Väittelijä kehitti tutkimusmenetelmiä maaperän taustapitoisuusselvityksiin (Väitös: FM Jaana Jarva, 16.12.2016, geologia)

09.12.2016
Väitös

Filosofian maisteri Jaana Jarva kehitti maaperän taustapitoisuusselvityksiin liittyviä geokemiallisia tutkimusmenetelmiä. Menetelmiä voidaan soveltaa vertailupitoisuuksien määrittämiseen ja niitä voidaan jatkossa hyödyntää arvioitaessa maaperän kunnostustarvetta. – Resursseja ei kannata käyttää siihen, että maaperää yritetään kunnostaa puhtaammaksi kuin mitä se luonnostaan on, Jarva sanoo.

​Turun yliopiston tiedote 9.12.2016

Alkuaineiden geokemialliset pitoisuudet maaperässä kuvastavat kallio- ja maaperän geologista kehityshistoriaa. Rapautuminen, vesi, tuuli, jää sekä maannostumisprosessit rikastavat alkuaineita maaperän eri kerroksiin eri tavoin.
Suomessa on alueita, joilla maaperän metalli- ja muut haitta-ainepitoisuudet ovat luontaisesti suurempia kuin koko maan maaperässä keskimäärin. Tällaisia alueita on esimerkiksi Pirkanmaan eteläosissa ja Kanta-Hämeen pohjoisosissa sekä Pohjois-Suomessa, missä myös kallioperässä esiintyy usein suuria pitoisuuksia metalleja tai puolimetalleja.

– Maaperän pilaantuneisuuden ja kunnostustarpeen arviointia varten on tunnettava metallien ja muiden luonnossa esiintyvien alkuaineiden geokemialliset taustapitoisuudet. Tutkimukseni aikana kehitin maaperän taustapitoisuusselvityksiin liittyviä geokemiallisia tutkimusmenetelmiä sekä tein vertailua eri tutkimusmenetelmin määritettyjen pitoisuustietojen välillä, Jarva kertoo.

Maaperän taustapitoisuudet ylittävät Suomessa paikoin maaperän pilaantuneisuuden ja puhdistustarpeen arviointia koskevassa valtioneuvoston asetuksessa säädetyt kynnysarvot. Kynnysarvot on asetuksessa esitetty 52:lle maaperän haitallisen aineen tai aineryhmän pitoisuudelle. Asetuksen mukaan alueilla, joilla taustapitoisuus on kynnysarvoa korkeampi, arviointikynnyksenä pidetään taustapitoisuutta.

– Pilaantuneeksi tunnistetun alueen kunnostuksen tavoitteet voidaan asettaa paikallisen taustapitoisuuteen perustuen osana riskinarviointia. Maaperän taustapitoisuustietoja voidaan hyödyntää myös alueiden käytön suunnittelussa ja kaavoituksessa muun muassa maankäytön muuttuessa, suunniteltaessa maarakentamiskohteissa maamassojen loppukäyttöä tai vesihuoltoratkaisujen taustatietona etenkin suurten taustapitoisuuksien alueella, Jarva sanoo.

Taustapitoisuustietoja voidaan myös hyödyntää malmipotentiaalisten alueiden ja teollisuusalueiden perustilaselvityksissä sekä maa-ainesten otossa ja maarakentamisessa alueilla, jossa maaperän arseeni- ja metallipitoisuudet ovat luontaisesti suuria.

Karttapalvelusta yhdenmukaisin menetelmin tuotettua tietoa taustapitoisuuksista päätöksenteon tueksi

Jarva tarkasteli tutkimuksessaan Suomessa käytettyjä geokemian tutkimus- ja analyysimenetelmiä sekä niiden soveltamista taustapitoisuusselvityksiin sekä taajamien kaavoitusta tukeviin ja maaperän tilaa kuvaaviin geokemiallisiin ja ympäristögeologisiin tutkimuksiin. Hän vertaili aineistoa myös muualla maailmassa, etenkin Pohjoismaissa, tehtyihin alan tutkimuksiin sekä käytäntöihin.
 
– Kestävän maankäytön merkitys kaupunkialueilla on kasvanut kaupungistumisen myötä ja tarvitsee tuekseen myös erilaisia geokemiallisia tutkimuksia ja niiden sovelluksia, Jarva sanoo.

 
Taustapitoisuudella tarkoitetaan yleensä sekä geologiasta että tavanomaisesta hajakuormituksesta johtuvaa alkuaineen tai yhdisteen pitoisuustasoa pintamaassa. Esimerkiksi liikenteen tai teollisuuden päästöt voivat kulkeutua sateen, pölyn ja kaukokulkeuman mukana maaperään.

Tietoa maaperän geokemiallisesta taustapitoisuudesta voidaan käyttää apuna, kun arvioidaan maaperän mahdollista pilaantuneisuutta ja puhdistustarvetta.
– Tätä varten on julkaistu karttapalvelu ”Maaperän taustapitoisuudet”, jossa on mahdollista laskea maaperän alueellisia taustapitoisuusarvoja tietokantaan tallennettujen pitoisuushavaintojen perusteella. Tietokannassa on esitetty pitoisuustiedot 18 eri metallille ja puolimetallille, jotka perustuvat alle 2 millimetrin raekokolajitteesta tehtyyn kuningasvesiliuotukseen tai vahvaan typpihappouuttoon, Jarva kertoo.


Karttapalveluun on myös tallennettu pitoisuustietoja tärkeimmistä orgaanisista yhdisteistä, kuten PAH- (polyaromaattisiset hiilivedyt) ja PCB-yhdisteistä (polyklooratut bifenyylit). Koska eri maalajit sitovat metalleja ja orgaanisia yhdisteitä eri tavoin, havainnot on ryhmitelty tietokannassa yhdeksään eri luokkaan maaperän mukaan.

***

FM Jaana Jarva esittää väitöskirjansa Geochemical baselines in the assessment of soil contamination in Finland julkisesti tarkastettavaksi Turun yliopistossa perjantaina 16.12.2016 klo 12.00 (Turun yliopisto, Agora, luentosali XXI, Turku)).
Vastaväittäjänä toimii professori Stefano Albanese (Universita' degli Studi di Napoli Federico II, Italia) ja kustoksena professori Matti Räsänen (Turun yliopisto). Tilaisuus on englanninkielinen.


FM Jaana Jarva on syntynyt vuonna 1972 ja kirjoittanut ylioppilaaksi Kuhalan lukiossa Forssassa vuonna 1991. Korkeakoulututkintonsa (FM) Jarva suoritti Turun yliopistossa vuonna 1999. Väittelijä työskentelee ympäristögeologina Geologian tutkimuskeskuksessa. Väitöksen alana on geologia.

Väittelijän yhteystiedot: p. 040 766 7114, jaana.jarva(at)gtk.fi

Väitöskirja on julkaistu sähköisenä: http://www.doria.fi/handle/10024/128286

**
 
Kaikki Turun yliopiston tiedotteet: www.utu.fi/tiedotteet
 

 
Luotu 09.12.2016 | Muokattu 09.12.2016