SlideShare a Scribd company logo
1 of 6
Download to read offline
MÄENDUSE MAINE



23. KAEVANDAMISVEE TEKE JA SELLE
  ÄRASTAMINE AS KUNDA NORDIC TSEMENT
  KARJÄÄRIDEST
   Riho Iskül
   Kunda Nordic Tsement
   Karin Robam, Ülo Sõstra
   TTÜ mäeinstituut
Sissejuhatus
Kunda piirkonnas kasutab AS Kunda Nordic Tsement kolme karjääri. Mereäärses savikarjääris
kaevandatakse tsemenditoormena Kambriumi Lontova lademe sinisavi. Tihe savi on vettpidav,
seepärast ärastatav vesi tuleb ainult atmosfäärsetest sademetest ja selle ärastamine on keskkonnale
ohutu, ka veehulgad on suhteliselt väikesed. Aru–Lõuna karjäär paikneb 8 km merest lõuna poole ja
selles kaevandatakse tsemendi peamist komponenti – lubjakivi. See lasundi osa, mida läbivad
kirdesuunalised vööndid, kus lubjakivi on tugevasti dolomiidistunud ega kõlba tsemendi tootmiseks,
kasutatakse killustiku tootmiseks.




Joonis 23-1 Aru-Lõuna lubjakivikarjääri ja Ubja põlevkivikarjääri asend

Ubja põlevkivikarjäär, mis asub 4 km kaugusel Kundast edelasse, avati 2005.a, pärast seda, kui
peamine tsemenditehast põlevkiviga varustav Aidu karjäär teatas oma plaanitud töö lõpetamisest.
Tookord ei olnud teisi Aidust lääne pool töötavaid karjääre, mis oleksid võinud anda tsemenditoorme
nõuetele vastavat põlevkivi (MgO sisaldus > 3,2%). Sellistele tingimustele vastab ainult see põlevkivi,
mis paikneb Eesti maardla läänepoolses osas. Ettevõte seisis valiku ees, kas minna üle imporditavale
kütusele või avada oma karjäär. Varem oli juba Ubja kaevevälja põlevkivi kasutatud samal otstarbel.
Tingimused põlevkivi kaevandamiseks on Ubja karjääris väga head, tootuskihind asub maapinna


                                                  92
TTÜ Mäeinstituut
MÄENDUSE MAINE


lähedal - katendi paksus on enamasti 8-10m. Maapinnalähedast murenenud põlevkivi saab
kaevandada ilma lõhketöödeta. See oli kohalike elanike soov ja võimaldas ära hoida õhusaaste ning
vältida lõhketöö akustilist mõju. Ainsaks keskkonna probleemiks jäi põhjavee ärastamine, nii nagu ka
Aru–Lõuna paekarjääris. Ka Ubja põlevkivikarjääris toimub mäetöö allpool pinnasevee taset ja vett
tuleb kõrvaldada pidevalt. Suure pindalaga Aru–Lõuna karjääris paikneb settebassein otse karjääris ja
väikese heljumi sisaldusega vesi pumbatakse välja otse Toolse jõkke. Ubja karjäärist pumbatakse vesi
karjäärivälisesse settebasseini ja pärast selle läbimist voolab vesi isevooluna Toolse jõkke. Toolse jõgi
on lõheliste elupaik, see nõuab pidevat jõevee seiret, mida viimastel aastatel teeb TTÜ mäeinstituut.

Ala reljeef ja geoloogiline iseloomustus
Kunda karjäärid paiknevad Soome lahe lõunarannikul, Pandivere kõrgustiku põhjanõlval. Ala reljeefi
iseloomustab järk–järguline tõus lõuna suunas kuni 70–80m üle merepinna. Rannaastang on
suhteliselt järsk, seejärel muutub tõus laugemaks. Olulisteks reljeefi elementideks on Kunda ja Selja
jõe orud, mis on kuni 20–30m lõikunud aluspõhja kivimitesse. Orgude vahele jääb Toolse jõe valgla,
mis geoloogiliselt ehituselt kujutab endast tektoonilist plokki, eraldatud loodesuunaliste Selja ja Kunda
jõe orgudega. Toolse jõgi voolab ploki keskosas enam-vähem põhja suunas läbi metsade, soode ja
                                                                                                        2
soostunud ning võsastunud heinamaade. Jõgi on lühike, ainult 23,9 km ja valgla väike - 84,7 km .
Ubja põlevkivi- ja Aru-Lõuna paekivikarjäär paiknevad Kunda ja Selja jõgede vahelisel plokil, Aru–
Lõuna karjäär jääb absoluutsesse kõrgusvahesse 40–60m, Ubja põlevkivikarjäär – vahemikesse 60–
80m.

Geoloogiliselt paikneb ala Vene lavamaa äärealal, kus Vara–Proterosoikumi vanuse aluskorra
kristalseid moonde- ja magmakivimeid katab kuni 200m paksune Vend–Paleosoikumi aluspõhi ehk
settekivimiline pealiskord. Aluspõhja katavad omakorda Kvaternaari liustikusetted (valdavalt moreen),
liustiku-sulaveesetted (liiv ja vähesel määral kruus), meresetted ning muistse Kunda järve setted.
Kvaternaari setete paksus on tavaliselt alla 5 m.

Pikaajalise Fennoskandia kilbi kiirema kerke tõttu on aluspõhja kivimite kihid kallutatud nõrgalt lõuna
poole, keskmiselt 3 m ühe kilomeetri kohta. Katendi paksus karjäärides suureneb lõuna suunas nii
kihtide kallakuse kui ka Pandivere kõrgustiku nõlva absoluutsete kõrguste suurenemise tõttu. Aru–
Lõuna karjääris on kogu läbilõike ülemine osa kuni Uhaku lademe alumise osani ära kulutatud koos
neis olnud Kukruse lademe põlevkivi varudega, aga mõni km lõuna poole, Ubja põlevkivi karjääri
põhjaservas katab põlevkivi tootuskihindi juba 5–8 m paksune katend, mis suureneb lõunaservas
veelgi.

Vanimad settekivimilised moodustised, mis paljanduvad Kunda piirkonnas on Alam–Kambriumi
Lontova sinisavid, mida kaevandatakse tsemendi ühe koostisosana Mereäärses karjääris. Tüse, ligi
60 m paksune Lontova savide lasund isoleerib täielikult Kambriumi–Vendi põhjaveekompleksi
reostuseohtlikest ülemistest kihtidest.

Põhjavee seireks on puuritud Ubja põlevkivikarjääri ümbrusesse rida vaatluspuurauke. Neist üks
esinduslikumatest on puurauk U-9-3 [9]. Suudme absoluutne kõrgus on 63,5m ja sügavus –61,7m .
Puurauk on lõpetatud Ordoviitsiumi–Kambriumi veekompleksis. Kvaternaari setted on esindatud 1,4 m
paksuse saviliivmoreeniga, mis sisaldab alumises osas hulgaliselt           (20-50%) vähekulutatud
karbonaatset jämepurdmaterjali. Selle lamami moodustab Ülem-Ordoviitsiumisse kuuluv Kukruse
lade, mille paksus on 9,55m. Kukruse lade koosneb intervallis 1,4–6,1m maapinnast Maidla kihistiku
savikast lubjakivist, milles esineb niitjaid kerogeense mergli vahekihte. Intervall 6,1–10,95m on
esindatud Kiviõli kihistikuga, mille ülaosa koosneb peamiselt lubjakivist kuni 25–30cm paksuste
kukersiidi vahekihtidega, alumise, keskmiselt 2,45m paksuse osa moodustab põlevkivi tootuskihind.
Kukruse lademe alumine piir on ka Ülem– ja Kesk–Ordoviitsiumi piiriks ja ajalist vastab 460,9±1,6 mln
a.

