2. Anonyymi porakaivon korjaustarina

 Ennen korjausta

Maapeitteetön, muovirakenteinen porakaivo on rakennettu loma-asunnon tarpeisiin.

Kaivon uppopumppu rikkoutui ja sen korjaaminen ei ollut mahdollista, koska pumppu oli jumiutunut kaivoporaukseen. Kaivokaapelien teippiliitokset olivat pettäneet ja kaapeli oli valahtanut pumpun ja kallioseinämän väliin. Todennäköisesti sillä seurauksella, että sähköjohdin vaurioitui ja aiheutti oikosulun. Myös johdin ja sortumat aiheutti pumppu jumittumisen kaivoon ja esti pumpun korjauksen. Samalla kaivosta tuli sellaisenaan kelvoton.

Rautapitoisuus, ei mitattu

Korjaus

Vaurioituneen porakaivon urakoinut porari porasi kahden metrin etäisyydelle uuden rinnakkaiskaivon. Merellisyydestä johtuen poraus lopetettiin 70 m kohdalla ehjään kallioon. Kallion eheyden vuoksi kaivo oli paineaukaistava, jotta vesi saatiin virtaamaan vanhasta kaivosta uuteen poraukseen.
Kaivoon asennettiin ruostumaton siivilöity teräs- suojaputki 30 metriin ja pumppu asennettiin suojaputkiosuudelle juuttumisen välttämiseksi. Kaivon vähäisen veden antoisuuden vuoksi asennettiin puskurivarastoksi 2x 70l painesäiliöt.

Korjauksen jälkeen

Kaivo saatiin toimintakuntoiseksi vakuutusyhtiön rahoituksella niin veden laadun kuin määränkin suhteen. Vakuutusyhtiön korvausmenettely herättää kysymyksiä, koska vahinko on aiheutunut porakaivon rakenteesta, pumppuasennuksesta ja vakuutuskorvaus maksetaan porakaivon omistajan vakuutuksesta.
Porauskuiluun juuttunut pumppuromu jää päästöineen ympäristöriskiksi ikiajoiksi.

Asiakas

Porakaivon omistaja on tyytyväinen korjaustulokseen, veden laatuun ja määrään sekä korjauksen korvanneeseen vakuutusyhtiöön.

Rautapitoisuus, ei mitattu


Asko Vasarvuori
Porakaivokorjauksen asiantuntija
050-3503101
www.porakaivokorjaus.fi

 

 

 

 

 

 

 

1. Anonyymi porakaivon korjaustarina

Ennen korjausta

Yrityskäytössä olevissa kiinteistön rengas- ja porakaivoissa oli esiintynyt veden määrä ja pintavesiongelmia. Omistaja päätti tilata uuden porakaivon. Porausurakoitsijan kanssa sovittiin suullisesti tilaajan merkitsemästä porauspaikasta, 6” porauskoosta ja rakenteen tuli olla ruostumaton.

Urakoitsija toteutti kuitenkin porakaivon maaporauksen ruostuvalla rautaisella yhdeksän metrin suojaputkella ilman korroosion suojausta 5,5 tuumaisena.

Kaivoon tuli porauksella hyvin vettä, mutta veden laatu oli alusta pitäen ruosteinen ja hiekkainen. Pyynnöistä huolimatta urakoitsija ei reagoinut pyyntöön ruostuvan rakenteen korjaamiseksi, vaan hän on käsityksensä mukaan rakentanut porakaivon yleisten työtapojen ja ohjeiden mukaisesti niin hyvin kuin osasi. 

Pumppaamalla veden laatu on saatu pysymään erinomaisena, paitsi hiekkapitoisuus. Tilaaja joutui ostamaan ja asentamaan rautasuodattimen, jotta vesi saatiin kelvolliseksi pumppaamatta. Rautapitoisuus  n. 0,05- 2.0 mg/l, epävakaa.

Korjaus

Tilaaja itse korjasi epäilyttävän ruostuvan rakenteen ruostumattomaksi omalla kustannuksellaan.

Ensin asennettiin sisään ruostumaton teräsputki kumitiivistein ja poistettiin vanha ruostuva suojaputki nostamalla. Korjaus oli hyvin vaativa ja siihen liittyi riskejä. Maanalainen rakenne eikä mitoitus ollut tiedossa. Korjaus kesti useita päiviä.

