Fluoriditasetarkastelu ja päästöjen hallinta ferrokromi- ja terästeollisuudessa

Työn alkuosassa kartoitettiin AvestaPolarit –yhtiöiden Tornion tehtaiden keskeiset fluoridilähteet kuten fluspaatti, valukuonat, valupulverit ja fluorivetyhappo. Valupulverien ja kuonien haihtumis- ja liukoisuuskäyttäytymistä valaistiin kotimaisten ja kansainvälisten tutkimusten avulla. Tutkimustuloksia sovellettiin pääpiirteittäin Tornion tehtaiden tilanteeseen ottamalla huomioon tekijät, jotka saattoivat lieventää tai vahvistaa fluoridien vaikutusta ympäristöön. Yleisesti fluoridien ympäristö- ja terveysvaikutukset arvioitiin vähäisiksi. Työn kokeellisessa osassa määritettiin Tornion tehtaiden ferrokromitehtaan, terässulaton, kuumavalssaamon ja kylmävalssaamon fluoriditaseet. Jokaisen osastojen syötteiden fluoridipitoisuudet selvitettiin tuottajien ilmoittamien tuotekoostumuksien, spesifikaatioiden ja fluoridianalyysien perusteella. Fluoridien kokonaismäärät laskettiin jokaiselle syötteelle ja ne suhteutettiin kunkin osaston vuoden 2001 tuotantotasoon. Tasetarkastelussa suurimpina fluoridisyötteinä nousivat odotetusti esiin terässulaton käyttämä kuonanmuodostaja-aine fluspaatti (CaF2) ja kylmävalssaamon peittaushappo, 70 prosenttinen fluorivetyhappo (HF). Lisäksi muita merkittäviä syötteitä olivat kylmävalssaamon käyttämä kalkkipitoinen sekakuona ja ferrokromitehtaan sulatuskoksi. Tuotoksien eli päästöjen fluoridipitoisuudet saatiin selville päästömittauksin. Jätevesistä otettiin pääosin viikoittaisia kokoomanäytteitä, jotka analysoitiin tehtaan laboratoriossa. Kaasumaiset tuotokset oli määritetty kertamittauksien perusteella. Kiinteiden tuotoksien eli sakkojen ja kuonien fluoridimittaukset suoritettiin 3 sulatuksen kuonanäytteistä ja sakan vuosinäytteestä. Tuotoksista suurimmat ominaispäästökertoimet olivat juuri terässulaton AOD-konvertterin ja senkkauunin kuonilla ja kylmävalssaamon neutraloidulla regenerointisakalla ja neutralointisakoilla. Näistä ei aiheutunut varsinaista päästöä lähiympäristöön, koska sakat ja kuonat loppusijoitetaan tehtaan kaatopaikalle tai niitä käytetään liukenemattomassa muodossa. Tornion tehtaiden fluoridisyötteiden ja -tuotoksien mittausepätarkkuudet vaikuttivat fluoriditaseeseen. Ferrokromitehtaan fluoridisyötteet olivat kokonaismäärältään selvästi suurempia kuin tuotokset. Terässulaton fluoriditaseen tuotokset olivat suurempia kuin syötteet ja kylmävalssaamon syötteet sekä tuotokset olivat karkeasti arvioiden samaa suuruusluokkaa. Kuumavalssaamon fluoridisyötteet ja -tuotokset olivat mitättömiä. Fluoriditaseen epävarmuustekijöitä voidaan vähentää suorittamalla esimerkiksi useita fluoridimittauksia kaasumaisista päästöistä.

Kunnostuksen vaikutukset vuollejokisimpukkaan (Unio crassus) : Siuntionjoen Sågarsforsin padon purkaminen ja kalatien rakentaminen

Vuollejokisimpukan populaatiossa tapahtuvia muutoksia tutkittiin Siuntionjoessa vuosina 2007–2010. Siuntionjoen Sågarsforsin pato, sen kiertävä sivu-uoma sekä alapuolista aluetta kunnostettiin vuonna 2007 mahdollistamaan kalan nousu joessa, sekä lisäämään lohikalojen lisääntymis- ja elinalueita. Kunnostettu alue ulottui lähelle uhanalaisen vuollejokisimpukan (Unio crassus) populaatiota ja toteutettiin syksyllä vuollejokisimpukan lisääntymiskauden jälkeen. Kunnostuksen aiheuttamaa kiintoainekuormitusta pyrittiin rajoittamaan seuraamalla jokiveden samentumista ja keskeyttämällä kunnostustoimet luvanvaraisen rajan ylittyessä. Muista ympäristötekijöistä Sågarsforsin simpukkaseurannan alueella seurattiin pohjanläheisiä virtausnopeuksia avoveden aikaan. Sågarsforsilla sekä Purnuksen vertailualueella seurattiin 2007–2010 alkukesäisin 250 m:n mittaisilla tutkimusalueilla muutoksia simpukkalajistossa, simpukoiden kokonaismäärissä, sekä esiintymistiheyksissä. Kummallekin alueelle satunnaistettiin vuosittain 90 näyteruutua, joilta kerättiin simpukat niin sedimentin pinnalta kuin sisältä. Kultakin näyteruudulta kirjattiin myös virtausnopeus. Elävien simpukoiden osalta lajistossa ei tapahtunut muutoksia kummallakaan alueella. Sågarsforsilla vuollejokisimpukan (U. crassus) sekä sysijokisimpukan (Unio tumidus) kokonaismäärissä että esiintymistiheyksissä tapahtui laskua tutkimusjaksolla. Soukkojokisimpukan (Unio pictorum) määrät vaihtelivat vuodesta toiseen ilman merkittäviä muutoksia esiintymistiheydessä. Järvisimpukoiden (Adononta & Pseudoanodonta-suvut) kokonaismäärät otoksessa vaihtelivat, mutta käytännössä esiintymistiheydet laskivat tutkimuksen aikana. Purnuksella simpukkamäärät ja tiheydet laskivat ja nousivat, ilman selkeää suuntaa, vaikka esimerkiksi vuollejokisimpukan osalta havaittiin hienoista laskua vuodelta 2007 vuodelle 2010. Kummallakin alueella pienten (< 16 mm) simpukoiden määrät laskivat. Sågarsforsilla vuollejokisimpukkapopulaation kokojakaumassa, määrissä sekä tiheyksissä havaitut muutokset näyttäisivät virtausnopeusmittausten, sekä vesistössä suoritetun vedenkorkeuden pitkäaikaismittauksen pohjalta ajoittuvan poikkeuksellisen runsasvetisille vuosille. Kunnostuksista johtuvia vakavia muutoksia virtausnopeudessa tai kiintoainepitoisuudessa ei havaittu, joten todennäköistä on että runsasvetisinä talvina 2007–2008 sekä alkuvuodesta 2010 vuollejokisimpukoita on huuhtoutunut Sågarsforsin alueelta. Tätä vahvistaa myös havainto alhaisista simpukkamääristä korkeamman virtausnopeuden näyteruuduilla. Purnuksen alueella on todennäköistä että simpukkapopulaation vaihtuvuus on suurta ja että yksilöitä huuhtoutuu alueelle ja sieltä pois vuosittain riippuen vesimäärästä joessa.