Organofosforiyhdisteille (TBEP ja TEHP) altistuminen työpaikoilla

Työssä mitattiin työilman TBEP- ja TEHP-pitoisuuksia siivousalalla (3 kohdetta) ja muovituoteteollisuudessa (2 kohdetta). Pitoisuutta ilmassa verrattiin työntekijöidenbiomonitorointinäytteistä analysoitujen 2-butoksietikkahapon (2-BAA) ja 2-etyyliheksaanihapon (2-EHA) pitoisuuteen. Tavoitteena oli biomonitoroin-timenetelmän soveltuvuuden selvittäminen altistumisen arvioinnissa sekä tarvittavien lisäsuojaus- ja torjunta-tarpeiden selvittäminen. Biomonitorointia sekoittavien tekijöiden (2-butoksietanoli ja 2-etyyli-1-heksanoli) pitoisuus mitattiin työntekijöidenhengitysilmasta kerätystä VOC-näytteestä. OVS-keräimiin kerätyt TBEP- ja TEHP-näytteet uutettiin ultraäänellä sopivalla liuottimella ja analysoitiin kaasukromatografisesti (GC). VOC-näytteet kerättiin Tenax GR ¿adsorbenttiin, irrotettiin keräimestä termodesorptiolla ja analysoitiin GC:lla. Biomonitorointinäytteiden (virtsa) 2-BAA- ja 2-EHA -pitoisuus analysoitiin myös GC:lla. Lattianvahauksen aikana siivoojien hengitysilmasta mitatuissa TBEP-näytteissä pitoisuudet vaihtelivat välillä 70 - 860 ng/m3 sekä VOC-näytteistä 88 %:sta löytyi2-butoksietanolia, jonka pitoisuus vaihteli välillä 3 - 1800 µg/m3. Virtsan 2-BAA:n pitoisuudet vaihtelivat välillä <0,3 - 26 mmol/mol kreatiniinia ollen korkeimmillaan 43 % toimenpiderajasta. Raskaana olevien toimenpideraja ylitettiin 30 % näytteistä. Muovituotetehtaissa TEHP-pitoisuus työntekijöiden hengitysilmassa oli alle määritysrajan (eli < 1 - < 3 ng/m3). Muovituotetehtaissa kerätyistä VOC-näytteistä 16 %:sta löydettiin 2-etyyli-1-heksanolia, jonka pitoisuus vaihteli välillä 90 - 100 µg/m3. Virtsan 2-EHA-pitoisuudet olivat välillä <0,1 - 0,2 mmol/mol kreatiniinia. Tulosten perusteella siivoojat altistuvat TBEP:lle ja 2-butoksietanolille lattianvahauksen yhteydessä, muttaaltistuminen ei ilman pitoisuuksien ja biomonitoroinnin tulosten mukaan aiheutaterveyshaittaa ainakaan yhden mahdollisen metaboliitin 2-BAA:n kautta. Pois lukien raskaana olevat työntekijät, joille 2-butoksietanolia sisältävän vahanpoistotuotteen käsitteleminen aiheuttaa mahdollista terveyshaittaa. Käytetyillä biomonitorointimenetelmillä ei voitu osoittaa altistumista tapahtuneen mitatuilla TBEP:n ja TEHP:n pitoi-suustasoilla. Metaboliareittien varmistamisen jälkeen on mahdollista tutkia toimivampaa menetelmää altistumisen arviointiin biomonitoroinnin avulla. Työntekijöiden suojautuminen niin muovituotetehtaissa kuin siivoustyössäkin mitattujen yhdisteiden osalta oli pääosin riittävää. Ainoastaan raskaana olevien työntekijöiden, jotka siivoustyössään altistuvat 2-butoksietanolille, suojaukseen tulisi kiinnittää huomiota.

Altistuminen PAH-yhdisteille kreosoottikyllästetyn puun käsittelyssä

Tässä työssä selvitettiin altistutaanko kreosoottikyllästetyn puun käsittelyssä polysyklisille aromaattisille hiilivedyille ja mistä työsuojelullisista syistä altistumista tapahtuu. Lisäksi työssä selvitettiin mitä altistuminen tarkoittaa työnantajan kannalta. Altistumista tarkasteltiin työturvallisuuden näkökulmasta. Lähtöaineisto koostui maastossa toteutetuista tutkimuksista. Aineisto kerättiin kesällä 2009 kolmesta Itä-Suomessa sijaitsevasta kohteesta, joissa käsiteltiin kreosootilla kyllästettyä puuta. Altistumisen todentamiseksi tutkimukseen osallistuneilta työntekijöiltä pyydettiin virtsanäytteet, joista analysoitiin yhden yleisimmän PAH-altistumista indikoivan merkkiaineen, virtsan 1-pyrenolin pitoisuuksia työntekijöillä. Altistumisen syiden selvittämiseksi työntekijöitä haastateltiin ja havainnoitiin. Tulosten perusteella työntekijät altistuvat PAH-yhdisteille työssään. PAH-altistumisen merkkiaineena olleelle virtsan 1-pyrenolille ei toimenpiderajaa tällä hetkellä ole, mutta se on Työterveyslaitoksella suunnitteilla. Lainsäädäntö velvoittaa erinäisin toimenpitein työnantajaa minimoimaan työntekijöiden altistumisen syöpäsairauden vaaraa aiheuttaville aineille, kuten PAH-yhdisteille. Tulosten perusteella työsuojelutoimenpiteitä on syytä tehostaa altistumisen minimoimiseksi ja etenkin ihon suojaamiseen on syytä kiinnittää erityistä huomiota.

