by tracertests at Virttaankangas, Finland. January 2002Geosigma AB, Investigation of residence times andretrieval of infiltration water by tracer tests atVirttaankangas, Finland. January 2004.Hansson, R. C., Jacks, G., Johansson, P.-O. & Lekander,K., 1994. Konstgjord grundvattenbildning –Processtudier vid inducerad infiltration och bassänginfiltration.VA-Forsk, Rapport 1994-08.Johansson, P.-O. 1988. Spårämnesförsök för bestämningav strömningsförhållandena i samband medlokalisering av eventuell anläggning för avloppsinfiltration för Åre. Opublicerad rapport. Inst.För kulturteknik, Kungliga Tekniska ,Stockholm.Karhu, J. 2001. Hapen ja vedyn isotooppivaihtelutmeteorisissa vesissä: Suomen pintavedet jamatalat pohjavedet. Teoksessa: Salonen, V.-P. &Korkka-Niemi, K. (toim.) Kirjoituksia pohjavedestä:3. Ympäristögeologian päivät, Turku, 13.-14.3.2000. Turku: Turun yliopiston geologianlaitos, 35 - 41.Kortelainen, N. & Karhu, J. 2001. Stabiilien isotooppienhyödyntäminen tekopohjaveden muodostamisessaja rantaimeytymisessä: Tuusulan jaForssan pohjavesialueet. Teoksessa: Salonen, V.-P. & Korkka-Niemi, K. (toim.) Kirjoituksiapohjavedestä: 3. Ympäristögeologian päivät,Turku, 13.-14.3.2000. Turku: Turun yliopistongeologian laitos, 95 - 106.Kortelainen, N. M. & Karhu J. A. Regional and seasonaltrends in the oxygen and hydrogen isotope -ratios of Finnish groundwaters: a key for meanannual precipitation. Journal of Hydrology(painossa).Kortelainen, N. 2002. Hapen, vedyn ja hiilen isotooppikoostumusvaihtelutJäniksenlinnan ja Rusutjärventekopohjavesilaitoksilla Tuusulassa. 19s.,2 liites. Geologian tutkimuskeskus, arkistoraportti,P 32.4.016.Kuusinen Kimmo, 1993. Soranoton vaikutus pohjaveteen.Tutkimusraportti IV. Mikrobien kulkeutuminenmaaperässä ja pohjavedessä. Vesi- ja ympäristöhallituksenmonistesarja 331. 73 s. ISBN951-47-4694, ISSN 0783-3288.Palomäki, J. ja Sallanko J. 1998. Bromaatinmuodostuminen otsonoitaessa bromidipitoistavettä. Oulun yliopisto Vesitekniikan laboratorio.Sarja A, Julkaisu 75. 36 s. ISBN 951-42-4921-6,ISSN 0781-934X.Rohde Allan and Saxena Rajinder, 1990. Trace studiesin Nordic till soils. In Hydrogeological propertiesof Nordic tills ed. Sylvi Haldorsen NHPReport No 25 pp. 233-250.Rozanski, K., Araguás-Araguás, L. & Gonfiantini, R.1993. Isotopic patterns in modern global precipitation.Teoksessa: Climate change in continentalisotopic records, Geophys.Yoshida, S., Muramatsu, Y. & Uschida, S., 1992. Studieson the sorption of I- and IO 3- onto andosols.Water, Air and Soil Pollution 63 p.321-329.6. POHJAVEDEN LAADUNTUTKIMINENPohjaveden laadun luotettavan tutkimisen tärkeinedellytys on hyvälaatuisen ja edustavannäytteen saaminen pohjavedestä. Onnistuneenpohjavesinäytteenoton edellytyksenä on, ettänäytteenottopaikka soveltuu pohjavesinäytteenottoon, näyte otetaan oikeilla välineillä ja menetelmillä,saatu vesinäyte käsitellään haluttujenanalyysien vaatimalla tavalla sekä säilytetään oikeinkuljetuksen aikana. Pohjavesinäytteenotossaon siis varsin monia osatekijöitä, jotka voivatmennä väärin ja joiden vaikutus analyysituloksenluotettavuuteen voi olla erittäin merkittävä.Pohjavesinäytteenoton välineitä, menetelmiä,oikeita näytteenottotekniikoita, kenttämäärityksiä,näytteiden käsittelyä ja kuljetusta sekä näytteenotonlaadunvalvontaa käsitellään luvuissa6.1 - 6.5.Pohjavesitutkimusten tavoitteet liittyvätusein tavalla tai toisella juomavedeksi kelpaavienpohjavesivarojen etsimiseen, turvaamiseentai puhdistamiseen. Juoma- ja talousvetenä käy-103103103

tettävä pohjavesi ei saa aiheuttaa terveydellisiähaittoja ja sen tulee olla maultaan, hajultaan jaulkonäöltään miellyttävää eikä se saa vahingoittaavesihuoltolaitteita tai putkistoja. Juomavedenlaatua säädellään maassamme EU:n neuvostonantamalla direktiivillä ihmisten käyttöön tarkoitetunveden laadusta, jonka perusteella sosiaalijaterveysministeriö on antanut asetukset juomajatalousvetenä käytettävän veden laadusta. Asetuksissamäärättyjen laatuvaatimusten selvittämiseksija seuraamiseksi tehtäviä tutkimuksia selostetaanluvussa 6.6.Vesilaitosten ja terveysviranomaisten suorittamienvalvontatutkimusten lisäksi pohjavedenlaatua tutkivat myös muun muassa ympäristöhallinto(luonnontilaisen pohjaveden laatuominaisuudet,kaivovedet, likaantumistapaukset),Säteilyturvakeskus (pohjaveden uraani- ja radonpitoisuudet,radioaktiivisuus) sekä Geologiantutkimuskeskus (geokemialliset kartoitukset,kaivovedet, kalliopohjavedet). Maassammesuoritettavaa pohjaveden laadun seurantaa käsitelläänluvussa 6.6.2.6.1 Näytteenoton laadunvalvontaNäytteenoton laadunvalvonta on oleellinen osamääritystulosten luotettavuutta. Näytteenotonlaadunvalvonnalla pyritään varmistamaan, ettäkestävöintikemikaalit, näyteastiat, näytteenottimetja muut näytteenotossa käytettävät välineetovat puhtaita. Lisäksi pyritään varmistamaan,ettei systemaattisia virheitä tai satunnaisvirheitäaiheuttavia tekijöitä esiinny näytteenoton ja analysoinninvälisenä aikana. Laadunvalvonnanvälineitä kenttätyöskentelyssä ovat nollanäytteet,rinnakkaiset osanäytteet ja rinnakkaisnäytteet,joiden ottaminen tulisi kuvata jo tutkimusohjelmassa.Näytteenottajalla on merkittävä asema tutkimusketjussa,sillä hänellä on vastuu näytteidenedustavuudesta ja siten koko tutkimuksen onnistumisesta.Näytteenottaja toimii yhteistyössätutkimuksen suunnittelijan ja laboratorion kanssa.Näytteenoton aikataulua suunniteltaessa pitääolla hyvissä ajoin yhteydessä laboratorioon.Näin voidaan sopia siitä, milloin näytteet voidaantuoda, jotta ne sopivat laboratorion ohjel-maan. Myös näyteastiat on tilattava laboratoriostahyvissä ajoin ennen näytteenottoa. Erityismääritystenvaatimat pullot eivät välttämättä ole valmiinaja niiden käsittelyyn on varattava aikaa.Laboratorio huolehtii yleensä astioiden pesusta,mutta myös näytteenottajan on hyvä tietää, mitkämääritykset vaativat astioilta erityispuhdistusta.Laboratorioissa on käytössä laadunvarmistusjärjestelmättoiminnan laadun turvaamiseksi, jamonet laboratoriot ovat akkreditoituneet. Myösnäytteenottoon liittyvät toiminnat tulisi sisällyttäälaatujärjestelmään, jolloin koko tutkimusketjunlaatu voitaisiin varmentaa. Eräs tapa näytteenotonlaadun varmennukseen ja dokumentoinninselkeyttämiseen on näytteenottajienhenkilösertifiointijärjestelmä. Myös laboratoriotvoivat akkreditoida näytteenottoja eri tyyppisistäympäristöistä kuten pohjavesistä.6.2 Näytteenottovälineet ja -menetelmätPohjavesinäytteitä voidaan ottaa tutkimuksestariippuen lähteistä, havaintoputkista, maakaivoista,kallioporakaivoista, koekuopista ja vesijohtoverkostosta.Tavallisimpia näytteenottovälineitäovat toimiva ja puhdas pumppu, noudin tainäytteenotin, vedenpinnan korkeusmitta, lämpömittari,kello, tilavuudeltaan tarkistettu astiasekä näytteenottopullot. Näytteenottovälineistöönsaattaa kuulua lisäksi erilaisia kenttämittareita,näytteiden kestävöintiin tarvittavia kemikaaleja,kenttämäärityksissä tarvittavia kemikaalejaja välineitä sekä akku tai aggregaatti ja polttoainetta.Näytteenottovälineet ja -menetelmätpoikkeavat jossain määrin toisistaan eri laboratorioidenosalta. Oleellista on toimia kyseessäolevan laboratorion ohjeistuksen mukaan.Näytteenottovälineiden ja -astioiden, niinkertakäyttöisten kuin toistuvasti käytettävienkin,puhtaus tulee varmistaa ennen näytteenottoa.Astioissa ja välineissä käytetyt materiaalit eivätsaa liueta tai reagoida millään tavalla tutkittavienhaitta-aineiden kanssa. Tärkeimpiä asioitapohjavesinäytteenotossa on välttää näytteenottopisteidenristiinkontaminaatiota sekä näytteensäilytyksen ja kuljetuksen aikaista kontaminaatiota(ks. luku 6.5).104

Näytteenotossa tulee aina kulkea puhtaimmaltapisteeltä kohti likaisinta pistettä. Järjestyson helppo suunnitella silloin, kun pisteistä onaiempaa analyysitietoa tai likaantumislähteen sijaintitiedetään. Muulloin tilanne pitää arvioidaesimerkiksi pohjaveden virtaussuuntatulkinnastaja mahdollisten likaavien kohteiden sijaintitiedoista.Kontaminaation välttämiseksi näytteenottopisteistätulee pumpata riittävästi vettäennen näytteen ottamista. Tavanomainen kontaminaationsyy on likaantuneiden tai huonostipuhdistettujen näytteenottovälineiden käyttö.Näytteenottovälineet on puhdistettava tai vaihdettavapuhtaisiin näytepisteiden välillä. Pumppuihinliitettävien letkujen tulisi olla mahdollisuuksienmukaan näytteenottopistekohtaisia,koska pitkän letkun puhdistaminen kentällä saattaaolla vaikeata ja talviolosuhteissa jopa mahdotonta.Putkikohtaisten, havaintoputkiin pysyvästisijoitettujen pumppujen ja letkujen käyttöpoistaa näytteenottovälineiden puhdistustarpeeneri näytteenottopisteiden välillä lähes kokonaan.Toisaalta on kuitenkin hyvä muistaa, ettämyös havaintoputkiin pysyvästi sijoitettuihinletkuihin voi ajan mittaan kertyä likaa, joka voisatunnaisesti irrotessaan aiheuttaa kontaminaatiotanäytteeseen. Letkut tulisikin ottaa pois havaintoputkistaja puhdistaa tai vaihtaa säännöllisinväliajoin, esimerkiksi vuosittain.Ilmastumisen mahdolliset vaikutukset vesinäytteidenedustavuuteen on syytä huomioida.Näyteveden altistuminen ulkoilmalle voi aiheuttaaesimerkiksi helposti hapettuvien metalliensaostumista ja tiettyjen orgaanisten kemikaalienhaihtumista. Ilmastumisen haitallisia vaikutuksiavoidaan vähentää pohjavesiputkiin kiinteästiasennetuilla näytteenottovälineillä tai hyvinpienitehoisella pumppauksella.Näytteiden kestävöintiin käytettävien kemikaalienkautta tapahtuvaa kontaminaatiota pitäävaroa. Ennen näytteenottokierrokselle lähtöäon varmistettava, että kestävöintiaineet ovatriittävän tuoreita ja puhtaita.Toistuvassa seurantanäytteenotossa on tulostenvertailukelpoisuuden kannalta tärkeätä, ettänäytteenotto toteutetaan aina samalla menetelmälläja samalla tavalla. Näytteenoton yhteydessäpitäisi ottaa aina varsinaisten näytteidenlisäksi nollanäyte. Nollanäyte otetaan kentälletuodusta puhtaasta ionivaihdetusta vedestä samoillamenetelmillä ja välineillä kuin varsinainennäytekin. Nollanäyte kuljetetaan ja analysoidaankuten varsinaiset näytteet. Mahdollinenkontaminaatio on pääteltävissä puhtaannäytteen analyysituloksista. Mikäli nollanäytteenkontaminaation syy ei selviä eikä muidennäytteiden mahdollista kontaminaatiota voidasulkea pois, tulokset ovat käyttökelvottomia janäytteenotto on uusittava.Näytteenoton yhteydessä tehdään näytteenottopöytäkirja,johon merkitään näytteenottaja,näytteenottopäivämäärä vuosilukuineen, pumppaustiedot(esim. käytetty pumppu, pumppaustehotja -ajat, veden kirkastuminen, vedenpinnankorkeus ennen pumppausta ja sen jälkeen), näytteenottosyvyyssekä muita näytteenottoon tai näytteeseenliittyviä huomioita. Näytteenottopöytäkirjatulee täyttää huolellisesti siten, että seuraavallanäytteenottokerralla sen avulla on mahdollistatoistaa näytteenotto samalla tavalla kuin edelliselläkerralla. Pöytäkirja saattaa olla myöhemminainoa dokumentti, jonka avulla voidaan arvioidaesimerkiksi poikkeavien analyysitulosten syitäja saatujen tulosten luotettavuutta. Esimerkkinäytteenottopöytäkirjalomakkeesta on liitteenä8.5.10/12.6.2.1 NäytteenottovälineetNäytteenottoon ja pohjavesiputkien huuhteluunkäytettävien välineiden valinta riippuu pohjavesiputkenrakenteesta ja antoisuudesta, näytteenottosyvyydestäja tutkittavista haitta-aineista. Tärkeintyöväline pohjavesinäytteenotossa on toimiva,puhdas pumppu. Pohjavesinäytteenotossavoidaan käyttää esimerkiksi käsi- ja moottorikäyttöisiäimupumppuja, peristalttisia pumppuja, uppopumppuja,syrjäytyspumppuja sekä inertiapumppuja.Mikäli näytteenotossa käytetään sähkökäyttöistäpumppua, varusteisiin kuuluu lisäksiakku tai aggregaatti sekä polttoainetta.Uppopumppu sopii hyvin sekä havaintoputkistaettä kaivoista tehtävään näytteenottoon.Saatavilla on pumppuja, jotka sopivat halkaisijaltaan50 mm putkeen. Uppopumpun moottorion pumpun rungossa ja pumppu voidaan laskeanäytteenottosyvyyteen. Uppopumput toimi-105105105

vat yleensä sähköllä, joka saadaan akusta tai tuotetaanmukana kuljetettavalla aggregaatilla.Näytteitä otetaan yleisesti myös ns. itseimevälläpumpulla. Sen toiminta perustuu maanpinnallaolevaan pumppuun, joka alipaineenavulla nostaa vettä maan pinnalle. Veden pintaei saa olla yli kuuden metrin syvyydessä pumpuntoimintatavasta johtuen. Itseimevät näytteenottopumputovat yleensä polttomoottorikäyttöisiä.Noutimien käyttö pohjavesinäytteenotossaon yleensä suositeltavaa vain silloin, kun näytteenottokohtaon käytettävissä oleville pumpuilleliian syvällä, putken antoisuus on erittäinheikko tai vesinäytteen saantia tietyltä syvyystasoltaei voida muuten varmistaa. Tämä johtuusiitä, että noutimien käyttö aiheuttaa lähes ainapoikkeamia vesinäytteen laadulle. Noutimellaotetun näytteen tulosta onkin syytä pitää suuntaaantavana. Teflonista valmistetut noutimet onhelppo pitää puhtaana.Muita näytteenotossa tarvittavia välineitäovat vedenpinnan korkeusmitta, lämpömittarisekä mahdolliset muut kenttämittarit. Näytteenottopumppauksentuottoa mitataan usein astiamittauksella,jonka tekemiseen tarvitaan kello jatilavuudeltaan tarkistettu astia. Näytteenottovälineisiinsaattaa kuulua myös näytteiden kestävöintiintarvittavia kemikaaleja sekä kenttämäärityksissätarvittavia kemikaaleja ja välineitä.Näyteastiat valitaan tutkimuksessa tehtävienmääritysten, arvioitujen pitoisuuksien sekä tutkimukseltavaadittavan tarkkuuden mukaan.Samasta näytepisteestä joudutaan lähes aina ottamaannäytteitä moniin eri näyteastioihin.Useimpiin fysikaalis-kemiallisiin epäorgaanistenaineiden määrityksiin soveltuvat polyeteenimuovistavalmistetut, värittömällä kierretulpallavarustetut muovipullot. Lasiset, hiostulpallisetpullot sopivat orgaanisten yhdisteiden analysointiavarten otettaville näytteille, kaasumaistenyhdisteiden (hiilidioksidi, happi, sulfidi)näytteille, alkaliniteettinäytteille sekä pH:n jasähkönjohtavuuden määritykseen käytettävillenäytteille. Tulevaisuudessa haihtuvien orgaanistenyhdisteiden näytteet otettaneen yhä useamminsuoraan näyteampulleihin, joita ei kentälläsulkemisen jälkeen enää tarvitse avata ennenvarsinaista analysointia. Yleensä analyysit tekevälaboratorio luovuttaa oikeanlaiset pullot näytteenottajalle.Erilaisia määrityksiä varten tarvittaviennäytepullojen materiaali ja puhdistusohjeetsekä ohjeelliset näytetilavuudet ja säilöntäohjeeton esitetty julkaisussa ”Vesitutkimustennäytteenottomenetelmät” (Mäkelä,A&al.1992).6.2.2 Näytteenotto lähteestäLähteestä voidaan ottaa näyte suoraan näytepulloontai juoksuttamalla vesi letkun avulla pulloonesim. lapolla. Näytteenotossa voidaan käyttäämyös pullonoudinta, jolloin on varottava sekoittamastalähteen vettä. Näyte otetaan suurimmastapurkaumasta, mikäli lähdealueella on useampiapurkautumiskohtia. Tällöin näyte edustaaparhaiten lähteen yläpuolista pohjavesialuetta,jolla lähteen vesi muodostuu.6.2.3 Näytteenotto havaintoputkestaHavaintoputken materiaali vaikuttaa merkittävästivesinäytteen veden laatuun sekä näytteenottotapaan.Metalliputket soveltuvat huonostinäytteenottoputkiksi varsinkin pitkäaikaisessapohjaveden laadun tarkkailussa. Parhaita näytteenottoputkiaovat muoviputket. Havaintoputkistaja niiden asentamisesta kerrotaan kohdassa5.2.6. Pohjavesinäyte otetaan pääsääntöisestihavaintoputkesta aina pumppaamalla tai huonotoimisten,vähäantoisien putkien osalta pumppauksenjälkeen noutimella. Veden pumppaaminenennen näytteenottoa on tärkeää, jotta näyteedustaisi pohjavesivyöhykkeen veden laatuaeikä havaintoputkessa seisseen tai näytteen-ottoletkuihinedelliseltä näytteenottopaikalta jääneenveden laatua.Aluksi mitataan pohjavedenpinnan korkeushavaintoputkessa. Näytteenottopumppu asennetaanennalta sovittuun näytteenottosyvyyteenja aloitetaan pumppaus. Mikäli näytteenotossakäytetään polttomoottorikäyttöistä pumppua taipolttomoottoriaggregaattia, on laite sijoitettavaniin, että pakokaasut eivät pääse näytteenottopaikalle.Laite sijoitetaan esimerkiksi näytteenottokohtaannähden tuulen alapuolelle. Näytteenottopumppausaloitetaan varovasti teholla106

Kuva 6.2.1a Erilaisia näytteenottopumppuja. Ylhäällä vasemmalla itseimevä, bensiinikäyttöinen keskipakopumppu, maksiminäytteenottosyvyys6 m. Alhaalla vasemmalla: Akkukäyttöinen uppopumppu, maksiminäytteenottosyvyys 30 m. Ylhäälläoikealla: Sähkökäyttöinen (220V/50Hz) uppopumppu, maksiminäytteenottosyvyys 50 m. Alhaalla oikealla: Sähkökäyttöineninertiapumppu, jota käytetään pohjavesiputkien puhdistamiseen. Kuvat T. Kinnunen ja GWM-Engineering Oy.107107107

Kuva 6.2.1b. Erilaisia vesinoutimia.A) Ruttner -tyyppinennoudin, B) Limnos -tyyppinen noudin, malli Isotalo, C) Putkinoudin,D) Avoin pullonoudin, E) Ohjaussiivekkeellä varustettuavoin pullonoudin, F) Suljettu pullonoudin. Kuva Mäkelä,A. & al. 1992.2 - 10 l/min. Vettä pumpataan vähintään viisi minuuttiaja samalla seurataan veden sameutta jaesimerkiksi astiamittauksella pumppauksen tuottoa.Veden kirkastuessa vedentuottoa voidaan varovastilisätä. Vettä pumpataan vähintään 15 minuuttiaveden kirkastumisen jälkeen. Kokonaispumppausaikaon siis vähintään 20 minuuttia.Tällöin vettä on pumpattu tuotosta riippuen100 - 300 litraa, ja vesi havaintoputkessa on vaihtunutuseampaan kertaan.Tarvittavaa pumppausaikaa voidaan arvioidalaskemalla, kuinka paljon havaintoputkessaon vettä, eli paljonko vettäon vähintään pumpattava.Ennen pumppauksen aloittamistatehdyn pohjavedenpintamittauksenja havaintoputkensyvyystiedonperusteella saadaan selville,kuinka paksu vesipatja putkessaon. Halkaisijaltaan 50mm havaintoputkessa vettäon noin 2 litraa metriäkohden ja 32 mm havaintoputkessanoin 0,8 litraa. Kertomallatämä vesipatjanpaksuudella saadaan selvillepumpattava vesimäärä, javertaamalla sitä pumppauksentuottoon voidaan arvioidatarvittava aika, jonkakuluttua laskennallisestikaikki putkessa oleva vesion vaihtunut. Pumppausaikaon sitä pidempi, mitäpaksumpi vesipatja havaintoputkessaon. Pumppauksenjälkeen otetaan ensintarvittavat näytteet ja senjälkeen suoritetaan muutmittaukset. Näytteenotonjälkeen mitataan putkenvedenpinnan korkeus ja putken kokonaissyvyys.Näiden tietojen avulla saadaan kuva maaperänvedenjohtavuudesta ja putken toimivuudesta.Jos putken pohjalle on kertynyt paljon hienoainesta,putki on syytä huuhdella ennen seuraavanäytteenottoa. Huuhtelu pitää tehdä puhtaallavedellä vähintään viikkoa ennen näytteenottoa,jotta huuhteluvesi ei vaikuta tuloksiin.Näytteenotto huonosti tai hitaasti toimivastahavaintoputkesta voidaan tehdä kolmessa vaiheessa.Noin viikkoa ennen näytteenottoa käydäänhuuhtomassa havaintoputki ja tyhjennetäänse huolellisesti huuhteluvedestä. Päivääennen näytteenottoa putki tyhjennetään noutimellatai pumppaamalla. Seuraavana päivänäotetaan näytteet varovasti pumppaamalla tainäytteenottimella.108

Kuva 6.2.1 c. Vähäantoisten ja matalien havaintoputkien tyhjentämisessä käytetään yleisesti bailer-tyyppistä putkinoudinta.Sillä voidaan nopeasti poistaa muutamia (kymmeniä) litroja vettä putkesta ilman monimutkaisia pumppausjärjestelyjä.Bailer on yleensä muovista valmistettu putki, jonka pohjassa on kuula- tai läppäventtiili. Bailer lasketaan narulla putkeen,jossa se painuu vedenpinnan alapuolelle. Kun vedellä täyttynyt bailer nostetaan ylös vedestä, sulkeutuu pohjassa oleva venttiilija estää bailerin tyhjentymisen, kun se nostetaan ylös putkesta. Kuvassa havaintoputkesta nostettua noudinta tyhjennetäännäytepulloon. Kuva T. Penttinen.Huonosti tai hitaasti toimivan pohjavesiputkentyhjennykseen ja näytteenottoon on mm.USA:ssa kehitetty ns. pienvirtausmenetelmiä(low flow/minimal draw-down sampling), joissapumppaus tapahtuu erittäin alhaisella(

Kuva 6.2.3. Näytteenottopumppausta havaintoputkestasähkökäyttöisellä uppopumpulla Nurmijärven Kiljavalla.Pumppauksen tuottoa mitataan astiamittauksella, samallatarkkaillaan veden kirkastumista. Veden sameutta on helppoaarvioida vain, jos käytetty mitta-astia on vaalea. Suositeltavaaolisi käyttää kenttäkäyttöistä sameusmittaria.Pumpun tarvitsema sähköenergia tuotetaan bensiinikäyttöiselläaggregaatilla, joka pakokaasujen vaikutusten välttämiseksion sijoitettu kauas varsinaisesta näytteenottopisteestä(auton vieressä takavasemmalla). Kuva T. Kinnunen.6.2.4 Näytteenotto kaivostaOtettaessa vesinäytettä kaivosta on ensin mietittävä,halutaanko vesinäytteen edustavan vesijohtoverkostossaseisonutta vettä vai kaivostasaatavaa pohjavettä. Mikäli tavoitteena on selvittäävesijohtoputkiston korroosion vaikutuksiajuomaveteen, analysoitava ns. verkostonäyteotetaan hanasta noin kymmenen sekunninjuoksutuksen jälkeen. Pohjavesimuodostumanvettä edustavaa näytettä eli raakavesinäytettäotettaessa toimitaan seuraavasti: vesihanansuutinosa poistetaan ennenjuoksutusta ja hanan suu puhdistetaankuumentamalla sitä esim. palavalla tulitikullamahdollisten bakteerien tuhoamiseksi.Vettä juoksutetaan samalla lämpötilaamitaten niin kauan kunnes lämpötilaon vakiintunut, jonka jälkeen otetaannäyte. Paras paikka raakavesinäytteen ottamiseksikaivosta on heti kaivopumpunjälkeen oleva hana, jos sellainen kaivossaon.Vaihtoehtoisesti tai jos kaivossa ei olepumppua, raakavesinäyte voidaan ottaauppopumpulla tai itseimevällä pumpullasuoraan kaivosta. Näytteenoton tavoitteestariippuen näyte voidaan ottaa myösnoutimella tai ämpärillä.Siiviläputkikaivoista ja kallioporakaivoistaon yleensä hankalaa ottaa näytettänäytteenottopumpuilla. Kaivopumppujenvaatimat sähköjohdot ja nousuputkivievät niin paljon tilaa, että näytteenottopumppuaei saa laskettua kaivoon. Lisäksivaarana on pumpun sotkeutuminensähköjohtoihin ja juuttuminen kaivoon.Näistä kaivoista luotettavin tapa ottaa raakavesinäyteon ottaa se erillisestä näytteenottohanasta,joka on sijoitettu putkistoon ennenkäsittelylaitteistoja ja painesäiliötä. Ellei tällaistahanaa ole, otetaan näyte käyttövesihanastaedellä kuvatulla tavalla.6.2.5 Näytteenotto koekuopistaSaastuneiden maiden tutkimuksissa kaivetaanusein koekuoppia lika-aineen paikallistamiseksi.Kuoppiin kertyy vettä, jos maaperä on hyvinvettä johtavaa ja pohjaveden tai orsiveden pintaon lähellä maanpintaa. Kuoppiin kertynyt pohjavesivoi kertoa lika-aineen kulkeutumisesta.Vesinäyte joudutaan yleensä ottamaan kuopistanoutimella, sillä vettä on usein liian vähän pumppaustavarten ja kuopat sortuvat helposti. Kuopistaotetut vesinäytteet ovat yleensä sameita jane soveltuvat pelkästään lika-aineiden alustavaantutkimiseen.110

