Happamuudelle herkkiin eliöyhteisöihin kohdistuvat vaikutukset ovat kuitenkin selvästi nähtävissä. Pieniä järviä on tutkittu Norjassa, Suomessa ja Venäjällä. Norjan järvet sijaitsevat Jarfjordin alueella, joka on vallitsevassa tuulensuunnassa Petsenganikelistä pohjoiseen, Suomessa Vätsärissä Petsenganikelistä itään, jonne ei juuri kohdistu päästöjä, ja Venäjällä pääosin Petsamon alueella päästöläheteiden lähellä ja niistä etelään.
Veden laatu
Petsenganikelin kaivos- ja metalliteollisuuden ympäristövaikutukset näkyvät rajaseudun pienten järvien veden laadussa vaihtelevasti. Järville kulkeutuu raskasmetalleja ja happamoittavaa laskeumaa ilmateitse. Vallitsevat tuulensuunnat etelälounaasta kuljettavat saasteita eniten pohjoisessa ja koillisessa sijaitseville alueille sekä aivan päästölähteiden välittömään läheisyyteen. Veden laatu on kuitenkin jonkin verran parantunut teollisuuden saasteiden vähennyttyä.
Järvien raskasmetallipitoisuudet ovat koko raja-alueella korkeampia kuin vertailujärvien taustapitoisuudet. Eliölajistoon heijastuvia ongelmia on havaittavissa eniten alle 10 kilometrin säteellä sulatosta, missä nikkeli- ja kuparipitoisuudet ovat moninkertaisia muuhun alueeseen verrattuna. Myös Jarfjordin alueella on joitakin järviä, joissa on mitattu vuodesta 2004 lähtien korkeampia pitoisuuksia kuin koko 1990-luvun alusta jatkuneen seurannan aikana. Kuparipitoisuuksien kasvu jatkuu edelleen kaikkien kolmen maan tutkituissa pikkujärvissä, ja nikkelipitoisuuksien kasvu jatkuu Venäjällä ja Norjassa.
Nikkeli- (tummansininen) ja kuparipitoisuudet (vaaleansininen) 6:ssa Jarfjordin järvessä. Keskimäärin Norjan järvivesissä pitoisuudet ovat
Cu 0,03 µg/l ja Ni 0,05 µg/l
Happamoittavien rikkiyhdisteiden vaikutus leviää raskasmetalleja laajemmalle alueelle. Pienet järvet reagoivat vesistöistä herkimmin happamoittaviin päästöihin. Happamoitumiselle kaikkein herkimpiä järviä ovat Jarfjordin, Etelä-Varangin ja Vätsärin järvet, jotka sijaitsevat happamien kivilajien alueella. Kallioperä näillä alueilla koostuu monesti graniitista ja gneissistä, ja maaperä on usein hyvinkin ohut.
Osa pienistä järvistä sijaitsee kuitenkin sellaisilla alueilla, joissa maa- ja kallioperä on emäksistä. Tämä suojaa järviä happamoitumiselta, sillä silloin luontainen puskurikapasiteetti on voimakas, ja hapan laskeuma neutraloituu. Toinen laskeumaa neutraloiva tekijä on teollisuuden emäksiset pölypäästöt, joiden selvimmät vaikutukset rajoittuvat päästölähteiden ympäristöön Petsamoon.
Herkimpien alueiden pienten järvien tilassa Jarfjordissa ja Vätsärissä on havaittu viime aikoina jossain määrin toipumista, mikä on todennäköisesti seurausta rikkidioksidipäästöjen vähenemisestä.
Sedimentit
Raja-alueen pienten järvien
sedimenttien
Sedimentti
Vesitutkimuksen yhteydessä sedimentillä tarkoitetaan kerrostuvaa maa-ainesta, joka on kulkeutunut ja laskeutunut vesistöalueen pohjalle. Tavallisimmin sedimenttejä syntyy merien, järvien ja jokien pohjiin.
