Hundipea sadama põhjasetete eksperthinnang

Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang Sten Suuroja, Siim Nirgi Tellija: Veeteede Amet Tallinn 2016 Annotatsioon Sten Suuroja, Siim Nirgi. Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang. Eesti Geoloogiakeskus. Tallinn, 2016. Veeteede Ameti tellimusel uuriti Hundipea sadama (Lume 9, Tallinn) põhjasetteid. Seoses planeeritavate rekonstrueerimistega Hundipea sadamas taotletakse Keskkonnaametilt vee erikasutusluba. Loa taotlemise raames palus Keskkonnaamet esitada täiendav eksperthinnang. Vastavalt tellimusele uuriti põhjasetete ökoloogilist seisundit Hundipea sadama akvatooriumil. Sadamaalalt võeti 15 proovi raskemetallide ning üldnaftaproduktide sisalduste määramiseks. Uuringu käigus koostati eksperthinnang põhjasetetes olevate reostuskomponentide kohta. Enamikel juhtudel ei ületa saaste lubatud tööstusmaa piiarvu, kuid mõnes proovis ületab üldnaftaproduktide sisaldus lubatud normid. Enne reostunud setete käitlemiseks ja seiretingimuste määramiseks soovitatakse teha täiendavad uuringud reostunud setete (lubatud tööstusmaa piirarvu) ulatuse määramiseks nii pindalaliselt kui sügavuti merepõhjast. Märksõnad: raskemetallid, üldnaftaproduktid, põhjasetted, Hundipea sadam Sisukord Sissejuhatus ......................................................................................................................................... 6 1. Uuringu metoodika.............................................................................................................................. 7 1.1. Asukoha määrangud ja geodeetiline süsteem ......................................................................... 7 1.2. Proovide võtmine ................................................................................................................... 11 1.3. Laboratoorsed määrangud ..................................................................................................... 11 2. Saasteainete sisaldus ......................................................................................................................... 12 Kokkuvõte .............................................................................................................................................. 20 Kasutatud materjalid ............................................................................................................................. 20 LISA. Laboratoorse analüüsi tulemused ................................................................................................ 21 Sissejuhatus OÜ Eesti Geoloogiakeskus tegi Veeteede Ameti tellimisel põhjasetete reostusnäitajate uuringu Hundipea sadamas. Töö eesmärgiks on koostada eksperthinnang vastavalt vee erikasutusloa taotlemise raames Keskkonnaameti poolt esitatud täiendatavatele tingimustele. Seoses planeeritavate rekonstrueerimistöödega Hundipea sadamas taotletakse Keskkonnaametilt vee erikasutusluba. Loa taotlemise raames palus Keskkonnaamet esitada täiendav eksperthinnang, mis sisaldab järgnevat: 1) Kogu sadama (sh sissesõidu ala) alalt tuleb vähemalt 15-st kohast võtta pinnaseproovid ja määrata nende reostustase naftaproduktide ja raskemetallidega (Cr, Cd, Cu, Hg, Pb, Zn, Ni). 