Kuva 6.2.4. Näytteenottoa kaivosta talviolosuhteissa. Kuva H. Yli-Tolppa.6.2.6 Passiiviset näytteenottotekniikatPilaantuneiden alueiden tutkimuksissa onmuun muassa USA:ssa selvitetty varsin paljonpassiivisten näytteenottotekniikoiden käyttöä.Eräs suhteellisen paljon tutkittu passiivinenmenetelmä perustuu haitta-aineiden kulkeutumiseenpohjavedestä näytteenottimeen diffuusionavulla (diffusion bag sampling). Menetelmässämolemmista päistä suljettu, vedellä täytettypolyeteeninäytteenotin lasketaan halutullesyvyydelle pohjavesiputkessa. Pohjavedenhaitta-aineet diffundoituvat näytteenottimeenpienten huokosten läpi ja saavuttavat vähitellentasapainotilan. Tämän jälkeen näytteenotin poistetaanputkesta ja sen sisältämä vesi analysoidaan.Tasapainotilan saavuttaminen riippuu kohteenolosuhteista ja kestää tavallisesti pari viikkoa.Tähän mennessä tekniikkaa on sovellettu erityisestihaihtuvien orgaanisten yhdisteidennäytteenotossa. Passiivisten näytteenottotekniikoidenetuna on, että huuhtelupumppausta eitarvita lainkaan. Passiiviset näytteenottotekniikateivät ainakaan toistaiseksi ole yleistyneetSuomessa.6.2.7 MonitasonäytteenottoNormaalit havaintoputket soveltuvat varsinhuonosti tavallisilla pohjavesinäytteenottokalustoillatehtävään monitasonäytteenottoon, vaikkaniissä olisikin pitkä siiviläosa. Tällaiseen pohjavesiputkeenvesi kertyy todennäköisesti siiviläosanparhaiten vettä johtavista kerroksista riippumattanäytteenottopumpun syvyydestä. Näinollen ei siis voida olla varmoja, edustaako otettunäyte näytteenottosyvyydellä esiintyvää pohjavettä.Monitasonäytteenottoa varten asennetaankinusein kuhunkin haluttuun näytteenottotasoonoma, esimerkiksi 1 metrin siiviläosalla varustettuhavaintoputki. Jokaisesta putkesta otetaanerilliset näytteet. Menetelmä soveltuu par-111111111

haiten ohuen orsivesipatjan ja ohuen pohjavesipatjantilanteeseen.Monitasonäytteenottoa voidaan tehdä itseimevänpumpun avulla kerroksittain tasopumppauksenaominaisantoisuuspumppauksenyhteydessä. Tällaisen pumppauksen tekemistäon kuvattu luvussa 5.2.8.Havaintoputkikohtaiseen monitasonäytteenottoonlupaava on ns. tulppausmenetelmä (mansetti-ja packermenetelmä) . Tässä menetelmässähavaintoputken siiviläosa suljetaan halutunnäytteenottosyvyyden ylä- ja alapuolelta esimerkiksipaineilmalla laajentuvien tulppien avulla,ja vesinäyte otetaan pumppaamalla tulppienväliseltä osalta. Tulppien sulkema näytteenottovälivoi olla esimerkiksi yksi metri.Monitasonäytteenottoon on kehitetty menetelmiä,joissa putket asennetaan yhteen, sisähalkaisijaltaansuureen (esim. 250 mm) kairausreikään,jossa putkien eri tasossa olevat siivilät erotetaantoisistaan bentoniittieristyksillä ja tarvittaessasuodatinkerroksilla (kuva 4.3.1d). Yhteenkairausreikään voidaan asentaa myös ns. putkiryhmä,jossa paksumman keskusputken ympärilleon liitetty useita kapeita, lyhyillä siiviläosillavarustettuja putkia. Monet uudet monitasomenetelmätperustuvat puolestaan pohjavesiputkessaeri syvyystasoilla olevien näytteenottoporttienkäyttöön (mm. CMT Multilevel System jaWaterloo Multilevel System). Niissä näytteenottoportiton erotettu toisistaan eristystulpilla jajokaiseen porttiin on liitetty erillinen näytteenottoletku.Mainitut monitasonäytteenottojärjestelmätkootaan kohteen erityispiirteet huomioonottaen paikan päällä ja asennetaan valmiiseenkairausreikään.Tiettyihin kairauskalustoihin voidaan liittäänäytteenottovälineitä (drive-point profilers), joillavesinäytteitä saadaan usealta eri syvyystasoltayhden kairausajon aikana. Kyseisissä laitteissanäytteenottimen huuhtelu kairauksen aikana tislatullavedellä estää eri kerroksista otettujen näytteidenkontaminoitumisen keskenään.6.2.8 Maavesitutkimusten näytteenottoMaanpinnan ja pohjaveden pinnan välisessävyöhykkeessä oleva vesi on maavettä. Maavesivyöhykkeessätapahtuu pääosa sateen, haihtumisenja valunnan välisestä vuorovaikutuksesta.Maavesimäärityksiä voidaan käyttää hyväksimuun muassa arvioitaessa ihmistoimintojen vaikutuksiapohjaveteen. Maavesitutkimuksia onkäytetty esimerkiksi golfradoilla, maa-ainestenottoalueillaja metsähakkuualueilla sekä tekopohjavesitutkimuksissa.Maavesitutkimuksissa näytteet otetaan yleensälysimetreistä, joita on kahta päätyyppiä: vajovesilysimetritja imulysimetrit (alipainelysimetrit).Eri lysimetrityypeistä saadut tulokset eivätole täysin vertailukelpoisia, joten samassa tutkimuksessatai yleensäkin saman tekijän vaikutustaselvitettäessä on mielekästä käyttää samantyyppisiälysimetrejä.VajovesilysimetritVajovesilysimetrien vesi kerääntyy maaperässäalaspäin vajoavasta vedestä. Lysimetrien sisälläveden liikkumiseen vaikuttavat painovoima javettä maarakeisiin sitovat voimat kuten adsorptioja pintajännitys. Painovoiman vaikutuksestavesi liikkuu alaspäin, maarakeisiin sitovat voimatpitävät vettä paikoillaan tai nostavat sitä ylöspäin.Lysimetriastiassa vajovesi nostaa vesipitoisuuttaastian sisällä. Toisaalta ympäristön pienempivesikylläisyys pyrkii tasoittamaan potentiaalieroaeli nostamaan vettä astiasta ylöspäin.Veden liikettä alaspäin vastustaa myös adsorptioja pintajännitys poistoletkun suulla.Vajovesilysimetri koostuu maan sisään asennetustalysimetriastiasta ja lysimetriastian pohjaltalähtevistä poistoletkuista, joista maavesi virtaanäytteenkeräilykaivoon. Lysimetriastiat ovatusein muovisia tai lasikuituisia, jotka eivät vaikutamaaveden laatuun. Lysimetriastia voidaanasentaa halutulle syvyydellä, ja niitä on hyvineri mallisia ja kokoisia. Tärkeää kuitenkin on,että lysimetriastian reunat ovat tarpeeksi korkeat,jotta vesi virtaa poistoletkujen kautta näytepullooneikä pääse reunojen ylitse lysimetriastianulkopuolelle.ImulysimetritImulysimetreissä vesi imetään ympäröivästämaa-aineksesta ja veden tarkkaa alkuperää onvaikea määrittää. Osa imulysimetreistä saadusta112

vedestä voi olla vettä, josta ei olisi pohjavettäkoskaan muodostunutkaan.Imulysimetreissä maahan asennetaan eri syvyyksiinpieniä keraamisia kuppeja, joista imetäänalipaineella vesinäyte näyteastiaan. Imulysimetrienkäyttöä maastossa hankaloittaa se, ettäne tarvitsevat sähkövirtaa, ja lisäksi niissä tarvitaanpaljon letkuja. Imulysimetrin asennus heterogeeniseenmaaperään voi olla ongelmallista,sillä maaperän makrohuokosissa virtaava vesi voiohittaa imulysimetrit ja lisäksi veden laatu voiolla mikrohuokosissa erilaista. Imulysimetrinimuteholla on myös vaikutusta näytteiden ainepitoisuuksiin.Imulysimetrien asentaminenmaastoon ei häiritse merkittävästi maakerroksenrakennetta toisin kuin vajovesilysimetrin asentaminen,jossa maaperän kerrosrakenne häiriintyyusein hyvinkin paljon.Maavesitutkimuksiin olosuhteissa, jossa vajovesikerroson paksu, on TEMU-projektissa käytettyuusia tutkimusmenetelmiä. Projektissa tutkittiintekopohjaveden imeytyksen aiheuttamia laatumuutoksiavajovedessä projektissa kehitettyjen syväimu-ja vaakalysimetrien avulla Näitä on tarkemminkuvattu tutkimushankkeen loppuraportissa(ks. 6.8).Lysimetrinäytteiden säilytys ja varastointiMaavesinäytteiden säilytyksessä ja varastointiajoissanoudatetaan samoja ohjeita kuin pohjavesinäytteille.Erityisesti tulee huolehtia, että näytteidenkeräysastia on viileässä paikassa ja ettei näytteidenvarastointiaika muodostu liian pitkäksi.6.3 Näytteenotto eri analyyseja vartenUseimmilla laboratorioilla on omiin analyysimenetelmiinsäja laitteistoihinsa liittyviä omia näytteenotto-ohjeita,joita näytteenottajan tulee ensisijaisestinoudattaa, mikäli tässä luvussa annetutohjeet poikkeavat laboratoriokohtaisista ohjeista.Pohjavesitutkimuksissa otetaan ensin näytteetbakteeritutkimuksia varten. Sen jälkeen otetaanalkaliniteetti- ja hiilidioksidinäytteet, muidenkaasumaisten aineiden näytteet sekä näytteetpH:n ja sähkönjohtavuuden mittaamista varten.Näiden jälkeen otetaan muut näytteet. Kemiallisiamäärityksiä varten pullot huuhdellaanyleensä näytevedellä ennen täyttämistä. Jos pulloton erikoiskäsitelty jotain tiettyä määritystävarten, tai niihin on jo etukäteen laboratoriossalisätty säilöntäkemikaaleja, niitä ei saa huuhdellaennen näytteenottoa.Tarvittava näytemäärä riippuu määritysmenetelmästäja voi vaihdella laboratoriokohtaisesti.Näytemääristä pitää sopia laboratorion kanssaennen näytteenottoa. Näytettä on hyvä ottaaenemmän kuin vähimmäismäärä edellyttää, jottaanalyysi voidaan tarvittaessa uusia. Suuremmannäytemäärän etuna on myös, että mahdollinentutkittavan aineen adsorptio näyteastian seinämiinpienenee, kun nestettä on enemmän. Lisäksikuljetuksen aikaiset lämpötilan muutoksetovat suuressa näytemäärässä vähäisempiä kuinpienessä astiassa.Mikrobiologiset näytteet otetaan steriileihinastioihin ja suojataan valolta. Näyteastiaa eihuuhdella näytevedellä. Yleensä viidesosa astiantilavuudesta jätetään täyttämättä, jotta siihenjää ilmatilaa. Näytteen tilavuus riippuu tutkittavistamikrobiologisista ominaisuuksista. Näytteetkuljetetaan jäähdytettynä (2 - 8 o C) laboratorioonanalysoitavaksi mieluummin alle 8 tunninkuluessa näytteenotosta. Virus- ja alkueläinnäytteidensäilyvyys on parempi, jopa 48 tuntia.Ulosteperäistä likaantumista epäiltäessä on tarpeenottaa tilavuudeltaan suurempia vesinäytteitäanalysoitavaksi kuin normaalissa talousvesienvalvontatutkimuksissa. Näytetilavuudensuurentaminen on tarpeen paitsi varsinaistentaudinaiheuttajien osoittamiseksi, myös indikaattoribakteerimäärityksissä.Kaliki- ja astrovirusten osoittamiseen riittäälitran vesinäyte, joka laboratoriossa väkevöidään0,1 ml:ksi. Rinnakkaisnäytteiden otto on suositeltavaa.Virusmäärityksiä tehdään mm. HaartmanInstituutissa Helsingissä. Enteroviruksiavoidaan molekyylibiologisten menetelmienohella määrittää myös viljelemällä, jolloin käytetäänuseamman litran vesinäytteitä. Valmius viljelymäärityksiinon KansanterveyslaitoksellaHelsingissä.Kampylo- ja salmonellabakteerimäärityksiinsuositellaan 1 - 10 litran vesinäytteitä, joista bakteeritsuodatetaan kalvoille, jotka siirretään rikastusliemiin.Suodatettavan veden määrä riip-113113113

puu sameudesta. Rinnakkaisilla näytteillä lisätääntulosten luotettavuutta. Kampylobakteeritovat erityisen herkkiä hapelle, joten näytepulloton syytä ottaa täyteen vettä ja toimittaa nopeastilaboratorioon tutkittavaksi. Yleisimpien taudinaiheuttajabakteerienmäärityksiä tekevät kunnallisetelintarvike- ja ympäristölaboratoriot.Alkueläinten aiheuttamia vesiepidemioita ei oleSuomessa vielä raportoitu, mutta sekä GiardiaettäCryptosporidium- alkueläinten kestomuotojaesiintyy mm. yhdyskuntajätevesissämme. Alkueläintenosoittamiseen pohjavedestä tarvitaanuseiden kymmenien litrojen vesinäytteitä, jotkaväkevöidään käyttäen erityisiä patruunoja taivaihtoehtoisesti suuria suodatinkalvoja. Valmiusalkueläinten tutkimiseen on Helsingin yliopistoneläinlääketieteellisessä tiedekunnassa.Kaikissa vesiepidemiaepäilyissä on aina otettavayhteyttä Kansanterveyslaitokseen, josta saamyös näytteenotto-ohjeita.Happinäyte otetaan näytteenottimella lasiseennoin 130 ml hiostulpalliseen näytepulloonsiten, ettei näytteeseen pääse ilmaa. Näytteenottoletkunpää viedään näytepullon pohjalle. Letkuavoidaan tarpeen mukaan jatkaa silikoniletkulla,jotta se ylettyy pohjaan saakka. Pullo täytetäänhitaasti niin, että veden annetaan valuahiljalleen reunojen yli vähintään kaksi kertaapullon tilavuuden verran. Tarkistetaan, ettei pullossaole ilmakuplia. Letku vedetään varovastipullosta pois niin, että nestepinta pullon suullajää ylöspäin koholle. Pullo suljetaan tämän jälkeen,mikäli happipitoisuus mitataan elektrodilla.Jos happipitoisuus määritetään titraamalla, lisätäänsaostusreagenssit (2 kpl) välittömästi pullonpohjalle pipetin avulla. Pullo suljetaan niin,ettei siihen jää ilmakuplia. Näytepulloa käännelläänrauhallisesti useita kertoja ylösalaisin, jottareagenssit sekoittuisivat ja happi reagoisi kemikaalienkanssa. Näytepullot suojataan valolta jakuljetetaan kylmässä. Happimääritystä varten otetaanusein kaksi rinnakkaisnäytettä siltä varalta,että toiseen pulloon ilmaantuisi ilmakupla esimerkiksikuljetuksen aikana. Happinäytteet, joissa onselvästi havaittavissa ilmakupla, tulee hylätä. Näytteenotintatai noudinta käytettäessä happinäyteotetaan ensimmäisenä. Usein happi määritetäänhappimittarilla heti paikan päällä.Alkaliniteetti- ja hiilidioksidimääritystä vartennäyte otetaan noin 500 ml hiostulpalliseenlasipulloon. Korkiksi käy myös tiivis kierrekorkki,joka on kuljetuksen kannalta usein parempikuin hioskorkki. Näyte otetaan samalla tavallakuin happinäyte. Näytteenoton jälkeen on muistettavavielä tarkistaa, että pulloon ei ole jäänytilmakuplia. Sen voi tehdä esimerkiksi kääntämälläpullon ylösalaisin.Öljynäytteiden analysoinnista on aina sovittavalaboratorion kanssa erikseen, jotta näytteetsaadaan analysoitua mahdollisimman nopeasti.Tutkimuksen tarkoituksesta riippuu, millaiseenastiaan öljynäyte otetaan. Mikäli halutaan määrittääkokonaishiilivetyjen, öljyjen ja rasvojenkokonaispitoisuus IR-menetelmällä (SFS 3010),näytettä otetaan 2,5 litraa hiilitetrakloridilla pestyynlasipulloon. Viidesosa pullon tilavuudestajätetään täyttämättä. Kun vedessä on runsaastiöljyä, voidaan käyttää litran pulloa.Jos öljyjen määrittämiseen käytetään kaasukromatografisiamenetelmiä, näyte otetaan hiostulpalliseennäytepulloon niin, ettei pulloon jääilmatilaa. Näytepullon täyttö tapahtuu samallatavoin kuin happinäytettä otettaessa, tarvittavavesimäärä eli näytepullo on yleensä suurempi.Joskus on suositeltavaa kuumentaa hyvin pestyja huuhdeltu näytepullo korkkeineen noin300 o C lämpötilaan lämpökaapissa, jotta siinämahdollisesti olevat, analyysia häiritsevät aineethäviäisivät. Suositeltavinta olisi ottaa näyte mahdollisuuksienmukaan suoraan analyysilaitteistoonsopivaan näyteampulliin. Punnittuihinampulleihin voidaan lisätä etukäteen analyysissamahdollisesti tarvittavat lisäaineet kuten suola.Näin näyteastiaa ei enää tarvitse avata laboratoriossa.Tällä tavoin varmistetaan, ettei näytteestäpääse haihtumaan helposti haihtuvia ainesosiaennen analysointia. Käytettävissä pullotyypeissäja näytevesimäärissä voi olla laboratoriokohtaisiaeroja.Polttoaineilla ja liuottimilla likaantuneestapohjavedestä otetaan näytteet samalla tavallakuin muihin kaasukromatografisilla menetelmillätehtäviin tutkimuksiin, eli hiostulpallisiinlasipulloihin tai ampulleihin. Näytepullon täyttötapahtuu samalla tavoin kuin happinäytettä otettaessa,tarvittava vesimäärä eli näytepullo on114

Kuva 6.3. Happinäytteen otto. Näytteenottoletku työnnetäänpullon pohjalle ja veden annetaan valua pullon reunojenyli vähintään kaksi kertaa pullon tilavuuden verran(yläkuvat). Näytteenottoletku vedetään varovasti pois niin,että nestepinta pullon suulla jää ylöspäin koholle (vasen alakuva).Jos happipitoisuus määritetään elektrodilla, suljetaanpullo tämän jälkeen niin, ettei siihen jää ilmakuplia. Jos happipitoisuusmääritetään titraamalla, lisätään saostusreagenssit(oikea alakuva). Näytepullot täytetään samalla periaatteellaotettaessa pohjavesinäytettä mm. alkaliniteetti- jahiilidioksidimäärityksiä sekä polttoainehiilivetyjen ja liuottimienmäärityksiä varten. Kuvat T. Kinnunen.yleensä suurempi. Käytettävissä pullotyypeissäja näytevesimäärissä voi olla laboratoriokohtaisiaeroja.Radon on radioaktiivinen alkuaine, jokapoikkeaa muista radionuklideista kemiallisesti.Radonin liukoisuus 10 asteiseen veteen on yli 60kertaa suurempi kuin hapen. Radonin näytteenottoonkin tehtävä erityisen huolellisesti, jottasiinä ei menetetä radonia. Näyte tulee toimittaamittaukseen mielellään heti näytteenottopäivänä,koska radonin puoliintumisaika on vain vajaatneljä päivää. Tarkka näytteenottoaika kellonaikoineentarvitaan tuloksen laskemista varten.Muut radioaktiiviset aineet pohjavedessä ovatpysyviä, puoliintumisajaltaan pitkiä ja muodostavaterilaisia yhdisteitä. Kemiallisten yhdistei-115115115

den muoto riippuu vallitsevista olosuhteista,kuten muista vedessä esiintyvistä ioneista. Radioaktiivisilleaineille on tyypillistä voimakasadsorptio näyteastioiden seinämiin. Tämänvuoksi näytteet tulee kestävöidä määritysmenetelmästäriippuen joko suola- tai typpihapolla.Hapon lisäys on hyvä tehdä mahdollisimmannopeasti näytteenoton jälkeen.Veden radonpitoisuus sekä muiden radioaktiivistenaineiden pitoisuudet voidaan määrittää lasipulloonotetusta näytteestä. Näytteenottoon soveltuukierrekorkillinen, puhdas lasipullo, jonkatilavuus on puolesta litrasta litraan. Muovipullo eisovellu tarkoitukseen. Pullon korkissa tulee ollahyvä tiiviste. Otettaessa näytettä talousvedestä vettäjuoksutetaan reippaasti ennen näytteenottoaniin, että vesi saadaan vaihtumaan. Juoksutusta jatketaankunnes veden lämpötila muuttuu vakioksi.Lopuksi veden annetaan valua vähän aikaa pienelläpaineella ennen näytteenottoa. Pullo otetaanaivan täyteen, mikäli se pystytään kuljettamaan laboratorioonkylmänä. Jos näyte lähetetään postitse,pullon kaulaan on jätettävä tyhjää tilaa noin 1 -2 cm, jotta pullo ei rikkoudu lämpölaajenemisentakia. Pullo suljetaan tiukasti välittömästi näytteenotonjälkeen.Radonnäyte voidaan ottaa myös nestetuikepulloon,mutta silloin näytteestä ei voida analysoidamuita radioaktiivisia aineita. Nestetuikepulloon kirkas lasipullo, joka on esitäytetty geelimäisellätuikeaineella. Aine sitoo radonin itseensä,joten sitä ei saa kaataa pois. Jos nestetuikepullonkorkkiin on kiinnitetty tunnus, sitä eisaa ottaa pois. Pullon kylkiin ei myöskään saakirjoittaa merkintöjä. Vettä valutetaan pullonkaulaan saakka kohtaan, jossa pullo alkaa kaventua.Näytteenoton jälkeen nestetuikepullon korkkisuljetaan huolellisesti ja pulloa ravistellaanniin, että seoksesta tulee yhtenäisen näköinen.6.4 KenttämäärityksetPohjavesitutkimusten yhteydessä tehdään useinmyös kenttämittauksia. Tavallisimmin kentälläin situ mitataan pohjaveden lämpötila ja happipitoisuussekä toisinaan myös hapetus-pelkistyspotentiaali(Eh-potentiaali). Näytteenoton yhteydessäsaatetaan mitata myös veden pH, sähkönjohtavuusja rautapitoisuus sekä harvemminhiilidioksidipitoisuus. Pohjaveden lämpötila jaEh-potentiaali voidaan määrittää ainoastaan kentällä.Kaikkien mittarien osalta on oleellista toimiamittarin oman käyttöohjeen mukaan. Myösmonet muut mitattavat ominaisuudet muuttuvatherkästi heti näytteenoton jälkeen. Sen vuoksinäytteet joko esikäsitellään kentällä tai säilötäänheti näytteenoton jälkeen. Herkimmin muuttuvatveden pH, sähkönjohtavuus, alkaliniteetti,mikrobiologiset ominaisuudet, liukoisten metallienpitoisuudet, hiilidioksidipitoisuus sekämuiden kaasumaisten aineiden, kuten rikkivedyn,pitoisuudet. Myös helposti haihtuvien orgaanistenyhdisteiden pitoisuudet muuttuvathyvin nopeasti. Näytteet on aina toimitettavanopeasti tutkimuslaboratorioon, jotta analyysitvoidaan tehdä mahdollisimman pian näytteenotonjälkeen.Tavallisessa pohjavesitutkimuksessa kaikkihavaintoputkista tehtävät kenttämittaukset tuleetehdä vasta, kun putkista on pumpattu riittävästivettä, ja vesi on vaihtunut tehokkaasti. Putkissakauan seissyt vesi antaa virheellisen tuloksen.Kenttämääritykset samoin kuin näytteiden mahdollinenkestävöinti laboratorioanalyysejä vartentehdään aina viimeisinä varsinaisen näytteenotonjälkeen.Vesinäytteen suodattaminen heti kentällä onsuositeltavaa etenkin silloin, kun näyte on samea.Erityisesti rauta- ja mangaanimääritystenluotettavuuden parantamiseksi suodattaminenon usein suositeltavaa. Kentällä suoritettavissasuodatuksissa ja muissa toimenpiteissä näytteenkontaminaatioriski on kuitenkin suuri. Näytteenlikaantuminen vaikuttaa virheellisesti tuloksiin.Sen vuoksi pitää aina harkita, onko kentällä suodattaminenvälttämätöntä, vai voiko näytteensuodattaa välittömästi laboratoriossa. Sameaanäytettä ei pidä kestävöidä.Veden happamuutta kuvaava pH-arvo on tärkeäpohjaveden laatuominaisuus, joka kertoopohjaveden mahdollisesta kerroksellisuudestasekä antaa viitteitä veden kemiallisesta koostumuksesta.Veden pH on mitattava välittömästi,koska pH-arvo muuttuu hyvin nopeasti. VedenpH mitataan sähköisesti. Mittarit ovat erilaisia jaaina on toimittava mittarin oman käyttöohjeen116

mukaan. Periaatteena on kahden elektrodin välisenpotentiaalieron mittaaminen. Toinen elektrodion vertailuelektrodi, jonka potentiaali tunnetaanvetyelektronin suhteen, toisen elektrodinpotentiaali on riippuvainen mitattavan liuoksenhappamuudesta. pH-mittauksessa elektrodeinavoivat olla joko erilliset pH- ja vertailuelektrodittai ns. yhdistelmäelektrodi, jossa kumpikinelektrodi on yhdistetty samaan elektrodiin. Mikälikyseessä on vähän liuenneita suoloja sisältävänäyte, pidetään erillisiä elektrodeja useintarkempana vaihtoehtona kuin yhdistelmäelektrodia.Laitteessa on mukana lämpötilaa mittaavaelementti, joka huomioi lämpötilan vaikutuksenmittaustulokseen. Mikäli näin ei ole, tulee lämpötilamitata erikseen. Myös Eh-potentiaali mitataankäyttämällä pH-mittaria.Mittari kalibroidaan aina ennen mittaustatunnetuilla puskuriliuoksilla. Kalibrointi tehdäänaina mittarin oman ohjeen mukaisesti. Kalibrointiinkäytetään yleensä vähintään kahtapuskuriliuosta, joista toinen on lähellä isopotentiaalipistettä(pH 7) ja toisen pH on sellainen,että mitattavat näytteet jäävät pH:ltaan puskuriliuostenväliin. Mittarin kalibroinnissa käytettävätpuskuriliuokset hävitetään aina käytön jälkeen,sillä vanhentuneet tai likaantuneet puskuriliuoksetovat yleisiä pH-mittauksen virhelähteitä.Liuosten kulutuksen minimoimiseksikannattaa puskuriliuoksille hankkia mahdollisimmanpienet astiat. Elektrodit tulee huuhdellamittausten välillä. Niitä ei saa hangata paperilla,sillä tällä tavoin mahdollisesti tapahtuvapolaroituminen voi aiheuttaa mittausvirheen.Myös lämpötila saattaa aiheuttaa virheellisenmittaustuloksen. Elektrodi ei saa kuivua (säilytetäännesteessä), eikä suolaa saa muodostuamembraanin ja vertailuelektrodin päälle. Siinäei myöskään saa olla naarmuja tai säröjä.Veden sähkönjohtavuus kuvaa veteen liuenneiden,ionisoituneiden aineiden kokonaispitoisuuttaeli veden suolaisuutta. Sekin on riippuvainenveden lämpötilasta, joten lämpötila onhuomioitava mittauksessa. Sähkönjohtavuudetmitataankin usein laboratoriossa, jossa näyte temperoidaanaina samaan mittauslämpötilaan. Mittarikalibroidaan tunnettujen suolapitoisuuksienavulla ennen mittausta.Kuva 6.4. Pohjaveden lämpötilan mittaus näytteenotonyhteydessä. Kuva T. KinnunenPohjaveden happipitoisuudella on vedenlaadun kannalta tärkeä merkitys. Pohjavedenhappipitoisuuden mittaus on korvannut lähestäysin hankalan Eh-potentiaalin mittauksen.Eh-potentiaali tulisi mitata itse pohjavesivyöhykkeestä,eikä maan pinnalle nostetusta näytteestä.Molempien mittausten antaman tiedonavulla voidaan arvioida esimerkiksi raudan jamangaanin liukenemista tutkittavassa pohjavesiesiintymässä.Happimittareissa on yleensä automaattinenlämpötilakompensointi sekä käsin säädettäväkarkea suolapitoisuuden kompensointi suolaisiavesiä varten. Happielektrodissa on polarografinentuntoelementti, jota peittää teflonkalvo.Mittari kalibroidaan joko Winkler-titrauksellalaboratoriossa, ilmalla kyllästetyllä vedellätai ilmassa. Virheellinen kalibrointi aiheuttaavirheen mittaustuloksiin. Happimittauksessaeräs tavallisimmista virhelähteistä on teflonkalvonalle syntynyt ilmakupla. Kylmissä117117117

olosuhteissa lämpötilan kompensointi vaatiitavallista pidemmän ajan tasaantuakseen. Mikälikokonaismittausaika pitenee muusta syystä,anturi on syytä huoltaa. Kalvo pitää vaihtaaaina, kun elektrodi on päässyt kuivumaan taisiinä on reikiä tai ryppyjä.Lämpötila mitataan aina pohjavesitutkimuksenyhteydessä. Se täydentää muita mittauksiaja voi antaa viitteitä esimerkiksi pohjavedenkerrostuneisuudesta. Pohjaveden lämpötilavoidaan mitata sähkönjohtokyvyn mittaukseenkäytetyn laitteiston avulla tai pumppauksenyhteydessä virtaavasta vedestä lämpömittarinavulla. Lähteistä tai kaivosta lämpötila voidaanmitata myös noutimeen asennetulla lämpömittarilla.Lämpömittareiden näyttämät tuleetarkistaa jäljitettävästi kalibroitua vertailumittariavasten, ja mittarin virhe on otettavahuomioon mittaustuloksessa. Tavalliset lämpömittaritvoivat näyttää parikin astetta väärin,mikä vaikuttaa merkittävästi muun muassa hapenkyllästysarvoon. On myös huomioitava,että vesi lämpenee hieman pumpattaessa.Mittareiden laadussapito ja kalibrointi ovattärkeitä tehtäviä, joista tulee huolehtia hyvinniin kenttälaitteiden kuin laboratoriolaitteidenkinosalta. Kalibrointi tulee tehdä jäljitettävästikansallisiin mittanormaaleihin. Mittareille tuleelaatia kalibrointiohjelma ja ohjeistus, joistakäy ilmi, miten ja kuinka usein kalibrointi tapahtuu,sekä kenen vastuulla työ on. Kalibroinnistapitää olla dokumentti laitekansiossa taimuussa helposti löydettävissä olevassa paikassa.Mittariin on hyvä liittää tarra, jossa kerrotaan,milloin se on kalibroitu ja koska se tuleekalibroida uudelleen. Laitteiden kalibrointitiheysriippuu mittarista, käyttötarkoituksesta jahalutusta tarkkuudesta.Kentällä tehtäviin toimenpiteisiin kuuluvatmyös näytteiden säilöntä analyysien vaatimallatavalla sekä kenttämuistion tai näytteenottopöytäkirjantäyttäminen. Tarkempia ohjeitanäytteiden kestävöinnistä saa tutkivasta laboratoriostatai ”Vesitutkimusten näytteenottomenetelmät”-julkaisusta.6.5 Vesinäytteiden käsittely, kuljetus jasäilytysNäytteet pitää toimittaa laboratorioon mahdollisimmanpian tutkimuksen sisällöstä riippumatta.Näytteen ominaisuudet voivat muuttua moniensisäisten ja ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta.Tavoitteena tulisi olla, että kaikki näytteetolisivat laboratoriossa näytteenottopäivänä, mikrobiologisetnäytteet jo hyvissä ajoin ennen työpäivänpäättymistä. Varsinkin bakteerinäytteidenja haihtuvien hiilivetyjen tutkiminen tulisi aloittaapikaisesti näytteenoton jälkeen. Sama koskeehiilidioksidi-, alkaliniteetti-, sulfidi- ja syanidimäärityksiä.Taulukossa 6.5 kerrotaan pohjavesitutkimuksissayleisimmin esiintyvien yhdisteidensäilyvyys.Vesinäytteet säilytetään ja kuljetetaan laboratorioonkylmässä ja pimeässä. Kesällä kuljetuslaatikoissakäytetään kylmävaraajia, jotta näytteetsäilyvät viileinä. Talvella näytteet tulee eristää pakkaselta,sillä ne eivät saa jäätyä. Minimi-maksimilämpömittarinkäyttö on varsinkin kesällä suositeltavaa.Näytteiden mukaan liitetään lähete, jostakäy ilmi työn tilaaja, vastuullinen näytteenottaja,näytteenottopaikka ja -aika sekä selvitys, mitänäytteistä halutaan tutkittavan ja muita mahdollisestitutkimukseen vaikuttavia tekijöitä.Laboratorion antamia kestävöintiohjeita tuleenoudattaa tarkoin. Useat laboratoriot toimittavatpyydettäessä analysoitavien laatutekijöiden jakäytettävien analyysimenetelmien kannalta tarkoituksenmukaisetnäyteastiat sekä kestävöintiohjeetja kestävöintiin tarvittavat välineet ja aineet.Likaantuneita näytteitä ei saa kuljettaa samassakuljetuslaatikossa “puhtaiden” näytteidenkanssa, sillä huolellisestikin suljetuista näytteistävoi aiheutua ristiinkontaminaatiota “puhtaisiin”näytteisiin.6.6 Vesinäytteistä tehtävät analyysitEnnen pohjavedestä otetun näytteen tutkimista ontiedettävä, mitä tarkoitusta tehdyt tutkimukset jasaadut tulokset palvelevat. Yksityisten kaivovesien,pienten vedenottamoiden ja toisaalta eri tarkoituksiapalvelevien pohjavesinäytteiden tutkimuksetvoivat sisällöltään olla varsin eri laajuisia.118