Korjauksen jälkeen

Materiaalivaihdon myötä vedestä poistui rautaongelma ja hiekkaisuus välittömästi ja täydellisesti. Tämän jälkeen myös suodatin poistettiin tarpeettomana. 

Porakaivon korjausprosessi osoitti rakenteen haitallisuuden ja vahingon sekä alkuperäisen pohjaveden erinomaisuuden.  

Tilaaja nosti vahingonkorvauskanteen urakoitsijaa vastaan, mutta juttu hävittiin todistamisen vaikeudesta johtuen.  Korjaamattomana porakaivo olisi jäänyt ympäristöriskiksi. Päästävän ja vuotavan suojarakenteen seurauksena pohjavesi olisi pilaantunut laajalti.

Rautapitoisuus <0,05 mg/l, vakaa

Asiakas

”Olen tyytyväinen korjaustulokseen, mutta tavat porakaivo- toimialalla ovat moitittavia.”





Kaivon materiaalit, päämitat ja ongelma

Asko Vasarvuori
Porakaivokorjauksen asiantuntija
050-3503101
www.porakaivokorjaus.fi

 

 

 

 

 

 

Testaa itse oma porakaivosi

Maaporattu porakaivo

Hiiliteräksellä maaporattu porakaivo on meillä ohjeenmukainen rakenne, vaikka se on vaatimustenvastainen. Putkikaivojen putkilta edellytetään hyvää korroosionkestoa, koska korroosiorasitus vesikaivon vesirajassa on voimakas. Maaporausputki on meillä suomessa keskimäärin noin 12 m syvä ja pohjaveden taso maanpinnasta noin 4 m. Vesiupotus on siis hyvin yleistä.

Ruostumisesta aiheutuu olosuhteiden mukainen vaihteleva veden pilaantuminen.

Testin valmistelu ja veden laatu

Tarvitset vesivirtaukseen säätöön kolikoista tehdyn numeroidun suutinsarjan, jossa on porattu reikiä 0,8 mm – 3 mm. Voit käyttää mielikuvitusta, minkä putki- osayhdistelmän väliin kolikot tiivistein asetat. Suuttimien tukkeutumisen estämiseksi on hyvä suuttimien eteen asentaa puhdistettava karkeasuodatin. Veden virtausmittari ei ole välttämätön, mutta se on hyvä veden virtaaman seurannassa. Lisäksi tarvitset hyvän, valonsäteitä kimputtavan taskulampun, jolla voit seurata kaivokuilussa vesitason vaihtelua ja suhdetta maaporausputken kontaktiin. Tason mittauksessa on avuksi mittanauha, jossa ei saa olla tarttuvaa päätä.

Veden laadun määritykseen tarvitset maku-, haju-, näköaistit ja olisi hyvä olla myös testirasia veden rautapitoisuuden mittaamiseen.

Veden väri on helpointa määritellä valkoisessa ämpärissä värikartan avulla.

Ruostuvan putken aiheuttaessa happikatoa, sulfaattipitoisissa pohjavesissä aiheutuu vaihtelevasti rikkivedyn hajua. Haju on hyvä määritellä haistaen asteikolla 0-3.

Tarvitset myös ruutuvihon ns. kaivokortin, johon merkitset päivän, klo, veden laatuhavainnot, vesitason, suutinkoon.

 

Testin toteutus

Voit aloittaa testin virtaamattomasta tilasta. Jos tällöin kaivossa ei ole maaputken vesiupotusta. Testiä ei tarvitse jatkaa. Kun virtaamaton vesiupotus on kestänyt viikon, tutki veden laatu sekoitetusta, osanäytteistä koostetusta näytteestä. Nosta viikottain veden virtaamaa, seuraa vesitasoa ja veden laatua. Kun riittävä aineisto on hankittu, siirry päättelyyn.

 

Päättely

Kun tarkastelet saamaasi tulosta, voi havaita veden laadun mm. rautapitoisuuden vaihtelevan veden virtaaman ja kaivossa olevan teräksen vesiupotuksen mukaisesti. Eräissä kaivoyksilöissä laatuvaihtelut ovat hyvin voimakkaita ja selvärajaisia. Tietyllä tehostetulla virtaamalla laatuhaitat poistuvat kokonaan ja rautapitoisuus romahtaa alle 0,05 mg/ tason, joka vastaa luontaista kalliopohjaveden rautapitoisuutta. Tietyllä rikastavalla virtaamalla laatuhaitat voimistuva räjähtäen. Usein tässä tilassa vesi menettää kokonaan käyttöarvonsa eikä täytä laatuvaatimusta.