Kukruse lademe lamami moodustab 15,5m paksune Kesk–Ordoviitsiumi Uhaku lademe savika
lubjakivi lasund, milles esineb ka kukersiidi kihikesi. Lasundi alumine osa koosneb massiivsest hallist
lubjakivist, mis on suhteliseks veepidemeks Ordoviitsiumi veekompleksi Lasnamäe–Kunda ja Keila–
Kukruse veekihtide vahel. Järgmine 8,6 m paksune intervall, kuni 35m sügavuseni on esindatud
Lasnamäe lademe Väo kihistu ehituslubjakiviga, mis kohati on dolomiidistunud. Väo kihistu lubjakivi
on oluline ehituskivi ja tsemendi toore, mida kaevandatakse Aru–Lõuna karjääris koos Aseri ja Kunda
lademe ülemise osaga. Kaevandatava läbilõike paksus on umbes 12m. Neis kivimeis paikneb
Ordoviitsiumi veekompleksi Lasnamäe–Kunda veekiht, mille veetaset alandatakse. Aseri ladet


                                                   93
TTÜ Mäeinstituut
MÄENDUSE MAINE


iseloomustab rohkete raudoiidide esinemine lubjakivis, lademe paksus on 2,2m. Kunda lade paikneb
intervallis 37,2–44,5m ja koosneb samuti lubjakividest, kuid selles esineb nii glaukoniiti kui ka
raudoiide. Lademe paksus on siin 7,3m. Kesk-Ordoviitsiumi läbilõige puuraugus lõpeb Volhovi lademe
kohati dolomiidistunud glaukoniitlubjakividega, mille paksus ulatub 2meetrini. Allosas muutub lasund
lubjarikasteks glaukoniit- ja lubiliivakivideks, mida nüüd vaadeldakse Alam–Ordoviitsiumi Billingeni
lademena. Volhovi lademe alumist piiri loetakse Alam–Ordoviitsiumi ülemiseks piiriks, ajaliselt on see
471,8±1,6 mln aastat [3]. Hunnebergi lademe glaukoniitliivakivid, savi laikudega ja püriidi
konkretsioonidega moodustavad 1,8m paksuse lasundi sügavusel 46,7–48,5m. Suhteliselt paks, kuni
2,6m, on Kunda ümbruses Varangu lade, mis koosneb peamiselt plastsest savist argilliidi
vahekihtidega [5]. Pakerordi lademe Türisalu kihistu kerogeense argilliidi (diktüoneemakilda) paksus
on siin 1,4m. Puuraugu sügavaim intervallis 51,5–61,7m on puuritud Ordoviitsiumi ja Kambriumi piiril
lasuvasse Kallavere kihistu liivakividesse, mille ülemises osas esineb õhukesi kerogeense argilliidi
kelmeid. Teokarpide poolmete järgi intervallis 52,0–52,1m võib seda taset lugeda Ordoviitsiumi ja
Kambriumi piiriks. Selle ajalise piiri vanuseks on 488,3±1,7mln aastat.

Hunnebergi, Varangu ja Pakerordi lade moodustavad sellel alal suhteliselt õhukese, ca 5 m, kuid hea
veepideme Ordoviitsiumi ja Ordoviitsiumi–Kambriumi veekomplekside vahel. See kaitseb
Ordoviitsiumi–Kambriumi veekompleksi nii karjääridest kui ka vanast suletud Ubja põlevkivi
kaevandusest, aga ka põllumajandusest ja tööstusest tuleva reostuse eest ja võimaldab kasutada
selle kompleksi põhjavett veevarustuses ja joogiveena.

Pinna- ja põhjavesi
Valdav osa alast on melioratsioonitöödega kuivendatud ja Kvaternaari setetes on pinnasevee tase
asub tunduvalt allpool maapinda. Kuivendatud aladel võib aeratsioonivöö paksus olla kuni 2–3 m ja
rohkemgi. Ala on kaetud tiheda sügavate kraavide võrguga, mis juhivad sademete vee kiiresti
jõgedesse.

Toolse jõe seire võimaldas täpsustada väljapumbatava vee päritolu ja seotust sademetega. Karjääride
paiknemise omapära seisneb selles, et Pandivere kõrgustik on oluline regionaalne Siluri–Ordoviitsiumi
ja Ordoviitsiumi–Kambriumi põhjaveekompleksi toiteala. Kõrgustiku võlvil infiltreerub kuni 3 meetri
paksune veekiht aastas. Sellest väljub kõrgustiku jalamil Soome lahte, Peipsi järve ja Riia lahte
suubuvatesse jõgedesse allikatena umbes 59%. Kokku moodustab Pandivere kõrgustiku nõlvadel ja
                                                                   3
jalamil avanevate allikate summaarne äravool umbes 600 tuh m /ööpäevas ehk aasta keskmisena
     3                                               3
7m /s. Isegi suvel on allikaline äravool umbes 5 m /s. Seepärast on Pandivere kõrgustikult algavad
jõed võrreldes Eesti teiste jõgedega oluliselt veerikkamad ega jää suvel kuivaks. Ülejäänud
                                                     3
infiltreerunud vesi, mida on 125mm ehk 470 tuh m /ööpäevas toidavad sügavamaid veekihte, kaasa
arvatud ka Ordoviitsiumi–Kambriumi veekompleks [1], mille piesomeetriline tase kõrgustiku keskosas
ületab 60m [4]. Siluri–Ordoviitsiumi veekompleksi piesomeetriline tase tõuseb Pandivere kõrgustiku
lael 100m kõrgemale üle merepinna ja valgub seal igas suunas laiali [1,6]. Sügava osaliselt maetud
Kunda jõe oru keskmes on selle veekompleksi piesomeetriline tase kuni 15-20m madalam, kui
ümbritsevatel aladel [10]. See on seotud oru aluspõhja kivimite oluliselt suurema purustatuse ja
lõhelisusega, mis põhjustaski kiirema murenemise ja nüüd põhjavee kiirema läbivoolu. Suuri muutusi
veekomplekside piesomeetrilistes tasemetes Kunda piirkonnas ei ole toimunud [6,8]. Karjääride
veeärastamine mõjutab ainult Ordoviitsiumi veekompleksi Keila-Kukruse veekihti Ubja karjääris ja
Kunda-Lasnamäe veekihti Aru-Lõuna karjääris. Nende veekihtide vaheliseks veepidemeks on Uhaku
lademe savikad lubjakivid, kuid suuremates tektoonilistes riketes ja sügavates orgudes on need
veekihid tõenäoliselt omavahel hüdrauliliselt seotud. Kvaternaari pinnakattes olev põhjavesi on
hüdrauliliselt seotud Ordoviitsiumi veekompleksi põhjaveega, aga Ordoviitsiumi-Kambriumi
veekompleks on isoleeritud lasuvatest veekihtidest Billingeni lademe glaukoniitlubjakiviga, Hunnebergi
lademe savika glaukoniitliivakiviga, paksu (2,6m) Varangu lademe aleuriidirikka plastse saviga ja
Pakerordi lademe Türisalu kihistu kerogeense argilliidiga.

Looduslikus seisundis on põhjavee tase 0,5–8,0m sügavusel maapinnast sõltuvalt kohast, sademetest
ja aastaajast. Alanduslehtri suurim sügavus on Aru–Lõuna karjääri piirkonnas, ulatudes 12-14m.
Lasnamäe–Kunda veekiht levib karjäärist põhja poole ja selle kihi põhjavett kasutasid joogiveena
kohalikud elanikud. Kuna mõned kaevud jäid selle tõttu ilma veeta, siis AS kunda Nordic Tsement on
kas salvkaevud sügavamaks puurinud või rajanud nende asemele uued puurkaevud. Enamus uusi
puurauke on puuritud Ordoviitsiumi–Kambriumi veekompleksi, mille paksus on 25m ja mida
kaevandamine ei mõjuta. Nende sügavus on keskmiselt 20m. Keila–Kukruse veekiht levib Ubja



                                                 94
TTÜ Mäeinstituut
MÄENDUSE MAINE


põlevkivi karjäärist lõuna poole. Sama põhjavett kasutatakse väiksemates asulates, aga suurema
veevajadusega Kunda linna varustatakse Kambriumi–Vendi veekompleksi põhjaveega.