Kattavaa listaa siitä, mitä milloinkin pitää tutkia,on mahdotonta antaa. Seuraavassa on esitetty joitakinnäkemyksiä tutkimuksen sisällöstä tulostenkäyttötarkoituksen perusteella pohdittuna.Kaivovesinäytteiden laadun tutkimukseenlaboratorioilla on usein sekä mikrobiologisia pakettejaettä suppeita ja laajoja tutkimuspaketteja.Tutkimusten sisältö voi hieman vaihdella laboratoriostariippuen, mutta yleensä jo näillä tutkimuksillasaadaan hyvä kuva kaivoveden mikrobiologisestaja fysikaalis-kemiallisesta laadusta.Näissä tutkimuksissa ei kuitenkaan yleensätule ilmi esimerkiksi orgaanisten yhdisteidenesiintyminen vedessä. Jos epäillään, että liuottimiatai bensiinihiilivetyjä on joutunut kaivoveteen,tulee niiden tutkimista pyytää erikseen.Orgaanisten, helposti haihtuvien yhdisteidenhajukynnykset ovat yleensä varsin matalia, jotenusein näytteen hajusta voidaan päätellä sensisältävän orgaanisia yhdisteitä. Erityisesti onmainittava, että varsinkin kallioporakaivoista onsyytä tutkia mahdollisen radonin, uraanin, fluoridinja arseenin esiintyminen, mikäli on syytäolettaa niitä esiintyvän kallioperässä. Nämä eivätyleensä kuulu ”rutiinipaketteihin”.Taulukossa 6.6 on esimerkki, millaisia parametrejaeri tyyppisissä kaivovesien (tai verkostovesien)tutkimuksissa voidaan tutkia.Kaivovesitutkimusten ohella myös muistapohjavesinäytteistä tutkitaan usein edellä mainittujalaatutekijöitä. Pohjavesitutkimusten tarkoitusmäärää sen, mitä yhdisteitä näytteistä tulee tutkia.Tutkimuksen syynä voi olla kaivon paikanselvitys, raakaveden käsittelytarpeen selvittäminen,korroosioon liittyvät tutkimukset tai eri syistäpohjaveden laatuun liittyvät tutkimukset.Kun kyseessä on raakavesilähteenä käytettävänpohjaveden laatu, tulee näytteestä tutkiaTaulukko 6.5 Pohjavesitutkimuksissa yleisimmin esiintyvien yhdisteiden tai ominaisuuksien ohjeellinen säilyvyysnäytteenottohetkestä laskettuna.Säilyvyys alle 1 vrk Säilyvyys noin 1 vrk Säilyvyys 1 - 7 vrk Säilyvät pitkäänAlkaliniteetti Mineraaliöljyt Arseeni (7vrk) NatriumAmmoniumFenolit Monet orgaaniset Bromidi (7vrk) Kalium(kestävöitynä)yhdisteetFosfaatti Sameus Elohopea (7vrk) KalsiumHiilidioksidi Sulfidi Fluoridi (7vrk) MagnesiumKiintoaine Sähkönjohtavuus Happi Metallit(3 vrk saostettuna)Kokonaisfosfori Väriluku Kaliumpermanganaatti- Boori(ei kestävöity)luku (7 vrk kestävöitynä)Kokonaistyppi Kokonaisfosfori Fluoridi (neutraali(ei kestävöity) (7 vrk kestävöitynä) näyte useita kk)Kromi (VI) Kokonaisrikki Kloridi(7 vrk kestävöitynä)Nitraatti Kokonaistyppi Silikaatti(ei kestävöity)(7 vrk kestävöitynä)NitriittiKuiva-aine (7 vrk)pHNitraatti(7 vrk kestävöitynä)Sulfaatti (7 vrk)Sulfidi(2 vrk kestävöitynä)119119119

STM:n asetuksen n:o 461/2000 mukaan varsinlaaja valikoima parametreja ennen kuin vesivoidaan ottaa käyttöön. Kun taas raakavettä tutkitaankäsittelyn kannalta, tutkitaan niitä parametreja,joihin käsittelyllä halutaan vaikuttaa.Usein esimerkiksi alkaloinnin kemikaalimääränarviointiin tarvitaan tietoa raakaveden laadusta.Tällöin määritetään muun muassa hiilidioksidinmäärä ja alkaliniteetti. Veden lämpötila mitataanaina näytteenoton yhteydessä, koska sillä onmerkitystä tulosten tulkinnan kannalta (näytteenedustavuus, korroosio-ominaisuudet).Veden korroosio-ominaisuuksien selvittämiseksitutkitaan tapauksesta riippuen ainakin kaivovedensähkönjohtavuus, alkaliniteetti, vapaanhiilihapon määrä, sulfaatti- ja kloridipitoisuussekä kokonais- ja kalsiumkovuus. Näiden lisäksitulee selvittää myös veden käyttölämpötila.Kun kyseessä on kiinteistön vedenjakelulaitteissaesiintyvät korroosiohaitat, pitäisi näytteet ottaasekä putkistossa yön yli seisseestä vedestä ettäjuoksutetusta vedestä.6.6.1 Juoma- ja talousvesianalyysitSosiaali- ja terveysministeriö on antanut ohjeettalousveden laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista(Suomen säädöskokoelma 461/2000).Asetus perustuu EU:n neuvoston antamaan direktiiviinihmisten käyttöön tarkoitetun vedenlaadusta. Se sisältää direktiivin mukaiset talousvedenlaatuvaatimukset sekä määräykset talousvedenvalvontatutkimuksista. Asetus koskee vettä,jota toimitetaan talousvetenä käytettäväksivähintään 10 m 3 päivässä tai yli 50 henkilön tarpeisiintai elintarvikkeiden tuotannossa käytettyävettä tietyin rajoituksin. Pienempien talousvettätoimittavien laitosten ja yksittäisten kaivojentalousvesien tutkimuksissa noudatetaanSTM:n asetusta pienten yksiköiden talousvedenTaulukko 6.6 Vesinäytteistä tutkittavia laatutekijöitä.Laatutekijä Mikrobiologinen Suppea Laajatutkimus analyysi analyysiKoliformiset bakteerit 36°C X X XE. coli X X XAistinvarainen arviointi X X X(haju, maku, ulkonäkö)pH X XSähkönjohtavuus X XPermanganaattiluku(hapettuvuus) tai TOC X XNitriitti X XNitraatti X XAmmonium X XRauta X XKloridi X XVäriluku X XMangaani X XFluoridiXKokonaiskovuusXSameusXArseeniporakaivotRadon (uraani)porakaivotAlkaliniteetti, CO2, O2tarvittaessa120

laatuvaatimuksista ja valvontatutkimuksista(Suomen säädöskokoelma 401/2001), jos kyseessäei ole julkinen tai kaupallinen toiminta.Talousveden valvonnassa säännöllisesti tarkasteltavatsuureet on jaettu jatkuvaan valvontaanja jaksottaiseen seurantaan. Jatkuvan valvonnantavoitteena on saada säännöllistä tietoatalousveden aistinvaraisesta ja mikrobiologisestalaadusta sekä talousveden käsittelyn, erityisestidesinfioinnin, tehokkuudesta ja laatuvaatimustentäyttymisestä. Jaksottaisessa seurannassaselvitetään, täyttääkö talousvesi asetuksen liitteenI mukaiset vaatimukset. Jokaisen vesilaitoksen onlaadittava oma laitoskohtainen valvontaohjelmansa,jossa otetaan huomioon paikalliset olosuhteet.Vesilaitosta perustettaessa vedenlaatutulee tutkia asetuksen mukaisesti.Yksityiskaivojen vedenlaadun seuranta onyleensä keskittynyt veden mikrobiologisen käyttökelpoisuudenvarmistamiseen sekä mahdollistenterveydelle haitallisten aineiden selvittämiseen.Veden mikrobiologista laatua ilmentävienindikaattoribakteereiden (Escherichia coli, suolistoperäisetenterokokit) lisäksi voidaan tutkia kaivovedenkemiallista laatua. Tällöin vesinäytteistäanalysoidaan pH, sähkönjohtavuus, terveydellehaitalliset typpiyhdisteet (nitriitti, nitraatti),ammonium, veden orgaanisen aineksen määrääkuvaava permanganaattiluku, hapettuvuustai TOC sekä raudan ja mangaanin pitoisuudet.Lisäksi määritetään aistinvarainen laatu eli vedenmaku ja haju. Laajemmassa tutkimuksessaselvitetään edellisten lisäksi veden kovuus, sameussekä kloridin ja sulfaatin pitoisuudet. Myösfluoridimääritys on hyvä tehdä rapakivialueilla.Arseenin ja radonin sekä uraanin pitoisuudeton hyvä selvittää erityisesti porakaivoista alueilla,joiden kallioperässä niitä on runsaasti.6.6.2 Pohjaveden laadun seurantaTällä hetkellä on toiminnassa valtakunnallinenpohjaveden seurantaverkosto, johon on yhdistettyympäristöhallinnon (alueellisten ympäristökeskustenhoitama ja SYKEn koordinoima)pohjavesiasemaverkko ja Geologian tutkimuskeskuksenpohjavesiseurantaverkko. Kyseinenyhteinen verkosto seuraa sekä pohjaveden pinnankorkeuttaettä pohjaveden laatua.Vesipuitedirektiivi lisää pohjaveden seurannanvelvoitetta. Kaikkien pohjavesimuodostumien(I ja II luokan luokitellut pohjavesialueet)ominaispiirteet tullaan arvioimaan. Arvioinninyhteydessä selvitetään myös, minkä laatuista vettäko. muodostumassa esiintyy.Seurantavelvoitteet jaetaan perusseurantaanja tätä täydentävään toiminnalliseen seurantaan.Perusseurannan tavoitteina on luontaisten ja ihmistoiminnanvaikutusten seuraaminen pitkälläaikavälillä. Pohjaveden pinnan korkeutta tuleeseurata siten, että mahdollinen liiallinen vedenkorkeudenalenema tulee havaituksi. Lisäksikannattaa seurata luonnontilaisia pohjavedenpinnan korkeuksia, jotta pystytään osoittamaan,mikä on vedenotosta johtuvaa pinnankorkeudenvaihtelua ja mikä luontaista. Perusseurannassamääritettäviä suureita ovat happipitoisuus,pH, sähkönjohtavuus, nitraatti, ammonium.Näitä tulee seurata kaikissa ko. pohjavesimuodostumissatai niiden ryhmissä. Ympäristöpaineidenvaikutuksia osoittavia lisämuuttujia seurataansiellä, missä niitä esiintyy. Tätä toiminnallistaseurantaa jouduttaneen tekemään tiheämminkuin varsinaista perusseurantaa. Toiminnallinenseuranta painottuu alueille, joillaon eri tyyppisiä ihmisen toimintoja. Toiminnanharjoittajalla tulee olemaan suuri vastuu seurannanjärjestämisestä.Kemiallinen seurantaPohjaveden laatua seurataan systemaattisesti ympäristöhallinnonja Geologian tutkimuskeskuksenseurantakohteissa. Pääsääntöisesti näytteitäotetaan neljä kertaa vuodessa. Kohteet edustavaterilaisia ilmasto-, maasto-, kallioperä- ja maaperäolojaSuomessa. Ympäristöhallinnon kohteeton aikoinaan perustettu alueille, joilla ihmisentoiminnan vaikutukset ovat olleet mahdollisimmanvähäisiä. Ne ovat hydrogeologisesti yhtenäisiäpohjaveden muodostumisalueita tai niidenpienempiä rajattuja alueita, joiden koot vaihtelevat0,2 ja 3,0 km 2 välillä. Pohjaveden muodostumistaja pohjaveden laadun muutoksiavoidaan arvioida vesi- ja ainetaseiden avulla.Pohjaveden näytesarjat kerätään pohjavesiase-121121121

man muodostumisalueella tai lähistöllä olevistalähteistä. Näytteistä on määritetty sähkönjohtavuus,alkaliniteetti, pH, N tot, N-NO 3, N-NH 4, P tot,P-PO 4, Cl, Fe, Mn, SO 4, Na, K, Ca, Mg, SiO 2, F, Al,Cd, Cu, Pb, Ni, Zn, Hg ja TOC. Vuodesta 2003lähtien on määritetty näiden lisäksi Sb, As, Ba, Be,B, O 2, Ag, Co, Cr, Li, Mo, Rb, Se, Sr, Tl, Th, U, V jaBi. Vesianalyysimenetelmien kehittymisen seurauksenamääritystarkkuudet ovat seurantajaksonaikana saattaneet muuttua huomattavastikin.Geologian tutkimuskeskus on seurannut1960-luvulta lähtien pohjaveden ominaisuuksiaerilaisissa geologisissa kerrostumissa eri puolillaSuomea. Tutkimuksen tarkoituksena on ollutselvittää geologisten ja geokemiallisten tekijöidensekä ihmisen vaikutusta pohjaveden laatuunja määrään. Täysin luonnontilaisia alueitaon mukana vain muutamia. Näytteenoton yhteydessämitataan pohjaveden pinnanasema jalähteiden virtaamat. Näytteenotto suoritetaan1 - 4 kertaa vuodessa. Vedestä mitataan kentälläpH, sähkönjohtavuus, lämpötila sekä happi- jahiilidioksidipitoisuus.Laboratoriossa määritetään pH, sähkönjohtavuus,väri- ja KMnO 4-luku, alkaliteetti, SO 42-,Cl - , F - , Br - , NO 3-, PO 43-, Ca, Mg, Sr, Ba, Be, Na, K,Li, Rb, SiO 2, kokonaiskovuus, Al, B, Fe, Mn, Cu,Zn, Ni, Co, Cr, Pb, Cd, V, Mo, Se, Ag, Tl, As, Sb,Bi, Rn, U, Th, δD ja δ 18 O.Määrällinen seurantaPohjaveden pinnankorkeutta seurataan pohjavesiasemillapohjavesikentistä siten, että kullakinasemalla on 10 pohjavesiputkea, joita havainnoidaankahden viikon välein. Osa putkista onvarustettu piirturilla tai automaattisella mittalaitteella.Putkien pinnankorkeuksista lasketaankenttäkeskiarvo, jota vertaamalla saadaan tietoakulloisestakin pohjavesitilanteesta verrattunaaikaisempiin vuosiin ja keskimääräisiin ajankohdanpinnankorkeuksiin. Näin saadaan selvillekulloinenkin pohjavesitilanne. Kulloistakinpohjavesitilannetta aikasarjoihin vertaamallasaadaan tietoa pohjaveden määrän vaihteluista.VelvoitetarkkailutVelvoitetarkkailut perustuvat yleensä aikaisemminvesioikeuden, nykyisin ympäristölupavirastojenvedenotto- ja ympäristölupien lupamääräyksiin,joissa luvansaaja määrätään tarkkailemaanluvan saaneen hankkeen ympäristövaikutuksia.Vedenottamoiden velvoitetarkkailuissatarkkaillaan yleensä vedenottamolta otettuja vesimääriäsekä pohjavedenpinnan korkeutta vedenottamopaikanympäristössä. Uusimmissa luvissasaattaa olla velvoitteita seurata myös pohjavedenlaatua.EUROWATERNET-seurantaEUROWATERNET on koko Euroopan kattavaveden määrän ja laadun seurantaverkko, jokakoostuu jäsenvaltioiden omista, EU:n ohjeidenmukaan laadituista seurantaverkoista. Jäsenvaltiottoimittavat tiedot Euroopan ympäristökeskukseen,joka kokoaa ja raportoi ne. Tietojenavulla laaditaan koko Eurooppaa koskevia vedenlaatuselvityksiä.Suomen EUROWATER-NET seurantaverkko sisältää noin 250 järvihavaintopaikkaa,200 jokihavaintopaikkaa ja 200pohjavesihavaintopaikkaa, joista noin 50 sijaitseeluonnontilaisilla alueilla ja loput vesilaitostenja muiden toiminnanharjoittajien toimintaalueilla.Näillä seurataan sekä pohjaveden laatuaettä pinnankorkeutta.Hankkeisiin liittyvät valtakunnalliset ja alueellisetseurannatErilaisiin suurempiin hankkeisiin liittyy tietynaikavälin seurantoja. Nämä ovat usein määräaikaisiaja loppuvat tietyn ajan kuluttua. Jos kyseisilläseurannoilla katsotaan olevan pidempiaikaistahyödyllistä käyttöä joko valtakunnallisestitai alueellisesti, tulisi selvittää mahdollisuudetjatkaa kyseistä seurantaa hankkeen päättymisenkinjälkeen.122

6.7 POHJAVEDEN KÄSITTELY-TUTKIMUKSET6.7.1 Luonnontilaisen pohjaveden käsittelyPohjaveden käyttö talousvetenä vaatii melkeinpoikkeuksetta jonkinlaista käsittelyä. Tavallisinpohjaveden laatuun liittyvä haitta on veden syövyttävyys.Syövyttävyys johtuu pohjaveden happamuudestaja veteen liuenneesta hiilidioksidista.Muita veden laatua heikentäviä tekijöitä ovatrauta, mangaani ja orgaaninen aines (humus).Nämä haitat ovat yleisimpiä Pohjanmaalla, muttaniitä esiintyy muuallakin Suomessa. Pohjavedenkäyttö voi edellyttää myös hajun, maun taiammoniakin poistoa sekä kovuuden lisäämistätai vähentämistä. Myös fluoridin, arseenin tairadonin poistoa voidaan tarvita erityisesti kallioporakaivoissa.Pohjavettä voidaan käsitellä sekä kemiallisestiettä biologisilla menetelmillä. Tässä luvussa käsitelläänsellaisia tutkimusmenetelmiä, jotka onhelppo toteuttaa tarvittaessa pohjavedenottopaikantai tekopohjavedenottopaikan tutkimustenyhteydessä. Lisäksi käsitellään ainoastaan sellaisiamenetelmiä, joissa luonnontilaisen pohjavedenkäsittely perustuu luonnonmukaisiin prosesseihinja tapahtuu ilman kemikaaleja. Tällaisia menetelmiäovat muun muassa veden syövyttävyyden vähentäminenkalkkikivisuodatuksella sekä raudanja mangaanin poistaminen biosuodatusmenetelmillä.Radonia voidaan poistaa kallioporakaivovedestäilmastamalla. Käsittelymenetelmä tuleevalita niin, että käsitelty vesi täyttää sosiaali- ja terveysministeriönhyvälle talousvedelle asettamatlaatuvaatimukset ja -tavoitteet sekä muut, erityisestiveden syövyttävyyttä koskevat suositukset.Pohjaveden käsittelytutkimukset on tarkoituksenmukaistatehdä muiden pohjavesitutkimustenyhteydessä. Tutkimustarve ja -menetelmät arvioidaanalustavien vesianalyysien perusteella.Käsittelykokeiden avulla selvitetään muun muassa:• sopiva puhdistusmenetelmä• puhdistusprosessi ja sen eri vaiheet• puhdistumistulos• käsittely-yksiköiden mitoitusperusteetKäsittelykokeet tehdään yleensä pienoismallimittakaavassakentällä. Näin saadaan mahdollisimmanhyvä kuva menetelmien soveltuvuudestaja tulevan laitoksen mitoitusperusteista.Tarvittavat vesianalyysit on hyvä tehdä laboratoriossa.Tutkimuksia voidaan täydentää kentällätehtävien analyysien, kuten rautamääritystenavulla. Mangaanin analysointi kentällä on osoittautunutvaikeaksi.Seuraavassa on kuvattu erilaisten luonnonmukaistenmenetelmien periaatteet, puhdistusprosessitja niiden soveltuvuus erilaisille pohjavesillesekä menetelmien hyvät ja huonot puolet.Pohjaveden alkalointi kalkkikivelläPohjavesi on Suomessa yleensä lievästi hapanta,pehmeää ja sisältää hiilidioksidia, jolloin se onmetalliputkistoja syövyttävää. Pohjavettä alkaloidaantämän vuoksi tavallisesti lipeää tai kalkkiakäyttäen. Hyväksi osoittautunut uusi menetelmäon kalkkikivisuodatus. Sitä voidaan käyttääsellaisenaan puhtaiden pohjavesien alkalointiin.Menetelmää voidaan käyttää myös raudan jamangaanin poistoon käytettävän biosuodatuksenviimeisenä vaiheena.Kalkkikivisuodatus soveltuu hyvin pehmeillepohjavesille. Suodatus nostaa pohjavedenpH-arvoa, alkaliniteettia ja lisää kovuutta sekäpienentää hiilidioksidipitoisuutta. Jos raakavedessäon liian paljon hiilidioksidia, voidaan senmäärää vähentää esi-ilmastuksen avulla. Kaikkeahiilidioksidia ei saa kuitenkaan poistaa, sillämuuten veden raikkaus häviää. Alkalointikokeeton syytä tehdä kentällä aina pohjavesitutkimustenyhteydessä. Koejärjestelyt ovat kustannuksiltaanalhaisia ja helppoja järjestää (kuva 6.7.1a).Raudan ja mangaanin poisto hidassuodatuksellatai hiekkapikasuodatuksellaRautaa ja mangaania on pohjavedessä paikoitellenkoko Suomessa. Niiden määrä riippuu pohjavesiesiintymänrakenteesta ja virtausolosuhteista.Ennen kaikkea raudan ja mangaanin esiintyminenriippuu kuitenkin esiintymän happitasapainosta,joka vaihtelee suuresti erilaisissapohjavesiesiintymisissä pohjaveden virtauskuvastariippuen. Esiintymän rakenne ja pohjavedenvirtausolosuhteet tuleekin ottaa huomioon123123123

Kuva 6.7.1a. Kalkkikivisuodatuksen käsittelykokeissa käytetty pilot-laitos kentällä. Suodatin on täytetty kalsiittisella kalkkikivellä,jonka raekoko on 4 - 8 mm. Koe kannattaa tehdä pohjavesitutkimusten yhteydessä, mutta se on helppo tehdämyös käytössä olevilla laitoksilla. Kuvat M. Rontu ja E. Santala.tutkimuksia suunniteltaessa. Koepumppauspaikkasekä veden käsittelytarve ja -menetelmävalitaan alustavien vedenlaatututkimusten perusteella.Yleisin raudan ja mangaanin poistoon käytettybiosuodatusmenetelmä on hidassuodatus,jossa puhdistumisprosessi perustuu rauta- jamangaanibakteerien toimintaan. Myös hiekkapikasuodatuksenkäyttö on lisääntynyt. Käsittelykokeettehdään yleensä pilot-laitteistolla. Käsittelyprosessikoostuu kahdesta päävaiheesta,jotka ovat:• esikäsittely: ilmastus, märkäsuodatus tai/jakuivasepelisuodatus• jälkikäsittely: hidassuodatusEsikäsittelyn tarkoituksena on vähentää vedenrauta- ja mangaanipitoisuutta varsinaisen imetysaltaantukkeutumisen ehkäisemiseksi ja hidastamiseksi.Kuiva- ja märkäsuodatusta tarvitaan,kun raakaveden rautapitoisuus on yli 2 - 3 mg/l.Pohjaveden alkalointi tehdään yleensä raudanja mangaanin poiston jälkeen. Jos pohjavesion liian hapanta (pH alle 6), voidaan mangaaninpoistoa varten tarvita etualkalointia. Jos etualkaloinnillaei saavuteta riittävän hyvää tulostaveden korroosion poistamiseksi, voidaan kokeillaalkalointia hidassuodattimen pohjalle asennettavansuodattimen tai erillisen suodattimenavulla. Käsittelykokeet on helppo toteuttaa kentälläraudan poistokokeen yhteydessä (kuvat6.7.1b ja 6.7.1c).Kokemusten perusteella raakaveden rautapitoisuuslaskee eniten kuiva- ja hidassuodatusvaiheissa.Rauta poistuu hyvin jo ensimmäisessähidassuodatusvaiheessa. Mangaanin poistaminensen sijaan vaatii toisen hidassuodatusvaiheen.Mangaanin poistamiseen vaadittavan bakteerikannankehittyminen vaatii usein jopa kuukausia.Prosessia voidaan tehostaa tuomalla Metallogenium-mangaanibakteerejakäsittely-yksiköihinjo toiminnassa olevalta laitokselta, jollointoista hidassuodatinta ei tarvita. Kaksi esikäsittely-yksikköätarvitaan, jos raakaveden rautapitoisuuson yli 5 mg/l. Syynä on hidassuodattimienliian nopea tukkeutuminen, jos suodattimelletulevan veden rautapitoisuus on yli 1,5 mg/l.Orgaaninen aines voi vaikeuttaa raudan poistoa,sillä se muodostaa raudan kanssa kolloidisiakompleksiyhdisteitä. Näillä yhdisteillä on negatiivinenvaraus, jolloin ne eivät pidäty negatiivisestivarautuneen suodatinhiekan pinnalle.Sen vuoksi käsittelyssä voidaan tarvita kaksi hidassuodatusta.Tutkimuksissa on todettu, ettätoisella hidassuodatuksella voidaan poistaa rautaa,joka ei ole orgaanisen aineksen takia poistunutensimmäisessä hidassuodatuksessa. Jälkikäsittelynäon kokeiltu myös nano-suodatusta, jokaon toiminut hyvin. Nano-suodatusta voidaanmyös kokeilla pilot-mittakaavassa. Orgaaninenaines ei vaikuta mangaanin poistoon.124

Kuva 6.7.1b. Raudan ja mangaanin poisto hidassuodatuksella. Sandnäsetin koelaitos Pedersöressä. Kuva J. Palomäki.Kuva 6.7.1c. Raudan ja mangaanin poisto hidassuodatuksella. Sandnäsetin koelaitoksen rakenne ja käytetyt materiaalit.Kuva Länsi-Suomen ympäristökeskus.125125125

B. Raakaveden otto ja jälleenimeytysmaaperään tehdään saman pohjavesiesiintymänalueella. Pohjavesi onimeytysalueella raudatonta.C. Raakaveden otto ja jälleenimeytysmaaperään tehdään eri pohjavesialueilla.Pohjavesi on imeytysalueella rautapitoista.D. Raakaveden otto ja jälleenimeytysmaaperään tehdään eri pohjavesialueilla.Pohjavesi on imeytysalueella raudatonta.Kuva 6.7.1d. Paippisten pohjavesilaitos. Käsittelynä ilmastus,hiekkapikasuodatus ja UV-desinfiointi. Kuva U. Tanttu.Raudan ja mangaanin poisto hiekkapikasuodatuksellaRaudan ja mangaanin poisto voi tapahtua biologisestimyös perinteisessä hiekkapikasuodatuksessa.Edellytyksenä on, että suodatusnopeuson riittävän alhainen, luokkaa 4 - 5 m/h. Reaktiotovat pitkälti samat kuin edellä kuvatussa hidassuodatuksessa.Pikasuodatuksen etuna onhuomattavasti pienempi allaskoko, jolloin esim.laitoshygienia on helpompi hallita. Hidassuodatuksessalaajojen altaiden kattaminen ja suojaaminenaiheuttavat suuria kustannuksia, jotkapikasuodatuksessa tulevat halvemmiksi. Toisaaltapikasuodatuksen haittapuolia ovat monimutkaisempiautomaatio ja koneistuksen suurempimäärä. Myös koejärjestelyt hiekkapikasuodatuksentutkimiseksi ovat vaikeammin hallittaviaja toteutettavia kuin hidassuodatuksessa.Raudan ja mangaanin poisto jälleenimeytykselläJälleenimeytyksessä raakaveden esikäsittely onperiaatteessa samanlainen kuin hidassuodatuksessaja voidaan tehdä pilot-mittakaavassa. Menetelmäpoikkeaa hidassuodatuksesta suodatusvaiheessa,jossa esikäsitelty vesi jälleenimeytetäänmaaperään. Erilaisia jälleenimeytysmenetelmänsovellutuksia ovat:A. Raakaveden otto ja jälleenimeytysmaaperään tehdään saman pohjavesiesiintymänalueella. Pohjavesi onimeytysalueella rautapitoista.Sovellutuksissa B, C ja D käsittelykokeet tehdäänpilot- mittakaavassa samalla tavalla kuinhidassuodatuksessa. Sovellutuksessa A käsittelykoetehdään laitosmittakaavassa oikean imeytyspaikanja puhtaan veden ottokaivojen sijoituspaikkojenselvittämiseksi. Raudan poistoonsoveltuu parhaiten sovellutus D. Orgaaninenaines voi vaikeuttaa raudan poistoa samalla tavallakuin hidassuodatuksessa.Raudan poisto kalkkikivisuodatuksellaViime vuosina tehtyjen käsittelykokeiden ja laitostenkäytön yhteydessä tehtyjen havaintojenperusteella kalkkikivisuodatuksen on todettu soveltuvanhyvin myös raudan poistoon, jos raakavedenrautapitoisuus on pieni (alle 1 - 2 mg/l ).Helposti käsiteltäviä ovat pohjavedet, joissa orgaanisenaineksen määrä KMnO 4-lukuna ilmoitettunaon alle 6 mg/l. Tutkimusten mukaan kalkkikivisuodattimetovat helposti huuhdeltavissa,eivätkä passivoidu ajan mittaan. Kuvassa 6.7.1eon esitetty tehtyjen kalkkikivisuodatuskokeidenkoejärjestelyt pilot-mittakaavassa.Raudan ja mangaanin poisto VYR-menetelmälläVYR-menetelmässä raudan ja mangaanin poistopohjavedestä perustuu hapetukseen maaperässäin situ. Puhdistuminen perustuu rauta- jamangaanibakteerien toimintaan. Hapetus tehdäänjohtamalla ilmastettua, raudatonta pohjavettäkaivojen ja havaintoputkien kautta maaperässäolevaan pohjaveteen. Keinotekoisen hapetuksenavulla maaperään muodostetaan rajapinta,jonka hapettuneella puolella pohjavesi onraudatonta ja mangaanitonta ja pelkistyneellä,126

Kuva 6.7.1e. Kalkkikivisuodatus. Saukonkylän koelaitoksen rakenne ja käytetyt materiaalit. Kuva Länsi-Suomenympäristökeskus 2000.hapettomalla puolella rautapitoista. Vettä pumpataankäyttöön hapetusalueen puolelta, jolloinrautapitoinen, hapeton vesi suodattuu keinotekoisestimuodostetun rautasakkakerroksen läpi.Liukoinen rauta ja mangaani pidättyvät vedestärautasakkakerrokseen. Käsittelykokeet tulee tehdämahdollisuuksien mukaan laitosmittakaavassa.EritasopumppausmenetelmäMenetelmä perustuu siihen, että huonolaatuista,esimerkiksi runsaasti rautaa ja mangaania sisältävääpohjavettä pumpataan esiintymästä eritasolta kuin miltä varsinainen pumppaus tapahtuu.Pumppaus voidaan tehdä koepumppauksenyhteydessä erillisistä imuputkista tai kaivostaeri tasolta kuin varsinainen vedenotto.Huonolaatuisen veden pumppaus tehdäänusein varsinaisen vedenottotason alapuolelta.Eritasopumpatun veden määrä on yleensä pienivarsinaiseen pumppaukseen tai vedenottoonverrattuna. Menetelmää kokeillaan tavallisesti jokäytössä olevilla vedenottamoilla, joilla rauta- jamangaanipitoisuudet ovat ajan mittaan nousseet.Eri käsittelymenetelmien edut ja haitatLuonnonmukaisilla pohjaveden käsittelymenetelmilläon monia etuja esimerkiksi kemialliseenkäsittelyyn verrattuna (taulukko 6.7.1). Ne perustuvatluonnollisiin prosesseihin, jolloin kemikaalejaei tarvita. Menetelmistä valtaosa onhelppo tutkia pohjavesitutkimusten yhteydessä.Varsinaiset laitokset ovat helppoja käyttää jakäyttökustannukset ovat pieniä. Tilantarve onpieni hidassuodatusta ja jälleenimeytystä lukuunottamatta.Menetelmien haittapuolia on muun muassase, että ne eivät sovellu yleisesti kaikille laadultaanerilaisille pohjavesille. Esimerkiksi kalkkikivialkalointiei sovellu koville pohjavesille, jabiologinen raudanpoisto ei sovi runsaasti orgaanistaainesta sisältäville pohjavesille. Nämä seikattulisi ottaa huomioon käsittelykokeita suunniteltaessa.Kenttätutkimuksia voi vaikeuttaa koelaitteidenjäätyminen talvella. Käsittelykokeet tulisikinpyrkiä tekemään kesällä tai syksyllä.127127127

