Viurilanlahden Natura 2000 -alueen hoito- ja käyttösuunnitelma

Viurilanlahden Natura-alue (FI0200027) sijaitsee Salossa Halikonlahden pohjoisosassa, ja se muodostuu kolmesta toisistaan erillään olevasta osasta: Viurilanlahdesta, Jokiniemenlahdesta ja siihen liittyvästä Rauvolanselästä itärantoineen sekä Kaijanlammesta. Natura-alueeseen sisältyy ranta- ja vesialueiden lisäksi Salon Veden keskusjätevedenpuhdistamon alueita ja jonkin verran peltoja. Alue kuuluu Euroopan yhteisön Natura 2000 -verkostoon lintudirektiivin perusteella eli se on linnustonsuojelualue eli SPA-alue (Special Protection Area). Viurilanlahden Natura-alue on osittain päällekkäin Vaisakon Natura-alueen (FI0200125) kanssa, joka on luontodirektiivin mukainen SCI-alue (Sites of Community Importance). Natura-alueen pinta-ala on 628 ha, josta vesialaa on noin 400 ha. Viurilanlahden tärkeimmät luonnonsuojelulliset arvot perustuvat alueella pesivään ja levähtävään linnustoon. Luontoarvojen säilymisen haasteina ovat vesistökuormitus, rantojen ja vesialueen umpeenkasvu ja mataloituminen sekä vieraslajit. Viurilanlahdella on tärkeä merkitys myös virkistyskäyttöalueena. Osana Varsinais-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen (ELY-keskus) vastuualueen johtamaa ja Euroopan maatalouden kehittämisen maatalousrahaston tukemaa vesien ja luonnonhoidon alueellinen ja paikallinen toteuttaminen Lounais-Suomen vesistöalueilla -hanketta (VELHO) alueelle laadittiin hoito- ja käyttösuunnitelma, jonka tavoitteena on ohjata alueen hoitoa ja käyttöä luontoarvojen turvaamiseksi. Suunnitelma tehtiin Varsinais-Suomen ELY-keskuksen ohjauksessa. Suunnittelua varten perustettiin suunnitteluryhmä, joka koottiin eri viranomaistahojen ja käyttäjäryhmien edustajista sekä maanomistajista. Suunnitteluryhmän tavoitteena oli tunnistaa alueen suojeluun ja käyttöön liittyvät mahdolliset ongelmat ja ristiriidat, ratkaista ja sovittaa niitä. Tämän hoito- ja käyttösuunnitelman aikajänne on 15 vuotta. Suunnitelman tavoitteena on ohjata alueen hoitoa ja käyttöä niin, että alueen luontoarvot turvataan.

Mineraalisen rakennusjätteen hyötykäyttö maarakentamisessa

Työn tavoitteena on osoittaa betonimurskeen ympäristökelpoisuus maarakennuskäytössä sekä vertailla betonimurskeen ja luonnonmateriaalien elinkaaren aikaisia ympäristövaikutuksia maarakentamisessa. Teoriaosassa käsitellään betonimurskeen maarakennuskäyttöön vaikuttavaa lainsäädäntöä ja sen mahdollisia ympäristövaikutuksia. Lisäksi käydään läpi neitseellisten maarakennusmate-riaalien otosta aiheutuvia ympäristövaikutuksia. Työn kokeellinen osa koostuu kahdesta osasta: materiaalien haitallisten aineiden liukoisuuden mää-rityksistä ja elinkaariarvioinnista. Liukoisuuden määritykset tehtiin kenttäkokeina luonnonolosuhteissa Lahden tiede- ja yrityspuisto Oy:n Jokimaan pilot-luokan maaperätutkimuskeskuksessa. Lisäksi liukoisuudet määritettiin laboratoriossa valtioneuvoston asetuksen eräiden jätteiden hyödyntämisestä maarakentamisessa vaatimusten mukaisesti. Elinkaariarvioinnissa vertailtiin betonimursketta neitseellisiin maarakennusmateriaaleihin skenaarioissa, jotka sisälsivät materiaalin valmistuksen ja kuljetuksen käyttökohteeseen. Neitseellisiä materiaaleja käytettäessä oletettiin, että betoni loppusijoitetaan kaatopaikalle. Elinkaariarvioinnissa käytettiin Gabi-elinkaarimallinnusohjelmaa ja skenaarioita vertailtiin hiilidioksidiekvivalenttipäästöihin. Lisäksi elinkaariarviointiin otettiin mukaan vielä kehitysvaiheessa oleva menetelmä maankäytön indikaattoreiden määrittämiseen. Menetelmällä tutkittiin soranoton vaikutusta soraharjun maaperän laadulle ennen ja jälkeen soranoton. Tulokseksi liukoisuuden määrityksistä saatiin, että betonimurskekerroksen läpi suotautuneen sade-veden pH nousee hyvin emäksiseksi. pH:n nousu vaikuttaisi korreloivan positiivisesti tiettyjen metallien liukoisuuteen. Huomattavaa on, että kenttäkokeiden liukoisuudet ja laboratoriossa määritetyt liukoisuudet poikkesivat joltain osin toisistaan. Elinkaaritarkastelussa hiilidioksidiekvivalentti päästöjen suhteen suurin päästö aiheutuu, jos betoni loppusijoitetaan kaatopaikalle hyötykäytön sijaan. Maaperän laadun muutoksien määrittämisen menetelmä ei vielä ole käyttökelpoinen lähtötietojen yksinkertaistuksien ja puutteiden takia. Betonimurskeen hyötykäyttö maarakentamisessa ei aiheuta merkittäviä ympäristövaikutuksia, kun altistus vedelle minimoidaan. Lisäksi hyötykäyttö on suositeltava vaihtoehto loppusijoitukselle kaatopaikan rakentamisen ja käytön aiheuttamien ympäristövaikutusten takia.