Sademed, veeärastamine ja teke
Kunda piirkonna sademete hulk oli Kunda meteoroloogiajaama andmetel kõige väiksem 2006.a –
381,8mm, 2007.a suurenes see kuni 599,6mm ja 2008.a oli juba 811,9mm (Joonis 23-3). Seoses
sademete suurenemisega kasvas ka veeärastus karjääridest: Aru-Lõuna ja Ubja karjäärist pumbati
                                           3
2007. aastal välja kokku 14,3 miljonit m heitvett, 2008. aastal aga juba neljandiku võrra rohkem –
                3
17,9 miljonit m . Ärastatud vee mahu ja sademete hulga võrdlemine näitas, et sademed ei kutsu esile
kohest vee sissevoolu karjääridesse, see suureneb alles 2-2,5 kuu pärast. Nii näiteks olid 2006.a
sügiskuud vihmased ja detsember suhteliselt sademetevaene, aga Ubja karjäärist väljapumpamised
saavutasid kõrge taseme alles jaanuaris. Samuti jõudsid 2007.a jaanuari sademed karjääriveena
kohale alles märtsis ja aprillis, kui sademete hulk 3 kuu jooksul veebruar – aprill ei ületanud kokku
64mm. 2007.a vihmane maikuu ei mõjutanud vee sissevoolu karjääri üldse. Sissevool vähenes
aeglaselt (Joonis 23-2) kuni augustini ja seejärel hakkas uuesti aeglaselt kasvama. Rohkem sademeid
oli augustis-oktoobris, kuid väljapumpamisele hakkas see mõjuma alles novembris-detsembris ja
uuesti vähenema jaanuaris-veebruaris. Suhteliselt suur oli väljapumpamine 2008.a kevadel (märts-
mai), mis ei väljendunud sademete hulgas. Samal ajal hakkasid ka maksimaalsed sademed juunis ja
augustis mõjutama väljapumpamist alles septembris-detsembris, kui sademeid oli vähe. See on
seotud intensiivse sademetevee infiltreerumisega Pandivere kõrgustiku keskosas ja maa-aluse
äravooluga kuni Ubja karjäärini, mis võib kesta 2 kuni 3 kuud. See tähendab, et väljapumbatav on
Ordoviitsiumi veekompleksi põhjavesi. Seda näitab ka kõrvaldatava vee kõrge mineraalainete
sisaldus, kuivjääk kuni 658mg/l Andja mõisataguse truubi juures 09.10.2008.a.

Kuival ajal veetase Toolse jões langeb, mineraalainete sisaldus vees kasvab ja suurem osa veest
pärineb väljapumbatavatest karjääridest. Karjäärivesi kaevandamisel ei reostu, kuid väljapumbatavas
vees on pärast paduvihmasid lubatust kõrgem heljumi sisaldus. Aeratsioonivöö suurenemise tõttu
                                                                                       2-
toimub ulatuslik püriidi oksüdeerumine, mistõttu karjäärivees kasvab sulfaatiooni (SO 4 ) sisaldus. Ubja
asula juures asuvate vaatluspuuraukude U-8-1 ja U-8-a mõõdeti tasemeid viiel korral ja fikseeriti
tasemete muutusi 0,5 kuni 1,5meetri ulatuses, mis on tavaline Pandivere kõrgustiku nõlvadele.

Karjääridest väljapumbatud veehulki on siiani mõõdetud automaatselt pumpade töötsükli järgi. Kogu
väljapumbatud vesi ei jõuagi Toolse jõkke, sest osa imbub settebasseini seinte kaudu karjääri tagasi.
Talvel on aurustumine väiksem, suvel aga suurem, mistõttu sademete osakaal ärajuhitavale veele on
suvel väiksema mõjuga. Kui sademed suurenevad, väheneb enamike mineraalainete sisaldus
karjääridest väljapumbatavas vees. See seaduspärasus ilmneb selgelt 2007.a ja 2008.a jõevee
keemilistest analüüsidest (Joonis 23-4).


             800000


             600000
   m3/kuus




             400000


             200000


                 0
                      I   II   III     IV     V        VI   VII    VIII    IX      X      XI     XII

                                                     2007   2008

Joonis 23-2 Veekõrvaldus Ubja põlevkivikarjäärist 2007.a ja 2008.a




                                                  95
TTÜ Mäeinstituut
MÄENDUSE MAINE



        180

        150

        120
   mm




         90

         60

         30

             0
                         I         II        III         IV      V        VI       VII       VIII         IX            X           XI         XII

                                                                           2007   2008

Joonis 23-3 Sademed Kunda piirkonnas 2007.a ja 2008.a

                                   Kuiv-                       KHTM                                                    Feül
         Vooluhulk BHT7 Hõljuvaine jääk                         n mg NH4-N NO2-N NO3-N            PO4-P Püld Cl SO4 d       Ca Nüld Mg
 Kuupäev    l/s    mg O/l  mg/l    mg/l                   pH     O/l    mg/l      mg/l     mg/l    mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
                                                                     Aresi truup
20.09.2007       138,1        1          9         644    7,89   4,9     0,04     0,01     0,16   0,002 0,016 12            212 0,31 144 0,26        13
16.01.2009       261,9       1,8        17         532    8,10   2,7    <0,01 <0,005 0,59         <0,02 <0,02 10            118 0,45 134 0,59        17
                                                               Andja mõisataguse truup
16.08.2007        258,2      <1         16         632    8,02   4,3     0,02     0,000 0,142      0,01   0,024   14        137   0,18   144   0,43 28
20.09.2007       1290,9      1,2         8         542    7,61   3,2     0,04      0,02    0,29    0,01   0,074   11        137   0,36   100    0,4 19
24.10.2007        771,3      1,4        <2         686    7,79   4,1      0,1    <0,002 0,16      0,004   0,020   13        157   0,12   122   0,74 7,3
27.11.2007        834,3      1,3        14         572    7,87   3,8     0,05     0,004    0,27   0,069   0,092   12        190    0,3   122   0,62 22
3.04.2008        1875,5      1,1        10         348    8,49   5,4     0,01    0,0048 1,66      0,011   0,029   11        176   0,21   124   1,85 22
19.06.2008        917,3      1,1        59         314    7,74   3,6     0,02    <0,005 0,42      <0,02    0,51   6,7        30    1,0    58   0,72 15
9.10.2008        1673,8      1,7        19         658    7,99   4,9    <0,01 <0,005 0,78         <0,02   <0,02   12        141   0,05   120   0,99 24
16.01.2009        958,9      2,3        11         512    8,31   4,1     0,03     0,012    0,93   <0,02    0,08   11        103   0,29   124   0,96 12
                                                                     Andja sild
16.08.2007          -        <1         11         596    7,93   4,2     0,01      0,01   0,099   0,013   0,025   13        137 0,20 142 0,59        28
20.09.2007        883,1      1,6         8         406    7,72   4,1     0,03      0,01    0,27   0,013   0,076   12        121 0,38 88 0,31         19
24.10.2007        558,3      1,5         1         588    7,59   3,6     0,02    <0,002 0,16      0,002   0,015   13        158 0,1 118 0,22         16
9.10.2008        1266,6      1,2        20         666    7,94   4,2     0,01    <0,005 0,62      <0,02   <0,02   12        139 0,04 122 0,81        23
                                                         Aru-Lõuna lubjakivikarjääri väljavool
16.01.2009       432,0       2,1        13         492    8,22   3,3     0,02    0,0058 0,43      <0,02   0,08    10        106 0,20 112 0,43        26
Joonis 23-4 Toolse jõevee keemilised analüüsid 2007-2009.a

Kokkuvõte
Kunda karjääridest välja pumbatav vesi on Ordoviitsiumi veekompleksi Keila-Kukruse ja Lasnamäe-
Kunda veekihi põhjavesi, mis on infiltreerunud maapinda Pandivere kõrgustiku lael ja sealt valgunud
laiali igas suunas. Infiltreerunud vesi toidab kõiki Ordoviitsiumi põhjavee kompleksi veekihte, kuid on
täielikult isoleeritud Kambriumi-Vendi põhjavee kompleksist Alam-Kambriumi Lontova lademe 60m
paksuse savilasundiga. Et aga Soome lahe rannikul tulevad järsakul savikihid 20-30 m ulatuses
maapinnale välja, siis kogu Pandivere kõrgustikust põhja poole valguv vesi peab savilasundi pealt
allikatena väljuma, kas jõeorgudes või rannanõlval, igal juhul enne merre jõudmist. Aru-Lõuna ja Ubja
karjäär paiknevad hüdrogeoloogilises situatsioonis, kus Pandivere kõrgustiku keskosast põhja poole
suunduv põhjavesi on tugeva surve all (piesomeetriline tase ületab 100 m ümp), aga kivimite kihid on
kaldu lõuna poole (3m ühe km kohta). Vesi peab siin liikuma mööda vettpidavate või suhteliselt
vettpidavate kihtide pealispinda põhja suunas ülespoole ja väljuma allikatena nõlval. Survekõrguse
kiire alanemine mere suunas keskmiselt 3-4m võrra ühe km kohta kinnitab seda, nagu ka siin
voolavate jõgede aastaringne veerikkus. Lõuna poole on vee äravool lihtsustatud, sest kihid on kaldu
lõuna suunas, seepärast paikneb lõunanõlval enamus suure deebitiga allikaid [2].

