Nro 189

EKOTOKSIKOLOGI$TEN TESTIMENETELMIEN

KÄYTTÖ VE$ITUTKIMUKSIS$Ä

Projektin loppuraportti

VESI- JA YMPÄRISTÖHALLITUKSEN

MO N 1$ TE $ ARJA

Nro 189

EKOTOKSIKOLOGI$TEN TESTIMENETELMIEN

KÄYTTÖ VESITUTKIMUKSISSA

Projektin loppuraportti

Marja RuoppaJuhani ItkonenJukka MatinvesiVeijo MiettinenHeikki PenttinenHeidi Vuoristo

Vesi- ja ympäristÖhallitusHelsinki 1989

Tekijat ovat vastuussa julkaisun sisallosta, eika siihen voidavedota vesi ja ymristöha11ituksefl virallisena kannanottonä.

Julkaisua saa vesien- ja ympäristönsuojelutoimistösta

ISBN 951—17--2428—3I$$N 0783—3288Painopaikka: Vesi- ja ympäristöhallituksen monistamo,Helsinki 1989

KUVÄILULEHTI

JulkaisijaJulkaisun päivämäärä

*

Vesi— ja ympäristöhallitus

Tekijä(t) (toimielimestä: nimi, puheenjohtaja, sihteeri)

*

Ruoppa Marja

Julkaisun nimi (myös ruotsinkielinen)

* Ekotoksikologisten testimenetelmien käyttö vesitutkimuksissa

Användning av ekotoxikologiska testmetoder i vattenundersökningar

Julkaisun laji Toimeksiantaja Toimielimen asettamispvm

Projektin loppuraportti

Julkaisun osat

*

Tiivistelmä

*Vesi— ja ympäristöhalljtus asetti 21.8.1986 projektiryhmän selvittämään vesistöjen

myrkkykuorman merkitystä ja edistämään myrkyllisyystestien käyttöä.

Projektiryhmä otti ensisijaiseksi tavoiteekseen edistää myrkyllisyystestien käyttöä

vesiensuojelua koskevassa päätöksenteossa. Tätä tavoitetta varten koottiin keskeisiä

perustietoja myrkyllisyydestä ja sen testauksesta maassamme, selvitettiin myrkylli—

syystestaustilannetta eräissä muissa maissa ja arvioitiin myrkkykuonnituksen suu

ruutta.Keräämänsä aineiston perusteella esitetään suosituksia eräiksi hallinnollisiksi toi—

menpiteiksi ja myrkyllisyystutkimusten suuntaamiseksi.

Nykyisin ei veden kemiallisen laadun eikä aineiden esiintymisen seurantaa voida pitää

riittävinä selvitettäessä kemikaali— ja jätevesikuormitusta sekä kuormituksen vaiku

tuksia vesiympäristössä. Haitalliset ja myrkkyvaikutukset ovat osoitettavissa biolo—

gisilla testimenetelmillä fa kenttätutkimuksilla. Tiedonhankinnassa on ollut jo pit

kään mahdollisuus käyttää hyväksi valmiiksi kehitettyjä ja käytännössä kokeiltuja

standardiipenetelmiä ja tutkimussuosituksia. Tällä tavoin saadaan tietoa haitallisesta

kuormituksesta ja sen merkituksestä.Haitallisuuden ja riskinarviointityö on kuitenkin varsin monipuolista ja vaativaa,

minkä vuoksi tiedonkulkua ja yhteistyötä viranomaisten, teollisuuden ja tutkimuslai

tosten kesken pidetään tärkeänä.Biologiset testimenetelmät ja kenttätutkimukset ovat olennainen osa kemikaalien

käyttöön ja jätevesipäästöihin liittyvää päätöksentekoa.

Asiasanat (avainsanat)

*

vesitutkimukset, testimenetelmät, ympäristömyrkyilisyys

Muut tiedot

*

Sarjan nimi ja numero ISBN

*Vesi• ja ympäristöhallituksen 951—47—2428—3 0783—3288

monistesarja no 189

Kokonaissivumäärä Kieli Hinta Luottamuksellisuus

*Suomi Julkinen

JakajaKustantaja

*Vesien• ja ympäristösuojelutoimisto Vesi— ja ympäristöhallitus

3

SISÄLLYS

sivu

1. JOHDÄNTO 71.1 YLEISTÄ 7

1.2 PROJEKTIRYHMÄN PERUSTAMINEN 7

1.3 TYÖN TAVOITE JA SISÄLTÖ 7

1.4 TESTÄUKSEN NYKYTILÄ 8

1.5 LÄINSÄÄDÄNNÖLLISET JA HALLINNOLLISETEDELLYTYKSET 8

2. SUOSITUKSET 9

2.1 MYRKYLLISYYSTESTIEN KÄYTÖN PERIAÄTTEET 92.1.1 Yleistä 9

2.1.2 Vesistövaarallisuudenarviointi 10

2.1.2.1 Yleiset periaatteet 10

2.1.2.2 Ältistumistiedot 10

2.1.2.3 Vaikutustiedot 11

2.1.3 Myrkyllisyys testienkäyttövesiensuoj eluakoskevassa päätöksenteossa 11

2.1.3.1 Lupahakemukset ja katselmukset 11

2.1.3.2 Lupapäätökset 12

2.1.4 M y r k y 1 1 i s y y s t e s t i e nkäyttö vesiensuoj elunvalvonnassa 12

2.1.4.1 Velvoitetarkkailut 132.1.4.2 Velvoitetarkkailun valvonta ja muu viranomaisval

vonta 14

2.1.5 Kemikaalilain edellyttämättehtävät 14

2.2 TUTKIMUSTARPEET 142.2.1 Teollisuus 142.2.2 Yhdyskunnat 15

2.2.3 Hajakuormitus 152.2.4 Muut tutkimuskohteet ja

menetelmäkehittely 15

2.3 KEHITTÄMISTÄRPEET 16

2.3.1 Henkilövoimavarat 16

2.3.2 Rahoitus 17

2.3.3 Yhteistyö 17

3. TÄUSTATIEDOT 18

3.1 BIOLOGISET TESTIMENETELMÄT 183.1.1 Yleistä 18

3.1.2 Lyhytaikaiset testimenetelmät 18

3.1.3 P i t k ä a i k a i s e ttestimenetelmät 19

3.1.3.1 Käyttäytymistutkimukset 19

3.1.3.2 Histologiset ja fysiologiset tutkimukset sekälisääntyminen 20

3.1.3.3 Kasvu 20

3.1.4 Muut testimenetelmät 20

3.1.4.1 Mutageenisuus 20

3.1.4.2 Kertyvyys 20

3.1.4.3 Ha.oavuus 21

4

LIITTEETKÄSITTEISTÖKIRJALLISUUS

3.1.5 Kenttäkokeet ja tutkimukset 21

3.1.6 Testitulosten hyväksikäyttö 22

3.1.6.1 Lyhytaikaiset menetelmät 223.1.6.2 Pitkäaikaiset menetelmät 233.1.7 Myrkyllisyyteen vaikutta

vat tekijät 233.2 KANSAINVÄLINEN TILANNE 243.2.1 Testien käyttö muissa

maissa 243.2.1.1 Ruotsi 243.2.1.2 Norja 253.2.1.3 Kanada 253.2.1.4 USA 253.2.1.5 Ranska 253.2.1.6 Irlanti 253.2.1.7 Hollanti 263.2.1.8 Englanti 263.2.2 0 E C D : n t e s t a u s s u o s i t u k

sia 263.2.2.1 Vaihe 1 273.2.2.2 Vaihe II 273.2.2.3 Muut testit 273.2.2.4 Biologinen seuranta 283.2.3 E E C n t e s t a u s s u a s i t u k s i a 283.3 VESISTÖILLE HAITALLISTEN AINEIDEN KUORMITUS 293.3.1 Teollisuuden jätevesi

kuormitus 293.3.1.1 Metsäteollisuus 303.3.1.2 Kemian teollisuus 313.3.1.3 Kaivannais- ja metalliteollisuus 323.3. 1.4 Tekstiili-, nahka- ja turkisteollisuus 333.3.1.5 Vesikirpputestit kuormituksen arvioin

nissa 333.3.2 Yhdyskuntien jätevesi

kuormitus 343.3.3 Hajakuormitus 353.3.4 Kaatopaikkojen vesistö

kuormitus 373.4 VESISTÖTUTKIMUKSET 373.4.1 Yleistä 373.4.2 Seurannat 383.4.3 R e k i s t e r i t j a n ä y t e

pankit 383.4.4 Velvoitetarkkailut 393.4.5 Vesiensuojelumaksuilla

tehdyt vaikutus tutkimukset 40

3.4.6 Yhdyskuntien viemärivesien myrkyllisyys 41

3.4.7 Kaatopaikkavesienmyrkyllisyyden tutkiminen 42

3.4.8 Yhteenveto 43

7

JOHDANTO1.1 YLEISTÄ

Kemikaalien käyttö on nykyisin erittäin laajamittaista.Erilaisia kemiallisia yhdisteitä tunnetaan jo ylineljä miljoonaa ja niiden määrä kasvaa jatkuvasti. Onarvioitu, että vesiympäristön ja vesiensuojelun kannalta käytössä on noin 1 000 merkittävän haitallistakemikaalia.

Vesiensuojelutehtävien hoidossa on eräänä keskeisenätavoitteena kemikaalien käytöstä, päästöistä ja esiintymisestä aiheutuvien haittavaikutusten ehkäiseminen.Nykyisin tarvitaan entistä enemmän tietoja myös kemikaalien ja jätevesien käyttäytymisestä sekä vaikutuksista vesiympäristössä. Vaikutusten monipuolinenselvittäminen on välttämätöntä, jotta vaarallisiaaineita voitaisiin tehokkaasti valvoa ja säädelläniiden päästöjä vesistöihin. Myrkyllisyyden testauson tärkeä osa kemikaalivalvontaan liittyvää päätöksentekoa. Se on myös oleellinen tekijä vesistökuormankokonaisvaikutusten arvioinnissa. Testauksen tarve onkorostunut:- katselmuksiin liittyvissä selvityksissä- kuormituksen myrkyllisyyden arvioinnissa- ennakkotoimenpideasetuksen 1 §:n tarkoittamassaharkinnassa- tulevan kemikaalilain toimeenpanossa

1.2 PROJEKTIRYHMÄN PERUSTAMINEN

Vesihallitus asetti 21.8.1986 projektiryhmän selvittämään vesistöjen myrkkykuorman merkitystä ja edistämäänmyrkyllisyystestien käyttöä. Projektiryhmän puheenjohtajaksi nimitettiin erikoistutkija Marja Ruoppa (VY/vyt) sekä jäseniksi ylitarkastaja Heidi Vuoristo(VY/vyt), limnologi Heikki Penttinen (VY/kat), biologiVeijo Miettinen (VYL/vet), esittelijä Esa Nikunen(VY/tet) ja vanhempi insinööri Jukka Matinvesi (Kuvy).Esa Nikusen jälkeen ovat jäseninä olleet ylitarkastajaSeija Salonen (VY/tet), vanhempi tarkastaja ErkkiKaukoranta (VY/tet) ja limnologi Juhani Itkonen (VY/tet). Projektiryhmän työtä valvomaan vesihallitussamalla asetti johtoryhmän, jonka puheenjohtajnatoimi osastopäällikkö Kimmo Karimo (VY) ja jäseninävesi- ja ympäristöpiirin j ohtaja Ältti Luoma (Tavy),ylitarkastaja Leena Villa (Hevy) sekä limnologi PerttiHeinonen (VYL/vet).

1.3 TYÖN TAVOITE JA SISÄLTÖ

Projektiryhmä otti ensisijaiseksi tavoitteekseenedistää myrkyllisyystestien käyttöä vesiensuojeluakoskevassa päätöksenteossa.

Projektiryhmä on koonnut keskeisiä perustietoja myrkyllisyydestä ja sen testauksesta maassamme, selvittänytmyrkyllisyystestaustilannetta eräissä muissa maissa,kartoittanut myrkyllisyyttä aiheuttavia tekijöitä jadrvioinut myrkkykuormituksen suuruutta. Viimeksi

8

mainittua tehtävää varten tehtiin projektiryhmäntyöhön liittyen eräiden teollisuusjätevesien akuutinmyrkyllisyyden testauksia vesikirpulla.

Keräämänsä aineiston perusteella projektiryhmä esittääsuosituksia eräiksi hallinnollisiksi toimenpiteiksij a myrkyllisyystutkimusten suuntaamiseksi.

1.4 TESTAUKSEN NYKYTILA

Jätevesien ja kemikaalien myrkyllisyyden arviointi onyhä tärkeämpi vesiensuojelun alue. Tämän vuoksi onkehitetty siihen liittyviä testimenetelmiä ja sovellettu niitä käytäntöön. Samoin on viranomaisohjeissa(Vesihallituksen julkaisuja nro, 17, Jätevesikuormituksen ja vaikutusten velvoitetarkkailu sekä valvontaohjen:o 35, Myrkyllisyystestien käyttö vesiensuojelussa)suositeltu testauksen käyttöä sekä annettu siihenliittyvää koulutusta. Näistä toimenpiteistä huolimattabiologisia testejä ei käytetä tilanteissa, joissaniiden avulla on saatavissa välitöntä hyötyä vesiensuojeluun. Esimerkiksi vesioikeuksien lupapäätöksissäon eräissä tapauksissa lupaehto, joka velvoittaarajoittamaan myrkyllisten aineiden päästöjä vesistöön.Näidenkään lupaehtojen perusteella ei yleensä olevaadittu myrkkyvaikutusten tai -kuormituksen selvittämistä.

1.5 LAINSÄÄDÄNNÖLLISET JA HALLINNOLLISET EDELLYTYKSET

Lainsäädännölliset ja hallinnolliset edellytyksetmyrkyllisyystestauksen nykyistä laaj emmalle käytölleovat olemassa. Tämä perustuu seuraavien säädöstentoimeenpanoon.

Vesilaki ja sen nojalla annetut määräykset antavattarvittavat perusteet vaatia kuormittajilta myrkyllisyysselvityksiä. Tämän vuoksi myrkyllisten jätevesienvesistöön j ohtamista koskevassa vesioikeudellisessapäätöksenteossa (Vesilaki 1:19 ja 1:22 mukainen pilaamiskielto ja vesiasetuksen 282/62, 3:71 mukaisetlupahakemusasiat) j a katselmustoimituksiin liittyvissäselvityksissä, samoin kuin vesien valvonnassa (mm.Vesilain 10:24a mukaiset päästömääräykset, toimenpide-ja tarkkailuvelvoitteet) voidaan käyttää tietojamyrkkykuormituksesta ja päästöjen vaikutuksista.

Lisäksi vesiensuoj eluun liittyvän ennakkotoimenpideasetuksen (283/62, muutettu 499/80) 1 §:ssä on luettelovesiympäristölle vaarallisista aineista, joita ei saapäästää tai johtaa vesistöön sellaisina pitoisuuksinatai määrinä, että niistä aiheutuu vesistön pilaantumista. Tähän liittyvässä ilmoituksessa tulee olla arvioaineen vaikutuksista vesissä ja testitulokset ovatnäin ollen välttämättömiä.

Voimassaoleva myrkkylaki (309/169) ja asetus (492/80)määrittelevät myrkyn aineeksi, joka vähäisinäkinannoksina elimistöön jouduttuaan vaikuttaa kemiallisesti joko välittömästi tai välillisesti aiheuttaenelimistön toiminnan häiriöitä.

9

Uusi kemikaalilaki (Hallituksen esitys kemikaalilaiksi

on annettu eduskunnalle 1.7.1988) tulee voimaan aikai

sintaan vuoden 1990 alussa korvaten nykyisen myrkky

lain. Kemikaalilakiesityksessä aineet jaetaan ter

veydelle vaarallisiin ja ympäristölle vaarallisiin

kemikaaleihin.

Ympäristöl le vaarallisella kemikaalil la tarkoitetaan

kemikaalia, joka ympäristöön joutuessaan voi aiheuttaa

jo vähäisenä määränä vakavia vaurioita elolliselle

luonnolle.

Hallinnollisesti kemikaalilain voimaantulo tulee

edellyttämään vesi- ja ympäristöhallitukselta mm.

seuraavia tehtäviä:

- suojauskemikaalien (puunsuoja- ja limantorjuntakemi

kaalit) ennakkohyväksymisen, joka sisältää mm. kyseis

ten aineiden ympäristövaikutusten arvioinnin

- lausunnot uusien kemikaalien ennakkoilmoituksista

- lausunnot vaarallisten kemikaalien teollisesta

käsittelystä ja varastoinnista- kiellettyjen ja voimakkaasti rajoitettujen kemikaali

en vienti-ilmoitusten hoitaminen- ympäristölle vaarallisten kemikaalien luokittelu

- sekä muina tehtävinä ongelmakemikaalien sääntelyteh

tävät, torjunta-aineiden ympäristövaikutusten arviointi

ja kemikaalien käyttöturvallisuustiedotteet ympäristö-

vaikutusten osalta- lisäksi vesi- ja ympäristöhallituksen tulee yksit

täistapauksissa ratkaista, onko kemikaali ympäristölle

vaarallinen.

Näin ollen uudistuva kemikaalilainsäädäntö tulee

tuomaan vesi- ja ympäristöhallitukselle kemikaalien

ympäristövaarallisuuden arviointiin liittyviä uusia

tehtäviä. Jätevesien myrkkyvaikutuksiin liittyvät

tehtävät kuuluvat jo nykyisen työjärjestyksen mukaan

vesi- ja ympäristöhallitukselle.

