Mielipide: Stora Enso Oy:n Varkauden tehtaan toiminnan muuttaminen ja toi­min­na­na­loit­ta­mis­lu­pa sekä energialaitoksen lu­pa­mää­räys­ten tarkistaminen BAT- päätelmien mukaiseksi

Mielipiteen esittäjät

Pohjois-Savon luonnonsuojelupiiri ry

Varkauden luonnonystävät ry

Asia Stora Enso Oy:n  Varkauden tehtaan toiminnan olennainen muuttaminen ja toiminnanaloittamislupa sekä energiatuotantolaitoksen lupamääräysten tarkistaminen BAT-päätelmien mukaiseksi

Diaarinumero ISAVI/2999/2022

Hakemus on suuremmin osin hyvin tehty ja selvä, kuten oli myös sen kierrätyslaitoksen osuus, josta muistutimme aikaisemmin. On muutamia seikkoja, joihin haluamme puuttua. Toiminta laajenee lähes kaikin osin, erityisesti sellutehtaan, sahan ja kartonkitehtaan osalta, joka lisää myös veden käyttöä – kierrätyslaitoksen prosessikuvauksesta huolimatta. Keskitymme seuraavassa kohtiin, joissa on mielestämme kritisoitavaa.

Osa 1.

 Toiminta laajenee

Kun toiminta kaikin osin laajenee ja jätevedenpuhdistamoon tulee myös Finnforellin jätevesiä, nykyinen jätevedenpuhdistamo ei välttämättä enää riitä, vaikka tavoite olisi vähentää sekä vedenkulutusta että sitä kautta jäteveden määrää.  Fosfori on tässä tärkein tekijä kuten seuraavasta ilmenee, mutta osuutensa voi olla myös typellä sekä orgaanisilla aineilla, joita tässä mitataan kemiallisena hapenkulutuksena (COD) ja biologisena hapenkulutuksena (BOD) ja osin kiintoaineenakin, sillä tämä orgaaninen aines sisältää sekä fosforia, typpeä että rikkiä hiilen ohessa.

Kiertotalous kunniaan

Tärkeä puuttuva seikka on kiertotalous, joka on toki mukana pelkässä kierrätyskuitulaitoksessa, mutta muussa tehdastoiminnassa sitä ei ole. Stora Enson Varkauden tehtaiden tuottama täysin käsittelemätön ja tuotteistamaton kuituliete oli mukana Luken tutkimusasemalla Halolassa tehdyssä viljelykokeessa (Termonen, M.; Keskinen, R.; Nikama, J.; Järvenranta, K.; Soinne, H.; Järvinen, M.; Rasa, K.; Uusi-Kämppä, J.; Auvinen, H.; Lappalainen, R.& Räty, M. 2022. Metsäteollisuuden kuitulietteiden peltoviljelykäyttö karkeilla kivennäismailla. NRO 40 (2022): MAATALOUSTIETEEN PÄIVÄT 2022, ISBN 978-951-9041-68-1, Julkaistu: 2022-06-06   https://doi.org/10.33354/smst.115864) .

Kokeessa tämä Stora Enson kuituliete (nimestään huolimatta kyseessä on kiinteä kuitu) tuotti yhtä suuren ohrasadon kuin verranteena ollut mineraalilannoite, kun molempien typpilisäys oli 80 kg/ha, mikä on normaali ja tukiehtojen mukainen typpiannosmäärä. Kaksivuotisessa nurmikokeessa tämä liete tuotti jopa suuremman nurmisadon kuin verranteena ollut mineraalilannoite – mahdollisesti, koska sen ravinteet vapautuivat hitaammin ja siirtyivät siten paremmin nurmikasveihin.

Ainoa haittapuoli tässä lietteessä oli sen jonkun verran liiallinen kadmiumpitoisuus. Kadmium olisi helppo poistaa hyvin kevyellä sulfidisaostuksella. Kuituliete voisi olla vielä parempi, jos siinä olisi vähän enemmän fosforia. Tehtaan kannattaisi muutenkin vakavasti pyrkiä käyttämään niin vähän vettä kuin mahdollista. Tällöin jätteiden hyödyntäminen olisi paremmin mahdollista.