Ordoviitsiumi põhjavee kompleksi ülemised, Keila-Kukruse ja Lasnamäe-Kunda veekihid on Kunda
piirkonnas suhteliselt hästi isoleeritud ca 25m paksususest Ordoviitsiumi-Kambriumi põhjavee
kompleksist, mida peamiselt kasutatakse ala veevarustuses. Kuna põhjaveele on suurem surve lõuna
poolt, siis võib eeldada, et lubjakivi ja põlevkivi kaevandamine ei mõjuta oluliselt lõuna poole jäävate
alade veerežiimi, kuid põhjapoolsetel aladel võib veekihtide tase mõnevõrra alaneda. Praegu


                                                                         96
TTÜ Mäeinstituut
MÄENDUSE MAINE


töötavatest karjääridest põhjustatud alanduslehter tõenäoliselt ei välju Kunda ja Selja jõe vahele jääva
kivimiploki piiridest.

Artikkel on seotud uuringutega ETF Grant7499 „Säästliku kaevandamise tingimused” ning ETF
Grant6558 „Mäendusriskide haldamise kontseptsioon ja meetodid”.

Kasutatud kirjandus

1.     Eesti põhjavee kasutamine ja kaitse. Tallinn: Põhjaveekomisjon, 2004. 80 lk.
2.     Kink, H. Veeobjektid „Eesti ürglooduse raamatus”. Tallinn: Teaduste Akadeemia Kirjastus,
       2006. 144 lk.
3.     Nestor, H., Soesoo, A., Linna, A., Hints, O., Nõlvak, J.. Ordoviitsium Eestis ja Lõuna-Soomes.
       MTÜ GEOGuide Baltoscandia. 2006. Tallinn. 1-32.
4.     Perens, R. (toim.). Põhjavee seisund 1999.-2003.aastal. Tallinn: Eesti Geoloogiakeskus,
       2005. 100lk.
5.     Suuroja, K. Eesti aluspõhja geoloogiline kaart. Mõõtkava 1:400 000. Seletuskiri. Tallinn: Eesti
       Geoloogiakeskus. 1997. 60 lk.
6.     Systra, Y., Perens, R. Groundwater in the hard bedrocks of Estonia. In: Rönka, E., Niini, H.,
       Suokko, T. (eds.). Proceeding of the Fennoscandian 3rd Regional Workshop on Hardrock
       Hydrogeology. June 7-9, 2004, in Helsinki, Finland. Helsinki: 2005: Finnish Environment
       Institute 790. P.26-31.
7.     Tavast, E., Raukas, A. Eesti aluspõhja kivimite reljeef. Tallinn, Valgus, 1982. 194 lk (vene k.).
8.     Vallner, L.K. Eesti hüdrodünaamiline liigestus ja põhjavee balanss. Tallinn: Eesti NSV
       teaduste Akadeemia, 1980. Lk.11-120 (vene k.).

Käsikirjad

9.      Suuroja, K., Martim, T., Ploom, K., Suuroja, S., All, T. Kohala uuringuvälja Ubja põlevkivi
        uuringuala täiendavate geoloogiliste uuringute aruanne (varu seisuga 01.01.2000). 1999. 29
        lk. EGF 6369.
10.     Vallner, L., Jõgar, P., Karise; V. Perspektiivse Lääne-Kabala fosforiidikaevanduse mõju
        Pandivere veeressurssidele. ENSV TA Geoloogia Instituudi aruanne. 1984. EGF 4143.




                                                  97
TTÜ Mäeinstituut

More Related Content

Viewers also liked

Systra kivimite koostis
Systra kivimite koostisSystra kivimite koostis
Systra kivimite koostisIngo Valgma
 
Eesti loodusturismi ressursid
Eesti loodusturismi ressursidEesti loodusturismi ressursid
Eesti loodusturismi ressursidAivar Ruukel
 
Kordamine põhikooli geograafia eksamiks
Kordamine põhikooli geograafia eksamiksKordamine põhikooli geograafia eksamiks
Kordamine põhikooli geograafia eksamiksKairi Jaaksaar
 
Kliimavöötmed
KliimavöötmedKliimavöötmed
Kliimavöötmedkala1913
 
Pinnamood 9. klass
Pinnamood  9. klassPinnamood  9. klass
Pinnamood 9. klassVallo Madar
 
LinkedIn SlideShare: Knowledge, Well-Presented
LinkedIn SlideShare: Knowledge, Well-PresentedLinkedIn SlideShare: Knowledge, Well-Presented
LinkedIn SlideShare: Knowledge, Well-PresentedSlideShare
 

Viewers also liked (6)

Systra kivimite koostis
Systra kivimite koostisSystra kivimite koostis
Systra kivimite koostis
 
Eesti loodusturismi ressursid
Eesti loodusturismi ressursidEesti loodusturismi ressursid
Eesti loodusturismi ressursid
 
Kordamine põhikooli geograafia eksamiks
Kordamine põhikooli geograafia eksamiksKordamine põhikooli geograafia eksamiks
Kordamine põhikooli geograafia eksamiks
 
Kliimavöötmed
KliimavöötmedKliimavöötmed
Kliimavöötmed
 
Pinnamood 9. klass
Pinnamood  9. klassPinnamood  9. klass
Pinnamood 9. klass
 
LinkedIn SlideShare: Knowledge, Well-Presented
LinkedIn SlideShare: Knowledge, Well-PresentedLinkedIn SlideShare: Knowledge, Well-Presented
LinkedIn SlideShare: Knowledge, Well-Presented
 

Similar to Iskül robam sõstra_kaevandamisvee_teke_ja_selle_ärastamine_as_kunda_nordic_tsement_karjäärist

Systra, kallaste, 2008
Systra, kallaste, 2008Systra, kallaste, 2008
Systra, kallaste, 2008Ingo Valgma
 
Fosforiidi kihind Sonda prognoosvaru alal - Valter Petersell (Eesti Geoloogia...
Fosforiidi kihind Sonda prognoosvaru alal - Valter Petersell (Eesti Geoloogia...Fosforiidi kihind Sonda prognoosvaru alal - Valter Petersell (Eesti Geoloogia...
Fosforiidi kihind Sonda prognoosvaru alal - Valter Petersell (Eesti Geoloogia...Mäeinstituut Ttü
 
Praktika 2012
Praktika 2012Praktika 2012
Praktika 2012lekk
 
Atmosfäär ja hüdrosfäär
Atmosfäär ja hüdrosfäärAtmosfäär ja hüdrosfäär
Atmosfäär ja hüdrosfäärMeeliSonn
 
HüDrosfääR I
HüDrosfääR IHüDrosfääR I
HüDrosfääR IMeeliSonn
 
Keskkond Inseneriteadus
Keskkond InseneriteadusKeskkond Inseneriteadus
Keskkond InseneriteadusVeiko Karu
 

Similar to Iskül robam sõstra_kaevandamisvee_teke_ja_selle_ärastamine_as_kunda_nordic_tsement_karjäärist (10)

Systra, kallaste, 2008
Systra, kallaste, 2008Systra, kallaste, 2008
Systra, kallaste, 2008
 
Fosforiidi kihind Sonda prognoosvaru alal - Valter Petersell (Eesti Geoloogia...
Fosforiidi kihind Sonda prognoosvaru alal - Valter Petersell (Eesti Geoloogia...Fosforiidi kihind Sonda prognoosvaru alal - Valter Petersell (Eesti Geoloogia...
Fosforiidi kihind Sonda prognoosvaru alal - Valter Petersell (Eesti Geoloogia...
 
