Asiantuntijalausunto; Suhanko Arctic Platinum Oy, Ympäristönsuojelulain ja vesilain mukainen lupahakemus Dnro PSAVI/5695/2023
Tässä lausunnossa keskityn käsittelemään Suhanko Arctic Platinum Oy:n (Yhtiö) kaivoksen vesipäästöjä erityisesti sulfaatin ja ksantaattien osalta. Otan myös kantaa esitettyihin puhdistusprosesseihin.
Sulfaatin osalta on ilmennyt ilmeinen virhe, kun tarkastelee prosessissa käytettävän rikkihapon ja kalkin määrää ainetaseen perusteella. On ilmeistä, että prosessissa käytettävä rikkihappo ja kalkki ovat unohtuneet Yhtiön laskelmista.
Suuntaa antava laskelma osoittaa, että rikastamon kiertoaste on liian korkea, ja sen takia prosessissa on merkittävä riski kipsaantumisesta. Joko jäteveden määrää pitää merkittävästi lisätä, tai rikastamon vesikiertoon on lisättävä kipsinpoisto. Hakemuksessa rikastusprosessin vesikierto ja virtaustiedot on puutteellisesti kuvattu.
Asian tarkistaminen vaatisi koerikastusraporttiin tutustumista. Raporttia ei ole julkaistu, vaikka siihen monessa kohdassa viitataan.
Rikastamon jäteveden osalta on tarkasteltava rikastehiekka-altaalta prosessiin palautuvaa ja altaalta poispumpattavaa vesimäärää. Tässä laskelmassa ilmenee, että altaan pohjan ja patovallien läpi suotuu merkittäviä määriä prosessivettä. Kysymyksessä on yli 1 Mm3 vuodessa, josta vain puolet oletetaan saatavan talteen, eli nettohäviö on yli 0,5 Mm3 vuodessa. Koska kaivannaisjätedirektiivin mukaan ei ole mahdollista sallia näin suurten jätevesimäärien karkaaminen pohjavesin ja ympäristöön, on pohjan tiiveys parannettava huomattavasti. Tämä lisää puhdistukseen ohjattavan kokonaisjäteveden määrää ja kuormitusta vastaavasti. Laskelmia tulee korjata tältä osin.
Ksantaattien käyttö on Yhtiön ilmoituksen mukaan enimmillään 500 t/vuosi, jonka mukaan Yhtiö olisi Suomen suurin ksantaattien käyttäjä. Yhtiö toteaa, että ksantaatit ovat niin myrkyllisiä vesistössä, että ksantaatit joka tapauksessa pitää hajottaa erillisessä prosessissa. Ensisijassa käytettävä ksantaatti on natriumetyyliksantaatti (SEX), joka luokitellaan kaikkein myrkyllisimmäksi. Yhtiö esittää jäännöspitoisuuden turvalliseksi rajaksi 0,47 µg/l vastaanottavassa vesistössä, jota voitaneen pitää oikean suuntaisena, vaikkakin esim. Australiassa puhutaan vielä paljon pienemmistä pitoisuuksista. Yhtiön konsultin (AFRY) näkemys ksantaateista ja niiden myrkyllisyydestä on merkittävästi muuttunut muihin aikaisempiin hankkeisiin verrattuna, mitä voidaan pitää positiivisena asiana.
Hakemuksessa on tutkimussuunnitelma ksantaattien ensisijaisesta puhdistusprosessista, jossa ksantaatit hapetetaan vetyperoksidilla alhaisessa pH:ssa (pH = 4). Prosessi on käsitykseni mukaan toimiva, osin jo alhaisen pH:n takia, mutta näin suurten vesimäärien hapotus rikkihapolla kyseiseen pH-tasoon kuluttaa merkittävän määrän happoa, jota Yhtiö ei ole huomioinut päästölaskelmassa, koska kokeet oli vielä tekemättä. Hapan vesi pitää sen jälkeen neutraloida sopivalla kemikaalilla, jota ei myöskään ole huomioitu laskelmissa. Veden alkaliniteetti on korkea, joka johtaa suureen haponkäyttöön. Sulfaattipitoisuus nousee edelleen tuntemattomalla määrällä. Käsittely nostaa jäteveden kokonaissuolapitoisuutta kun myös vastaava kationimäärä huomioidaan. Hajoamistuote rikkihiili voi edelleen aiheuttaa vaaraa talvella, kun se ei pääse haihtumaan vesistöstä jääkannen takia. Tämän johdosta vesitase ja päästöarvio pitää laskea uudelleen, kun tieto puhdistuskokeesta on saatu.
Yhtiön ilmoittama typpipäästö vaikuttaa raskaasti aliarvioidulta verrattuna muihin joko toiminnassa tai suunnitteilla oleviin kaivoksiin verrattuna.
Typpipäästö romuttaa Kemijoen vesienhoitosuunnitelman v. 2022 – 2027, jossa tavoitteena on typpipäästöjen alentaminen 11%. Yhtiölle tulee asettaa tiukka typenpäästöraja.
Kemijokeen johdettavan jäteveden koostumusarviointi ei vaikuta uskottavalta. Usean metallin jäännöspitoisuus kalkkisaostuksen jälkeen alittaa moninkertaisesti kyseisen metallin hydroksidin alimman liukoisuusrajan. Yhtiö ilmoittaa esimerkiksi, että kuparin pitoisuus voisi minimissään olla 3 pikogrammaa litrassa (0,003 µg/l), vaikka kupari on yksi päämetalleista koko kaivostoiminnassa. Tämä ei ole uskottavaa.
Virheistä johtuen Yhtiön vesistövaikutusarviointeja ei voi pitää pätevinä eikä uskottavina.
Yhtiö on tarkastellut yhteisvaikutusta Kemijokeen jätevetensä laskevien muiden kaivosten kanssa mutta ei suunnitteilla olevien hankkeiden kanssa.
Yhtiön YVA-selostuksessa vuodelta 2013 todetaan, että hanke sisältää myös rikasteiden jatkojalostuksen metalleiksi samalla alueella hydrometallurgisessa prosessissa (Platsol). Mikäli tämä suunnitelma vielä on voimassa, pitäisi se sisällyttää hakemukseen, jotta prosessin lisäpäästöt ja muut vaikutukset tulevat selvitetyksi jo tässä vaiheessa.
Sisällysluettelo
2.2 Rikastehiekkavaraston pohjarakenteiden tiiveys. 4
2.3 Rikastamon vesitase ja riski kipsin saostumisesta. 5
2.4 Sulfaatin turvallinen pitoisuus vesistössä. 7
3.2 Ksantaattien analytiikan haasteet. 11
3.3 Ksantaattien puoliintumisajat. 11
3.4 Ksantaattien myrkyllisyys vesistössä. 12
3.5 Kommentteja ksantaattien poistomenetelmästä. 13
4.1 Koagulointi ja kalkkisaostus. 14
2.1 Rikkihapon käyttö
Yhtiö ilmoittaa hakemuksen kemikaalitaulukossa, että rikastusprosessissa käytetään 98% rikkihappoa 3.700 tonnia vuodessa malmimäärän ollessa 10 Mt vuodessa. Tämä vastaa sulfaattina (SO42-) 3.550 tonnia. Prosessivedessä olevaan kokonaissulfaattimäärään pitää lisätä vielä alhaisessa pH:ssa kiisupitoisesta malmista liukeneva sulfaatti sekä jäteveden käsittelyssä käytettävä rautasulfaatti. Nämä nostaisivat jäteveden vuotuisen sulfaattimäärän vielä suuremmaksi. Lisäksi ksantaattien hajotusprosessista tulee merkittävästi lisää sulfaattia johtuen pH säädöstä.