2 SUOSITUKSET2.1 MYRKYLLISYYSTESTIEN KÄYTÖN PERIAATTEET

2.1.1 Y 1 e i s t ä

Haittavaikutusten arvioinnin lähtökohtana tulee olla

kemikaalin käyttötapa ja käyttömäärät sekä pysyvyys,

hajoavuus, leviäminen, kertyvyys, rikastuminen sekä

myrkyllisyys tai vastaavat tiedot jätevesistä. Näitä

tekijöitä voidaan selvittää kemiallisilla analyyseillä

sekä biokemiallisilla j a myrkyllisyystestimenetelmillä.

Edellä mainittuja menetelmiä käytetään jo vakiintunees

ti useissa maissa kemikaalien ja jätevesien ympäristö

vaarallisuuden arviointiin osana vesiensuojelun päätök

sentekoa sekä toisaalta päästörajoitusten ja vesistön

tilan valvontaan.

Testien ja kenttätutkimusten käyttö antaa välitöntä

tietoa vaikutuksista. Suomessakin on syytä vesistöjen

myrkkykuormituksen ja myrkkyvaikutusten arvioinnissa

sekä testien käytössä ryhtyä noudattamaan pohjoismaisia

10

(Nordforsk, KIU ja ESTHER) samoin kuin OECD:n suosittelemia toiminta11eja. Tällä tavoin varmistetäankansainvälisesti yhdenmuk inen testauskäytäntö, testitulosten tulkinta ja yhtenäinen menettely riskinarviointityössä. Tämä edellyttää testaustoiminnan laajamittaista käynnistämistä, enemmän Suomen oloista kertöviatutkimustuloksia ja näiden perusteella tehtävää haitallisuusarviointityötä. Testejä tulee ottaa käyttöönkemikaalien ja jätevesien vesistövaarallisuuden ennakkoarvioinnissa sekä kemikaalien käyttöön ja jätevesienjohtamisen vlvontaan liittyvissä toiminnoissa.

Jätevesien ja kemikaalien testauksessa on yhtäläisetöngelmat j a periaatteet. Jätevesikuormituksen vaikutuksia arvioitaessa ei kuitenkaan riitä käytettyjenkemikaalien testaus, koska ne muuttuvat prosesseissa.Lisäksi jätevesien laatu usein vaihtelee ajallisesti,niiden kemiallinen koostumus on yleensä tuntematon jane sisältävät lukuisia komponentteja. Tämän vuoksijätevesien haittavaikutusten arviointi on monimutkaistaja tulee suorittaa tapauskohtaisesti.

2.1.2 Vesistävaarailisuudenarviointi

2.i2.1 Yleiset periaatteet

Kernikaalien ja jätevesien myrkkykuormituksen ja myrkkyvaikutusten selvittämisessä tulee noudattaa yhdenmukaisia periaatteita sen suhteen, mitä tietoja vaarallisuusarviointi sisältää sekä kuinka tämä tieto saadaan(menetelmät). Ärviointityön edetessä pidemmälle tarvitaan joustavuutta ja tapauskohtaista harkintaa. Testaustoiminnalle ei voida asettaa tiukkoja normeja.

Vesistövaarallisuusarvion tulee yleensä aina sisältääkahdenlaisia tietoja, nimittäin vesiympäristön altistumis- ja vaikutustiedot. Tutkimustuloksia kokonaisuutenaarvioiden voidaan verrata kemikaaleja tai jätevesiäkeskenään, päättää vesistövaarallisuudesta sekä säädellä haitallisten aineiden päästöjä.

2.1.2.2 Altistumistiedot

Haitallisuutta arvioitaessa tarvitaan ensin ainatiedot päästöistä sekä osoitettavissa olevista pitoisuuksista vastaanottavassa vesistössä eli tiedotvesiekosysteemin potentiaalisesta altistuksesta. Nämätiedot sisältävät mm. seuraavaa:- käytetyt kemikaalit- päästön määrä ja laatu- jakautuminen ympäristössä (maa, vesi, ilma, sedimentti ja eliöstö)- kemikaalin tai jäteveden käyttäytyminen (liukoisuus,hajoavuus, laimeneminen, leviäminen, kertyvyys jarikastuvuus)- biologinen saatavuus (molekyylikoko usein ratkaisee,pääseekö aine eliöstöön)

Edellämainitut tiedot on mahdollista osittain saadakirjallisuudesta. Yleensä on tämän lisäksi tarpeen

11

tehdä kemiallisia analyysejä sekä käyttää biokemialli

sia testejä. Monipuoliset altistumistiedot antavat

siten jo mahdollisuuden tehdä johtopäätöksiä haitallis

ten vaikutusten todennäköisyydestä. Ältistumisanalyysin

tuloksesta riippuu, miten laajana vaikutusanalyysi

tulee suorittaa sekä,mihin sitä koskevat tutkimukset

tulee suunnata.

2.1.2.3 Vaikutustiedot

Vaikutusanalyysissä tarkastellaan tietoj a tutkituista

haitallisista vaikutuksista vesistössä sekä alhaisim

mista vaikuttavista pitoisuuksista. Nämä ns. vaikutus-

tiedot sisältävät mm. tuloksia myrkyllisyystesteistä

j a kenttätutkimuksista. Testimenetelmien valinnassa

tulee noudattaa seuraavia yleisperiaatteita:

- testaus on syytä aloittaa lyhytaikaisilla (akuuteil

la) testeillä käyttäen vähintäin kolmen eri trofiatason

lajia (esim. bakteeri, levä, äyriäinen ja kala)

- usein on tarpeen olla käytettävissä myös pitkäaikais

ten (kroonisten) tai lyhytaikaisten kroonisten testien

tuloksia- tutkimuksissa tulisi pyrkiä herkimpien kehitysvai

heiden testaukseen- testieliöiden tulisi mikäli mahdollista edustaa

tutkittavan vesistön eliökantaa.

Vaikka lyhytaikaiset testit antavat vain alustavan,

karkean arvion myrkyllisyydestä, on niillä oma suuntaa-

antava arvonsa. Pitkäaikaistestit ovat kuitenkin

lähempänä todellisuutta ja ne osoittavat, millä tasolla

muutos tai häiriö vesistössä tapahtuu.

2.1.3 Myrkyllisyystestien käyttö

vesiensuojelua koskevassa

päätöksenteossa

Vesiensuojeluun liittyvässä päätöksenteossa tulee

nykyistä painokkaammin ottaa käyttöön edellä kuvattu

vesistövaarallisuuden arviointimenettely. Päätöksente

koon osallistuvien tulee mm. lupahakemusten käsittelyn

ja katselmustoimitusten yhteydessä pyrkiä entistä

monipuolisemmin arvioimaan käytettävissä olevaa aineis

toa ja tarvittaessa vaatia sitä täydennettäväksi

kemiallisilla ja myrkyllisyystesteillä sekä vaikutus-

tutkimuksilla. Näiden tulosten perusteella voidaan

vaikuttaa myös lupapäätösten sisältöön, jolloin on

mahdollista laatia tarkempia ja oikein kohdistuvia

päästörajoituksia ja tarkkailuvelvoitteita.

2.1.3.1 Lupahakemukset ja katselmukset

Käsiteltäessä jätevesien laskuun liittyviä lupahakemuk

sia ja ennakkoilmoituksia joutuvat viranomaiset,

katselmustoimitusten toimitusmiehet, asiantuntijat j a

vesioikeudet arvioimaan päästöjen vaikutuksia, harkit

semaan päästörajoja sekä ottamaan kantaa prosesseissa

käytettäviin kemikaaleihin. Mikäli tällöin ei ole

käytettävissä riittävästi tutkimustietoa päätöksentekoa

12

varten, tulee vaatia vaikutuksia osoittavien kemiallisten analyysien sekä biokemiallisten ja myrkyllisyystestimenetelmien käyttöä. Selvitysten teko ja kustannus-vastuu kuuluvat tällöin luvan hakijalle.

Haettaessa lupaa uudelle, toimintansa aloittavallejätevesikuormittajallejoudutaanvesistövaarallisuusarvio tekemään jätevesien oletetun koostumuksen taikäyttöön otettavien kemikaalien testauksen perusteella.Näissä yhteyksissä tulee myös edellyttää riittävänmonipuol isten selvitysten tekoa vastaanottavastavesistöstä taustatilan selvittämiseksi ennen jätevesienlaskua. Myrkkykuormittaj ien lupahakemusten uusimisenja jätevettä tuottavien prosessimuutosten yhteydessätulee viimeistään olla käytettävissä tiedot esiintyvistä vesistövaikutuksista sekä biologisten testientulokset.

Merkittävimpien myrkkykuormittaj ien ollessa kyseessäsaattaa olla tarpeen, että myös viranomainen tekeetarkistuksen vuoksi myrkyllisyysselvityksiä.

2.1.3.2 Lupapäätökset

Vaikka nykyisetkin lupaehdot antavat mahdollisuudenbiologisten selvitysten ja testien tekoon, on näitävelvoitteita jatkossa syytä tarkentaa. Lupapäätöksiinolisi saatava entistä tarkempia määräyksiä sekä myrkkykuorman että -vaikutusten sallituista tasoista. Lisäksion usein tarpeen kirjata erikseen velvoitteet myrkkyvaikutusten selvittämiseksi. Vesi- ja ympäristöviranomaisten tulee kiinnittää erityistä huomiota näihinseikkoihin antaessaan lausuntoja lupahakemusten johdosta.

Kuormituksen raja-arvoina voidaan käyttää esim, tietyille yksittäisille yhdisteille tai niiden summaparametreille asetettuja raja-arvoja tai TER- ja TEF-arvoja(kts. 3.1.6).

Velvoitteet myrkkyvaikutusten selvittämiseksi voivatolla joko tarkkailuvelvoitteita tai tutkimusvelvoitteita. Tarkkailuvelvoitteella pyritään seuraamaan lupaehtojen toteutumista kuormituksen raja-arvojen taivesistön tilan suhteen. Tutkimusvelvoitteella pyritääntietyn, lupakäsittelyn yhteydessä selvittämättä jääneenongelman ratkaisuun. Velvoitteiden avulla hankitaantietoja seuraavaa lupakäsittelyä varten.

2.1.4 Myrkyllisyystestienkäyttövesiensuoj elun valvonnassa

Vesiensuojelun valvonnan keskeinen keino on velvoitetarkkailu. Velvoitetarkkailua suorittavat julkisenvalvonnan alaiset vesitutkimuslaitokset vesi- jaympäristöpiirin ja/tai vesi- ja ympäristöhallituksenhyväksymän öhjelman mukaan hakijan kustannuksella.Velvoitetarkkailun tulosten luotettavuuden varmistamiseksi on vesi- ja ympäristöviranomaisten tehtäväkontrollitutkimuksia samoilla alueilla ja vastaavista

13

aiheista. Biologisten testien käyttöön ja myrkkyvaiku

tuksiin liittyvä tarkkailu ja tarkkailun luotettavuuden

valvonta on järjestettävä toimivaksi myös vesi- ja

ympäristöhallinnossa.

2.1.4.1 Velvoitetarkkailut

Biologisten testien ja kenttätutkimusten käyttöä

tulee lisätä osana kuormitus- ja vesistötarkkailuja.

Itämeri-yhteistyöhön liittyen ovat suomalaiset ja

ruotsalaiset yhdessä valmistelleet suositukset, jotka

koskevat massa- ja paperiteollisuuden tarkkailuja

(Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja nro 106

ja 109, 1988). Näiden ohjeiden käyttöä voidaan pääperi

aatteiltaan soveltaa koskemaan myös muita merkittäviä

teollisuudenaloj a.

Jätevesien ja jätevesijakeiden kokonaismyrkyllisyyttä

voidaan parhaiten selvittää akuuteilla testeillä,

mutageenisuustesteillä sekä lyhytaikaisilla kroonisil

la testeillä. Äkuuttien testien tuloksista on lisäksi

laskettavissa virtaamiin ja tuotantoon suhteutettuja

TU-, TER- ja TEF-arvoja. Kuormitustarkkailulen yhteydes

sä tehdyt biologiset selvitykset ja myrkyllisyystestit

luovat pohjan ja antavat viitteitä vesistötarkkailutut

kimusten suuntaamista varten.

Vesistötarkkailujen sisältö riippuu päästön määrästä

ja laadusta (koostumuksesta) sekä vastaanottavan

vesistön ominaisuuksista ja käytöstä. Ohjelmien tulee

sisältää nykyisten fysikaalis-kemiallisten, sedimentti

ja pohjaeläintutkimusten lisäksi myös muita biologisia

tutkimuksia.

Koska kalalajisto, yksittäisten kalojen kunto, kaloilla

tehtävät kenttätutkimukset, kaloihin kertyneet myrkyt

sekä kalojen ravintoeläimet ilmentävät osaltaan vesis

tön tilaa, on kalatalous- ja vesistötarkkailun välinen

raja joskus epäselvä. Tämän vuoksi on tärkeätä tarkas

tella vesistö- ja kalataloustarkkailuja yhtenä koko

naisuutena varsinkin silloin, kun suunnitellaan

myrkkyvaikutusten selvittämistä. Kalataloudellisten

tarkkailujen hyväksymismenettelyissä tulee tämän

vuoksi parantaa vesi- ja kalatalousviranomaisten

yhteistyötä.

Tarkkailuohjelmia suunniteltaessa voidaan mallina

käyttää liitteen 2. mukaista tarkkailuohjelmarunkoa.

Periaatteena on, että vesistötarkkailu muodostuu

kevyehköstä vuosittaisesta seurannasta ja 3-5 vuoden

välein toistettavista perusteellisemmista tarkkailuker

roista. Perusteellisten selvitysten yhteydessä tehdään

mm. kyseisen vesistön oloihin sopivia biologisia

selvityksiä. Näihin kuuluvat tarvittaessa myös haital

listen aineiden kartoitukset biologisesta materiaalista

samoin kuin erilaiset myrkkyvaikutuksia ilmentävät

testit ja kenttäkokeet.

Jätevesitarkkailussa tulee vastaavasti ottaa käyttöön

säännöllisesti toistettavat perusteelliset selvitykset,

14

jolloin tutkitaan mm. jäteveden myrkyllisyyttä erilaisin biologisin testein. Tällä tavoin on mahdollistaselvittää tarkemmin jätevesien laadun vaihteluita jakuormitusongelmia.

Vesi- ja ympäristöpiirien tulee tarkistaa, tarvitaankonykyisiin velvoitetarkkailuohj elmiin täydennyksiätässä suhteessa sekä huolehtia, että uusien potentiaalisten myrkkykuormittaj ien velvoitetarkkailuissavaikutusten seuranta järjestetään asianmukaisesti.

2.1.4.2 Velvoitetarkkailun valvonta ja muu viranomaisvalvonta

Vesi- ja ympäristöhallituksella tulee olla valmiudettehda tarkistusluonteisesti samoja maarityksia jatestauksia kuin velvoitetarkailussa vaaditaan.

Viranomaisen tehtäviin kuuluu myös esim. hajakuormituksena tulevien pienten kemikaali- ja jätevesipitoisuuksien pitkäaikaisvaikutusten tutkimus ja seuranta.Näissäkin yhteyksissä voidaan käyttää biologisiatutkimuksia. Samoin tulee pyrkiä valvontatutkimuksinvarmistamaan, ettei myrkkyvaikutuksia esiinny sellaisilla purkualueilla, joilla näitä selvityksiä eivoida velvoitteina tehdä.

2.1.5 Kemikaalilainedellyttämättehtävät

Kemikaalilain voimaantulo tulee edellyttämään, ettäviranomaiset entistä painokkaammin kiinnittävät huomiota ympäristölle vaarallisiin aineisiin. Kutenkohdasta 1.5 ilmenee on vesi- ja ympäristöhallitukselleesitetty annettavan runsaasti tähän liittyviä uusiatehtavia Naiden tehtavien hoitaminen edellyttaaviranomaisten oman biologisen testaustoiminnan laajamittaista käyttöönottoa, tutkimustoiminnan tehostamistasekä hallinnollista asiantuntemusta. Perusteet vaatiamyös kuormittajilta entistä monipuolisempaa tietoakemikaalien käytöstä, päästöistä ja vaikutuksistatulevat entisestään korostumaan.

2.2 TUTKIMUSTARPEET

Ympäristöministeriön toimeksiannosta on vesi- jaympäristöhallituksessavalmisteilla”Kemikaalitutkimuksen kehittämisohjelma vuosiksi 1989-1993”. Työssätullaan käsittelemään yksityiskohtaisesti mm. kemikaali- ja jätevesitutkimuksen nykytilaa, menetelmiä,puutteita, rahoitusta sekä tutkimustarpeita ja -kohteita. Tämän vuoksi tutkimukseen liittyviä ongelmia jatarpeita käsitellään tämän projektin yhteydessä vaineräiltä pääkohdilta.

2.2.1 Teollisuus

Vesistöjemme merkittävin kuormittaja on massa- japaperiteollisuus, jonka ravinne- ja myrkkykuorma onuseassa tapauksessa suuri. Tietoa puuttuu erityisestivaikeasti hajoavien orgaanisten yhdisteiden tunnistamisesta, mittaamisesta, käyttäytymisestä sekä niiden

15

mahdollisesti aiheuttamista haitallisista vaikutuksistavesistöissä. Käynnissä olevista tutkimuksista huolimat

ta suuri osa suurimolekyylisistä yhdisteistä, erityi

sesti organiset klooriyhdisteet, ja niiden vaikutuksetvesistöjen kannalta ovat edelleen tuntemattomia.