Geoloogiline ehitus ja reljeef
Geoloogiline ehitus ja reljeefGeoloogiline ehitus ja reljeef
Geoloogiline ehitus ja reljeef
 
Praktika 2012
Praktika 2012Praktika 2012
Praktika 2012
 
Atmosfäär ja hüdrosfäär
Atmosfäär ja hüdrosfäärAtmosfäär ja hüdrosfäär
Atmosfäär ja hüdrosfäär
 
HüDrosfääR I
HüDrosfääR IHüDrosfääR I
HüDrosfääR I
 
Keskkond Inseneriteadus
Keskkond InseneriteadusKeskkond Inseneriteadus
Keskkond Inseneriteadus
 
Sood Ja Rabad
Sood Ja RabadSood Ja Rabad
Sood Ja Rabad
 
Sood Ja Rabad
Sood Ja RabadSood Ja Rabad
Sood Ja Rabad
 
6kl J6gi
6kl J6gi6kl J6gi
6kl J6gi
 

More from Ingo Valgma

Ingo_Valgma_CV_mai_2022.pdf
Ingo_Valgma_CV_mai_2022.pdfIngo_Valgma_CV_mai_2022.pdf
Ingo_Valgma_CV_mai_2022.pdfIngo Valgma
 
list 30.05.2022 8_36_48 - PUBL.pdf
list 30.05.2022 8_36_48 - PUBL.pdflist 30.05.2022 8_36_48 - PUBL.pdf
list 30.05.2022 8_36_48 - PUBL.pdfIngo Valgma
 
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdf
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdfIngo Valgma - Ingo Valgma CV.pdf
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdfIngo Valgma
 
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdf
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdfIngo Valgma - Ingo Valgma CV.pdf
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdfIngo Valgma
 
Ingo valgma tööd, projektid, artiklid, viited ja hobid
Ingo valgma   tööd, projektid, artiklid, viited ja hobidIngo valgma   tööd, projektid, artiklid, viited ja hobid
Ingo valgma tööd, projektid, artiklid, viited ja hobidIngo Valgma
 
9014 Altkaevandatud maa
9014 Altkaevandatud maa9014 Altkaevandatud maa
9014 Altkaevandatud maaIngo Valgma
 
7070 Kaevanduskäigud
7070 Kaevanduskäigud 7070 Kaevanduskäigud
7070 Kaevanduskäigud Ingo Valgma
 

More from Ingo Valgma (20)

Ingo_Valgma_CV_mai_2022.pdf
Ingo_Valgma_CV_mai_2022.pdfIngo_Valgma_CV_mai_2022.pdf
Ingo_Valgma_CV_mai_2022.pdf
 
list 30.05.2022 8_36_48 - PUBL.pdf
list 30.05.2022 8_36_48 - PUBL.pdflist 30.05.2022 8_36_48 - PUBL.pdf
list 30.05.2022 8_36_48 - PUBL.pdf
 
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdf
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdfIngo Valgma - Ingo Valgma CV.pdf
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdf
 
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdf
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdfIngo Valgma - Ingo Valgma CV.pdf
Ingo Valgma - Ingo Valgma CV.pdf
 
Ingo valgma tööd, projektid, artiklid, viited ja hobid
Ingo valgma   tööd, projektid, artiklid, viited ja hobidIngo valgma   tööd, projektid, artiklid, viited ja hobid
Ingo valgma tööd, projektid, artiklid, viited ja hobid
 
8010 Loo
8010 Loo8010 Loo
8010 Loo
 
8109 Loo
8109 Loo8109 Loo
8109 Loo
 
9052 Mäetööd
9052 Mäetööd9052 Mäetööd
9052 Mäetööd
 
9014 Altkaevandatud maa
9014 Altkaevandatud maa9014 Altkaevandatud maa
9014 Altkaevandatud maa
 
7070 Kaevanduskäigud
7070 Kaevanduskäigud 7070 Kaevanduskäigud
7070 Kaevanduskäigud
 
588 talteri
588 talteri588 talteri
588 talteri
 
8111 kalda
8111 kalda8111 kalda
8111 kalda
 
578 talteri
578 talteri578 talteri
578 talteri
 
567 paavo
567 paavo567 paavo
567 paavo
 
565 esivere
565 esivere565 esivere
565 esivere
 
566 vana kastre
566 vana kastre566 vana kastre
566 vana kastre
 
175 meibaum
175 meibaum175 meibaum
175 meibaum
 
563 lohmuse
563 lohmuse563 lohmuse
563 lohmuse
 
560 kalajarve
560 kalajarve560 kalajarve
560 kalajarve
 
561 turbaraba
561 turbaraba561 turbaraba
561 turbaraba
 

Iskül robam sõstra_kaevandamisvee_teke_ja_selle_ärastamine_as_kunda_nordic_tsement_karjäärist

