Lappeenrannan ulkovalaistusverkon verkkotietojärjestelmän modernisointi

Sähköisen verkon täsmällinen tunteminen on edellytys verkon tehokkaalle suunnittelulle ja käytölle. Lappeenrannassa ulkovalaistusverkon dokumentointi oli lähtökohtaisestei hyvin hajanaista. Tämän tutkimuksen tärkein anti oli tarjota Lappeenrannan kaupungille dokumentointiratkaisu, jolla ulkovalaistusverkon dokumentaatio ja topologia saatetaan moderniin sähköiseen muotoon. Tutkimus jakaantui neljään eri pääkohtaan: Lappeenrannan ulkovalaistusverkon tutkimustyöhön, verkkotietojärjestelmien tutkimustyöhön, dokumentointiprosessin määrittelyyn ja verkkotietojärjestelmien ylläpitoprosessin määrittelyyn. Näissä on käytetty merkittävissä määrin asiantuntijoiden lausuntoja, erityisesti ulkovalaistusverkon rakenteesta ja eri verkkotietojärjestelmien ominaisuuksista sekä käytöstä. Näihin perustuen on muodostettu kuva uuden verkkotietojärjestelmän vaatimuksista ja dokumentoinnin lähtötasosta, joiden avulla on määritelty itse dokumentointiprosessi, sen potentiaaliset ongelmat ja arvioitu työmäärää. Ylläpitoprosessien määrittelyssä on käytetty lähtökohtana Lappeenrannan Energiaverkot Oy:n nykyisiä ylläpitoprosesseja ja -menetelmiä. Tutkimuksen tuloksena syntyi määrittelyt kolmelle eri verkkotietojärjestelmälle, joilla ongelma saadaan ratkaistua. Näistä kaksi täytti vaatimukset täysin: Trimble NIS ja Keypron KeyLight.

Geologian popularisointi internet-ympäristössä: ”Vekaran virtuaalinen geologiapolku” ja ”Rakennegeologiaa”

Tämä Pro gradu -tutkielma on keskittynyt geopopularisoidun sisällön tuottamiseen internet-ympäristöön. Suomenkielisen geologisen tiedon yleistajuistaminen on nähty edelleen kehitettävänä ja tarpeellisena työnä. Tietotekniikka luo jatkuvasti uusia mahdollisuuksia myös geologisen tiedon välittämiseksi suurelle yleisölle esimerkiksi animaatioiden, videoiden ja 360° pallopanoraamakuvien avulla. Geologiassa popularisoimisen erityisenä haasteena on esittää esimerkiksi kallioperässä esiintyviä kolmiulotteisia rakenteita. Pro gradu -tutkielman yhteydessä tehtiin suurelle yleisölle suunnattu yleistajuistettu geologinen aineisto luomalla ”Vekaran virtuaalinen geologiapolku”. Työ julkaistiin marraskuussa 2015 Metsähallituksen selkameri.fi -sivustolla välilehdellä ”Opastetut kierrokset”. Virtuaalinen geologiapolku toteutettiin käyttämällä 360° pallopanoraamakuvia. Lisäksi tuotettiin ”Rakennegeologiaa” sisältökokonaisuus geologia.fi -internetportaaliin tukemaan virtuaalista geologiapolkua ja täydentämään geologia.fi -sivuston muuta geologista sisältöä. ”Rakennegeologiaa” -sisältö julkaistiin geologia.fi -sivustolla osiossa ”Perusgeologiaa” tammikuussa 2016. Tutkielmassa tarkastellaan geologisen popularisoidun tiedon esittämistä internet-ympäristössä sekä tieteen yleistajuistamisen yleisten periaatteiden mukaan että pedagogisesta näkökulmasta. Tutkielmassa esitellään lisäksi muutamia aiempia geopopularisointihankkeita. Kummatkin internet-sivustoille laaditut sisällöt on esitetty tutkielmassa kokonaisuudessaan. Aineistona käytettiin kenttähavaintoja, tieteen yleistajuistamiseen keskittyvää kirjallisuutta sekä geologian oppiainetta pedagogisesta näkökulmasta lähestyviä artikkeleita, geologian perusteoksia ja internet-sivustoja. Sisältöjen piirrokset ovat tutkielman kirjoittajan laatimia. Valokuvat ovat joko omia tai Turun yliopiston geologian opetuksessa käytettyjä. Metsähallituksen työntekijä Anssi Riihiaho on ottanut virtuaalisen luontopolun pohjana olevat pallopanoraamakuvat. Tutkielman lopussa arvioidaan tuotettujen sisältöjen onnistumista sekä annetaan suosituksia vastaaviin tuleviin hankkeisiin. Työn voidaan katsoa olevan jatkoa Ari Brozinskin vuonna 2008 valmistuneelle pro gradu -tutkielmalle: Geologisen tiedon esittäminen Internet-ympäristössä, esimerkkitapaus geologia.fi.

