Vanade ja valesti rajatud puurkaevude keskkonnaohtlikkus

Puurkaevude ja -aukude geofüüsikalised uuringud ja nende ajaloost Eestis

Puurkaevude geofüüsikalised mõõtmised on maailmas laialdaselt kasutatav meetod, millega hüdrogeoloogias määratakse maapõues veerikaste kivimikihtide paiknemist ja kontrollitakse puurkaevude korrasolekut. Need uuringud on olulised uute puurkaevude rajamise, vanade puurkaevude keskkonnaohutuse ja üldiselt põhjavee kaitse tagamise seisukohast.

Puurkaeve ja -auke rajatakse sarnaste puurmasinatega, ent viimased rajatakse ajutiselt ning suletakse pärast vajalike andmete omastamist, puurkaevud jäetakse aga avatuks ja kasutatakse veevõtuks või põhjavee seireandmete kogumiseks.

Puurkaevu ja -augu geofüüsikalised uuringud ehk karotaaž on maapõue geoloogilise läbilõike ja puurkaevu seisundi uurimine kasutades erinevaid füüsikalisi meetodeid. Enamkasutatavad meetodid on mehaanilised, elektrilised, radiomeetrilised, seismilised ja akustilised. Mehaanilise meetodina (kavernomeetria) kasutatakse diameetri muutuse mõõtmist ehk puurkaevu või -augu seinade kompimist sensorite abil. Elektrilised mõõtmised põhinevad eritakistusel, näiveritakistusel ja elektromagnetilisel induktsioonil. Radiomeetrilised meetodid hõlmavad loodusliku välja gammakiirguse ja aktiivsusallikaga ehk tehislikult tekitatud gammakiirguse mõõtmisi. Seismilisete ja akustiliste meetodite puhul mõõdetakse erinevate lainete tagasipeegeldumist. Viimastel aastatel on laiemalt levinud ka puurkaevude videouuringud.

Puurkaevude või -aukude geofüüsikalisi uuringuid tehakse tavaliselt geoloogiliste uuringute raames põhi- või lisaandmete hankimiseks ning tihti toimuvad tööd hüdrogeoloogilise ja geoloogilise uuringu või kaardistamise ühe osana.

Kõrval oleval pildil (joonis 1) on kujutatud puurkaevu geofüüsikalist mõõtmist ja vee liikumist veekihist kaevu. Geoloogilises läbilõikes on näha erinevad pinnasekihid, savid kui veepide ja liivad, mis on vettandvad kihid.

Nõukogude perioodil toimus intensiivne puurimine geoloogiliste, hüdrogeoloogiliste, süvakaardistamise ning põlevkivi ja fosforiidi uuringute eesmärgil. Alates 1963. aastast sai peamiseks uuringumeetodiks gamma-karotaaž, mis andis täiendavat infot aluspõhja ja aluskorra läbilõigete liigestamiseks. Erinevatel eesmärkidel kasutati ka vooluhulga-, elektrilist ja magnetkarotaaži ning kavernomeetriat. Aastatel 1995–2000 tegi Eesti Geoloogiakeskus (EGK) sondeerimisi sügavates, >100 m sügavustes puurkaevudes ja -aukudes. Sel perioodil uuriti kokku üle 70 objekti kasutades selleks nõukogude ajast säilinud varustust.

Uue hooga asus EGK puurkaevude ja -aukude geofüüsikalisi mõõtmisi tegema alates 2011. aastast. Selleks hangiti Keskkonnainvesteeringute Keskuse (KIK) kaasabiga moodsad karotaaži sondid ja andmete salvestusseadmed.

Vanade ja valesti rajatud puurkaevude keskkonnaohtlikkus ja nende tehnilise korrasoleku kontrolli vajadus

Eestis on puuritud väga palju puurkaeve geoloogiliste ja hüdrogeoloogiliste uuringute tegemiseks, põhjavee vaatlusandmete kogumiseks, militaarotstarbeks ja veevarustuseks. Valdav osa neist kaevudest on rajatud enne Eesti taasiseseisvumist. EGK puurkaevude andmebaasis on arvel 14 kaevu vanusega 116–136 aastat, 389 puurkaevu vanusega  66–115 aastat, 1523 kaevu vanusega 56–65 aastat ja 11307 kaevu vanusega 26–55 aastat (need kaevud on kantud ka keskkonnaregistri puurkaevude andmebaasi). Suure tõenäosusega pole enamikku neist puurkaevudest kunagi puhastatud ega hooldatud. Puurkaevude suhteliselt kõrge vanuse tõttu ei saa kindel olla, kas puurkaevu manteltoru on endiselt terviklik või esineb kaevul muid tehnilisi/ehituslikke rikkeid.

Puurkaevude rikete olemus võib tuleneda peamiselt puurkaevu vanusest, samuti hooletust ning teadmatust käitumisest kaevu ümbruses ja manteltoru ning puurimise halvast kvaliteedist. Rikete põhjusteks võivad olla:

• maapealse manteltoru osa kahjustumine,
• manteltorude vahelise ühenduse purunemine (läbi roostetamine),
• manteltoru kahjustumine puurimise käigus,
• manteltoru ebapiisav pikkus eelneva veekihi sulgemiseks või
• ebaõnnestunud manteltorutagune tsementatsioon.