Taulukko 6.7.1 Luonnonmukaisiin puhdistumisprosesseihin perustuvien pohjaveden käsittelymenetelmienetuja.Käsittely- Helppo tutkia Helppo- Soveltuu eri Ei kemikaaleja Pienimenetelmä kentällä hoitoinen kokoisille tilantarvelaitoksilleKalkkikivialkalointi x x x x xHidassuodatus x x x xHiekkapikasuodatus x x xJälleenimeytys x x xRaudan poisto x x x x xkalkkikivelläVYR-menetelmä x x xEritasopumppaus x x x x6.7.2 Likaantuneen pohjaveden kunnostusPohjavesialueella tapahtuva pohjaveden laajamittainenkemiallinen pilaantuminen aiheuttaausein mittavia taloudellisia vahinkoja. Pohjavedenkäyttö voidaan joutua lopettamaan pitkiksikinajoiksi jopa vuosikymmeniksi ja joudutaantekemään korvaavia vedenottojärjestelyjä. Pohjavedenpuhdistus on myös yleensä pitkäaikainenja kallis toimenpide.Pohjaveden pilaantuminen liittyy yleensä vajovesivyöhykkeenmaaperän pilaantumiseen,jolloin likaantuneesta maaperästä suotautuu jatkuvastihaitta-aineita pohjaveteen. Siksi maaperänpuhdistus tulee toteuttaa ensimmäisessävaiheessa, kun pilaantunutta aluetta aletaan kunnostaa.Pilaantuneen maaperän tutkimusten yhteydessäon usein tarpeen tehdä riskitarkastelu,jossa arvioidaan mm. maaperän olosuhteista sekähaitta-aineiden laadusta ja ominaisuuksista pohjavedenpilaantumiselle aiheutuvaa kohdekohtaistariskiä.Pohjavesialueita on kunnostettu lähinnä silloin,kun haitta-aineen pitoisuus pohjavedessäon ylittänyt talousveden laatuvaatimusten (STM461/2000) mukaisen puhtaustason. Ihmisten terveysriskinlisäksi tulee huomioida ne ekologisetriskit, joita purkautuva pilaantunut pohjavesivoi aiheuttaa vastaanottavassa vesistössä. Vesiekosysteemineliöille (esim. kalat, levät) haitallinenpitoisuus on usein alhaisempi kuin ihmistenterveydelle haitallinen pitoisuus. Pohjavedenpilaantumista aiheuttaneista kemikaaleistamerkittävimpiä ovat olleet seuraavat orgaanisetyhdisteet:• klooratut rasvaliuottimet, tetra- jatrikloorieteenit• bensiinin komponentit, BTEX ja MTBE• muut polttoainehiilivedyt• klooratut fenolit (tri- , tetra- japentakloorifenolit)Raskasmetallit ovat tyypillisiä maaperää pilaaviakemikaaleja, jotka voivat aiheuttaa yleensäpaikallista pohjaveden pilaantumista (lyijy,arseeni), mutta eivät laajoja likaantumisia.Likaantuneen pohjaveden puhdistamiseensoveltuvat reaktorit ja prosessit ovat pitkälti samojakuin tavanomaisessa talousvesien käsittelyssä,mutta mitoitus ja käsittelyolosuhteet ovaterilaisia. Yhdyskuntien ja teollisuuden vesiä käsitellääntutuissa olosuhteissa, joissa prosessivedenominaisuudet tunnetaan. Pilaantunuttapohjavettä puhdistettaessa ei aina tiedetä päästölähdettä,puhdistettavia aineita saattaa olla useitaja niiden olomuodot voivat vaihdella. Myöskäsittelyolosuhteet ja käsittelyyn tulevan vedenhaitta-ainepitoisuudet saattavat vaihdella huomattavasti.128

KunnostusmenetelmätPohjaveden puhdistukseen on kehitetty erilaisiamenetelmiä, joiden soveltuvuus on usein tarpeenselvittää kohdekohtaisesti tehtävillä laboratorio-tai pilot- mitan kokeilla.Menetelmät voidaan jakaa ns. käsittelypaikkaluokituksenmukaisesti seuraavasti (kuva 6.7.2 a):• In situ menetelmät, joissa kunnostustapahtuu pohjavesiympäristössä ja perustuujoko biologisiin hajoamisprosesseihin taihaitta-aineiden poistamiseen vedestäfysikaaliskemiallisilla reaktioilla• On site/ ex situ menetelmät, jolloinpohjavesi pumpataan maan päälle käsittelyävarten (pump and treat). Käsitelty vesivoidaan johtaa joko takaisin pohjaveteen,pintavesiin tai jäteveden puhdistamolleloppupitoisuudesta riippuen.• Off site/ ex situ menetelmät, joissa vesivoidaan pumpata käsiteltäväksipuhdistettavan alueen ulkopuolella,esimerkiksi käsittelylaitoksella.In situ menetelmätLuontainen hajoaminen (natural attenuation).Pohjavesiympäristössä on runsaasti mikrobeja,jotka pystyvät hajottamaan erilaisia yhdisteitä.Eräät näistä pystyvät ajan mittaan kehittämäänitselleen kyvyn hajottaa myös haitta-aineita jasamalla puhdistamaan pohjavettä. Kun hajotuskykyon riittävän suuri, pohjaveden haitta-ainepitoisuudenvoidaan todeta alenevan. Pohjavedenalhainen lämpötila ja ravinteiden niukkuushidastavat hajoamisprosesseja.Luontaista hajoamista voidaan usein havaitaesim. klooratuilla liuottimilla likaantuneessapohjavedessä. Pohjaveteen on alun perin joutunuttri- tai tetrakloorieteeniä, mutta pohjavesitutkimuksissatodettava pääkomponentti on dikloorieteeni,ja lisäksi saatetaan löytää myös vinyylikloridia.Nämä molemmat ovat biologisenhajoamisen tuotteita. Klooratut eteenit voivathajota pohjavedessä, varsinkin hapettomassaympäristössä täydellisesti, mutta prosessi kestäävähintään kymmeniä vuosia ja on voimakkaastiriippuvainen pohjavesiympäristössä vallitsevistaolosuhteista. Luontaisen hajoamisen ennakoiminenja sen nopeuden ja merkityksen arvioiminenon vaikeaa ja edellyttää vähintään hyvinsuunniteltua näytteenottoa ja pohjaveden tarkkailua.Luontaisesta hajoamisesta voidaan saadaviitteitä myös vertaamalla näytteenotolla todettualikaantumisen laajuutta ja mallinnuksellasaatavaa haitta-aineen leviämistä tilanteessa, jossahajoamisreaktioita ei ole otettu huomioon.Hajoamisen tehostaminen. Pohjavedessä olosuhteetovat yleensä hyvin epäsuotuisia tehokkaallekemikaalien biologiselle hajotustoiminnalle.Alhaisen lämpötilan lisäksi mikrobien määrä,happipitoisuus tai hapettomuus ja ravinteidenmäärä rajoittavat hajoamista. Näitä tekijöitä optimoimallavoidaan tehostaa hajoamista.Monet orgaaniset yhdisteet hajoavat (tehokkaammin)hapellisessa ympäristössä. Voimakkaastipilaantunut pohjavesi voi olla hapetonta,mikä saattaa olla hajoamista estävä tekijä. Pohjavettävoidaan hapettaa pohjavesiputkien kauttapaineilman avulla. Myös muita hapen lähteitä,kuten otsonia, vetyperoksidia tai happea hitaastiluovuttavia peroksidiyhdisteitä on käytettypohjaveden hapettamisessa. Happipitoisuus onhajoamisessa yleensä minimitekijä ja hapen lisäyspohjaveteen eri muodoissaan on yleensäturvallista. Ravinteiden lisäys (typpi) voi tehostaahajotusta. Nitraatin lisäyksellä on myös mahdollistatehostaa aerobista hajoamista, koska nitraattikelpaa useiden aerobisten mikrobien hapenlähteeksi.Nitraatin lisäystä harkittaessa tuleeottaa huomioon sen eri vaikutukset.Reaktiiviset seinämät. Näillä tarkoitetaan rakenteita,joiden läpi pohjavesi luonnollisessa kulkusuunnassaanvirtaa. Reaktiivinen seinämä oneräänlainen maan sisällä oleva reaktori, jossapohjavesi puhdistuu kulkiessaan passiivisestisen läpi. Rakenne suunnitellaan niin, että pilaantuneeltaalueelta virtaava vesi kulkee mahdollisimmantäydellisesti ja sopivalla viipymällä seinämänläpi. Haitta-aineiden poisto voi perustuaniiden biologiseen hajoamiseen tai fysikaalis-kemiallisiinreaktioihin (adsorptio, saostus). Seinämärakennetaan ympäristöä paremmin läpäisevästäaineesta (rauta, sora, hiekka), jolloin vesisaadaan virtaamaan sen läpi mahdollisimman129129129

In situEx situOn siteEx situOff siteKuva 6.7.2a. Pohjaveden käsittelypaikkaluokitus.hyvin. Seinämän alueella hajotusta voidaan tehostaamonenlaisilla toimenpiteillä, kuten ilmastamalla,syöttämällä seinämään ravinteita sekä lisäämälläkemikaaleja adsorboivia ja mikrobienkiinnitystä tehostavia aineksia.On site menetelmätBioreaktorit. Bioreaktoreja on sovellettu monentyyppistenhaitta-aineiden käsittelyyn. Tehokkaimmissareaktoreissa on täyteainetta, jonkapinta-ala on mahdollisimman suuri ja joka siksipystyy sitomaan paljon hajottajamikrobeja. Täyteaineestää myös mikrobien karkaamisen vedenmukana sekä toimii haitta-aineita adsorboivanamassana. Reaktorissa olevat mikrobit käyttävätkemikaaleja hiilen ja energian lähteinään ja mineralisoivatorgaaniset yhdisteet haitattomiksiepäorgaanisiksi lopputuotteiksi.Aktiivihiilisuodatus. Useimmat orgaaniset aineetsaadaan poistettua vedestä aktiivihiileen taimuuhun adsorboivaan täyteaineeseen suodattamalla.Käsiteltävä vesi suodatetaan aktiivihiilellätäytetyn reaktorin läpi, jolloin vesi puhdistuu. Aktiivihiilelläon kullekin haitta-aineelle määriteltäväsidontakapasiteetti, jonka jälkeen suodatin tuleejoko regeneroida tai suodattimeen pitää vaihtaauusi hiilitäyte. Suodinmateriaalista haitta-aineethävitetään yleensä termisellä käsittelyllä.Haluttu lopputulos saavutetaan vain harvoin yksittäisellämenetelmällä. Puhdistusprosessi kootaanosaprosesseista. Kunnostussuunnittelunmerkittävin vaihe onkin yksikköoperaatioidenvalinta ja niiden yhdistäminen taloudelliseksija tehokkaaksi ”kunnostusjunaksi” (treatmenttrain( (kuva 6.7.2b)6.8 KirjallisuuttaNäytteenottoBarcelona, M., Gibb, J., Helfrich, J. & Garske, E. 1985.Practical guide for ground-water sampling.Illinois State Water Survey. Contract report 374.94 s.Helmisaari, H-S, Illmer, K., Hatva, T, Lindroos, A.-J.,Miettinen ,I., Pääkkönen J. & Reijonen, R.2003. Tekopohjaveden muodostaminen: imeytystekniikka,maaperäprosessit ja veden laatu.TEMU-tutkimusten loppuraportti. Metsäntutkimuslaitoksentiedonantoja 902, 2003. Metsäntutkimuslaitos,Vantaan tutkimuskeskus.Ikäheimo, J. 2002. Näytteenotto pohjavesiputkista.Helsinki, Suomen ympäristökeskus. Luentomateriaalilaboratoriopäiviltä 16.-17.10. 2002. 12 s.Ikäheimo, J. 1999. Näytteenottomenetelmät ympäristötutkimuksissa.Luentomoniste.Mäkelä, A. & al. 1992. Vesitutkimusten näytteenotto-130

Kemikaalien lisäys: kalkki, FeCl3-,NaOHpH:n säätö: 8,0 - 9,5PolymeerienlisäysLikaantunut vesi Kemiallinen Flokkaus Sedimentaatio Suodatus Käsitelty vesisaostusLieteSisäinen veden kierrätysKuva 6.7.2b. Pohjaveden kunnostusjuna.menetelmät. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja,Sarja B no. 10. Vesi- ja ympäristöhallitus.Helsinki.Pitkin, S., Cherry, J., Ingleton, R. & Brooholm, M.1999. Field demonstrations using the Waterlooground water profiler. Ground Water Monitoringand Remediation 19(3): 122-131.U.S. EPA. 1998. Permeable reactive barrier technologiesfor contaminant remediation. Washington,United States Environmental Protection Agency.Report EPA/600/R-98/125. 94 s.Vroblesky, D. (toim.). 2001. User’s guide for polyethylene-basedpassive diffusion bag samplers toobtain volatile organic compound concentrationsin wells – Part 1: Deployment, recovery, datainterpretation, and quality control and assurance.Columbia, U.S. Geological Survey. Waterresourcesinvestigations report 01-4060.Yeskis, D. & Zavala, B. 2002. Ground-water samplingguidelines for Superfund and RDRA projectmanagers. Washington, U.S. Environmental ProtectionAgency. Ground water forum issuepaper EPA 542-S-02-001. 53 s.Lahermo, P., Tarvainen, T., Hatakka, T., Backman, B.,Juntunen, R., Kortelainen, N., Lakomaa, T, Nikkarinen,M., Vesterbacka, P., Väisänen, U. jaSuomela, P. 2002: Tuhat kaivoa - Suomen kaivovesienfysikaalis-kemiallinen laatu vuonna1999. Geologian tutkimuskeskus, tutkimusraportti155, Espoo 2002.ISBN 951-690-842-X.SeurannatSoveri, J., Mäkinen, R. ja Peltonen, K. 2001: Pohjavedenkorkeuden ja laadun vaihteluista Suomessa1975-1999 Suomen ympäristökeskus. Suomenympäristö 482, 383 s. ISBN 952-11-0746-4.Backman, B., Lahermo, P., Väisänen, U., Paukola, T.,Juntunen, R., Karhu, J., Pullinen, A., Rainio, H.ja Tanskanen, H. Geologian ja ihmistoiminnanvaikutus pohjaveteen. Seurantatutkimuksen tuloksetvuosilta 1969-1996. Geologian tutkimuskeskus.Tutkimusraportti no 147 Espoo 1999.ISBN 951-690-738-5. ISSN 0781-4240.Backman, B. 2004: Groundwater quality, acidificationand recovery frends between 1969 and 2002 inSouth Finland. Geological Survey of Finland.Bulletin 401. 110 p + 8 app. Espoo.Luonnontilaisen pohjaveden käsittely:Hatva, T. 1977. Raudan ja mangaanin poisto pohjavedestäjälleenimeytysmenetelmällä. Yhdyskuntienvesi- ja ympäristöprojekti, YVY tutkimus37. 102 s.Hatva, T. 1978. Pohjaveden käsittely ja tekopohjavedenmuodostaminen maaperää hyväksi käyttäen.Yhdyskuntien vesi- ja ympäristöprojekti,YVY, julkaisu 34 b. 62 s.Hatva, T. 1989. Iron and manganese in groundwater inFinland: Occurrense in glas cifluvial aquifers andremoval by biofiltration. 97 p. Publications ofwater and environment research institute 4.ISBN 951-47-3097-6.Hatva, T. & Seppänen, H. 1983. Pohjaveden puhdistushidassuodatusmenetelmällä. SITRA. Sarja A,Nro 75. 109 s. ISBN 951-563-102-5.Hatva, T. & Rontu, M. 1993. Pohjaveden alkalointi131131131

kalkkivisuodatuksella. Kunnalliselämä 1993, Vol17 nro 1, s. 9 - 12.Länsi-Suomen ympäristökeskus. 1999. Sandåsen-Sandnäset pohjavesiselvitys. Vaasa. DN:o0898V0089-322. 12 s. 14 liitettä.Länsi-Suomen ympäristökeskus. 2000. Saukonkylänpohjavesiselvitys. Pohjavesialue 10 005 02, Alajärvi.DN:o 0899V0068-322.Rontu, M. 1992. Pohjaveden alkalointi kalkkivisuodatuksella.Helsinki, Vesi- ja ympäristöhallitus. 81s. Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja - SarjaA 107. ISBN 951-47-6357B2.Sallanko, J. 2000. Humusta sisältävien pohjavesienkäsittely. Oulun yliopisto. Vesihuolto 2000projekti.Likaantuneen pohjaveden käsittelyNikulainen, V. & Järvinen, K. 1998. Likaantuneenpohjaveden puhdistaminen. Suomen ympäristökeskus.Julkaisematon käsikirjoitus.Tuomi, P. & Vaajasalo, K. 2004: Monitoroidunluontaisen puhdistumisen (MLP) käyttöpilaantuneiden alueiden kunnostuksessa.Helsinki. Suomen ympäristökeskus Suomenympäristö 681 Ympäristönsuojelu. 60s. EditaPaino Oy. ISBN 952-11-1637-4Reinikainen, J. 2003: Reaktiiviset seinämät pilantuneenpohjaveden käsittelyssä. Helsinki. Suomenympäristökeskus. Suomen ympäristö 628, 85 s.ISBN 952-11-1414-2 (PDF) Julkaisu onsaatavissa myös painetussa muodossa ISBN952-11-1413-4 (nid.).7. MALLINTAMINEN7.1 YleistäMalli on yksinkertaistettu kuvaus olemassa olevastafyysisestä systeemistä. Pohjavesien käytönsuunnittelussa esiintymän mallintaminen onkäytännöllinen keino. Pohjavesiesiintymän (akviferin)perustiedot saadaan selville karttatarkasteluilla,maastokokeilla ja mittauksilla. Mallejatarvitaan pohjaveden virtauksen, laadun, likaaineidenja lämmön kulkeutumisen kuvaamiseensekä toimenpiteiden vaikutusten arviointiin.Niiden avulla tutkimukset voidaan ohjataongelman kannalta oleellisiin kohteisiin. Pohjavesimallinnuksenonnistumisen edellytyksenäon, että tunnetaan tutkittavaan ongelmaan liittyvättieteelliset periaatteet, käytettävät matemaattisetmenetelmät ja tutkittavan alueen geologia.Mallia voidaan pitää luotettavana, jos siihensisältyvät kuvaukset ovat tieteellisesti perusteltujaja sitä on testattu kenttäoloissa.Mallinnettaessa ohjelma ja koodi pysyvät samanaja kustakin mallinnettavasta alueesta tehdäänmallisovellus, jossa kuvataan kyseisen alueengeologiaan perustuvat fyysiset olosuhteet.Pohjaveden virtausmalleilla tarkastellaan useinpohjavesiolosuhteiden muutoksia esim. vedenhankinnanoptimointiin ja ympäristövaikutuksiinliittyen. Poikkeusolosuhteiden (esim. lyhytaikainenimeytyksen keskeytyminen) simulointion myös yleistä. Keskeisiä mallitarkastelujentuloksia ovat mm. pohjaveden virtauskuvan jatarkasteltavan alueen vesitaseen muutokset, pohjavedenpurkualueiden rajaukset sekä pohjavedenvirtausreitit ja virtaukseen kuluva aika.Suomessa pohjaveden virtausmalleja ja likaaineenkulkeutumismalleja ovat tehneet konsulttitoimistotja pohjavesistä vastaavat viranomaisetsekä yliopistot ja korkeakoulut. Tarjonta onkuitenkin ollut melko vaihtelevaa mallien laadunja ohjelmien yhteensopivuuden kannaltatarkasteltuna. Ympäristöhallinnon vetämässäVIRMA-projektissa (Pohjaveden virtausmallitvedenhankinnassa ja pohjaveden suojelussa) lisätiinpohjaveden virtausmalleihin liittyvää tietouttaalueellisissa ympäristökeskuksissa, alantutkimuslaitoksissa ja konsulttitoimistoissa, jasiten vaikutettiin koko maassa tehtävien pohjavesitutkimustenlaatuun ja vertailukelpoisuuteen.7.2 Pohjavesimallinnuksen vaiheetPohjavesiesiintymän mallintamisen vaiheita ovatongelman määrittely, aineiston valmistelu, mallinkalibrointi sekä ongelman ratkaisu eli ennusteajot(kuva 7.2). Alkuvaiheessa kerätään tutkittavaanpohjavesiesiintymään liittyvät tiedot.Mallinnettavasta esiintymästä muodostetaankonseptuaalinen malli, joka sisältää tietoja alueenhydrogeologiasta sekä veden määrään ja laatuunvaikuttavista tekijöistä. Tässä yhteydessämääritellään myös mallintamisen tavoitteet jatehdään alustava päätös mallintamisen tasosta.Mitä monimutkaisempi malli on ja mitä useampiaprosesseja se kuvaa, sitä enemmän se vaatiilähtötietoja ja tietokoneaikaa.132

AloitusMäärittele tavoitteetKerää kaikki tutkimukseen liittyvä aineistoTee uusi konseptuaalinen malli tai paranna jo olemassa olevaaKerää lisäälähtöaineistoaKyllä Tarvetta lisädatanhankkimiseenEiValitse sopiva mallinnuskoodiValmista aineistosta numeerinen malliKalibroi malli ja suorita sensitiivisyysanalyysiToteutuvatko luonnossamitatut arvot mallissaKylläTee ennustavia simulointejaEiMäärittele ennusteiden epävarmuusKuva 7.2. Mallintamisen vaiheet.KylläTulokset liian epävarmojapäätöksentekoa varten ?LopetusEiKaavio: A framework for model applications.Kirjasta Applied Contaminant Transport modeling,Zheng & Bennett (1995)7.3 Mallinnuksessa tarvittavat lähtötiedotPohjavesimalli on korkeintaan niin hyvä ja senantamat tulokset ovat niin oikeita kuin malliinsyötetyt lähtötiedotkin. Mallinnustuloksen tarkkuuson yleensä suoraan verrannollinen lähtötietojentarkkuuteen. Jokainen yksittäinen pohjavedenpinnanhavainto vaikuttaa mallinnettavaanvirtauskuvaan, ja yksikin virheellinen mittaustulossaattaa vääristää alueen hydrogeologistatulkintaa. Lähtötietojen jäsentely ja tulkintaovatkin oleellinen osa pohjavesimallin soveltamistyötä.Lähtötietoja hankitaan ja täsmennetäänongelman määrittelyn, aineiston valmistelun jamallin kalibroinnin yhteydessä. Tutkittavan alueengeologia vaikuttaa tarvittavien lähtötietojenmäärään. Alueen maa- ja kallioperän vaihtelevuusvaikuttaa mallin tarkkuuteen. Monimutkaisestageologiasta aiheutuvia epätarkkuuksiavoidaan vähentää lisäämällä maastotutkimuksiaja tihentämällä hila- tai elementtiverkkoa. Lähtötietojenmäärään vaikuttaa myös se, minkä tasoisestamallinnuksesta on kyse. Tavoiteltaessasuurta ennusteiden tarkkuutta tarvitaan enemmänlähtötietoja kuin suuntaa-antavan mallinteossa. Vaikka käytettävissä olisi runsaasti lähtötietoja,reunaehtoihin ja akviferin ominaisuuksiinjää aina jonkin verran epävarmuutta, mikätulee huomioida mallin tuloksia arvioitaessa.133133133

Pohjavesimallin kalibroinnin kannalta lähtötietoja,esimerkiksi pohjaveden havaintoputkistasaatavia pohjavedenpinnan havaintoja, onaina liian vähän. Valmiina oleva aineisto on useinkerätty ennen mallintamisen aloittamista ja kohdistunutalueellisesti hyvin pienelle osalle kokopohjavesimuodostuman kuten esim. vedenottamonlähipiiriin. Lähtötietoja tarkennetaan tarvittaessamaastotutkimuksilla, laboratoriomäärityksilläja kirjallisuudesta saatavilla parametreillä.Lähtötietoja joudutaan arvioimaan, jos mitattujatietoja ei ole tai niitä ei pystytä hankkimaan.Niukoilla lähtötiedoilla mallinnettavaa aluettavoidaan tulkita usealla eri tavalla ja silti saavuttaakohtuullinen vastaavuus mittausten ja mallinantamien tulosten välillä. Tällaisessa subjektiivisessamallinnuksen vaiheessa on tärkeää, ettämallintajalla on hydrogeologista perustietoa.Lähtötietoja voidaan käyttää tehokkaimmin stokastisillamenetelmillä (esim. Monte Carlo -simulointi)ja geostatistisilla menetelmillä (esim. kriging-menetelmä).Kun lähtötietoja on runsaasti,aineistoa voidaan luokitella ja käsitellä tilastollisesti.Tämä työvaihe on merkittävä, jotta virheellinentieto pystytään tunnistamaan ja korjaamaan.Visualisointi ja erilaiset interpolointimenetelmätovat keskeisiä työkaluja lähtöaineistonarvioinnissa.Lähtötietojen laajuus määräytyy ajan, budjetinja käytettävien mallien asettamien vaatimustenmukaan. Lähtötiedoilla pitäisi selvittäämallintamisessa tarvittavat parametrit, mallintamisentaso ja dimensiot, alueen geometria sekäalku- ja reunaehdot. Taulukossa 7.3 on luettelolähtötiedoista, joita yleensä tarvitaan pohjavedenvirtauksen ja kulkeutumisen mallintamisessa.7.4 MaastotutkimustiedotToimivan ja luotettavan pohjaveden virtaus- jalika-aineen kulkeutumismallin valmistaminenlähtee olettamuksesta, että tutkittavan pohjavesiesiintymänhydrogeologiset piirteet tunnetaanvähintään kohtalaisella tarkkuudella. Tämä edellyttäätarpeeksi tiheää, koko tutkittavan alueenkattavaa havaintopisteverkkoa. Havainnot voivatkoostua mm. pohjaveden pinnan tarkkailutiedoista,kairaustuloksista, geofysikaalisten mittaustentuloksista, sedimentologisista havainnoistasekä koepumppausaineistoista. Näidenhavaintojen perusteella tehdään tulkinta mallinnettavangeologisen muodostuman rakenteestaja identifioidaan vedenjohtavuusominaisuuksiltaanyhtenevät geologiset suuryksiköt (hydrogeologisetyksiköt) sekä tulkitaan niiden sijainnitja suhteet toisiinsa nähden. Yleensä tarvittavaatutkimusaineistoa ei ole valmiiksi saatavillaja olemassa olevaakin aineistoa pitää täydentäälisätutkimuksin.Gravimetriset mittaukset (painovoimamittaukset)antavat yleensä luotettavan tuloksen kallionpinnanasemasta suomalaisissa harjuakvifereissa.Gravimetrisilla mittauksilla on melkoedullista täydentää harvaa kairauspisteverkostoaja usein kyseiset mittaukset kalibroidaankin kairauspisteistäsaadun kallionpintatiedon avulla.Gravimetristen mittausten avulla ei kuitenkaansaada tietoa irtaimen maapeitteen sisäisistä rakenteista.Seismisillä tutkimuksilla saadaan tietoamaa- ja kallioperän ominaisuuksista, kerrosrajojenja pohjavesipinnan sijainnista. Maatutkaluotauksillasaadaan selville maaperän rakenteeseenja pohjaveden pinnan tasoon liittyviäyksityiskohtia mm. orsivesialueita. Useimmitenluotauksen syvyysulottuvuus jää kuitenkin alle20 metriin.Sedimentologista tutkimusaineistoa voidaankäyttää hyväksi, kun luodaan konseptuaalistamallia pohjavesiesiintymästä. Sedimentologisenkerrostumismallin avulla voidaan sitoa yhteenmuilla tutkimusmenetelmillä saadut tulokset.Lisäksi voidaan kartoittaa niitä tekijöitä, jotkaovat vaikuttaneet pohjavettä sisältävän geologisenmuodostuman syntyyn ja rakenteeseen.Koepumppausten ja imeytyskokeiden tuloksistavoidaan laskea malliin tarvittavia lähtötietojakuten vedenjohtavuuksia ja varastokertoimia.Aikaisempien koepumppausten osalta onhuomioitava, että niitä ei ole suoritettu mallinnustasilmälläpitäen.7.5 Konseptuaalinen malliKonseptuaalinen malli kuvaa olemassa olevaakäsitystä mallinnettavan alueen pohjavesioloistaja geologisesta ympäristöstä. Se toimii pohja-134

Taulukko 7.3. Pohjaveden virtauksen ja kulkeutumisen mallintamisessa tarvittavia lähtötietoja(Nystén 1993).1 VIRTAUSMALLINNUS 2 AINEIDEN KULKEUTUMISENMALLINNUSKyllästynyt vyöhyke:Kuten virtausmallinnuksessa, mutta niiden lisäksi:- Tiedot akviferin geometriasta ja geologiasta - Dispersiviteetti jakautuma(pitkittäinen/- Akviferin reunat (luonnolliset ja matemaattiset poikittainen)- Kallion ja maanpinnan topografia- Reaktiokertoimet- Kerrospaksuudet, -järjestys, kerrosten jatkuvuus - Mallinnettavan aineen koostumus ja pitoisuudet- Orsivesimuodostumien sijaintieri ajankohtina- Pohjavedenpinta, pohjavedenpinnan korkeudenjakautuminen alueella eri ajanjaksoina- Mallinnettavan aineen syöttökohta ja -pitoisuudet- Akvitardeista akviferiin vuotava vesimäärä- Lähteet ja purkaumat- Pintavesistöt- Vedenottamot: sijainti ja pumpattavat vesimäärät- Imeytyminen, haihdunta ja sadanta- Vedenjohtavuuden tai vedenläpäisykyvynjakautuma alueella- Virtausnopeudet (suunta ja määrä)- Varastokertoimen (paineellinen akviferi) tai ominaisantoisuuden(vapaa akviferi) jakautuma alueella- Huokoisuus ja tehokas huokoisuusKyllästymätön vyöhyke, edellisten lisäksi:- Kyllästymättömän vyöhykkeen paksuusvaihtelut(ajalliset, paikalliset)- Kyllästymättömän vyöhykkeen maakerrostengeometria ja jatkuvuus- Huokoisuusjakauma- Kapillaaripaineen tai vesipitoisuuden jakautumapoikkileikkauksessa eri ajanjaksoina- Funktionaaliset riippuvuudet- Kapillaaripaine- Suhteellinen vedenjohtavuus vs. kapillaaripaine- Suhteellinen vedenjohtavuus vs. vesipitoisuusna määritettäessä tietokoneelle tehtävän mallinrakennetta ja reunaehtoja. Konseptuaalista malliavarten on selvitettävä alueen hydrogeologisetperustekijät kuten sadanta, pohjaveden muodostuminen,alustavat vedenjohtavuusarvot jak-arvovyöhykkeet, vedenjakajat, purkuolosuhteetsekä pinta- ja pohjavesien yhteys. Keskeistäon myös selvittää nykyinen vedenotto ja pohjavettämahdollisesti likaavat kohteet.135135135