Vastaavia, riittämättömästi tunnettuja orgaanisiayhdisteitä syntyy myös kemian, petrokemian ja metalli

teollisuuden prosesseissa.

Toisena suurena ongelmakokonaisuutena voidaan pitääraskasmetallipäästöjä ja niiden vaikutusten selvittä

mistä. Haitallisuutta arvioitaessa ei metallien koko

naispitoisuuksien määrittäminen vedestä ole riittävä.

Tärkeätä on tuntea metallien olomuoto, joka osoittaa

sitoutumisen ja sedimentoitumisen sekä kertyvyyden.

Vasta tämän jälkeen on mahdollista arvioida myrkylli

syyttä ja metallikuormituksen todellista merkitystä.Vesistöjen happamoituminen lisää metallivaikutuksiinliittyvää tutkimustarvetta.

2.2.2 Yhdyskunnat

Yhdyskuntien viemäristöön johdettava jätekuorma on

jatkuvasti kasvanut, kun viemäriverkon piiriin on

tullut lisää kotitalouksia ja teollisuuslaitoksia.Viemäriveteen tiedetään joutuvan myös myrkyllisiä japysyviä haitta-aineita. Haitta-aineiden vesistökuormasta tai vaikutuksista vesistöissä ei ole kuitenkaanollut selvää kuvaa. Kuorman on yleensä uskottu olevan

haitattoman vähäinen. Älustavan kartoitusten perusteel

la tilanne ei kuitenkaan ole aivan ongelmaton.

Yhdyskuntien viemärivesien haitta-aineiden vesistökuorman kokonaistaso tulee tutkia. Viemärivesien haittavai

kutusten tutkimusta tulee myös laajentaa liappeakuluttavan ja ravinnekuorman vaikutuksista ympäristölle

vaarallisten aineiden myrkyllisyys, erityisesti pitkä

aikaisvaikutuksiin.

Biotestien käyttö on hyvin perusteltua viemärivesientutkimuksisa haitta-aineiden kuorman kertyessä yleensälukuisista eri lähteistä pieninä erinä ja ilmetessäyhteisvaikutuksena.

2.2.3 Hajakuormitus

Hajakuormituksen kautta vesistöihin saattaa joutuamyös myrkyllisiä aineita. Ympäristöriskejä aiheuttavathitaasti hajoavat, kertyvät ja helposti huuhtoutuvat

aineet sekä sellaiset kemikaalit, joiden käyttömäärä

on suuri. Erään kokonaisuuden muodostavat torjunta-

aineet. Vaikka torjunta-aineiden käytössä ollaan

vähitellen siirtymässä ympäristön pitkäaikaisvaikutusten kannalta vaarattomampiin, helpommin hajoaviin

valmisteisiin, on uusien aineiden joukossa edelleen

vesistöjen kannalta erittäin myrkyllisiä yhdisteitä.

Tällaisten uusien valmisteiden ja tehoaineiden käytön

sekä esiintymisen valvomiseksi tulee viranomaisen oma

analyysivalmius saada ajantasalle.

16

2.2.4 Muut tutkimuskohteet ja menetelmäkehittely

Myrkyllisyystutkimuksiin liittyy olennaisena osanakemiallinen analytiikka (vesinäytteet, sedirnentit jabiologinen materiaali), jonka kehittämista ja monipuolistamista pidetään erittäin tärkeänä.

Vesi- ja ympäristöhallitus toimialayhteisönä vastaaSuomessa kansainvälisten (ISO ja INSTÄ) sekä kansallisten (SFS) veden laatuun liittyvien standardimenetelmienvaimisteluista. Myrkyllisyystestit vesieliöillä kuuluvat osana tähän toimintaan. Menetelmäkehittelyynliittyen vesi- ja ympäristöhallituksen tulee valmistella uusia menetelmiä, osallistua niitä koskeviin kansainvalisiin vertailututkimuksiin seka jarjestaakansallisia vertailututkimuksia Talla hetkella ajankohtaisia ovat mm. hajoavuus- ja kertyvyystestiensisäänajo sekä levä- ja bakteeritestein käyttöönotto.

Lähinnä pohjoismaisessa käytössä olevat kalafysiologiset ja histologiset menettelmät ovat osoittautuneetkäyttökelpoisiksi selvitettäessä veden laadun aiheuttamia pitkäaikaisia muutoksia kalojen elintoiminnoissa.Menetelmien kehittelyä tulisi suunnata sellaistenparametrien loytamiseen, jotka varhaisessa vaiheessakuvaisivat mm kalojen kasvuun ja erityisesti lisaantymiseen vaikuttavia tekijoita Vuodenaikaisvaihteluidenja fysiologisten parametrien välinen suhde tuleeselvittää. Haitallisuusselvityksissä tulee myös lisätäluonnon kalaston tutkimuksia.

Myös mutageenisuustestejä tulee Suomessa kehittääosana jätevesien ja kemikaalien myrkyllisyyden testausta.

Menetelmällisten valmiuksien ylläpito ja kehittäminenvesi- ja ympäristöhallituksessa on välttämätöntä,vaikka myrkyllisyystestausta ei vielä ole voitu voimavarojen puuttuessa ottaa laajamittaiseen käyttöön.

Vesi- ja ympäristöhallinnon tulee menetelmäkehittelynlisäksi aloittaa myrkkyvaikutusten arviointia tukevaluonnontilaisten eliöyhteisöj en toiminnan tutkiminen.

Tällaista tietoa tarvitaan vertailuaineistoksi likaantuneilta alueilta saaduille tuloksille.

Haitallisten aineiden taustapitoisuuksien selvittämistätulee jatkaa ja laajentaa se koskemaan keskeisimpiäteollisuuden jätevesien haitta-aineita osoittaviamäärityksiä kuten esim. kloorifenoleja, hartsihappojaja orgaanisen kloorin kokonaismäärää (TOC1).

2.3 KEHITTÄMISTARPEET

Myrkyllisyystestien kehittelytyön ja käyttöönotonesteenä on ollut ja on edelleen voimavarojen ja rahoituksen puute.

17

2.3.1 Henkilöstövoimavarat

Vesi- ja ympäristöhallituksen laboratorioissa on jopitkään ollut valmius myrkyllisyystestien tekemiseen.Suurimpana puutteena ja toimintaa hidastavana tekijänäon apuhenkilökunnan puuttuminen. Tämä on estänyttestien ottamisen rutiinikäyttöön vesi- ja ympäristö-hallinnossa.

Kaloilla ja vesikirpuilla tehtävään testauksen, testieliöiden ylläpitoon ja yleisluonteisiin laboratoriotehtäviin tarvitaan vesi- ja ympäristöhallitukseenvähintään 1 laborantti ja 1 tutkija. Tämän lisäksibakteeri- ja levätestien tekoon tarvitaan 1 tutkijaja 1 laborantti. Nämä ovat vähimmäisvaatimuksenaj atkuvaluonteisen toiminnan ylläpitämiseen tavalla,jota edellytetään mm. SFS:n ja vesi- ja ympäristöhallituksen välisessä toimialayhteisösopimuksessa. Henkilöstövoimavarojen lisääminen ja/tai uudelleen kohdentaminen tulee ottaa huomioon vesien- ja ympäristöntutkimuslaitoksen organisaatiota uudistettaessa.

Viime vuosina on eräissä vesi- ja ympäristöpiireissäkokeiltu akuuttien testien aloittamista. Toistaiseksikuitenkin vesikemiallinen analytiikka ja tutkimusovat muodostaneet pääosan piirien tutkijoiden jalaboratoriohenkilökunnan tehtävistä.

Jotta helposti suoritettavat akuutit testit olisimahdollista tarpeen tullen tehdä vesi- ja ympäristöpiireissä, voidaan toiminta keskittää muutamiin piirilaboratorioihin. Tämä edellyttää, että piirin henkilökuntaan kuuluu alan asiantuntija. Myrkyllisyystesteissätarvitaan lisäksi tiettyjä laboratoriolaitteistoja jaapuhenkilökuntaa sekä ennen muuta kiinnostusta japaneutumista vesien biologiaan ja myrkyllisyysongelmun. Myös vesi- ja ympäristöpiirien henkilövoimavarojatulee pyrkiä lisäämään.

2.3.2 Rahoitus

Myrkyl 1 i syyden testaukseen liittyvää kehittelytyötäja varsinaista tutkimusta on viivästyttänyt pysyvänrahoituksen puute. Tutkimuksia on jouduttu tekemäänsatunnaisen (mm. vesiensuojelumaksut) jopa ulkopuolisen(apurahat) rahoituksen ja näin ollen tilapäistentyöntekijöiden avulla. Tämä on estänyt laajempienyhtenäisten kokonaisuuksien tutkimisen ja on jouduttutyytymään tapauskohtaisiin, tosin paikallisesti merkittäviin, selvityksiin.

Jatkuva testaustoiminta edellyttää riittävän ja pysyvänrahoituksen järjestämistä myös tälle laajenevalle jakehittyvälle vesitutkimuksen osa-alueelle.

2.3.3 Yhteistyö

Biologiseen testaukseen j a haitallisuusarviointeihinliittyvät tehtävät ovat tunnetusti monipuolisia javaativat erityyppisten asioiden kokonaisnäkemystä.Tämän vuoksi yhteistyö ja tiedon kulku viranomaisten,

18

teollisuuden ja konsulttien kesken on erittäin tärkeätä, samoin yhteistyö yliopistojen ja korkeakoulujenkanssa.

Myrkkyvaikutuksiin liittyvä perustutkimus ja tutkimusyhteistyö on maassamme viime vuosina ollut vähäistä.Kemialliseen analytiikkaan liittyvää yhteistyötätehdään sen sijaan yliopistojen ja korkeakoulujenkanssa melko paljon. Yliopistoissa ja korkeakouluissatehtävää perustutkimusta tulee lisätä.

Myrkyllisyystestien käyttöönoton edistämiseksi ontärkeää huolehtia tiedon kulusta keskus- ja piirihallinnon välillä, VYH:n eri yksikköjen välillä sekäpiireissä eri toimialojen välillä. Erityisen tärkeää

on hävaittujen tutkimustarpeiden välittyminen valvojilta ja suunnittelijoilta tutkijoille sekä vastaavastiuuden tutkimustiedon nopea välittyminen tutkijoiltakäytännön vesiensuojelutyöhön osallistuville. Keinoinatällaiseen tehokkaaseen henkilövoimavaroj en käyttöönon mm. koulutus- ja neuvottelutilaisuuksien järjestäminen ja menettelytapojen selkiinnyttäminen esim. tutkimuksesta, katselmuksista, suunnittelusta ja valvonnastavastaavien henkilöiden kesken.

3. TAUSTATIEDOT3.1 BIOLOGISET MENETELMÄT3.1.1 Yleistä

Biologiset testit voidaan ryhmitellä eri tavoin testinkestoaj an (akuutti/krooninen), vaikutuskohteen (mm.kuolevuus, lisääntyminen, kasvu) tai vaikutustavan(letaali/subletaali) mukaan. Äkuuteissa testeissäaltistusaika on lyhyt ja kroonisissa pitkä verrattunatestieliön ikään. Rajat testityyppien välillä eivätole tarkkoja ja vaikutukset voivat olla eri ryhmissätappavia tai ei-tappavia. Seuraavassa esitetään yleisimmin käytössä oleva jaottelutapa.

3.1.2 Lyhytaikaiset eli akuutitte s t i menetelmät

Äkuutit testit ovat yleisin tapa jäteveden tai kemikaalin myrkyllisyyden määrittämiseksi. Näillä lyhytaikaisilla letaalitesteillä pyritään määrittämään tutkittavan jäteveden tai kemikaalin LC5O-arvo (lethal concentration). Sillä tarkoitetaan tutkittavaa pitoisuutta,joka määrättynä koeaikana (yleensä 96h) aiheuttaa 50% kuolleisuuden koeorganismeille. Testin aikana tapahtuva koe-eliöiden kuolleisuus on verrannollinen tutkittavan aineen pitoisuuteen ja altistusajan pituuteen.Testeissä voidaan määrittää myös EC5O-arvo (effectiveconcentration), jolla tarkoitetaan vaikuttavaa pitoisuutta. Lyhytaikaiset testit ovat tavallisesti pitkällestandardisoituja, joten eri testeistä saatavat tuloksetovat vertailukelpoisia.

Äkuutteihin testeihin katsotaan kuuluviksi LC5O-testitkaloilla ja vesikirpuilla, jotka myös ovat eniten

19

käytettyjä. Levien käyttö erilaisissa toksisuustesteissä on viime vuosina lisääntynyt, joskin se on edelleenkaloja ja eläinplanktonia vähäisempää. Levätesteissävoidaan solulukumäärän mittauksen lisäksi mitataaineenvaihduntaan liittyviä toimintoja kuten fotosynteesiä ja hengitystä. Yhden levälajin testien käytönohella ollaan kehittämässä (INSTÄ) luonnonlevästöntestausta.

Toksisuuden testaukseen voidaan käyttää myös erilaisiabakteereita, jotka vesiekosysteemissä vastaavat valta-osasta hajotustoimintaa. Myrkylliset aineet voivatvaikuttaa bakteerien biokemiallisiin toimintoihinsiten, että tärkeiden alkuaineiden kiertokulku häiriintyy. Tavallisimmin bakteeritesteissä tutkitaan bakteerien kasvun estymistä. Muina mitattavina suureinavoidaan käyttää mm. hengitystä, substraatin ottonopeutta, dehydrogenaasiaktiivisuutta, kertymistä, geneettisiä muutoksia, liikettä, nitrifikaatiota tai hajotustoiminnan intensiteettiä.

3.1.3 Pitkäaikaiset eli kroonisettestimenetelmät

Jätevesien pitoisuus pienenee vastaanottavassa vesistössä yleensä nopeasti alle akuutisti tappavan tason.Tällöin LC5O- ja EC5O-testit eivät välttämättä kerropaljoakaan jäteveden tai kemikaalin todellisistavaikutuksista. Pitkäaikaistesteissä saattavat lisäksivaikuttaa eri aineet tai tekijät kuin lyhytaikaisissatesteissä.

Pitkäaikaiskokeilla ja subletaalitesteillä pyritäänselvittämään pienten pitoisuuksien aiheuttaman myrkkyvaikutuksen kohde ja etsimään se pitoisuus, jossakyseisiä vaikutuksia ei enää ole todettavissa (NOEC).Jotta myrkyllisyystesti voidaan luokitella pitkäaikaiseksi, sen tulee periaatteessa sisältää tutkittavaneliön koko elämänkierto tai huomattava osa siitä.Pitkäikäisillä ja sukukypsyyden hitaasti saavuttavillavesieliöillä (kuten kalat) testit ovat usein vaativia.Tästä syystä onkin pyritty kehittämään lyhyempiaikaisiakroonisia testejä (esim. vesikirppu 14 vrk) sekäsuuntaamaan testit erityisen herkkiin elämänvaiheisiin.Kaloilla tällaisia ovat mm. sukusolujen kehitys,lisääntyminen sekä mäti-poikasvaiheet.

3.1.3.1 Käyttäytymistutkimukset

Käyttäytymistutkimuksissa seurataan vaikutuksia mm.kalojen liikkumiseen, uintikykyyn tai hengitysliikkeisun erilaisilla sähköisillä menetelmillä. Samoinvoidaan käyttäytymistä tutkia valintakammiokokeilla.Kalojen lisäksi myrkyllisten aineiden vaikutuksiavoidaan tutkia muillakin vesieliöillä seuraamalla mm.uintiaktiivisuuden muutoksia, simpukoiden kuorenliikkeitä, ruokailuaktiivisuutta tai kaivautumista.

20

3.1.2.2 Histologiset ja fysiologiset tutkimukset sekälisääntyminen

Toisen tyyppisiä pitkäaikaisvaikutuksia osoittavatpuolestaan histologiset ja fysiologiset menetelmät.Myrkyllisten. aineiden vaikutuksesta vesieliöidenkudosrakenteet saattavat muuttua. Tämä voidaan todetamikroskopoimalla värj ättyj ä kudosleikkeitä (histologia). Verestä ja kudoksista voidaan mitata myös elin-toimintoja ja aineenvaihduntaa (fysiologia), joihinvaarallisten yhdisteiden on todettu vaikuttavan. Nämäilmentävät mm. hapenkulj etuskykyä, energia-aineenvaihduntaa, soluvaurioita, suola/vesitasapainoa, vierasaineenvaihduntaa sekä entsyymitoimintoj en häiriintymistäja eliöiden lisääntymistä. Edellä mainituilla muutoksilla voidaan ilmentaa vesielioiden normaaleja elintoimintoja, joissa haitallisten aineiden hairitsevatvaikutukset ovat helposti mitattavissa. Näitä tutkimuksia on tehty useimmiten kaloilla.

Myrkylliset aineet saattavat vaikuttaa myös lisääntymiseen vähentämällä mm. kalojen mädin tuotantoa, mädinhedelmöitystä, häiritsemällä hedelmöityneen mädinkehitystä sekä poikasten kuoriutumista ja kehitystä.Kalojen mäti ja poikasvaiheet onkin todettu erittäinherkiksi myrkkyvaikutusten osoittajiksi. Lisääntymishäiriöitä voidaan tutkia myös muilla vesieliöillä.Lajien säilymisen kannalta lisääntyminen on merkittävähaittavaikutuksen kohde.

3.1.3.3 Kasvu

Myrkylliset aineet vaikuttavat usein myös eliöidenkasvuun, joka tavallisesti hidastuu. Kasvunopeudenmittaaminen on yleensä yksinkertaistaeikä välttämättävaadi pitkiä koeaikoja.