Ympäristölupahakemuksen taulukon 11-2 mukaan Kemijokeen johdettavan veden sulfaattipitoisuus on vain 100 – 200 mg/l, joka vastaa vain enintään 1.854 t sulfaattia vuodessa. Tämä sisältää hakemuksen mukaan jäteveden käsittelyn ja koko kaivostoiminnan sulfaattimäärän eli siinä on mukana kaivosjätteiden kuivatusvesien ja aluevesien sulfaatti. Rikastuksessa käytettävä rikkihappo nostaisi pitoisuuden yli 700 mg/l, jos olettamuksena on, että 20 % jää rikastehiekkaan ja jätevesimäärä on 4 Mm3 vuodessa. Tämä tarkoittaa, että Kemijokeen pumpattavan jäteveden sulfaattipitoisuuden tulisi olla vähintään 1.000 mg/l, eli vähintään 5-kertainen Yhtiön arvioon nähden.
Vesivarastoaltaan jälkeisessä kalkkisaostusprosessissa sulfaatti ei poistu, koska Yhtiön oman arvion mukaan ollaan paljon alle kipsin kylläisyysrajan. Kipsin saostuminen prosessissa pitää joka tapauksessa estää, koska se on prosessille turmiollista, katso kohta 2.3 alla.
Yhtiöltä tulee pyytää selvitystä siitä mihin sulfaatti häviää! Rikastehiekkojen huokosvesiin jää tosin osa sulfaatista, mutta suurin osa siirtyy veden mukana jäteveteen. Sadevesi huuhtelee osan sulfaatista pois rikastehiekasta, johon ei siten jää paljoakaan sulfaattia. Kemijokeen johdettavan sulfaattikuorman pitäisi olla moninkertainen Yhtiön laskelmiin verrattuna, jotta prosessin rikkihapon käyttö tulisi huomioiduksi.
Sulfaatin ainetase osoittaa kiistatta, että Yhtiön laskelmat ovat virheelliset! Koska laskelmat ovat vaikutusarvioinnin pohjana, nekin ovat kaikki virheelliset ja raskaasti aliarvioidut.
Virheestä johtuen Yhtiö katsoo, ettei tarvitse asettaa päästörajaa sulfaatille. Yllä olevan perusteella raja pitää ehdottomasti asettaa.
Vastaavanlainen virhe esiintyi sekä Hannukainen Miningin että Kaunis Ironin YVA-asiakirjoissa ja ympäristölupahakemuksissa. Hannukaisen osalta yhtiö esitti YVA:ssa, että rikkihappo ”häviää prosessissa”, kuten lähes kaikki muutkin kemikaalit [Viite 1, taulukko 8-7]. Sehän ei ole mahdollista. Kaunis Ironin kohdalla rikkihappo oli vain ”unohtunut” simuloinneista. Kun allekirjoittanut huomautti asiasta, kumpikin yhtiö myönsi virheensä ja teki korjauksen laskelmiinsa. Vesistöön ohjautuva sulfaattimäärä jopa 5-kertaistui YVA:n verrattuna. Mutta korjauksessa erityisesti Kaunis Iron unohti, että sulfaatti on anioni, joka kemian lakien mukaan aina vaatii vastaavan määrän kationeja eli metalleja. Nyt ionitasapaino oli raskaasti virheellinen. Samanlainen moninkertainen virhe paljastui myös AA Sakatti Miningin YVA-selostuksessa. Virhe näyttää nyt toistuvan Suhangonkin kohdalla!
Kun Yhtiö seuraavaksi korjaa sulfaattimääriään, on tämä asia otettava huomioon. Se siis tarkoittaa, että prosessivesialtaan metallimäärät kemian lakien mukaan myös tulee nostaa vastaavasti.
2.2 Rikastehiekkavaraston pohjarakenteiden tiiveys
Yhtiö ilmoittaa jätehuoltosuunnitelmassa (Hakemuksen Liite 4.01), että rikastehiekka-altaan pohjan ja patovallien läpi suotuu yli 1 Mm3 jätevettä pohjavesiin ja ympäristöön. Yhtiö olettaa, että tästä saadaan talteen n. 50% keräämällä vettä reunaojiin ja pumppaamalla vesi takaisin altaalle. Nettohäviö olisi yli 0,5 Mm3 vuodessa, eli yli 10% koko jätevesivirrasta, mikä on todella suuri määrä. Toiminnan päätyttyä, koko määrän annetaan vuotaa ympäristöön. Rikastehiekka luokitellaan Yhtiön mukaan vaaralliseksi jätteeksi. Kaivannaisjätedirektiivin ja ympäristölain mukaan ei voida sallia näin suuria vuotomääriä. Huomautan, että rikastehiekan vesi koostuu 90% rikastamon kiertovedestä. Se sisältää siten kaikkia prosessikemikaaleja, mitä prosessissa käytetään, mm. ksantaatteja. Yhtiö ei ole esittänyt mitään laskelmaa kemikaalijäämistä tässä vedessä lukuunottamatta ksantaatteja. Ksantaattien osalta esiintyy kaksi toisistaan täysin erilaista skenaariota.
Altaan pitää olla ehdottoman tiivis. Viittaan tältä osin muistutuksen kohtaan 1 Jätealueiden rakenteet. Kun asia korjataan, lisääntyy dekanttivesimäärä ja poisjohdettavan jäteveden määrä vastaavasti. Yhtiöltä tulee vaatia korjausta laskelmiin ja pohjarakennesuunnitelmiin.
Olen seuraavissa laskelmissani lähtenyt siitä, että allas ei vuoda, koska asia pitää lain mukaan korjata. Tämä tarkoittaa siis, että tämän kautta ei häviä mitään kemikaaleja pohjaveteen ja ympäristöön.
Yhtiöltä tulee vaatia tiiviit pohja- ja pintarakenteet kaivannaisjätteille.
2.3 Rikastamon vesitase ja riski kipsin saostumisesta
Koko vesitase perustuu Yhtiön mukaan siihen, että prosessissa on korkea veden kierrätysaste. Yhtiö ei kuitenkaan ole tarkastellut, onko tämä ylipäätään mahdollista. Erityisen suuri riski on kipsin saostuminen prosessissa. Kipsi on hankala aine, se tukkii putket ja pinnoittaa prosessilaitteet, jos pitoisuudet ovat yli kylläisyysrajan. Korkea sulfaattipitoisuus, kuten myös muut liuenneet aineet haittaavat vaahdotuskemikaalien toimintaa ja alentavat saantoa. Turvallinen sulfaattipitoisuus prosessissa on luokkaa 1.000 mg/l silloin, kun kalkkia on yli n. 500 mg/l.
