Taimenen (Salmo trutta L.) ja siian (Coregonus lavaretus L.) in situ -mädinhaudontakokeet metallikaivoksen jätevesipäästöjen vaikutusarvioinnissa

Abstract

Kaivostoiminnalla voi olla huomattavia vaikutuksia makeanveden ekosysteemeihin. Talvivaaran monimetallikaivoksen bioliuotusprosessista lasketaan vesistöihin happamia metalli- ja sulfaattipitoisia jätevesiä. Happamissa oloissa useimmat ympäristölle haitalliset metallit ovat liukoisessa biosaatavammassa muodossa, mikä lisää niiden toksisuutta eliöille. Tässä tutkimuksessa selvitettiin in situ -haudontamenetelmän käyttökelpoisuutta arvioitaessa metallikaivoksen jätevesipäästöjen vaikutuksia taimenen (Salmo trutta L.) ja planktonsiian (Coregonus lavaretus L.) mätimunien säilyvyyteen, alkioiden kasvuun ja ruskuaisenkäyttöön. In situ -mädinhaudontamenetelmällä voidaan tutkia pitkäkestoisen altistuksen kumulatiivista vaikutusta koeyksilöihin todellisuutta vastaavassa ympäristössä, mutta haasteena on saada pelkkä kaivosvaikutus esiin usean muun vaikuttavan taustamuuttujan joukosta. Tutkimuksessa ei saatu näyttöä, että kaivostoiminta lisäisi alkioiden kuolevuutta kummallakaan lajilla. Siian säilyvyydet vastasivat muissa tutkimuksissa aiemmin havaittua tasoa. Taimenen kuolevuus oli suurta kaikissa haudontapaikoissa, joten tulokset kertoivat enemmän alueen olojen sopivuudesta taimenen varhaiskehitykselle yleensä kuin antavat tietoa kaivostoiminnan suorista vaikutuksista. Eri haudontapaikkojen erot lämpöoloissa vaikuttivat sekä taimenella että siialla alkioiden kuivamassan ja pituuden kehitykseen. Haudontapaikoilla, joissa veden lämpötila oli korkeampi, alkiot kehittyivät nopeammin ja niiden kuivamassa ja pituus olivat suurempia kuin paikoilla, joissa vesi oli kylmempää. Taimenalkiot käyttivät ruskuaista mädinhaudontakokeen aikana vähän, kun taas siialla ruskuaisen määrä kului nopeammin kehityksen edetessä. Herkimmät kehitysvaiheet, eli hedelmöitys ja sitä seuraavat kehityksen alkuvaiheet ja poikasten kuoriutumisjakso, eivät sisältyneet tutkimukseen. Varhaiskehityksen aikaisen altistuksen mahdolliset vaikutukset kalojen myöhemmissä elinvaiheissa jäivät myös selvittämättä. Mädinhaudontakoetta sovellettiin onnistuneesti luonnonolosuhteissa.

Mining may have considerable impacts on freshwater ecosystems. Talvivaara polymetal mine discharges acidic metal- and sulphur-rich effluents from bioheap leaching process into the environment. In acidic conditions most environmentally harmful metals are in soluble and more bioavailable form increasing their toxicity to organisms. This study assessed the applicability of an in situ -incubation method to evaluation of the impacts of metal mining on the mortality, growth, and yolk consumption of brown trout (Salmo trutta L.) and whitefish (Coregonus lavaretus L.) embryos. The in situ -incubation method can be applied to study long-term cumulative impacts to embryos exposed in a real environment, but the challenge is to differentiate a specific mining impact from other factors. In this study the mortality of neither species was impacted by mining activities. The mortality of whitefish embryos was similar to previously published studies and the high mortality of brown trout embryos both in the mine-impacted and reference sites tell more about the unsuitability of the incubation conditions in Talvivaara area for early life-stages of brown trout than about direct mining impacts. Differences in thermal conditions between incubation sites impacted on the dry weight and length development of both brown trout and whitefish embryos. The development was faster, and embryos had higher dry weight and length at incubation sites where the water temperature was higher compared to sites with colder water. Brown trout embryos consumed only a minor proportion of yolk, while whitefish had higher yolk consumption during the incubation experiment. The most sensitive development steps of the early life stages, fertilization and following initial phases and the hatching period, were not included in the study. It is also not known what impacts the exposure to mining effluents during early life stages may cause later in life. The in situ -incubation method was successfully applied in natural conditions.