Tietopankki

Työraportti 2016-44

Takaisin

Nimi:

Results of Monitoring at Olkiluoto in 2015 Hydrogeochemistry

Raportin kirjoittaja:

Lamminmäki, T., Pitkänen, P., Penttinen, T., Pentti, E., Komulainen, J., Loimula, K., Wendling, L., Partamies, S., Ahokas, T.

Kieli:

Englanti

Sivumäärä:

332

Tiivistelmä:

Maanalaisen tutkimustilan, ONKALOn, rakentaminen käynnistyi kesäkuussa 2004. Rakentamisen aiheuttamia mahdollisia muutoksia matalien ja syvien pohjavesien kemialliseen ympäristöön seurataan säännöllisesti. Tässä raportissa esitetään hydro­geokemiallisessa monitoroinnissa vuonna 2015 tehdyt mittaukset ja havainnot.

Matalien pohjavesien monitorointi jatkui vuonna 2015. Näytteiden pH vaihteli happamasta (6,1) alkaliseen (8,4). pH nousi yli kahdeksan ainoastaan kairareiässä OL-PP56. Kohonneita sulfaattipitoisuuksia mitattiin muutamissa kohteissa. Erityisen korkeat pitoisuudet (700−800 mg/l) mitattiin kallioreiässä OL-PP56. Pitoisuudet olivat kuitenkin pienentyneet vuoden 2014 huippuarvoista. OL-PP56 muutokset johtuivat uuden parkkipaikka-alueen rakennustöistä reiän ympäristössä sekä todennäköisesti rakennus­­töissä käytetystä ONKALOsta louhitusta kivimurskeesta, jonka sulfidi­mine­raalit ovat hapettuneet ja tuottaneet sulfaattia pohjaveteen. Olkiluodossa sijaitsevalla Natura-alueella ja sitä lähellä olevien näytteenottokohteiden suolaisuuden kohoaminen jatkui edelleen näytepisteessä OL-PP2, mutta tasaantui pohjavesiputkessa OL-PVP4A. Isotooppitulosten (δ18O ja δ2H) perusteella näytepisteiden OL-PVP12, OL-PVP30 ja OL-PP3 veteen on osin sekoittunut Korvensuon altaan vettä.

Vuonna 2015 syvien pohjavesien monitorointia varten kerättiin pohjavesinäytteitä sekä maanpinnalta 16 eri kairareiästä että ONKALOsta. Maanpinnalta kerätyissä syvien kairareikien näytteissä havaittiin muutoksia pohjaveden kemiallisessa koostumuksessa, jotka todennäköisesti ovat useimmissa tapauksissa ONKALOsta johtuvan hydraulisen gradientin aiheuttamia. Kohonneita sulfidipitoisuuksia mitattiin edelleen vuonna 2015. Korkein pitoisuus, 49 mg/l, mitattiin kairareiässä OL-KR46_570, jossa mitattiin myös korkea asetaattipitoisuus (81 mg/l). Rako on yhteydessä vettäjohtavaan rakenteeseen HZ056 ja ONKALOn aiheuttaman paine-eron takia sulfaattipitoinen vesi on sekoittunut avointa kairareikää pitkin suolaisen pohjaveden kanssa, muodostaen näin otolliset olosuhteet sulfaatin pelkistymiselle sulfidiksi ko. raossa. Kairareiän OL-KR13_T360 (HZ001) ensimmäisten näytteiden 12 mg/l sulfidipitoisuus laski reiän tulppauksen seurauksena vuoteen 2012 asti, mutta vuonna 2015 pitoisuus jälleen kohosi ollen 2,4 mg/l. Viime vuosien aikana yksi tärkeimmistä havainnoista on ollut rakenteen HZ20 voimakas laimentuminen. Laimentumista havaittiin edelleen vuoden 2015 aikana. Suurimmat muutokset kuitenkin tasaantuivat, eikä laimentuminen ollut enää yhtä voimakasta tai suolaisuus kääntyi lievään nousuun kairarei'issä OL-KR22_T419, OL-KR25_T337 ja OL-KR25_T357. Näissä näyteväleissä vesityyppi on vaihtunut bikarbonaattivedeksi aikaisempina vuosina, mikä on poikkeuksellista kyseessä olevilla syvyyksillä. Myös suolaisemmissa Cl-tyypin vesissä nähtiin laimentumista, mutta muutokset eivät olleet yhtä merkittäviä. Olkiluodon toistaiseksi korkein suolaisuus (TDS n. 130 mg/l) mitattiin kairareiässä OL-KR1_980 (-902 m). Näytteestä määritettiin myös korkeat kalium- ja sulfaattipitoisuudet (94 ja 275 mg/l). Laskettujen saturaatioindeksien mukaan sulfaatin lähde voi olla kipsin ja/tai baryytin liukeneminen. Baryyttiä on havaittu satunnaisesti OL-KR1:n kairasydämessä.