7.6 Pohjaveden virtausmalliVirtausmallilla kuvataan yhden tai useamman nesteenvirtausta huokoisessa (maaperä) tai rakoilleessaväliaineessa (kallioperä). Mallinnuksenkohteina voivat olla vesi, veteen liukenemattomatnesteet (öljy) sekä eri tiheyksiset vesikerrokset(makean veden altaaseen tunkeutunut merivesi).Virtausmallien avulla lasketaan hydraulisten korkeuksientai paineiden muutoksia, virtauksensuuntaa ja suuruutta, kulkeutumisaikoja sekä toisistaanerottuvien nesteiden rajapintoja.Useimmat pohjavesimallit kuvaavat pohjavedenvirtausta maaperässä, jolloin voidaan käyttääjatkuvan huokoisen väliaineen konseptuaalistamallia. Veden virtausta kallioperän raoissaja ruhjeissa voidaan kuvata kolmella erilaisellakonseptuaalisella mallilla: kalliota vastaavanhuokoisen väliaineen mallilla, rakomallilla jakaksoishuokoisuuden mallilla.Matemaattinen malli on matemaattinen kuvauspohjavesisysteemissä tapahtuvista prosesseista.Nämä matemaattiset yhtälöt voidaan ratkaistaanalyyttisesti tai numeerisesti. Numeerisessamallissa ratkaisu saadaan korvaamalla todellisetyhtälöt tarkoitukseen sopivilla yksinkertaisemmillalikiarvoyhtälöillä. Tietokonemallillatarkoitetaan mallinnuksessa käytettävän tietokoneohjelmanohjelmakoodia. Simulaatiomallillatarkoitetaan tietokoneohjelman avulla tehtäviäennusteajoja.Virtausyhtälöt perustuvat Darcyn lakiin(v. 1856). Darcyn laki voidaan esittää virtausnopeudenavulla:q = KIq= virtausnopeus [m s -1]K= vedenjohtavuus [m s -1 ] (taulukko 7.6)I= hydraulinen gradientti eli pohjavedenpinnankaltevuus.Taulukko 7.6. Eri maa- ja kivilajien vedenjohta-vuuksia.Lähde: Airaksinen 1978.Maa- tai kivilajiYleisimmin käytössä olevat pohjaveden virtausmallinnuksessakäytetyt koodit perustuvatjoko differenssi- tai elementtimenetelmään. Differenssimenetelmässätarkasteltava alue jaetaansäännölliseen, suorakulmaiseen differenssi- elihilapisteverkkoon. Differenssimenetelmään perustuviapohjaveden virtausmallinnuskoodejaovat mm. MOC, MODFLOW ja HST3D. Elementtimenetelmäänperustuvista pohjavesimallinnuskoodeistaFEMWATER on yleisimmin käytetty.7.7 KalibrointiVedenjohtavuusK (m s -1 )Soramoreeni 10 -5 - 10 -7Hiekkamoreeni 10 -6 - 10-8Hietamoreeni 10 -7 - 10 -9Savimoreeni < 10 -8Sora 10 -1 - 10 -3Karkea hiekka 10 -2 - 10 -4Hieno hiekka 10 -3 - 10-5Karkea hieta 10 -4 - 10 -6Hieno hieta 10 -5 - 10 -7Hiesu 10 -7 - 10 -9Savi < 10 -9Kalkkikivi, dolomiitti 10 -1 - 10 -10Karkea-keskikarkea hiekkakivi 10 -1 - 10 -5Hienorakeinen hiekkakivi 10 -5 - 10 -9Saviliuske, hietakivi 10 -7 - 10 -11Basaltti 10 -1 - 10 -10Porfyriitti 10 -5 - 10 -11Graniitti, gneissi 10 -4 - 10 -11Mallin kalibroinnilla tarkoitetaan mallin säätämistäyhteneväiseksi tutkittavan fyysisen systeeminkanssa. Pohjavesimallin kalibrointia vartenmuodostetaan tarvittava lähtötiedosto ja jaetaanalue geologian perusteella mahdollisimman tarkastihila- tai elementtiverkkoon. Mallinnettavaalue rajataan ottaen huomioon pohjavesialtaidenrajat ja valuma-alueen vedenjakajat. Reunaehdotja laskentaparametrit määritetään. Jokaisellemallin osaselle annetaan lähtötiedot esimerkiksivedenjohtavuudesta, kerrospaksuuksista javesivaraston täydentymisestä. Mallilla lasketaanpohjaveden korkeus sekä verrataan laskettuja jahavaittuja arvoja toisiinsa. Mallialueen kuvaus-136

ta ja kertoimia tarkennetaan kunnes mallilla lasketuttulokset vastaavat havaittuja arvoja. Tässävaiheessa lähtötietoja joudutaan usein ongelmakohdissaarvioimaan uudelleen ja tarkentamaanaikaisempaa näkemystä ja konseptuaalista mallia.Yleensä kalibrointi aloitetaan tekemällä nykytilaatai luonnontilaa kuvaavien tilanteen simulointeja.Lisäksi simuloidaan erilaisia maastokokeita,esimerkiksi koepumppauksia ja -imeytyksiä.Mallin tulee mahdollisimman hyvin vastatakoetoimintaa ennen kuin laitosmittakaavanennusteita laaditaan.Kalibrointi voidaan tehdä joko perinteiselläyritys-erehdys-tekniikalla, joka on subjektiivinenja hidas, tai tietokoneohjelmalla automaattisesti,mikä vaatii sopivan tietokoneohjelman.Yritys-erehdys-tekniikkaa voidaan käyttää, kunpohjavesiolosuhteet ovat yksinkertaiset tai kunvirtausmallissa on voitu tehdä runsaasti yleistyksiä.Estimointiohjelmia on syytä käyttää mm.silloin, kun halutaan testata erilaisia hypoteesejatai kun halutaan tietää, korreloivatko eri parametritkeskenään. Estimointiohjelmista on suurtahyötyä myös herkkyysanalyysien teossa.7.8 AutomaattikalibrointiPohjaveden virtaussysteemejä kuvaavia numeerisiamalleja voidaan kalibroida yritys-erehdys -tekniikan lisäksi muuttujien (parametrien) estimointiohjelmienavulla. Konseptuaalisen mallinsisältämä tulkinta tutkittavan alueen geologiastaon erityisasemassa mallin automaattisenkalibroinnin kannalta, koska kalibrointiohjelmaantulee kuvata ne geologiset yksiköt, joidensisällä malliin syötettyjä parametrejä arvioidaan.Esimerkiksi MODFLOWP -nimisessä ohjelmassakalibrointi tapahtuu epälineaarisen regressionavulla, jolloin itse mallia käytetään määrittämäänmuutokset muuttujien arvoissa. Ohjelmallisestitapahtuvaa kalibrointia kutsutaan myös käänteiseksimallintamiseksi. Yleisimmin käytettyjä parametrienestimointiohjelmia ovat UCODE ja PESTjo mainitun MODFLOWP -ohjelman lisäksi.7.9 EnnusteajotKalibroinnin jälkeen mallilla tehdään varsinaisetennusteajot, joiden avulla arvioidaan esimerkiksilisääntyvän vedenoton vaikutusta pohjavesiesiintymänvirtauskenttään, lika-aineidenkulkeutumista pohjavedessä tai tarvittavia suoja-alueita.Mallinnuksen tulosten tarkasteluunliitetään aina arvio tulosten luotettavuudesta.Luotettavuutta voidaan tarkastella esimerkiksivertailemalla mallin herkkyyttä eri parametrienmuutoksille. Mallin luotettavuuden arvioinninkannalta ohjelmallisesti kalibroidun mallin edutperinteiseen yritys-erehdys -tekniikkaan perustuvaanmalliin verrattuna ovat ilmeiset.7.10 Lika-aineen kulkeutumismalliKulkeutumismallilla ennustetaan vesiliukoistenaineiden liikkumista ja pitoisuuksia. Lähtötietonatarvitaan virtausmallista saatu pohjavedenkorkeuksien jakauma. Huomioimalla hydrodynaaminendispersio eli liuenneiden aineidenleviäminen virtausta vastaan kohtisuorassa suunnassa,voidaan pohjaveden virtausnopeudenperusteella laskea aineen kulkeutuminen. Mallissavoi olla mukana myös kemiallisia reaktioita.Lika-aineen kulkeutumiseen liittyvien yhtälöidenratkaisuun on olemassa useita eri koodeja,kuten MT3D, MOC3D, MOC, MT3DMS jaHST3D. Kulkeutumismallin laatiminen on erittäinvaativaa ja sen antamiin tuloksiin kannattaasuhtautua kriittisesti.7.11 Mallinnuksessa käytettäviä ohjelmiaMODFLOWMODFLOW- koodi on tunnetuin ja käytetyinpohjaveden virtausyhtälöiden ratkaisukoodi,joka perustuu vuonna 1975 U. S. GeologicalSurvey’ssä kehitettyyn 2- ja 3- ulotteiseen finiitti-differenssi-malliin.Koodia on myöhemminpäivitetty vastaamaan nykyajan vaatimuksia,vaikka perusyhtälöt ovatkin pysyneet muuttumattomina(kuva 7.11a).MODFLOW- ohjelma on kirjoitettu FORT-RAN77-ohjelmointikielellä. Ohjelma koostuupääohjelmasta ja joukosta itsenäisiä moduule-137137137

Kuva 7.11a. Hypoteettisen pohjavesisysteemin hilaruudukko MODFLOW-koodissa(McDonald & Harbaugh 1988).Kuva 7.11b. MODFLOW- mallilla laskettu pohjaveden pinnan taso mallialueella.138

ja. Jokainen moduuli käsittelee omaa erikoisaluettaanhydrologisessa systeemissä. Jokaisessamallinnustapauksessa käyttäjä valitsee kyseiseentapaukseen tarvittavat moduulit (kuva7.11b).MODPATHModpath-ohjelma laskee pohjaveden virtausreititvalituista mallialueen hilaruuduista käyttäenhyväksi MODFLOW- koodilla aiemmin valmistetunpohjaveden virtausmallin tietoja. Ohjelmaanvoidaan syöttää halutun mittaisia ajanjaksoja,joiden aikana tapahtuvan pohjaveden virtauksenMODPATH- ohjelma kuvaa graafisesti.Virtausreittejä voidaan tarkastella joko lintuperspektiivistätai poikkileikkauksista (kuva 7.11c).MT3DMT3D on aineiden kulkeutumista mallintava ohjelma.Ohjelma käyttää samanlaista modulaaristarakennetta kuin MODFLOW- koodikin. Tämämodulaarinen rakenne mahdollistaa aineidenvirtauksen, leviämisen ja kemiallisten reaktioidensimuloinnin itsenäisesti siten, ettei tietokoneenmuistikapasiteettia kulu käyttämättömiinoptioihin. Aineen kulkeutumista kuvaavien yhtälöidenratkaisuun MT3D- ohjelmassa on olemassakolme vaihtoehtoista menetelmää: methodof charasteristics (MOC), modified methodof charasteristics (MMOC) ja näistä kahdestaedellisestä muodostettu hybridimenetelmä(HMOC) (kuva 7.11d).7.12. Mallin raportointiMallinnustyön raportoinnin olisi syytä noudattaayhtenäistä kaavaa, jolloin raportista olisi ainalöydettävissä tutkimuksen etenemisen kannaltaoleellisimmat tiedot. On selvää, että jokainen mallija raportti sisältävät erilaisia tavoitteita ja tuloksia,mutta seuraavalla sivulla on esitetty yksikäytännössä hyväksi koettu sisällys raportille:Kuva 7.11c. MODPATH -ohjelmalla lasketut pohjaveden virtausreitit valituista mallialueen pisteistä.139139139

Kuva 7.11d. Kulkeutumissimulaation osoittama tetrakloorieteenin pitoisuusjakauma akviferissaPOHJAVESIMALLINNUSRAPORTTIYleistäMaastotutkimukset (ks. luku 8)Tutkittavan pohjavesiesiintymän rakenne(ks. luvut 5.1 ja 8)Pohjavesimallin laatiminenKäytetty mallikoodi ja muuttietokoneohjelmatLähtötiedotMallialueen rajaus (Ibound)KoordinaatistoAika- ja muut mittayksikötVettäjohtava kerros (Top of Layer)Kalliopinnan taso (Bottom of Layer)Vedenjohtavuus (Horizontal HydraulicConductivity)ja vedenjohtokyky (Transmissivity)Tehokas huokoisuus (Effective Porosity)Ojitetut alueet ja lähteet (Drain)Imeytyminen (Recharge)Vedenottamot (Wells)Mallin kalibrointiPohjavesimallin tuloksiaPohjaveden pintaPohjavesialueen rajausPohjaveden määrä, vesitasePohjaveden virtausreititPohjaveden virtausnopeusPohjaveden purkautuminenVirtausmallin edelleen kehittäminenKirjallisuusLiitekartat7.13 KirjallisuuttaAkkanen, H. 1988. Pohjaveden numeeriset mallit ja niidenkäyttö Suomessa. Diplomityö. Tampereenteknillinen korkeakoulu, Rakennustekniikanosasto, Vesi- ja ympäristötekniikan laitos.114s.Anderson, M. P. & Woessner W. W. 1992. AppliedGroundwater Modeling: Simulation of Flowand Advective Transport. Academic Press, San140

Diego. 381 s.Artimo, A. 2003. Three-dimensional geologic modelingand numerical groundwater modeling of Finnish aquifers : a new approach for characterization and visualization. Turun yliopiston julkaisuja. Sarja A. II. Biologica-Geographica-Geologica 168. 62 p.Bear, J. & Verruijt, A. 1987. Modeling GroundwaterFlow and Pollution, theory and applications oftransport in porous media. Dordrecht, Holland, D. Reidel Publishing Company. 414 s.ISBN 1-55608-015-8.Chunmiao Z. & Bennett G. D. 1995. Applied ContaminantTransport Modeling, Theory and Practice. Van Nostrand Reinhold, The United Statesof America. 440 s.Granlund, K. & Nystén, T. 1991. Pohjavesimallit janiiden soveltaminen. Helsinki, Vesi- ja ympäris-töhallituksen monistesarja 286, 30 s. ISBN951-47-4108-0, ISSN 0783-3288.Hill, M.C. 1992. A computer program (MODFLOWP)for estimating parameters of a transient, threedimensional,ground-water flow model usingnonlinear regression. U.S. Geological SurveyOpen-File Report 91 - 484. 358 s.Hill, M.C. 1998. Methods and Guidelines for EffectiveModel Calibration. U.S. Geological SurveyWater-Resources Investigations Report 98 -4005, 90 s.Laukkanen, R., Saijonmaa, L., Niini, S. 1991. Pohjavesimallituspäätöksenteon pohjana, Osa I: mallinkalibrointi. Vesitalous, n:o 2. s. 19 - 27.McDonald, M.G. & Harbaugh A. W. 1988. A modularthree-dimensional finite-difference ground-waterflow model. U.S. Geological Survey Techniquesof Water-Resources Investigations, book 6,chap. A1. 586 s.Nystén, T. 1993. Kärkölän likaantuneen pohjavesialueengeologia ja matemaattinen mallintaminen.Helsinki, Vesi- ja ympäristöhallinnon julkaisuja-sarja A 135. 86 s. ISBN 951-47-7164-8. ISSN0786-9592.Nystén, T., K. Granlund, A-L. Kivimäki &Tuominen.S. 1995. Tiesuolan pohja vesivaikutustenmallintamistutkimukset Miekkamäenalueella. Tielaitoksen selvityksiä 29/1995.116 s. + liit. 19. ISBN 951-726-067-9, ISSN0788-3722, TIEL 3200307.Poeter, E.P. & Hill, M.C. 1997. Inverse Models: ANecessary Next Step in Ground-WaterModeling. Ground Water, Vol.35, No. 2, s. 250-260.Seppälä, M. ja Tuominen, S. 2004: Pohjavesienvirtausmallinnusopas. Helsinki. Suomenympäristökeskus. Painossa.Verruit, A. 1982. Theory of groundwater flow. TheMacmillan Press Ltd, Hong Kong, 144 s.8 TUTKIMUSSELOSTUKSENLAATIMINENYmpäristöhallinto ja konsultit tekevät muidentoimijoiden ohella erilaisia pohjaveden hankintaanliittyviä tutkimuksia, kuten koepumppauksia,suoja-alueiden ja pohjaveden likaantumisenselvityksiä, geofysikaalisia tutkimuksia ja pohjavesialueidenmallinnusta. Pohjavesitutkimuksetovat yksilöllisiä ja yksityiskohtaisuudessaanerilaisia. Tutkimusselostus on laadittava siten, ettätutkimuksen tuloksia voidaan tarvittaessa käyttäämyöhemmin uudelleen hyväksi. Tutkimusselostuksessaon esitettävä kaikki tiedot, joita tarvitaantutkimustulosten ymmärtämiseksi. Näitäovat taustatiedot, kuten tutkimuksen tilaaja jatavoite, suoritusaika ja selostus aikaisemmin tehdyistätutkimuksista, sekä itse tutkimuksen tiedot,kuten kenttätutkimusten yksityiskohtainenkuvaus, selitys laboratoriotutkimuksista sekä tulostentarkastelu ja johtopäätökset. Yksityiskohtaisettutkimustulokset esitetään tutkimusselostuksenpiirroksissa ja liitteissä. Tutkimusselostuksialiitetään myös ympäristölupavirastolle toimitettaviinhakemusasiakirjoihin, jolloin vähimmäisvaatimuksenaon asiakirjojen tason ja esitystavansamankaltaisuus kulloinkin esitettyjen vaatimustenmukaisesti. Tässä luvussa esitetään vedenhankinnanpohjavesitutkimusselostuksenlaadintaohjeet, joiden periaatteita voi soveltaamuissakin pohjavesitutkimuksissa. Luvun laatimisessaon käytetty pohjana vesihallinnossa vuoden1980 paikkeilla laadittua sisäistä ohjetta tutkimusselostuksenlaadinnasta (Mälkki 1980).Koska pohjavesitutkimuksia on monenlaisiaja yksityiskohdissaan erilaisia, tutkimukselle pitääantaa asiakirjan sisältöä mahdollisimman hyvinkuvaava nimi kuten ”Kaivon paikkatutkimus”tai ”Tekopohjavesitutkimus”. Otsikkoon merkitäänmyös tutkimuspaikka esimerkiksi ”Soraharju,Tuusula” ja tutkimusraportin valmistumistaosoittava päivämäärä. Suuremmissa tutkimuskokonaisuuksissaosa tutkimuksista voidaan raportoidaerikseen. Esimerkiksi geofysikaalisten luotaustentulokset voidaan kuvata omassa selostuksessaan.Taulukossa 8.1. on esimerkki tavanomaisentutkimusselostuksen sisällysluettelosta.141141141

Taulukko 8.1. Esimerkki tavanomaisen pohjatutkimusselostuksen sisällysluettelostaPOHJAVESITUTKIMUKSEN SELOSTUS1 Yleistä1.1 Tutkimuksen tarkoitus, tekijät ja suoritusaika1.2. Vedenkäyttötiedot ja maankäyttö1.3 Tutkimuksen taustatiedot ja ohjelmointi1.3.1 Kartta- ja ilmakuva-aineisto1.3.2 Aikaisempi tutkimusaineisto1.3.3 Alueen yleiskuvaus ja tutkimusohjelma2 Maastotutkimukset2.1 Pohjavesialuetta koskevat yleisselvitykset2.1.1. Maanomistusolojen selvittäminen2.1.2. Maastotutkimusten aikaiset paikannusmittaukset,kiintopisteet jakohdekartoitukset/asemapiirrokset2.2 Pohjavesialueen geologiset ja geofysikaalisettutkimukset2.2.1. Maastotarkastelu2.2.2. Geofysikaaliset mittaukset jaluotaukset2.2.3. Maaperäkairaukset2.3 Pohjavesialueen hydrogeologisettutkimukset2.3.1. Virtaamahavainnot2.3.2. Kaivoinventointi2.3.3. Havaintoputkien asennus ja ominaisantoisuuspumppauksettaihydrauliset putkimittaukset2.3.4. Pohjavettä likaavien toimintojenkartoitus2.4 Yhteenveto pohjavesialuetta koskevistatutkimuksista2.5 Pohjaveden hankintaan tähtäävät maastotutkimukset2.5.1. Koepumppaukset ja tekopohjavedenimeytyskokeet2.5.2. Veden käsittelykokeet2.5.3. Putkimittaukset2.5.4. Sadantahavainnot3 Mallinnustutkimukset3.1 Pohjavesialueiden geologiset rakennemallit3.2 Pohjavesimallit4 Laboratoriotutkimukset5. Tutkimustulosten tarkastelu jajohtopäätökset5.1 Hydrogeologiset olosuhteet5.2 Esiintymän antoisuus5.3 Veden laatu5.4 Vedenoton järjestely5.5 Tekopohjaveden muodostamismahdollisuudet5.6 Veden käsittelytarve ja –tapa5.7 Ympäristövaikutukset5.8 Pohjaveden suojaaminen5.9 Vedenoton oikeudelliset edellytykset5.10 Liitteet:1. Yleiskartta2. Maaperäkairausten tulokset3. Putkikortit ja antoisuuspumppaustentulokset4. Putkimittausten tulokset5. Vesinäytteiden tutkimustulokset6. Sadehavainnot7. Kaivokortit8. Koepumppauspiirros9. Asemapiirros10. Tutkimuskartta11. Hydrogeologinen kartta12. Leikkauspiirustukset ja muutpiirrokset13. Luettelo aikaisemmin tehdyistätutkimuksista14. Cd-levy tai vastaavakeskeisimmistä tutkimustuloksistatai raportin pdf-versio142

8.1 YleistäTutkimusselostuksen alussa kerrotaan yleisiä tietojatutkimuksesta ja tausta-aineistosta.8.1.1 Tutkimuksen tarkoitus, tekijät ja suoritusaikaSelostetaan missä, milloin ja mitä tarkoitusta vartensekä ketkä tutkimuksen tekevät. Lisäksi esitetääntutkimusalueen ja tutkimusmenetelmien valinnanperusteet. Mainitaan myös tutkimuksenmahdollinen tilaaja ja eri tutkimusvaiheiden aikataulu.Tutkimusmenetelmistä riittää yleismaininta,josta ilmenee tutkimusten luonne, kuten”alustava kaivonpaikka- ja vedenlaatututkimus”tai ”tekopohjavesi- ja imeytystutkimus”.8.1.2 Vedenkäyttötiedot ja maankäyttöSelvitetään nykyinen vedenkäyttö sekä arvioidaanmahdollinen kriisiajan vedentarve. Selostetaan,milloin hanke tulisi toteuttaa. Jos esimerkiksiII luokan pohjavesialueita tutkittaessa ei oletarkkoja tietoja vedentarpeesta, esitellään ainakinne alueet, joille pohjavesialueiden vettä ontarkoitus tulevaisuudessa johtaa. Arvioita voidaantehdä esimerkiksi useamman kunnan kriisiajantai haja-asutusalueiden vedentarpeesta.Vedentarve voi ilmetä myös edellisen kohdanyhteydessä (Tutkimuksen tarkoitus). Lisäksi selvitetäänalueen nykyinen maankäyttö ja kaavoitustilanne.8.1.3 Tutkimuksen taustatiedot ja ohjelmointiKartta- ja ilmakuva-aineistoLuetellaan käytettävissä ollut kartta- ja ilmakuva-sekä paikkatietoaineisto. Ilmakuvia ja kaikkiakarttoja ei liitetä raporttiin. Liitteinä esitetäänusein tutkimuskartta mittakaavassa 1:10 000,hydrogeologinen kartta mittakaavassa 1: 20 000ja yleiskartta mittakaavassa 1:100 000 tai 1:200 000.Kuvien ja karttojen käyttöoikeuksista on huolehdittava.Aikaisempi tutkimusaineistoSelostetaan aiemmin alueella tehdyt tutkimuksetja laaditaan niistä luettelo liitteeksi. Aiempientutkimusten tärkeimmät tulokset tulee selostaasiten, että lukija saa tekstin perusteella hyvänkuvan tutkimuksista ja niiden tuloksista. Pelkkäviittaus tutkimuksiin ei riitä.Alueen yleiskuvaus ja tutkimusohjelmaTutkimuksista laaditaan selostus, jossa esitetäänpohjavesitutkimuksen kannalta oleelliset yleistiedot,kuten hydrogeologiset yleispiirteet, pohjavedenesiintyminen ja tutkimusta rajoittavattekijät, kuten luonnonsuojelualueet, pohjavedenlikaantuminen tai likaantumisvaara.8.2 MaastotutkimuksetTässä käsitellään ja kuvataan lyhyesti eri työvaiheetsekä luetteloidaan liitteet, joissa on esitettyeri vaiheista saatu tutkimustieto. Yhteenvetojaesitetään niiltä osin, kun niitä ei ole mukana tutkimustulostentarkastelussa. Varsinaisia tutkimuspäätelmiäei esitetä tässä yhteydessä.8.2.1 Pohjavesialuetta koskevat yleisselvityksetMaanomistusolojen selvittäminenTutkimusalueen maanomistusolot ja tutkimustavarten saadut luvat selostetaan tässä kohdassa.Tilojen rekisterinumerot merkitään asemapiirrokseenja tutkimuskartalle. Maanomistajista laaditaanerillinen luettelo, joka esitetään liitteenä.Maastotutkimusten aikaiset paikannusmittauksetja kohdekartoitukset/asemapiirroksetTutkimuksen aikana laaditut kartat ja tehdyt vaaituksetluetteloidaan. Vaaituksissa käytetty korkeusjärjestelmämainitaan. Koepumppauspaikaltalaaditaan yleensä yksityiskohtainen kartta.Kiintopisteet esitetään kartoilla. Tulokset esietäänasemapiirustuksessa ja tutkimuskartalla.8.2.2 Pohjavesialueen geologiset ja geofysikaalisettutkimuksetMaastotarkasteluSelostetaan maastotarkastelun yhteydessä tehdytyleisluonteiset geologiset ja hydrogeologiset havainnotja arvioidaan pohjaveden likaantumisriskit.Selvitetään kohteet, joihin koepumppaus143143143

voi vaikuttaa ja arvioidaan pumppauksen mahdollisethaittavaikutukset. Kartoitetaan lähteet jaosoitetaan, mihin asennetaan pysyvät mittapadotvirtaamamittauksia varten. Arvioidaan alustavastikoepumppauksen vaikutusalue ja silläsijaitsevat yksityiset kaivot. Esitetään tutkimusohjelmajatkotutkimuksia varten ja laaditaantutkimusten aikataulu.Geofysikaaliset mittaukset ja luotauksetSelostetaan tehtyjen geofysikaalisten tutkimusten,kuten maatutkaluotausten sekä gravimetristenja seismisten luotausten määrät ja tulokset.Selostetaan tulosten perusteella tehtävissä olevatjohtopäätökset maaperän paksuudesta ja rakenteesta,pohjaveden virtaussuunnista, vedenjakajista,kallionpinnan sijainnista ja pohjavedenpinnasta.MaaperäkairauksetSelostetaan kevyet ja raskaat kairaukset, niidensijainti ja tulokset. Kairausten yksityiskohtaisettiedot esitetään liitteissä. Kairaustietojen esittämisessäsuositellaan käytettäväksi Suomengeoteknillisen yhdistyksen ohjeita ja merkintöjä.Mainitaan, millä menetelmillä ja koneilla kairaukseton tehty. Erityisen tärkeää tämä on silloin,kun on käytetty useita kairausmenetelmiä.Selostetaan kairauksilla saadut tiedot maakerrostenpaksuuksista, geologisesta rakenteesta ja maalajeista.Lukijan on saatava selostuksen perusteellahyvä yleiskuva maaperäolosuhteista ja niidenvaihteluista. Pelkkä viittaus tuloksiin ei riitä.8.2.3 Pohjavesialueen hydrogeologisettutkimuksetVirtaamahavainnotSelostetaan missä ja milloin tehtiin virtaamamittauksia.Selostetaan minkälaisilla välineillä mittaukseteri pisteissä tehtiin. Arvioidaan tulostenperusteella tutkimusalueelta purkautuvat vesimäärätmittausajankohtana ja koepumppauksenvaikutukset purkautuviin vesimääriin. Virtaamamittauspisteetesitetään tutkimuskartalla ja pistekohtaisetmittaustulokset liitteenä.KaivoinventointiInventoiduista kaivoista ja niiden vedenpinnoistalaaditaan selostus. Yksityiskohtaiset tiedot esitetäänkaivokorteilla. Kerrotaan kaivojen vedenlaatu ja mahdolliset laatuongelmat. Pohjavedenpinnan havainnointia jatketaan myös koepumppauksenaikana, jolloin otetaan lisää vesinäytteitä.Kaivoinventointi kannattaa tehdä todennäköistäpumppauksen vaikutusaluetta laajemmaltaalueelta, jotta vältyttäisiin myöhemmin ilmeneviltäepäselvyyksiltä vaikutusten suhteen.Havaintoputkien asennus ja ominaisantoisuuspumppauksettai hydrauliset putkimittauksetKerrotaan, millaisia havaintoputkia on asennettuja minne ne on sijoitettu. Perustellaan erilaistenputkien asennustarve. Tarkemmat tiedot putkistaesitetään putkikortilla. Esitetään pohjavedenpintamittaustenperusteella selvitetyt pohjavedenvirtaussuunnat. Selostetaan alustavienkoepumppausten ja/tai hydraulisten putkimittaustentulokset ja laaditaan kuvaus maaperänvedenläpäisevyydestä. Selostetaan alustavienpumppausten yhteydessä eri tasoilta otettujenvesianalyysien tulokset ja putkista tehtyjen vedenlaatumittaustentulokset, jos niitä on tehty.Pohjavettä likaavien kohteiden kartoitusKartoitetaan alueella sijaitsevat, mahdollisestipohjavettä likaavat kohteet kuten öljysäiliöt, turkistarhat,kaatopaikat, suolattavat tiet, lannoitettavatpellot ja soranottopaikat. Lisäksi eritelläänkohteet, joissa pohjaveden laadussa on todettavissamerkkejä likaantumisesta ja joissa vedenlaatumuutoksia on jo tapahtunut. Eritellään sellaisetkohteet, jotka aiheuttavat potentiaalisen likaantumisriskin,mutta eivät vielä näy vesianalyyseissä.Soranottoalueilla määritetään pohjavettäsuojaavan maakerroksen paksuus sekä ehdotetaanmahdollisia täyttö- ja jälkihoitotoimenpiteitä8.2.4 Yhteenveto pohjavesialuetta koskevistatutkimuksistaKoko pohjavesialuetta koskevissa hankkeissa tässäkohdassa selostetaan pohjavesialueen käytettävissäolleiden tietojen ja tehtyjen tutkimustenperusteella pohjavesialueen geologinen raken-144

ne. Esitetään, minkälaiseen tulokseen alustavissamaastotutkimuksissa on päästy koepumppauspaikanvalinnan suhteen. Lisäksi laaditaan yksityiskohtainenjatkotutkimusohjelma. Ohjelmaalaadittaessa on otettava huomioon esiintymäntodennäköinen antoisuus, sopiva koepumppaustehoja sopiva ajankohta, koepumppauksen mahdollisetvaikutukset lähdevirtaamiin ja yksityisiinkaivoihin sekä mahdollisesta kaivojen kuivumisestaaiheutuvan vesihuollon järjestäminen.Koepumppaus tulisi tehdä kuivana aikanajoko talvella tai kesällä. Talvella tehdyn koepumppauksenetuna on, että pohjaveden pintanousee nopeasti keväällä, jolloin mahdollisestikuivuneet kaivot täyttyvät nopeasti. Toisaalta tällöinei saada tietoa vedenpintojen palautumisestakuivana vuodenaikana mallinnusta ja haittojenarviointia varten. Pumppauspaikan ja -määrien sekä ympäristövaikutusten määrittelyssävoidaan käyttää apuna pohjaveden virtausmallia.8.2.5 Pohjaveden hankitaan tähtäävät maastotutkimuksetKoepumppaukset ja tekopohjaveden imeytyskokeetSelostetaan, mihin koepumppauspaikka päätettiinrakentaa ja kerrotaan asennettujen imuputkientai koekaivon yleispiirteiset tekniset tiedot,kuten halkaisija, syvyys ja siivilätason asema.Tarkat tiedot esitetään liitteissä joko taulukkonatai leikkauspiirroksena ja asemapiirroksessa. Selostetaankoepumppauksen tai tekopohjavedenimeytyskokeiden kulku, imeytetyt vesimäärät japumppaustehot. Pumppausmäärät ja vedenkorkeushavainnotnäkyvät parhaiten pumppausdiagrammissa.Lisäksi esitetään koepumppauksenaikaiset toimenpiteet kuten vedenpinnanhavainnot,vedenlaadun mittaukset, vesinäytteidenotto, veden käsittelykokeet sekä pumppauksenvaikutukset lähdevirtaamiin ja kaivoihin.Esitetään kommentteja pumppauksen vaikutusaluesuunnista.Vaikutuksenalaiset kaivot esitetäänkaivonumeroittain. Tässä yhteydessä kerrotaanmyös kaivoissa tapahtuneista veden laadunmuutoksista,mutta tarkempi erittely tehdäänveden laatua koskevassa luvussa.Veden käsittelykokeetSelostetaan pohjaveden käsittelykokeiden kutenalkaloinnin sekä raudan ja mangaanin poistokokeidenvaiheet ja tulokset. Koejärjestelyt esitetäänpiirroksina. Tutkimustulokset kokeen erivaiheista esitetään tässä yhteydessä.PutkimittauksetTutkimuksen havaintoputkissa tehtyjen lämpötila-,sähkönjohtavuus- ja happimittausten sekäveden virtausnopeuden sekä maaperän läpäisevyysmittaustentulokset esitetään tässä. Kuvataanveden laadun vaihtelut eri tasoilla ja mittauspisteissä.Mittausten tulokset esitetään liitteinä.Todetaan koepumppauksen mahdollisesti aiheuttamatmuutokset mittaustuloksissa.SadantahavainnotEsitetään säähavaintoasemilta saadut tai tutkimustenyhteydessä mitatut tutkimuksen aikaisetsadantahavainnot. Kootaan tarvittaessa myöspitkäaikaisten sadantahavaintojen tulokset. Sadantahavainnotesitetään koko tutkimusta edeltäneeltävuodelta. Sadantahavainnoista esitetäänmyös mahdollisuuksien mukaan niin sanotut“korjatut havainnot”, joissa on otettu huomioonhavaintopaikan paikalliset olosuhteet kuten sijainti,puusto ja maastonkohta. Korjattuja havaintojakäytetään antoisuusarvioita tehtäessä.8.3 MallinnustutkimuksetLaaditaan selostus tutkimusten yhteydessä tehdystämallinnuksesta. Pohjavesiesiintymän hydrogeologianominaispiirteet voidaan raportoidageologista rakennemallia apuna käyttäen. Selostetaanpohjaveden virtausmallin antamat tuloksetpohjaveden virtaussuunnista, vedenjakajista,pohjaveden oton vaikutusalueesta ja vedenpinnan arvioidusta laskusta erilaisilla vedenottotehoilla,vaikutukset lähteisiin ja niiden virtaamiinsekä kaivoihin. Arvioidaan mahdollisetmuutokset pohjaveden virtaussuunnissa. Pohjavesimallivoidaan esittää myös erillisenä raporttina,jonka päätulokset esitetään tässä yhteydessä.Esitetään arvio mahdollisesta myöhemmästämallintamistarpeesta esimerkiksi vedenoton yhteydessä.145145145