  • 1. MÄENDUSE MAINE 23. KAEVANDAMISVEE TEKE JA SELLE ÄRASTAMINE AS KUNDA NORDIC TSEMENT KARJÄÄRIDEST Riho Iskül Kunda Nordic Tsement Karin Robam, Ülo Sõstra TTÜ mäeinstituut Sissejuhatus Kunda piirkonnas kasutab AS Kunda Nordic Tsement kolme karjääri. Mereäärses savikarjääris kaevandatakse tsemenditoormena Kambriumi Lontova lademe sinisavi. Tihe savi on vettpidav, seepärast ärastatav vesi tuleb ainult atmosfäärsetest sademetest ja selle ärastamine on keskkonnale ohutu, ka veehulgad on suhteliselt väikesed. Aru–Lõuna karjäär paikneb 8 km merest lõuna poole ja selles kaevandatakse tsemendi peamist komponenti – lubjakivi. See lasundi osa, mida läbivad kirdesuunalised vööndid, kus lubjakivi on tugevasti dolomiidistunud ega kõlba tsemendi tootmiseks, kasutatakse killustiku tootmiseks. Joonis 23-1 Aru-Lõuna lubjakivikarjääri ja Ubja põlevkivikarjääri asend Ubja põlevkivikarjäär, mis asub 4 km kaugusel Kundast edelasse, avati 2005.a, pärast seda, kui peamine tsemenditehast põlevkiviga varustav Aidu karjäär teatas oma plaanitud töö lõpetamisest. Tookord ei olnud teisi Aidust lääne pool töötavaid karjääre, mis oleksid võinud anda tsemenditoorme nõuetele vastavat põlevkivi (MgO sisaldus > 3,2%). Sellistele tingimustele vastab ainult see põlevkivi, mis paikneb Eesti maardla läänepoolses osas. Ettevõte seisis valiku ees, kas minna üle imporditavale kütusele või avada oma karjäär. Varem oli juba Ubja kaevevälja põlevkivi kasutatud samal otstarbel. Tingimused põlevkivi kaevandamiseks on Ubja karjääris väga head, tootuskihind asub maapinna 92 TTÜ Mäeinstituut
  • 2. MÄENDUSE MAINE lähedal - katendi paksus on enamasti 8-10m. Maapinnalähedast murenenud põlevkivi saab kaevandada ilma lõhketöödeta. See oli kohalike elanike soov ja võimaldas ära hoida õhusaaste ning vältida lõhketöö akustilist mõju. Ainsaks keskkonna probleemiks jäi põhjavee ärastamine, nii nagu ka Aru–Lõuna paekarjääris. Ka Ubja põlevkivikarjääris toimub mäetöö allpool pinnasevee taset ja vett tuleb kõrvaldada pidevalt. Suure pindalaga Aru–Lõuna karjääris paikneb settebassein otse karjääris ja väikese heljumi sisaldusega vesi pumbatakse välja otse Toolse jõkke. Ubja karjäärist pumbatakse vesi karjäärivälisesse settebasseini ja pärast selle läbimist voolab vesi isevooluna Toolse jõkke. Toolse jõgi on lõheliste elupaik, see nõuab pidevat jõevee seiret, mida viimastel aastatel teeb TTÜ mäeinstituut. Ala reljeef ja geoloogiline iseloomustus Kunda karjäärid paiknevad Soome lahe lõunarannikul, Pandivere kõrgustiku põhjanõlval. Ala reljeefi iseloomustab järk–järguline tõus lõuna suunas kuni 70–80m üle merepinna. Rannaastang on suhteliselt järsk, seejärel muutub tõus laugemaks. Olulisteks reljeefi elementideks on Kunda ja Selja jõe orud, mis on kuni 20–30m lõikunud aluspõhja kivimitesse. Orgude vahele jääb Toolse jõe valgla, mis geoloogiliselt ehituselt kujutab endast tektoonilist plokki, eraldatud loodesuunaliste Selja ja Kunda jõe orgudega. Toolse jõgi voolab ploki keskosas enam-vähem põhja suunas läbi metsade, soode ja 2 soostunud ning võsastunud heinamaade. Jõgi on lühike, ainult 23,9 km ja valgla väike - 84,7 km . Ubja põlevkivi- ja Aru-Lõuna paekivikarjäär paiknevad Kunda ja Selja jõgede vahelisel plokil, Aru– Lõuna karjäär jääb absoluutsesse kõrgusvahesse 40–60m, Ubja põlevkivikarjäär – vahemikesse 60– 80m. Geoloogiliselt paikneb ala Vene lavamaa äärealal, kus Vara–Proterosoikumi vanuse aluskorra kristalseid moonde- ja magmakivimeid katab kuni 200m paksune Vend–Paleosoikumi aluspõhi ehk settekivimiline pealiskord. Aluspõhja katavad omakorda Kvaternaari liustikusetted (valdavalt moreen), liustiku-sulaveesetted (liiv ja vähesel määral kruus), meresetted ning muistse Kunda järve setted. Kvaternaari setete paksus on tavaliselt alla 5 m. Pikaajalise Fennoskandia kilbi kiirema kerke tõttu on aluspõhja kivimite kihid kallutatud nõrgalt lõuna poole, keskmiselt 3 m ühe kilomeetri kohta. Katendi paksus karjäärides suureneb lõuna suunas nii kihtide kallakuse kui ka Pandivere kõrgustiku nõlva absoluutsete kõrguste suurenemise tõttu. Aru– Lõuna karjääris on kogu läbilõike ülemine osa kuni Uhaku lademe alumise osani ära kulutatud koos neis olnud Kukruse lademe põlevkivi varudega, aga mõni km lõuna poole, Ubja põlevkivi karjääri põhjaservas katab põlevkivi tootuskihindi juba 5–8 m paksune katend, mis suureneb lõunaservas veelgi. Vanimad settekivimilised moodustised, mis paljanduvad Kunda piirkonnas on Alam–Kambriumi Lontova sinisavid, mida kaevandatakse tsemendi ühe koostisosana Mereäärses karjääris. Tüse, ligi 60 m paksune Lontova savide lasund isoleerib täielikult Kambriumi–Vendi põhjaveekompleksi reostuseohtlikest ülemistest kihtidest. Põhjavee seireks on puuritud Ubja põlevkivikarjääri ümbrusesse rida vaatluspuurauke. Neist üks esinduslikumatest on puurauk U-9-3 [9]. Suudme absoluutne kõrgus on 63,5m ja sügavus –61,7m . Puurauk on lõpetatud Ordoviitsiumi–Kambriumi veekompleksis. Kvaternaari setted on esindatud 1,4 m paksuse saviliivmoreeniga, mis sisaldab alumises osas hulgaliselt (20-50%) vähekulutatud karbonaatset jämepurdmaterjali. Selle lamami moodustab Ülem-Ordoviitsiumisse kuuluv Kukruse lade, mille paksus on 9,55m. Kukruse lade koosneb intervallis 1,4–6,1m maapinnast Maidla kihistiku savikast lubjakivist, milles esineb niitjaid kerogeense mergli vahekihte. Intervall 6,1–10,95m on esindatud Kiviõli kihistikuga, mille ülaosa koosneb peamiselt lubjakivist kuni 25–30cm paksuste kukersiidi vahekihtidega, alumise, keskmiselt 2,45m paksuse osa moodustab põlevkivi tootuskihind. Kukruse lademe alumine piir on ka Ülem– ja Kesk–Ordoviitsiumi piiriks ja ajalist vastab 460,9±1,6 mln a. Kukruse lademe lamami moodustab 15,5m paksune Kesk–Ordoviitsiumi Uhaku lademe savika lubjakivi lasund, milles esineb ka kukersiidi kihikesi. Lasundi alumine osa koosneb massiivsest hallist lubjakivist, mis on suhteliseks veepidemeks Ordoviitsiumi veekompleksi Lasnamäe–Kunda ja Keila– Kukruse veekihtide vahel. Järgmine 8,6 m paksune intervall, kuni 35m sügavuseni on esindatud Lasnamäe lademe Väo kihistu ehituslubjakiviga, mis kohati on dolomiidistunud. Väo kihistu lubjakivi on oluline ehituskivi ja tsemendi toore, mida kaevandatakse Aru–Lõuna karjääris koos Aseri ja Kunda lademe ülemise osaga. Kaevandatava läbilõike paksus on umbes 12m. Neis kivimeis paikneb Ordoviitsiumi veekompleksi Lasnamäe–Kunda veekiht, mille veetaset alandatakse. Aseri ladet 93 TTÜ Mäeinstituut