3.1.4 Muut testit

Kemikaalien ja jätevesien haitallisuutta voidaanarvioida myös muilla biologisilla testimenetelmillä,joita ovat mm. seuraavat:

3.1.4.1 Mutageenisuus

Jätevedet ja kemikaalit saattavat vaikuttaa organismienperintötekijöihin, jolloin vaurio siirtyy eliössäsukupolvesta toiseen. Mutageenisuustesteissä käeeliöinä käytetään bakteereita, hiivoja tai nisäkässoluja, joiden avulla voidaan osoittaa geneettisiä muutoksia. Tunnetuin näistä on ns. Ämes-testi.

3.1.4.2 Kertyvyys

Aineiden taipumusta kerääntyä biologiseen materiaaliintutkitaan tavallisesti vesi/oktanoli-j akautumiskertoimen avulla. Mitä suurempi osa tutkittavasta aineestakertyy n-oktanolifaasiin, sitä todennäköisempää on,että aineella on taipumus kertyä ja mahdollisestirikastua ravintoketjussa. On kuitenkin aineita, joiden

21

kertyminen ei ole riippuvainen rasvaliukoisuudesta.Tällöin vesi/oktanoli-jakautumiskerroin ei anna kertymisestä oikeata kuvaa. Kenttäolosuhteissa kertymistutkimuksia on tavallisimmin tehty kaloilla ja simpukoilla.

3.1.4.3 Hajoavuus

Vesistöissä kemikaalit ja jätevedet joutuvat muutos-ja hajoitusprosessien kohteiksi, jolloin niiden kemiallinen rakenne muuttuu. Tämä voi tapahtua biologisissa,kemiallisissa tai fotokemiallisissa reaktioissa.Haitallisuuden kannalta hajoavuuden merkitys on suuri,koska vaikeasti hajoavat aineet voivat levitä laajoillealueille ja säilyä ympäristössä pitkään. Tällöinniiden aiheuttama ympäristöriski kasvaa.

Hajoavuustestit voidaan jakaa kolmeen ryhmään: 1)välittömän hajoavuuden testit, 2) luontaisen hajoavuuden testit sekä 3) simulointitestit. Näissä tavanomaisin tapa mitata hajoavuutta ovat BOD- ja COD-määritykset. Hajoavuus ja kertyvyystestien avulla voidaanarvioida kemikaalien ja jätevesien leviämistä jakäyttäytymistä.

3.1.5 Kenttäkokeet ja tutkimukset

Suurin osa myrkyllisyystesteistä on tehty laboratorio-oloissa useimmiten yksittäisillä puhdasaineilla.Luonnossa on kuitenkin kyse monien eri tekijöidenyhteisvaikutuksesta, minkä vuoksi on alettu korostaamyös kenttätutkimusten merkitystä. Muutamilla lajeillalaboratoriossa suoritetun testin tuloksia on mahdotontasoveltaa ekosysteemitasolle ja ilman kenttäkokeitaon näin ollen melko vaikeata ottaa huomioon esim.vastaanottavan vesistön vaikutusta päästöön.

Kenttäkokeita voidaan tehdä mm. sumputtamalla koe-eläimiä vastaanottavassa vesistössä seuraten niissätapahtuvia muutoksia. Tällaisissa tutkimuksissa voidaankäyttää esim. luonnonkaloja, joita pyydystetään likaantuneilta ja puhtailta vesialueilta ja verrata niidenelintoiminnoissa ilmeneviä muutoksia. Kenttäaltistuksissa voidaan käyttää myös kalanviljelylaitoksiltatuotuja terveitä kaloja, joita sumputetaan eri etäisyyksillä purkukohdasta sekä kontrollialueella. Altistuksen päätyttyä voidaan kalanäytteistä analysoidauseita parametreja verraten koeryhmiä kontrolliryhmään.

Kenttäaltistuksissa voidaan kalojen lisäksi käyttääkotiloita tai hedelmöitettyjä mätiä. Lisäksi voidaanmitata aineiden kertymistä tai seurata mädin kuolevuutta ja kehitystä.

Kenttäkokeiden yhteydessä voidaan ottaa näytteitämyös maku- ja hajuhaittatutkimuksia varten. Tämä onosoittautunut hyväksi tavaksi selvittää kalojen käyttökelpoisuutta ihmisravintona.

22

Jätevesipäästöjen riskin arvioinnissa on eräänä tärkeimpänä seikkana pidettävä haitallisten vaikutustensummaa vesiekosysteemissä. Parhaiten voidaan summavaikutusta selvittää malliekosysteemikokeilla. Tällöinkokeita tehdään suuressa mittakaavassa verrattuna1 aboratoriotesteihin ja ne kestävät pitkiä aikoja.Menetelmällä voidaan kuvata monilajista eliöyhteisöä,jossa tutkitaan myrkyn suoraa tai epäsuoraa vaikutustauseisiin biologisiin mekanismeihin. Ältistusta voidaanylläpitää vuosia realistisissa, matalissa myrkkypitoisuuksissa. Malliekosysteemitutkimuksia ei kuitenkaanvoida pitää rutiinimenetelmänä.

Toisaalta mikään edellä luetelluista testitavoista eiyksinään ole riittävä päästöjen ekologisten vaikutustenselvittämisessä. Mitä monipuolisemmin myrkyllisyystestit on mahdollista suorittaa, sen parempi tulos onsaavutettavissa. Luettelo käyttöön sopivista testimenetelmistä on esitetty liitteessä 1.

3.1.6 Testitulostenhyväksikäyttö

Päätettäessä jätevesien ja kemikaalien päästörajoistatulee tavoitteena olla, ettei haitallisia vaikutuksiaesiinny. Koska tämä ei aina ole mahdollista, joudutaanpäätöksenteossa tukeutumaan erilaisiin testituloksiinja kirj allisuustietoihin.

3.1.6.1 Lyhytaikaiset menetelmät

Äkuuttiin testaukseen voidaan tapauksesta riippuenkäyttää eri vesieliöitä, joiden herkkyydessä on kuitenkin eroja. Tämän vuoksi LC5O-testit tulee pyrkiäsuorittamaan vähintäin kolmella eri trofiatason lajillaja verrata näin saatuja tuloksia keskenään. Mikälitällöin on käytössä useita LC5O-arvoja valitaan päästörajoitusten perustaksi aihaisin.

Äkuuttien testitulosten hyväksikäyttöä voidaan laajentaa laskemalla 96 h LC5O-arvojen perusteella TU-,TER- ja TEF-arvoja, joiden avulla myrkyllisyys onmahdollista suhteuttaa jätevesivirtaamiin ja tuotannonmäärään. Tämä tapahtuu seuraavien laskennallistenmenettelyjen avulla:

Toksisuusyksikkö (TU, toxicity unit) (1)TU= 100

LC5O-arvo

Toksisuuskuorma (TER, toxicity emission rate) (2)TER = 100

x Q (1000 m3/d)LC5O-arvo

Q = jäteveden virtaama m3/aika

Toksisuuskerroin (TEF, toxicity emission factor (3)TEF= 100 Q

x (m3/d)LC5O-arvo P

P = tehtaan tuotanto, tn/aika

23

Äkuuttien testituloten perusteella voidaan laskea

myös ns. turvallisia pitoisuuksia käyttämällä tiettyjä

kertoimia. Eri tutkijoiden kokeellisesti saadut turva

kertoimet vaihtelevat välillä 0,1 - 0,002. EIFÄC:n

suosituksen mukaan voidaan pitoisuutta 0,001 x LC5O-

arvo useimmiten pitää vesieliöstölle haitattomana.

Samaa turvakerrointa suositellaan ESTHER-projektin

loppuraportissa. Erittäin kertyville, rikastuville ja

myrkyllisille aineille ei tämäkään ei välttämättä ole

riittävä.

Edellämainittuja laskennallisia menettelyjä voidaan

käyttää vain sellaisissa tilanteissa, jolloin ei ole

käytettävissä tuloksia kroonisista testeistä, eikä

niitä juuri sillä hetkellä ole mahdollista suorittaa.

Äkuuttien testien tulokset antavat vain karkean arvion

mahdollisesta myrkyllisyydestä. Ne antavat alustavaa,

suhteellista tietoa, jonka avulla voidaan verrata

kemikaalien, jätevesien ja jätevesijakeiden myrkylli

syyttä ja arvioida myrkkykuormituksen olemassaoloa ja

suuruutta. Jätevesien LC5O- ja EC5O-arvot ovat erään

lainen summaparametri, joka kertoo myrkyllisyyden

olemassaolon kuitenkaan selvittämättä, mikä sen aiheut

taa.

3.1.6.2 Pitkäaikaiset menetelmät

Koska päästöt yleensä ovat jatkuvia ja pitoisuudet

vesistöissä pieniä, tulee testauksessa pyrkiä pitkäai

kaistutkimuksiin ja kenttäkokeisiin. Jopa laboratorio-

olosuhteissa tehtävät pitkäaikaiskokeet toimivat

realistisemmilla pitoisuustasoilla kuin akuutit testit.

Laboratoriossa voidaan suorittaa testejä erityisen

herkillä kehitysvaiheilla (sukusolujen kehitys, lisään

tyminen, mäti/poikasvaiheet). Kaloilla tehtävät fysio

logiset ja histologiset menetelmät osoittavat, ovatko

ne myrkkyvaikutuksen alaisia, miten haitalliset aineet

niiden elintoimintoihin vaikuttavat sekä pystyvätkö

ne aineenvaihdunnallisesti muokkaamaan ja poistamaan

näitä yhdisteitä.

Krooniset testit antavat siten paremman lähestymistavan

haitallisuusselvityksiä ja riskinarviointia varten.

Tällöin toimitaan niissä pitoisuuksissa, joita esiintyy

resipientissä ja tulokset osoittavat muutakin kuin

kuolleisuuden. Krooniset toksisuustasot ovat tärkeä

pohja arvioitaessa päästörajoja, silloin kun on kysees

sä pitkäaikainen altistus ja pitoisuudet ovat pieniä.

3.1.7 Myrkyllisyyteenvaikutta

vat tekijät

Myrkyllisyyden ilmenemisen kannalta on tärkeätä olla

selvillä myös vastaanottavasta vesistöstä. Kemikaalin

tai jäteveden joutuessa vesistöön riippuu sen fysikaa

unen ja kemiallinen käyttäytyminen merkittävästi

vesistön hydrologiasta, veden laadusta ja vuodenajasta.

Nämä tekijät yhdessä päästömäärän ja laadun kanssa

määräävät sen annoksen, jolle vesieliöt altistuvat.

24

Fysikaaliskemiallisesti huomionarvoisia muuttuj ia ovatlaimenemisolot, 1mpöti1a, haihtuminen, hajoaminen,adsorptio, sedimentoituminen seka hapetus- ja pelkistysreaktiot Veden laatumuuttujista mm kovuus, pH,saliniteetti seka humus- ja kiintoainepitoisuudetvaikuttavat voimakkaasti monien aineiden myrkyllisyyteen.

Biologisina tekijöinä on lisäksi otettava huomioonlajien valiset ja sisaiset herkkyyserot, vuodenaikasekä testieliöiden ika ja sukupuoli

3.2 KANSAiNVÄLINEN TILANNE

3.2.1 Testien käyttö muissa maissa

Biologisia testejä käytetään vakiintuneesti useissamaissa Tama on tehnyt mahdolliseksi myos yhdenmukaisten testausohjelmien ja suositusten laatimisen Seuraavassa esitetaan lyhyesti esimerkkeja testauskaytannostaeri maissa seka kansainvalisia testisuosituksia

3.2.1.1 Ruotsi

Biologisia testimenetelmiä ja kemiallisia analyysejäjatevesien vaikutusten osoittamiseen on sovellettututkimustasolla vuodesta 1975 lahtien Viranomaistenkayttoon tarkoitetut ohjeet on julkaistu vuonna 1982,mista lahtien niita on kaytetty noin 100 tapauksessaLaajin kaytto on liittynyt teollisuusjatevesiin jatutkimukset ovat johtaneet tehostuneeseen valvontaanseka prosessimuutoksiin Testausohjelmat ovat yleensalaajoja, joustavia ja ne laaditaan tapauskohtaisesti

Statens Naturvårdsverketin koordinoiman tutkimusproj ektin “Karakterisering av industriella avloppsvatten”loppuraportissa (1981) ehdotetaan perusteiksi jatevesikuormitusta taydellisesti selvitettaessa seuraaviatesteja- Elossapysyminen, kala, LC5O-testi 96 tuntia- Elossapysyminen, kala, kolmen viikon testi- Elossapysyminen, ayriainen, LC5O-testi 48

tai 96 tuntiaLisääntyminen, kalaLisaantyminen, ayriainenToksisuus, bakteeritTuotanto, levät 1C50Kasvu, sipuli tai kylvovirvilaGentoksisuus, Ämes-testiHajoavuus, 30D7 täydennettynä TOC:lläKertyminen, simulointi kromatografisellamenetelmällä

Ehdotus pyrkii olemaan vesiympäristöön kohdistuvienvaikutusten osalta mahdollisimman kattava Koko testiryhmaa ei ole viela sovellettu samanaikaisesti rutiinikäyttöön.

25

3.2.1.2 Norja

Kemikaalien ja jätevesien ekotoksikologisten vaikutus

ten arviointia biologisilla testeillä on kehitetty

useissa laitoksissa. Käytössä on noin 50 erilaista

testiä toksisuuden, hajoavuuden ja kertyvyyden testauk

seen. Testit noudattavat lähinnä OECD:n suosituksia,

mutta käytössä on myös muita testejä. Eri teollisuu

denaloja on testattu systemaattisesti ja tulokset

osoittavat, että testaustoimintaa kannattaa laajentaa.

Viranomaiset harkitsevat testien käytön lisäämistä.

Vaikeutena on kuitenkin koettu kriteerien puuttuminen.

3.2.1.3 Kanada

Kanadassa viranomaiset ovat suorittaneet jätevesien

biologista testausta 1960-luvulta lähtien mm. seuraa

viin tarkoituksiin:- ennustamaan ja toteamaan ympäristöongelmia

- kontrolloimaan myrkyllisten kemikaalien

käyttöä, päästöjä ja vaikutuksia sekä

- monitoroimaan valvonnan tehokkuutta

Testeinä käytetään akuutteja, subakuutteja ja kroonisia

testejä kaloilla ja vesikirpuilla. Kehitteillä on

uusia testejä. Kanadassa tehdään yhteistyötä ympäristö-

viranomaisten ja eri teollisuudenalojen kesken.

3.2.1.4 USA

Vuosien kokemus on osoittanut, että biologinen testaus

on välttämätöntä toksisten vaikutusten arvioinnissa.

Toksisuuden testaus on aloitettu 1970-luvulla ja

menetelmiä on jatkuvasti kehitetty edelleen. EPÄ:n

arvion mukaan nykyisin noin 2000 jätevesilupaa sisältää

myrkyllisyystestausvelvoitteen ja kroonisia testejä,

joiden perusteella päästöille lasketaan tiettyjä

turvarajoja. Purkukolidalla pitoisuudet eivät yleensä

saa ylittää 0.3 x LC5O-arvo. Vuonna 1985 on julkaistu

laajat testausohjeet: Technical Support Document for

Water Quality-based Toxics Control.

3.2.1.5 RanskaRanskalaisten mukaan ekotoksikologiset menetelmät

täydentävät fysikaalis-kemiallisia analyysej ä. Toksi

suuden testaukseen käytetään tämän vuoksi taimenia,

vesikirppuja, leviä sekä microtox-menetelmää. Näitä

akuutteja testejä ei kuitenkaan nykyisin pidetä riittä

vinä vaan tulisi kehittää myös kroonista testausta.

3.2.1.6 IrlantiIrlannin viranomaiset ovat todenneet biologisen tes

tauksen merkityksen vesiensuojelussa vuonna 1978.

Tällöin nähtiin tarpeelliseksi asettaa myrkyllisille

aineille ja niiden päästöille turvarajat. Tavoitteena

oli kalojen ja vesielämän suojelu. Myrkyllisyyden

ohella pidetään tärkeänä makuhaittatutkimuksia ja

26

karkottumista sekä aineiden pysyvyyttä ja kerääntymistä. Äkuuteista testeistä saatavan LC5O-arvon perusteella lasketaan turvaraja (tavallisimmin 1/20 LC5O-arvos-ta), jonka katsotaan suojaavan vesieliöitä subietaalivaikutuksilta. Toisaalta on käytössä myös toksisuusyksiköt (TU) ja lairnennoskertoimet. Tällä tavoin lasketutturvarajat eivät kuitenkaan päde kaikkiin aineisiin,minkä vuoksi tarvitaan myös muita teollisuusalakohtaisia selvityksiä. Toksisuusrajat ovat riippuvaisiateollisuuustyypistä, jätevesikuormituksesta sekäpurkupaikan sijainnista. Rajoitukset koskevat kaikkiauusia laitoksia sekä tietyn ajan kuluessa myös vanhoja.

3.2.1.7 Hollanti

Hollannissa teollisuuspäästöille on olemassa tiukatraja-arvot. Monitorointiohjelmiin kuuluu jonkin verranbiologista tutkimusta (testejä bakteereilla, levillä,vesikirpuilla ja kaloilla sekä mutageenisuuden testausta). Tarvittaessa voidaan vaatia lisätietoja biologisista vaikutuksista. Nykyisellään ei kuitenkaan olesuurta tarvetta ottaa lisää muuttujia testausohjelmiin.

