Pohjaveden suojapumppauksen keskeytyksen vaikutus pohjaveden liuotinpitoisuuteen ja kulkeutumiseen

Abstract

Kilpilahden teollisuusalueella toimi vuosina 1972–1981 vinyylikloridimonomeeritehdas (VCM-tehdas), jonka toiminnan seurauksena maaperään ja siitä edelleen kalliopohjaveteen pääsi 1,2-dikloorietaania eli EDC:tä. Liuotinpäästöön liittyen alueella on tehty useita pohjavesitutkimuksia 1970-luvulta lähtien. Nykytietämyksen perusteella liuotinpluumin päästölähde sijaitsee kallioraoissa entisen VCM-tehtaan alueella. Maaperään päässeen EDC:n kokonaismäärä ei ole tiedossa, mutta oletettavasti määrä on ollut jopa 100 000 kg.

EDC-pitoisen pohjaveden kulkeutumista ympäristöön on rajoitettu pohjaveden suojapumppauksella vuodesta 1980 lähtien. Vuodesta 2008 pohjavettä on pumppauksen yhteydessä käsitelty aktiivihiilisuodatuksella. Suojapumppauksen ja aktiivihiilikäsittelyn seurauksena alueelta on poistettu EDC:tä noin 20 000 kg. Viime vuosina pumppaus- ja käsittelylaitteistoon tulevan veden haitta-ainepitoisuustaso ei ole kuitenkaan enää laskenut. Nykytilanteessa ei ole varmaa, onko suojapumppauksen hyödyt kustannuksiin nähden riittävät ja tuottaako suojapumppaus merkittäviä ympäristöhyötyjä. Tässä työssä suojapumppaus keskeytettiin tarkkailujakson ajaksi (aikajakso 2017–2018), jotta voitiin arvioida suojapumppauksen merkitystä EDC:n leviämiseen ja kulkeutumiseen.

Työssä otettiin tarkkailujakson ajan vesinäytteitä yhteensä 14:stä pinta- ja pohjaveden havaintopisteestä viranomaisen hyväksymän tarkkailusuunnitelman mukaisesti. Näytteitä otettiin ennen pumppauksen keskeytystä ja keskeytyksen jälkeen, jotta tuloksissa voitiin havaita mahdolliset pumppauksen keskeytyksen aiheuttamat muutokset. EDC-kuormituksen laskemiseksi pintaveden havaintopisteistä määritettiin virtaamat. Vesinäytteiden EDC-pitoisuudet analysoitiin akkreditoidussa laboratoriossa. EDC-pitoisuuksille oli määritetty raja-arvot, joiden ylittyessä näytteenottoja tuli jatkaa tihennetysti.

Tarkkailujakson aikana havaintopisteen S72 EDC-pitoisuus ylitti kerran asetetun raja-arvon. Ylitys johtui arvioiden mukaan pienestä virtaamasta ja kylmästä ajanjaksosta, jolloin EDC-pitoisen pohjaveden osuus pintavedestä oli suhteellisen suuri. Kylmä vuodenaika hidastutti EDC:n haihtumista. EDC-pitoisuuksien tarkastelussa ei todettu muutoksia ennen pumppauksen keskeytystä ja keskeytyksen jälkeen otetuissa näytteissä. Myöskään havaintopisteen S72 EDC-kuormituksessa ei todettu muutoksia. Tulosten perusteella voitiin todeta, ettei suojapumppauksella havaittu olevan merkitystä EDC:n leviämiseen tai kulkeutumiseen päästölähdealueelta eteenpäin.

A vinyl chloride monomer plant (a VCM plant) was operating in Kilpilahti industrial area in 1972–1981. Because of the operations onsite, 1,2-dichloroethane (EDC) was dissolved to the groundwater. Several studies have been carried out in the area since the 1970s. Based on current knowledge, the source of the EDC plume is in the rock gaps in the area of the former VCM plant. The total amount of EDC in the soil is unknown, but it is expected to have reached up to 100,000 kg.

The spreading of EDC containing groundwater to the environment has been limited by groundwater protection pumping since 1980. Groundwater has been treated with activated carbon filtration since 2008. As a result of the pump and treat method, about 20,000 kg of EDC has been removed from the area. In recent years, the contamination level of water entering to the pump and treat system has not diminished. Also, it is not certain whether the benefits of pumping are sufficient and whether the pumping has significant environmental benefits. In this thesis, the pump and treat method was interrupted during the observation period (period 2017–2018). The objective of the thesis was to evaluate the importance of pumping for the spreading of EDC.

Water samples were collected from a total of 14 surface and groundwater observation points during the observation period. The monitoring plan was approved by the authority. Samples were taken before pumping and after interruption, so that possible changes in EDC concentrations could be detected. The flow was determined from the surface water points to calculate the EDC load. EDC concentrations in water samples were analyzed in an accredited laboratory. If the limit values of EDC concentrations were exceeded, the sampling rates should be increased.

The EDC concentration exceeded the limit value one time in the detection point S72 during the observation period. The exceeding was due to the low flow and cold weather, which meant that the proportion of EDC contaminated groundwater in surface water was relatively high. The cold season slowed the evaporation of EDC. No change of EDC concentrations was observed before pumping or after interruption. No change of EDC load was observed at the observation point S72. Based on the results, the pumping was not found to be relevant to the spreading or migration of EDC from the emission area.