Yhtiön kuvaaman kaavion mukaan (Kuva 1), rikastamolta poistuvaa vettä kierrätetään suurelta osin takaisin rikastamoon, jossa joka kierroksella lisätään kalkkia ja rikkihappoa sekä muita prosessikemikaaleja. Osa vedestä poistetaan vesivarastoaltaalle ja sieltä Kemijokeen koaguloinnin ja mahdollisesti kalkkisaostuksen jälkeen. Sekä rikkihappoa että kalkkia käytetään 3.700 t vuodessa. Näiden tulee pysyä liukoisena prosessissa.
Vesienhallintasuunnitelman Liitteen 4 mukaan ns. dekanttivesi on vuosista riippuen vain 0,87 – 1,5 Mm3 vuodessa. Kemikaalien ainoa poistoreitti on tämän veden mukana, kun otetaan huomioon, että ympäristöön ei saa vuotaa mitään.
Annettujen kemikaalimäärien perusteella pitoisuus nousee pelkästään lisätyn sulfaatin osalta tasolle 2.370 – 4.080 mg SO4/l.
Kalkin osalta pitoisuudet nousevat tasolle 1.330 – 2.300 mg Ca/l.
Vaikka laskelma jossain määrin on vain suuntaa antava, se selvästi osoittaa, että prosessissa on vakava kipsaantumisriski.
Rikastushiekka-altaan suunnitelmaselostuksessa, Liite 4.01 todetaan sivulla 12 seuraavaa:
”Rikastushiekka-altaalle tulevan prosessiveden sulfaattipitoisuus on suhteellisen
alhainen (~200 mg/l).”
Yllä olevan laskelman perustella tämä arvio on täysin mahdoton. Onko Yhtiö todellakin lähtenyt siitä, että sulfaatti ja kalkki häviävät prosessissa jättämättä jälkeäkään?
Kuva 1. Rikastamon vesikierto ja kemikaalit. Kierrätysaste on liian korkea, prosessi kipsaantuu! Rikastushiekka-altaan pohja vuotaa nettona 500.000 m3 jätevettä pohjaveteen ja ympäristöön.
Jotta päästäisiin turvalliseen tasoon, sulfaattia pitää poistaa rikastamon kiertovedestä. Tavanomainen kalkkisaostus ei riitä, koska siinä sulfaattipitoisuus jää tyypillisesti 1.500 – 2.000 mg/l tasolle. Se voidaan saostaa tasolle 200 – 300 mg/l Ettringiittimenetelmällä, joka on suhteellisen kallis ja se tuottaa huomattavan määrän vaaralliseksi luokiteltavaa lietettä. Toinen vaihtoehto on alentaa kierrätysastetta ja lisätä raakavettä, joka taas lisää jäteveden määrää Kemijokeen moninkertaisesti.
Kuvassa 2 on tyypillinen kipsin tukkima prosessiputki.
Kuva 2. Umpeen kipsaantuva prosessiputki
Kipsiongelma on tunnettu maailmalla. Kipsin saostuminen on lähes riippumaton pH-tasosta. Se syntyy yhtä lailla happamassa kuin emäksisessäkin olosuhteessa. Ajo loppuu muutamassa kuukaudessa. Kipsin poisto laitteista joudutaan tekemään mekaanisesti. Kirjallisuudessa on useita viitteitä tähän, mm. Nulty, 1991:
“Due to the very low solubility of calcium sulfate hydrates, the scales are deposited almost anywhere where calcium and sulfate are present in aqueous solutions. The result is fouled reactor walls, impellers and pumps, as well as clogged pipes. Gypsum scales are formed even at low pH and can only be removed mechanically” [Viite 2].
Yhtiö viittaa koerikastukseen ja väittää, että siinä on tehty myös prosessiveden kierrätystä. Annettujen pitoisuusarvojen mukaan on vaikea ymmärtää, mihin sulfaatti ja kalkki häviää. Vai, käytettiinkö sulfaattia paljon vähemmän tai ei lainkaan? Oliko koe vain laboratoriomittakaavassa?
Asian tarkistamiseksi olisi välttämätöntä saada koerikastusraportti nähtäväksi.
2.4 Sulfaatin turvallinen pitoisuus vesistössä
Kemijoen luontainen sulfaattipitoisuus on 1,7 – 3,7 mg/l. Mikäli jäteveden todellinen pitoisuus on luokkaa 1.000 mg/l (arvio, kohta 2.1 yllä), olisi se 500 kertaa taustapitoisuus. Joen suuri virtaama tosin laimentaa pitoisuutta merkittävästi, mutta siitä huolimatta asiaan liittyy riskejä.
Yhtiö toteaa ympäristölupahakemuksessa kohdassa 14.1.6. seuraavaa:
”Suomessa voidaan käyttää Brittiläisen Kolumbian arvoihin perustuvaa, suuntaa antavaa arvoa 105 mg/l (tausta 5 mg/l + enimmäispitoisuus 100 mg/l) (OpasNet Suomi 2014)”.
Yhtiön käsitys on vanhentunut. Uusien tutkimusten mukaan kaivoksista johtuva vesistöjen kohonnut sulfaattipitoisuus on aiheuttanut tai sen arvioidaan aiheuttavan ei-toivottuja vaikutuksia biotooppeihin jo huomattavan paljon alhaisemmilla pitoisuuksilla. Muun muassa on havaittu, että kalojen elohopeapitoisuus nousee jo alle 20 mg/l sulfaattipitoisuuksissa [Viite 3]. Lisäksi vesistötyyppi muuttuu makeasta vedestä murtovesityyppiseksi, kuten Kittilän Seurujoessa tapahtui kaivoksen alkuvaiheessa ennen kuin vesi johdettiin isompaan vesistöön, eli Loukiseen [Viite 4]. Kohonnut suolapitoisuus aiheuttaa osmoottista stressiä organismeille, jotka ovat sopeutuneet hyvin alhaiseen suolapitoisuuteen. Mitä pehmeämpi vesi, sitä herkempi on vaikutus. Kemijoen veden kovuus luokitellaan erittäin pehmeäksi.
SYKE on v. 2023 esittänyt otettavaksi käyttöön huomattavan paljon alhaisempia AA-EQS ja MAC-EQS arvoja makeille vesistöille. Nämä arvot perustuvat Juha Karjalaisen tutkimuksiin [Viite 5]. Tässä vesikirpun lisääntyminen oli kaikkein herkin, alhaisimmillaan LC10 arvo oli 31 – 66 mg/l, keskiarvon ollessa 49 mg/l. (LC10 = 10% eliöistä kuoli).
SYKE on myös todennut, että sulfaateista voi olla merkittävää haittaa makeissa vesissä [Viite 26]:
”Koko Suomen kattavan tutkimuksen mukaan vesistöihimme päätyy sulfaattia noin miljoona tonnia vuodessa. Tätä kuormitusta ei ole riittävästi huomioitu vesiensuojelussa. Sulfaatti voi muun muassa kiihdyttää järvien rehevöitymistä.”
Sahlin & Ågerstrand [Viite 6], on koonnut Ruotsin Hav- o Vattenmyndighetenin pyynnöstä ekotoksisia tietoja sulfaatista. He ovat suositelleet AA-EQS-tasoksi 26 mg/l ja MAC-EQS-tasoksi
59,6 mg/l.