Sedimenttikerroksia analysoimalla voidaan saada tietoa vesistöihin kohdistuvasta kuormituksesta ja sen vaihteluista pitkällä aikavälillä. Sedimenttitutkimuksia käytetään esimerkiksi selvitettäessä vesistöjen tilan muutoksia sekä ilmaston kehitystä eri aikoina.
saastuneisuutta on tutkittu 1990-luvulla useissa kansallisissa ja kansainvälisissä yhteyksissä. Norjan ja Venäjän rajalla tutkittiin järvisedimenteistä elohopea-, nikkeli- ja lyijypitoisuuksia vuosikymmenen alussa. Etelä-Varangin alueella kartoitettiin myös joitakin pysyviä orgaanisia yhdisteitä järvissä.
Inarin–Paatsjoen alueen pienten järvien pohjasedimenttien ylimmät senttimetrit koostuvat viimeksi kuluneen 10–20 vuoden aikana saostuneesta aineksesta. Syvemmät sedimenttikerrostumat kuvaavat aikaa ennen Kuolan niemimaan teollistumista ja jopa aikaa ennen Euroopan teollista vallankumousta. Muutaman kymmenen senttimetrin syvyydessä voidaan tutkia esimerkiksi raskasmetallien luonnollisia taustapitoisuuksia.
Alueen tärkeimmät raskasmetallit ovat kupari ja nikkeli. Muita ovat esimerkiksi kadmium, kobaltti, sinkki, arseeni, elohopea ja lyijy.
Järvisedimentit ovat voimakkaimmin raskasmetallien saastuttamia 10 kilometrin säteellä sulatosta. Kombinaatin vaikutus on havaittavissa vielä 50 kilometrin etäisyydellä Nikkelistä.
Raskasmetallien pitoisuudet eri pohjasedimenttikerroksissa kuvastavat saastumisen historiaa. Raskasmetallipitoisuudet ovat alkaneet nousta hieman jo 1600-luvun puolivälissä Euroopan teollistumisen alussa, koska tuulet ovat tuoneet saasteita arktiselle alueelle. Kuitenkin kaikkein suurin pitoisuuksien nousu alkaa Petsenganikelin kupari-nikkeli-sulaton toiminnan myötä 1920- ja 1930-luvuilla.
Sedimenttien saastuneisuuden ja sulattojen etäisyyden välillä on selvä suhde, joten on selvää, että sedimenteistä löydetyt saastepitoisuudet ovat peräisin alueen teollisuuden päästöistä. Saastepitoisuuksiin eri etäisyyksillä sulatoista vaikuttavat myös vallitsevat tuulensuunnat, jotka kuljettavat saasteita useimmiten pohjoiseen ja koilliseen sulatolta. Kaikkein saastuneimmat alueet, joilla on korkeimmat raskasmetallipitoisuudet, ovat lähimpänä sulattoja ja Jarfjordissa Norjassa vallitsevassa tuulensuunnassa. Korkeimmat nikkeli-, kupari-, koboltti-, kadmium-, arseeni- ja elohopeapitoisuudet, jotka ylittävät taustapitoisuudet 2–25 kertaa, havaittiin alle 50 kilometrin päässä sijaitsevissa järvissä. 60–100 kilometrin päässä sulatoista peräisin olevien metallien pitoisuudet pienenevät mutta muiden raskasmetallien, esimerkiksi lyijyn, pitoisuudet ovat yhä suuria.
Plankton
Pienten järvien kasviplanktonlajisto on monipuolinen. Yleisimmät lajiryhmät olivat pii-, sini-, viher- ja keltalevät, mutta kasviplanktonlajisto on erilaista suomalaisissa, norjalaisissa ja venäläisissä pienissä järvissä. Lajistolliset erot johtuvat pääasiassa vesikemiallisista olosuhteista. Kasviplanktonlajiston monimuotoisuus on suurinta venäläisissä järvissä, jotka ovat myös ravinnepitoisimpia, ja pienintä norjalaissa Jarfjordin järvissä. Jarfjordin järvet ovat kaikkein raskasmetalli- ja sulfaattipitoisimpia ja vaikuttaa siltä, että Petsenganikelin kupari-nikkelisulatolla on vaikutusta kasviplanktonyhteisöön.
Piileviä, jotka ovat kiinnittyneet järvien pohjissa erilaisille pinnoille, seurataan veden laadun ja sen muutosten selvittämiseksi. Piilevät reagoivat nopeasti esimerkiksi elinympäristön ravinnepitoisuuden ja happamuuden muutoksiin, ja kasvuun vaikuttavat myös raskasmetallipitoisuudet. Lajistollisesti monimuotoisimpia olivat Vätsärin järvet, joissa havaittuja lajeja pidetään saastumiselle herkkänä. Jarfjordin järvissä oli alhaisin monimuotoisuus, mikä lienee pääasiassa korkean raskasmetallipitoisuuden ja aiemman vakavan happamoitumisen seurausta.