Power to Gas - sähköenergiasta luonnonkaasua, liiketoimintamahdollisuudet Suomessa

Uusiutuvan sähköntuotannon osuuden kasvaessa kasvaa tarve tasata sähköntuotannon ja kulutuksen vaihteluita varastoimalla sähköä. Power to Gas (PtG) - sähköenergiasta luonnonkaasua tarjoaa yhden mahdollisuuden varastoida sähköä. Sähköä käytetään veden elektrolyysiin, jossa syntynyt vety käytetään metanoinissa yhdessä hiilidioksidin kanssa muodostamaan korvaavaa luonnonkaasua. Näin syntynyttä korvaava luonnonkaasua sähköstä kutsutaan e-SNG-kaasuksi. Tässä työssä tutkitaan PtG-laitoksen investointi, käyttö- ja kunnossapitokuluja. Työssä luodaan laskentamalli, jolla lasketaan PtG-laitoksen neljälle käyttötapaukselle kannattavuuslaskelma. Käyttötapauksille lasketaan myös herkkyystarkasteluja. Kannattavuuslaskelmien perusteella päätellään PtG-laitoksen liiketoimintamahdollisuudet Suomessa. Työssä laskettujen kannattavuuslaskelmien perusteella PtG-laitoksen perustapausten liiketoimintamahdollisuudet ovat huonot. Laskettujen herkkyystarkastelujen perusteella havaittiin, että investointikulut, laitoksen ajoaika ja lisätulot hapesta ja lämmöstä ovat kannattavuuden kannalta kriittisimmät menestystekijät.

Reverse osmosis membrane surface modification: effects on membrane performance

The aim of this thesis was to study the surface modification of reverse osmosis membranes by surfactants and the effect of modification on rejection and flux. The surfactants included anionic and nonionic surfactants. The purpose of membrane modification was to improve pure water permeability with increasing salt rejection. The literature part of the study deals with the basic principles of reverse osmosis technology and factors affecting the membrane performance. Also the membrane surface modification by surfactants and their influence on membrane’s surface properties and efficiency (permeability and salt rejection) were discussed. In the experimental part of the thesis two thin-film composite membranes, Desal AG and LE-4040, were modified on-line with three different surfactants. The effects of process parameters (pressure, pH, and surfactant concentration) on surface modification were also examined. The characteristics of the modified membranes were determined by measuring the membranes’ contact angle and zeta potentials. The zeta potential and contact angle measurements indicate that the surfactants were adsorbed onto the both membranes. However, the adsorption did not effect on membrane’s pure water permeability and salt rejection. Thereby, the surface modification of the Desal AG and LE-4040 membranes by surfactants was not able to improve the membrane’s performance.