8.3.1 Pohjavesialueiden geologiset rakennemallitHarjualueiden rakenneselvityksiä käytetään vesihuollonja maankäytön suunnittelun tarpeisiin.Tietoja käytetään pohjaveden suojelusuunnitelmientaustatietoina ja ennen kaikkea pohjavedenvirtausmallienlähtötietona. Virtausmallitvaativat onnistuakseen tarkkaa tietoa pohjavesiesiintymiengeologisesta rakenteesta. Katsotarkemmin kappale 5.1.Rakennemallissa on tyypillisesti seuraavatkartat ja kuvat:• Kalliopinnan korkokuva ja pohjavedenvirtausta estävien kalliokynnysten sijainti.• Pohjavedenpinnan taso,pohjavesivyöhykkeen ja kuivan maapeitteenpaksuudet sekä pohjavedenpinnantason ja virtaussuuntien antama epäsuoratieto geologisesta rakenteesta.• Harjun rakenne: hyvin ja heikosti vettäjohtavien kerrosyksikköjen ulottuvuudet,pohjana sedimentologinen rakennetulkinta,joka perustuu eri havaintoja mittausaineistoihin.• Tarvittaessa: Kallioperän ruhjetulkinta jaruhjeiden vaikutus pohjavesiesiintymänvesitalouteen sekä orsivesikerrostenolemassaolon selvittäminen.• Raportoinnissa tietojen esittämisessä GISpohjaisetkartta-analyysit ja tarvittaessa 3Dvisualisointi.8.3.2 PohjavesimallitTutkimusten yhteydessä tehdyt pohjavesimallitraportoidaan yleensä omana erillisenä raporttinaan.Pohjavesimallien raportointia on käsiteltyluvussa 7.12.8.4. LaboratoriotutkimuksetEsitetään maanäytteistä ja vesinäytteistä laboratoriossatehdyt määritykset, määritysmenetelmätja analyysien tulokset yhteenvetoineen. Myöskäytetyt standardit ja laboratoriot kirjataan selostukseen.Selostetaan veden laadunmuutoksettutkimusten aikana sekä laaditaan arvio vedenlaadun kehittymisestä jatkuvan vedenotonaikana. Näitä ovat muutokset veteen liuenneenhapen pitoisuudessa sekä rauta- ja mangaanipitoisuuksissa.Esitetään mahdollinen vedenkäsittelytarve.Laaditaan suositus veden käsittelyynsoveltuvista menetelmistä. Useimmin kysymykseentulevia menetelmiä ovat happamuudenpoistaminen esimerkiksi kalkkikivialkaloinninavulla sekä raudan ja mangaanin poistaminenbiologisia tai kemiallisia menetelmiä käyttäen.8.5. Tutkimustulosten tarkastelu jajohtopäätöksetTämä on pohjavesitutkimusselostuksen tärkeinosa. Siinä kerrotaan tutkimuksen tekijän käsitystutkimustuloksista ja niiden perusteella tehtävistäjohtopäätöksistä koskien esiintymän antoisuutta,veden laatua sekä käsittelytarvetta ja -tapaa,vedenoton haittavaikutuksia sekä pohjavedenlikaantumisriskiä ja riskin torjumista. Lopputuloksenavoi olla, että esiintymä ei sovelluvedenhankintaan esimerkiksi likaantumisen takia.Selvitys tulee laatia siten, että ulkopuolinenkinsaa tutkimuksista selkeän kuvan, eikä johtopäätöstenteko jää lukijan vastuulle.8.5.1 Hydrogeologiset olosuhteetSelostetaan tutkimusalueen hydrogeologiset olosuhteet.Tulokset esitetään hydrogeologisella kartalla.Tekstinä ja mahdollisina lisäpiirroksina kuvataanmaakerrosten laatu, kerrospaksuudet ja-rakenne, alueen pohjaveden virtauskuva ja senmahdolliset muutokset sekä vaikutukset vedenlaatuun vedenoton aikana, vedenjakajat, vedenottopaikkaanliittyvän varsinaisen pohjavedenmuodostumisalueen rajat, lähteiden sijainnit jamuutokset lähteiden virtaamissa.8.5.2 Esiintymän antoisuusLaaditaan arvio esiintymän antoisuudesta. Arvioperustuu koepumppaukseen ja pohjavedenmuodostumisalueen laajuuteen ja yhtenäisyyteen,maaperän laatuun, topografiaan, kasvipeitteeseenja sadantaan. Arvion tukena voidaankäyttää pohjaveden virtausmallia. Arviossa tuleeottaa huomioon myös pintavesistöjen mah-146

dollinen vaikutus veden laatuun. Selostuksessaarvioidaan myös pitkäaikaisen vedenoton mahdollisetvaikutukset veden laatuun.Erityistä huomiota tulee kiinnittää oikeidensadantatietojen (“korjatut sadannat”) ja pohjavedenmuodostumisprosentin käyttöön. Pohjavettämuodostuu harjualueilla maasto-olosuhteistariippuen noin 50 - 60 % sadannasta. Tämäselostuksen osa tulee laatia erityisen perusteellisestija huolellisesti, sillä saatavissa oleva vesimäärämuodostaa perustan, jolla haetaan vesilupaaympäristölupavirastolta. Arviot on perusteltavasiten, että ulkopuolinenkin lukija ymmärtää,mihin ne perustuvat. Tällöin ei riitä lyhyttoteamus, että “tehtyjen tutkimusten perusteellaesiintymän antoisuudeksi arvioidaan…”8.5.3 Veden laatuSelostetaan vesianalyysien tutkimustulokset javeden laatu. Pelkkä viittaus analyyseihin ei riitä.Veden laatua voidaan verrata muualta saatuihintuloksiin virtauskuvaltaan erilaisissa esiintymissä.Tärkeää on arvioida veden laadun muuttumistakoepumppauksen aikana. Erityistä huomiotaon kiinnitettävä veteen liuenneen hapenpitoisuuteen ja pitoisuuden muutoksiin ennenkoepumppausta ja sen aikana. Mahdollisuuksienmukaan arvioidaan myös eri vuodenaikojenvaikutus veden laatuun. Laaditaan ennuste vedenlaadun muutoksista erityisesti rauta- ja mangaanipitoisuuksienosalta. Samalla arvioidaanveden laatua erilaisilla ottotehoilla. Todetaan,miten hyvin pohjavesi täyttää hyvälle juoma- jatalousvedelle asetetut tavoitteet, ja mitkä vedenlaatuominaisuudet edellyttävät veden käsittelyä.8.5.4 Vedenoton järjestelyEsitetään ehdotus vedenoton järjestelystä kutenkaivojen lukumääristä ja sijainnista sekä vedenottosyvyyksistä.Lisäksi annetaan suositus kaivotyypistäottaen huomioon veden laadun vaihtelut erisyvyyksillä. Esitetään arviot, kuinka paljon vettäkustakin kaivosta suositellaan otettavaksi. Useinpelkkä pohjavesitutkimus ei riitä, vaan lisäksi tarvitaanerikseen tehtävä kaivonpaikkatutkimus, jostalaaditaan tarvittaessa erillinen selostus.8.5.5 Tekopohjaveden muodostamismahdollisuudetSelostetaan edellytykset tekopohjaveden muodostamiseenja tähän tarvittavan raakavedensaantiin siinä laajuudessa kuin se tutkimustulostenperusteella on mahdollista. Laaditaan alustavaehdotus imeytysalueiden sijainnista. Esitetäänarvio saatavissa olevan lisäveden määrästäja laadusta sekä toimenpiteet, joita tekopohjavedenmuodostaminen edellyttää. Varsinainen tekopohjavesitutkimusimeytyskokeineen tehdäänusein erikseen, ja siitä laaditaan erillinenraportti. Sen laadinnassa voidaan soveltaa tätäohjetta. Raportissa tulee kiinnittää erityistä huomiotaimeytyksen toteuttamiseen ja vaikutuksiinpohjaveden pintoihin. Apuna käytetään yleensäpohjavesimallinnusta, jonka perusteella laaditaanarviot viipymistä ja käyttöön saatavistavesimääristä. Tekopohjaveden laatua arvioitaessavoidaan käyttää hyväksi mm. TEMU-projektintutkimustuloksia.Tässä yhteydessä voidaan arvioida myösrantaimeytymisen vaikutusta saatavissa olevan vedenmäärään ja laatuun. Selostuksessa tulee esittäätiedot rantaimeytyvän veden laadusta ja vaikutuksistaottamolta saatavan veden laatuun sekä pohjavedenmahdollinen jälkikäsittelytarve ja -tapa.8.5.6 Veden käsittelytarve ja -tapaArvioidaan vedenkäsittelytarve ja ehdotetaan siihensoveltuvat käsittelymenetelmät. Kenttätutkimustenja mahdollisten käsittelykokeiden perusteellalaaditaan suositukset käsittelylaitoksen,kuten kalkkikivialkaloinnin tai biologisen raudanja mangaanin poistolaitoksen mitoitusperusteista.8.5.7 YmpäristövaikutuksetKoepumppauksesta saatujen tietojen kuten vedenpinta-ja kaivohavaintojen sekä lähteidenvirtaamamittausten perusteella arvioidaan vedenotonmahdolliset haittavaikutukset ympäristölle.Ne tulee arvioida erityisesti luonnonsuojelualueillasekä luonnonsuojelulain ja metsälaintarkoittamilla erityiskohteilla kuten luon-147147147

nonlähteillä ja pienvesistöillä. Tässä yhteydessälaaditaan myös ehdotus lähteiden, pintavesistöjen,kaivojen ja havaintoputkien tarkkailuohjelmaksi,jota tulisi noudattaa vedenottamoa käytettäessä.Vedenpintojen lisäksi voidaan tarkkaillamyös kaivojen vedenlaatua. Tarkkailuohjelmaalaadittaessa tulisi kiinnittää erityistä huomiotasopivaan laajuuteen, koska ympäristölupavirastoasettaa usein vedenottolupapäätöksessääntarkkailuvelvoitteen tutkimusasiakirjojen perusteella.Ohjelmaan ei ole syytä sisällyttää orsivesikaivoja.Yli 2500 m 3 /d pohjavettä tai tekopohjavettäkäyttävät hankkeet vaativat YVA-lain mukaisenarviointimenettelyn.8.5.8 Pohjaveden suojaaminenMaastoselvitysten perusteella laaditaan ehdotuspohjaveden suojaamisesta. Esitetään rajoitukset,joita ympäristön käytölle tulisi asettaa ja toimenpiteet,joita jo olemassa olevien kohteiden aiheuttamansaastumisvaaran poistamiseksi olisi tehtävä.Pohjaveden suojelua varten on usein tarpeellistalaatia erikseen pohjaveden suojelusuunnitelma,jossa selvitetään tarkemmin riskikohteetja laaditaan toimenpideohjelma.8.5.9 Vedenoton oikeudelliset edellytyksetSelostetaan vesilain mukaiset edellytykset vedenottoonja toimenpiteet, joihin olisi ryhdyttäväluvan saamiseksi.8.5.10 LiitteetTutkimuskartat ja piirustukset joihin tekstissäviitataan liitetään tutkimusselostuksen liitteiksi.Liitteiden ulkoasuun ja selkeyteen tulisi kiinnittääerityistä huomiota. Liitteissä tulisi esittääkaikki tutkimustulokset. Jos raportti on laaja, liitteetvoidaan esittää omana liitekansionaan. Osatutkimuksista voidaan esittää erillisenä raporttina.Niistä tulisi kuitenkin esittää yhteenveto pääraportissa.Suurimmat kartat,kuten tutkimuskarttaja hydrogeologinen kartta kannattaa sijoittaalukemisen helpottamiseksi raportin loppuosaan.1. YleiskarttaYleiskartasta ilmenee tutkimusalueen sijaintikuten kunta, jossa tutkimus on tehty. Käyttökelpoisiaovat esimerkiksi 1: 100 000 tai 1: 200 000mittakaavaiset kartat. Kysymykseen voi tullamyös kartta mittakaavassa 1: 50 000 (liite 8.5.10/1).2. Maaperäkairausten tuloksetKairaustulokset kootaan kairauspöytäkirjoista.Pöytäkirjoista tulisi käydä ilmi, millä tavalla kairauson tehty (lyöntikairaus, tärykairaus tai porakonekairaus).Tulokset ovat aina kairaajan tulkintojamaaperän laadusta ja kerroksellisuudesta.Kairaustulokset esitetään kirjainlyhenteinägeoteknillisten ohjeiden mukaan. Syvyydet esitetäänmetreinä maanpinnasta. Mikäli tutkimuspisteetvaaitaan ja saadaan havainto pohjavedenpinnasta,tulokset merkitään kairaustulostenyhteyteen. Liitteeseen voidaan merkitä myösmuita kairaajan havaintoja maalajin vedenläpäisevyydestä,kivisyydestä ja hienoaineksen määrästä.Kaikki kairaajan havainnot ovat hyödyllisiäja ne tulisi kirjata. Kairaukset tulisi tehdä ainakallioon asti. Merkintä ”eks.” ei ole suositeltava.Kairausten merkitsemisessä kartoille ja leikkauspiirroksiinsuositellaan käytettäväksi Suomengeoteknillisen yhdistyksen ohjeita ja merkintöjä.3. Putkikortit ja antoisuuspumppaustentuloksetPohjaveden havaintoputkitiedot ja alustavienpumppausten tulokset esitetään luettelomaisestisitä varten tehdyllä lomakkeella, joka toimiisamalla putkikorttina (liite 8.5.10/3). Lomakkeessaesitetään putken numero, materiaali (teräs taimuovi), läpimitta, pituus, siiviläosan ylä- ja alapäänkorkeudet, siivilän tyyppi, siivilän rakotaireikäkoko, pohjaveden pinnan sijainti, mittauspäivämäärä,pumppaussyvyys, pumppauksenkesto ja tuotto, havainnot veden kirkastumisajastasekä vesinäytteiden ottosyvyydet. Putkikortillatulisi esittää myös maaperätiedot, putkenkoordinaatit ja karttalehden numero. Siinämainitaan myös, onko putki jätetty paikoilleenmyöhemmin tapahtuvaa pohjavedenpinnanseurantaa varten.148

MYRSKYLÄ, TUHKAUUNINMÄKI, HP1AHappipitoisuus mg/l0,000,501,001,502,002,503,003,504,00Syvyys putken päästä, m1 3 5 7 97.4.19973.2.199722.1.199710.1.199730.12.199619.12.199617.12.199613.12.199628.11.199611.11.19968.11.1996Kuva 8.5.10.1 Happipitoisuuden mittaustuloksia havaintoputkessa.4. Putkimittausten tuloksetVeden laatuun liittyvät havainnot, kuten happimittaustentulokset voidaan esittää käyrinä syvyydensuhteen (kuva 8.5.10.1). Putkivirtausmittaustentulokset, kuten tiedot veden läpäisevyydensuhteellisesta jakaumasta ja ominaisantoisuudestaesitetään erikseen liitteenä. Siinä esitetäänmyös tiedot putken materiaalista, putkenrakojen läpimitoista, pohjaveden pinnasta jasyvyydestä (liite 8.5.10/4).5. Vesinäytteiden tutkimustuloksetVesinäytteiden laboratoriotuloksista kootaan taulukko,jossa tulokset esitetään parametreittain aikajärjestyksessä(liite 8.5.10/5). Tällöin tulostentarkastelu ja kokonaisuuden hahmottaminenhelpottuu. Kaavakkeelle tulee merkitä havaintopisteennumero, pumppaussyvyydet, pumppauksentuotto ja ajankohta. Tässä yhteydessävoidaan esittää myös yksittäisten kaivojen ja lähteidenvedenlaatutulokset.6. SadehavainnotSadehavainnot esitetään kuukausittain lähimmältäsäähavaintoasemalta saatujen tietojen perusteella.Tulokset esitetään tutkimusvuodelta jakahdelta aikaisemmalta vuodelta taulukon muodossa(kuva 8.5.10.2). Lisäksi esitetään myös vuosien1960 - 90 sadehavaintojen keskiarvot, tiedotlumipeitteen tulosta ja sulamiskauden alkamisesta.Sadantatiedot tulee esittää mahdollisuuk-149149149

sien mukaan niin sanottuina “korjattuina sadantoina”,joissa on otettu huomioon paikallistenolosuhteiden, kuten havaintoaseman sijainninvaikutus tuloksiin. Yleensä korjatut sadannatovat keskiarvoa suurempia.7. KaivokortitKaivohavainnot esitetään kaivokorteilla (liite 4.1.1/3). Kortin huolellinen täyttäminen on tärkeää, koskatietoja voidaan tarvita myöhemmin esimerkiksiympäristölupakäsittelyssä ja mahdollisia korvauksiaarvioitaessa. Lomakkeelle merkitään tiedotmahdollisista vesinäytteiden otoista. Vedenlaatu esitetään yleensä erikseen (liite 8.5.10/5).8. KoepumppauspiirrosKoepumppauspiirroksessa esitetään pumppaustehotja tehon muutokset sekä pohjavedenpinnanhavainnot aika-asteikolla. Piirroksen mittakaavatulee valita siten, että siitä saa hyvän kokonaiskuvan.Toivottavaa olisi, että vedenpinnankorkeudet voitaisiin lukea ainakin kymmenensenttimetrin tarkkuudella. Apuviivat helpottavatlukemista. Piirros ei saa olla liian iso (sopivakoko on A4 tai A3). Jos havaintokohteita on paljon,vain tärkeimmät kohteet esitetään diagrammissaja pois jääneet voidaan esittää erilliselläliitteellä. Havaintokohteiden vedenpintakäyrienviivatyypit tulee valita siten, että ne erottuvathyvin toisistaan.Koepumppauspiirrokseen voidaan lisäksimerkitä tiedot pumppauspaikan maaperästä, sadannastaja lumien sulamisajasta. Myös tiedotmahdollisista vedenlaatumittauksista kutenhappipitoisuudesta, sähkönjohtavuudesta jalämpötilasta voidaan merkitä piirrokseen. Vedenpinta-ja virtaamahavaintoja on syytä kirjata useitakuukausia ennen koepumppauksen aloittamistaja sen päättymisen jälkeen (liite 8.5.10/8).9. AsemapiirrosAsemapiirrokseen merkitään koepumppauspaikallaja sen läheisyydessä sijaitsevien tutkimuspisteidenja havaintoputkien tarkat paikat. Paikattulee sitoa maastomerkkeihin kuten rajapyykkeihinsiten, että esimerkiksi kaivon paikkaon myöhemmin helposti löydettävissä. Piirroksessaon hyvä esittää tutkimusalueen maaperäolosuhteetkuten suot, korkeussuhteet ja ilmansuunnat.Imuputkien sijainnista voidaanesittää tarkepiirustus . Piirroksessa esitetään myösehdotus vedenottamoalueen sijainnista ja laajuudesta.Ottamoalueen pinta-alan tulisi olla noin0,5 - 1,0 hehtaaria riippuen ottamon koosta jamuista paikallisista olosuhteista. Vedenottamoalueensijaintia ja kokoa suunniteltaessa tuleeottaa huomioon mahdollisten vedenkäsittelylaitteidenkoko ja sijoitus (liite 8.5.10/9).10. TutkimuskarttaTutkimuskartalla esitetään kaikki tutkimuspisteetja –linjat. Sopiva mittakaava on 1:10 000. Kunkysymys on laajasta alueesta, voidaan käyttääkarttoja mittakaavassa 1:20 000. Esimerkkejätutkimuskartoista on esitetty liitteenä 8.5.10/10.Tutkimuskartalla esitettäviä asioita ovat muunmuassa:• korkeuskiintopisteet• kairauspisteet• geofysikaaliset luotauslinjat• havaintoputkien sijainti, putken päänkorkeus ja veden pinnan korkeudenvaihteluvälit päivämäärineen• kiintopisteet• koepumppauspaikka• lähteet ja niiden virtaamat sekä virtaamienvaihtelut päivämäärineen• pohjaveden virtaussuunnat• vedenjakajat• maanomistusolosuhteet• pohjavettä likaavat kohteet, kutensoranottoalueet, öljysäiliöt, kaatopaikat,turkistarhat ja kyllästämöt11. Hydrogeologinen karttaTutkimusolosuhteiden arviointia helpottaa kokotutkittavan esiintymän käsittävä hydrogeologinenkartta, jolla esitetään keskeiset maaperä- japohjavesiolosuhteiden ominaisuudet (liite8.5.10/11). Se laaditaan yleensä mittakaavassa1:20 000. Jokaisesta pohjavesialueesta on alueellisestaympäristökeskuksesta saatavissa hydrogeologinenkartta, jota voidaan täydentää tutkimustuloksilla.Se on yleispiirteisempi kuin tutkimuskarttaja käsittää laajemman alueen. Kartallaesitetään muun muassa:150

Suomusjärvi (Ilmatieteen laitoksen havaintoasema)Sademäärä, mm Keskimääräinen1999 2000 2001 sademäärä 1961-90tammikuu 76 64 42 50helmikuu 80 69 41 32maaliskuu 42 48 26 36huhtikuu 54 37 64 40toukokuu 7 26 17 34kesäkuu 28 67 46 43heinäkuu 32 154 87 69elokuu 80 110 91 88syyskuu 57 20 149 74lokakuu 108 85 86 74marraskuu 45 105 69 81joulukuu 119 59 21 64Lähde: Ilmastokatsaus tammikuu 1999-joulukuu 2001:Ilmatieteen laitos180160140Sademäärät Ilmatieteen laitoksenSuomusjärven havaintoasemalla 1999-2001Sademäärä, mm12010080604020Sademäärä, mm 1999Sademäärä, mm 2000Sademäärä, mm 2001Keskimääräinensademäärä 1961-900TammikuuHelmikuuMaaliskuuHuhtikuuToukokuuKesäkuuHeinäkuuElokuuSyyskuuLokakuuMarraskuuJoulukuuKuva 8.5.10.2. Esimerkki sadantatietojen esittämisestä taulukkona ja kuvana.151151151

• pohjavesialueen rajat• varsinaisen muodostumisalueen rajat• pohjaveden virtaussuunnat• vedenjakajat• havaintoputkien sijainti ja vedenpinnat• lähteet ja niiden virtaamat• tulevan vedenoton todennäköinenvaikutusalue• pohjavettä likaavat kohteet• suojelualueet12. Leikkauspiirustukset ja muut piirroksetTutkimusselostusta voidaan havainnollistaa jatäydentää erilaisilla leikkauspiirustuksilla.Yleensä tämä tulee kysymykseen maaperätutkimustentuloksia ja vesipintoja esitettäessä. Myösgeofysikaalisten tutkimusten tärkeimpiä tuloksiavoidaan esittää piirustuksissa muun muassakallionpinnan ja pohjaveden pinnan osalta.Muita mahdollisia ovat lähteiden virtaamat, vedenlaadunmittaustulokset eri tasoilta ja sadantahavainnotsekä pohjavesimallien ja rakennemalliensimulaatiot.13. Luettelo aikaisemmin tehdyistä tutkimuksistaAikaisemmin tehdyt tutkimukset luetteloidaanja esitetään tekstissä tai erillisenä liitteenä. Liitteessätulisi esittää muun muassa työn tilaaja,työn suorittaja, paikka ja kunta, tutkimuksenajankohta, työn nimi ja numero sekä raportinlaajuus (raportin sivujen ja liitteiden määrä) jatutkimusarkiston säilytyspaikka.14. Cd-levy tai vastaava keskeisimmistä tutkimustuloksistatai raportin pdf-versio8.6 KirjallisuuttaHatva, T. 2001. Alueellisten ympäristökeskusten tekemienpohjavesiselvitysten laatuarvio. Helsinki.Suomen ympäristökeskus. Suomen ympäristökeskuksenmoniste 224. 26 s. ISSN 952-11-0915-7. ISSN 1455-0792.Hatva, T. 2004. Havaintoja pohjaveden laadustapohjavesialueilla sekä tekopohjavesi- ja rantaimeytyslaitoksilla.Suomen ympäristökeskuksenmonistesarja 255. Suomen ympäristökeskus.Helsinki. 117 s. ISBN 952-11-1186-0.Helmisaari, H-S., Illmer, K., Hatva, T, Lindroos, A.-J.,Miettinen ,I., Pääkkönen, J. & Reijonen, R.2003. Tekopohjaveden muodostaminen: imeytystekniikka,maaperäprosessit ja veden laatu.TEMU-tutkimusten loppuraportti.Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 902,2003. Metsäntutkimuslaitos, Vantaan tutkimuskeskus.Jaako, M. 1997. Eräitä ohjeellisia näkökohtia liittyenpohjavesitutkimusten suorittamiseen ja tutkimusselostustenlaadintaan. Pohjois-Pohjanmaanympäristökeskus 2.6.1997. 5 s. Kirje.Mälkki, E. 1980. Pohjavesitutkimusasiakirjojen laadinta.Moniste.Rakennustieto Oy ja Suomen Geoteknillinen yhdistysr,y. 1993. Pohjatutkimusmerkinnät SGY 201.Helsinki. Rakennustieto Oy.GEOLOGISTA JA HYDROGEOLOGISTASANASTOAAdsorptiovesiVaippavesi. Adsorptio- ja kapillaarivoimien maarakeidenpintaan ohueksi kalvoksi sitomaa vettä.AkviferiPohjaveden kyllästämä ja vettä hyvin johtavamaa- tai kallioperän muodostuma. Se on hydraulisestiyhtenäinen muodostuma, josta voidaanpumpata käyttökelpoisia määriä vettä. Akviferejasisältyy mm. yhtenäisiin hiekka- ja sorakerrostumiinja ruhjeisiin kallioalueisiin. Akviferivoi olla vapaa tai paineellinen.Akviferin vedenjohtokykyKatso -> TransmissiviteettiAkvikludiMaa- tai kallioperän muodostuma, joka varastoivettä, mutta on käytännössä vettä läpäisemätön,esim. savikerros.AkvitardiMaa- tai kallioperän muodostuma, joka varastoivettä, mutta johtaa sitä huonosti. Akvitardi johtaavettä kuitenkin siinä määrin, että muodostumastatihkuvalla vedellä on merkitystä akviferienvesivarastojen täydentäjänä.152