2) Proovide võtmiseks tuleb kasutada sama analoogiat (metoodikat), mida kasutatu KMH läbiviimisel. 3) Saadud proovide tulemuste võrdlev analüüs arvestades 2002 ja 2008 aastal võetud proovide tulemusi. 4) Eksperdi hinnang reostunud setete käitlemiseks ja analüüsi tulemustele tuginedes täiendavate analüüside ja seiretingimuste määramiseks. Süvendustööd tehakse vastavalt EstKONSULT OÜ poolt tehtud projektile „Hundipea sadama kaide nr 8 ja 9 ning lainemurdja rekonstrueerimine“. Planeeritav süvendatava ala hinnanguline pindala on 36000 m2. Süvendusala süvendamine kuni projektsügavuseni -10 m abs arvutuslik kogumaht on 35500m3. Süvendustööd planeeritakse teha sadama ala läänepoolses osas (joonis 1a). Vastavalt lähteülesandele võeti proovid põhjasetete ülemisest 50 cm paksusest settekihist (tabel 1; joonis 1). Proovide võtmisel arvestati 2008. aasta proovivõtmise asukohti. Tööde tulemuste põhjal antakse eksperthinnang Hundipea sadama merepõhja setete eespoolnimetatud reostusnäitajate osas. 6 | Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang Proovid võeti 2016. aasta septembris väikeujuvvahendilt. Proovide võtmiseks kasutati 1 m pikkust sondi, nn. Valgevene-tüüpi puurkannu. Sadamaalalt võeti 15-st puuraugust (joonis 1, tabel 1) 15 proovi laboratoorseteks määranguteks 15 proovi (tabel 1). Meretööde ajal oli veetaseme kõrgus – 23 cm keskmisest. Aruanne on koostatud MS Office tarkvaraga Word. Graafiliste plaanide koostamiseks kasutati GIS tarkvara MapInfo Professional ver 12.0. 1. Uuringu metoodika 1.1. Asukoha määrangud ja geodeetiline süsteem Aruande koostamisel kasutati tasapinnaliste ristkoordinaatide süsteemi L-EST97, mille koordinaadid arvutatakse EUREF-EST97 geodeetilistest koordinaatidest, kasutades Lamberti kahe lõikeparalleeliga koonilisest konformsest kaardiprojektsiooni LAMBERT-EST ja rahvusvahelist referentsellipsoidi GRS80. Kõrgussüsteemiks on Balti 1977. a kõrgussüsteem (BK77). Eesti geoidi mudel on EST- GEOID2011. See ühtib gravimeetrilise geoidi mudeliga GRAV-GEOID2011, mida on korrigeeritud riikliku geodeetilise võrgu I ja II klassi punktide EUREF-EST97 ellipsoidaalsete ja BK77 normaalkõrguste väärtuste põhjal. Asukoha määranguteks kasutati geodeetilist RTK-GPS GNSS seadet Trimble R8 võrgupõhise mõõtmisega. GNSS ehk globaalse navigatsioonisatelliitide süsteemi püsijaamade võrgustik on vajalik geodeetilise referentssüsteemi komponentide jälgimiseks. Tööde käigus kasutati kahte Eestis levivat püsijaamade võrgustikku: Maa-ameti ja Geosoft OÜ poolt pakutavat Trimble VRS Now teenust. Kasutatud meetod annab asukoha määramise täpsuseks: horisontaalsuunal 8 mm + 0,5 ppm RMS; vertikaalsuunal 15 mm + 0,5 ppm RMS. Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang| 7 Tabel 1. Puuraukude koordinaadid Hundipea sadama akvatooriumil. Proovivõtu Puuraugu nr X Y intervall HP-2016-1 6591457.7 540902.0 HP-2016-2 6591482.3 540867.1 HP-2016-3 6591444.3 540868.3 HP-2016-4 6591417.9 540837.0 HP-2016-5 6591318.1 540772.6 HP-2016-6 6591337.0 540804.8 HP-2016-7 6591399.3 540817.8 HP-2016-8 6591485.7 540753.3 0–50 cm HP-2016-9 6591509.2 540802.1 HP-2016-10 6591551.9 540761.6 HP-2016-11 6591552.5 540672.7 HP-2016-12 6591488.3 540682.0 HP-2016-13 6591503.1 540771.7 HP-2016-14 6591472.4 540812.0 HP-2016-15 6591436.1 540781.7 8 | Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang Joonis 1. Puuraukude asukohad Hundipea sadama akvatooriumil (halliga on tähistatud käesoleva töö puuraugud; läbipaistva sõõriga on tähistatud 2008. a puuraukude asukohad). Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang| 9 Joonis 1a. Hundipea sadama planeeritud süvendustööde mahud. Sinine katkendjoon – süvendusala piir; roheline ala – vajalik sügavus on tagatud; punene ala – vajalik sügavus ei ole tagatud. Alus OÜ EstKONSULT töö nr. 354: Hundipea sadama kaide nr.8 ja 9 ning lainemurdja rekonstrueerimine. Süvendustööde asendiplaan. 10 | Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang 1.2. Proovide võtmine Proovide võtmiseks kasutati valgevene tüüpi puurkannu TBG-1 (ТБГ-1) (Foto 1). Vastavalt eesmärgile määrata sadama akvatooriumi põhjasetetes leiduvate saasteainete sisaldus ja nende pindalaline levik, võeti 15-st uuringupunktist põhjasette ülemisest 50 cm osast. Proovivõtupunktide valimisel lähtuti andmete võrreldavuse huvides 2008. a tehtud uuringu käigus võetud proovide asukohtadest. Foto 1. Proovide võtmine põhjasetetest kasutades valgevene tüüpi käsipuuri. 1.3. Laboratoorsed määrangud Raskemetallide ja üldnaftaproduktide sisaldus määrati OÜ Eesti Geoloogiakeskuse laboratooriumis (akrediteerimistunnistus nr. L093, välja antud Eesti Akrediteerimiskeskuse poolt 20.06.2007. a.). Raskemetallidest määrati kroomi, kaadmiumi, vase, elavhõbeda, plii, tsingi ja nikli sisaldus. Looduslikud proovid homogeniseeriti segamise teel. Üks osa proovist kuivatati ja peenendati raskemetallide määramiseks, teisest osast määrati naftaproduktide sisaldus. Kaadmium, kroom, vask, plii, nikkel ja tsink määrati kuningveetõmmises AAS-leegiga. Kroomi määramisel kasutatava meetodi Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang| 11 alampiiriks on 4 mg/kg; kaadmiumil – 0,4 mg/kg; vasel – 2 mg/kg; elavhõbedal 0,001 mg/kg; pliil – 3 mg/kg; tsingil – 2 mg/kg ja niklil – 3 mg/kg. Naftaproduktide määramiseks ekstraheeriti looduslikud proovid heksaanis ning nende sisaldused määrati kaalanalüüsiga. Naftaproduktide määramisel kasutatud meetodi alampiiriks on 25 mg/kg. Saasteainete hindamiseks teisaldatavas pinnases on arvestatud tinglikult keskkonnaministri 11. augusti 2010. aasta määruses nr. 38 “ Ohtlike ainete sisalduse piirväärtused pinnases ” toodud piirväärtustega kuna meresetete jaoks ei ole piirväärtusi kehtestatud. Määruses on ohtlike ainete normatiivideks võetud piirarv ning sihtarv. Piirarv on selline ohtliku aine sisaldus pinnases, millest suurema väärtuse korral on pinnas reostunud ning inimese tervisele ja keskkonnale ohtlik. Sihtarv on pinnase või põhjavee ohtliku aine sisaldus, millega võrdse või väiksema väärtuse korral on pinnase seisund hea ehk inimesele ja keskkonnale ohutu. 