Assessment of Coastal Bird Populations and Habitats on the Finnish Coast of the Baltic Sea: Implications for Monitoring and Management

Coastal birds are an integral part of coastal ecosystems, which nowadays are subject to severe environmental pressures. Effective measures for the management and conservation of seabirds and their habitats call for insight into their population processes and the factors affecting their distribution and abundance. Central to national and international management and conservation measures is the availability of accurate data and information on bird populations, as well as on environmental trends and on measures taken to solve environmental problems. In this thesis I address different aspects of the occurrence, abundance, population trends and breeding success of waterbirds breeding on the Finnish coast of the Baltic Sea, and discuss the implications of the results for seabird monitoring, management and conservation. In addition, I assess the position and prospects of coastal bird monitoring data, in the processing and dissemination of biodiversity data and information in accordance with the Convention on Biological Diversity (CBD) and other national and international commitments. I show that important factors for seabird habitat selection are island area and elevation, water depth, shore openness, and the composition of island cover habitats. Habitat preferences are species-specific, with certain similarities within species groups. The occurrence of the colonial Arctic Tern (Sterna paradisaea) is partly affected by different habitat characteristics than its abundance. Using long-term bird monitoring data, I show that eutrophication and winter severity have reduced the populations of several Finnish seabird species. A major demographic factor through which environmental changes influence bird populations is breeding success. Breeding success can function as a more rapid indicator of sublethal environmental impacts than population trends, particularly for long-lived and slowbreeding species, and should therefore be included in coastal bird monitoring schemes. Among my target species, local breeding success can be shown to affect the populations of the Mallard (Anas platyrhynchos), the Eider (Somateria mollissima) and the Goosander (Mergus merganser) after a time lag corresponding to their species-specific recruitment age. For some of the target species, the number of individuals in late summer can be used as an easier and more cost-effective indicator of breeding success than brood counts. My results highlight that the interpretation and application of habitat and population studies require solid background knowledge of the ecology of the target species. In addition, the special characteristics of coastal birds, their habitats, and coastal bird monitoring data have to be considered in the assessment of their distribution and population trends. According to the results, the relationships between the occurrence, abundance and population trends of coastal birds and environmental factors can be quantitatively assessed using multivariate modelling and model selection. Spatial data sets widely available in Finland can be utilised in the calculation of several variables that are relevant to the habitat selection of Finnish coastal species. Concerning some habitat characteristics field work is still required, due to a lack of remotely sensed data or the low resolution of readily available data in relation to the fine scale of the habitat patches in the archipelago. While long-term data sets exist for water quality and weather, the lack of data concerning for instance the food resources of birds hampers more detailed studies of environmental effects on bird populations. Intensive studies of coastal bird species in different archipelago areas should be encouraged. The provision and free delivery of high-quality coastal data concerning bird populations and their habitats would greatly increase the capability of ecological modelling, as well as the management and conservation of coastal environments and communities. International initiatives that promote open spatial data infrastructures and sharing are therefore highly regarded. To function effectively, international information networks, such as the biodiversity Clearing House Mechanism (CHM) under the CBD, need to be rooted at regional and local levels. Attention should also be paid to the processing of data for higher levels of the information hierarchy, so that data are synthesized and developed into high-quality knowledge applicable to management and conservation.

Disturbance and ecosystem functioning : the role of changes in benthic biological traits

Rapid changes in biodiversity are occurring globally, as a consequence of anthropogenic disturbance. This has raised concerns, since biodiversity is known to significantly contribute to ecosystem functions and services. Marine benthic communities participate in numerous functions provided by soft-sedimentary ecosystems. Eutrophication-induced oxygen deficiency is a growing threat against infaunal communities, both in open sea areas and in coastal zones. There is thus a need to understand how such disturbance affects benthic communities, and what is lost in terms of ecosystem functioning if benthic communities are harmed. In this thesis, the status of benthic biodiversity was assessed for the open Baltic Sea, a system severely affected by broad-scale hypoxia. Long-term monitoring data made it possible to establish quantitative biodiversity baselines against which change could be compared. The findings show that benthic biodiversity is currently severely impaired in large areas of the open Baltic Sea, from the Bornholm Basin to the Gulf of Finland. The observed reduction in biodiversity indicates that benthic communities are structurally and functionally impoverished in several of the sub-basins due to the hypoxic stress. A more detailed examination of disturbance impacts (through field studies and -experiments) on benthic communities in coastal areas showed that changes in benthic community structure and function took place well before species were lost from the system. The degradation of benthic community structure and function was directed by the type of disturbance, and its specific temporal and spatial characteristics. The observed shifts in benthic trait composition were primarily the result of reductions in species’ abundances, or of changes in demographic characteristics, such as the loss of large, adult bivalves. Reduction in community functions was expressed as declines in the benthic bioturbation potential and in secondary biomass production. The benthic communities and their degradation accounted for a substantial proportion of the changes observed in ecosystem multifunctionality. Individual ecosystem functions (i.e. measures of sediment ecosystem metabolism, elemental cycling, biomass production, organic matter transformation and physical structuring) were observed to differ in their response to increasing hypoxic disturbance. Interestingly, the results suggested that an impairment of ecosystem functioning could be detected at an earlier stage if multiple functions were considered. Importantly, the findings indicate that even small-scale hypoxic disturbance can reduce the buffering capacity of sedimentary ecosystem, and increase the susceptibility of the system towards further stress. Although the results of the individual papers are context-dependent, their combined outcome implies that healthy benthic communities are important for sustaining overall ecosystem functioning as well as ecosystem resilience in the Baltic Sea.