Rumpurakenteiden ympäristöongelmat, niiden ehkäisy ja korjaaminen : Keskisuomalainen pilottitutkimus

Tämä on ensimmäinen maakunnanlaajuinen rumpurakennetutkimus Suomessa. Sen tavoitteena on edistää vesialueiden ylitysrakenteisiin liittyvien ympäristöongelmien tunnettavuutta sekä niiden välttämis- ja korjaamiskäytäntöjä. Tarkastelussa keskitytään ensisijaisesti rumpurakenteisiin sekä kaloihin. Tutkimuksen I osassa tarkastellaan keskisuomalaisten ylitysrakenteiden määrää, laatua ja ympäristöhaittoja sekä ylitysrakenteisiin liittyviä lupa-, mitoitus- ja valvontakäytäntöjä. Näiden lisäksi I osan lopussa on kirjallisuustarkastelu rumpurakenteiden ympäristövaikutuksista. Tutkimuksen II osassa annetaan valtakunnallisia suosituksia ylitysrakentamisen synnyttämien ympäristöongelmien ratkaisemiseksi niin suunnittelu-, perustamis-, kunnossapito- kuin uusimistilanteessakin. Tutkimuksen III osaan on koottu rumpurakenteiden kartoitusohjeita. Rumpurakenteisiin liittyvät ympäristökysymykset ovat monin tavoin ajankohtaisia. Ilmastomallit ennustavat valunnan huomattavaa kasvua ja ajallista muutosta, kun taas tuulipuistojen ja metsäteollisuuden tarvitsemat lisätiet merkitsevät uusia vesistöylityksiä. Metsätieverkostomme ja samalla ylitysrakenteiden korjaustarve on myös suuri. Toisaalta aukkomitoitukset on siirretty konsulteille, luonnontilaisia purovesiä on jäljellä enää pari prosenttia ja vesienhoidon tavoite edellyttää vesimuodostumilta hyvää ekologista tilaa. Tila ei voi kuitenkaan olla hyvä, jos ylitysrakenteet katkaisevat virtaveden yhtenäisen jatkumon. Tähän saakka yksittäinen ongelmarumpu on ympäristöllisesti koettu vähäpätöiseksi harmiksi. Kun otetaan huomioon, että Suomessa on noin 90 000 vesistörumpua, että joka kolmas niistä on vaelluseste, että vain pieni osa rakenteista tulee viranomaisten tietoon ja että hankekäytäntöihin sisältyy monia puutteita, asia saakin laajan ympäristöongelman mittasuhteet. Vuosijaksolla 2005–2015 kartoitettiin yli 2 000 ylitysrakennetta, joista yli 85 % rumpuja (Ø < 200 cm). Tyypillinen keskisuomalainen vesistörumpurakenne on muodoltaan pyöreä, pohjaltaan paljas, halkaisijaltaan 90 cm, pituudeltaan 930 cm ja valmistettu betonista. Ylitysrakenteen ympäristöongelma voi johtua rakenteen ominaisuuksista, sen asentamisesta (perustamisesta) ja kunnossapitoon liittyvistä toimista. Miltei kaikki tämän tutkimuksen noin 350 sillasta oli kalojen läpikuljettavissa sekä ylä- että alavirtaan. Sen sijaan lähes 40 % vuosina 2013–2014 tutkituista rummuista (N=830) muodosti pysyvän vaellusesteen. Estevaikutuksen aiheuttivat useimmiten rummun alapään pudotus (keskimäärin 13 cm), liian suuri virtausnopeus, rakenteen pohjan sileys, veden mataluus sekä rakenteen suulla olevat kivi-, jäte- ja karikepadot. Eurooppalaisen vesiensuojelun ja -hoidon perusteeseihin kuuluu virtavesien vapaa uomajatkumo ja hyvälaatuinen elinympäristö. Siksi uusi vesirakentaminen ei saa enää synnyttää vaellusesteitä. Myös ylitysrakenteiden uusimisen ja korjaamisen yhteydessä tulee aiemman rakentamisen aiheuttamia ympäristöhaittoja ja -vahinkoja vähentää tai mieluiten kokonaan poistaa. Valtaosa ylitysrakenteisiin liittyvistä ympäristöongelmista on vältettävissä pelkästään oikealla rakennevalinnalla, oikealla tielinjauksella ja rakenteen oikealla asentamisella. Tämä puolestaan edellyttää ohjeistuksen ja -koulutuksen tehostamista, ympäristöasiantuntemuksen lisäämistä ylityshankkeissa, uusien ylitysrakennemallien kehittämistä sekä vesilain täydentämistä ns. pieniä vesitaloushankkeita koskevan ilmoitusmenettelyn osalta.

