Rannikkoseudun happamat sulfaattimaat vaativat erityishuomiota rakentamisessa
Happamat sulfaattimaat ovat muodostuneet litorinakauden aikana 7 500–4 000 vuotta sitten kun kasvillisuus kerrostui merenpohjaan. Entisen merenpohjan alueella sulfidit ovat muodostuneet hapettomissa olosuhteissa bakteerien hajottaessa orgaanista ainesta meren pohjassa, jolloin sulfaatit pelkistyvät sulfideiksi. Sulfidit saostuvat raudan kanssa rautasulfideiksi, jolloin muodostuu rautasulfideja. Maankohoamisen seurauksena kyseisistä sedimenteistä on osittain kuivaa maata, joka voi sijaita jopa noin 100 m korkeudella nykyisestä merenpinnasta. Happamien sulfaattimaiden mahdollisen esiintymisen alue eli niin kutsuttu Litorina-alue on esitetty kuvassa 1.
Lähtökohtaisesti happamat sulfaattimaat ovat pintamaan alla ja pohjavedenpinnan alapuolella, jolloin ne eivät muodosta haittaa tai riskiä ympäristölle, maaperän pH:n ollessa yli 6. Niin kauan kun rikkipitoiset maa-ainekset sijaitsevat pohjaveden pinnan alapuolella, niistä käytetään termiä potentiaalinen hapan sulfaattimaa.
Kun maanpintaa muokataan, joko ojittamalla, kuivattamalla tai muiden rakennustoimenpiteiden johdosta, jonka seurauksena pohjavedenpinta alenee, altistuvat happamat sulfaattimaat ilmakehän hapelle. Hapettuessaan sulfidit muodostavat monivaiheisessa prosessissa rikkihappoa ja sulfidit hapettuvat sulfaateiksi, jolloin happamien sulfaattimaiden pH laskee tyypillisesti alle 4,5. Kuvassa 2 on esitetty tyypilliset maalajikerrokset happamien sulfaattimaiden alueella. Pohjaveden muuttuessa happamaksi maaperän metallit; alumiini, rauta ja raskasmetallit alkavat liueta ja kulkeutuvat esimerkiksi sateiden vajovesien mukana ojien kautta vesistöihin, mikä aiheuttaa vesistöissä kalakuolemia.
Happamien sulfaattimaiden esiintymisalueella potentiaalisten happamien sulfaattimaiden selvittämistä suositellaan jo rakennushankkeen suunnitteluvaiheessa. Happamien sulfaattimaiden tunnistamiseksi on kehitetty kenttätutkimusmenetelmiä sekä laboratorioanalyysein suoritettavia testauksia. Testauksilla voidaan määritellä myös maa-aineksen potentiaalinen rikkihapontuotto.
Ympäristön kannalta kestävin ratkaisu on, että suunnittelussa pidetään lähtökohtana pohjaveden pinnantason säilyttämistä ennallaan sekä itse rakentamisen aikana että lopullisten rakenteiden osalta. Käytännössä kohteet siis suunnitellaan niin, että salaojien alin taso on pohjavedenpinnantason yläpuolella. Viemäröinti voidaan suunnitella pohjaveden pinnan alapuolelle, kunhan huolehditaan siitä, ettei itse asennustyö tai valmiit rakenteet johda pohjavedenpinnan alenemiseen.
Jos kohteen rakentaminen edellyttää pohjavedenpinnantason alentamista, pitää suunnittelussa huomioida materiaalivalinnat kohdissa, jossa pohjavesi ja/tai mahdollinen vajovesi tulee kosketuksiin rakenteiden kanssa. Rikkihapon muodostuminen ja happamat pohjavesiolosuhteet aiheuttavat teräs- ja betonirakenteiden syöpymistä. Jos salaojista johdetaan vedet sadevesiviemäriin, on suunnittelussa huomioitava mahdollinen metallien saostuminen erityyppisten vesien yhtymäkohdassa viemärissä.
Jos kohteen perustamistapa vaatii paaluttamista, betoni- tai teräspaalujen materiaalivalinnassa on huomioitava mahdolliset hapettavat olosuhteet pohjavedenpinnan tason tuntumassa. Rakenteet, jotka jäävät pohjavedenpinnantason alapuolelle, eivät altistu poikkeuksellisille olosuhteille.
Jos rakentaminen edellyttää happamien sulfaattimaiden kaivua, tulee massojen läjityksessä huomioida, että niitä ei voi käsitellä tavanomaisten massojen tavalla, vaan ne on läjitettävä joko pohjavedenpinnantason alapuolelle tai peitettävä niin, että sadevedet eivät kastele ja kulkeudu massojen läpi. Erilaisia happamien sulfaattimaiden käsittelymenetelmiä esimerkiksi neutraloimalla kalkilla on myös kehitetty ja myös tuhkalla neutralointi on osoittanut positiivisia tuloksia kokeiluasteella.