Pohjaeläimistö
Muutokset pohjaeläimistön yksilömäärässä, lajirikkaudessa ja yhteisörakenteessa ilmentävät ympäristömuutoksia. Pienten järvien pohjaeläimistö reagoi erittäin herkästi vesien happamoitumiseen. Järvien vähittäisen elpymisen myötä pohjaeläimistön tila on kokonaisuudessaan kohentunut teollisuuslaitosten lähialueilla sijaitsevilla järvillä. Pohjaeläimistön tila näillä alueilla on kuitenkin edelleen heikompi kuin kauempana sijaitsevissa vähemmän kuormittuneissa järvissä.
Toisaalta näiden kauempana sijaitsevien parempikuntoisten järvien pohjaeläinlajisto näyttää syystä tai toisesta jonkin verran taantuneen. Vaikka vedenlaatu raja-alueen järvissä on parantunut ja happamoitumiselle herkkien pohjaeläinten yksilömäärä lisääntynyt, lajien kokonaismäärä on huomattavasti vähentynyt. Syitä tähän ei tiedetä, ne voivat olla joko luontaisia tai ihmisen aiheuttamia.
Pohjaeläinten kokonaislajimäärä rantavyöhykkeellä on keskimäärin yhtä suurta Suomessa Vätsärin ja Venäjän järvissä (36 ja 34 lajia), mutta lajimäärä Norjan Jarfjordissa on huomattavasti pienempi (24 lajia). Myös saastumiselle
erityisen herkkiin lajiryhmiin (EPT)
EPT
EPT-ryhmään kuuluvat ympäristömuutoksille herkät lajiryhmät päivänkorennot (Ephemeroptera), koskikorennot (Plecoptera) ja vesiperhoset (Trichoptera).
Näistä puhutaan indikaattoriryhminä, sillä ryhmiin kuuluvien lajien esiintyminen vesistössä kuvaa vesistön tilaa. Jos herkkää lajistoa on paljon, vesistön tila on yleisesti ottaen hyvä.
päivänkorentoihin (Ephemeroptera), koskikorentoihin (Plecoptera) ja vesiperhosiin (Trichoptera) kuuluvien lajien määrät ovat pienempiä Jarfjordissa. Syy tähän on luultavasti Jarfjordin korkeammat sulfaatti- ja raskasmetallipitoisuudet, mutta myös järvien keskimäärin pohjoisempi sijainti ja pienempi valuma-alue voivat vaikuttaa. Syvänteiden pohjaeläinten määrät ovat melko alhaisia kaikilla tutkimusjärvillä.
Muutamassa järvessä Suomen puolella on havaittu pienen otoksen perusteella vesiperhosentoukkien kudoksissa selvää alumiinitason nousua 1990-luvun alun tilanteesta. Tulokset ovat kuitenkin epävarmoja ja jatkotutkimuksia tarvittaisiin varmojen johtopäätösten tekemiseen.
Kalasto
Kaivos- ja metalliteollisuuden ympäristövaikutukset ovat huomattavimpia teollisuusalueiden lähialueiden järvissä ja lammissa, missä esimerkiksi raskasmetallit aiheuttavat haittaa kertymällä kalojen elimistöön. Kalastoon vaikuttavat myös pysyvät orgaaniset yhdisteet, jotka kertyvät eläinten rasvakudoksiin ja rikastuvat ravintoketjussa ylemmille tasoille. Paikoitellen ongelmia on aiheuttanut myös rikkidioksidilaskeuman aiheuttama happamoituminen.
Luonnollinen kalalajisto pohjoisissa vähäravinteisissa järvissä koostuu pääasiassa kylmässä vedessä viihtyvistä lohikaloista ja eri siikamuodoista: esimerkiksi norjalaisissa Jarfjordin järvissä päälajit ovat taimen ja nieriä. Vesien lämpötilan noustessa ilmaston muuttuessa nämä lajit vähenevät ja lämpimämmässä vedessä viihtyvien ahvenen, hauen ja särkikalojen osuudet kasvavat. Tämänkaltaisia melko lyhyelläkin aikavälillä tapahtuvia lajistomuutoksia, joita haitta-ainekuormituksen on todettu lisäävän, on jo havaittu useissa projektialueen järvissä Venäjällä.