  • 3. MÄENDUSE MAINE iseloomustab rohkete raudoiidide esinemine lubjakivis, lademe paksus on 2,2m. Kunda lade paikneb intervallis 37,2–44,5m ja koosneb samuti lubjakividest, kuid selles esineb nii glaukoniiti kui ka raudoiide. Lademe paksus on siin 7,3m. Kesk-Ordoviitsiumi läbilõige puuraugus lõpeb Volhovi lademe kohati dolomiidistunud glaukoniitlubjakividega, mille paksus ulatub 2meetrini. Allosas muutub lasund lubjarikasteks glaukoniit- ja lubiliivakivideks, mida nüüd vaadeldakse Alam–Ordoviitsiumi Billingeni lademena. Volhovi lademe alumist piiri loetakse Alam–Ordoviitsiumi ülemiseks piiriks, ajaliselt on see 471,8±1,6 mln aastat [3]. Hunnebergi lademe glaukoniitliivakivid, savi laikudega ja püriidi konkretsioonidega moodustavad 1,8m paksuse lasundi sügavusel 46,7–48,5m. Suhteliselt paks, kuni 2,6m, on Kunda ümbruses Varangu lade, mis koosneb peamiselt plastsest savist argilliidi vahekihtidega [5]. Pakerordi lademe Türisalu kihistu kerogeense argilliidi (diktüoneemakilda) paksus on siin 1,4m. Puuraugu sügavaim intervallis 51,5–61,7m on puuritud Ordoviitsiumi ja Kambriumi piiril lasuvasse Kallavere kihistu liivakividesse, mille ülemises osas esineb õhukesi kerogeense argilliidi kelmeid. Teokarpide poolmete järgi intervallis 52,0–52,1m võib seda taset lugeda Ordoviitsiumi ja Kambriumi piiriks. Selle ajalise piiri vanuseks on 488,3±1,7mln aastat. Hunnebergi, Varangu ja Pakerordi lade moodustavad sellel alal suhteliselt õhukese, ca 5 m, kuid hea veepideme Ordoviitsiumi ja Ordoviitsiumi–Kambriumi veekomplekside vahel. See kaitseb Ordoviitsiumi–Kambriumi veekompleksi nii karjääridest kui ka vanast suletud Ubja põlevkivi kaevandusest, aga ka põllumajandusest ja tööstusest tuleva reostuse eest ja võimaldab kasutada selle kompleksi põhjavett veevarustuses ja joogiveena. Pinna- ja põhjavesi Valdav osa alast on melioratsioonitöödega kuivendatud ja Kvaternaari setetes on pinnasevee tase asub tunduvalt allpool maapinda. Kuivendatud aladel võib aeratsioonivöö paksus olla kuni 2–3 m ja rohkemgi. Ala on kaetud tiheda sügavate kraavide võrguga, mis juhivad sademete vee kiiresti jõgedesse. Toolse jõe seire võimaldas täpsustada väljapumbatava vee päritolu ja seotust sademetega. Karjääride paiknemise omapära seisneb selles, et Pandivere kõrgustik on oluline regionaalne Siluri–Ordoviitsiumi ja Ordoviitsiumi–Kambriumi põhjaveekompleksi toiteala. Kõrgustiku võlvil infiltreerub kuni 3 meetri paksune veekiht aastas. Sellest väljub kõrgustiku jalamil Soome lahte, Peipsi järve ja Riia lahte suubuvatesse jõgedesse allikatena umbes 59%. Kokku moodustab Pandivere kõrgustiku nõlvadel ja 3 jalamil avanevate allikate summaarne äravool umbes 600 tuh m /ööpäevas ehk aasta keskmisena 3 3 7m /s. Isegi suvel on allikaline äravool umbes 5 m /s. Seepärast on Pandivere kõrgustikult algavad jõed võrreldes Eesti teiste jõgedega oluliselt veerikkamad ega jää suvel kuivaks. Ülejäänud 3 infiltreerunud vesi, mida on 125mm ehk 470 tuh m /ööpäevas toidavad sügavamaid veekihte, kaasa arvatud ka Ordoviitsiumi–Kambriumi veekompleks [1], mille piesomeetriline tase kõrgustiku keskosas ületab 60m [4]. Siluri–Ordoviitsiumi veekompleksi piesomeetriline tase tõuseb Pandivere kõrgustiku lael 100m kõrgemale üle merepinna ja valgub seal igas suunas laiali [1,6]. Sügava osaliselt maetud Kunda jõe oru keskmes on selle veekompleksi piesomeetriline tase kuni 15-20m madalam, kui ümbritsevatel aladel [10]. See on seotud oru aluspõhja kivimite oluliselt suurema purustatuse ja lõhelisusega, mis põhjustaski kiirema murenemise ja nüüd põhjavee kiirema läbivoolu. Suuri muutusi veekomplekside piesomeetrilistes tasemetes Kunda piirkonnas ei ole toimunud [6,8]. Karjääride veeärastamine mõjutab ainult Ordoviitsiumi veekompleksi Keila-Kukruse veekihti Ubja karjääris ja Kunda-Lasnamäe veekihti Aru-Lõuna karjääris. Nende veekihtide vaheliseks veepidemeks on Uhaku lademe savikad lubjakivid, kuid suuremates tektoonilistes riketes ja sügavates orgudes on need veekihid tõenäoliselt omavahel hüdrauliliselt seotud. Kvaternaari pinnakattes olev põhjavesi on hüdrauliliselt seotud Ordoviitsiumi veekompleksi põhjaveega, aga Ordoviitsiumi-Kambriumi veekompleks on isoleeritud lasuvatest veekihtidest Billingeni lademe glaukoniitlubjakiviga, Hunnebergi lademe savika glaukoniitliivakiviga, paksu (2,6m) Varangu lademe aleuriidirikka plastse saviga ja Pakerordi lademe Türisalu kihistu kerogeense argilliidiga. Looduslikus seisundis on põhjavee tase 0,5–8,0m sügavusel maapinnast sõltuvalt kohast, sademetest ja aastaajast. Alanduslehtri suurim sügavus on Aru–Lõuna karjääri piirkonnas, ulatudes 12-14m. Lasnamäe–Kunda veekiht levib karjäärist põhja poole ja selle kihi põhjavett kasutasid joogiveena kohalikud elanikud. Kuna mõned kaevud jäid selle tõttu ilma veeta, siis AS kunda Nordic Tsement on kas salvkaevud sügavamaks puurinud või rajanud nende asemele uued puurkaevud. Enamus uusi puurauke on puuritud Ordoviitsiumi–Kambriumi veekompleksi, mille paksus on 25m ja mida kaevandamine ei mõjuta. Nende sügavus on keskmiselt 20m. Keila–Kukruse veekiht levib Ubja 94 TTÜ Mäeinstituut
  • 4. MÄENDUSE MAINE põlevkivi karjäärist lõuna poole. Sama põhjavett kasutatakse väiksemates asulates, aga suurema veevajadusega Kunda linna varustatakse Kambriumi–Vendi veekompleksi põhjaveega. Sademed, veeärastamine ja teke Kunda piirkonna sademete hulk oli Kunda meteoroloogiajaama andmetel kõige väiksem 2006.a – 381,8mm, 2007.a suurenes see kuni 599,6mm ja 2008.a oli juba 811,9mm (Joonis 23-3). Seoses sademete suurenemisega kasvas ka veeärastus karjääridest: Aru-Lõuna ja Ubja karjäärist pumbati 3 2007. aastal välja kokku 14,3 miljonit m heitvett, 2008. aastal aga juba neljandiku võrra rohkem – 3 17,9 miljonit m . Ärastatud vee mahu ja sademete hulga võrdlemine näitas, et sademed ei kutsu esile kohest vee sissevoolu karjääridesse, see suureneb alles 2-2,5 kuu pärast. Nii näiteks olid 2006.a sügiskuud vihmased ja detsember suhteliselt sademetevaene, aga Ubja karjäärist väljapumpamised saavutasid kõrge taseme alles jaanuaris. Samuti jõudsid 2007.a jaanuari sademed karjääriveena kohale alles märtsis ja aprillis, kui sademete hulk 3 kuu jooksul veebruar – aprill ei ületanud kokku 64mm. 2007.a vihmane maikuu ei mõjutanud vee sissevoolu karjääri üldse. Sissevool vähenes aeglaselt (Joonis 23-2) kuni augustini ja seejärel hakkas uuesti aeglaselt kasvama. Rohkem sademeid oli augustis-oktoobris, kuid väljapumpamisele hakkas see mõjuma alles novembris-detsembris ja uuesti vähenema jaanuaris-veebruaris. Suhteliselt suur oli väljapumpamine 2008.a kevadel (märts- mai), mis ei väljendunud sademete hulgas. Samal ajal hakkasid ka maksimaalsed sademed juunis ja augustis mõjutama väljapumpamist alles septembris-detsembris, kui sademeid oli vähe. See on seotud intensiivse sademetevee infiltreerumisega Pandivere kõrgustiku keskosas ja maa-aluse äravooluga kuni Ubja karjäärini, mis võib kesta 2 kuni 3 kuud. See tähendab, et väljapumbatav on Ordoviitsiumi veekompleksi põhjavesi. Seda näitab ka kõrvaldatava vee kõrge mineraalainete sisaldus, kuivjääk kuni 658mg/l Andja mõisataguse truubi juures 09.10.2008.a. Kuival ajal veetase Toolse jões