Lehmijärven valuma-alueen happamuus sekä alumiini- ja rikkipitoisuus

Lehmijärvi on 63 ha laajuinen kirkasvetinen ja vähähumuksinen latvajärvi Salossa. Lehmijärven suojeluyhdistys pyysi Varsinais-Suomen ELY-keskukselta ja Suomen metsäkeskukselta apua järvivedessä havaittujen korkeiden alumiinipitoisuuksien ja happamuuspiikkien sekä mahdollisten metsätaloustoimenpiteiden haittojen ehkäisemiseen valuma-alueella. Suomen metsäkeskuksen ja Varsinais-Suomen ELY-keskuksen yhteistyönä selvitettiin maanäytteiden avulla maaperän happamuutta ja alumiinipitoisuutta Lehmijärven valuma-alueella. Tulokset ja johtopäätökset on esitetty tässä raportissa. Tulosten perusteella näyttää siltä, että Lehmijärven happamuuspiikit (pH:n jyrkät laskut vedessä) johtuvat pääosin happamista lumensulamisvesistä, johon on jo aiemmissakin selvityksissä viitattu eikä alunamaa ongelmasta valuma-alueella. Myös ojitettujen soiden suuri osuus valuma-alueesta ja turvemaiden yleinen happamuus lisäävät osaltaan valuma-alueelta virtaavien vesien happamuutta varsinkin tulva-aikoina. Mustikkasuon eteläpuolisella suokuviolla, jonka läpi pääosa pohjoispuolen valumavesistä virtaa, voi kuitenkin esiintyä ohuen turpeen alla pienialaisesti alunamaata. Vertailtaessa tämän aineiston liukoisen alumiinin määriä turpeessa aikaisempien tutkimusten vertailulukuihin, voidaan sanoa Lehmijärven valuma-alueen ojitetuilla soilla olevan keskimääräistä korkeampia alumiinipitoisuuksia. Paikoin liukoiset alumiinipitoisuudet olivat jopa erittäin korkeita. Mustikkasuon eteläpuolisella suokuviolla, jonka kautta vedet suurelta osin virtaavat, alumiinipitoisuus oli korkeimmillaan 11 267 mg/kg ja Miilussuolla 7 044 mg/kg, kun Niemisen ja Jarvan (1996) tutkimuksessa alumiinipitoisuuden maksimiarvo oli 5 577 mg/kg. Alumiinin ajoittain korkeat pitoisuudet Lehmijärvessä johtuvat tämän raportin tulosten perusteella todennäköisesti pääosin valuma-alueen soiden turpeen korkeista alumiinipitoisuuksista. Voimakas maanmuokkaus kivennäismailla lisää alumiinin liukoisuutta ja samalla alumiinin huuhtoutumisriskiä vesistöihin. Lehmijärven valuma-alueella on suositeltavaa käyttää metsänuudistamisessa kevyitä maanmuokkausmenetelmiä (laikutus, kääntömätästys ja laikkumätästys) ja välttää ojitusmätästystä. Luontainen uudistaminen (erityisesti alikasvosten hyödyntäminen) pitäisi olla ensisijainen uudistamismenetelmä Lehmijärven valuma-alueella. Kunnostusojituksia toteutettaessa pitäisi ottaa käyttöön mahdollisimman tehokkaat vesiensuojelutoimet. On muistettava, että korkeat alumiinipitoisuudet Lehmijärvellä eivät ole pelkästään negatiivinen asia, koska alumiini sitoo tehokkaasti fosforia ja pahasti rehevöityneitä järviä (esim. Köyliön Ilmijärvi) on yritetty kunnostaa alumiinisulfaatti käsittelyllä. Lisätutkimusta tarvitaan selvittämään, onko Lehmijärven veden alumiinipitoisuus ajoittain jo niin korkea, että siitä on haittaa kalakannalle tai, että se jopa estää rapukannan palauttamisen istuttamalla järveen.