Mitä mielessä mielen tutkimuksessa?

Kirjallisuusarvostelu

Johdantoteos monitieteelliseen mieleen

Kirjallisuusarvostelu

Sähkösuodattimen mahdollisuudet sisäilman parantajana

Diplomityön tavoitteena oli selvittää, kuinka sähkösuodattimella voidaan vaikuttaa sisäilman laatuun ja kuinka kilpailukykyinen vaihtoehto pienkiinteistöissä sähkösuodatin on perinteisiin kuitusuodattimiin verrattuna. Teoriaosassa tarkasteltiin, kuinka ilman hengitettävät hiukkaset muodostuvat ja miten ne vaikuttavat sisäilman laatuun sekä ihmisten terveyteen. Tarkasteltiin hiukkasten koon, lukumäärän, massan ja pinta-alan yhteyksiä niiden terveysvaikutuksiin. Ultrapienet hiukkaset ovat terveydelle haitallisimpia, koska hiukkasten lukumäärä ja pinta-ala lisäävät terveyshaittoja enemmän kuin hiukkasten massa. Tutkittiin pienkiinteistöjen ilmanvaihtoratkaisuja ja erilaisia tuloilmanpuhdistus-menetelmiä. Soveltavassa osassa tarkasteltiin sähkösuodattimen toimintaa ja sen mahdollisuuksia sisäilman parantajana verrattuna perinteisiin kuitusuodattimiin. Tehtiin sähkösuodattimen ja kuitusuodattimen välinen elinkaarikustannusvertailu keskisuurelle omakotitalolle. Kirjallisuuden ja tutkimushavaintojen perusteella sähkösuodattimen suurin etu muihin suodattimiin verrattuna on sen kyky poistaa kaiken kokoisia, myös ultrapieniä, hengitettäviä hiukkasia ja siten tehokkaasti vähentää hengitettävien hiukkasten lukumäärää ja pinta-alaa. Tällä voi olla vaikutusta yleisten terveyshaittojen ja ympäristöherkkyyden ennaltaehkäisemisessä. Ympäristöherkkyyteen sairastuneiden oireiluun sähkösuodatin voi tuottaa helpotusta kotioloissa ja siirrettävän ilmanpuhdistimen avulla myös työpaikoilla. Elinkaarikustannusvertailun perusteella selvisi, että sähkösuodatin on kalliimmasta hinnastaan huolimatta kokonaiskustannuksiltaan selvästi edullisempi vaihtoehto kuin kuitusuodattimet. Sähkösuodattimen haasteena on uuden teknologian lanseeraaminen pientalorakentamiseen. Pienrakennusten tuloilman puhdistusmenetelmien kehittämisellä olisi mahdollista parantaa suomalaisten elämänlaatua ja saavuttaa merkittäviä säästöjä terveydenhoitokuluissa.

Vesien tila hyväksi yhdessä : Keski-Suomen vesienhoidon toimenpideohjelma vuosille 2016-2021

