Elohopean analyysimenetelmien kehittäminen ympäristön seurantaa varten: pienten kokonaiselohopea- ja metyylielohopeapitoisuuksien määrittäminen luonnonvesistä ja turvemaista

Väitöstutkimuksessa kehitettiin analyysimenetelmät pienten kokonaiselohopea- ja metyylielohopeapitoisuuksien määrittämiseen luonnonvesistä ja turpeesta. Kehitettyjä analyysimenetelmiä hyödynnettiin tutkimuksessa, jonka tavoitteena on tutkia suometsissä tehtyjen metsähakkuiden vesistövaikutuksia.

Elohopeaa vapautuu ympäristöön sekä luonnollisista lähteistä (mm. tulivuorenpurkaukset ja kiviaineksen rapautuminen), että ihmistoiminnan kautta. Elohopean viipymäaika ilmakehässä on hyvin pitkä, minkä vuoksi se voi kulkeutua kauas päästölähteestä ennen päätymistään maaperään ja vesistöihin. Näin ollen elohopea on maailmanlaajuisesti leviävä saaste, jonka käyttöä ja päästöjä on rajoitettu huomattavasti viime vuosikymmenten aikana. Vaikka Suomessa elohopeapäästöt ovat vähentyneet, kaloissa havaitut elohopeapitoisuudet ovat pysyneet kohonneella tasolla ja paikoin ne jopa ylittävät EU:n asettamat raja-arvot.

Suomen pinta-alasta noin kolmasosa on suo- ja turvemaata, johon on aikojen kuluessa kertynyt elohopeaa. Maaperän häiriintyessä esimerkiksi metsähakkuiden vaikutuksesta elohopeaa voi kulkeutua valumavesien mukana vesistöihin aiheuttaen merkittävän ekotoksikologisen riskin. Nykyisen energiapolitiikan mukaisesti metsähakkuut tulisi toteuttaa korjaamalla perinteisen runkopuun lisäksi myös hakkuutähteet ja kannot (ns. energiapuu). Energiapuun korjuun ekologisista vaikutuksista turvemailla ei ole riittävästi tietoa.

Ympäristössä elohopea voi metyloitua mm. bakteeritoiminnan seurauksena muodostaen erittäin myrkyllistä metyylielohopeaa, joka kertyy kaloihin (jopa miljoonakertaiset pitoisuudet verrattuna vesistöön). Useat eri ympäristötekijät vaikuttavat metyylielohopean muodostumiseen, minkä vuoksi maaperän ja vesistöjen metyylielohopeapitoisuudet korreloivat harvoin kokonaiselohopeapitoisuuksien kanssa. Metyylielohopean muodostuminen on tärkeä osa elohopean biogeokemiallista kiertoa, minkä vuoksi sen määrittäminen kokonaiselohopeapitoisuuksien ohella antaa olennaista tietoa elohopean käyttäytymisestä ympäristössä.

Tutkimuksessa käytetyt näytteet kerättiin pääosin turvevaltaisilta valuma-alueilta Sotkamosta. Menetelmäkehityksen haastavuutta lisäsi näytteiden erittäin alhaiset elohopeapitoisuudet sekä vaikeat näytematriisit. Kehitettyjen analyysimenetelmien luotettavuus varmistettiin vertailumateriaalien sekä vertailumenetelmien avulla. Analyysimenetelmiä käytettiin tutkimuksessa, jossa seurattiin metsähakkuiden vaikutuksia elohopean liikkuvuuteen ojitetuilla turvemailla. Tutkimuksen tulokset viittasivat siihen, että energiapuun korjuu vaikutti elohopean huuhtoutumiseen ja metyloitumiseen enemmän kuin runkopuun korjuu. Tulevaisuudessa kehitettyjä analyysimenetelmiä voidaan soveltaa myös muissa ympäristötutkimuksissa.