Physico-chemical characterization of nanoparticle coated paper

Förståelse av olika ytors vätningsegenskaper är viktig i många pappers-relaterade industriella processer eftersom vätningen påverkar materialbeteendet, t.ex. vid bestrykning, tryckning och laminering. Förmågan att kontrollera vätningen är av intresse, därför att den ger nya möjligheter till modifikation av ytor. Vätningen styrs av ytans struktur och kemi. Kunskap om dessa egenskaper krävs både i fundamentala studier och för industriella applikationer. Nanopartiklar används ofta för att skapa funktionella ytor med mångsidiga egenskaper. Detta arbete strävar till att förstå de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos papper och kartong som är bestrukna med nanopartiklar, för att sedan kunna förklara de observerade förändringarna i ytornas vätningsförmåga. Funktionella ytor med justerbar vätningsförmåga tillverkades genom att deponera nanopartiklar i en rulle-till-rulle vätskeflammasprutningprocess (LFS). TiO2 -nanopartikelbeläggningen skapar en superhydrofob yta som har över 160° kontaktvinkelmed vatten, medan SiO2-nanopartikelbeläggningar skapar mycket hydrofila ytor med kontaktvinklar så låga som 21° med vatten. Superhydrofobiciteten eller hydrofiliteten är ett resultat av den kombinerade effekten hos ytstrukturen och ytkemin, såsom nanopartiklarnas oxidationsnivå eller karbonatiseringsnivå. Kartongytor som är bestrukna med TiO2-nanopartiklar kan vara såväl superhydrofoba som hydrofila. Hydrofilitet kan induceras genom UVA-strålning, medan behandling i hög temperatur i ugn resulterar i en superhydrofob yta. Ett mål med arbetet var att förstå mekanismerna hos de kemiska för ändringar som sker under UVA-bestrålning och värmebehandling av ytor, bestrukna med TiO2-nanopartiklar. Ytornas abrasions- och kompressionsmotstånd samt relaterade förändringar i funktionella egenskaper undersöktes. Resultaten skapar en bättre förståelse för potentiell användning av LFS-nanopartikelbeläggningar i pappersrelaterade applikationer. En förståelse för stabiliteten hos nanopartikelbeläggningarna när de exponeras för externa krafter är viktig för att försäkra deras funktionalitet i industriella applikationer och för att garantera beläggningarnas miljö-, hälso- och säkerhetsaspekter. ------------------------------------------ Pinnan kastumisominaisuuksien hallinta on tärkeää monissa paperiteollisuuden prosesseissa, sillä pinnan kastuminen vaikuttaa esimerkiksi päällystämiseen, painamiseen ja laminointiin. Pinnan kastuvuuden säätäminen avaa mielenkiintoisia uusia mahdollisuuksia pintojen ominaisuuksien hallintaan. Pinnan kastuvuus määräytyy pinnan rakenteesta ja kemiasta, ja näiden ominaisuuksien ymmärtäminen on tärkeää sekä perustutkimuksessa että teollisissa sovelluksissa. Nanopartikkeleita käytetään usein toiminnallisten ja hallitusti kastuvien pintojen aikaansaamiseksi. Tässä työssä on tarkasteltu nanopartikkelipinnoitetun paperin ja kartongin fysikaalis-kemiallisia pintaominaisuuksia, jotka selittävät havaittuja muutoksia pinnan kastuvuudessa. Toiminnalliset pinnat säädettävillä kastuvuusominaisuuksilla valmistettiin nesteliekkiruiskutus (LFS) nanopartikkelipinnoituksella rullalta rullalle-menetelmällä. TiO2-nanopartikkelipäällystys saa aikaan superhydrofobisen pinnan, jonka veden kontaktikulma on suurempi kuin 160°. Toisaalta SiO2-nanopartikkelipäällystys muuttaa pinnan hyvin hydrofiiliseksi, veden kontaktikulman ollessa vain 21°. Pinnan superhydrofobisuus tai hydrofiilisyys riippuu nanopartikkelipinnan rakenteesta ja pintakemiasta kuten pinnan hapettumisasteesta ja hiilipitoisuudesta. TiO2-nanopartikkelipinnoitetun kartonkipinnan kastumista voidaan säätää superhydrofobisen ja hydrofiilisen välillä. Pinnan hydrofiilisyys saadaan aikaan UVA-valolla, kun taas superhydrofobinen pinta voidaan palauttaa korkeassa lämpötilassa uunissa. Tämän työn tavoitteena oli selvittää, millaisia muutoksia TiO2-nanopartikkelipäällystetyn pinnan kemiassa tapahtuu UVA-valon ja lämpökäsittelyn vaikutuksesta. Työssä tarkasteltiin myös pinnan mekaanisen hankauksen ja kokoonpuristuksen vaikutusta toiminnallisiin ominaisuuksiin. Työssä saavutetut tulokset auttavat ymmärtämään LFS-nanopartikkelipäällystettyjen pintojen soveltuvuutta paperiin liittyvissä sovelluksissa. Nanopartikkelipäällystettyjen pintojen stabiilius ulkoisten voimien alaisena on tärkeää toiminnallisten päällystysten ympäristö-, terveys- ja turvallisuusnäkökulmia tarkasteltaessa.