Alenema, pohjavedenEsimerkiksi koepumppauksen (tai kuivatuksen)aiheuttama pohjavedenpinnan korkeusero alkuperäiseen,ennen pumppausta vallinneeseen vedenpintaanverrattuna. Vastakohta on pohjavedenpinnannousu, joka saattaa aiheutua mm.luonnollisesta tai keinotekoisesti aikaan saadustaveden imeytymisestä maaperään.Alenemasuppilo (tai -kartio)Pohjaveden suppilomainen alenemapinta. Esimerkiksipohjavettä otettaessa pohjavedenpintaalenee kaivon ympäristössä ja muodostaa kaivoakohti syvenevän käyräpintaisen alenemasuppilon.Alenemakäyrä kuvaa ajan mukana muuttuvaapohjavedenpintaa kaivon kautta kulkevanpystytason ja alenemasuppilon leikkauksessa.AlkaliniteettiVeteen liuenneiden bikarbonaatti-, karbonaattijahydroksidi-ionien happoja neutraloivan vaikutuksenvoimakkuus. Kuvaa veden puskurikapasiteettiaja kykyä pitää pH-arvo tasaisena.AOX, adsorboituvat orgaaniset halogeeniyhdisteetAOX on summaparametri, jota käytetään vedenlaadun valvontaan. Se kuvaa orgaanisesti sitoutuneenkloorin, bromin ja jodin (mutta ei fluorin)kokonaismäärää, joka tietyissä olosuhteissavoidaan adsorboida aktiivihiileen. AOX-luku eianna tietoa siitä, mitä halogenoituja yhdisteitäsiihen sisältyy, mutta monet tunnetut talousvedenhaitalliset epäpuhtaudet (esim. kloorifenolit)kasvattavat veden AOX-lukua, joten sitä voidaanpitää tietynlaisena indikaationa talousvedenhaitallisten epäpuhtauksien määrästä.ArteesinenPohjavesiesiintymän ominaisuus, joka aiheuttaasalpakerroksen läpi tehdyssä kaivossa vedenpinnankohoamisen maanpinnan yläpuolelle.AsiditeettiAsiditeetilla tarkoitetaan vedenkykyä neutraloidavahva emäs tiettyyn pH-arvoon (pH 8.3).HappamuusKatso pHBakteeritYksisoluisia alkeistumallisia eliöitä, jotka eivätmuodosta yhtä taksonomista ryhmää. Escherichiacoli -bakteerin määrää juomavedessä käytetäänhygieenisen laadun arvioinnissa indikaattoribakteerina.E. coli –bakteeri on paras ulosteperäisensaastutuksen osoittaja. Hygieenisen laadunarvioinnissa käytetään yleisesti indikaattoribakteereinamyös koliformisia bakteereita.BottomsetJokisuiston eteen syntyneet, yleensä suhteellisestihienommasta aineksesta koostuvat kerrokset.DeltaJoen tai jäätikköjoen lajittuneesta maa-aineksestakerrostama suisto. Jäätikköjokien deltoja tavataanusein harjujen ja reunamuodostumien(esim. Salpausselät) yhteydessä ja jokideltoja jokiensuistoissa.DistaalinenMaaperämuodostuman tai -kerrostuman osa,joka on muodostuman aiheuttajasta kauimmainen.Esim. jäätikön reunaan nähden muodostumassauloimpana (vertaa proksimaalinen).DrumliiniPääosin moreenista koostuva mannerjäätikönvirtauksen suuntainen selänne (venytetyn pisaranmuotoinen), jolla on usein kallioydin.DyyniLentohiekkamuodostuma. Aines on tasalaatuistahietaa (RT) - hienoa hiekkaa (GEO).EkvipotentiaalikäyräPohjavedenpinnan sama-arvokäyrä (esimerkiksipohjavesipinnan korkeuskäyrä).Elastinen varastoituminenVedenpaineen noususta aiheutuva huokostilavuudenja varastovesimäärän lisääntyminen salpa-akviferissa.Fekaaliset streptokokitTasalämpöisten suolistossa eläviä mikrobeja, joidenesiintyminen pohjavedessä on merkki saas-153153153

tumisesta. Tämän määrityksen on käytännössäkorvannut suolistoperäisten enterokokkien määritys.ForesetJokideltassa (suistossa) kohti avointa tilaa rakentuvat,veden virtaussuuntaan kerrostuvat viistokerrokset(luiskakerrokset).Geohydrologia, pohjavesihydrologiaTutkimushaara, joka käsittelee maanpinnan alaisiavesiä lähinnä hydrologisiin ympäristötekijöihinpainottuen ja veden kiertokulkua selvittäen.Hapen kyllästyspitoisuus, kyllästyskonsentraatioLiuenneen hapen maksimipitoisuus vedessä vallitsevissalämpötila-, paine- ja suolaisuusolosuhteissa.HappipitoisuusHapen massa vedessä ilmaistuna veden tilavuusyksikköäkohti, veteen liuenneen hapen määrä.HarjuHiekka- ja soramuodostuma, joka on syntynytjäätikön sulamisvesitoiminnan tuloksena jäätikkötunneleihin,tunnelien suulle ja railoihin.Yleensä harjuilla tarkoitetaan pitkänomaisia hiekka-ja soraselänteitä.Hiilidioksidi, hiilihappoHiilidioksidi (CO 2)on merkittävä kasvihuonekaasu,jonka pitoisuus ilmakehässä on viime aikoinakasvanut fossiilisten polttoaineiden käytönseurauksena. Veteen liuennut hiilidioksidimuodostaa välivaiheena hiilihappoa, joka pysymättömänäheikkona happona heti dissosioituubikarbonaatiksi HCO 3-ja vetyioniksi (H + ).Hiilihapon esiintyminen liittyy oleellisena osanaepäorgaanisen hiilen tasapainoon (hiilihappotasapainoon),joka puolestaan on luonnonvesientärkein pH:ta ja veden ympäristömuutostenaiheuttamaa happamoitumista vastustavaapuskurikykyä säätelevä tekijä. Hiilihappo ontärkeä komponentti myös kallioperän ja kiviaineksenrapautumisreaktioissa. Korkea hiilihappopitoisuuspohjavedessä tekee siitä aggressiivistaeli syövyttävää.Huokoisuus1. Maalajin maahiukkasten ja -rakeiden väliinjäävän tyhjän tilan, -> huokostilan, suhde maamassankokonaistilavuuteen = kokonaishuokoisuus.Tehollinen huokoisuus, jossa vedellä kyllästyneessämaassa virtaus lähinnä tapahtuu,vastaa -> ominaisantoisuuden Sy edustamaahuokostilavuutta.2. Kallioperässä edelliseen verrattavissa olevahuokoisuus liittyy rakoiluun. Sedimenttikivissävoi esiintyä molemman tyyppistä huokoisuuttasamanaikaisesti (kaksoishuokoisuus).HuokostilaVeden ja/tai ilman kokonaistilavuus huokoisessaaineessa.Hydraulinen gradienttiPohjaveden pinnan kaltevuus kahden pisteenvälillä = pisteiden vedenpintojen korkeuseronsuhde niiden väliseen etäisyyteen.Hydraulinen johtavuusKatso vedenjohtavuus.Hydraulinen yhteysPohjavesialtaan samaan vesivyöhykkeeseen kuuluvienkohtien yhteys veden välityksellä; ilmeneejossain pisteessä aiheutetun vesitasapainonmuutoksen heijastumisena muissa pisteissä.Yhteys voi olla hyvä tai hitaammin ilmeneväkerrostumien johtavuudesta riippuen.HydrogeologiaLuonnontiede, joka tutkii pohjaveden ja sengeologisen ympäristön vuorovaikutussuhteita japohjavesi-ilmiöitä, erityisesti geologisten tekijöidenvaikutusta pohjaveden fysikaaliseen käyttäytymiseenja kemialliseen koostumukseen.Imeytyminen (myös imeyntä)Veden tunkeutuminen maanpinnan läpi maataikallioperään, vertaa suotautuminen; myösimeytynyt vesimäärä pinta-alayksikköä kohden.154

ImeytymiskerroinDimensioton suhdeluku, joka voidaan ilmoittaaprosentteina; maahan imeytyneen vesimääränja sadannan suhde.ImeytysKeinotekoinen veden imeyttäminen maaperään.ImeytysallasAllas, jonka kautta vettä imeytetään maaperään.ImeytyskaivoKaivo, jonka kautta vettä imeytetään maaperään.IndikaattoribakteeritLaboratorioissa yleisesti vedestä määritettävätmikrobit, joita käytetään ulosteperäisen likaantumisenosoittamiseen.Jatkuva antoisuusVesimäärä, joka voidaan ottaa pohjavesiesiintymästäsen saamaan (vuotuiseen) luonnolliseentäydentymiseen perustuen. Myös vesimäärä, jonkaotto ei aiheuta ympäristöön haitallisia vaikutuksia(esim. vedenpintoihin, veden laatuun,pitkäaikaiseen antoisuuteen tai rakenteiden perustuksiin).JäätikköjokimuodostumaMannerjäätikön sulamisvesistä muodostuneidenjäätikköjokien kuljettaman ja kerrostamanlajittuneen aineksen maaperämuodostuma, esim.harju. Jäätikköjoet ovat virranneet jäätikön alaisissaja jäätikön sisäisissä tunneleissa sekä jäätikönreunaosissa myös avoimissa railoissa.KaivoPohjavedenpinnan alapuolelle ulottuva maa- taikallioperään tehty reikä tai kaivanto, joka on varustettusopivin rakentein ja laittein. Tavallisimmatkaivotyypit ovat: kuilukaivo, putkikaivo jakallioporakaivo.Kaliumpermanganaatin kulutus,KMnO 4-kulutusKatso permanganaattikulutus.KallioperäKivilajeista muodostunut kiinteä, Suomessauseimmiten irtainten maalajien alla sijaitsevayhtenäinen maankamaran osa.KalliopohjavesiKallioperän vedellä kyllästyneissä osissa olevavesi, Suomen oloissa tällä tarkoitetaan yleensärakojen ja ruhjeitten pohjavettä.KapillaarivesiRajapintavoimien sitoma, tavallisesti pohjavedenpinnanyläpuolella enemmän tai vähemmänkyllästyneenä esiintyvä vesiKapillaarivyöhykePohjavesivyöhykkeen kapillaarinen reunus ulottuupohjaveden pinnasta kapillaarisen nousunverran ylöspäin.Kemiallinen hapenkulutusVeteen liuenneen tai sekoittuneen orgaanisen aineksenhapettamiseen tarvittavan hapen määrä.Arvo kuvaa orgaanisen aineksen (humuksen)määrää vedessä.Kjeldahlin typpiOrgaanisen typen ja ammoniumtypen yhteenlaskettupitoisuus.KloorifenolitKloorattuja aromaattisia hiilivetyjä. Ympäristömyrkkyjä.Kloorifenoleja voi joutua raakavesiinja edelleen talousvesiin puunkyllästysaineidentai kyllästetyn sahatavaran huolimattoman käytönja varastoinnin seurauksena. Kloorifenolejasyntyy myös maataloudessa käytettyjen torjunta-aineidenhajoamistuotteina. Suomessa merkittäviäkloorifenolilähteitä ovat metsäteollisuudenvalkaisujätevedet. Lisäksi kloorifenoleita voimuodostua talousveden kloorauksessa ja jätteitäpoltettaessa. Haittavaikutukset kohdistuvatmaksaan ja munuaisiin, eläinkokeiden perusteellaosa kloorifenoleista on myös karsinogeenisiä.KokonaiskovuusVeden tilapäisen ja pysyvän kovuuden summa. Tilapäinenkovuus (karbonaattikovuus) tarkoittaa155155155

liuenneista kalsium- ja magnesiumioneista johtuvaaveden kovuutta, pysyvällä kovuudella tarkoitetaanveden kovuutta, joka ei poistu keittämällä.KokonaistyppiKokonaistyppi tarkoittaa Kjeldahl-typen kokonaismäärän(orgaaninen typpi ja ammoniumtyppiNH 4), nitraattitypen (NO 3) ja nitriittitypen(NO 2) summaa.Kolibakteeri (Escherichia coli, E. coli)Mm. ihmisen ruoansulatuselimistössä elävä, normaalioloissavaaraton bakteeri, jota kuitenkin onvaarallisia määriä ulosteissa samoin kuin puhdistamattomassaja huonosti puhdistetussa viemärivedessä.Pohjavedessä esiintyessään kuvaaveden ulosteperäistä saastumista.Koliformiset bakteerit, kokonaiskoliformitRyhmä ruoansulatuselimistössä eläviä bakteereja(mm. E. coli), joiden runsas esiintyminen vedessäon osoitus veden saastumisesta. Koliformisetbakteerit yleensä E. colia lukuunottamattasaattavat olla peräisin muualtakin kuin ihmistenja tasalämpöisten eläinten ulosteista, kutenkasveista, maasta ja teollisuusjätevesistä. Tämänvuoksi koliformisten bakteereiden esiintymistäei aina voida pitää varmana ulostesaastutuksenosoituksena, mutta kylläkin hyvänä veden yleisenlikaantumisen ilmentäjänä, esim. pintavesienjoutuessa pohjaveteen.Konseptuaalinen malliKonseptuaalinen malli kuvaa olemassa olevaakäsitystä mallinnettavan alueen pohjavesioloistaja geologisesta ympäristöstä. Konseptuaalisenmallin sisältämä tulkinta tutkittavan alueen hydrogeologiastaon erityisasemassa pohjaveden virtausmallinautomaattisen kalibroinnin kannalta,koska kalibrointiohjelmaan tulee kuvata negeologiset yksiköt, joiden sisällä malliin syötettyjäparametrejä estimoidaan.KorkeusmalliEsimerkiksi maanpinnan tai kallionpinnan tasavälinen,kolmen koordinaatin (x, y, z) avullakuvattu verkkopinta, joka on laskettu interpoloimallaeri menetelmin mitatusta pinnan korkeustasotiedosta.Kovuus, veden kovuusKova vesi sisältää runsaasti mm. kalsium- ja magnesiumsuoloja,jotka voivat saostua esimerkiksivesikalusteisiin valkoisiksi läikiksi tai muodostaalämmityskattiloihin kattilakiveä. Pehmeä vesisisältää vähän mineraaleja, kuten kalsiumia. Pehmeävesi aiheuttaa korroosiota.Kyllästymätön vyöhykePohjavedenpinnan yläpuolella oleva maaperänvesivyöhyke, jossa huokoset ovat osittain ilmanja osittain veden täyttämiä.Lajittunut maalajiTietystä maalajitteesta koostuva, enemmän tai vähemmäntasarakeinen maalaji esim. hiekka tai savi.LähdePurkautuvan pohjaveden silmäkemäinen esiintymätai laajemmin ymmärrettynä pohjavesivyöhykkeestämaanpintaan tunkeutuvan vedenpurkautumisalue.Läpäisevyys (permeabiliteetti)Kallio- ja maaperän ominaisuus ja kyky johtaanestettä tai kaasua siten, että väliaineen rakennepysyy muuttumattomana. Läpäisevyyden määrävoidaan esittää ominaisläpäisevyytenä, jokakuvaa väliaineen ominaisuuksia tai nesteen kulkeutumistakuvaavana johtavuutena, esim. vedenjohtavuus(hydraulinen johtavuus).MaabakteeritMaaperässä luonnostaan esiintyviä yleensä ihmiselleharmittomia bakteereita. Niiden esiintyminenesimerkiksi kaivovedessä kuvastaa pintavesienpääsyä kaivoon.MaalajiYhdestä tai useammasta maalajitteesta koostuvakivennäis- tai eloperäinen maakerrostyyppi taimaaperän osa.(Maa)lajiteKivennäismaan tiettyä raekokoaluetta oleva fraktio.156

MaaperäKallioperää verhoava irtaimista maalajeista koostuvamaankamaran osa. Maaperään luetaan kuuluvaksikivennäismaalajien lisäksi muun muassaorgaaniset maalajit kuten turve ja lieju.MaatiivisteHienorakeisella maalajilla kuten savella toteutettusuojarakenne.MaatutkaMaatutkauksessa lähetetään maahan radiotaajuista(MHz – GHz) sähkömagneettista aaltoa,joka heijastuu takaisin vastaanottimelle rajapinnoilta,joilla kosteus muuttuu. Vastaanottimessarekisteröidään pulssin kulkuaika ja amplitudi.Kun tunnetaan radioaallon kulkunopeus eri kerroksissa,voidaan kulkuajoista laskea kerrostenpaksuudet. Mittaustaajuuden valinnalla säädelläänmenetelmän syvyysulottuvuutta ja erotuskykyä.Menetelmä toimii hyvin karkeissa lajittuneissamaalajeissa, mutta huonosti tai ei ollenkaanhyvin sähköä johtavassa ympäristössä, kutensavikoilla.MaavesiMaanpinnan ja pohjavedenpinnan välisessävyöhykkeessä oleva vesi.Mangaani (Mn)Maaperässä yleinen alkuaine, joka esiintyy useinraudan kanssa samoilla alueilla. Liukenee hapettomissaolosuhteissa maaperästä ja huonontaapohjaveden laatua.MoreeniMannerjäätikön irrottamasta ja kuljettamasta kiviaineksestasyntynyt sekalajitteinen maalaji,joka voi sisältää raekokoja savesta lohkareisiin.Nitraatti, (NO 3)Typpiyhdiste, joka syntyy maaperässä ja vesistöissäbakteerien toiminnan tuloksena muista typpiyhdisteistä.Peltojen typpilannoitus voi aiheuttaapohjaveteen haitallisen suuria nitraattipitoisuuksia.Nitriitti (NO 2)Typpiyhdiste, jota syntyy maabakteerien toiminnantuloksena nitraatista.Ominaisantoisuus (Sy)Huokoisen geologisen aineen tilavuusyksiköstälähtevän vesimäärän suhde kokonaistilavuuteenannettaessa veden valua pois painovoiman vaikutuksesta.Ilmoitetaan myös prosentteina tilavuudesta.OminaiskapasiteettiEsimerkiksi kaivon jatkuva antoisuus l/min yhdenmetrin pohjavedenpinnan alenemaa kohden.Ominaisläpäisevyys (k)Kerroin k, joka kuvaa väliaineen kykyä johtaanestettä. k:n ja vedenjohtavuuden (hydraulisenjohtavuuden) K välillä on yhtälö k=Kg/m. g onnesteen ominaispaino ja m viskositeetti.Ominaispidättyminen (S r)Huokoisen geologisen aineen tilavuusyksikössähuokosiin jäävän veden tilavuuden suhde kokonaistilavuuteenannettaessa veden valua poispainovoiman vaikutuksesta. Ilmoitetaan myösprosentteina tilavuudestaOminaisantoisuutta ja ominaispidättymistä vastaavientilavuuksien summa on sama kuin kokonaishuokoisuus,katso huokoisuus.OrsivesiVarsinaisen pohjavedenpinnan yläpuolella vettähuonosti johtavan kerrostuman päällä olevavesikerros. Tällaisessa esiintyvä akviferi on nimeltäänorsivesiakviferi.PAH-yhdisteet, polysykliset aromaattiset hiilivedytUseita aromaattisia renkaita sisältäviä yhdisteitä,joita on esimerkiksi yleisesti puunkyllästysaineenakäytetyssä kreosootissa. Tavallisimpiaovat naftaleeni, antraseeni ja bentso(a)pyreeni.157157157

Painovoimamittaus, gravimetrinen menetelmäPainovoimamittauksilla (gravimetrinen menetelmä)tutkitaan maankamaran rakennetta ja koostumustaMaan vetovoimakentän vaihteluidenavulla. Vetovoimakentän paikalliset vaihtelutjohtuvat maa-aineksen ja kallion tiheysvaihteluista.Käytetään laajasti kalliopinnan topo-grafianja irtomaapeitteen paksuuden määrit-tämiseen.PCB-yhdisteet, polyklooratut bifenyylitBioakkumuloituvina ympäristömyrkkyinä tunnettuorgaanisten klooriyhdisteiden ryhmä.PermeabiliteettiKatso Läpäisevyys.PermanganaattikulutusKaliumpermanganaatin kulutus, kun sitä on lisättynäytteen sisältämän orgaanisen aineen hapettamiseksi.Kuvaa veden sisältämän orgaanisenaineksen määrää (yleensä humus).PestisiditKatso Torjunta-aineet.pH, pH-arvoVetyioniväkevyyden negatiivinen logaritmi, jokailmaisee happamuutta. Arvo 7 kuvaa neutraaliavettä, alle 7 hapanta ja yli 7 emäksistä vettä.Pohjaveden hydrologinen virtauskuvaPohjavesimuodostuman yleispiirteisiä vedenvirtaussuhteita osoittava esitys tai eri havaintoihinperustuva käsitys.Pohjaveden jakajaPohjaveden virtauksia eri suuntiin jakava vyöhyke.Se voi olla vettä läpäisemätön geologinenkerrostuma eli kova vedenjakaja, esim. kalliokynnystai pohjaveden itsensä muodostama selänneeli pehmeä, usein siirtyvä vedenjakaja.Pohjaveden muodostuminen1. Sade- ja sulamisvesien maahan imeytyminenja suotautuminen pohjavesivyöhykkeeseen2. Luonnonolosuhteissa tapahtuva rantaimeytyminentai muunlainen pintavesien maahanimeytyminen. Katso myös Yhteysalue.Pohjaveden muodostumisalueAlue, jolla sade- ja sulamisvedet imeytyvät vähintääntyydyttävästi maanpinnan alle ja suotautuvatpohjavesivyöhykkeeseen. Pohjavedenmuodostumisalueella maaperän vertikaalinenläpäisevyys maanpinnan ja pohjavedenpinnanvälillä on vähintään hienohiekan vedenläpäisevyyttävastaava. Lisäksi muodostumisalueeseenlasketaan kuuluvaksi sellaiset kyseiseenakfiferiin välittömästi liittyvät kallioja moreenialueet,jotka olennaisesti lisäävät muodostuvanpohjaveden määrää. Termiä käytetään erityisestiakvifereja käsittävien muodostumienyhteydessä.Pohjavedenottamon suoja-aluePohjavedenottamoa yleensä ympäröivä, eri suojavyöhykkeisiinjaettu alue, joka laaditaan valuma-aluesuhteidenperusteella ja jolle myös voidaanhakea ympäristölupaviraston vahvistus.PohjavedenpintaPohjavedenpinta on taso, jossa ilmanpaine onyksi.1. Vapaa pohjavedenpinta: vettä johtavassa huokostilassaoleva, kyllästetyn ja kyllästymättömänvyöhykkeen rajapinta.2. Salpavedenpinta, paineellinen vedenpinta:se taso, johon vedenpinta esim. putkessa tai kaivossakohoaa, kun ne lävistävät salpaavan kerroksenja ovat hydraulisessa yhteydessä akviferiinesim. läpäisevän putken välityksellä. Jos vedenpintakohoaa maanpinnan yläpuolelle, puhutaanarteesisesta pohjavedenpinnasta, -esiintymästäja -kaivosta. Sekä vapaan että salpavedenpintaa voidaan nimittää potentiometriseksipohjavedenpinnaksi.PohjavesiVesi, joka kokonaan täyttää maa- ja/tai kallioperänhuokostilaa. Sen päävirtaussuunta on lähesvaakasuora. Pohjavettä kutsutaan vapaaksipohjavedeksi, jos sen yläpuolella on vettä johta-158

via maalajeja. Tällöin vastaava vettä sisältävä maataikalliomuodostuma on nimeltään vapaa akviferi.PohjavesiallasPohjavettä keräävä ja varastoiva maastonosa, jonkaulkopuolella voi olla muuta valuma-aluetta.Altaan pohjavesikerrostuma voi olla pinnaltaantasainen, kovera tai kupera hydrogeologisistaolosuhteista riippuen. Vedenhankinnan kannaltamerkitystä on akvifereja käsittävillä altailla.PohjavesialueAlue, josta todennäköisesti on saatavissa pohjavettäesim. vedenhankintaan. Se käsittää yleensägeologisin perustein määritetyn pohjaveden varsinaisenmuodostumisalueen ja sitä kokonaantai osittain ympäröivän, ulommaksi suojavyöhykkeeksitarkoitetun reuna-alueen, jonka ulkorajaon pohjavesialueen raja. Tämä raja voi ollahavaittu valuma-alueraja, mutta yleisemmin arvionvaraisestipiirretty, helposti tunnistettaviamaastokohtia myötäilevä raja. Pohjavesialue-termiesiintyy lainsäädännössä. Katso -> Pohjavesialueluokka.Pohjavesialueen suojelusuunnitelmaSuoja-aluetta korvaava (suojelu)suunnitelma,joka yleensä laaditaan pohjavesialuekohtaisesti.Tavoitteena on, kuten suoja-aluesuunnitelmassakin,suojata pohjavettä muuttamiselta ja likaantumiselta,edistää pohjavesien suojelun huomionottavaa maankäytön suunnittelua, valvontaajne. Suojelusuunnitelma on suoja-aluesuunnitelmaalaajasisältöisempi ja joustavampi.PohjavesialueluokkaYmpäristöhallinto on luokitellut pohjavesialueetkolmeen luokkaan käyttökelpoisuuden jasuojelutarpeen perusteella: I = vedenhankintaavarten tärkeä, II = vedenhankintaan soveltuvaja III = muu pohjavesialue.PohjavesiesiintymäAkviferin sisältävä pohjavesiallas, jonka ulkorajamääräytyy akviferin valuma-alueen tai sen osavaluma-alueidenperusteella, ja jota voidaankäyttää esimerkiksi vedenhankintaan.PohjavesikynnysVettä huonosti johtava tai vettä läpäisemätönmuodostuma, kuten kallio, joka estää tai padottaapohjaveden vaakasuoraa virtausta.Pohjavesimuodostuma1. Katso -> Akviferi2. EU-vesipuitedirektiivin määritelmä: Yhtenäisenävesimassana akviferiin tai akvifereihin varastoitunutpohjavesi. Koska direktiivi puhuupohjavesimuodostuma-termin yhteydessä toimenpiteistä,joita on toteutettava pohjavesiesiintymäkokonaisuudenpuitteissa, on sen tulkittavatarkoittavan tällaista aluekokonaisuutta.PohjavesiputkiReikä- tai rakosiiviläosalla varustettu, sisähalkaisijaltaanyleensä 50 mm teräs- tai muoviputki. Kansainvälisessäterminologiassa näitä nimitetäänmyös kaivoiksi (esimerkiksi observation well).ProksimaalinenMaaperämuodostuman tai -kerrostuman virtauksentulosuunnan puoleinen osa (vertaa distaalinen).Pysyvä vedenantoisuusKatso -> Jatkuva antoisuusRantakerrostumaRantavoimien kerrostama maaperän kerrosyksikkötai yksiköiden kokonaisuus, jonka ainesvaihtelee hiekasta kiviin ja lohkareisiin.RantavalliRantavoimien synnyttämä (muinaisen) rantaviivansuuntainen valli, jonka aines vaihtelee kivisestähiekkaiseen.RapautumiskuoriKallion rapautunut pintaosa. Esiintyy alueilla(Suomessa lähinnä Lapissa), joilla jääkausiajankulutus on jäänyt vähäiseksi; muualla Suomessalähinnä vain kulutukselta suojassa olleissapainanteissa. Rapautumiskuoressa on pienenhuokostilavuuden omaavia akvifereja.159159159

RaskasmetallitMetallit, joiden tiheys on yli 5000 kg/m 3 , esimerkiksikupari, nikkeli, sinkki, kromi, kadmium,elohopea, lyijy, arseeni ja seleeni. Monet raskasmetallittunnetaan ympäristömyrkkyinä.Rauta (Fe)Luonnossa yleinen alkuaine, joka on eläville organismeillevälttämätön hivenaine. Huonontaapohjaveden laatua liuetessaan maaperästä hapettomissaolosuhteissa. Liukenee veteen myös rautaisistavesijohtoputkista silloin, kun pohjavesion hapantaRefraktioseisminen luotausRefraktioseismisessä luotauksessa käytetään kerrostenrajapinnoilla taittuvia nopeimpia ääniaaltojamaankamaran tutkimuksessa. Aallot ovathelppoja tunnistaa, koska ne saapuvat ensimmäisinägeofoneille. Menetelmää käytetään laajastigeoteknisissä ja maaperätutkimuksissa mm. maapeitteenpaksuuden määrittämiseen. Katso myös-> Seisminen luotaus.Reflektioseisminen luotausReflektioseismisessä luotauksessa hyödynnetäänkerrosten rajapinnoilta heijastuneita täryaaltoja.Aallot eivät saavu ensimmäisinä, joten niidentunnistaminen aaltorintamasta voi olla vaikeaa.Ylivoimaisesti eniten käytetty geofysiikan menetelmämaailmassa. Käytetään pääasiassa öljynetsinnässätutkittaessa sedimenttikerrosten rakenteita100 metristä 10 kilometrin syvyyteen (vertaamaatutka). Katso myös -> Seisminen luotaus.ReunamoreeniJäätikön reunaan syntynyt reunan suuntainenmoreenivalli tai -selänneReunamuodostumaJäätikön reunaan syntynyt, pääosin lajittuneestaaineksesta, mutta usein osin myös moreeniaineksestakoostuva reunan suuntainen selänne.Esimerkiksi Salpausselät ovat reunamuodostumia,jotka koostuvat pääosin lajittuneista maalajikerrostumista(deltat ja sandurdeltat, reunaterassit)ja paikoin myös kapeasta reunamoreenista,paikoin useammasta rinnakkaisesta moreeniselänteestä.RikkonaisuusvyöhykeLiikuntojen aiheuttama, tietyn jatkuvuudenomaava runsaasti rakoileva tai halkeamia käsittäväkallioperän vyöhyke. Muutokset ovat lähinnäfysikaalisia.RuhjevyöhykeKallioperän liikuntovyöhyke, jossa on runsasvyöhykkeen suuntainen rakoilu. Muutokset ovatsekä fysikaalisia että mineralogis-kemiallisia.Myös termiä ”murrosvyöhyke” käytetään. Rikkonaisuusvyöhykkeenja ruhjevyöhykkeen eronvoidaan tulkita olevan muutoksen aste ”rikkoutumattomaan”kivimassaan nähden. Rikkonaisuusvyöhykkeenmineralogiset muutokset ovatvähäisiä verrattuna ruhjevyöhykkeen usein pitkällemineralogisesti muuttuneeseen, jopa maatuneeseenkiviainekseen.Salpaava kerrosAkviferin yläpuolella oleva salpaava, vettä läpäisemätöntai huonosti läpäisevä kerros.SalpavesiAkviferin pohjavesi, jota yläpuolella rajoittaa tiivissalpaava kerros. Jos salpaveden paine on niinsuuri, että salpaava kerros puhkaistaessa vedenpainepinta nousee maanpinnan yläpuolelle,kutsutaan salpavettä arteesiseksi. Vastaavaa akviferianimitetään usein salpa-akviferiksi, arteesiseksitai paineelliseksi akviferiksi.SameusVeden läpinäkyvyyden heikentyminen, jokajohtuu valon kulkuun vaikuttavien hiukkastenrunsaudesta.SanduriJäätiköltä virranneen sulamisveden mukanaankuljettamasta sorasta ja hiekasta koostuva kuivanmaan oloissa kerrostunut, pinnaltaan matalienjokiuomien pirstoma maaperämuodostuma.Sandureja esiintyy vedenkoskemattomilla alueillatai vedenpinnan yläpuolelle ulottuneidenreunamuodostumien deltojen yhteydessä.160

SavesSavilajite, raekoko alle 0,002 mm.SavimineraalitRapautumistuotteena syntyneitä mineraaleja,jotka tehokkaan ioninvaihtokykynsä ansiostasitovat tehokkaasti vettä ja kulkeutuvia aineita.Tavallisia paitsi maaperässä, erityisesti savikkoalueilla,myös kallion rakojen täytteissä.SedimentaatioIrtaimen maa-aineksen kerrostuminen tai laskeutuminen.SedimentologiaOppi geologisista prosesseista maaperän kerrostumien(sedimenttien) synnyssä. Sedimentologiaahyödynnetään tutkittaessa maaperän yksiköidengeologisia ja hydrogeologisia ominaisuuksia,jatkuvuuksia sekä rakennegeologiaa. Sedimentologiaon lähestymistapa, jota käytetäänluotaessa konseptuaalinen malli pohjavesiesiintymälle.SedimenttikivimuodostumatMekaanisesti tai kemiallisesti muodostuneita, jolujittuneita, mutta huokoisia kerroksellisia muodostumia,joissa on usein huomattavia pohjavesivarastoja.Maapallon merkittävin pohjavesiympäristö.Vanhat, esimerkiksi Suomessa suppeillaalueilla olevat sedimenttikivet ovat lähesumpeen kivettyneitä ja verrattavissa kovakivimuodostumiin.Seisminen luotausSeismisessä luotauksessa mitataan täryaaltojen(ääniaaltojen) kulkuaikaa lyönti- tai räjäytyspisteeltäsensoreille eli geofoneille. Aikojen perusteellavoidaan laskea materiaalia kuvaava täryaallonkulkunopeus eri kerroksissa ja edelleenkerrosten paksuudet. Katso myös -> Refraktiojareflektioseisminen luotausSubakvaattinenYlimmän rannan (vedenpinnan) alapuolellesyntynyt, siellä sijainnut tai vedenkoskemamaankamaran osa. Ylimmän rannan (vedenpinnan)tasolla tarkoitetaan viimeisen jääkaudenjälkeistä ylintä vedenpinnan tasoa (vertaa supra-akvaattinen).Suolistoperäiset enterokokitTasalämpöisten suolistossa eläviä mikrobeja, joidenesiintyminen pohjavedessä on merkki saastumisesta.SuotautuminenVeden eteneminen vettä johtavassa huokoisessaväliaineessa, vrt. imeytyminen.Supra-akvaattinenYlimmän vedenpinnan tason yläpuolelle syntynyttai siellä sijainnut maankamaran vedenkoskematonosa (vertaa subakvaattinen).Sähkönjohtavuus1) Sähkönjohtavuus kuvaa nettosähkövarauksenkykyä liikkua väliaineessa ulkoisen sähkömotorisenvoiman ja siitä syntyvän sähkökentän vaikutuksesta.Sähkönjohtavuuden käänteislukuon ominaisvastus.2) Veden kyky johtaa sähköä. Sähkönjohtavuuskuvaa näytteessä olevien ionisoituvien liuenneidenaineiden pitoisuutta. Puhtaan veden sähkönjohtavuuson pieni.Tehokas raekokoRakeiden seulonnassa läpäisyprosenttia 10 vastaavaraekoko d10; merkityksellinen mm. kaivojenmitoitusta suoritettaessa.TekopohjavesiPohjavesiesiintymän luontaista antoisuutta lisätäänimeyttämällä pohjavesiesiintymään käsittelemätöntätai esikäsiteltyä pintavettä.TOC, orgaanisen hiilen kokonaismääräVeteen liuenneen tai suspendoituneen orgaanisenaineksen sisältämän hiilen määrä.TopsetJokisuiston pintaosan usein suhteellisen karkeanaineksen kerrosyksikkö.161161161