Lisäksi ECHA:n tietokanta antaa natriumsulfaatin PNEC-arvoksi niinkin alhaisen kuin 11,1 mg/l [Viite 7]. Tässä tapauksessa on käytetty AF-tekijää 100, mikä viittaa siihen, että tässä on edelleen suuri epävarmuus, kun kaikki biotoopit ja vaikutusmekanismit otetaan huomioon.
Taulukkoon 1 on koottu eri lähteiden AA-EQS-, MAC-EQS- ja PNEC-arvoja. AA-EQS-arvot kuvaavat vuosikeskiarvoja (jatkuva kuormitus) ja MAC-EQS hetkellistä maksimipitoisuutta.
Taulukko 1. Yhteenveto AA-EQS ja MAC-EQS arvoista perustuen eri lähteisiin ja viranomaisiin.
Arvot vaihtelevat riippuen lähteestä. Mutta kaikki Suomessa ja Ruotsissa ehdotetut uudet arvot ovat huomattavan alhaiset. Turvallinen raja voisi olla niinkin alhainen kuin 10 – 15 mg/l.
Viranomaiset ovat todenneet, että sulfaatilla voi olla vaikutusta veden suolaisuuteen ja happipitoisuuteen, jotka ovat ekologisessa tilanarvioinnissa käytettäviä tekijöitä. Hapettomuus lisää fosforin, raskasmetallien ja metyylielohopean liukenemista pohjasedimenteistä. Kysymys ei siis ole pelkästään mahdollisista suorista haitallisista vaikutuksista biotooppeihin.
Viittaan myös suhteellisen tuoreeseen hallinto-oikeuden (HaO) päätökseen, jossa Harjavallan BASF ei saanut päästää sulfaattia Kokemäenjokeen 36.000 t/v. Sulfaatin taustapitoisuus on tässä moninkertainen (12 mg/l). BASF oli asettanut ylärajaksi 128 mg/l täydessä laimennuksessa Kanadan alemman arvon mukaisesti. Tätä ei HaO halunnut hyväksyä.
HaO oli siksi peruuttanut AVI:n ympäristöluvan ja palauttanut sen uuteen käsittelyyn. BASF valitti korkeimpaan hallinto-oikeuteen (KHO), joka vahvisti HaO:n päätöksen [Viite 8].
KHO totesi päätöksessään mm. seuraavaa:
”Korkein hallinto-oikeus katsoo edellä todetuin perustein, ettei asiassa ole voitu riittävällä varmuudella selvittää, miten paljon aluehallintoviraston lupapäätöksen mukaisesti johdettavat jätevedet nostaisivat sulfaattipitoisuutta Kokemäenjoessa, ei myöskään eri arvioihin perustuvien pitoisuuksien haitallisia vaikutuksia joen vesiekosysteemissä. Kun otetaan huomioon näin kertautuva epävarmuus sulfaattipitoisten jätevesien johtamisen vaikutuksista vastaanottavassa vesistössä, edellytyksiä luvan myöntämiseksi sulfaattipitoisten jätevesien johtamiseen Kokemäenjokeen aluehallintoviraston ympäristölupapäätöksen lupamääräysten 1 ja 2 mukaisesti, kun huomioon otetaan myös ympäristönsuojelulain 20 §:n 1 kohdan mukainen varovaisuusperiaate, ei yhtiön toimittamista lisäselvityksistä huolimatta ole ollut.”
Suomen ympäristökeskuksen BASF:n asiassa antaman asiantuntijalausunnon mukaan sulfaattikuormituksen lyhyen ja pitkän aikavälin vaikutuksia Kokemäenjoen vesiekosysteemille on hankala arvioida. Pitkäaikaisissa altistuksissa sulfaatin AA-EQS-raja-arvoksi on arvioitu noin 13–30 mg/l ja akuuteissa altistuksissa (MAC-EQS) noin 60–100 mg/l [Viite 8].
BASF on uuden ympäristölupapäätöksen mukaan velvoitettu poistamaan sulfaatti jätevedestä mahdollisimman tehokkaasti jäteveden haihdutuksella ja natriumsulfaatin kiteytyksellä. Tässä saavutetaan 96% reduktio.
Vaikutusta vastaanottavassa vesistössä tulee tarkastella äärimmäisessä minimitilanteessa. Kemijoen osalta alin virtaama on Yhtiön hakemuksen mukaan n. 66 m3/s, mutta lyhytaikaisesti on mitattu alle 40 m3/s virtaamia. Kemijokeen on suunnitteilla pumppuvoimaloita, joiden johdosta virtausvaihtelut tulevat entisestään voimistumaan. Tämä on uusi tilanne.
Ominaispainonsa johdosta sulfaattipitoinen jätevesi asettuu pohjalle ja sekoittuu huonosti muuhun vesimassan. Näin voi tapahtua erityisesti sekoitusvyöhykkeessä.
Vesistön kuormitusarviossa on kuitenkin huomioitava yhteisvaikutukset muiden toiminnassa olevien ja mahdollisesti tulevien hankkeiden kanssa. Kuvassa 3 esitetään Kemijoen ja Tornionjoen toiminnassa olevia tai suunnitteilla olevia kaivoshankkeita. Näitä onkin Kemijoen osalta useita. Tämä asia on puutteellisesti tarkasteltu.
Koska sulfaatti on anioni, se tarkoittaa, että korkea sulfaatin päästöraja johtaa kemian lakien mukaan vastaavasti kohonneeseen kationipitoisuuteen. Kun sulfaatti poistetaan jätevedestä, poistuu myös vastaava määrä metalleja ja muita kationeja.
Kuva 3. Toiminnassa olevia ja suunniteltuja kaivoshankkeita, jotka päästävät jätevetensä samaan vesistöön.
3.1 Yleistä
Ksantaatit on luokiteltu tyypistä riippuen vaaranlausekkeilla H 410 ja H 411 eli erittäin myrkyllisiksi tai myrkyllisiksi vesiekosysteemissä. Hakijan käyttämä natriumetyyliksantaatti (SEX) kuuluu erittäin myrkyllisten ryhmään. Ksantaattien vaarat korostuvat talvella, koska niiden puoliintuminen on silloin huomattavan hidas. Tämä erityisesti Lapissa, missä jokiveden lämpötila on lähes 0-astetta yli 7 kk vuodesta.
Toistaiseksi Suomen viranomaiset eivät ole määritelleet käyttörajoja tai enimmäispäästö-pitoisuuksia ksantaateille yhdellekään kaivokselle. SYKE on onneksi nyt ottanut ksantaatit mukaan uusien vaarallisten kemikaalien listalle. On siis odotettavissa, että ksantaateille työn valmistuttua tullaan määräämään hyvinkin tiukkoja rajoja.
Ksantaateista poistuu tyypillisesti 1 – 10 % käyttömäärästä rikastehiekan vesifaasin mukana, josta suuri osa joutuu jäteveteen. Yksi tietolähde ehdottaa jopa 50%. Pålsson [Viite 11] esittää, että tyypillisesti 5,5% ksantaateista poistuu rikastehiekka-altaalle jäteveden mukana. Mikäli prosessista pitää poistaa kiertovettä esim. kipsaantumisesta johtuen, ksantaattihäviöt jäteveteen kasvavat merkittävästi.