Vesienhoidon tavoitteena on saada pinta- ja pohjavedet vähintään hyvään tilaan ja estää hyvälaatuisten vesien tilan heikkeneminen. Tavoitteiden saavuttamiseksi on laadittu vesienhoitosuunnitelmat ja niiden tausta-aineistona olevat yksityiskohtaisemmat toimenpideohjelmat. Keski-Suomen vesienhoidon toimenpideohjelma vuosille 2016–2021 tarkentaa Kymijoen-Suomenlahden ja Kokemäenjoen-Saaristomeren-Selkämeren-vesienhoitosuunnitelmia Keski-Suomen osalta. Toimenpideohjelmassa on kuvattu Keski-Suomen pinta- ja pohjavesien nykytila, vesiä muuttavat tekijät, vesien parantamistarpeet sekä esitetty tarvittavat toimenpiteet vesien tilan parantamiseksi ja ylläpitämiseksi. Toimenpideohjelmassa on arvioitu yli 460 pintavesimuodostuman tila sekä 45 pohjavesialueen pohjaveden tila. Maakunnan luokiteltujen järvien pinta-alasta 22 % on erinomaisia, 71 % hyviä ja 7 % alle hyvän tilan. Luokiteltujen jokien pituudesta 7 % on erinomaisia, 41 % hyviä ja 52 % alle hyvän tilan. Ekologista tilaa heikentää erityisesti hajakuormitus, joka on pääosin peräisin maa-ja metsätaloudesta ja haja-asutuksesta. Paikoitellen myös pistekuormitus heikentää vesientilaa. Joet ovat järviä huonommassa tilassa muun muassa ihmistoiminnan aiheuttamien rakenteellisten ja hydrologisten muutosten vuoksi. Hyvässä kemiallisessa tilassa on 40 % järvipinta-alasta ja 41 % jokipituudesta. Huono kemiallinen tila johtuu kalojen elohopeasta, jonka on arvioitu olevan peräisin pääosin ilman kautta tulevasta laskeumasta. Maakunnassa on luokiteltu 239 I ja II luokan pohjavesialuetta. Pohjaveden kemiallista tai määrällistä tilaa uhkaavaa toimintaa on arvioitu olevan 45 pohjavesialueella. Näistä riskinalaisiksi on todettu 28 pohjavesialuetta, joista huonotilaisiksi on arvioitu 24 ja hyvätilaisiksi 4. Kaikilla huonotilaisilla pohjavesialueilla huonon tilan aiheuttaa pohjaveden kemiallinen tila. Teollisuus- ja yritystoiminta ja näiden synnyttämät pilaantuneet alueet, liikenne ja tienpito sekä maatalous aiheuttavat merkittävimmät uhkat pohjavedelle. Lisäselvityksiä riskinalaisuudesta ja tilasta on tarpeen tehdä 17 pohjavesialueella Maa- ja metsätalouden vesienhoitotoimenpiteillä pyritään erityisesti ravinne- ja kiintoainekuormituksen vähentämiseen. Esimerkiksi maatalouden suojavyöhykkeitä ja kosteikkoja on esitetty nyt selvästi enemmän kuin 1. kaudella. Kunnostusojituksen vesiensuojelua tehostetaan perusvesiensuojelutason lisäksi muun muassa putkipadoilla ja vanhojen ojitusten aiheuttamia eroosiohaittoja torjutaan erillishankkeiden kautta. Pistekuormituksen vähentämiskesi esitetään muun muassa kahdeksan jätevedenpuhdistamon perusparantamista sekä turvetuotannon vesiensuojelua tehostetaan viidesosalla olemassa olevasta turvetuotantopinta-alasta. Vesistöjen rakentamiseen, säännöstelyyn ja kunnostukseen liittyviä toimenpiteitä on esitetty yhteensä 22 jokimuodostumalle ja 14 järvelle.. Pohjavesialueilla keskeisiä vesienhoitotoimenpiteitä ovat erityisesti pilaantuneiden alueiden kunnostukset, teiden talvisuolauksen vähentäminen ja suolaa vähemmän haitallisen aineen käyttöönotto sekä pohjavesisuojausten rakentaminen liikennealleille ja -väylille. Toimenpideohjelma on valmisteltu yhteistyössä vesienhoidon yhteistyöryhmän kanssa. Kansalaisia, viranomaisia ja sidosryhmiä on kuultu useissa suunnittelun eri vaiheissa

Vesien tila hyväksi yhdessä : Kokemäenjoen-Saaristomeren-Selkämeren vesienhoitoalueen vesienhoitosuunnitelma vuosiksi 2016–2021

Vesienhoitosuunnitelma on yleistasoinen suunnitteluasiakirja, johon on koottu ajantasaisin tieto Kokemäenjoen-Saaristomeren-Selkämeren vesienhoitoalueen pinta- ja pohjavesistä, niiden tilasta ja tilan parantamistarpeista. Vesienhoitosuunnitelmasta löytyvät muun muassa vesien tilan arvioinnin tulokset sekä pinta- ja pohjavesien seurantaohjelmat. Sen keskeinen osa on yhteenveto vesien tilan parantamiseksi suunnitelluista hoitotoimenpiteistä ja arvio niiden vaikuttavuudesta vesienhoitokautta 2016–2021 varten. Yhteenveto perustuu vesienhoitoalueen toimenpideohjelmiin, joista löytyvät vesistö- ja vesimuodostumakohtaiset sekä yksittäisiä pohjavesialueita koskevat tiedot. Toimenpideohjelmat ovatkin vesienhoitosuunnitelmaa käyttökelpoisempia asiakirjoja, mikäli tarvitsee tietoa rajatumman alueen vesistä ja niiden tilasta sekä toimenpiteiden tarpeesta ja vaikuttavuudesta. Toimenpideohjelmien toteuttamisen vaikutuksista laadittu ympäristöselostus muodostaa vesienhoitosuunnitelman luvun 14. Kokemäenjoen-Saaristomeren-Selkämeren vesienhoitoalueeseen kuuluvat Saaristomereen, Selkämereen, Merenkurkkuun ja eteläisen Perämereen laskevat vesistöt valuma-alueineen Kiskonjoelta-Pöntiönjoelle.