Raskasmetallialtistus aiheuttaa kaloilla epämuodostumia. Venäjän pikkujärvissä on tutkittu erityisesti siikaa, ahventa ja nieriää, joilla on havaittu maksan, munuaisten, sukurauhasten ja kidusten epämuodostumia. Yleisimpiä ovat maksavauriot, sidekudoksen lisääntyminen munuaisissa ja sukurauhasissa, sukurauhasten jakautunut rakenne, mädin ja maidin epätasainen kypsyminen ja siian siivilähampaiden epämuodostumat.
Venäjän pikkujärvissä tärkeitä raskasmetalleja ovat muun muassa kupari, nikkelin ja elohopea. Kupari kertyy pääasiassa kalojen maksaan ja munuaisiin ja kuparipitoisuudet ovat joko nousseet tai pysyneet samoina viime vuosikymmeninä. Nikkeli kertyy pääasiassa munuaisiin ja kiduksiin ja pitoisuudet ovat hieman vähentyneet. Elohopea kertyy pääasiassa maksaan ja munuaisiin ja pitoisuudet ovat suurimpia petokaloissa. Ahvenen ja hauen lihaskudoksissakin on kuitenkin havaittu suurimman sallitun pitoisuuden rajan ylittäviä elohopeapitoisuuksia.
Siian munuaisten nikkelipitoisuudet pienenevät nopeasti sitä mukaa, kuin etäisyys sulatolta kasvaa.
Nikkelin ja Zapoljarnyin välisellä alueella sijaitsevissa pienissä järvissä nikkeli- ja kuparipitoisuudet ovat kaikkein korkeimpia, ja monien järvien kalasto onkin kokonaan tuhoutunut. Nikkelipäästöistä vain 20 % leviää ilmateitse. Järvien nikkelipitoisuus vähentyy siirryttäessä kauemmaksi sulatoista. Siikojen munuaisista mitatut nikkelipitoisuudet ovat pienissä järvissä samaa tasoa kuin Paatsjoen yläjuoksulla ennen päästölähteitä. Kuparipitoisuuden kohdalla muutos ei ole näin yksiselitteinen, mikä saattaa johtua seudun luontaisesta kuparipitoisuuden vaihtelusta.
Järvien happamoitumisen vaikutuksia kalastoon on havaittavissa muutamissa hyvin pienissä järvissä noin 10–40 km:n etäisyydellä sulatoista, erityisesti alueilla, missä maa- ja kallioperän luontainen puskurikyky on heikko. Esimerkiksi Jarfjordissa joidenkin järvien taimen- ja nieriäpopulaatiot ovat kärsineet happamoitumisesta. Myös Vätsärin alueella Suomessa ainakin happamoitumiselle hyvin herkät mudut ovat kadonneet happamoitumisen seurauksena muutamista alle 5 ha:n kokoisista latvajärvistä. Vesien happamoituminen on edelleen riskitekijä pienimpien ja herkimpien vesien kalakannoille, vaikkakin päästöjen vähenemisen ansiosta veden puskurikyky niissä on viimeisten kymmenen vuoden aikana tehtyjen havaintojen perusteella parantunut. Aivan sulaton lähialueilla järvien puskurikykyä lisää teollisuuden emäksiset pölypäästöt, joten noin 10 km:n säteellä sulatoista happamoituneita vesiä ei löydy.
Uusin raja-alueen pienten järvien tilaa käsittelevä raportti on Pasvik Water Quality until 2013 (englanniksi, suomenkielinen kuvailusivu), jossa tarkastellaan veden laadun kehitystä vuosina 2000–2013. Edellinen tilaraportti, Pasvik Water Quality Report, sisälsi vedenlaatutiedot vuosilta 2000–2009. Sedimenttien tilaa ja biologista tilaa tarkastellaan loppuraportissa.
Raja-alueen happamoitumiselle herkät pienet järvet ovat jossain määrin toipuneet rikkidioksidipäästöjen vähentymisen seurauksena. 