Oxalic acid and calcium oxalate in production of wood-containing paper : formation, analysis, and control

Papperstillverkningen störs ofta av oönskade föreningar som kan bilda avsättningar på processytor, vilket i sin tur kan ge upphov till störningar i pappersproduktionen samt försämring av papperskvaliteten. Förutom avsättningar av vedharts är stenliknande avlagringar av svårlösliga salter vanliga. I vårt dagliga liv är kalkavlagringar i kaffe- och vattenkokare exempel på liknande problem. I massa- och pappersindustrin är en av de mest problematiska föreningarna kalciumoxalat; detta salt är nästan olösligt i vatten och avlagringarna är mycket svåra att avlägsna. Kalciumoxalat är också känt som en av orsakerna till njurstenar hos människor. Veden och speciellt barken innehåller alltid en viss mängd oxalat men en större källa är oxalsyra som bildas när massan bleks med oxiderande kemikalier, t.ex. väteperoxid. Kalciumoxalat bildas när oxalsyran reagerar med kalcium som kommer in i processen med råvattnet, veden eller olika tillsatsmedel. I denna avhandling undersöktes faktorer som påverkar bildningen av oxalsyra och utfällningen av kalciumoxalat, med hjälp av bleknings- och utfällningsexperiment. Forskningens fokus låg speciellt på olika sätt att förebygga uppkomsten av avlagringar vid tillverkning av trähaltigt papper. Resultaten i denna avhandling visar att bildningen av oxalsyra samt utfällning av kalciumoxalat kan påverkas genom processtekniska och våtändskemiska metoder. Noggrann avbarkning av veden, kontrollerade förhållanden under den alkaliska peroxidblekningen, noggrann hantering och kontroll av andra lösta och kolloidala substanser, samt utnyttjande av skräddarsydd kemi för kontroll av avlagringar är nyckelfaktorer. Resultaten kan utnyttjas då man planerar blekningssekvenser för olika massor samt för att lösa problem orsakade av kalciumoxalat. Forskningsmetoderna som användes i utfällningsstudierna samt för utvärdering av tillsatsmedel kan också utnyttjas inom andra områden, t.ex. bryggeri- och sockerindustrin, där kalciumoxalatproblem är vanligt förekommande. -------------------------------------------- Paperinvalmistusta häiritsevät usein erilaiset epäpuhtaudet, jotka kiinnittyvät prosessipinnoille ja haittaavat tuotantoa sekä paperin laatua. Puun pihkan lisäksi eräs yleinen ongelma on niukkaliukoisten suolojen aiheuttamat kivettymät. Kalkkisaostuma kahvinkeittimessä on esimerkki vastaavasta ongelmasta arkielämässä. Massa- ja paperiteollisuudessa yksi hankalimmista kivettymien muodostajista on kalsiumoksalaatti, koska se on lähes liukenematonta ja sen aiheuttamat saostumat ovat erittäin vaikeasti poistettavia. Kalsiumoksalaatti on yleisesti tunnettu myös munuaiskivien aiheuttajana ihmisillä. Puu ja varsinkin sen kuori sisältää aina jonkin verran oksalaattia, mutta suurempi lähde on kuitenkin oksaalihappo jota muodostuu valkaistaessa massaa hapettavilla kemikaaleilla, kuten vetyperoksidilla. Kalsiumoksalaattia syntyy kun veden, puun ja lisäaineiden mukana prosessiin tuleva kalsium reagoi oksalaatin kanssa. Tässä väitöskirjatyössä tutkittiin oksaalihapon muodostumiseen ja kalsiumoksalaatin saostumiseen vaikuttavia tekijöitä valkaisu- ja saostumiskokeiden avulla. Tutkimuksen painopiste oli saostumien ehkäisemisessä puupitoisten painopaperien valmistuksessa. Työssä saadut tulokset osoittavat että oksaalihapon muodostumiseen ja kalsiumoksalaatin saostumiseen voidaan vaikuttaa sekä prosessiteknisten että märänpään kemian keinojen avulla. Tehokas puun kuorinta, optimoidut olosuhteet peroksidivalkaisussa, muiden liuenneiden ja kolloidisten aineiden hallinta sekä räätälöidyn kemian hyödyntäminen kalsiumoksalaattisaostumien torjunnassa ovat keskeisissä rooleissa ongelmien välttämiseksi. Väitöskirjatyön tuloksia voidaan hyödyntää massan valkaisulinjoja suunniteltaessa sekä kalsiumoksalaatin aiheuttamien ongelmien ratkaisemisessa. Tutkimusmenetelmiä, joita käytettiin saostumiskokeissa ja eri lisäaineiden vaikutusten arvioinnissa, voidaan hyödyntää massa- ja paperiteollisuuden lisäksi myös muilla alueilla, kuten sokeri- ja panimoteollisuudessa, joissa ongelma on myös yleinen.