3.2.1.8 Englanti

Myös Englannissa ovat viranomaiset ja kemikaalienvalmistajat testanneet jätevesiä ja kemikaaleja biologisilla testeillä. Äkuuttien vaikutusten testaustatehdään säännöllisesti eri tarkoituksia varten (jätevesien laadun vaihtelu, myrkylliset jakeet ja laimennosten määrittäminen). Nykyisin kahdella laitoksellakolmesta on toksisuustestausvelvoite. Uusia laitoksiatutkitaan tarkemmin.

3.2.2 OECD:n testaussuosituksia

OECD:n ympäristökomitea on lokakuussa 1987 julkaissutraportin no 11 “The Use of Biological Tests For Waterpollution Ässessment And Control”, joka on tarkoitettuvesiensuoj elusta vastaaville päätöksentekijöille.

Raportin mukaan vesiviranomaisten pitkän tähtäimentavoitteena tulee olla jätevesipäästöjen aiheuttamienhaitallisten vaikutusten estäminen vesistöissä. Erityistä huomiota tulee kiinnittää pysyviin ja kertyviinaineisiin. On kuitenkin todettavissa, että viranomaisilta usein puuttuu olennainen “työväline”, nimittäinkyky arvioida jätevesien myrkyllisyyden tasoa jasyitä sekä toisaalta toksisten vaikutusten olemassaoloaja laajuutta vastaanottavassa vesistössä.

Näistä vaikeuksista voidaan OECD:n mukaan selvitäkäyttämällä myrkyllisyyden testausta täydentämäänkemiallisia analyysejä. Myrkyllisyyttä ehdotetaansellaisenaan käytettäväksi uutena valvontaparametrinasäädeltäessä jätevesien sisältämien myrkyllistenaineiden päästöj ä.

Äsiantuntij aryhmän mukaan myrkyllisyyden testaustavoidaan menestyksellä käyttää:

27

Mittaamaan jätevesipäästöjen akuutteja jakrooni s ia myrkkyvaikutuksia vastaanottavanvesistön eliöstössäTuottamaan jätevesien myrkyllisyydestä kvantitatiivista tietoa, joka luo hallinnollisenperustan valvottaessa ympäristömyrkkypäästöj ä

OECD:n raportissa ei anneta tarkkoja ohjeita testienkäytöstä, ainoastaan yleiset suuntaviivat ja tavoit

teet. Tämän mukaan arvioitaessa päästön vaikutustavesiympäristössä tulee ottaa huomioon altistuminen javaikutukset. Myrkyllisyyden ohella tärkeätä on aineidenleviäminen, hajoaminen ja jakaantuminen.

OECD suosittelee jätevesien myrkyllisyyttä selvitettäväksi portaittaisella testausohjelmalla. Yksityiskohtaiset ohjeet testien suorittamiseksi on julkaistuvuonna 1981 manuaalissa “OECD Guidelines for Testingof Chemicals ja OECD Principles of Good LaboratoryPractice”.

3.2.2.1 Vaihe 1

Ensivaiheessa tulee huomio kiinnittää itse jäteveteen,sen ominaisuuksiin, laimenemiseen, pysyvyyteen ja

kertyvyyteen. Tarkoituksena on selvittää ympäristölle

haitallisen vaikutuksen todennäköisyys. Lähinnä lai

menemisoloista riippuen tulee 1 vaiheen testauksissakäyttää lyhytaikaisia testejä osoittamaan alustavastiletaaleja ja subletaaleja vaikutuksia.

3.2.2.2 Vaihe II

Toisessa vaiheessa suositellaan käytettäväksi useitatestejä eri eliölajeilla sekä laajempia ja kehittyneempiä biologisia ja kemiallisia menetelmiä. Testaustalisäämällä voidaan vähentää myrkyllisyyskysymyksiinliittyvää epävarmuutta.

Äkuutteja testejä tulee tehdä vähintäinkahdella lajilla (kala ja selkärangaton)niin tiheästi, että päästön vaihtelut tulevatselvitettyä.Lajien väliset herkkyyserot voidaan selvittääkäyttämällä akuutteja ja lyhyitä kroonisiatestejä 5-10 eri vesieliölajilla (kalat,kasvit, selkärangattomat).Hydrologi sten vaihteluiden selvittämiseksivoidaan käyttää mallitutkimuksia.Samoin tarvitaan hajoavuustutkimuksia sekäselvitetään kertyvyyttä ja rikastumistamittaamalla pitoisuuksia kaloista ja kotiloista.Vaiheessa II tulee käyttää myös laajempaakemiallista analytiikkaa.Näiden lisäksi tuloksia tulee varmistaamuilla testeillä, joita ovat kemiallisetmallikokeet, mikrokosmostestit sekä fysiologiset testit kaloilla ja kotiloilla.

28

3.2.2.3 Muut testit

Laboratoriotestien lisäksi voidaan tarpeen vaatiessatehda kenttakokeita sekä analysoida paastoalueeltakerattya biologista materiaalia, varsinkin jos jatevesiä on johdettu pidemmän ajan kuluessa. Vaihtoehtoisesti voidaan tehdä myös toksisuustestejä seuraten fysiologisia muuttujia, uintikäyttäytymistä, hengitystä taientsymaattisia muutoksia.

3.2.2.4 Biologinen seuranta

OECD:n mukaan biologisen seurannan tavoitteena onselvittaa j atevesien aiheuttamia fysiologisia, histologisia ja kayttaytymismuutoksia vesielioissa Tamavaatii kuitenkin erityisanalytiikkaa seka sellaisiaorganismeja, jotka säilyvät hengissä likaantuneissaolosuhteissa. Toiminnalliset muutokset tapahtuvatyksilötasolla paljon ennen kuin ekosysteemitasolla onosoitettavissa hairioita Sumputuskokeita voidaankayttaa linkkina laboratoriotestien ja luonnossa tapahtuvan seurannan välillä. Tällä tavoin voidaan seurata:- uintikäyttäytymistä- karkottumista- bioluminesenssiä- ammoniakin nitrifikaatiota- kalojen hengitysnopeutta- muutoksia kudosrakenteissa ja kasvunopeudessa- genotoksisuutta- fotosynteesin nopeutta- muita fysiologisia muutoksia- solunsisäisiä muutoksia (entsyymit)- makuhaittoja

Yhteenvetona voidaan todeta, että OECD:n jätevesitestausohj eessa korostetaan tapauskohtaista selvittelyäja tutkimustyötä, jossa tarvitaan teknistä, tieteellistä ja hallinnollista yhteistoimintaa. OECD suositteleej äsenmaitaan ottamaan käyttöön myrkyllisyystestausperiaatteen tarkeana osana jatevesipaastoihin liittyvaapäätöksentekoa.

3.2.3 EEC:n testaussuosituksia

EEC on vuonna 1984 julkaissut teknisen raportin no 13“The EEC sixth amendment: Ä Guide To Risk EvaluationFor Effects on The Environment”. Tämä velvoittaakemikaalien maahantuojia ja valmistajia selvittämäänuuden kemikaalin mahdollisia ymparistoriskeja Tutkimusten tulee tapahtua 3 tasolla (perustason testaus,1 tason testaus ja 2 tason testaus) tuotetun aineentonnimäärän ja tutkimustulosten perusteella tehdynarvioinnin mukaan. Kullakin tasolla verrataan toksisuutta ja PEC-arvoa (potential environmental concentration) mahdollisen ymparistoriskin arvioimiseksi jalisatutkimustarpeen maarittamiseksi Tarkoituksena onselvittää, miten haitallisia kemikaaleja voidaankäyttää mahdollisimman pienellä riskillä.

EEC:n jäsenmaiden edellytetään yhdenmukaistavan riskinarviointiperiaatteitaan.

29

euraavassa luettelossa esitetään EEC:n suositustenmukainen kemikaalien riskinarviointi.

rustaso (kemikaalin tuotanto 1 tn/vuosi)Ä Aineen tunnistamistiedotB Tiedot aineen käytöstäC Fysikaalis-kemialliset ominaisuudetD MyrkyllisyystytkimuksetE Ekotoksikologiset tutkimukset (akuutti kala-

ja vesikirpputesti sekä hajoavuustesti 28 vrk)F Riskin arviointi

Taso 1 (kemikaalin tuotanto 10-100 tn/vuosi)Ä Perustason tutkimuksetB Myrkyllisyystutkimukset laajemminC Ekotoksikologiset tutkimukset

- levätestit- pitkäaikainen vesikirpputesti (21 vrk)- tutkimus korkeammilla kasveilla- kastematotesti- pitkäaikainen kalatesti (14 vrk)- kerääntymistesti- pitkäaikainen hajoavuustesti

D Riskin arviointi

Taso 2 (kemikaalin tuotanto yli 1000 tn/vuosi)Ä Perustason tutkimukset sekä tason 1 tutkimuk

setB MyrkyllisyystutkimuksetC Ekotoksikologiset tutkimukset

- lisätutkimuksia kerääntymisestä j a haj oavuudesta

- lisääntymistutkimuksia linnuilla- lisätutkimuksia linnuilla- lisätutukimuksia muilla eläimillä- adsorptio/desorptioj aliikkuvuustutkimuksia

Mikäli tuloksia kroonisesta myrkyllisyydestä vesieliöille ei ole saatavissa, oletetaan että subletaalejaja kroonisia vaikutuksia ei todennäköisesti esiinnypitoisuudessa joka on 1 % LC5O-arvosta (kala ja vesikirppu). Eräissä tapauksissa tämä voidaan katsoatietyksi turvaraj aksi.

3.3 VESISTÖILLE HAITALLISTEN AINEIDEN KUORMITUS

Viime vuosina on vesistöön joutuvan happea kuluttavan-,ravinne- ja kiintoainekuormituksen ohella alettukiinnittää yhä enemmän huomiota vesistöihin joutuvaanmyrkyllisten tai muulla tavoin haitallisten aineidenkuormitukseen ja sen vaikutuksiin. Seuraavassa tarkastellaan lyhyesti, mistä ja minkälaista haitallistenaineiden kuormitusta vesistöihin tulee.

3.3.1 Teollisuus

Teollisuusprosesseissa käytetään ja niissä muodostuurunsaasti erilaisia aineita, joista monet ovat ympäristölle eri tavoin haitallisia. Osa näistä aineistajoutuu tehtaan jätevesien mukana vesistöön. Tiedot

30

teollisuuslaitosten haitallisten aineiden päästöistäovat niin aineiden laadun ja määrän kuin vaikutustenkinosalta monelta osin puutteelliset. Vuosittain esiintyymyös satunnaispästöjä ja muita vahinkotapauksia,joiden seurauksena aiheutuu mm. kalakuolemia. Tällaisettilanteet osoittavat aina äärimmäisen haitallisiamuutoksia vesiympäristössä.

Kokonaisuutena tarkastellen merkittävin haital listenaineiden kuormitus tulee vesistöihin Suomessa todennäköisesti metsäteollisuudesta sekä kemianteollisuudesta.Metsä- ja kemianteollisuuslaitosten lisäksi haitallisiaaineita pääsee vesistöihin myös kaivannais- ja metallituoteteollisuuslaitoksista. Taulukossa 1. on esitettyeri teollisuudenalojen jätevesissä esiintyviä haitallisia yhdisteitä.

3.3.1.1 Metsäteollisuus

Kemial’lista ja mekaanista massaa valmistavien massatehtaiden jätevedet sisältävät lukuisia puuaineksestaperäisin olevia yhdisteitä, prosesseihin käytettyjäkemikaaleja ja niiden reaktiotuotteita, kuten esimerkiksi hartsihappoja, rasvahappoja, diterpeenialkoholeja, uuteaineita, ligniinin hajoamistuotteita ja niidenklooraustuotteita. Jätevesien koostumus riippuu käytettävästä puulajista, tehtaan prosessista ja tuotteenlaadusta. Se vaihtelee paljon tehdaskohtaisesti jasamassakin tehtaassa ajallisesti.

Massatehtaiden jätevesien on arvioitu sisältävänsatoja erilaisia yhdisteitä, eikä niitä kaikkia oletoistaiseksi pystytty tunnistamaan. Osa näistä yhdisteistä on ympäristölle haitallisia. Haitallisimpienyhdisteiden tiedetään olevan peräisin kuorimolta javalkaisusta. Esimerkiksi sulfaattisellutehtaidenvalkaisujätevedet sisältävät useita erilaisia kloorautuneita orgaanisia yhdisteitä, kuten kloorifenoleita-,guajakoleja ja -katekoleja, syringoleja ja vanilliinejasekä vähäisinä määrinä myös dioksiineja ja furaaneja.Näistä monien tiedetään tai epäillään olevan monessasuhteessa ympäristölle haitallisia (esim. akuuttitoksisuus, kertyvys, haju- ja makuhaitat, syöpävaarallisuus, mutageenisuus).

Valmistettaessa paperia kemiallisesta-, mekaanisestatai uusiomassasta joudutaan käyttämään erilaisialisäaineita. Tällaisia lisäaineita ovat mm. täyteaineet, päällystysaineet, väriaineet, kuivalujuuttalisäävät aineet, veden hylkimiskykyä lisäävät aineet,vaahdonestoaineet, liman- ja homeentorjunta-aineetsekä pinta-aktiiviset- ja dispergointiainet. Yhdelläpaperitehtaalla saatetaan käyttää kymmeniä erilaisialisäaineita ja niiden käyttö vaihtelee mm. tuotettavanpaperilaadun ja massan laadun mukaan. Liman- ja homeentorjunta-aineita joudutaan aika ajoin vaihtamaan myössiksi, että yhden kemikaalin käyttö lisää vähitellenmikrobien kestävyyttä käytetylle myrkylle.

Osa paperitehtaalla käytetyistä lisäaineista ja niidenhajoamistuotteista on haitallisia ympäristölle ja osa

31

niistä joutuu jätevesien mukana vesistöön. Myrkyllisimpinä paperitehtaiden jätevesien sisältämistä aineitavoitaneen pitää liman- ja homeentorjunta-aineita.Onhan niiden tehtävänä toimia biosideinä ja ehkäistämikrobien kasvua tehokkaasti. Kuitenkin myös monienveden hylkimiskykyä lisäävien aineiden, vaahdonestoaineiden (mm. hartsihappo- ja rasvahappojohdannaisaineita) sekä pinta-aktiivisten-, dispergointi- ja väriaineiden on todettu olevan myrkyllisiä mm. vesieliöille.

Lastulevy- ja vaneriteollisuudessa käytetään erilaisialiimoja ja puunsuoja-aineita, joiden tehoaineistamonet ovat ympäristölle haitallisia ja joita saattaapäästä tehtaiden jätevesien mukana vesistöön. Esimerkkinä tällaisista puunsuoja-aineiden tehoaineistavoidaan mainita naftaleenit, kloorifenolit, tributyylitinoksidi, heptakloori.

Sahoilla käytettiin vuoteen 1987 asti sinistymisenestoaineissa yleisesti kloorifenoleiden vesiliukoisiasuoloja sisältäviä aineita. Monilla sahoilla kloorifenoleita on päässyt valumaan maaperään. On mahdollista, että näiltä sahoilta kloorifenoleita pääsee valumaan edelleen pohja- ja pintavesiin. Sahoilta saattaapäästä maaperään ja edelleen pohja- ja pintavesiinmyös nykyään käytettäviä sinistymisenestoaineita, jossinistymisen estoa ei toteuteta asianmukaisella tavalla. Monet nykyään käytettävien sinistymisenestoaineidentehoaineista ovat varsin myrkyllisiä vesi- ja muilleeliöille.

Myös puunkyllästämöillä käytettäviä kyllästysaineitasaattaa päästä maaperään sekä pinta- ja pohjavesiin,jos puunkyllästystä ei toteuteta annettuja ohjeitanoudattaen. Kyllästysaineina käytetään pääasiassakupari-, kromi- ja arseeniyhdisteitä sisältäviä suolakyllästeitä ja kreosoottiöljyjä. Kyllästysaineidentehoaineet ovat yleensä myrkyllisiä vesi- ja muilleeliöille.

3.3.1.2 Kemian teollisuus

Kemian teollisuuslaitosten haitallisten aineidenpäästöt vesistöön ja muuhun ympäristöön riippuvatluonnollisesti siitä, mitä tehtaalla tuotetaan jasiitä mitä kemikaaleja ja raaka-aineita tuotantoonkäytetään. Siten kemian teollisuuslaitosten haitallisten aineiden kuormitus vaihtelee paljon tehdaskohtaisesti. Suomessa arvioidaan olevan noin kolmekymmentäsuurta tai suurehkoa kemian teollisuuslaitosta, joidenvesistökuormitus haitallisten aineiden osalta onhuomattava tai merkittävä. Paikallisesti pienehköjenkin kemian teollisuuslaitosten kuormituksellasaattaa olla merkitystä.

Öljynjalostamoiden jätevesiin vaikuttavat mm. käytettyraajaöljy ja jalostettavien tuotteiden laatu. Jalostamoiden jätevedet sisältävät mm. alifaattisia hiilivetyjä, fenoleita sekä erilaisia muita orgaanisia yhdisteitä.

32

Muovien perusteollisuus valmistaa mm. polyvinyylikioridia, polystyreeniä, polyeteeniä, polyesterihartsejaja muovin pehmitinaineena käytettävää dioktyyliftalaattia. Näitä aineita samoinkuin niiden valmistuksessakäytettäviä monomeereja sekä muita kemikaaleja jamahdollisia sivu- ja hajoamistuotteita esiintyy myösjätevesissä. Valmistuksessa käytettävät monomeeritovat usein haitallisempia vesistölle kuin varsinaisetlopputuotteet eli polymeerit. Muovien jalostusteollisuuslaitosten jätevedet sisältävät puolestaan erilaisiapehmitin-, liuotin-,lujite-, väri- ja inhibiittoriaineita, joista monet ovat haitallisia vesistölle.