Voit myös siirtää mitta-aineiston exeliin ja tehdä havainnollisen käyrän helpottaaksesi tulkintaa.

Tämä on eräs testitapa osoittaa rakenteen vaikutus veden laatuun virtauksesta riippuen.

Eräs rajoitus testin käyttöön. Jos kaivosi on rakenneperäisen happikadon seurauksena ns. syväpilaantunut korjauskelvottomaksi, veden laatu ei reagoi lainkaan veden virtausvaihteluun. Tällöin vesi on kirkasta, rautapitoista pumpattuna, mutta muuttuu hetken päästä värivirheelliseksi. Pilaantunut tila on korjauskelvoton.

Rakenneperäisten haittojen torjunta

Virtauksen säätäminen on eräs tapa torjua rautaisen suojaputken korroosiosta johtuvia raskasmetallipäästöjen ja hajujen haittoja. Tapa on pohjavettä ja energiaa tuhlaava ja tehoton tapa. Oikeampi tapa on torjua päästöhaitta ennakolta oikealla ja ruostumattomalla materiaalivalinnalla. Tiedon sanotaan lisäävän tuskaa, mutta se voi olla myös ratkaisu ongelmaan.

 

Asko Vasarvuori

Porakaivokorjauksen asiantuntija

050-3503101

www.porakaivokorjaus.fi

 

Hiiliteräs pois putkikaivoista- De facto

Globaali tiedote vaarasta

Kieltoehdotus

Ehdotan välitöntä toimenpidekieltoa mm. Suomessa kiinteistökohtaisten vesi- ja energiaputki (pora) kaivojen tuotannossa. Kieltoehdotus poistuu vasta kun ko. toimialalla rakentaminen kirjallisin sitoumuksin ja viranomaisvalvottuna täyttää rakenne-, ympäristö- ja käyttöturvallisuusvaatimukset. Kansallisesti tai globaalisti kiellon asettaa vastuullinen organisaatio, jonka vastuualueeseen putkikaivon markkinoilta poisveto ja vaarasta tiedottaminen kuuluvat.

Rajaukset

Rajauksena ovat kunnalliset putkikaivo vesilaitokset ja kiinteistökohtaiset maakerroskaivot. Kunnallisissa vesilaitosten putkikaivoissa ei perusteluissa esitettyä rakenneongelmaa esiinny. Ongelmattomuus johtuu mm. vaatimusten mukaisesta rakenneratkaisuista, laitosten suunnitelmallisuudesta, pohjaveden suojelusta ja suuresta laimentavasta vedenottovirtauksesta.

Matalissa maakerroksissa, yksityisissä ns. rengaskaivoissa on runsaasti veden luontaisia metalli- ja mikrobiologisia laatuongelmia, jotka johtuvat pinnallisuuden aiheuttamasta luontaisesta epäpuhtaudesta ja epävakaudesta. Näitä maakerroskaivon ongelmia ei putkikaivoilla luontaisesti esiinny lainkaan, koska ohittavalla putkikaivon rakenteella eliminoituu ympäristökuormittuneen, luontaisesti epäpuhtaan- ja epävakaan pintakerroksen haittavaikutus vedelle.  

Perustelu

Kieltoa perustelen putkikaivon korjaustulosten, tuotekehityksen ja tutkimuksen osoittamalla putkikaivojen vahingollisuudella ja vaaralla. Putkikaivojen korjaajana hankkimani de facto- tieto ja uusi näkökulma velvoittavat tekemään ilmiannon, että nykyinen tuotanto- ja hallintotapa kiinteistökohtaisella kalliopohjavettä hyödyntävällä putkikaivoalalla on moitittava. Lain henki on kutakuinkin kohdallaan. Millä ratkaisuilla laki toteutuisi, on puutteellisesti esitetty tai ei ole esitetty.  Kielto kattaa vesikaivon koko prosessin eli tarkoitukseen soveltumattomien porauskoneiden- ja porakaivojen myynnin sekä rakentamisen.

Epävakaat, ruostuvat hiiliteräs putkikaivot ovat rakenneratkaisuiltaan sellaiset, että ne aiheuttavat moni- ilmeiset kulloistenkin olosuhteiden mukaiset yksilölliset oireet, ympäristövahingot ja vesihuollon vaaratilanteet. Porakaivojen ohjeet ja rakentaminen ovat tutkimuksilla osoitettu olevan ristiriidassa ympäristön suojelu- rakentamisen- ja käyttöturvallisuusvaatimusten kanssa.

