Metallimalmikaivostoiminnan typpikuormitus vesistöihin

Abstract

Tässä työssä tarkastellaan Suomessa toimivien metallimalmikaivosten typpikuormituksia, niiden vaikutuksia lähivesistöihin sekä alueen kokonaistyppikuormitukseen. Työssä tutkittavia toiminnassa olevia kaivoksia on viisi ja kaivoshankkeita kolme. Työn tavoitteena on luoda kokonaiskuva tutkittavien metallimalmikaivosten typpipäästöistä vesistöihin ja kaivostoiminnan typpipäästöjen osuudesta pintavesien kokonaistyppikuormitukseen. Työ alkaa kirjallisuuskatsauksella, jonka jälkeen vertaillaan kaivoksien ja kaivoshankkeiden typpipäästöjä ja niiden vaikutuksia vesistöihin.

TN-kuormitus vuonna 2023 oli Kittilän kaivoksella 45,3 t, Sotkamon kaivoksella 14,4 t, Terrafamen kaivoksella 49,8 t, Jokisivun kaivoksella 16,0 t ja Kemin kaivoksella 28,2 t (2022). Kaivoshankkeiden arvioidut enimmäistyppikuormitukset ovat Keliberin kaivoksella 9 t/a, Sakatin kaivoksella 24 t/a ja Suhangon kaivoksella 93 t/a. TN-päästöt louhittua tonnia kohden olivat keskimäärin 16,9 g/t toiminnassa olevilla kaivoksilla ja 5,1 g/t kaivoshankkeilla. Toiminnassa olevien kaivosten osuus tarkasteltavan alueen kokonaistyppikuormituksesta on keskimäärinen 1,7 %, kaivoshankkeiden 1,4 %.

Tarkasteltaessa kaivosten typpikuormitusta vesistöihin on otettava huomioon vesistöjen ominaisuuksien eroavaisuudet. Pelkkä kuormituksen määrä ei kerro kaikkea vaikutusten suuruudesta, sillä vaikutukset ovat vahvasti sidoksissa biologisesti käyttökelpoisiin ravinteisiin vesistöissä. Suurin osa työssä tarkasteltavista vesistöistä on arvioitu fosforirajoitteiseksi. Typpikuorman vähentäminen fosforin ollessa minimiravinne ei paranna kyseisen vesistön ekologista tilaa, mutta ravinteiden kulkeutumisen ja pidättymisen arvioinnin haastavuuden takia typpikuormituksen todellisten vaikutuksien arvioiminen on vaikeaa.

This thesis examines the nitrogen load of metal ore mines operating in Finland on their nearby water bodies and the total nitrogen load of the area. The study covers five operating mines and three mining projects. The aim of the study is to provide an overall picture of the nitrogen inputs to water bodies from the metal ore mines under investigation and the contribution of nitrogen discharges from mining activities to the total nitrogen load of surface waters. The thesis starts with a literature review, followed by a comparison of nitrogen emissions from mines and mining projects and their impacts on water bodies.

The TN load in 2023 was 45,3 t at the Kittilä mine, 14,4 t at the Sotkamo mine, 49,8 t at the Terrafame mine, 16,0 t at the Jokisivu mine and 28,2 t at the Kemi mine (2022). The estimated maximum nitrogen loads of the mining projects are 9 t/a at the Keliber mine, 24 t/a at the Sakatti mine and 93 t/a at the Suhanko mine. TN emissions per tonne mined were on average 16,9 g/t at the operating mines and 5,1 g/t at the mining projects. The share of the operating mines of the total nitrogen load of the area under consideration is on average 1,7 %, and of the mining projects 1,4 %.

When examining the nitrogen load of the mines on water bodies, the differences in the characteristics of the water bodies must be taken into account. The amount of load alone does not tell the whole story about the magnitude of the impacts, as the impacts are strongly linked to the biologically available nutrients in the water bodies. Most of the water bodies examined in the work have been assessed as phosphorus-limited. Reducing nitrogen load when phosphorus is the minimum nutrient does not improve the status of the water body in question. However, due to the challenges of assessing nutrient transport and retention, assessing the actual effects of nitrogen load is not simple.