Jääkausi sanelee työmaiden säännöt vielä tänäänkin

Kun kaivinkone upottaa kauhansa maahan, saattaa jo pelkkä maan liikuttaminen aiheuttaa päästöjä. Sulfaattimailla rakentaminen johtaa pahimmillaan kalakuolemiin lähivesistöissä ja uuden rakennuksen maanalaisten rakenteiden syöpymiseen.

Sulfaattimaa aiheuttaa päästöjä

Sulfaattimaata esiintyy Suomen länsirannikolla, missä jääkauden jälkeinen maankohoaminen nostaa vanhaa merenpohjaa meren pinnan yläpuolelle.

Terveisiä jääkaudelta

Happamien sulfaattimaiden synty ajoittuu viimeisimpään jääkauteen, jolloin nykyiset rakennusmaat ovat olleet merenpohjaa. Silloinen kasvillisuus kerrostui merenpohjaan ja on nyttemmin noussut maankohoamisen seurauksena meren pinnan yläpuolelle.

Sulfaattimaat ovat hienorakeisia sedimenttejä, tyypillisesti maalajiltaan savea. Sulfaattimaakerrokset esiintyvät usein lähellä maanpintaa, mutta niitä voi löytää myös usean metrin syvyydeltä asti. - Sulfaattimaita esiintyy koko maailmassa, mutta Suomessa niihin törmää pääosin Itämeren rannikkoseuduilla, aina pääkaupunkiseudulta Ouluun asti, kertoo Sitowisen vanhempi asiantuntija Jaakko Saloranta.

Sulfaattimaat ympäristöriskinä

Palataan takaisin entiseen merenpohjaan. Tämän kerrostuman päästessä kuivumaan ja tekemisiin hapen kanssa syntyy rikkihappoa. Rikkihappo puolestaan jatkaa matkaansa sadevesien tai lumien sulamisvesien mukana ja mennessään happamoittaa maaperän ja vesistöt. Rikkihappo myös liuottaa itseensä maaperän luontaisia metalleja, jolloin ne muuttuvat haitallisiksi. Kiinteästä liukoisiksi muuttuneet metallit kulkeutuvat yhdessä rikkihapon ja sadevesien kanssa vesistöihin.

Liukoisessa muodossa olevat maaperän luontaiset metallit pyrkivät sitoutumaan orgaaniseen ainekseen ja saostumaan uudelleen. Sopiva pinta löytyy usein kalojen kiduksista.
Jaakko Saloranta, vanhempi asiantuntija

Happamat ja runsasmetalliset valumavedet ovatkin hyvin haitallisia vesistöille ja niiden eliöille, ennen kaikkea kaloille. Hapan vesiliuos pyrkii vesistöön päästyään pääsemään tasapainoiseen tilaan. Tämän seurauksena liukoisessa muodossa olevat maaperän luontaiset metallit pyrkivät sitoutumaan orgaaniseen ainekseen ja saostumaan uudelleen. Helposti saatavilla oleva orgaaninen pinta löytyy usein kalojen kiduksista. -Tästä syystä sulfaattimaan aiheuttamat valumavedet saattavat aiheuttaa lähivesistöissä vesistöjen happamoitumisen lisäksi kalakuolemia, Jaakko konkretisoi seurauksia.

Happamoitumisen ketjureaktiomaisen luonteen ja tapahtumaketjun pitkäkestoisuuden vuoksi sulfaattimaat aiheuttavat happamia vesistöpäästöjä tyypillisesti viiveellä.

Maanalaisia rakenteita syövyttämässä

Happamat sulfaattimaat aiheuttavat riskitekijöitä myös rakennushankkeille. Sulfaattimaa-alueelle rakennettavan kohteen maanalaiset rakenteet saattavat kärsiä, kun happamoitunut maaperä syövyttää teräs- ja betonirakenteita.

-Rakenteiden syöpyminen ja maaperän aiheuttama korroosio voivat lyhentää merkittävästi rakennusten käyttöikää ja aiheuttaa lisäkustannuksia rakennus- tai korjaustöihin, Jaakko kertoo vaikutuksista rakennuksiin.