Putkikaivorakenteen epäkohtien ja vaarojen syitä ovat mm.: Epävakaat hiiliteräs- muovieristysrakenteet ja niiden suorat- ja epäsuorat pitkälle etenevät päästövyöhykkeet, puutteellinen suojamitoitus, rakenteellinen hapenkulutus, happikadon seurauksena pohjavesikerrostuman pelkistyminen, putkistojen eroosio ja liitosvuodot, puutteellinen sähköasennus ja energian siirtokemikaalien päästöt pohjaveteen. 

Putkikaivojen peruskorjaajana olen pakotettu varoittamaan kaikkia nykyisiä porakaivojen käyttäjiä porakaivorakenteiden haitallisuudesta, petollisuudesta, sietämättömistä veden pilaantumisriskeistä ja vaarallisuudesta. Näin estän itseni ympäristörikoksen suojelusta. Silloinkin, kun porakaivosta saadaan ruosteen ja hiekansekaista haisevaa vettä, kalliopohjavesi on ollut alkujaan virheetön: De facto.

Porakaivokuluttaja on harhautunut. Hänelle kerrotaan porakaivoteollisuudesta viranomaisten tukemana pohjaveden olevan huonoa ja kaivorakenne on OK. Todellisuus on päinvastainen. Pohjavesi on OK, mutta porakaivon toteutus on virheellinen ja vettä pilaava.

Käsitykseni mukaan tietämättöminä pienkiinteistöjen omistajatilaajat tulee vapauttaa vastuusta ympäristön jo tapahtuneesta pilaantumisesta. Virheistä tiedottamisen jälkeen ympäristön pilaajan vastuu koskee myös tilaajaa. Tosiasioihin perustuen ympäristövahinkojen aiheuttajaksi on osoittautunut yhteisvastuullisesti toimialaketju. Ketju muodostuu virheellisten ja tarkoitukseen soveltumattomien porauskoneiden-, hiiliteräsputkien- ja porakaivojen valmistuksesta ja myynnistä.     

Tavoite

Kiellosta seuraa pohjaveden ja putkikaivotuotannon suunnittelu- ja kehittämistoimenpiteet. Tavoitteena on oikaista harhat, tunnustaa tosiasiat ja ryhtyä vahingontorjuntaan. Varmistaa putkikaivosta alkuperäislaatuinen pohjavesi ja putkikaivon kokonaisprosessin kestävä kehitys sekä ympäristömyötäisyys.

Ympäristön suojelu kuuluu kaikille.

Lisätietoja

Annan tarvittaessa lisätietoja mm. putkikaivojen eri rakenneratkaisuilla simuloivasta tutkimuksesta


Asko Vasarvuori
Porakaivokorjauksen asiantuntija
050-3503101
www.porakaivokorjaus.fi

© Copyright Asko Vasarvuori 2015

 

 

 

Porakaivon putkiliitokset pettävät

Liitosten vaatimukset

Porakaivorakenteissa esiintyvien liitosten varmuus tulee olla hyvä, koska salakavalien maanalaisten vuotojen havaitseminen häiriö ja vaaratilanteissa ei ole ennakoitavissa. Liitosvarmuus tulee olla myös hyvä siksi, koska rakenteen metallipäästöt ja epäpuhtaat vuotovedet aiheuttavat lisääntyneen terveysriskin.

Nousuputken liitokset tulee olla kestävät hyvällä varmuudella nousuputken vesi- ja pumpun painon kannatukseen nähden. Liitoksiin kohdistuu tykyttävä vetorasitus. 

Liitosvuotojen lisäksi yli kymmenen vuota vanhoissa porakaivoissa aiheuttaa vuotoja korroosiota kestämättömän  neljän millimetrin hiiliterässeinämän puhki syöpyminen maapuolelta..

Lisäksi seinämärakenteella tulee olla riittävä lujuus ja kestävyys esiintyvään ulkopuoliseen paineeseen nähden. Viruvilla muovimateriaaleilla on huono rengasjäykkyys ulkopuolista painetta vastaan, joka tulee huomioida porakaivon auki pysymistä ja liitosvarmuutta arvioitaessa. 