Kloorialkalitehtaiden vesiensuoj eluongelmana on ollutelohopean joutuminen vesistöön. Viime vuosina näidentehtaiden elohopeapäästöt ovat kuitenkin vähentyneetsiinä määrin, ettei niistä todennäköisesti enää aiheudumerkittäviä ongelmia. Tehtaiden jätevesissä on kuitenkin todettu myös muita haitallisia kemikaaleja, kutenheksaklooribentseeniä, joihin on vastaisuudessa syytäkiinnittää huomiota.

Torjunta-aineteollisuuslaitosten jätevesiin pääseeerilaisia liuottimia, raaka-aineina käytettäviä kemikaaleja sekä jonkin verran myös lopputuotteena syntyviätorjunta-aineita, joista monet ovat myrkyllisiä vesieliöille. Myös lannoiteteollisuuslaitosten j ätevedetsaattavat sisältää haitallisia kemikaaleja, kutenesimerkisi raaka-aineena käyttävän apatiitin sisältämiäfluoriyhdisteitä, sekä erilaisia prosessikemikaalej a.

Rikkihapon valmistuksen yhteydessä jätevesiin joutuuraskasmetalleja, kuten elohopeaa, kadmiumia, lyijyäja arseenia. Myös muiden happojen, emästen ja erilaisten prosessikemikaalien valmistuksen yhteydessä saattaamuodostua raskasmetalleja sisältäviä ja muita haitallisia yhdisteitä.

Edellä mainittujen kemian teollisuusalojen lisäksihaitallisia aineita pääsee vesistöihin myös mm. maali-,räjähdysaine-, lääke- ja viskoositeollisuudesta.

3.3.1.3 Kaivannais- ja metalliteollisuus

Kaivannaisteollisuudessa käytetään monenlaisia rikastuskemikaaleja, joista osan on todettu olevan myrkyllisiä mm. vesieliöille. Toisaalta läheskään kaikkienrikastuskemikaalien vesistövaikutuksia ei tunnetatarkasti - kuten ei monien muidenkaan prosessikemikaalien vesistövaikutuksia.

Metalli- ja terästeollisuuden jätevesien mukana joutuuvesistöön mm. syanidia, rikkihappoa, fluorideja,fenoleja ja eräitä muita orgaanisia yhdisteitä, rautaa,sinkkiä, elohopeaa, kadmiumia, kuparia, lyijyä, kromiaja muita metalleja raaka-aineesta, prosessista jalopputuotteesta riippuen.

Tau

lukk

o1.

Eri

teo

llis

uudenalo

jen

jtevesissä

esii

nty

vie

ähaitallisia

yh

dis

teit

ä.

Halo

genoid

ut

org

aan

iset

yli

dis

teet

Hii

livedyt

Org

.hap

ot,

Ali

faatt

iset

Aro

maatt

iset

Fenoli

tO

rg.h

apot

Meta

llit

jaS

yan

idi

Flu

ori

di

jafe

noli

talk

oh

oli

torg

.N-,

P—

,ja

jaeste

rit

S-y

hdis

teet

Sell

ute

hta

at

**

**

**

*

Sahat

jak

yl1

äst

äir

5t

**

*

Vaneri

-ja

last

ule

vy

teh

taat

**

**

5lj

ynja

lost

anot

jape

tro—

**

**

kem

iante

oll

isu

us

Muovit

ehta

at*

*

Lii

ma-a

inete

hta

at

**

*

Räjä

hd

ysa

inete

hta

at

**

*

Maali

-ja

lakkate

hta

at

**

**

**

*

Lää

ke-

jak

osn

tiik

kate

hta

at

**

**

**

*

Tek

nokem

ian

tuott

eet

**

**

To

r ju

nta

-ain

ete

hta

at

**

**

**

*

Klo

ori

tehta

at

*

Ku

mit

eh

taat

**

**

Mal

mik

aiv

ok

set

**

*

1(o

nep

ajat

**

**

Gra

afi

nen

teoll

isuus

**

**

Nah

ka-

jatu

rkis

tuota

nto

**

**

*

Tek

sti

ilit

ehta

at

**

**

**

Lannoit

ete

hta

at

**

Meta

llit

eo

llis

uu

s*

**

33

Titaanioksidin valmistus aiheuttaa huomattavan yksittäisen haitallisten aineiden peästön. Titaanioksiditehtaan jätevesi on erittäin hapanta ja sisältää moniaraskasmetalleja, erityisen runsaasti rautaa.

3.3.1.4 Tekstiili-, nahka- ja turkisteollisuus

Tekstiiliteollisuuden jätevedet sisältävät erilasiaväriaineita, pinta-aktiivisia aineita ja muita lisä-ja apuaineita, jotka saattavat aiheuttaa ongelmiavesistöissä. Nahka- ja turkisteollisuuden jätevedetsisältävät puolestaan torjunta-aineita, detergenttej ä,liuottimia sekä parkki- ja väriaineita. Erityistähuomiota on kiinnitetty kromiyhdisteisiin. Nahkatehtaiden jätevesien on todettu olevan huomattavan myrkyllisiä ja aiheuttavan käyttöhäiriöitä jäteveden puhdistuslaitoksilla.

3.3.1.5 Vesikirpputestit kuormituksen arvioinnissa

Tämän projektin yhteydessä tehtiin teollisuuden jätevesikuormituksen arvioimiseksi teollisuusalakohtainenakuutin myrkyllisyyden testaus vesikirpuilla. Tutkitutteollisuudenalat olivat metsäteollisuus, kemianteollisuus, lannoiteteollisuus, metallien valmistus, metalli—tuoteteollisuus, kaivosteollisuus, tekstiiliteollisuussekä nahka- ja turkisteollisuus. Vesi- ja ympäristöpiirejä pyydettiin lähettämään jätevesiä testattaviksiosittain myös oman valintansa mukaan. Näytteet olivatvaihtelevasti puhdistamolle tulevia tai lähteviäjätevesiä sekä jätevesijakeita.

Jätevesinäytteitä testattiin 42 kappaletta. Testatuistanäytteistä 15 osoittautui akuutisti myrkyllisiksivesikirpuille. Lievästi myrkyllisiä oli 11 näytettä.Äkuutisti erittäin myrkyllisiksi osoittautuivat kaikki(4 kpl) tekstiili-, nahka- ja turkisteollisuudenjätevedet. Muilla teollisuudenaloilla oli sekä myrkyllisiä että myrkyttömiä näytteitä.

Taulukko 2. Vesikirpputestin tulokset

Teollisuudenala näytemäärä akuutti myrkyllisyysnkpl nkpl

myrkyllinen lievästi ei<50% >50% 0

Massa- ja paperi- 11 3 (valk. ja 3 6teollisuus vaneri)

seosjätev.)Metallien valm. 5 1 1 3Metallituote teol. 3 0 2 1Kaivosteollisuus 2 0 2 0Lannoiteteollisuus 6 2 2 2Muu kemianteollisuus 10 5 1 4Tekstiiliteollisuus 2 2 0 0Nahka- ja turkisteol. 2 2 0 0

34

Tämä suppea kartoitus osoittaa kuitenkin, että eriteollisuuden aloilta joutuu edelleen vesistöihinhaitallisia, joka akuutisti myrkyllisiä jätevesiä.

Vastaavanlainen jätevesien myrkyllisyyden kartoitusvesikirpuilla tehtiin vuonna 1984 (Nikunen ja Miettinen). Tulosten mukaan myrkyllisimpiä olivat puunjalostusteollisuuden kuorimo- ja valkaisuvedet, varsinkinvanhempien tehtaiden osalta. Myös muilla teollisuudenaloilla (kloorin, viskoosin, liiman ja ruostumattoman teräksen valmistus sekä villan värjäys ja eräätyhdyskuntajätevedet) oli akuutisti myrkyllisiä j ätevesiä. Tutkimuksessa todettiin tuotantoon suhteutettujenTEF-arvojen osoittavan erot myrkyllisyydessä selkeämminkuin pelkät LC5O-arvot.

Molempien myrkyllisyyskartoitusten tulokset ovatsamansuuntaisia ja tukevat toisiaan.

3.3.2. Yhdyskuntien jätevesikuormitus

Yhdyskuntien viemärivesille on ominaista jätevesilähteiden suuri lukumäärä ja erilaisuus. Valtaosa lähteistä on kotitalouksia tai muita asumajätevettä vastaavaavettä tuottavia. Yhdyskuntien viemäristöön johdetaanmyös yleisesti pienten ja keskisuurten teollisuuslaitoten sekä lukuisten erillis- ja erikoislähteiden (mm.sairaaloiden, laboratorioiden, huoltoasemien ja jätehuollon) jätevesiä. Viemärivesissä on lisäksi hulevesiä, jotka ovat liikenteen, energiantuotannon tai muuntoiminnon likaamia.

On ilmeistä, että kaikista edellämainituista lähteistäviemärivesiin joutuu tai voi joutua ympäristöllevaarallisia erityislika-aineita. Tyypillistä on, ettänäiden aineiden lukumäärä on suuri, päästöt ovatsatunnaisia ja päästöjen koko on pieni.

Ympäristölle vaarallisten aineiden pitoisuudet viemärivesissä ovat yleensä sitä korkeampia, mitä suurempion teollisuusjätevesien osuus. Tähän vaikuttaa myösteollisuusjätevesien laatu. Eri yhdyskuntien teollisuusvesien osuus on hyvin erilainen vaihdellen lähesnollasta yli yhdeksäänkymmeneen prosenttiin.

Yhdyskuntien viemärivesissä voi esiintyä lähes kaikkia niitä yhdisteitä, joita teollisuusjätevesissäkinon sekä lisäksi laaja joukko muita, etenkin kotitalouksissa käytettäviä aineryhmiä kuten kosmeettiset tuotteet, puhdistus-, pesu- ja lääkeaineet.

Viemärivesissä mahdollisesti esiintyvien erityislikaaineiden suuri lukumäärä, esiintymisen ennalta-arvaamattomuus ja aineiden useimmiten pieni pitoisuusvaikeuttaa yksittäisten yhdisteiden analysointia.Änalysointi on tämän vuoksi ollut vähäistä. Parhaiten frtunnetaan yhdyskuntien j ätevesilietteen raskasmetallimäärät. Vaikka viemäriin joutuvat yhdisteet tunnettaisiinkin, voivat aineet ainakin osittain muuttua,hajota tai poistua lietteen mukana johtuen jätevesienviipymästä j a pulidistusprosessista.

35

Yhdyskuntien viemärivesien erityislika-aineita, viemä

rivesien myrkyllisyyttä ja puhdistuksen vaikutusta

kartoitettiin alustavasti vuosina 1984-1987 vesihalli

tuksen projektissa, jonka raportti on valmisteilla.

Ohjelmaan kuului sekä pieniä että suuria yhdyskuntia,

mutta näytteiden määrä oli pieni. Viemärivesistä

analysoitiin raskasmetalleja, eräitä kloorattuja

hiilivetyjä, muovin pehmitinaineita, liuottimia,

öljyjä sekä detergenttejä.

Aineiden pitoisuudet olivat hyvin vaihtelevia eri

yhdyskuntien viemärivedessä sekä saman viemäristön

eri näytteissä. Aineiston perusteella voidaan esittää

joitakin arvioita ja huomioita viemärivesien erityisli

ka-aineista.

Eräiden raskasmetallien pitoisuudet olivat puhdistetus

sakin viemärivedessä ajoittain sangen korkeita, ilmei

sesti jopa eräille eliöille akuutisti myrkyllisen

suuria. Puhdistamoilla metallien poistuma vedestä oli

vaihteleva, ollen yleisesti 50-90 %. Yhdyskuntien

raskasmetallien kokonaiskuormasta on esitettävissä

alustava luonnos (Taulukko 3).

Taulukko 3. Älustava arvio yhdyskuntien viemärivesissä

vesistöihin j ohdettavasta metallien kokonaismäärästä

1980-luvun puolivälissä (Penttinen 1987, suullinen

tieto)

metalli kg/a

kromi 2500koboltti 1500-2000

nikkeli 3500-11000kupari 6000-7000sinkki 30000-60000kadmium 150elohopea 30-50lyijy 1500

Orgaanisten haitta-aineiden pitoisuudet olivat yleensä

hyvin pieniä, usein jopa alle analyysirajan. Yleisesti

kuitenkin havaittiin liuottimia. Orgaanisten haitta-

aineiden poistuma oli sangen suuri, yleisesti 90 %.Kloorifenoleiden poistuma oli selvästi vähäisempi,

tosin niiden pitoisuudet olivat hyvin pieniä. Kemialli

sella puhdistamolla orgaanisten haitta-aineiden poistu

ma oli selvästi pienempi kuin biologisella, vain

muutamia kymmeniä prosentteja.

Orgaanisten erityisaineiden vesistökuormasta ei vielä

voida esittää kokonaisarviota. On ilmeistä, että

ainakin ajoittain eräiden yhdisteiden päästöt ovat

huomattavia ja toistuessaan ilmeisen merkittäviä.

36

3.3.3 Hajakuormitus

Hajakuormituksen aiheuttama haitallinen kuormitus javaikutukset ovat vaikeammin selvitettävissa ja hallittavissa kuin varsinaiset pistekohtaiset jatevesipaastöt. Hajakuormituksen yleisimmin haittoja aiheuttavattekijät ovat vesistöjä rehevöittävät typpi ja fosfori.Taulukossa 4 esitetaan mahdollisia hajakuormitukseenliittyviä myrkkylähteitä ja niiden merkittävyyttävesistöj en kannalta.

Taulukko 4. Hajakuormittajien mahdolliset myrkkylähteet, arvio merkittävyydestä vesistöille ja biotesti—mahdollisuuksista

Kuornituslähde Myrkkyjen Esimerkki Merkittävyys Biotestinkäyttötarkoitus myrkyistä vesistöille mahdollisuus

Haja- yms. asutus Kotitalouden Klooriyhd., Jätevedestä,hygienia yms. tensidit, kuten yhdys

liuottimet, kunnistaraskasmetallit

Maanviljely Rikkakasvien, fenoksihappo- Puhdasaineistatuhoeläinten ja johd., org. ja pienvesistäkasvitautien fosforiyhd. . (ojat tms?)torjunta

Metsätalous Rikkakasvien Fenoks ihappo- * Puhdasaineis tatorjunta johd. ja pienvesistä

Liikenne Poltto— ja Hiilivetyjohd., Hulevesistävoiteluaineet raskasmetallit (katu— ja tie

oj ista)

Ilmalevintä Polton palamisjät- Hapot, raskas- Sadevedestäteet, torjunta- metallit, PAH,aineet, haihtuvat hiilivetyjohd.,yhdisteet liuottimetYleensä: liuottimet,polttoaineet yms.

3.3.3.1 Torjunta-aineet

Torj unta-aineiden käytöstä aiheutuu haj akuormitusta,josta on osoitettavissa vesistöille haitallisia vaikutuksia (mm. kalakuolemia). Suurin valmisteryhmä onmaataloudessa käytettävät rikkakasvien torjunta-aineet.Vuonna 1986 kauppavalmisteita oli yhteensä 232 kpl jane sislsivät 135 erilaista tehoainetta. Metsätaloudessa torjunta-aineiden käyttö oli vähäisempää ollennoin 3 % torjunta-aineiden myynnin kokonaismäärästä.

Eri yhteyksissä on käynyt ilmi, että tiedot torj unta-aineiden esiintymisestä ja vaikutuksista vesistöissäovat vähäisiä. Eräät suppeat kartoitukset ja valvonnalliset selvitykset ovat osoittaneet, että torjunta-aineita joutuu vesistöihin normaalin huuhtoutumanmukana ja huolimattoman käytön seurauksena. Normaalinkäytön yhteydessä vesistöön joutuvien torjunta-ainemäärien on arvioitu olevan noin 1 % koko käyttömäärästä.

Vuosina 1985-1986 vesi- ja ympäritöhallituksessa onollut käynnissä torjunta-aineisiin liittyvä tutkimus-projekti Tassa yhteydessa on selvitety niiden myrkyllisyytta vesielioille samoin kuin vaikutuksia jaesiintymistä. Torj unta-aineiden vaikutuksiin vesistöissä vaikuttavat eniten huuhtoutuminen, hajoamisnopeus,biologinen kertyminen ja myrkyllisyys. Nykyisin vesieliöt ovat torj unta-aineiden ympäristövaikutustenarvioinnissa yleisesti käytetty eliöryhmä.

37

Testatuista aineista insektisidit ja fungisidit ovat

selvästi myrkyllisempiä kuin herbisidit. Kirjallisuus-

tietojen ja testien perusteella vesistöille vaaralli

siksi luotekiltiin 30 torjunta-ainetta sekä vesistölle

erittäin vaarallisiksi 23 torjunta-ainetta. Kun otetaan

huomioon käyttömäärät suurimman riskin vesistöjen

kannalta muodostaa dinosebin, fenitrotionin, malatio

nin, trifluraliinin, dimetoaatin sekä MCPÄ:n käyttö.

Erittäin suuren myrkyllisyyden vuoksi myös sypermetrii

nin, diatsinonin ja endosuifaanin käyttö aiheuttaa

riskejä. Kun verrataan kokeellisesti satuja LOEC

pitoisuuksia ja vesistöistä mitattuja pitoisuuksia,

voidaan todeta, että nämä ovat joissakin tapauksissa

melko lähellä toisiaan. Vesistöissä esiintyvät pitoi

suudet saattavat siten tiettyjen aineiden kohdalla

aiheuttaa haittavaikutuksia.