Viittaan myös Kevitsan ksantaattitutkimukseen v. 2017, jossa talvella mitattiin enimmillään 9 mg/l rikastehiekan vesifaasissa [Viite 10]. Yhtiö viittaa muihin tutkimuksiin mm. Kevitsassa, mutta jättää tämän tutkimuksen mainitsematta.
Walterson [Viite 11] on tutkinut ksantaattien joutumista vesistöön Ruotsin kaivoksissa.
Talven aikana saatiin mitattua 4 mg/l ksantaattipitoisuuksia jätevedessä ja jopa 1 mg/l vesistössä 6 – 7 km päästökohdasta. Tämä siitä huolimatta, että 80-luvulla ksantaattien käyttö Ruotsissa oli todella pientä.
Waltersonin raportti käsittelee myös näytteenottoon liittyviä ongelmia (kohta 4.2 Provhantering). Esimerkiksi näytteen pakastaminen aiheutti voimakkaasti virheellisiä tuloksia. Paras näytteen käsittely on raportin mukaan jäähdyttäminen + 4 oC lämpötilaan ja mahdollisimman nopea analyysi (alle 24 h).
Yhtiö ilmoittaa kemikaaliluettelossa käyttävänsä 300 – 500 t/a natriumetyyliksantaattia (SEX). Lisäksi Yhtiö ilmoittaa kemikaaliluettelossa käyttävänsä natriumisobutyyliksantaattia (SIBX) tuntemattoman määrän. Mahdollisesti on kyse vaihtoehtoisista tyypeistä.
Yhtiö arvioi Liitteessä 3.02 ksantaattien jäännöspitoisuudeksi 5 mg/l rikastehiekka-altaan vesifaasissa. Se tarkoittaa vain n. 1% käytetystä ksantaattimäärästä, eli n. 5 t/a. Tämä arvio kuulostaa kovin alhaiselta.
Toisaalta Yhtiö ilmoittaa jätehuoltosuunnitelman kohdassa 15.3.3 ja taulukossa 15-1, että rikastehiekan vesifaasissa olisi ennen puhdistusprosessia vain 7,9 kg ksantaattijäämiä vuodessa vastaten 0,000001 %. Tämä väite on ristiriidassa edellä olevan arvion kanssa. Asiaan on kiinnittänyt huomionsa myös ELY-keskus täydennyspyynnössään kohdassa 20. Yhtiö ei anna järkevää vastausta kysymykseen (Hakemuksen täydennyspyyntö 2).
3.2 Ksantaattien analytiikan haasteet
Ksantaattien näytteenotto ja analysointi pitää tarkkaan määritellä ja standardisoida. Muuten ei saada vertailukelpoisia tuloksia.
Pienten ksantaattipitoisuuksien hallinta vastaanottavassa vesistössä pitää tehdä analysoimalla jäteveden ksantaattipitoisuus. Pitoisuus vesistössä lasketaan laimennuskertoimen avulla. Yhtiötä tulee velvoittaa mittaamaan riittävän usein lähtevän jäteveden ksantaattipitoisuus.
Perinteisesti paras mittausmenetelmä ksantaateille on UV-Vis. Se oli käytössä Kevitsan ksantaattitutkimuksessa [Viite 10].
Analysoinnissa on kehitteillä myös uusia tarkempia menetelmiä. Yksi tällainen on Suvelan tutkimus HPLC:n käytöstä. Tässä päästään jo 100 – 200 µg/l pitoisuuksiin [Viite 12].
Analyysin haasteet tai puutteet mitata alhaisia pitoisuuksia ei saa olla syy siihen, ettei ksantaateille asetettaisi käyttö- ja päästörajoituksia!
3.3 Ksantaattien puoliintumisajat
Yhtiö esittää hakemuksessa yleisenä väitteenä ” Ksantaatit hajoavat nopeasti, mutta hajoamisnopeuteen vaikuttavat mm. pH, lämpötila, liuoksen ksantaattipitoisuus, liuoksen ja metallisuolojen läsnäolo….”
Yhtiö ei erittele, mitä puoliintumisaikoja ovat laskelmissaan eri tilanteissa käyttäneet.
Yhtiö referoi hakemuksessa erilaisia tutkimuksia, jotka kiistatta osoittavat, että puoliintumisaika kylmissä olosuhteissa on erittäin pitkä, mm. Viitteet 11, 13, 14, 15.
Heiskanen [Viite 14] on simuloinut hajoamisnopeudet muun muassa näiden kirjallisuustietojen perusteella. Sen mukaan puoliintumisaika lähes nolla-asteisessa vedessä on hyvin pitkä, jopa yli puoli vuotta. Näissä lähtöpitoisuus on hypoteettisesti valittu arvoksi 30 mg/l. Katso kuvat 4 ja 5.
Kuva 4. Ksantaatin hajoaminen 30 mg/l liuoksessa pH 9:ssä ajan ja lämpötilan funktiona.
Kuva 5. Ksantaatin hajoaminen 30 mg/l liuoksessa 10 oC:ssä ajan ja pH:n funktiona.
Näiden mukaan puoliintumisaika arktisissa lämpötiloissa voi olla paljon yli puoli vuotta.
Algol Oy:n käyttöturvallisuustiedotteet [Viitteet 16, 17 ja 18] PAX, SEX ja PIAX-ksantaateille antaa puoliintumisajoiksi 58 – 67 päivää 15 oC:ssä ja pH: ollessa 7,5. Nämä tiedotteet täyttävät EU:n REACH vaatimukset. Puoliintumisajat ovat hyvin linjassa Heiskasen käyrien kanssa (kuvat 4 ja 5).
3.4 Ksantaattien myrkyllisyys vesistössä
Yhtiö esittää ksantaattien PNEC-arvoksi 0,47 µg/l, mitä voidaan pitää oikean suuntaisena. Näin alhaista arvoa ei ole vielä esitetty missään lähiaikojen suomalaisten kaivosten YVA-selostuksissa tai ympäristölupahakemuksissa.
Arktiset olosuhteet täytyy erityisesti huomioida [Viite 19], koska tutkimustietoa ei juuri ole (lohikalojen mäti- ja poikasvaiheet), lisäksi yhteisvaikutus metallien kanssa [Viite 20] sekä jatkuvassa altistuksessa jopa satoja kertoja voimistuva myrkkyvaikutus virtaavassa vesistössä [Viite 21] tekevät sen, ettei voida asettaa mitään tarkkoja päästörajoja. PNEC-arvojen määrittelyssä pitää siksi käyttää suuria AF-kertoimia.
Lapin vesistöissä lohikalojen herkin vaihe on kutuaika syyskuusta marraskuuhun ja poikasvaihe siitä eteenpäin kevääseen asti.
Bertills [Viite 22] toteaa yhteisvaikutuksesta seuraavaa:
”En mycket kraftig ökning av metallernas akuta giftverkan i kombination med xantater konstaterades. För fisk var potentieringsgraden upp till 25 gånger och för alger upp till 3,5 gånger, jämfört med ämnenas adderade effekter.”