 Porakaivon putkiliitosrakenteet ja riskit

Ohjeistetussa porakaivoseinämässä esiintyy kaksikerroksinen putkirakenne. Ulommainen hiiliteräsputkiseinämä, maaputki ja sen sisällä on muovirakenteinen eristysputki seinämä. Ulommaisena putkena käytetään myös muoviputkea, mutta sen käyttö rajoittuu alimittaiseen, suojaltaan puutteelliseen kolmeen metriin. Molemmat putket liittyvät alapäästään kallioon. Putket eivät ole kiinnitetty toisiinsa, joten kysymys ei ole tavanomaisesta standardisoidusta korroosionestopinnoittamisesta.

Uudessa tutkimuksessa ja rakenteiden avauksessa on käynyt ilmi, että seinämäputket liittyvät kallioon teknisessä mielessä hankalasti, sattumanvaraisesti ja vuotoalttiisti. Tästä seuraa, että seinämien maapuolelta pääsee ajoittain virtaamaan savista ja hiekkaista maa-ainesta kaivoon eristeputken vuotaessa. Myös hiiliteräs maaputkirakenteesta liukenee rautaa, jolloin ruosteinen vesi pääsee virtaamaan kaivoon eristeputken vuotaessa.  Urakoitsijakohtaisesti käytetään teknisiä sovelluksia putkien liittämiseksi kallioon, kuten limi- työntöliitosta porattuun kivireikää, teippiliitoksia, turpoavia massoja ja avartimia. Hiiliteräs putkielementit liitetään toisiinsa hitsaamalla. Muoviputkia liitetään toisiinsa teipeillä tai puskuliitoksin. Kuvatut havainnot osoittavat porakaivorakentamisen vaatimustenvastaisuutta. Liitosten teknisestä käyttökelpoisuudesta, kestävyydestä eikä varmuudesta ole suunnitelmaa, ohjetta eikä testaustuloksia. Porakaivoja teollisesti tuotettaessa on jäänyt käyttämättä turvallisuustekniikoiden suomat mahdollisuudet ratkaista liitosten ongelmat suunnitelmallisesti ja hallitusti.

 Liitos vaihtoehtoja

Luotettavaksi osoitettuja vesihuollossa käytettäviä perinteisiä putkien liitostapoja ovat laippa- kierre- ja hitsausliitokset sekä tiivistyvät kierrepuristusliittimet. Maanalaisesta kivi- ja porausolosuhteesta johtuen mainitut liitostavat eivät tule kysymykseen. Kallioon ei voida toteuttaa kierrettä, laippaa eikä kalliota voida hitsata. Puristus- ja juotosliitokset ovat mahdollisia, mutta niitä ei ole perinteisesti sovellettu suomalaisessa porakaivotuotannossa.

Innovoitiin, suunniteltiin ja testattiin luotettavuustekniikoiden avulla uusi kevytrakenteinen merkkituote Porax- turvaputkitus porakaivoille. Porax- putkituksessa liittäminen kallioon tapahtuu ruostumattoman teräsputken kolminkertaisella varmistuksella: Hydraulisesti venyttävään puristusliitokseen, kumitiivisteeseen ja juotokseen. Putki putkeen liitetään hitsaamalla tai kierreliitoksin. Turvaputken materiaali on austeniittinen haponkestävä ruostumaton teräs EN 1.4432. Materiaali ei ruostumattomuutensa ja hyvän liitosvarmuuden vuoksi tarvitse eristysputkea eikä korroosiovaraa. Porax- turvaputken hyvä lujuusominaisuus ulkopuolista painetta vastaan mahdollistaa ongelmia aiheuttavan ruostuvan hiiliteräsputken poistamisen kaivorakenteesta.  

Varovaisuusperiaate

Talousvesihuollossa vallitsee varovaisuusperiaate, jota on syytä noudattaa myös porakaivon liitosratkaisuissa. On välttämätöntä, että Valtion teknillinen tutkimuskeskus riippumattomana asiantuntijana aloittaa porakaivorakenteiden ja niiden riskien arvioinnin kehityksen aloittamiseksi.