Pienet modulaariset ydinreaktorit

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää millaisia pieniä modulaarisia ydinvoimaloita (SMR engl. small modular reactor) on suunnitteilla ja miten pienet modulaariset kevytvesireaktorit eroavat toisen ja kolmannen sukupolven kevytvesilaitoksista. Työ tehtiin perehtymällä kirjallisuuslähteisiin ja erityisesti IAEA:n julkaisuihin ja raportteihin. SMR-laitosten suurin eroavaisuus verrattuna perinteisiin kevytvesilaitoksiin on lisääntynyt passiivinen turvallisuus. Ne voidaan suunnitella siten, ettei sähköä tai operaattoria tarvita reaktorin turvallisuuden varmistamiseksi. Lisäksi useissa SMR-reaktoreissa primääripiiri on integroitu painesäiliön sisään, mikä aiheuttaa uudenlaisia vaatimuksia reaktorisydämelle ja höyrystimille. Pienten modulaaristen voimaloiden etuina on niiden soveltuvuus pieniin sähköverkkoihin ja vaikeasti tavoitettavien alueiden energiantuotantoon. Sähköntuotannon lisäksi niitä voidaan käyttää myös lämmöntuotantoon, mikä parantaa laitosten kokonaishyötysuhdetta merkittävästi. Lisäksi SMR-laitosten erilainen kustannusrakenne tekee niistä houkuttelevan vaihtoehdon suurille ydinvoimalaitoksille, sillä pienemmät investointikustannukset alentavat sijoittajien riskejä. Lyhyemmän rakennusajan johdosta SMR-voimalat alkavat myös tuottaa voittoa suuria laitoksia nopeammalla aikataululla.

The Role of Parasitism in Adaptive Radiations - When Might Parasites Promote and When Might They Constrain Ecological Speciation?

Research on speciation and adaptive radiation has flourished during the past decades, yet factors underlying initiation of reproductive isolation often remain unknown. Parasites represent important selective agents and have received renewed attention in speciation research. We review the literature on parasite-mediated divergent selection in context of ecological speciation and present empirical evidence for three nonexclusive mechanisms by which parasites might facilitate speciation: reduced viability or fecundity of immigrants and hybrids, assortative mating as a pleiotropic by-product of host adaptation, and ecologically-based sexual selection. We emphasise the lack of research on speciation continuums, which is why no study has yet made a convincing case for parasite driven divergent evolution to initiate the emergence of reproductive isolation. We also point interest towards selection imposed by single vs. multiple parasite species, conceptually linking this to strength and multifariousness of selection. Moreover, we discuss how parasites, by manipulating behaviour or impairing sensory abilities of hosts, may change the form of selection that underlies speciation. We conclude that future studies should consider host populations at variable stages of the speciation process, and explore recurrent patterns of parasitism and resistance that could pinpoint the role of parasites in imposing the divergent selection that initiates ecological speciation.

Divergent Macroparasite Infections in Parapatric Swiss Lake-Stream Pairs of Threespine Stickleback (Gasterosteus aculeatus)

Spatial heterogeneity in diversity and intensity of parasitism is a typical feature of most host-parasite interactions, but understanding of the evolutionary implications of such variation is limited. One possible outcome of infection heterogeneities is parasite-mediated divergent selection between host populations, ecotypes or species which may facilitate the process of ecological speciation. However, very few studies have described infections in population-pairs along the speciation continuum from low to moderate or high degree of genetic differentiation that would address the possibility of parasite-mediated divergent selection in the early stages of the speciation process. Here we provide an example of divergent parasitism in freshwater fish ecotypes by examining macroparasite infections in threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus) of four Swiss lake systems each harbouring parapatric lake-stream ecotype pairs. We demonstrate significant differences in infections within and between the pairs that are driven particularly by the parasite taxa transmitted to fish from benthic invertebrates. The magnitude of the differences tended to correlate positively with the extent of neutral genetic differentiation between the parapatric lake and stream populations of stickleback, whereas no such correlation was found among allopatric populations from similar or contrasting habitats. This suggests that genetic differentiation is unrelated to the magnitude of parasite infection contrasts when gene flow is constrained by geographical barriers while in the absence of physical barriers, genetic differentiation and the magnitude of differences in infections tend to be positively correlated.