Puurkaevu maapealse osa vigastused võivad põhjustada puurkaevu vee saastumise või vee keemilise koostise muutumise. Maapealse vigastuse kõige lihtsamaks põhjuseks võib olla mootorsõidukite poolt sooritatud avarii või kokkupuude. Manteltorude paigaldamiseks on kasutatud ja kasutatakse erinevaid meetodeid, mis võivad kahjustada manteltoru juba paigaldamise käigus. Manteltoru kahjustamine võib endaga kaasa tuua põhjavee reostumise ning kui see on toimunud aastakümneid, siis see ka jätkub, kuni pole viga tuvastatud ja parandatud.

Juhul, kui tuvastataks, et vee liikumine puurkaevus lõppeb vahetult pärast manteltoru lõppu, võib probleemiks olla see, et enamus veest tuleb manteltoru tagant. Enamasti põhjustaks seda siiski vettandvas kihis olevad lõhed, küll aga võib lõhede puudumisel suhteliselt kindlalt öelda, et probleemi põhjus peitub halvas manteltorutaguses tsementatsioonis. Valesti projekteeritud, rajatud või katkise manteldusega puurkaevud võivad omada puurkaevusisest veevoolu. Puurkaevu konstruktsioonist tuleneva vea tõttu võib vesi liikuda suure vooluhulgaga ühest vettandvast kihist teise, taolist olukorda ei tohiks esineda. Oluliseks probleemiks võib see kujuneda maismaa ja veeökosüsteemidele kui maapinna lähedane vabapinnaline põhjavesi saab vabalt voolata sügavatesse kihtidesse või mineraalaineterohke surveline põhjavesi pääseb pinnalähedasse põhjavette, tõstes veetaset või rikkudes antud veekihile omast veekeemiat.

Kinnistute või tootmisalade omanike vahetuse käigus on oluline, et ei jääks tähelepanuta territooriumil paiknevad kaevud. Kaevude olemasolust mitte teadlik olemine või nende olemasolu unustamine omataval territooriumil võib anda põhjust kahelda nende korrasolekus või korrektses likvideerimises. Tõsise reostusohu tekkimiseks piisab täiesti tööstusterritooriumil asuvast puurkaevust, mille olemasolust midagi ei teata. Ohtlikke olukordi võib esineda ka vanade katlamajade kütusehoidlate ja ohtlike ainete ladustamise aladel. Sellisel juhul võib piirkonna olulise tähtsusega põhjaveekiht reostuda tervisele kahjulike ainetega ning muuta joogivee lähiümbruses pikemaks ajaks kasutuskõlbmatuks.

Viimasel ajal (2005–2015) on Eestis rajatud aastas keskmiselt 855 uut puurkaevu, mis on kantud keskkonnaregistrisse. Samas ei ole registrites kirjas mitte kõigi rajatud kaevude andmed, seda esineb pigem rohkem kui 15 aastat vanade puurkaevude korral. Kas alati rajatakse puurkaev vastavalt projektile, millele peaks olema väljastatud ka luba? Või on lihtsalt andmete jõudmine registrisse puudulik? Igatahes võib sellistel juhtudel korrektne andmestik rajatud kaevu kohta olla puudulik või üldse puududa. Samas võidakse püüda raha kokku hoida ilma projektita ja loata kaevude rajamisel, sellisel juhul tekib küsimus milline on kaevu kvaliteet. Sügavama puuraugu puhul seab puudulik tsementatsioon aga avatud veekihid ohtu maapinnalt tuleva reostuse eest (nt põlluharimisel kasutatavad väetised ja taimekaitsevahendid). Erinevate põhjaveekihtide vee omavahelisel segunemisel võivad olla samuti kahjulikud tagajärjed. Näiteks rannikuäärsetes piirkondades võidakse sügavamale puurides avada soolasema veega kihid, mis võivad rikkuda ka kaevu lähiümbruses asuvate madalate kaevude vee. Sellisel juhul tuleb uus puurkaev rajada tunduvalt kaugemale, mis aga ei pruugi alati võimalik olla.

Valesti või ebaseaduslikult (nõuetele mittevastav või puuduv puurkaevu rajamise projekt ning luba) rajatud puurkaevude üheks olulisemaks probleemiks on nende kvaliteet, mis võib ohustada põhjavee seisundit.

Vanade ning eelkõige pikalt kasutusest väljas olnud puurkaevude puhul tuleks teha enne uuesti kasutusele võtmist puhastuspumpamine ja tehnilise korrasoleku kontroll. Uue puurkaevu rajamisel on oluline, et pöördutakse ettevõtete poole, kes omavad vastavat hüdrogeoloogiliste tööde tegemise litsentsi ja et töid tehtaks kinnitatud projekti alusel. Vajaduse korral võiks ka uue puurkaevu kvaliteedi kontrollimiseks läbi viia kaevu tehnilise kontrolli. Lisaks tehnilise korrasoleku kontrollile on väga tähtis enne kaevu kasutuselevõttu võtta veeproovid, et kontrollida vee sobilikkust joogiveeks.

Puurkaevude rajamine on möödapääsmatu tegevus, sest vett vajatakse joomiseks, tööstuses ja muudeks eluliselt tähtsateks tegevusteks. Seetõttu tuleb suhtuda uue kaevu rajamisse tõsiselt ning kontrollida, et asju tehtaks korrektselt kooskõlastatud projekti alusel ning oma ala spetsialistide poolt, vaid nii on võimalik tagada puhas joogivesi ja korras keskkond.

Rohkem informatsiooni puurkaevude ja -aukude geofüüsikaliste uuringute kohta on leitav Eesti Geoloogiateenistuse kodulehel.