  

Asko Vasarvuori
Porakaivokorjauksen asiantuntija
050-3503101
www.porakaivokorjaus.fi

© Copyright Asko Vasarvuori 2015

 

 

 

Musta vesi- Terveysriski

Mustan veden aiheuttaa ylisuuri mangaanipitoisuus. Mangaanin lähteinä toimivat luontaiset ja muuntuneet geologiset  lähteet. Lähteinä toimivat myös kaivo- ja verkostorakenteiden suorat ja epäsuorat päästöt. Mangaanipitoisuutta nostavia rakenteita ja materiaaleja esiintyy vaihtelevasti niin kunnallisissa kuin yksityisissäkin vesihuoltojärjestelmissä. Kun veden kokonaismangaanipitoisuus ylittää riskirajan 0,03 mg/l, sen väriltään harmaiden ja mustien hapetustuotteiden aiheuttamat veden laatuongelmat ovat aistittavissa. Suomen vesihuollossa esiintyy yleisesti useiden milligrammojen pitoisuuksia litrassa. Värjäävyysongelmia esiintyy vaihtelevien olosuhteiden mukaisesti, jolloin värin voimakkuusvaihteluissa on suurta hajontaa ja piikkejä. Kulttuuriperäisesti, syystä tai toisesta kohonneet mangaanipitoisuudet muuttavat myös luonnon pohja-, raakaveden alkuperäisiä mikrobeja ja lisäävät vesihuoltojärjestelmässä ja kulutustilanteissa pinnoilla epähygieenistä biofilmin kasvua ja limoittumista. 

Mangaanipitoisuuden ylenpalttinen nousu ei ole pelkästään esteettinen, tekninen ongelma vaan nykyiset tutkimukset osoittavat mangaanin liikasaannin olevan myös terveyshaitta. Maailman terveysjärjestö onkin asettanut aluksi 0,5 mg/l pitoisuusrajan ja tiukentanut määräystä myöhemmin tutkimustiedon karttuessa 0,4 mg/l. Suomessa eikä EU:ssa ole toistaiseksi asetettu terveydellistä raja-arvoa mangaanin pitoisuudelle talousvedessä? Taina Roiha tutkimuksessaan 2008  havaitsi solukokeella vedessä jo 0,1 mg/l mangaanin pitoisuustasolla heikentävän solujen elinkykyisyyttä.

Mangaani on välttämätön osa ravitsemustamme, mutta mangaanin liikasaanti esim. talousvesivälitteisesti aiheuttaa mm. neurotoksisia haittavaikutuksia eli manganismia. Haitallisuus on voitu osoittaa useilla eri tyyppisesti toteutetuilla kokeellisilla tutkimuksilla. Menetelminä ovat olleet mm. solu- ja eläinkokeet. On tehty myös vertaavia kokeellisia tutkimuksia ihmisillä eri mangaanipitoisuustasojen haitallisista vaikutuksista aivotoiminnalle ja älykkyydelle kulutusympäristössä.

Rajat ylittäviä mangaanipitoisuuksia esiintyy yleisesti vesihuoltojärjestelmissä niin kunnallisessa kuin yksityisessäkin vesihuollossa.

Porakaivoissa kannattaa kiinnittää huomiota ruostuvaan ns. maaputkirakenteeseen korroosiosuojauksineen. Porakaivon rakenteellinen epäkohta ja sattumanvarainen rautaromu riittävät yksin aiheuttamaan suorilla ja epäsuorilla haittavaikutuksilla veden muuttumisen vaaralliseksi. Kiinteistökohtaisesta porakaivosta vettä pumpataan satunnaisesti seisovan veden olosuhteesta, jolloin mangaanipitoisuus rikastuu kaivoyksilöittäin materiaalisten kokonaisvaikutusten seurauksena rajat ylittäen useisiin milligrammoihin litrassa.

Betonirengas, maakerroskaivoissa esiintyy myös suuria mangaanipitoisuuksia, jolloin mangaanilähteenä toimii yksinomaan maannos ja sen uuttumis- ja rikastumiskerrokset. Näin pääsee tapahtumaan kun kaivoseinämä on toteutettu vettä johtavaksi, huonolla liitosvarmuudella tai kaivo on rakennettu paikkaan, josta puuttuvat maakerrokselta syvyysedellytykset pohjaveden hankintaa

Vanhoissa kunnallisissa vesihuoltoputkistoissa kannattaa kiinnittää huomiota hiiliterästen mangaanipäästöihin ja veden riittävään virtausmitoitukseen sekä korroosionsuojaukseen mangaanivaaran torjunnassa. Mangaania rikastavaksi tilanne voi muodostua päästävien jakeluverkostojen perällä, jolloin veden virtaama ilman keinotekoista virtauslisäystä on vähäisempää tai veden käyttö ajoittain esim. yöllä loppuu kokonaan.