Nykyisen jätevedenpuhdistamon fosforin reduktioaste on heikko  

Vastaanottavassa vesistössä rajoittava tekijä on fosfori, joten fosforin tehokkaammalla poistolla olisi suurin merkitys vesistön ekologiseen tilaan, joka tietysti ei näy heti. Vesistöön Varkauden tehtaat tuottavat fosforia suoraan ja epäsuorasti. Suorasta fosforin joutumisesta vesistöön on esimerkki Taulukossa 5-13-1. Tämän mukaan fosforin poiston tehokkuus on suurimmillaan vain 80%  (vuonna 2021) ja siis siitä ainakin 20 % menee vesistöön. Tämä reduktio-% on varsin matala, kun mm. Kuopion Lehtoniemen kunnallisen jätevedenpuhdistamon lupaehto on 95%, ja käytännössä usein reduktio-% on jopa yli 99%. Lehtoniemen jätevesi on kunnallista eikä metsäteollisuuden jätevettä, mutta fosforin reduktio perustuu lähes yksinomaan kemiaan eli fosfaatti saostetaan niukkaliukoisina alumiini- tai rautafosfaatteina, jotka saostuvat primääri- ja sekundäärivaiheessa pohjalle ja nousevat tertiäärivaiheen flotaatiossa pintaan. Nykyajan vesikemikaalit voidaan saada toimimaan hyvin. Ylipäänsä maailmassa, jossa maatalous tarvitsee fosforia lannoitteissa ja koko maapallon tunnetut fosforivarat ovat hyvin pienet, fosfori on arvotavaraa, jonka hinta tullee nousemaan. Fosforia ei todella kannata johtaa vesistöön vaan ottaa se talteen ja myydä eteenpäin.

 Sulfaatti on tosi salakavala fosfaatin liukoisuuden lisääjä vesistössä  

Kohdassa 6.6.1. puhutaan glaubersuolasta ja sen liuottamisesta veteen, jota Stora Enso haluaisi jatkaa huolimatta voimassa olevasta ympäristöluvasta, ja jonka piti loppua jo vuoden 2018 alussa. Kohdassa 6.6.1. yhdisteen molekyyliksi ilmoitetaan Na₂SO₄, vaikka varsinainen glaubersuola olisi Na₂SO₄•10H₂O eli siis natriumsulfaatin dekahydraatti.

Jos, kuten kohdasta 6.6.1. voi lukea, kyseessä on kidevedetön Na₂SO_4, sen molekyylipaino on 142 ja siinä on yksi atomi rikkiä (atomipaino 32). Täten sen rikin osuus yhdisteestä on 22,2 %. Tällöin 3000 tonnia suolaa sisältää 666 tonnia rikkiä – eli noin puolet voimassa olevan lupaehdon (hakemuksen taulukko 6.6-1) mukaisesta rikkikuormasta, jolloin puolet rikistä on arvioitu tulevan kiintoaineesta ja muista lähteistä.

Kun vesistöön johdetaan sulfaattiliuosta, sen ominaispaino on suurempi kuin  puhtaan järviveden ja siksi suuri osa tästä sulfaattiliuoksesta painuu pohjaan kohti syvänteitä – pohjan kivien ja liejujen väliin. Suomessa alin vesinäyte otetaan syvyydestä, joka on metri pohjasta. Täten valvova viranomainen, vettä kuormittava toimija tai kummankaan konsultit eivät yhtään tiedä, mitä pohjaliejussa tai vesifaasin alimmassa metrissä tapahtuu. Joka tapauksessa järven pohjassa on paksuudeltaan vaihteleva kerros fosforipitoista liejua, jota sinne on kertynyt satojen tai jopa tuhansien vuosien aikana. Aivan pohjalle täyskierto tuskin ulottuu eikä siten sinne tule happitäydennystä. Liejun pinta ja sinne laskeutuneet Stora Enson ja muiden saastuttajien orgaaniset epäpuhtaudet sekä myös kasvi- ja eläinjätteiden hajotus ovat kuluttaneet hapen. Liejussa ja pohjan kiviaineksen pinnoilla elää ja toimii anaerobisia sulfaatinpelkistäjäbakteereja, jotka siis muuttavat (pelkistävät) sulfaatin sulfidiksi.