Pukanluoman Natura 2000 -alueen hoito- ja käyttösuunnitelma

Pukanluoman Natura-alue (FI0200119) sijaitsee Satakunnassa Kankaanpään kaupungin alueella. Pikkujoki on osa Karvianjoen vesistöä, ja eräs maamme edustavimmista ja suurimmista lähdepuroista. Alue kuuluu Euroopan yhteisön Natura 2000 –suojeluverkostoon alueella esiintyvien luontotyyppien perusteella eli ns. SCI-alueena (Sites of Community Importance). Alueen suojeluarvot liittyvät pääosin jokielinympäristöjen luonnontilaisuuteen ja niiden edustavuuteen, vedenlaatuun ja alueella esiintyvään saukkoon ja taimeneen. Jokiosuus ja pienet, lähes luonnontilaiset luomat ovat tärkeitä kalojen lisääntymisalueita. Pukanluoman luontoarvojen säilyttämisen suurimpana haasteena on veden ekologista tilaa heikentävät tekijät; vesistörakentaminen, ojitukset, vesistökuormitus ja ranta-alueiden luonnontilaisuuden häviäminen sekä mahdollinen laaja pohjaveden otto Pohjankankaan pohjavesialueelta. Alue on paikallisille tärkeä virkistyspaikka. Osana Varsinais-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen (ELY-keskus) vastuualueen johtamaa ja Euroopan maatalouden kehittämisen maatalousrahaston tukemaa vesien ja luonnonhoidon alueellinen ja paikallinen toteuttaminen Lounais-Suomen vesistö- alueilla –hanketta (VELHO) alueelle laadittiin hoito- ja käyttösuunnitelma, jonka tavoitteena on ohjata alueen hoitoa ja käyttöä luontoarvojen turvaamiseksi. Suunnitelma tehtiin Varsinais-Suomen ELY:n ohjauksessa, ja suunnittelua varten perustettiin suunnitteluryhmä, joka koottiin eri viranomaistahojen ja käyttäjäryhmien edustajista sekä maanomistajista. Työryhmän tavoitteena oli tunnistaa alueen suojeluun ja käyttöön liittyvät mahdolliset ongelmat ja ristiriidat, ratkaista ja sovittaa niitä. Tämän hoito- ja käyttösuunnitelman aikajänne on 15 vuotta. Suunnitelman tavoitteena on ohjata alueen hoitoa ja käyttöä niin, että alueen luontoarvot turvataan.

Karvianjoen koskien Natura 2000 -alueen hoito- ja käyttösuunnitelma

Karvianjoen koskien Natura-alue (FI0200130) sijaitsee Sata­kunnan ja Eteläpohjanmaan maakunnissa Honkajoen kunnan sekä Kauha-joen kaupunkien alueilla. Karvianjoen koskien kuuluu Karvianjoen vesistöalueeseen. Natura-alue muodostuu Karvianjoen pääuomasta ja ylävirran Paholuomasta sekä erikokoisista luonnontilaisista sivupuroista. Alue sisältyy Euroopan yhteisön Natura 2000 –suojeluverkostoon suojeltavien luontotyyppien perusteella eli SCI-alueena (Sites of Community Importance). Karvianjoen koskien alueen tärkeimmät luonnonsuojelulliset arvot perustuvat alueella tavattaviin elinympäristö- ja luontotyyppeihin sekä uhanalaisiin lajeihin (mm. taimen). Alue on paikallisille tärkeä virkistyspaikka. Karvianjoen koskien luontoarvojen säilyttämisen suurimpana haasteena on veden ekologista tilaa heikentävät tekijät; vesistörakentaminen, ojitukset, vesistökuormitus ja ranta-alueiden luonnontilaisuuden häviäminen sekä mahdollinen laaja pohjaveden otto Pohjankankaan pohjavesialueelta. Osana Varsinais-Suomen elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen (ELY-keskus) vastuualueen johtamaa ja Euroopan maatalouden kehittämisen maatalousrahaston tukemaa vesien ja luonnonhoidon alueellinen ja paikallinen toteuttaminen Lounais-Suomen vesistöalueilla –hanketta (VELHO) alueelle laadittiin hoito- ja käyttösuunnitelma, jonka tavoitteena on ohjata alueen hoitoa ja käyttöä luontoarvojen turvaamiseksi. Suunnitelma tehtiin Varsinais-Suomen ELY:n ohjauksessa, ja suunnittelua varten perustettiin suunnitteluryhmä, joka koottiin eri viranomaistahojen ja käyttäjäryhmien edustajista sekä maanomistajista. Työryhmän tavoitteena oli tunnistaa alueen suojeluun ja käyttöön liittyvät mahdolliset ongelmat ja ristiriidat, ratkaista ja sovittaa niitä. Tämän hoito- ja käyttösuunnitelman aikajänne on 15 vuotta. Suunnitelman tavoitteena on ohjata alueen hoitoa ja käyttöä niin, että alueen luontoarvot turvataan.