langeb, mineraalainete sisaldus vees kasvab ja suurem osa veest pärineb väljapumbatavatest karjääridest. Karjäärivesi kaevandamisel ei reostu, kuid väljapumbatavas vees on pärast paduvihmasid lubatust kõrgem heljumi sisaldus. Aeratsioonivöö suurenemise tõttu 2- toimub ulatuslik püriidi oksüdeerumine, mistõttu karjäärivees kasvab sulfaatiooni (SO 4 ) sisaldus. Ubja asula juures asuvate vaatluspuuraukude U-8-1 ja U-8-a mõõdeti tasemeid viiel korral ja fikseeriti tasemete muutusi 0,5 kuni 1,5meetri ulatuses, mis on tavaline Pandivere kõrgustiku nõlvadele. Karjääridest väljapumbatud veehulki on siiani mõõdetud automaatselt pumpade töötsükli järgi. Kogu väljapumbatud vesi ei jõuagi Toolse jõkke, sest osa imbub settebasseini seinte kaudu karjääri tagasi. Talvel on aurustumine väiksem, suvel aga suurem, mistõttu sademete osakaal ärajuhitavale veele on suvel väiksema mõjuga. Kui sademed suurenevad, väheneb enamike mineraalainete sisaldus karjääridest väljapumbatavas vees. See seaduspärasus ilmneb selgelt 2007.a ja 2008.a jõevee keemilistest analüüsidest (Joonis 23-4). 800000 600000 m3/kuus 400000 200000 0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 2007 2008 Joonis 23-2 Veekõrvaldus Ubja põlevkivikarjäärist 2007.a ja 2008.a 95 TTÜ Mäeinstituut
  • 5. MÄENDUSE MAINE 180 150 120 mm 90 60 30 0 I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 2007 2008 Joonis 23-3 Sademed Kunda piirkonnas 2007.a ja 2008.a Kuiv- KHTM Feül Vooluhulk BHT7 Hõljuvaine jääk n mg NH4-N NO2-N NO3-N PO4-P Püld Cl SO4 d Ca Nüld Mg Kuupäev l/s mg O/l mg/l mg/l pH O/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l Aresi truup 20.09.2007 138,1 1 9 644 7,89 4,9 0,04 0,01 0,16 0,002 0,016 12 212 0,31 144 0,26 13 16.01.2009 261,9 1,8 17 532 8,10 2,7 <0,01 <0,005 0,59 <0,02 <0,02 10 118 0,45 134 0,59 17 Andja mõisataguse truup 16.08.2007 258,2 <1 16 632 8,02 4,3 0,02 0,000 0,142 0,01 0,024 14 137 0,18 144 0,43 28 20.09.2007 1290,9 1,2 8 542 7,61 3,2 0,04 0,02 0,29 0,01 0,074 11 137 0,36 100 0,4 19 24.10.2007 771,3 1,4 <2 686 7,79 4,1 0,1 <0,002 0,16 0,004 0,020 13 157 0,12 122 0,74 7,3 27.11.2007 834,3 1,3 14 572 7,87 3,8 0,05 0,004 0,27 0,069 0,092 12 190 0,3 122 0,62 22 3.04.2008 1875,5 1,1 10 348 8,49 5,4 0,01 0,0048 1,66 0,011 0,029 11 176 0,21 124 1,85 22 19.06.2008 917,3 1,1 59 314 7,74 3,6 0,02 <0,005 0,42 <0,02 0,51 6,7 30 1,0 58 0,72 15 9.10.2008 1673,8 1,7 19 658 7,99 4,9 <0,01 <0,005 0,78 <0,02 <0,02 12 141 0,05 120 0,99 24 16.01.2009 958,9 2,3 11 512 8,31 4,1 0,03 0,012 0,93 <0,02 0,08 11 103 0,29 124 0,96 12 Andja sild 16.08.2007 - <1 11 596 7,93 4,2 0,01 0,01 0,099 0,013 0,025 13 137 0,20 142 0,59 28 20.09.2007 883,1 1,6 8 406 7,72 4,1 0,03 0,01 0,27 0,013 0,076 12 121 0,38 88 0,31 19 24.10.2007 558,3 1,5 1 588 7,59 3,6 0,02 <0,002 0,16 0,002 0,015 13 158 0,1 118 0,22 16 9.10.2008 1266,6 1,2 20 666 7,94 4,2 0,01 <0,005 0,62 <0,02 <0,02 12 139 0,04 122 0,81 23 Aru-Lõuna lubjakivikarjääri väljavool 16.01.2009 432,0 2,1 13 492 8,22 3,3 0,02 0,0058 0,43 <0,02 0,08 10 106 0,20 112 0,43 26 Joonis 23-4 Toolse jõevee keemilised analüüsid 2007-2009.a Kokkuvõte Kunda karjääridest välja pumbatav vesi on Ordoviitsiumi veekompleksi Keila-Kukruse ja Lasnamäe- Kunda veekihi põhjavesi, mis on infiltreerunud maapinda Pandivere kõrgustiku lael ja sealt valgunud laiali igas suunas. Infiltreerunud vesi toidab kõiki Ordoviitsiumi põhjavee kompleksi veekihte, kuid on täielikult isoleeritud Kambriumi-Vendi põhjavee kompleksist Alam-Kambriumi Lontova lademe 60m paksuse savilasundiga. Et aga Soome lahe rannikul tulevad järsakul savikihid 20-30 m ulatuses maapinnale välja, siis kogu Pandivere kõrgustikust põhja poole valguv vesi peab savilasundi pealt allikatena väljuma, kas jõeorgudes või rannanõlval, igal juhul enne merre jõudmist. Aru-Lõuna ja Ubja karjäär paiknevad hüdrogeoloogilises situatsioonis, kus Pandivere kõrgustiku keskosast põhja poole suunduv põhjavesi on tugeva surve all (piesomeetriline tase ületab 100 m ümp), aga kivimite kihid on kaldu lõuna poole (3m ühe km kohta). Vesi peab siin liikuma mööda vettpidavate või suhteliselt vettpidavate kihtide pealispinda põhja suunas ülespoole ja väljuma allikatena nõlval. Survekõrguse kiire alanemine mere suunas keskmiselt 3-4m võrra ühe km kohta kinnitab seda, nagu ka siin voolavate jõgede aastaringne veerikkus. Lõuna poole on vee äravool lihtsustatud, sest kihid on kaldu lõuna suunas, seepärast paikneb lõunanõlval enamus suure deebitiga allikaid [2]. Ordoviitsiumi põhjavee kompleksi ülemised, Keila-Kukruse ja Lasnamäe-Kunda veekihid on Kunda piirkonnas suhteliselt hästi isoleeritud ca 25m paksususest Ordoviitsiumi-Kambriumi põhjavee kompleksist, mida peamiselt kasutatakse ala veevarustuses. Kuna põhjaveele on suurem surve lõuna poolt, siis võib eeldada, et lubjakivi ja põlevkivi kaevandamine ei mõjuta oluliselt lõuna poole jäävate alade veerežiimi, kuid põhjapoolsetel aladel võib veekihtide tase mõnevõrra alaneda. Praegu 96 TTÜ Mäeinstituut
  • 6. MÄENDUSE MAINE töötavatest karjääridest põhjustatud alanduslehter tõenäoliselt ei välju Kunda ja Selja jõe vahele jääva kivimiploki piiridest. Artikkel on seotud uuringutega ETF Grant7499 „Säästliku kaevandamise tingimused” ning ETF Grant6558 „Mäendusriskide haldamise kontseptsioon ja meetodid”. Kasutatud kirjandus 1. Eesti põhjavee kasutamine ja kaitse. Tallinn: Põhjaveekomisjon, 2004. 80 lk. 2. Kink, H. Veeobjektid „Eesti ürglooduse raamatus”. Tallinn: Teaduste Akadeemia Kirjastus, 2006. 144 lk. 3. Nestor, H., Soesoo, A., Linna, A., Hints, O., Nõlvak, J.. Ordoviitsium Eestis ja Lõuna-Soomes. MTÜ GEOGuide Baltoscandia. 2006. Tallinn. 1-32. 4. Perens, R. (toim.). Põhjavee seisund 1999.-2003.aastal. Tallinn: Eesti Geoloogiakeskus, 2005. 100lk. 5. Suuroja, K. Eesti aluspõhja geoloogiline kaart. Mõõtkava 1:400 000. Seletuskiri. Tallinn: Eesti Geoloogiakeskus. 1997. 60 lk. 6. Systra, Y., Perens, R. Groundwater in the hard bedrocks of Estonia. In: Rönka, E., Niini, H., Suokko, T. (eds.). Proceeding of the Fennoscandian 3rd Regional Workshop on Hardrock Hydrogeology. June 7-9, 2004, in Helsinki, Finland. Helsinki: 2005: Finnish Environment Institute 790. P.26-31. 7. Tavast, E., Raukas, A. Eesti aluspõhja kivimite reljeef. Tallinn, Valgus, 1982. 194 lk (vene k.). 8. Vallner, L.K. Eesti hüdrodünaamiline liigestus ja põhjavee balanss. Tallinn: Eesti NSV teaduste Akadeemia, 1980. Lk.11-120 (vene k.). Käsikirjad 9. Suuroja, K., Martim, T., Ploom, K., Suuroja, S., All, T. Kohala uuringuvälja Ubja põlevkivi uuringuala täiendavate geoloogiliste uuringute aruanne (varu seisuga 01.01.2000). 1999. 29 lk. EGF 6369. 10. Vallner, L., Jõgar, P., Karise; V. Perspektiivse Lääne-Kabala fosforiidikaevanduse mõju Pandivere veeressurssidele. ENSV TA Geoloogia Instituudi aruanne. 1984. EGF 4143. 97 TTÜ Mäeinstituut