Ennaltaehkäisy on avain sulfaattimaiden rakennushankkeissa

Kun sulfaattimaiden riskit sekä ympäristölle että rakenteille tiedetään, voidaan niihin varautua ja minimoida riskit ja vahingot rakennushankkeiden yhteydessä.

Tärkeimmät ennalta ehkäisevät toimenpiteet happamien sulfaattimaiden huomioimiseen rakennushankkeissa ovat riskin tunnistaminen, riskin arviointi, ennakointi ja suunnittelu. Riskialueiden kattavat maaperätutkimukset ja asianmukainen laboratorioanalytiikka auttavat rakennushankkeita sulfaattimaiden huomioimisessa ja rakennustyön suunnittelussa jo ennen varsinaisen rakennustyön aloittamista.

Rakennustyöt voidaan maaperätutkimusten ennakkotietojen perusteella suunnitella siten, ettei merkittävää maaperän happamoitumista pääse esimerkiksi maankaivutyön aikana tapahtumaan. Tutkimustulosten perusteella varaudutaan rakennushankkeessa tarvittavaan työmaaohjeistukseen tai perehdytykseen ja ympäristötekniseen valvontaan.

Asiantuntemus työmaalla ratkaisee

Aktiivisen rakennustyömaan maankaivutöiden aikana aistinvaraiset näkö- ja hajuhavainnot ovat tärkeässä roolissa mahdollisten happamien sulfaattimaiden tunnistamisessa. Niiden perusteella tehdyt sulfaattimaaepäilyt voidaan varmistaa näytteenotolla ja laboratorioanalyysein.

Työntekijöiden ja työnjohdon välinen esteetön kommunikointi on avainasemassa rakennustyömaan sulfaattimaasta johtuvien ympäristö- ja rakenteellisten haittojen ehkäisyssä.
Jaakko Saloranta, vanhempi asiantuntija

Näytetulosten perusteella voidaan suorittaa sulfaattimaan asianmukainen käsittely, mahdollinen loppusijoitus, sekä ympäristö- ja rakenteellisten haittojen ennalta ehkäisyn suunnittelu ja toteutus.

Sulfaattimaata pyritään kaivamaan siten, ettei sitä säilötä työmaalla pitkiä aikoja. Kaivettu sulfaattimaa joko palautetaan omiin olosuhteisiinsa takaisin kaivantoon tai toimitetaan jatkokäsittelyyn jäteasemalle, jolla on lupa ottaa vastaan sulfaattimaata saman työvuoron aikana, kun se on kaivettu. Lisäksi veden pH:n tarkkailulla voidaan seurata ympäristön mahdollisen happamoitumisen kehitystä. Tarkkailutoimenpitein havaitun ympäristön happamoitumisen torjuntaan voidaan tarvittaessa ryhtyä neutralointitoimenpitein esimerkiksi suodatuksella tai kalkitsemisella.

Mitä sulfaattimaat ovat?

  • Viimeisimmän jääkauden jälkeisen Litorinamerivaiheen aikaisia, noin 7000 vuotta sitten meren pohjaan muodostuneita savisedimenttejä.
  • Luontaisia kerrostumia, joita esiintyy maailmanlaajuisesti. Suomessa sulfaattimaata havaitaan Itämeren rannikkoseuduilla.
  • Happamien sulfaattimaiden merkittävin ominaisuus on niiden korkea rikkipitoisuus. Rikki vapauttaa ilman vaikutuksen, eli hapettumisen seurauksena haitallisia määriä happamuutta maaperään ja vesistöihin. Mikäli hapan sulfaattimaa pääsee kuivumaan ja hapettumaan, muodostuu maa-aineksessa rikkihappoa.
  • Sulfaattimaasta johtuva happamoituminen aiheuttaa ympäristön ja vesistöjen ongelmien lisäksi myös rakenteellisia ongelmia rakennusten maanalaisten betoni- ja teräsrakenteiden syöpymisen seurauksena.

 

Sitowisellä on erinomaiset valmiudet tehdä happamiin sulfaattimaihin liittyvää tutkimusta, näytteenottoa ja ympäristöteknistä valvontaa. Näytteenoton suorittaa rakennustyömaalle nimetty ympäristötekninen valvoja, usein suunnittelukonsultti.
Lue lisää ympäristötutkimuksistamme!