2-(aminometyyli)pyridiini ligandin kompleksoituminen nikkelin kanssa eri liuottimissa

Kandidaatintyön tavoitteena oli tutkia 2-(aminometyyli)pyridiini ligandin kompleksoitumista nikkeli(II) ionin kanssa vesiliuoksissa ja eri orgaanisissa liuotinseoksissa. Työ tehtiin osana laajempaa tutkimusta, jossa pyritään määrittämään nikkelille spesifisiä erotusmateriaaleja ion imprinting tekniikkaa hyväksikäyttäen. Koesarjat sekä näihin liittyvä mittaukset suoritettiin kaikki huoneen lämmössä sekä normaalissa ilman paineessa. Koesarjojen liuosfaaseista määritettiin UV/Vis spektrofotometrisesti spektrit, joiden perusteella piirrettiin Job Plot kuvaajat. Kuvaajien havaittiin vastaavan aikaisemmissa tutkimuksissa määritettyjä kuvaajia sekä matemaattisesti laskettuja huippuarvoja. Saostuneiden kiintoaineiden koostumukset määritettiin XRD ja IR mittauksilla. Tuloksien perusteella todettiin 1:2 kompleksin saostuvan lähes poikkeuksetta kaikista saostuneista näytteistä. Mittaustuloksista johtopäätöksinä voidaan todeta liuotinseoksien ja veden määrän vaikuttavan muodostuneen kompleksin kiderakenteeseen, mutta ei saostuvaan kompleksiin.

Joroisselän kuormitusselvitys

Joroisselkä on suurehko matala lahtialue, joka kuuluu Saimaan Haukiveteen. Joroisselän tilan on todettu heikentyneen ja osasuunnitelmia on jo tehty tilanteen korjaamiseksi. Tässä raportissa on selvitetty Joroisselkään tulevaa kuormitusta valuma-alueilta. Kuormitusta selvitettiin sekä Suomen ympäristökeskuksen vedenlaatumallin avulla, että vesinäytteenottojen perusteella. Kuormitusselvitys on ensimmäinen askel vesien hoidon suunnittelussa. Sillä saadaan tärkeää tietoa kuormituksen alueellisista eroista ja vesiensuojelulliset toimenpiteet voidaan kohdentaa alueille, joissa niillä saadaan paras mahdollinen vaikuttavuus. Selvityksen perusteella peltoviljelyn osuus Joroisselän kokonaisfosforikuormituksesta on noin 58 % ja typpikuormituksesta 28 %. Muulta maa-alueelta (metsät, suot, avomaat, kalliomaat, rakennetut alueet) tulevan fosforikuormituksen osuus on 25 % ja typpikuormituksen osuus 53 %. Loput kuormituksesta tulee haja-asutuksesta, pistekuormituksesta ja laskeumasta. Vesinäytteenoton perusteella kaukovaluma-alueista pinta-alaan suhteutettuna suurin kuormitus tulee Valvatuksen alueelta. Yksittäisistä pienistä puroista suurin kuormitus havaittiin tulevan Tyrinpurosta, johon tulee Joroisten kunnan jätevedenpuhdistamon puhdistetut vedet. Joroisselän vesienhoidon tavoitteena on rehevöitymisen pysäyttäminen sekä veden tilan parantaminen ja hyvän tilan turvaaminen myös jatkossa. Joroisten taajamassa sijaitsevalla vesialueella on tärkeä merkitys Joroisten alueen virkistyskäytössä. Joroisten alue kuuluu Vuoksen vesienhoitoalueeseen ja se on lisäksi yksi Etelä-Savon ELY-keskuksen vesienhoidollisista painopistealueista.