Torjunta-aineet, pestisiditYhteisnimitys hyönteismyrkyille, vesakontorjunta-aineillesekä kasvitautien ja rikkaruohojentorjuntaan tarkoitetuille aineille ja niidenhajoamistuotteille.Transmissiviteetti eli vedenjohtokyky, käytettymyös termiä läpäisykyky (T)Transmissiviteetti riippuu muodostuman dimensioistaja kerrosten hydraulisesta johtavuudesta.Se tarkoittaa siis kerrosten kykyä kuljettaa vettä,sen symboli on T. Transmissiviteetti voidaan laskeakertomalla hydraulinen johtavuus vettä johtavanpatsaan paksuudella b eli T = Kb.VajovesiKyllästymättömässä vyöhykkeessä painovoimanvaikutuksesta liikkuva vesi.Valuma-alue, pintavesienAlue, jolta sade- ja sulamisvedet kerääntyvät samaankohtaan.VarastokerroinSen vesitilavuuden suhde kokonaistilavuuteen,joka tulee varastoon tai poistuu sieltä tietynpainekorkeuden muutoksen myötä. Vapaapintaisenpohjavedenpinnan olosuhteissa tämämäärä on sama kuin ominaisantoisuus (Sy), Suomenmaa-akvifereissa tavallisimmin 0,2 - 0,3. Salpavedenvarastokerroin on tästä vain murto-osa,erään arvion mukaan 0,005 - 0,00005.VastusluotausGeofysiikan galvaaninen mittausmenetelmä.Menetelmästä käytetään myös nimityksiä sähköinentomografia, sähköinen luotaus ja sähköinenkuvaus (electrical imaging). Monielektrodi-mittauksessajoukko elektrodeja (esim. 56 kpl) maadoitetaantasavälein suoraan linjaan. Tulokseksisaadaan sähkönjohtavuusjakauma mittauslinjalta.Menetelmän syvyysulottuvuus on 1/4 - 1/5 linjanpituudesta.Vedenjohtavuus (myös hydraulinen johtavuus,vedenläpäisevyys) (K)Vedenjohtavuus (K) kuvaa huokoisen väliaineen(esim. maa-aineksen) läpi kulkevan veden virtausvastusta.Darcyn kaavan (Q = K A dh/dl)määrittelemä vedenläpäisevyys, jonka suuruusriippuu huokoisen väliaineen ja veden ominaisuuksista.Ilmoitetaan matkan yksiköissä aikaakohti.VedenjohtokykyKatso -> TransmissiviteettiVedenläpäisevyysKatso -> Vedenjohtavuus.Virtausnopeus, pohjaveden, myös virtaamanopeus,näennäinen virtausnopeus, Darcyn nopeusq = Q / A, jossa A on virtauspoikkileikkauksenkokonaispinta-ala (maarakeet ja huokostila) ja Qon poikkileikkauksen kautta kulkeva virtaama.Virtaamanopeus ilmoittaa vesimäärän suuruudenaikayksikössä eli virtaaman akviferin pintaalayksikköäkohti.Virtausnopeus (V), todellinenVedenjohtavuuden (hydraulisen johtavuuden)(K) ja hydraulisen gradientin (I) tulo jaettunatehokkaalla huokoisuudella ne(V = KI/ne).VirtausverkkoPohjaveden virtausta kuvaava virtaus- ja ekvipotentiaaliviivojenmuodostama verkko. Virtausverkkoon Laplacen yhtälön graafinen ratkaisu.VOC (Haihtuvat orgaaniset yhdisteet)VOC-analyysillä mitataan helposti haihtuvienorgaanisten yhdisteiden kokonaismäärää. VOCanalyysituo esiin haihtuvia polttoaineiden komponentteja(esim. bentseeni, ksyleeni, tolueeni,MTBE), liuottimia ja rasvanpoistoaineita (esim.tetrakloorieteeni, trikloorieteeni) sekä haihtuviaorganoklooriyhdisteitä (esim. trihalometaanit).VOC on luonteeltaan summaparametri, eikä silleole olemassa terveysperustaista raja-arvoa.VOC on erityisen soveltuva muuttuja etenkinpohjaveden laadun tarkkailussa. Koska pohjavedeteivät luontaisesti sisällä VOC-yhdisteitä(pitoisuudet tyypillisesti alle määritysrajan), onkohonnut pitoisuus osoitus pohjaveden saastu-162

misesta. VOC-tarkkailun tulisikin perustua menetelmään,jossa määritysraja on mahdollisimmanalhainen. Kohonneen VOC-pitoisuudenaiheuttaja tulee selvittää ja selvityksen perusteellaarvioida tilanteeseen soveltuvat toimenpiteettapauskohtaisesti saastumisen luonne ja laajuushuomioon ottaen.Maastik, A., Kajander, J., Heinonen, P., Hyvärinen, V.,Karttunen, K., Kosola, M-L., Ots, H., ja Seuna,P. 2004: EnDic 2004. Ympäristösanakirja.Suomen ympäristökeskus. Helsinki 2004.VärilukuVeden värillisyyttä kuvaava lukuarvo.YhteysaluePohjavesiesiintymän varsinaisen pohjavedenmuodostumisalueen ulkopuolella oleva, muttatähän yhteydessä oleva muodostumisalue taipohjavesialtaaseen pintavettä keräävä /luovuttavaalue. Esimerkiksi harjun yhteydessä olevakallio-moreenialue.Sanaston lähteet:Haavisto, M. (toim.) 1983: Maaperäkartan käyttöopas1:20 000, 1:50 000. Geologinen tutkimuslaitos,Opas 10 Espoo. 74 s. + liitteet.Alalammi, Pentti (toim.) 1992: Suomen kartasto: vihko123-126 : geologia. 5s painos, 1990. Helsinki:Maanmittaushallitus : Suomen MaantieteellinenSeura. 58 s. + 3 liitekarttaa.Airaksinen J.U. 1978: Maa- ja pohjavesihydrologia.Kustannusosakeyhtiö Pohjoinen, Oulu1978.ISBN 951-9099-73-5.Vesihallitus 1976: Maa- ja pohjavesisanasto, Vesihallituksenjulkaisuja 18, Helsinki 1976, 142 s.Maastik, A., Heinonen, P., Hyvärinen, V., Karttunen,J., Ots, H. ja Seuna,P., 2000: EnDic2000 Ympäristösanakirja.Suomen ympäristökeskus,Helsinki 2000. ISBN 952-11-0812-6.Lapinlampi, T., Sipilä, A., Hatva, T., Kivimäki, I, Kokkonen,P., Kosunen, J., Lammila, J. Lipponen,A., Santala E. ja Rissanen, J., 2001:Kysymyksiä kaivoista - Frågor om brunnar.Ympäristöopas 86, Suomen ympäristökeskus,Edita Helsinki 2001.ISBN 951-37-3485-4.Lahermo, P., Tarvainen, T., Hatakka, T., Backman, B.,Juntunen, R., Kortelainen, N., Lakomaa, T, Nikkarinen,M., Vesterbacka, P., Väisänen, U. jaSuomela, P. 2002: Tuhat kaivoa - Suomenkaivovesien fysikaalis-kemiallinen laatu vuonna1999. Geologian tutkimuskeskus, tutkimusraportti155, Espoo 2002. ISBN 951-690-842X.Vesi- ja viemärilaitosyhdistys, Suomen Kuntaliitto2000: Soveltamisopas talousvesiasetukseen 461/2000. Helsinki 2000.163163163

LIITE 3.2.1. 1/4POHJAVESIALUEKARTTOJEN MERKINNÄTLähde: Britschgi, R., Hatva, T. ja Suomela, T. 1991: Pohjavesialueiden kartoitusja luokitusohjeet.Vesi- ja ympäristöhallituksen julkaisuja, sarja B7. HElsinki. 54s. ISBN 951-47-4280-X, ISSN 0786-96-6164

165165165

166

167167167

LIITE 3.3/1.MAASTOTUTKIMUSTEN SUORITUSLUPA.................………….. kunnan ................…………….…kylässä sijaitsevan……………………….................. nimisen tilan RN:o ........…… omistajana annan suostumuksenitilalla suoritettavaan pohjavesitutkimukseen, johon sisältyymaaperäkairauksiamaanäytteiden ottamisiamaatutka- tai seismisiä luotauksiahavainto- ja imuputkien asennuksiaantoisuuspumppauksiatilapäisen sähkölinjan johtaminen tutkimuspaikalletilan kaivon kunnon tarkistusvesipintamittauksia ja vesinäytteiden ottoa havaintoputkista ja/tai tilan kaivostamittapatojen rakentaminenkoepumppausmaastomittauksiamuut työt:Lupaehdot:-tutkimukset hoidetaan siten, että tilalle aiheutetut haitat jäävät vähäisiksi.-aiheutuneiden vahinkojen korvaamisesta sovitaan ennen tutkimuksen päättymistä, korvauksetsuoritetaan pikaisesti._______________________________________________________Paikka______/_____ 20___Päivämäärä________________________________________________________________________________Tilan omistajaTyöntilaajan edustajaNimen selvennys,osoite ja puhelinnumeroNimen selvennys,osoite ja puhelinnumero168

LÄHDETIEDUSTELULIITE 4.1.1/1_________________________________ :N ASUKKAILLE(Paikkakunta)________________________________ : n haja-asutuksen tulevia vedenhankintatarpeita silmälläpitäen__________________________________suorittaa ________________________________ :n(Pohjavesiselvityksen tekijä)(Yhteistyökumppani,tilaaja tms)kanssa yhteistyönä/toimeksiannosta pohjavesivarojen selvittelyä. Tähän kuuluu tärkeänä osanalähteiden kartoitus, mihin paikallistuntemuksesta on suurta apua. Pyydämmekin nytpaikkakuntalaisilta tietoa läpi vuoden virtaavista lähteistä ja lähdepuroista. Lähteidenvesimäärä ja laatu tutkitaan tarkemmin __________________________________ toimesta jatulokset annetaan paikkakuntalaisten käytettäväksi.Pyydämme täyttämän lomakkeen alaosassa olevat tiedot ja toimittamaan ne yhteyshenkilölle, jokaon:Yhteyshenkilön nimi: ___________________________________________________________Osoite: _______________________________________________________________________Puhelin:_______________________________________________________________________Telefax:_______________________________________________________________________Sähköposti:____________________________________________________________________------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------(leikkaa irti)VASTAUS LÄHDETIEDUSTELUUN:Ilmoittaja: _______________________________________________________________________Osoite: _______________________________________________________________________Puhelin: _______________________________________________________________________Lähteen sijainti- kylä:__________________________________________________________________________- paikka:________________________________________________________________________- tieosoite (jos on): ________________________________________________________________- onko lähteestä ylivuotoa ? _________________________________________________________169169169

LIITE 4.1.1/2VEDENTARVETIEDUSTELUKaupunki/kunta:Tilan nimi:Kylä:RN:o:Omistaja:Osoite:Käytössä oleva vesilähde:rengas-tai muu uppokaivo Karjan laatu Vedentarve litraaeläintä kohtikallioporakaivovuorokaudessalähde Lypsylehmät 80-120Hiehot, mullit 30-40muu Vasikat 15-20Hevoset 50Emakkosiat 20-30Veden riittävyys Lihasiat 5-10hyvä Lampaat 10Siipikarja 0,3heikko Turkiseläimet 1-3Milloin vesipulaa esiintyy?Veden laatuhyväheikkoMinkälaisia laatuhaittojaesiintyy?Vedentarve Asukasmäärä henkeäKarjan käyttö yht.*Muu käyttölitraalitraa* Arvioidaan yllaolevasta taulukostaHaluatteko liittyäyhteisvedenhankintaan?(Vastaus ei sitova)kylläei170

KAIVOKORTTI LIITE LIITE 4.1.1/3 4.1.1/3KAIVONSIJAINTIKuntaPohjavesialue N:oKoordinaatitX= Y=Tunnus kartallaKyläNimiTilan nimiRN:oOmistajan nimi, osoite ja puh. nroVedenottopaikka 1 kaivettu kaivo 2 porakaivo 3 avolähde 4 pintavesiyksityistalouksien kaivo,Omistussuhde 1 yksityistalouden kaivo 2 käyttäjiä yli 5 perhettä 3 yhteisön kaivoKäyttäjien lukumäärä (henkilöä)Näyte otettu 1 suoraan kaivosta 2 nostoastialla 3 pumpulla 4 vesihanastaKAIVON Kaivon rakenne 1 betonirenkaat 2 puukehikko 3 kivirakenneRAKENNEKaivon kansi 1 betonikansi 2 puukansi 3 muu, mikä?SisähalkaisijaVertailutasoSeinämän laatu ja saumausKannen korkeusVeden pinnan korkeus kaivossaMaan pinnan korkeusKaivon pohjan korkeusMaaperän laatuVedenottotapa 1 nostoastialla 2 pumppu (ilman säiliötä) 3 säiliön kauttaPumpun tyyppiImuaukon korkeus kaivon kannesta (m)Vesijohdon materiaali 1 kupari 2 galvanoitu rauta 3 muoviKAIVON IKÄ,KUNTO JAVEDENLAATUKAIVON PYSTY- JA POIKKILEIKKAUS PIIRRETÄÄN KÄÄNTÖPUOLELLERakentamisvuosi Kunnostettu vuonna Syvennetty vuonnaKaivon kuntoVoiko kaivoon päästä pintavettä 1 kyllä 2 eiEtäisyys (jos alle 100 m) jokeen m, järveen m, mereen m, suohon mMahdolliset saastutuslähteet kaivon ympäristössä ja etäisyys niihin (jos alle 100 m). viemärijohto tai -oja,lannoitettu maa, navetta, käymälä, sauna, pesula, kaatopaikka, jätevarasto, öljysäiliö, teollisuuslaitos tms.OMISTAJIENHAASTATTELUVeden riittävyys, veden laatu (haju, maku, väri- yms. ominaisuudet)MUITATIETOJATiedot antoi Tutkinta pvm Tutkija171171171

LIITE 8.5.10/1172

LIITE 8.5.10/3PUTKIKORTTITutkimuksen nimi/numeroTutkimuspaikkaHavaintoputken numeroKarttalehtiXYHavainnotTasotiedot Havaintoväli Huom.ja rakenne + m SyvyysNS 50 muovi Pvm pp +Maanpinnan korkeusPutken pään korkeusPutken alapään korkeusPutken kokonaispituusSiivilän pituusSiivilän raotKuntotarkastusPvmAlkusyvyysSyv. 1 min3 min5 min10 minAsen. pvmAsentanutSuunnittelijaPiirros putkestaKairausPutkiKohdeKarttapiirros pisteen sijainnista173173173

LIITE 8.5.10/4ESIMERKKEJÄ PUTKIMITTAUSTEN TULOKSISTAPutkivirtaus- virtausnopeus- ja virtaussuuntamittausten esitystapoja.Punaiset nuolet osoittavat vaakavirtauksen suunnanja ympyrän viereen on merkitty virtausnopeus (m/vrk).Isommissa ympyröissä on vaakavirtauksen ja nopeuden keskiarvot(m/vrk). Punaisella vinoviivoituksella on esitetty putkivirtausmittauksistasaadut vedenjohtavuuden syvyyskohtaisetjakaumat(%).Lähde: Helmisaari, H-S., Illmer, K., Hatva, T., Lindroos,A-J., Miettinen, I., Pääkkönen, J. ja Reijonen, R.2003: Tekopohjaveden muodostaminen: imeytystekniikka,maaperäprosessit ja vedenlaatu. TEMU-tutkimustenloppuraportti. Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja902, 2003. Metsäntutkimuslaitos, Vantaan tutkimuskeskus.174

LIITE 8.5.10/5ESIMERKKI VESINÄYTTEIDEN TUTKIMUSTULOSTEN ESITTÄMISESTÄNUMMI-PUSULA, KERÄKANKAREKOOSTE VESIANALYYSEISTÄMÄÄRITYS YKSIKKÖ NÄYTTEENOTTOAJANKOHTAAjankohta 2.11.1998 9.2.1999 22.4.1999 24.5.199Piste Hp 5/96 Hp 5/96 Hp 5/96 KoekaivNäytteenottaja UUS UUS UUS UUSNäytteenottotapa Imupumppu Imupumppu Imupumppu HanaLämpötila, T WM* C Ei määritetty 4,8* 6,1* 6,3*Haju* Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Hajuton*Maku* Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Mauton*Happi O2 DTB, SFSEN 25813*** mg/l 11,1 11,3 7 11,2Happi % STB kyll-% Ei määritetty 88 56 90Hiilidioksidi CO2 (kenttäm.)* mg/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritSameus TBY SNT, SFS-EN 21027*** FNU Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty 0,72Sähkönjohtavuus CTY 25L, SFSEN 27888*** mS/m 11,7 10,2 9,5 12,5Alkaliniteetti ALK NP42, SFS 3005:1981*** mmol/l 0,4 0,34 0,32 0,41pH PH L25, SFS 3021:1979*** 7 6,9 6,8 7Väriluku CNR NC, SFSISO 7887*** PT mg/l L 5 10 L 5 5COD-Mn CODMN NT mg/l L 0,5 L 1 L 0,5 L 0,5KMnO4, SFS 3036:1981*** mg/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritKok.typpi NTOT NA ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritNO2+NO3-N NO23 NA ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritNO2-N NO2N NSD, SFS 3029:1976*** ug/l L 1 L 1 L 1 L 1NO3-N NO3N NA, SFS 5752:1993*** ug/l 210 170 150 210NH4-N NH4N NS, SFS 3032:1976*** ug/l L 2 2 L 2 L 2KOK-P PTOT NS ug/l 5 11 L 2 L 2PO4-P PO4P NS ug/l 3 4 2 L 2Fe FE NST, SFS 3028:1976*** ug/l 150 360 15 5Mn MNASF, SFS 3033:1976*** ug/l 9 28 L 5 L 5Fek.strept FS35 F2M, SFS 3014:1984 kpl/100 Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty 0Kolim. B. 44 CB44F2M, SFS 4088:1988*** kpl/100 Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty 0Kolim. B. 35 CB35F2E, SFS 3016:1984*** kpl/100 Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty 0Heterotrofinen pesäkeluku 35C HB35 P2Y, SFS 4112*** kpl/ml Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritHeterotrofiset pesäkeluku 20C HB20 P3Y, SFS 4112 kpl/ml Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritNa NA NF mg/l 4 3,7 3,5 4,2K K NF mg/l 1,3 1,2 1,1 1,4Ca CA NF, SFS 3001:1974*** mg/l 11,1 9,4 8,4 5,6Mg MGNF, mg/l 3,8 3,3 2,9 3,9SIO2 SIO2 NAA mg/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritF F FIC, SFS 3027:1976*** ug/l 50 45 50 50Kok. kovuus CAMG NF, SFS 3003:1987*** mmol/l 0,43 0,37 0,33 0,3Cl CL FIC, SFS 3006:1982*** mg/l 15,1 13,5 11,5 15,4SO4 SO4 FIC, SFS 5738*** ug/l 8,7 8,2 7,9 8,6Hg HG NNC ug/l L 0,005 L 0,005 Ei määritetty Ei määritTOC COR TIR, SFS-EN 1484:1***** mg/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritAl AL N ug/l 34 87 14 0,7As AS N ug/l 0,64 0,76 0,54 0,61Cd CD N ug/l L 0,03 L 0,03 L 0,03 L 0,03Cr CR N ug/l 1,08 1,46 0,62 0,78Cu CU N ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritPb PB N ug/l 0,44 0,29 L 0,03 0,17Ni NI N ug/l 0,19 0,28 0,12 1,24Zn ZN N ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritSe SE N, ICP-MS***** ug/l L 0,40 L 0,40 0,4 L 0,40B B N ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritAOX OX AST, SFS-EN 1485:1***** ug/l L 5,0 5,2 L 5,0 L 5,01,1,2,2- Tetrakloorietaani** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritBromoformi** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritTetrakloorieteeni** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritDibromikloorimetaani** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritTrikloorieteeni** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritBromidikloorimetaani** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritHiilitetrakloridi** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määrit1,1,1-Trikloorietaani** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritKloroformi** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määrit1,2-Dikloorieteeni** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määrit1,1-Dikloorietaani** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritDikloorimetaani** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määrit1,1-Dikloorieteeni** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritTolueeni** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritBentseeni** ug/l Ei määritetty Ei määritetty Ei määritetty Ei määritKoekaivo valmistui maaliskuussa 1999. Tätä ennen näytteet on otettu havaintoputkesta 5/96Näytteet on ottanut Uudenmaan ympäristökeskus (UUS)Määritykset on tehnyt Suomen ympäristökeskus, paitsi* = Uudenmaan ympäristökeskus** = VTT Kemiantekniikka*** = Hyvinkään Elintarvike- ja ympäristölaboratorio**** = Riihimäen seudun terveyskeskuksen kuntayhtymä***** = Helsingin kaupunki/Ympäristökeskus/Ympäristölaboratorio****** = Helsingin Vesi/Vedenpuhdistusyksikkö175175175

16.4.LIITE 8.5.10/8100009500900085008000750070006500600055005000450040003500300025002000150010005000Koepumppaus 9.11.1996-6.3.1997Pohjaveden pinta havaintopisteissä38,53837,53736,5369.11.12.11.14.11.16.11.20.11.24.11.28.11.2.12.6.12.10.12.14.12.18.12.22.12.26.12.30.12.3.1.7.1.11.1.15.1.19.1.23.1.27.1.31.1.4.2.8.2.12.2.16.2.20.2.24.2.28.2.3.3.7.3.11.3.15.3.19.3.23.3.27.3.31.3.4.4.8.4.12.4.Pumppauksen tuotto, m3/dmmpyPumppaustuotto m3/d Imeytystuotto m3/d HP 1 HP2 HP7 HP8 HP9 K1 K2176

LIITE 8.5.10/9ESIMERKKEJÄ ASEMAPIIRROKSISTAN➣177177177

ESIMERKKEJÄ ASEMAPIIRROKSISTALIITE 8.5.10/9N➣178

LIITE 8.5.10/10ESIMERKKEJÄTUTKIMUSKARTOISTAN➣179179179

ESIMERKKEJÄTUTKIMUSKARTOISTAN➣N➣180

LIITE 8.5.10/11ESIMERKKEJÄ HYDROGEOLOGISISTA KARTOISTAN➣N➣181181181

LIITE 8.5.10/11N➣182

LIITE 8.5.10/12PohjavesinäytteenottoNäytepisteen nro:pvä (myös vuosi)TutkimuspaikkaTyönumeroNäytteenottajaVesipinta ennen näytteenottoaPohjaNäytteenottosyvyysVesipinta näytteenoton jälkeenPutken/kaivon kunto:rauta/muovihalkaisijaMuuta huomautettavaam pp:stä/kk:stapp+/kk+Näytteenotto pumppaamalla:Tuotto muutoksineen:Tuotto l/min aika min Kok.pumppausaika (min)Kirkastumisaika (min)Pumpun tyyppiMuutaNäyte hanasta:Näyte ottimella:juoksutus l/min aika min Ottimen tyyppiMuutaMuutaHavainnot pohjavedestäHajuVäriKalvoLämpötila CHappi mg/lMuuta:Lähteen virtaama l/min, mitattu: arvio:Näytteenotto huonosti toimivasta putkesta:Putken huuhtelu (esim viikko ennen näytteenottoa)Putken tyhjennys edeltävänä päivänäHavaintoja huuhtelusta/tyhjennyksestä:pvä183183183

POHJAVEDEN LAATUTIETOJAPOHJAVEDEN LAATU POHJAVESIASEMILLALIITE 8.5.10.13/1N= näytteiden lukumääräLähde: Soveri, J., Mäkinen,R. ja Peltonen K.2001: Pohjaveden korkeuden ja laadun vaihteluista Suomessa1975-1999. Suomen ympäristö 420.Suomen ympäristökeskus Helsinki. 382 s. Tummavuoren Kirjapaino OySuure Yksikkö Keskiarvo Mediaani 10%-piste 90%-piste Minimi Maksimi Keskihajonta NSähkönjohtavuus25 mS/m 6,43 4,20 2,40 11,8 0,29 59 6,54 5744Alkaliniteetti mmol/l 0,32 0,22 0,10 0,66 0,00 5,26 0,43 5414pH 6,31 6,30 5,70 6,80 3,60 8,80 0,59 5870N totµg/l 371 190 51 1000 2 6800 517 2781N NO3µg/l 216 50 8 520

LIITE 8.5.10.13/2RENGASKAIVOJEN VEDEN LAADUN TUNNUSLUKUJAN= Näytteiden lukumäärä. 2%:n ja 98%:n percentiilitLähde: Lahermo, P., Tarvainen, T., Hatakka, T., Backman, B., Juntunen, R., Kortelainen, N., Lakomaa, T,Nikkarinen, M., Vesterbacka, P., Väisänen, U ja Suomela, P.2002:Tuhat kaivoa - Suomen kaivovesien fysikaalis-kemiallinen laatu vuonna 1999.Geologian tutkimuskeskus. Tutkimusraportti 155. Espoo 2002. 92 s. Vammalan Kirjapaino OyMuuttuja Yksikkö N 2 % Mediaani Keskiarvo Keskihaj. 98 % MaksimiElement Unit Median Mean S.D. MaxpH, kenttä field 698 5,5 6,4 6,46 0,532 7,8 9EC, kenttä field mS/m, 25 o C 709 2,72 12,5 16,4 13,5 56,3 106t oC 706 1,9 6,8 7,21 2,99 13,4 19CO2 mg/l 699 3,0 34 38,8 26 110 200O2 % 693 6,88 60,9 57,9 25,4 98,3 108Väriluku Colour mgPt/l 737

LIITE 8.5.10.13/3Muuttuja Yksikkö N 2 % Mediaani Keskiarvo Keskihaj. 9% MaksimiElement Unit Median Mean S.D. MaxNi µg/l 739 0,06 0,84 3,29 14,2 21,3 277Pb µg/l 739

LIITE 8.5.10.13/4Muuttuja Yksikkö N 2 % Mediaani Keskiarvo Keskihaj. 98 % MaksimiElement Unit Median Mean S.D. MaxNa mg/l 263 1,52 8,98 36,2 97,5 169 1040K mg/l 263 0,513 2,99 4,42 4,92 20,3 40,2Li µg/l 263

POHJAVEDEN LAATU ERITYYPPISISSÄ POHJAVESIESIINTYMISSÄLIITE 8.5.10.13/5Lähde: Hatva, T. 2004: Havaintoja pohjavesialueiden sekä tekopohjavesi- ja rantaimeytyslaitosten veden laadusta.Suomen ympäristökeskuksen monistesarja n:o 255 Suomen ympäristökeskus, Helsinki. 135 s.URN:ISBN:9521111879, ISBN 952-11-1187-9 (PDF), Julkaisu on saatavana myös painettuna 952-11-1186-0(nid.)Pohjaveden laatu antikliinisissa pohjavesiesiintymissäParametri Yksikkö Keskiarvo Minimi Maksimi Lukumäärä npH 6,5 5,7 9 58Happi mg/l 7,7 1,2 12 56Rauta mg/l 0,01

LIITE 8.5.10.13/6Pohjaveden laatu Pohjanmaan synkliinisissä pohjavesiesiintymissäParametri Yksikkö Keskiarvo Minimi Maksimi Lukumäärä npH 6,2 5,5 7,6 65Happi mg/l 2 0 10,1 58Rauta mg/l 5 0,003 37,4 61Mangaani mg/l 0,29 0,004 1,9 64Sähkönjohtavuus mS/m 14,7 3,2 64 55Hiilidioksidi mg/l 42 4,9 149,6 58Alkaliniteetti mmol/l 0,59 0,04 0,59 58Kovuus dH 2,4 0,3 10,1 60KMnO4-kulutus mg/l 9,3 0,4 44,8 61Ammonium mg/l 0,08 0,003 0,48 46Nitraatti mg/l 0,4 0 5,9 40Sulfaatti mg/l 29,9 0,7 143 30Kloridi mg/l 8,4 0,05 72 41Pohjaveden laatu peitteisissä esiintymissäParametri Yksikkö Keskiarvo Minimi Maksimi Lukumäärä npH 6,9 6,09 7,83 11Happi mg/l 0,04 0 3,3 10Rauta mg/l 1,5 0,08 3,3 10Mangaani mg/l 0,43 0,05 2,2 10Sähkönjohtavuus mS/m 43,2 5,2 132 10Hiilidioksidi mg/l 21,7 1,4 67,8 8Alkaliniteetti mmol/l 1,9 0,5 4,3 8Kovuus dH 7,3 4,3 10,5 7KMnO4-kulutus mg/l 3,4 1 4,9 8Ammonium mg/l 0,16 0,06 0,21 5Nitraatti mg/l 2 0,004 10 5Sulfaatti mg/l 45,7 33 53 56Kloridi mg/l 34 8 60 6189189189

190

OngelmiaMediakeidasvedenlaadussa?Hyvää ja raikasta vettä helpostiWatMan -vedenkäsittelylaitteilla.Täydellinen laitevalikoima mm:Raudan poistoonMangaanin poistoonHumuksen poistoonRadonin poistoonUraanin poistoonKalkin poistoonFluoridin poistoonSuolan poistoonArseenin poistoonVeden neutralointiinVeden desinfiointiinWatMan vesianalyysit javedensuodattimet edullisestipaikkakuntasi vesiasiantuntijaltatai suoraan meiltä.Suodatinlaitteiden tuotot 1 l/h...100 l/swww.watman.fi Puh. (019) 357 071191191191

192

193193193

Elinympäristömme parhaaksi-Ympäristöntutkimus ja -suunnittelu-Vesihuollon suunnittelu-Yhdyskuntasuunnittelu-LaboratoriopalvelutTerveystie 2,15870 HOLLOLApuh. (03) 52 351, faksi (03) 523 5252Aluetoimistot: Jyväskylä, Savonlinna, Vantaawww.ristola.com194

Pohjavesitutkimusopas - käytännön ohjeita

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?