3.3.4 Kaatopaikkojen vesistökuormitus

Suomessa on noin 1 200 kaatopaikkaa, joista noin 750

on toimivaa yleistä kaatopaikkaa. Raja kaatopaikan ja

muun tyyppisten jätekertymien välillä ei ole selvä.

Yhdyskuntaj ätteitä sij oitetaan yleisille kaatopaikoille

noin 2 milj. m3/v, lisäksi niille viedään runsaasti

teollisuusjätteitä ja lietteitä. Kaatopaikkojemme

perusominaisuudet vaihtelevat ja ne tunnetaan huonosti.

Kaatopaikoilla jätteet muuttuvat ja hajoavat, minkä

seurauksena ympäristöön leviää erilaisia aineita. Osa

näistä siirtyy kaatopaikkakaasuihin ja suotoveteen.

Kaatopaikoilta valuu pinta- ja pohjavesiin sekä pinta

valuntavesiä että suotovesiä.

Kaatopaikkojen vesilevintäisistä ainevirroista on

tietoa vielä hyvin niukasti. Varsinkin erityislika

aineiden kuormituksen arviointi on vaikeaa. Suotovesil

le tyypillisiä ovat korkea orgaanisten aineiden pitoi

suus, runsas typpiyhdisteiden määrä ja alhainen fosfo

ripitoisuus. Älkali- ja maa-alkalimetalleja sekä

kloridej a esiintyy runsaasti. Raskasmetallipitoisuudet

ovat yleensä alhaisia lukuunottamatta korkeita rauta-

ja sinkkipitoisuuksia. Teollisuusjätteet voivat aiheut

taa metallien ja orgaanisten kemikaalien pitoisuuksien

lisääntymistä. Valumavedet ovat yleensä lievästi

happamia. Kaatopaikkojen suotovedet saattavat kuitenkin

olla varsin myrkyllisiä. Mm. teollisuusjätteiden

sijoitusalueista saattaa aiheutua paikallisesti merkit

tävää toksisten aineiden kuormitusta (Ässmuth, 1989).

3.4 VESISTÖTUTKIMUKSET

3.4.1 Yleistä

Vesi- ja ympäristöviranomaisen vesitutkimuksissa on

myrkyllisiä aineita koskeva tutkimus ollut eräänä

painoalana jo 1970-luvun lopulta lähtien. Tavoitteena

on ollut mm. vesiensuojelutoimenpiteiden toteuttamises

sa tarvittavien tietojen ja menetelmien tuottaminen.

Tärkeimpiä hankkeita ovat olleet myrkyllisten aineiden

esiintymistä selvittävien seurantojen samoin kuin

38

myrkyllisyystietoja kokoavien rekistereiden ja näyte-pankkien luominen sekä myrkyllisyyden määritysmenetelmien (akuutit ja pitkäaikaisvaikutukset) kehittäminen.

Jätevesien biologisten vaikutusten tutkimusta koskeviensuositusten laatimiseksi on osallistuttu pohjoismaiseen(Nordforsk ja INSTÄ) ja kansainväliseen (OECD ja ISO)yhteistyöhön. Samoin on Itämeriyhteistyöhön liittyvensuomalaisten ja ruotsalaisten toimesta laadittu suositukset metsäteollisuuden velvoitetarkkailujen kehittämiseksi ja yhdenmukaistamiseksi.

Vesi- ja ympäristöviranomaisen vesien tilan seurantaohjelmat sekä vesistöjen velvoitetarkkailu on suunniteltuselvittämään kuitenkin lähinnä veden fysikaalis-kemiallista laatua ja/tai vesien biologiaa eliölajiston jatuotannon kannalta. Ohjelmia laadittaessa ovat tärkeimpiä näkökohtia olleet mm. happea kuluttavan kuormituksen ongelmat, rehevöityminen ja hygieeniset tekijät.Myrkkyvaikutusten tutkiminen ja seuranta ovat järjestämättä. Joitakin tietoja myrkkyvaikutuksista on saatuvesiensuojelumaksuvaroin tehdyistä tutkimuksista,katselmustoimituksia täydentävistä selvityksistä sekätiettyihin projekteihin liittyvistä erityisselvityksistä.

3.4.2 Seurannat

Seurantaverkkojen näytteenottopaikkoj a valittaessa onyleensä pyritty välttämään sellaisia välittömän kuormituksen alueita, joilla kuormitus saattaa aiheuttaaeliöstössä huomattavaa pitoisuuksien vaihtelua. Siksiseurannat antavat vain viitteitä alueellisesta kuormituksesta, j oskin aineistoj en kokonaistarkasteluissakuormituksen vaikutus saattaa tulla esille.

Ensimmäinen vesien haitallisten aineiden esiintymisenseuranta aloitettiin vuonna 1979. Vuonna 1980 aloitettiin vesien raskasmetallipitoisuuksien seuranta virtahavaintopaikoilla. Haitallisten aineiden seurantakaloista aloitettiin vuonna 1970 ja sitä laajennettiin1978.

Tämänhetkisistä seurannoista ainoa, joka saattaailmentää kuormituksen vaikutuksia eliöstöön on biologinen seuranta (a-klorofylli, kasviplanktonin perustuotantokyky ja lajisto). Rannikkovesien biologisessaseurannassa inhibitiivisiä (myrkky- )vaikutuksia tuleeilmi vain satunnaisesti, koska tässäkin tapauksessanäytteenottopaikat sij aitsevat purkualueiden ulkopuolella.

3.4.3 Rekisterit ja näytepankit

Vesi- ja ympäristöhallituksen pakastenäytteistöön onvuodesta 1970 lähtien kerätty noin 1 000 vesinäytettäja noin 5 000 kalanäytettä. Varsinainen näytepankkitoiminta aloitettiin vuonna 1986. Toiminnan alkuvaiheessaselvitetään vanhojen näytteiden säilymistä sekä erilaisten käsittely-, pakkaus- ja säilytystapojen samoinkuin eri säilytyslämpötilojen vaikutusta näytteiden

39

säilyvyyteen. Näytepankkiin tullaan keräämään määrävuosin edustavat näytteet vesistä, pohjasedimenteistä javesieliöstöstä sekä tallentamaan kaikki seurannoistakertynyt materiaali. Näytepankista on mahdollistasaada näytteitä analyyseihin, joilla takautuvastipyritään selvittämään jonkin merkittäväksi todetunkuormitustekij än aikaisempaa esiintymistä eliöstössäja vesissä. Tähän mennessä näytteistöstä on tutkittumm. klordaanin ja toksafeenin esiintymistä kaloissa1970-luvun alussa.

Haitallisten aineiden esiintymisestä tuotetaan tietojalukuisissa tutkimuksissa, seurannoissa ja tarkkailuissa, minkä vuoksi tarve tietojen keskitettyyn saatavuuteen kasvaa jatkuvasti. Tiedot haitallisten aineidenesiintymisestä on talletettu 1972 perustettuun vedenlaaturekisteriin. Ympäristömyrkkyrekisterin osaltaresurssien puute rekisterin päivittämiseksi vaikeuttaakuitenkin rekisterin käyttöä.

Lähinnä kemikaalilainsäädännön tarpeisiin sekä valvonnan ja tutkimuksen tarpeisiin on vuoden 1988 aikanavalmistunut kemikaalien ympäristötietorekisteri.Tähän rekisteriin tullaan tallentamaan tietoja kemikaalien ja tuotteiden fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista, käyttäytymisestä luonnossa sekä vaikutuksistavesi- ja maaeliöihin, lintuihin ja hyönteisiin.

3.3.4 V e 1 v o i t e t a r k k a i 1 u t

Vesistöjen tilan tarkkailu vesilain perusteella annettuina velvoitteina alkoi maassamme 1960-luvulla.Nykyisin velvoitetarkkailututkimuksia tehdään kaikkienmerkittävimpien kuormittaj ien purkualueilla. Havainto-paikkojen määrä oli vuonna 1984 noin 3 500. Vesistötarkkailuohjelmat on suunniteltu ilmentämään lähinnäkuormituksen välittömiä vaikutuksia veden laatuunpurkualueilla ja niiden lähivesillä.

Vesistötarkkailun lisäksi useimmilla kuormitetuillaalueilla tehdään kalatalousviranomaisten valvonnassamyös kalataloustarkkailua. Kalataloustarkkailuohj elmatja -raportit ovat kuitenkin vain satunnaisesti vesiviranomaisen nähtävissä tai käytössä. Tässä yhteydessäei käsitellä kalataloustarkkailua.

Taulukko 5. Arvio haitallisten aineiden esiintymisen ja vaikutusten huomioonottamisesta eräiden keskeisten kuormittaj aryhmien vesistötarkkailussa.

Teollisuus Haitallisten aineiden Vesieliöstön lajiston Vaikutustenesiintymisen seuranta ja määrän seuranta seurantavesi sedimentti eliöstö pohj aeläimet, sumputukset

kasviplankton kalafysiol.toks . testit

Metsäteollisuus 1 1 1 3-4 1Metalliteollisuus 4 2-3 2 3-4 1Kemianteollisuus 3 1-2 1-2 3-4 1Kaivannaisteol. 4 1 1 2 0Nahka- ja teks- 3 0-1 0-1 2 0tuli

o ei ollenkaan1 = yksittiisissä tapauksissa2 harvoin3 melko yleisesti4 flihes kattavasti

40

Taulukko 5. osoittaa, että erityisesti metsäteollisuuden velvoitetarkkailussa on kuormitusalalle tyypillisten haitta-aineiden esiintymisen kartoituksessa vakaviapuutteita. Tämä selittyy osittain kemiallisten aineidenanalysointivaikeuksilla. Myös muiden teollisuusalojenhaitta-aineiden esiintymisen tarkkailussa on puutteita.Änalysointi keskittyy yleensä vesinäytteisiin, vaikkamonet näistä aineista (esim. raskasmetallit ja orgaaniset klooriyhdisteet) kertyvät sedimentteihin taibiologiseen materiaaliin. Vesistöjen tilaa ilmentävienbiologisten muuttujien seuranta on viime vuosinalisääntynyt, mutta ei ole vielä riittävän kattavaa.Velvoitetarkkailuohj elmien suurimmat puutteet ovatvaikutusten seurannassa. Tämä on toistaiseksi rajoittunut joihinkin yksittäistapauksiin.

Kuormituksesta peräisin olevien haitallisten aineidenesiintymistä purkualueilla on tähän mennessä tarkkailtukattavimmin raskasmetallien osalta. Useimmissa tapauksissa on kuormituksen pääkomponentit voitu todetapurkualueen vedessä, joskin on myös tapauksia, jöissasuuretkin päästöt sekoittuvat vesimassoihin niintehokkaasti, ettei kohonneita pitoisuuksia ole voituvedestä osoittaa. Kaikilla raskasmetallipäästöjenkuormittamilla vesialueilla on voitu todeta pohjasedimentissä ja -eliöstössä selvästi kohonneita pitoisuuksia.

Biologisin tutkimuksin on voitu osoittaa useimpiensuurten metsä-, metalli- ja kemianteollisuuden laitosten purkualueilla mm. levätuotannon estymistä taihäiriöitä pohjaeläintuotannossa tai -lajistossa.Tällaisia muutoksia voidaan pitää merkkeinä myrkkyvaikutuksista. Sumputuksin ja luonnoneliökantoja tutkimalla on voitu eräissä tapauksissa osoittaa häiriöitäkalojen mädin tai poikasten kehityksessä ja muutoksiakalojen elintoiminnoissa ja kudosrakenteissa.

3.4.5 Vesiensuojelumaksuilla tehdytvaikutustutkimukset

Jätevesien haitallisia vaikutuksia on selvitettytapauskohtaisesti vesiensuoj elumaksuvaroin käyttäenakuutteja myrkyllisyystestejä ja kalafysiologisiamenetelmiä. Tutkimukset on tehty laboratorioaltistuksina, allaskokeina tehdaslaitosten sisällä, sumputtamallakaloja kentällä tai luonnonkaloja tutkimalla. Kaikissatapauksissa on voitu todeta eriasteisia muutoksia mm.kalojen elintoiminnoissa tai kuolevuudessa. Tämäkuvastaa haittavaikutusten olemassaoloa. Tutkimustulokset on julkaistu vesi- ja ympäristöhallituksenmoniste- ja tiedotussarjoissa.

41

Taulukko 6. Teollisuuslaitokset, joiden jätevesien haittavaikutuksia on tutkittu myrkyllisyystestein.

Puunjalostusteollisuus aika kohde

Metsäliiton teollisuus Oy 1978-79 hauki, särkiÄänekosken tehtaat kirjolohi, (sumputus)

Oy Kaukas Äb 1976 särki, kirjolohiLappeenranta ( sumputus)

Enso-Gutzeit Oy, 1989-81 bakteeri, levä-,Varkauden tehtaat kala- ja pohjaeläin

testit

Kajaani Oy, 1980, levä- ja bakteeriKajaani 1981, kirjolohi sumputuksia

Oy Wilh Schauman 1979 kirjolohitestejäPietarsaari

Tervakoski Oy, 1985, kirjolohisumputuksia jaTervakoski 1986 seeprakalan mäti/poi

kastestej ä

Enso Gutzeit Oy, 1986 kirjolohisumputuksia jaPankakoski, Lieksa vesikirpputestej ä

Metallituote- ja kaivannaisteollisuus

Rautaruukki Oy 1979-81 levä-, bakteeri- jaRaahen rautatehdas kalatestit

Rautaruukki Oy 1979 kirjolohisumputusMustavaaran kaivos

Rautaruukki Oy 1980 siikatutkimusOtanmäen kaivos

Outokumpu Oy 1980-84- meritaimensumputus jaKokkolan tehtaat 85 ahventutkimukset

Kemian ja petrokemian teollisuus

Oulu Oy 1979 kirjolohialtistusLateksitehdas

Neste Oy 1983 kirjolohisumputusSköldvikin tehtaat ja vesikirpputestit

42

3.4.6 Yhdyskuntien viemärivesien myrkyil isyys

Edellä mainitussa yhdyskuntien viemärivesien erityislika-aineprojektissa tutkittiin vuonna 1984 kahdenyhdyskunnan viemärivesien välitöntä vaikutusta leväja bakteeritestein. Kuudesta näytteenottokerrastayhdessä todettiin selvä inhibitiovaikutus sekä tulevassa että lähtevässä viemärivedessä. Muulloin suuretjätevesipitoisuudet inhiboivat lievästi levien kasvua,mutta vaikutus peittyi osittain voimakkaan ravinnevaikutuksen alle. Mitään yksittäistä yhdistettä ei voituosoittaa inhibition ailieuttaj aksi.

Viidessä yhdyskuntaviemäristössä tutkittiin seeprakalanmäti-poikas- ja vesikirpputestein vuosien 1985-87vesinäytteitä. Vesikirpputesti antoi hyvin suurpiirteisen kuvan viemärivesien myrkyllisyydestä. Seeprakalatesti oli huomattavasti herkempi.

Ainoastaan yksi puhdistamo viidestä toimi siten, ettäkaikissa lähtevissä jätevesipitoisuuksissa poikasetkuoriutuivat ja selviytyivät suhteellisen hyvin.Muissa laitoksissa lähtevä 100% jätevesi oli edelleenerittäin myrkyllistä mädile ja kuoriutuneille poikasille. Joissakin tapauksissa vielä 60% jätevesi olimyrkyllistä. Yhden puhdistamon lähtevä jätevesi olijopa myrkyllisempää kuin tuleva vesi.

Ainakin raskasmetalleilla, detergenteillä ja ilmeisestiammoniumilla oletettiin olleen osuutta todettuihinkalavaurioihin.

3.4.7 Kaatopaikkavesien myrkyllisyyden tutkiminen

Vesi- ja ympäristöhallituksessa on vuosina 1986-1989ollut käynnissä riskikaatopaikkatutkimus, jonka tavoitteena on kaatopaikkojen ympäristövaikutusten ym.ominaisuuksien monipuolinen tutkimus ja siihen liittyväriskinarviointi. Suotovesien myrkyllisyyden tutkiminenoli osa tätä projektia. Tutkimuksessa selvitettiinkaatopaikkavesien akuuttia toksisuutta sekä toksisuudenja muiden vedenlaatutekijöiden suhdetta.

Vuonna 1986 tutkittiin 35 ja vuonna 1987 28 kaatopaikkaveden myrkyllisyyttä vesikirpputesteillä. 355: stänäytteestä 34 % osoittautui vähintäin lievästi myrkylliseksi. Myrkyllisiä näytteitä löytyi useimmiltakaatopaikoilta. Suotovesien akuutin toksisuuden jamuiden vedenlaatumuuttujien välisistä korrelaatioistavoimakkaimmat olivat seuraavilla muuttujilla: sähkönjohtavuus, COD, kokonaiskovuus, booripitoisuus jaammoniumtyppipitoisuus. Vesikirpputestin todettiinsoveltuvan hyvin kaatopaikkavesien biologisten vaikutusten tutkimiseen.