Alkuperäisen pohjaveden mangaanipitoisuuden nousu voidaan estää varmistamalla syvän pohjaveden saantikerros ja pohjaveden suojelu. Huolehtimalla kaivo- ja vesihuoltorakenteet, materiaalit sellaisiksi, ettei korroosion aiheuttamaa hapenkulutusta, suoria eikä epäsuoria mangaanipäästöjä muodostu. 

 

Asko Vasarvuori
Porakaivokorjauksen asiantuntija
050-3503101
www.porakaivokorjaus.fi

 

 

 

Putkikaivon rakenteen simulointi yksilöi Bangladeshin arseeniongelman syyt

Tausta

Arseenipitoisiin sedimentteihin rakennettujen putkikaivojen vesi on todettu alueittain arseenipitoiseksi.  Erityisen haitallinen tilanne on muodostunut kymmenessä Himalajan ympärysvaltiossa, joissa putkikaivojen osuus vesihuollossa on erityisen suuri. Bangladesh on ongelman suhteen valtioista pahin, koska se sijaitsee kokonaisuudessaan kilometrien paksuisen ja arseenipitoisen suistosedimentin päällä, josta vettä nostetaan putkikaivojen käsipumpuilla.

Kyseisellä alueella alkoi 1990 luvulla esiintymään enenevästi erilaisia iho ja muita syöpäsairauksia. Aikaisemmin ko. sairauksia ei ole esiintynyt. Eräs intialainen professori teki havainnon, että sairastuminen johtuu putkikaivojen veden ylisuurista arseenipitoisuuksista. Häntä ei aluksi uskottu. Nykyisin hänen tekemästään päättelystään ei ole mitään epäilystä. Alueella, maailmanpankin ja UNICEF:in rahoittamista  käsikäyttöisistä putkikaivoista, saadussa vedessä todellakin on tappavan vaarallisia määriä arseenia. Arseenipitoisen vedenkäytön ja kuolemien välillä on tutkimuksin osoitettu voimakas ja kiistaton positiivinen riippuvuus.

Bangladeshissa on tilastoitu arseenipitoisuuden hylkäysrajan ylittäviä putkikaivoja noin 30% ja ne ovat maalattu punaiseksi vaaran ja käyttökiellon merkiksi.

Maailman terveysjärjestö on määritellyt arseenipitoisen putkikaivojen veden syyksi kaikkien aikojen suurimpaan massamyrkytykseen. Jopa 100 miljoonan ihmisen henki on vaarassa. Ympäristö- ja kansalaisjärjestöille on uskoteltu tutkimatta myrkytyksen aiheuttajaksi luontaiset geokemialliset prosessit.

Arseenipitoisuuden alkuperäksi on kaksi mahdollisuutta eli kulttuuriperäinen tai ei kulttuuriperäinen. Ei ole tavanomaista, että luonto itse olisi myrkyttänyt pohjavettä systemaattisesti, vaan päinvastoin luontaista pohjavettä pidetään maailmanlaajuisesti funktionaalisena ja tavoiteltavana ravitsemuksessamme. 

Onko myrkytyksen alkuperä luontaista vai ihmisen aiheuttamaa, ei ole kyetty tieteellisillä tutkimuksilla yksilöimään. On vain olettamuksia luontaisuudesta. Olettamuksia siitä, mitkä tekijät mahdollisesti aiheuttavat pohjavesikerrostuman pelkistymistä, joka laukaisee sedimenttiin sitoutuneen arsenaatin arseniitiksi, aiheuttaen kaivovesiin tappavan korkean arseenipitoisuuden. Mahdollisiksi hapen kuluttajiksi ja pelkistäjiksi on esitetty luontaista orgaanista ainesta. Kulttuuriperäistä putkikaivojen hiiliteräsrakenteen happea kuluttavaa, pelkistävää vaikututusta ja tuhoisuutta ei ole ymmärretty eikä huomioitu. Ei ole myöskään tutkittua tilastoitua tietoa siitä, mikä on alkuperäisen pohjaveden hapetuksen tila ja arseenipitoisuus ilman hiiliterästä ja kulttuurivaikutusta.  Ennen hiiliteräs- putkikaivojen rakennusbuumia matalissa kivirakenteisissa pohjavesikaivoissa ko. alueella ei ole havaittu arseenimyrkytystä. 