Suomeksi:
”Metallien akuutin myrkyllisyyden osalta havaittiin erittäin voimakas lisäys yhdessä ksantaattien kanssa. Kaloilla herkkyys lisääntyi jopa 25-kertaisesti ja levillä jopa 3,5-kertaisesti verrattuna aineiden normaaliin yhteenlaskettuun vaikutukseen.”
Tämä yhteisvaikutus on erityisesti huomioitava kaivosten jätevesipäästöissä, koska ne sisältävät laajan cocktailin eri aineita. Koska kaikista kaivoksista myös pääsee merkittäviä määriä raskasmetalleja, on aina arvioitava myrkyllisyys yhteisvaikutuksen perusteella!
Huomautan, että viitteessä 19 (Bach et al.) oleva yhteisvaikutuksen kuvaus on väärin päin. Koska viittaus on nimenomaan Bertills:in julkaisuun, kalojen herkkyys lisääntyy 25 kertaisesti ja levien 3,5 kertaisesi. Kysymyksessä on siis virheellinen sitaatti.
Walterson [Viite 11] toteaa lisäksi yhteenvedossa seuraavaa:
”Vid undersökningar utförda inom ramen för detta projekt har man börjat få kännedom om vilka haltnivåer av xantat och några av dess omvandlingsprodukter som förekommer vid några svenska anrikningsverk vid olika årstider. Samtidigt har frågan om miljöeffekterna av xantatanvändning vid flotationsanrikning visat sig vara betydligt mera komplicerad än vad som framkommit tidigare. Ekologiska effekter av de olika påvisade omvandlings- och nedbrytningsprodukterna är ännu sämre kända än xantaternas.”
Suomeksi:
”Tämän hankkeen puitteissa tehtyjen tutkimusten yhteydessä on alkanut selvitä, millaisia määriä ksantaattia ja sen hajoamistuotteita esiintyy eräissä Ruotsin rikastamoissa eri vuodenaikoina. Samalla kysymys ksantaattien käytön ympäristövaikutuksista vaahdotusrikastuksessa on osoittautunut huomattavasti monimutkaisemmaksi kuin mitä aiemmin on ilmennyt. Erilaisten havaittujen muuntumis- ja hajoamistuotteiden ekologiset vaikutukset ovat vielä vähemmän tunnettuja kuin ksantaattien.”
Koska varmuutta ksantaattien myrkyllisyydestä ei ole saatu, ovat Australian ja Uuden Seelannin viranomaiset asettaneet vielä tiukempia rajoja ksantaattien päästämiselle vesistöön [Viite 23].
Australian ja Uuden Seelannin viranomaiset suosittelevat seuraavia TV-raja-arvoja, (Trigger Value = PNEC) vesistössä:
- PEX = 0,05 ug/l
- SEX = 0,05 µg/l
- SIPX = 0,05 ug/l
- PAX = 0,5 µg/l
Yhteenveto Australian ja Uuden Seelannin selvityksestä on esitetty tämän lausunnon lopussa liitteenä 1.
Yllä ksantaateista todettu vahvistaa sen, ettei ksantaateille voida määrittää mitään turvallista alarajaa vesistössä.
3.5 Kommentteja ksantaattien poistomenetelmästä
Yhtiö on lähtenyt siitä, että ksantaateille tehdään poistomenetelmä, jossa ksantaatit käytännössä poistetaan kokonaan jätevesivirrasta. Tämä on yllä olevan perusteella hyvä ja välttämätön päätös.
Hakemuksessa on Liitteessä 11.02 esitetty ksantaatin poiston tutkimussuunnitelma. Käsityksemme mukaan prosessi toimii, mutta siihen liittyy omat ongelmansa. Tehokas hapetus vetyperoksidilla vaatii alhaisen pH-arvon. Hajoaminen muutenkin jo nopeutuu pH:ssa 4.
Poistoprosessin paikka olisi hakemuksen mukaan ilmeisesti rikastehiekkavaraston dekanttivedelle, eli rikastehiekkavaraston ja vesivarastoaltaan välissä. Vesimäärä tässä kohdassa on hakemuksen perusteella 0,87 – 1,5 Mm3 vuodessa. Kuten edellä kohdassa 2.3 on kuvattu, on hyvin todennäköistä, että vesimäärä moninkertaistuu prosessin kipsaantumisriskistä johtuen.
pH:n pudotus arvoon 4 varsin suurelle rikastehiekkavaraston dekanttivesimäärälle voi vaatia merkittävän määrän happoa, ensisijassa ilmeisesti rikkihappo. Veden alkaliniteetti ja lähtö-pH (pH = 9) on korkea, joka osoittaa suuren puskurikapasiteetin vedelle. Tämä happomäärä lisää jäteveden sulfaattipitoisuutta huomattavasti. Veden neutralointi takaisin vaatii jälleen ison määrän lipeää tai kalkkia.
Alhainen pH lisää raskasmetallien liukenemistä veteen, mitä Yhtiö ei ole voinut huomioida vedenlaadun mallinnuksissa. Raskasmetallit ilmeisesti poistuvat Kemijokeen johdettavan jäteveden kalkkisaostuksessa, kunhan se on käytössä, mutta se vaatii lisää kemikaaleja.
Ksantaattien hajotuksessa syntyy erittäin myrkyllistä rikkihiiltä. Tämä haihtuu normaalisti ilmaan melko nopeasti, mutta talvella se ei pääse haihtumaan, kun altaiden päällä on jääkansi. Kanadassa on juuri päätetty alentaa rikkihiilen enimmäispitoisuutta jätevedessä arvosta 10 mg/l arvoon 1 mg/l. Toisaalta ksantaattien hidas hajoaminen kylmässä vedessä vähentää myös rikkihiilen syntymistä talvella. Mutta, jos hajotus tehdään kemiallisesti, tämä voi muodostua ongelmaksi.
4. Jäteveden käsittelymenetelmistä
4.1 Koagulointi ja kalkkisaostus
Yhtiö esittää ensisijaiseksi puhdistusmenetelmäksi koagulointi fosforin ja alumiinin poistoon sekä raskasmetallien vähentämiseen perinteinen kalkkisaostus, mutta vain tarvittaessa:
”Toimivuudeltaan ja kustannuksiltaan soveltuvin puhdistusprosessi on arvioitu olevan koagulointi alumiinin ja fosforin poistoon ja tarvittaessa hydroksidisaostus muiden metallien poistoon, jos niiden pitoisuudet ovat koholla vesivarastoaltaan vedessä”.
On vaikea uskoa, ettei raskasmetalleja tarvitse vedestä poistaa.