2. Saasteainete sisaldus Kaadmiumi (Cd) sisaldus ületab kehtestatud sihtarvu (1 mg/kg) enamikes võetud proovides. Sadama akvatoorimi kirdenurgast võetud 4 proovis on sisaldused suuremad kui lubatud elumaa piirarv (5 mg/kg), kuid ei ületa lubatud tööstusmaa piirarvu (20 mg/kg). Läänepoolsest muulist läänes jäävad sisaldused allapoole sihtarvu (tabel 2, joonis 4a). Kroomi (Cr) sisaldus jääb enamikes proovides allapoole kehtestatud sihtarvu (100 mg/kg) või ületab selle vähesel määral. Kõigis proovides jääb sisaldus allapoole lubatud elumaa piirarvu (tabel 2, joonis 4a). Vase (Cu) suurimad sisaldused jäävad sadama akvatooriumi kirdenurka, kus 8 proovis on sisaldus suurem kehtestatud elumaa piirarvust (150 mg/kg), kuid väiksem tööstusmaal lubatust (500 mg/kg). Läänepoolsest muulist läänes jäävad sisaldused allapoole sihtarvu (100 mg/kg) (tabel 2, joonis 4b). Elavhõbeda (Hg) sisaldused jäävad pea kõigis proovides allapoole lubatud elumaa piiarvu (2 mg/kg), vaid ühes proovis ületab sisaldus elumaa piirmäära. 7 proovis ületavad sisaldused kehtestatud sihtarvu (0,5 mg/kg) (tabel 2, joonis 4b). Nikli (Ni) sisaldus jääb kõigis proovides alla kehtestatud sihtarvu (50 mg/kg) (tabel 2, joonis 4c). Plii (Pb) sisaldus jääb pea kõigis proovides alla kehtestatud piirmäära elumaal (150 mg/kg). Kahes proovis sadama akvatooriumi kirdenurgas ületab sisaldus elumaa piirmäära, kuid jääb väiksemaks lubatud piirarvust tööstusmaal (500 mg/kg) (tabel 2, joonis 4c). 12 | Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang Tsingi (Zn) sisaldu jääb enamikes proovides kehtestatud sihtarvu (200 mg/kg) ja lubatud elumaa piiarvu (500 mg/kg) vahemikku. 3 proovis jääb sisaldus allapoole kehtestatud sihtarvu. Suurimad sisaldused jäävad sadama akvatooriumi kirdenurka, kus 2 proovis ületab sisaldus lubatud piirarvu elumaal (tabel 2, joonis 4d). Üldnaftaproduktide sisaldus ületab 2 proovis lubatud piirarvu tööstusmaal (5000 mg/kg) ja 4 proovis ületab sisaldus elumaa piirarvu (500 mg/kg). Läänepoolsest muulist läänes jäävad sisaldused allapoole sihtarvu (100 mg/kg) (tabel 2, joonis 4d). Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang| 13 Tabel 2. Raskmetallide ja naftaproduktide sisaldused. Proovi Cr Cd Cu Hg Pb Zn Ni nafta nr. mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg HP-2016-1 121 9,1 281 2,42 341 608 41,4 6372 HP-2016-2 70,3 3,2 206 0,448 177 348 23,7 404 HP-2016-3 85,8 5,1 268 1,34 259 442 34,5 2576 HP-2016-4 77,2 4,5 189 1,47 239 426 30,9 4024 HP-2016-5 46,4 1,26 138 0,113 120 259 18,3 269 HP-2016-6 52,8 2,5 165 0,293 189 301 20,6 234 HP-2016-7 107 10,9 230 1,25 243 522 38,9 2704 HP-2016-8 103 8,9 167 0,905 132 451 35,3 5008 HP-2016-9 76,5 4,5 148 1,32 311 472 32,4 1062 HP-2016-10 14,5 <0,4 26,5 0,082 17,7 48,4 11,3 22 HP-2016-11 17,5 <0,4 47,6 0,083 40,3 61,7 15,0 74 HP-2016-12 15,6 <0,4 35,2 0,075 16,1 52,0 17,3 21 HP-2016-13 54,6 2,8 105 0,761 176 277 17,9 241 HP-2016-14 101 11,3 174 0,795 111 371 26,3 281 HP-2016-15 57 2,05 107 0,208 88,9 224 17,3 158 Määrangute 4.0 0.4 2.0 0.001 3.0 2.0 3.0 25 alumine piir Maksimaalne 121 11,3 281 2,42 341 608 41,4 6372 Minimaalne 14,5 1,26 26,5 0,075 16,1 48,4 11,3 21 Keskmine 66,7 5,5 152,5 0,771 164,1 324,2 25,4 1467 Keskmine 68,5 4,0 144,3 0,448 491,3 482,7 31,8 3046 (2008. a) Sihtarv 100 1 100 0.5 50 200 50 100 Piirarv elumaal 300 5 150 2 300 500 150 500 Piirav 800 20 500 10 600 1000 500 5000 tööstusmaal 14 | Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang Joonis 2. Raskmetallide ja üldnaftaproduktide sisaldused. Roheline joon – sihtarv, lilla joon – piirarv elumaal, punane joon – piirarv tööstusmaal. Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang| 15 Joonis 3a. Uuringupunktidest võetud proovidest analüüsitud elementide sisalduste erinevus 2008. ja 2016. a saadud tulemuste vahel 16 | Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang Joonis 3b. Uuringupunktidest võetud proovidest analüüsitud elementide sisalduste erinevus 2008. ja 2016. a saadud tulemuste vahel Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang| 17 Joonis 4a. Cd (vasakul) ja Cr (paremal) sisaldused: roheline – sisaldused alla elumaa piirmäära; kollane – sisaldused üle elumaa ja alla tööstusmaa piirmäära; punane – sisaldused üle tööstusmaa piirmäära. Joonis 4b. Cu (vasakul) ja Hg (paremal) sisaldused: roheline – sisaldused alla elumaa piirmäära; kollane – sisaldused üle elumaa ja alla tööstusmaa piirmäära; punane – sisaldused üle tööstusmaa piirmäära. 18 | Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang Joonis 4c. Ni (vasakul) ja Pb (paremal) sisaldused: roheline – sisaldused alla elumaa piirmäära; kollane – sisaldused üle elumaa ja alla tööstusmaa piirmäära; punane – sisaldused üle tööstusmaa piirmäära. Joonis 4d. Zn (vasakul) ja üldnaftaproduktide (paremal) sisaldused: roheline – sisaldused alla elumaa piirmäära; kollane – sisaldused üle elumaa ja alla tööstusmaa piirmäära; punane – sisaldused üle tööstusmaa piirmäära. Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang| 19 Kokkuvõte Saadud tulemused näitavad, et Hundipea akvatooriumil moodustavad põhjasetete ülemise kihi peeneteralised merelised setted: orgaanikat sisaldavad peliitsed-aleuriitsed mudad. Saastunud setted esinevad peamiselt sadama kirdenurgas. Enamikel juhtudel ei ületa saaste lubatud tööstusmaa piirarvu. Kahes proovis ületab üldnaftaproduktide sisaldus lubatud normid. Raskmetallidest on elumaa piirmäärast märgatavalt kõrgemad sisaldused vasel ja kaadmiumil. Võrreldes käesolevas töös saadud tulemusi 2008. aastal tehtud uuringutulemustega selgub, et märkimisväärselt kõrged Cr-, Cd- ja Ni-sisaldused sadama kirdenurgas (7A, HP-2016-1) on aastatega vähenenud. Sama võib väita ka Cr- ja Pb-sisalduste kohta lähedalasuvas punktis (13A, HP-2016-4). Planeeritud süvendustööde piirkonnas sadama läänepoolses osas ületab naftaproduktide sisaldus vähesel määral lubatud piiraarvu (tööstusmaal) ühes proovis. Elumaa piirnormi ületavad Cd ja Cu väärtused süvendatava piirkonna kahes proovis ning Pb ja naftaproduktide sisaldus ühes proovis. Arvestades uuritud reostuskomponentide sisaldust tuleks enne soovituste andmist reostunud setete käitlemiseks teha täiendavad uuringud reostunud setete (ületavad lubatud piirarvu) ulatuse määramiseks nii pindalaliselt kui sügavuti merepõhjast. Kasutatud materjalid IPT Projektijuhtimine 0Ü. Töö nr. 02-10-0191. Hundipea sadama basseini põhja puhastustööd. 15. Tallinn, 12.august 2002. Suuroja, S. ja Talpas, A. Hundipea sadama merepõhja uuring. Eesti Geoloogiakeskus, geofüüsika, mere- ja keskkonnageoloogia osakond. Tallinn, 2008 (Eesti Geoloogiafond, Veeteede Amet). EstKONSULT töö nr. 354: Hundipea sadama kaide nr.8 ja 9 ning lainemurdja rekonstrueerimine. 20 | Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang LISA. Laboratoorse analüüsi tulemused Hundipea sadama akvatooriumi põhjasetete eksperthinnang| 21