Olettamus

Kulttuuriperäiset tekijät kuten itse putkikaivon rakenne- ja ympäristön rasitusvaikutukset on jäänyt kokonaan selvittämättä. Putkikaivojen rakenteissa ja rakennusohjeissa annetaan hyväksyntä hiiliteräsmateriaalin käytölle, joka aiheuttaa systemaattisesti rakenteellisen hapenkulutuksen ja metallisen päästön. Hapenkulutus ja vaikutukset kohdentuvat syvään vedenottopisteeseen ja sen lähisuojavyöhykkeeseen. Ilmiöstä seuraa pohjavesikerrostumaan pelkistynyt vyöhyke, joka on ehto arsenaatin (AsV)muuntumiseksi sedimentissä liikuntakykyiseksi arseniitiksi (AsIII). Vaikutussyvyydestä johtuen korvaavan ja elvyttävän hapen pääsy on pilaantumisvyöhykkeelle estynyt. 

Väestön ja putkikaivojen tiheyden kasvaessa pohjavesikerrostuman hapettavuuden kestävyyden sietorajat ylittyvät ja putkikaivo aiheuttaa laajoja yhtenäisiä syviä pilaantumisvyöhykkeitä, joilla arseeniongelma sairauksineen laajenee ja voimistuu päivä päivältä. Pilaantumisen ja muuntumisen tekijänä tiheä putkikaivoverkosto muodostaa arseenipitoisilla sedimenteillä käsin pumpatulla hidasvirtauksella olosuhteen, jossa on mahdollista muodostua prosessi, joka johtaa WHO määrittelemään väestön massamyrkytykseen. Tämä vakava ongelma ja sen vahingontorjunta edellyttää riskin haltuunottoa ja vaarallisten putkikaivojen markkinoilta poisvedon. Rakentaminen tulisi sallia vasta, kun putkikaivorakenteiden käyttöturvallisuus ja vaatimustenmukaisuus on asianmukaisesti testein ja ohjein varmistettu.

Onko pelkistävä hiiliteräsrakenne laukaissut, sedimenttiin arsenaattina sitoutuneen, mutta muuttuen rakenteen pelkistävästä vaikutuksesta mobilisoituvaksi arseniitiksi? Onko arseenin kulttuuriperäinen laukeaminen sedimentistä aiheuttanut kaivoveden arseenipitoisuuden monikertaisen raja-arvon ylittymisen?

Olettamus voidaan todentaa putkikaivon simuloinnilla

Olen kehittänyt pora- ja putkikaivoille soveltuvan simulointimallin ja tutkimusohjelman, jonka avulla voidaan todentaa faktavarmuudella onko putkikaivon veden arseenipitoisuuden syy luontainen vai ihmisen aiheuttama. Tämä on olennaista tietää etsittäessä kestävää ratkaisua ongelmaan. Varotoimenpiteenä vaarallisia kaivoja maalataan punaiseksi, jolloin estyy veden saanto. Järkevämpi on rakentaa kaivo, jota ei tarvitse maalata punaiseksi. On vaarallista todeta tutkimatta arseeniongelma luontaiseksi, koska se lamauttaa syytutkimuksen ja estää kaivorakenteen kehittämisen ja korjaamisen.  

Simuloinnin vaiheet

Ensimmäisessä vaiheessa kriteerit täyttävälle, neitseellistä pohjaveden tilaa edustavalle koealueelle rakennetaan pilaamaton ja muuttamaton putkikaivoryhmä ja mitataan veden arseenipitoisuus ja happikylläisyys. Toisessa vaiheessa kaivojen rakenne muutetaan happea kuluttavaksi ja pilaavaksi ja muuttavaksi hiiliteräsrakenteeksi ja mitataan veden arseenipitoisuus ja happikylläisyys. Kolmannessa vaiheessa kaivojen rakenne palautetaan pilaamattomaksi ja mitataan veden laadun elpyminen. Simuloinnin avulla voimme rajata pois tekijät eriteltynä, jotka eivät aiheuta suoraan eivätkä epäsuorasti veden arseenipitoisuutta. Toisaalta voimme nimetä eriteltynä ne tekijät jotka aiheuttavat suoraan tai epäsuorasti veteen arseenipitoisuutta. Simuloinnin toistoilla Bangladeshissa voimme todentaa, onko reaktiivinen hiiliteräs- putkikaivo ja sen aiheuttamat sähkökemialliset reaktiot ja vauriot syy arseenipitoiseen kaivoveteen.

Asko Vasarvuori
Porakaivokorjauksen asiantuntija
050-3503101
www.porakaivokorjaus.fi