Syntyneet sulfidit reagoivat  liejun pinnassa olevien kalsium-, rauta- ja alumiini-ionien kanssa ja sulfidi syrjäyttää liejussa olleen fosfaatin vesifaasiin, jolloin kyseessä on epäsuora fosfaatin päätyminen vesistöön. Kemiallisesti selitys on se, että sulfidisuolat ovat yleensä niukkaliukoisempia kuin vastaavat fosfaattisuolat. Ilmiötä on kuvattu lehdessä Vesitalous_02_2013.pdf sen kahdessa artikkelissa, joissa kirjoittajat ovat Lehtoranta ja Ekholm (sivu 40) sekä Saarijärvi, Kauppinen, Heitto, Lehtoranta ja Ekholm (sivu 43). Mekanismi on selitetty myös mm. englanniksi oppikirjoissa. Todennäköisesti Stora Ensolta laskettu sulfaatti kulkeutuu pidemmällekin alaspäin vesistöön osin ehkä natriumsulfaattina, sillä kylmässä natriumsulfaatin kidemuoto muuttuu ja sen vesiliukoisuus alenee (Tommila, E. 1965. Fysikaalinen kemia. Kustannusosakeyhtiö Otava, kirjan kohta 23b). Yleisesti ottaen rikin kierto kuvataan hyvin korkeakoulujen kemian ja mikrobiologian kirjoissa.

Sulfaatin pelkistymistä tapahtuu vesistössä varmaan laajemmalla alueella, jossa sitten tapahtuu myös fosfaatin vapautumista veteen. Fosforin joutumisen mittakaava epäsuorassa vesistön fosforikuormassa on todennäköisesti paljon suurempi kuin vesistöön suoraan käsitellyn jäteveden mukana laskettu fosforimäärä (noin 20 kg/päivä), jos rikkiä lasketaan vesistöön 1,8 tonnia/ päivä. Tätä sulfidin määrää ei vain ole mitattu eikä alimman vesikerroksen ja sen alapuolella olevan liejukerroksen tapahtumia edes tutkita.  Sulfidi-ioni eli S^-2  on kemian kielellä kahdenarvoinen. Täten rauta(II)sulfidi on FeS ja sen vesiliukoisuus on 0,00062 g/100 ml.  Vastaava rauta(II)fosfaatti on Fe₃(PO₄)₂•8 H₂O on kolmiarvoinen yhdiste, liukenee hyvin, kun vesiliuoksen pH on alle 5,3. On syytä olettaa, että liejussa pH voi varsinkin paikallisesti olla varsin matalakin.  Jos rauta(II)fosfaatin fosfaatti korvaantuu sulfidina ja kahta fosfaatti-ionia kohti tarvitaan kolme sulfidi-ionia ja tässä rikkiä on yllin kyllin.

Raudan, kalsiumin ja alumiinin fosfaattisuolojen ohessa voi sellaisia suoloja, joissa osa kationeista osa voi olla ammoniumia tai vetyionia tai eräitä muita yhdisteitä, jolloin fosfaattien vesiliukoisuus olisi suurempi.

Jos mukana on sulfaattipäästön kaltainen erittäin suuri liukoisen fosforin lisäkuormittaja, jota ei ole ollenkaan huomioitu, niin viittaukset BAT-arvoihin eivät tunnu vakuuttavilta. Välitavoite voi olla BAT-arvojen mukaan toimiminen, mutta syvällisemmän päätavoitteen on oltava Haukiveden vesiensuojelu ja toimiminen niin, että Haukiveden ekologinen tila palautuu hyväksi, kuten vesipuitedirektiivi edellyttää.

 Osa 2. Muita huomioita

 Sulfaatinpelkistäjät lisäävät myös elohopeariskiä kaloissa

Sulfaatinpelkistäjäbakteereista noin puolella on kyky muuttaa epäorgaanista elohopeaa  metyylielohopeaksi, joka on paljon myrkyllisempää ja kulkeutuu paljon tehokkaammin kaloihin. Aihetta on syvällisesti pohtinut Euroopan elintarviketurvallisuusviranomainen EFSA ja Ruokavirasto on sen tiedon julkaissut   https://www.ruokavirasto.fi/yritykset/elintarvikeala/valmistus/yhteiset-koostumusvaatimukset/vierasaineet/elintarvikkeiden-sisaltamat-metallit/elohopea/#:~:text=P%C3%A4%C3%A4osa% .  Haukiveden kalojen elohopeapitoisuuksista on varsin vähän tietoa ja metyylielohopeasta vielä vähemmän.  Metyylielohopean syntyyn tarvittava elohopeamäärä on varsin pieni ja myös jo kohtuullisen pieni sulfaattipitoisuus (30 mg/l sulfaattia) lisäsi selvästi kaloissa metyylielohopeariskiä (Gabriel, M. C.; Howard, N. & Osborne T. Z. 2014. Fish Mercury and Surface Water Sulfate Relationships in the Everglades Protection Area. Environ. Manag. 2014; 53(3): 583–593. doi: 10.1007/s00267-013-0224-4).

Tämäkin olisi tutkimisen arvoinen asia, sillä liika metyylielohopea kaloissa on ihmiselle terveysriski ja ihmiset voivat olla raskaana olevia naisia, lapsia tai vanhuksia ja heillä voi olla erilaisia sairauksia, jotka tekevät heidät herkiksi.

Biosidit kartonkitehtaasta

On olemassa monia eri biosideja (desinfinointiaineita), jota voidaan käyttää. Niiden myrkyllisuus vesistön eliöille ja mm. hajoaminen vaihtelevat suuresti, joten tässä olisi pitänyt mainita, mistä aineesta on kyse. Valmisteilla olevassa artikkelissa (Veijalainen, A.-M., Heinonen-Tanski, H., Atalay, M. & Naarala, J.: Disinfection mechanisms of performic acid and peracetic acid on Escherichia coli) käyttämällä jäteveden laboratoriokokeessa 40 mg/l natriumhypokloriittia tai 10 mg/l peretikkahappoa tai 7 mg/l permuurahaishappoa saatiin suunnilleen sama teho.

 Johtopäätöksemme   

 Tärkein johtopäätöksemme on, että lupamääräystä 29 ei saa muuttaa. Lupamääräyksen mukaan glaubersuolan laskemisen vesistöön piti loppua 1.1. 2018 mennessä eikä siis  glaubersuolan liuottamista Haukiveteen voi enää jatkaa. Vesistö ei ole kaatopaikka. Haukiveden tilan on annettava parantua vesipuitedirektiivin mukaan. KHO käsitteli Finnpulp-päätöksessään 2019 myös sulfaatin aiottua laskemista Kallaveteen. Innovatiivisia natriumsulfaattia hyödyntäviä ratkaisuja on olemassa. Vertaaminen sulfaatin suhteen talousvesiasetukseen ei ole relevanttia – eivät kalat sietäisi talousveden klooriakaan.   

Koska toiminta kaikissa yksiköissä ja sitä kautta vesistöön tulee enemmän myös COD-aineita ja typpeä, ja edelleen vastaanottavan Haukiveden ekologinen tila on vain tyydyttävä, lisäkuormituksia ei voida sallia.

Vuotuista rikkikuormitusta on vähennettävä 666 tonnilla, sillä kyseessä on epäsuorasti vesistössä leville ja syanobakteereille käyttökelpoista fosforia lisäävä tekijä.

Täten rikin kuormitus vuodessa saa olla enintään 960 tonnia.

Muiden aineiden kuormitukset voivat olla enintään nykyisten lupaehtojen mukaisia taulukon 6.6-1.

Lisäksi kalojen elohopeapitoisuuksia on seurattava. Seurannassa on siirryttävä vähitellen metyylielohopeaan EFSAn raportin mukaisesti.

Biosideistä on annettava parempi selvitys. On tiedettävä, mistä aineista on kyse ja mikä on näiden aineiden vaikutus kaloihin ja muihin vesieliöihin sekä miten nopeasti aineet hajoavat sekä onko niillä toksisia, hitaasti hajoavia hajoamistuotteita.