Yhtiö esittää Liitteessä Vesienhallintaraportin taulukossa 2 -3 jäteveden laadun puhdistuksen jälkeen. Tässä herää useita kysymysmerkkejä. Usean aineen jäännöspitoisuus on moninkertaisesti alle aineen teoreettisen tasapainopitoisuuden hydroksidina. Kuparin ja nikkelin pitoisuudet ovat hämmästyttävän alhaiset. Mihin tämä perustuu, kun koko kaivoksen päämetallit ovat nimenomaan kupari ja nikkeli? Kuparin pitoisuus jätevedessä olisi keskimäärin vain 0,006 – 0,3 µg/l kun kuparihydroksidin minimitaso pH:ssa 9,5 on 0,9 µg/l. On suorastaan uskomatonta, että missään tilanteessa vedessä voisi olla kuparia vain 6 pikogrammaa litrassa. Nikkelin pitoisuus vastaavasti 1 – 20 µg/l, kun teoreettinen minimitaso on 10 µg/l. Esimerkiksi Kittilän kaivoksen kuparipäästö puhdistuksen jälkeen Loukiseen on keskimäärin 3 µg/l, eli kymmenkertainen. Sakatin arvio vastaavasti 10 µg/l, eli 30-kertainen.
Tässä herää epäilys, että koko päästöarvio ei ole uskottava.
Tehokas raskasmetallien poisto edellyttää saostusta useassa pH:ssa, koska eri raskasmetallien liukoisuusminimit osuvat eri pH-alueelle, kuva 6. Esimerkiksi kuparihydroksidin liukoisuuden minimi on n. pH:ssa 8,5, kun kadmiumhydroksidin on pH:ssa 11. Hopea vaatisi pH:n yli 12, jotta se saostuisi kunnolla. Yhtiö on liitteessä esittänyt yksivaiheisen prosessin, jossa saostus tehdään vain yhdessä pH-arvossa.
Tuotteena syntyy vaaralliseksi jätteeksi luokiteltua lietettä, jolle täytyy rakentaa pätevä läjitys. On varmistettava, että pH ei pääse laskemaan, koska silloin raskasmetallit vapautuvat uudelleen ja saattavat joutua ympäristöön. Lietteet on läjitettävä ehdottomasti tiiviiseen läjitysaltaaseen hyvin pitkäksi ajaksi. Yhtiö ei ole tätä tarkemmin selostanut.
Kuva 6. Muutamien metallihydroksidien liukoisuus pH:n funktiona. Saostustasot pH 9,5:ssä osoitettu.
4.2 Typenpoisto
Yhtiö ei esitä mitään menetelmää typen poistolle. Typenpoisto on joka tapauksessa välttämätön, koska kaivoksen arvioitu typpimäärä on huomattava, eli 92,7 t/a. Räjähdysaineiden arvioitu käyttömäärä on 13.000 t/a. Määrään nähden typpipäästö kuitenkin kuulostaa aivan liian alahaiselta.
Esimerkiksi Agnico Eagel Kittilässä käytti v. 2021 räjähdysaineita vain 2.187 t/a, eli 17% Hakijaan verrattuna. Tästä huolimatta typpipäästö jätevedessä oli tarkkailun perusteella 96 tonnia vuodessa.
Agnico Eagel on käynnistänyt typenpoistolaitoksen v. 2023. Uusi kokonaistypen päästöraja on 60 t/a.
Hannukainen Mining on hakemusten perusteella käyttämässä 10.000 t räjähdysaineita vuodessa. Typpipäästöarvio on 218 t/a.
Johtopäätös: Hakijan arvio typpipäästöstä on selvästi aliarvioitu.
Kemijoen vesienhoitosuunnitelmassa vuodelle 2022 – 2027 on asetettu tavoitteeksi alentaa typpipäästöraja 11% [Viite 27]. Sen johdosta on asetettava tiukka typenpäästöraja sekä vaatimus typenpoistolle.
4.3 Fluoridi
Hakemuksen mukaan fluoridikuorma Kemijokeen on poikkeuksellisen suuri, eli enimmillään 56,2 t/a ja vastaavasti pitoisuus jätevedessä 9,1 mg/l. Tämä voi aiheuttaa haittavaikutuksia vesistössä. Yhtiöltä tulee pyytää selvitystä asiassa.
5. Hydrometallurginen prosessi
Yhtiön YVA-selostuksessa vuodelta 2013 oli suunnitelmissa rakentaa rikasteille hydrometallurginen jatkojalostusprosessi Platsol. Tämä prosessi lisää päästöjä eri muodoissa. Kemikaalien käyttö on suurta, listassa on useita uusia kemikaaleja. Mikäli Yhtiöllä on suunnitelmassa toteuttaa tämäkin prosessi, on ensiarvoisen tärkeätä sisällyttää myös tämä nyt kyseessä olevaan ympäristölupaprosessiin jotta kokonaispäästöt voidaan arvioida jo tässä vaiheessa.
6. Johtopäätöksiä
Johtopäätöksenä totean, että Yhtiön laskelmat jäteveden sulfaattikuormasta ovat raskaasti virheelliset ja vaikutusarvio joessa on sen vuoksi aliarvioitu. Prosessin rikkihappo ei näytä sisältyvän laskelmiin, eli se häviää selittämättömällä tavalla. Rikastamon vesikiertoa tulee ilmeisesti alentaa kipsaantumisriskin johdosta, joka lisää jäteveden määrää merkittävästi. Päästöarvio ei muutenkaan ole uskottava.
Rikastehiekkavaraston tiiveys on varmistettava niin, että vuoto pohja- ja pintavesiin estetään. Tämä muuttaa vesitasetta jopa 0,5 Mm3 verran.
Yhtiön ilmoitus rakentaa poistoprosessi ksantaateille on hyvä päätös. Ehdotetun prosessin ongelmana voi olla suuri happomäärä (esim. rikkihappo) pH:n alentamisen johdosta. Tämä lisää jäteveden sulfaatti- ja muita päästöjä vastaavasti. Rikastamon kipsaantumisriski saattaa lisätä käsiteltävän veden määrää merkittävästi.
Yhtiöltä tulee vaatia koerikastusraportin julkaisemista, jotta tietojen oikeellisuus voidaan tarkistaa.
Myös sulfaatille tulee asettaa päästöraja.
Koko vesitase on laskettava uudelleen! Sekä määrä että pitoisuus muuttuvat.
Espoossa 20.3.2024
Leif Ramm-Schmidt
DI, kemia, erikoisala teollisuuden vaativien jätevesien käsittely
Kirjallisuusviitteet
- Northland Mines Oy, HANNUKAISEN KAIVOSHANKE ympäristövaikutusten arviointiselostus, 9.8.2013
- Nulty, J.H., B.Grace, D.Cunningharn. Control of Calcium Based Scales in Australian Mineral Processing, Australian Institute of Mining and Metallurgy, Pub 1, Sec. 2, 1991. – 185-188.
- Mark C. Gabriel, Nicole Howard, Todd Z. Osborne, Fish Mercury and Surface Water Sulfate Relationships in the Everglades Protection Area, Environmental Management (2014) 53:583–593
- Kittilän Rakennus-ja Ympäristölautakunta, Lausunto Agnico Eagle Finland Oy:n ympäristövaikutusten arvioinnista (YVA), Kittilä 20.1.2017
- Karjalainen J. et al. Sulfate sensitivity of aquatic organism in soft freshwaters explored by toxicity tests and species sensitivity distribution, University of Jyväskylä y.m., 10.5.2023
- Sahlin & Ågerstrand, Sulfate EQS data overview, ACES report number 14, Department of Environmental Science and Analytical Chemistry, Stockholm University, 2018
- ECHA, https://echa.europa.eu/fi/registration-dossier/-/registered-dossier/15539/6/1
- KHO, Akkumateriaalitehtaan ympäristölupa-asia, Harjavalta, Muu päätös 19/2022, Taltionumero 19, Antopäivä: 22.4.2022, Diaarinumero(t): 50/1/21
- Karjalainen J., Project Aquatic SSD: Effects of sulphate on Kokemäenjoki biota, Progress Report 30 Jyväskylän Yiopisto – jatkotutkimuksen referaatti
- Muzinda et al., Water quality impact on flotation: impacts and control of residual xanthates, Aalto University, Finland, 2017
- Eva Walterson, Effekter av anrikningsreagenser – fördelning och spridning av xantater och xantatderivat vid anrikningsverk, Swedish Environmental Research Institute, 1984.