ONKALOsta kerättyjen näytteiden tulokset vastasivat aiempien vuosien kehitystä, joko muutoksia ei havaittu tai jo todetut hitaat muutokset jatkuivat. DIC-pitoisuuksien vain lievä kohoaminen ONKALOn yläosissa sekä pH-arvojen laskeminen ja melko vakiintunut kalsiumpitoisuus kertovat kalsiitin puskurikyvystä ylläpitää tasapainotilaa kallion pintaosien hydrogeokemiallisessa systeemissä. Pohjavesiaseman ONK-PVA9 vesikemia vaihteli huomattavasti vuoden 2015 aikana suunnan ollessa kuitenkin kohti laimeampaa ja sulfaattipitoisempaa koostumusta. Myös sulfidipitoisuudet nousivat. ONK-PVA9 lävistää rakenteen OL-BFZ045, jossa pohjaveden virtaukset ja kemia reagoivat voimakkaasti rakenteen läpi tehtyihin uusiin kairauksiin (ONK-KR16 vuonna 2013 ja ONK-PH28 vuonna 2015). Saman rakenteen näytekohteissa ONK-KR16_14 ja ONK-RV4385 nähtiin vastaava suolaisuuden laimentuminen ja sulfaattipitoisuuden kasvu. Pilottireiässä ONK-PH28 havaittiin myös asetaattia korkeimman pitoisuuden ollessa 36 mg/l. ONKALOn pintaosien sulfaattipitoisuus kasvoi edelleen kairareiässä ONK-KR1, kun taas pohjavesiaseman ONK-PVA3 SO4-pitoisuus tasaantui. Rakenteen HZ056 kautta tapahtuva sulfaatin kasvu pohja­vesiasemassa ONK-PVA7 jatkui edelleen. Korkein ONKALO-näytteiden sulfidi­pitoisuus (3,3 mg/l) mitattiin pohjavesiasemassa ONK-PVA8, jonka sulfidipitoisuus on ollut koholla koko monitoroinnin ajan. Vuoden 2015 pitoisuus oli kuitenkin aikasarjan korkein. Näytepisteessä ONK-PP321 (REPRO-projekti) määritettiin huomattavan raskas isotooppikoostumus näytepisteen syvyyteen verrattuna (-403 m). Näyte edustaa hyvin matalan transmissiivisuuden rakoa ja raskas isotooppikoostumus GMWL-suoran yläpuolella viittaa veden pidempään viipymään ja merkittäviin vesi-kivi­vuorovaikutuksiin.

Kaasuanalyysejä varten kerättiin vuonna 2015 yhteensä 21 näytettä sekä syvistä kairarei’istä että ONKALOsta. SWA-näytteiden kaasupitoisuudet jäivät tyypillisesti alhaisemmiksi kuin PAVE-tekniikalla kerättyjen näytteiden pitoisuudet. ONKALO-näytteiden helium-pitoisuudet olivat matalampia kuin perustila-aineistossa. Tämä voi johtua kevyiden kaasujen diffuusiosta tunnelitiloihin, kun näytteenottoväli on lähellä tunnelia, missä hydraulinen paine on merkittävästi laskenut.

Sampo elektromagneettiset luotaukset antoivat tietoa kallion ominaisvastuksen muutoksista. Nämä johtuvat osin pohjaveden suolaisuudessa tapahtuvista muutoksista, vaikkakin häiriöitä aiheuttavat ONKALOn rakentaminen sekä uudet voimalinjat tutkimusalueella. Tulkintojen mukaan resistiivisyys kasvaa ONKALOn kaakkois­puolella, viitaten pohjaveden laimentumiseen ja laskee ONKALOn luoteispuolella viitaten pohjaveden suolaisuuden kasvuun vettäjohtavissa rakenteissa. Tulosten mukaan muutokset ovat selkeästi heikentyneet tai joillakin asemilla kokonaan tasoittuneet vuoden 2010 jälkeen.

Avainsanat:

Hydrogeokemia, ONKALO, monitorointi, pohjavesi, kaasunäytteenotto, analyysitulokset, Sampo elektromagneettiset luotaukset

Tiedosto(t):

Results of Monitoring at Olkiluoto in 2015 Hydrogeochemistry (pdf) (28.3 MB)


Takaisin


Jaa artikkeli: