Kalliopohjaveden geokemiallisen evoluution tulkinta ydinjätteiden loppusijoitustutkimuksissa

Petteri Pitkänen, Ari Luukkonen, Juhani Korkealaakso

    Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingChapter or book articleProfessional

    Abstract

    Pohjaveden geokemiallisen kehityksen ymmärtäminen on oleellista ydinjätteiden loppusijoituksen pitkäaikaista turvallisuutta arvioitaessa. Ymmärtämisen edellytyksenä on pystyä kuvaamaan kallion ja veden väliset vuorovaikutukset, jotka säätävät ja puskuroivat pohjaveden kemialliset olosuhteet (esim. pH- ja redox-olosuhteet), sekä arvioida myös ajanjaksoja, jolloin kemialliset prosessit ovat vallinneet. Tämän lisäksi hydrogeokemiallinen tieto auttaa konseptualisoitaessa ja kalibroitaessa pitkien ajanjaksojen hydrodynaamisia malleja. Loppusijoitustutkimuksissa on kehitetty ja sovellettu lähestymistapaa, jolla laajat hydrokemialliset ja mineralogiset aineistot voidaan tulkita rinnan hydrogeologisen tiedon kanssa. Laaja isotooppiaineisto on erityisen tärkeä tulkittaessa vesityyppien alkuperää ja arvioitaessa vesinäytteiden pH- ja redox-tilaan vaikuttavia reaktioita sekä niiden laajuutta. Tulkittua pohjavesi-kalliovuorovaikutusta testataan käyttäen geokemiallista mallinnusta. Massatasapainomallinnuksen (käänteinen menetelmä) avulla lasketaan pitkin tulkittua virtausreittiä kahden vesinäytteen välille kemialliset reaktiomallit, joissa voidaan hyödyntää myös isotooppiaineistoja. Menetelmällä pystytytään ratkaisemaan sekä isotooppimassatasapaino-ongelma että isotoopin fraktioituminen. Lisäksi voidaan laskea reaktioiden avulla säädetty 14C-ikä pohjavesinäytteille. Reaktiopolkumallinnuksen (suoramenetelmä) avulla testataan laadittujen massatasapainomallien termodynaamista toimivuutta ja voidaan ennustaa kemiallisten olosuhteiden kehitystä tulevaisuudessa. Tulkintojen lopputuloksena esitetyt mallit käsittävät hydrogeologiaan yhdistettynä arvion paikkakohtaisesta hydrogeokemiallisesta kehityksestä, vesityyppien viipymistä sekä pH ja redox-olosuhteita puskuroivista prosesseista.
    Original languageFinnish
    Title of host publicationKirjoituksia pohjavedestä
    EditorsVeli-Pekka Salonen, Kirsi Korkka-Niemi
    Place of PublicationTurku
    PublisherUniversity of Turku
    Pages169 - 178
    ISBN (Print)951-29-2170-7
    Publication statusPublished - 2001
    MoE publication typeD2 Article in professional manuals or guides or professional information systems or text book material

    Cite this

    Pitkänen, P., Luukkonen, A., & Korkealaakso, J. (2001). Kalliopohjaveden geokemiallisen evoluution tulkinta ydinjätteiden loppusijoitustutkimuksissa. In V-P. Salonen, & K. Korkka-Niemi (Eds.), Kirjoituksia pohjavedestä (pp. 169 - 178). University of Turku.