43

3.4.8 Yhteenveto

Nykyisin ei veden kemiallisen laadun eikä haitallistenaineiden esiintymisen seurantaa voida pitää riittävinäselvitettäessä kemikaali- ja jätevesikuormitusta sekäkuormituksen vaikutuksia vesiluontoon. Vesiympäristötulee nähdä kokonaisuutena, jossa kuormitus aiheuttaamuutoksia veden laadussa vaikuttaen samalla kokovesiekosysteemiin. Nämä vaikutukset ovat osoitettavissabiologisilla testimenetelmillä ja kenttätutkimuksila.Tiedonhankinnassa on ollut jo pitkään mahdollisuuskäyttää hyväksi valmiiksi kehitettyjä ja käytännössäkokeiltuj a standardimenetelmiä ja tutkimussuosituksia.Vesistötutkimukset tulee tehdä laajempina yhtenäisinäkokonaisuuksina suuntaamalla ne entistä painokkaamminvaikutusten osoittamiseen. Pyrkimyksenä on löytääyhteys veden laadun ja vesistövaikutuksen sekä toisaalta päästöjen (kuormituksen) ja kemikaalien käytönvälille. Tällä tavoin saadaan tietoa haitallisestakuormituksesta ja sen merkityksestä. Haitallisuudenja riskinarviointityö on kuitenkin varsin monipuolistaja vaativaa, minkä vuoksi tiedonkulkua ja yhteistyötäviranomaisten, teollisuuden ja tutkimuslaitostenkesken pidetään tärkeänä. Biologiset testimenetelmätja kenttätutkimukset ovat olennainen osa kemikaalienkäyttöön ja jätevesipäästöihin liittyvää päätöksentekoa.

44

Liite 1.

LUETTELO BIOLOGISISTÄ TESTIMENETELMISTÄ

Suomalaiset myrkyllisyystestistandardit

SFS 3035:Sv Vesitutkimukset. Kemiallistenaineiden 31 12 1984 akuutinmyrkyllisyydenmaarittaminen

makean veden kalalla. Semistaattinenmenetelmä.

SFS 5062 Vesitutkimukset. Äkuutinmyrkyllisyy31.12.1984 den määritys Daphnia magna Straus

vesikirpulla.

SFS 5072 Vesitutkimukset. Myrkyllisyystesti24.3.1986 leväpuhdasviljelmällä.

SFS 5073 Vesitutkimukset. Äkuutin myrkylli24.3.1986 syyden määrittäminen kirjolohella,

Salmo gairdneri Richardson, Teleostei, Salmonidae, Staattinen jasemistaattinen menetelmä.

VHB-6 Vesitutkimukset. Äktiivilietteenmik(SFS-5078) robien hapen kulutuksen estyminen.valmisteilla Lyhyt altistusaika-happielektrodi

menetelmä.

VHB-7 Vesitutkimukset. Myrkyllisyys- ja(SFS-5079) sopeutumistesti heterotrofisillavalmisteilla mikro-organismeilla - orgaanisen

aineen aerobinen hajotus vedessä.

Valmisteilla Vesitutkimukset. Kroonisen myrkyllisyyden määritys seeprakalan(Brachydanio rerio, HamiltonBuchanan) mäti/poikastestillä.

Kaloj en pitkäaikaistestaus.Vesihallituksen monistesarja 1982:98, Vesihallinnossakäytettävät kalojen kliinis-kemialliset ja histologisetanalyysimenetelmät.

ISO-standardit

1.12.1984 Water quality - Determination of theacute lethal toxicity of substancesto a freshwater fish (Brachydaniorerio, Hamilton Buchanan (Teleostei,Cyprinidae - Part 1: Static method

ISO 7346/1 - Part 2: Semistastatic7346/2 method

ISO 7346/3 - Part 3: Flow-throughmethod

ISO 6341 Water quality - Determination of theof oxygen consumption by activatedsludge.

45

ISO 8192 Water quality - Test for inhibitionof the mobility of Daphnia magnaStraus (Cladocera Crustacea)

Valmisteilla Water guality - Älgal growth inhibitISO/DIS 8692 jon test.

Valmisteilla Water quality - Method for assessingISO/DP 9506 the inhibition of nitrification of

activated sludge micro-organisms bychemicals and waste water.

Valmisteilla Water guality - Prolonged toxicityISO/N76 study with Daphnia magna: effects on

reproduction.

Valmisteilla Water quality - Determination of theISO/N76 prolonged toxicity of substances to

freshwater fish - Part 1: Method forevaluating the effects of substanceson the growth rate of Salmo gairdneriRichardson (Teleostei, Salminidae).

Valmisteilla Water quality - Marine algal inhibitISO/N98 ion test.

INSTÄ- standardit

SS 02 81 EY Vattenundersökningar. Bestämning avakut toxicitet för embryoner ochyngel av sötvattenfisk - Semistatikmethod.

SS 02 81 89 Vattenundersökningar. Bestämning avakut toxicitet av kemiska produkteroch avloppsvatten för saltvattenfisk.1 Semistatik metod med storspiggII Metod i rinnande vatten med forsk.

F 4794 VannundersØkelse. Hemming av aktivslam-organismers oksygenopptak. Äkuthemming. Oksygenelektrode.

F 4795 VannundersØkelse. Hemming og adaptasjon ved aerob nedbryting av organiskstoff. Reespirometrisk metode.

OECD: n menetelmäsuositukset

OECD Guidelines for testing of chemicals. OECD:nmenetelmäsuositukset vuodelta 1981.

201 Älga, Growth Inhibition TestDaphnia sp., 14-day ReproductionTest (including an acute immobilisation test.)

203 Fish, Äcute Toxicity Test

46

Kertyvyys:305 Ä Sequential Static Fish Test305 B Semi-static Fish Test305C Degree of Bioconcentration in Fish305D Static Fish Test305E Flow-Through Fish Test

Hajoavuus:301Ä-301E Ready Biodegradability (välitön

hajoavuus)302Ä-302C Inherent Biodeg.radabulity (sisäinen

hajoavuus)303Ä Sirnulation Test - Äerobic Sewage

Treatment: Coupled units test304 Inherent Biodegradability in soil

47

Liite 2.Suositus tarkkailuohj elmien yhdenmukaistamisestametsäteollisuuden osalta. (suomalais-ruotsalainenyhteistyö)

VESISTÖTÄRKKAI LU

1. Fysikaalis-kemialliset tutkimuksetOvat riippuvaisia jätevedestä ja vastaanottavasta vesistöstä. Näytteenoton tulee tapahtuariittävän usein (12 kertaa/vuosi tai useammin).Esimerkkejä suureista massa- ja paperiteollisuuden osalta- lämpötila- näkösyvyys- johtokyky- pH- alkaliniteetti- rikkivety/02- kokonaishiili- COD- väri- kiintoaine- sameus- kokonaistyppi- kokonaisfosfori- a-klorofylli

2. Pohj aeläintutkimuksetNämä ovat merkittäviä mm. puunjalostusteollisuuden resipienteissä. Tarkoituksena onkartoittaa pitkän aikavälin kehitystä sekävaikutusalueen laajuutta.- yksittäiset ryhmät- ryhmien lukumäärä- runsaus- luomassa

3. SedimenttitutkimuksetTavoitteena on kartoittaa sedimentin kontamionaatioastetta sekä päästöj en vaikutusaluetta. Nämä liittyvät yleensä pohjaeläintutkimuksun.- sedimentin rakenne- vesipitoisuus- orgaanisen materiaalin pitoisuus- kokonaistyppi- EOCL- muita teollisuudelle tyypillisiä yhdisteitä

4. LevätutkimuksetLevä- ja planktontutkimuksilla kartoitetaanyleensä rehevöitymistä. Levätutkimuksiavoidaan käyttää myös osoittamaan pitkänaikavälin muutoksia valaistusoloissa taisameus- ja näkösyvyystutkimusten sijasta.

48

5. Orgaaniset klooriyhdisteet biologisessamateriaalissaKertyvät ja pysyvät kemialliset yhdisteetovat nousseet mielenkiinnon kohteiksi keskusteltaessa metsäteollisuuden vaikutuksista.Orgaanisten klooriyhdisteiden esiintymistä,leviämistä, käyttäytymistä ja vaikutuksiavesistössä tulee selvittää. Näiden yhdisteidenesiintymistä tulee seurata myös sedimentissäja biologisessa materiaalissa. Samoin orgaanisten kiboriyhdisteiden määrityksen tuleekoskea myös biologisia tutkimuksia (pohjaeläimet ja kalat). Vuoteen 1990 mennessä tuleetehdä esitys, mitkä analyysit ja organismitovat sopivia vesistötarkkailuun.

6. KalatutkimuksetKalatutkimusten tarkoituksena on seurata jaosoittaa muutoksia kalakannoissa laji- jayksilötasolla. Kalakantojen vuodenaikaisvaihteluiden ollessa suuria tulee populaatiotasolla tapahtuvia muutoksia seurata vuosittain.Yksilötasolla sen sijaan voidaan muutoksiaseurata harvemmin esim. 1 kerran/3-5 vuodessa,3-4 näytteenottoasemalla käyttäen koekaloinaahvenia tai jotain muuta paikallista kalalaj ia.

PopulaatiotasoKalataloustarkkailu- aikuisten kalojen tiheys- poikastiheys- ikäjakauma- kasvu- kutukypsyys

- saalistilasto

Yks ilötasokalafysiologia- gonadien paino/ruumiin paino- epämuodostumat- selkärankavauriot- sairaudet- valkoisten verisolujen kuva- maksan MFO-entsyymit- maksan ja lihaksen glykogeenipitoisuus- plasman epäorgaaniset ionit (Na, K, Ca, Mg

ja Cl)- orgaaniset klooriyhdisteet kaloissa

4g

JÄTEVESIEN KEMIÄLLIS-BIOLOGINEN TARKKAILU

Seuraavien tarkkailutulosten perusteella päätetääntarvitaanko lisää kemiallisia tai/ja biologisia tutkimuksia.

1. Kemiallinen tarkkailu- COD- BOD7- TOC- kok-P- kok-N- pH- kiintoaine- johtokyky- TOC1, ÄOX- dioksiinit ja muut erityismyrkylliset aineet- rasvaliukoisetyhdisteet (TLC); kerääntymis

testi

2. Hajoavuus

3. Biologinen tarkkailu- Microtox-testi (EC5O) = bakteeritesti,joka osoittaa akuuttia myrkyllisyyttä.Toistaiseksi sitä ei ole kokeiltu Suomessa.- Kalat 96 h LC5O- äyriäiset 48-96h LC5O (Daphnia, Nitocra)- levät 3-5 vrk EC5O- korkeammat kasvit 3-5 vrk EC5O- kalat seeprakalan mäti/poikastesti

Näiden testien perusteella valitaan herkimmät biologiset testit säännölliseen kuormitustarkkailuun. Menetelmien tulee kuitenkin olla mahdollisimman yksinkertaisiaja halpoja.

50

KXSITTEISTÖ

- akuutti toksisuus: lyhyen ajan kuluessa koe-eliöilleaiheutuneet huomattavat haittavai -

kutukset. Kokeellinen altistusaikayleensä korkeintaan neljä vuorokautta.

- EC5O pitoisuus, jossapuolellakoe-eliöistä ilmenee koeaikana jokin erikseenmääriteltävämyrkkyvaikutus (Effective concentration).

- EIFÄC: Euroopan sisävesikalastuskomissio

- ekosysteemi: tietyn alueen elottoman ja elollisenluonnon muodostama toiminnallinenkokonaisuus

- genotoksisuus: mutageeninen tai karsinogeeninentoksisuus

- fotosynteesi: tapahtuma, jossa vihreät kasvitsitovat auringon energiaa huilidioksidista ja vedestä valmistamiinsaorgaanisiin ylidisteisiin

- herbisidi: kasvien tappamiseen käytettävävalmiste

- INSTÄ: Pohjoismainen standardisoimistakäsittelevä yhteistyöelin (Internordisk Standard Organisation)

- ISO: Kansainvälinen standardisoimisj ärjestö (International Standard Organisation)

- karsinogeenisuus: eliössä syöpää synnyttävän aineenominaisuus

- klorofylli: lehtivihreä

- kromosomi: solun tuntumassa oleva tavallisestinauhamainen osa, jossa perintötekij ätsijaitsevat

- krooninen tokisuus: myrkkyvaikutus, jokaa) on seurauksena altistuksesta,joka kestää eliön keskimääräisestäelinajasta suuren osan tai senkokonaanb) ilmenee vasta pitkän ajan kuluttuamyrkkyaltistuksen jälkeen

51

- LC5O: pitoisuus, jossa puolet koe-eliöistäkuolee koeaikana (yleensä 24-96 t).Kemikaalitutkimuksissatulos ilmoitetaan tavallisesti mg/l ja jätevesitutkimuksissa prosentteina (lethalconcentration)

- letaali: tappava

- LOEC: pienin pitoisuus, jossa koe-eliöissähavaitaan muutos tutkitussa suureessa(lowest observed effect concentration)

- mutageenisuus: aineen geneettisen aineksen muutoksenaiheuttava ominaisuus

- NOEC: pitoisuus, jossa koe-eliöissä eiole havaittu muutosta tutkitussasuureessa (no observed effect concentration).

- OECD: Taloudellisen yhteistyön ja kehityksen järjestö (Organization forEconomic Cooperation and Development)

- organismi: eliö

- SFS: Suomen Standardisoimisliitto

- subletaali: melkein tappava

- toksikologia: tiede, joka käsittelee kemikaalienbiologisesti haitallisia ominaisuuksia.

- toksinen: myrkyllinen

- KIU: Naturvårdsverketin projekti: Karaktisering av industriella avloppsvatten. 1982.

- ESTHER: Ruotsalainen projekti kemikaalienympäristövaarallisuudesta. Systemsfor Testing and Aquatic Environment.1987.

- EEC: European Economic Commission = EY,Euroopan talousyhteisö

- TU: Toxicity unit eli toksisuusyksikkö- TER: Toxicity emissiom rate eli toksisuus

kuorma

- TEF: Toxicity emission factor eli toksisuuskerroin

- inhibitio: estyminen

- fysiologia: eliöiden elintoimintojen tutkimus

- histologia: eliöiden kudosrakenteiden tutkimus

52

KIRJALLISUUS

Andersson, J. ja Landner, L., 1987. Test och bedömmingav kemiska ämnens miljöfarlighet “ESTHER”.Naturvårdsverket, Rapport 3375, ss. 1-44.

ÄSTM, Annual Book of Standards, 1987. Water and Environmental Technology, Pesticides; ResourceRecovery; Hazadous Substances and lii SpillResponses; Waste Dispisal; Biological Effects.Vol. 11.04, 1-1104.

Ecetoc, 1984, The sixth amendment: A quide to riskevaluation for effects on the environment.Technical Report no 13, ss. 1-31.

EPÄ, 1985. Technical Support Document for WaterQualitybased Toxics Control, Office of Water,Washington, D.C., ss. 1-74.

Landner, Lars, 1987, Kemiska ämnens miljöfarlighet,Manual för inledande bedömning. Naturvårdsverket, Rapport 3243, ss. 1-100.

Lindn, lue., 1981. Karakterisering av industriellaavloppsvatten, Naturvårdsverket, Rapport1450, ss. 1-63.

Nikunen, Esa ja Veijo Miettinen, 1985. Daphnia magnaas an indicator of the Äcute Toxicity ofWasteWaters., Buli. Environ. Contam. Toxicol.35:368-374.

Nikunen, E. ym., 1986. Kemikaalien myrkyllisyys vesieliöille. Ympäristöministeriö, Ympäristön-ja luonnonsuojeluosaston julkaisu D:15, ss.1-348.

Nordforsk, 1982. Ekotoksikologiset menetelmät vesitutkimuksissa. Osa 1. Hallinnollinen arviointi.Miljövårdsserien, Pulilikation 1982:1Ä, ss. 1-23.

OECD, Proceedings of the international seminar on theuse of biological tests for water pollutionassessment and control. 1986. ISPRÄ Recearchcentre, Italy. ss. 1-101.

OECD, Environment Monographs no. 11, 1987. The use ofbiological tests for water pollution assessment and control. ss. 1-70.

Penttilä, Sirpa, Timo Assmuth ja Pertti Järvelä,1988. Daphnia-vesikirpputestikaatopaikkavesien myrkyllisyyden tutkimisessa. Vesi- jaympäristöhallituksen monistesarja Nro 134ss. 29.

53

Rekolainen, Seppo, 1986. Torjunta-aineiden myrkyllisyysvesieliöille. Vesihallituksen monistesarj ano 435, ss. 1-40.

Södergren, Ä., ym. 1988. Environment/Cellusose II,Biological effects of water discharges bythe forest industry. Research programme.National Environmental Protection Board,Report 3430, ss. 1-49.

Vesihallituksen monistesarja 1983:189. Ympristöl1evaaralliset aineet. Vesiensuojelun tavoiteohjelmaprojektin osaraportti nro 3, ss. 1-125.

Vesihallituksen monistesarja 1982:147. Teollisuudenvesiensuojelun nykytila. Vesiensuojeluntavoiteohjelmaprojektin osaraportti nro 2,ss. 1-71.

Vesihallitus, 1983. Tiedotus no 224, Teollisuudenvesitilasto 1979-1980. ss. 1-71.

Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja no 28,,Water pollution problems of pulp and paperindustries in Finland and and Sweden. Commiteefor the Gulf of Bothnia, Report opf thespecial working group. 1987, ss. 1-122.

Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja no 106,1988. Harmonizing of the local monitoringprogrammes in waters receiving effluentsfrom the pulp and paper industry, co-operationbetween Sweden and Finland, Commitee fourthe Gulf of Bothnia, Report of the specialworking group. 1-14.

Vesi- ja ympäristöhallituksen monistesarja no 109,1988. Water pollution problems in the Finnishand Swedish pulp and paper industries. Harmonization of effluent monitoring in thepulp and paper industry. 1-13.

0