- Suvela et al., Determination of Ethyl Xanthate in Aqueous Solution by High Performance Liquid Chromatography–Inductively Coupled Plasma–Tandem Mass Spectrometry and Spectrophotometry, University of Oulu, Finland, 2022
- Sun & Forsling, The degradation kinetics of ethyl-xanthate as a function of pH in aqueous solution. Minerals Engineering 1997
- Heiskanen, K., Lausunto Ympäristölaki Oy:lle Hannukainen Mining Oy:n ympäristö- ja vesilain mukaisesta lupahakemuksesta, 2017, Dnro PSAVI/3224/2015
- Turunen, K et al., Kohti kokonaisvaltaisempia kaivosvesiratkaisuja, Kaivos VV-hankkeen loppuraportti, (GTK/32/03.01/2016), GTK 2019
- Algol Chemicals Oy, Material Safety Data Sheet for SEX, 2014
- Algol Chemicals Oy, Material Safety Data Sheet for PIAX, 2014
- Algol Chemicals Oy, Material Safety Data Sheet for SIPX, 2014
- Bach & al., Review on environmental risk assessment of mining chemicals used for mineral separation in the mineral resources industry and recommendations for Greenland (Aarhus, September 2016)
- Block M, Pärt P., Increased availability of cadmium to perfused rainbow trout (Salmo gairdneri) gills in the presence of the complexing agents diethyl dithiocarbamate, ethyl xanthate and isopropyl xanthate. Aquat Toxicol 8:295-302, 1986
- ECHA register: https://echa.europa.eu/registration-dossier/-/registered-dossier/11851/6/2/2
- Bertills et al., Biologiska effekter av xantater, Rapport 3112, Statens Naturvårdsverk, 1987
- ANZECC & ARMCANZ 2000. Australian and New Zealand Guidelines for Fresh and Marine Water Quality, Australian and New Zealand Environment and Conservation Council and Agriculture and Resource Management Council of Australia and New Zealand, Canberra.
- Pinfeng et al., UV185+254 nm photolysis of typical thiol collectors: decomposition efficiency, mineralization and formation of sulfur byproducts, University of Science and Technology Beijing, 2019
- PEC5S, Sodium ethyl xanthate, Priority Existing Chemical Secondary Notification, Assessment Report No.5S. Commonwealth of Australia 2000
- Suomen Ympäristökeskus, Sulfaattikuormitus voi vaarantaa vesistöjen tilan, SYKE tiedote 3.9.2020 https://www.syke.fi/fi-FI/Ajankohtaista/Sulfaattikuormitus_voi_vaarantaa_vesisto(58407)
- Pekka Räinä et al., Kemijoen vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelma vuosille 2022-2027 ELY-keskus 2022
LIITE 1 Australian ja Uuden Seelannin viranomaisten näkemys ksantaattien turvallisesta alarajasta ja käsittelystä
Australiassa käytetään merkittäviä määriä ksantaatteja kaivosteollisuudessa. Viranomaiset ovat suositelleet tiukkoja rajoja ja käsittelyvaatimuksia johtuen ksantaattien myrkyllisyydestä vesistössä.
Turvallinen PNEC-vastaava alaraja joillakin ksantaateilla (SEX, PEX ja SIPX) voi olla niinkin pieni, kuin 0,05 µg/L. PAX:ille, jota paljon käytetään, raja olisi 0,5 µg/L. Nämä pitoisuudet ylittyvät suurella todennäköisyydellä, mikäli ksantaattipitoisia jätevesi saa päästää vesistöön.
Australiassa ei kuitenkaan anneta millekään ksantaatille luotettavaa TV-arvoa (Trigger Value = PNEC), vaan he listaavat näille ID = Insufficient data to derive a reliable trigger value. Siksi taulukossa merkintä ”Low reliab”. Katso Taulukko 1 alla.
Taulukko 1. Eri ksantaateille mitattuja LC50 ja EC50 arvoja hajontoineen sekä laskelma TV-arvosta (Trigger Value). Huomaa, että alin rivi, jossa TV-arvot, on µg/L, muut ovat mg/L.
TV arvot ovat erittäin alhaiset, mutta kuvastavat varovaisuusperiaatetta.
Myös ksantaattien hajoamistuote rikkihiili (CS2) on erittäin myrkyllinen. Tämä haihtuu sinänsä ilmaan melko nopeasti, mutta talvella se ei pääse poistumaan jääpeitteen takia. Kanadassa on juuri päätetty alentaa rikkihiilen pitoisuutta jätevedessä arvosta 10 mg/l arvoon 1 mg/l. Toisaalta ksantaattien hidas hajoaminen kylmässä vedessä vähentää myös rikkihiilen syntymistä talvella.
Erillisiä altaita ksantaattipitoisille jätevesille suositellaan useissa viitteissä. Näissä todetaan, että näitä vesiä ei missään tapauksessa saa päästää suoraan vesistöön:
“Concentrations of sodium ethyl xanthate likely to be found in the tailings slurry may be toxic to aquatic fauna. Such waste streams should therefore not be discharged to waterways. In well managed mining operations, tailings from ore processing are excluded from waterways through retention in tailings dams, where any xanthates that they may contain decompose”.
“Despite that xanthates may be degraded by hydrolysis in tailings dams, it is important that tailings waste streams are not discharged to waterways as they are toxic to the aquatic fauna.”
(Lihavoinnit allekirjoittaneen)
Johtopäätös on, että kaivosyhtiöiden tulee estää ksantaattipitoisten vesien pääsyä ympäristöön, kuten Australiassa neuvotaan. Se tarkoittaa arktisissa oloissa vähintään puolen vuoden viipymää altaassa ja mielellään kahta allasta, jossa toinen tyhjennetään, kun toinen on täyttymässä.
Yhtiölle ei saa myöntää lupaa päästää ksantaattipitoisia vesiä suoraan Kemijokeen.
Viitteet
ANZECC & ARMCANZ 2000. Australian and New Zealand Guidelines for Fresh and Marine Water Quality, Australian and New Zealand Environment and Conservation Council and Agriculture and Resource Management Council of Australia and New Zealand, Canberra.
Australian and New Zealand Guidelines for Fresh and Marine Water Quality, Volume 2, Aquatic Ecosystems — Rationale and Background Information, (Chapter 8).
PEC 5S, Sodium ethyl xanthate, Priority Existing Chemical Secondary Notification, Assessment Report No.5S. Commonwealth of Australia, 2000