Öljyntorjuntakaluston tekniset ominaisuudet ja rajoitteet Suomen saaristossa

Öljyntorjunta on hyvin ajankohtainen aihe öljykuljetusten lisääntyessä Suomenlahdella. Suomenlahdella tapahtuvalla öljyvuodolla on suuri riski ajautua Suomen saaristoon. Avomeriolosuhteissa tapahtuvaa mekaanista öljyntorjuntaa on käsitelty useissa tutkimuksissa. Tässä tutkimuksessa selvitetään millä tavoin Suomen saaristossa tapahtuva öljyntorjunta voidaan toteuttaa mekaanisilla öljyntorjuntavälineillä. Tässä tutkimuksessa selvitetään mitä erityispiirteitä saaristo aiheuttaa mekaaniselle öljyntorjunnalle sekä kuinka saariston rikkonaisuus ja vallitsevat olosuhteet vaikuttavat öljyntorjuntaan. Tutkimuksessa selvitetään miten mekaanisia öljyntorjuntavälineitä voidaan käyttää saaristossa ja mitä rajoitteita näillä välineillä on. Tuntemalla öljyn käyttäytymiseen vaikuttavat tekijät, voidaan ymmärtää paremmin öljyn liikkumiseen, leviämiseen ja öljyn rakenteeseen vaikuttavat seikat. Näiden seikkojen tunteminen auttaa oikeiden öljyntorjuntavälineiden ja tekniikoiden valintaan. Saaristolla on mekaanisten öljyntorjuntavälineiden käytön kannalta monia etuja ja haittoja. Saaristo antaa suojaa vallitsevilta olosuhteilta, joka vaikuttaa mekaanisten öljyntorjuntavälineiden käytettävyyden lisääntymiseen. Saaristossa olevan veden mataluus, kivikkoisuus ja rikkonaisuus voi aiheuttaa haasteita mekaaniselle öljyntorjunnalle. Mekaanisilla öljyntorjuntavälineillä voidaan toteuttaa saaristossa tapahtuva öljyntorjunta, tuntemalla laitteiston rajoitteet ja käyttömahdollisuudet.

Membrane development for oil contaminated water treatments

The aim of this Master’s thesis study was to develop a membrane for oil contaminated water treatments. Oily wastewaters are a big problem to environment and therefore it is important to find an efficient method for their treatment. There are several treatment methods, but one of the most promising methods is membrane filtration. In the theoretical part of this study the membrane technology and polymeric membrane preparation with phase inversion and membrane modification methods was discussed. It was also told about the most important properties of the membranes. Oily waters, their treatment methods and oily wastewater sources were discussed more specifically. In the experimental part membranes from cellulose acetate were prepared and membranes were modified with two different methods. Modification methods were surface modification and polymer mixing. The modification purpose was to make membranes more hydrophilic and increase surface charge, which can reduce fouling. Membranes were characterized by determining zeta potential, contact angle, oil retention, pure water permeability, pressure-normalized flux and fouling. It were used both synthetic and real spent oil-water emulsion in membrane filtration. Surface modification resulted membranes, which had better properties than unmodified membrane. The amount of substance used in surface modification affected a lot to membrane properties, so it would be necessary to try different amounts of substance to develop the best membrane for oil-water emulsion treatment.

Opas ojitusyhteisölle uoman kunnossapito- ja peruskorjaushankkeeseen

Suomen pelloista pääosa on ojitettu jo ennen 1970-lukua ja tällä hetkellä viljelyksessä oleva peltopinta-ala on ainakin kertaalleen peruskuivatettu. Vesihallinto perustettiin vuonna 1970 ja kuivatustehtävät siirtyivät maanviljelysinsinööripiireistä vesipiireille, jonka jälkeen ojituksia tehtiin taas runsaammin. Nykyiset ojitustoimitushakemukset, joita tehdään ELY-keskuksille, ovat selvästi vähentyneet 1990-luvun jälkeen ja tänä päivänä tehtävät toimenpiteet ovat lähinnä ojitusten kunnostuksia sekä peruskorjauksia. Peltoalueilla tehtävät ojitushankkeet koskettavat usein monia maanomistajia ja isoissa hankkeissa tarvitaan maanomistajien kesken hyvää yhteistyökykyä, osaamista ja halua toteuttaa hanke niin, että siitä on mahdollisimman suuri hyöty kaikille ojitusyhteisön jäsenille. Ojitusyhteisön kokouksista ilmoitetaan yleensä paikallisessa lehdessä ja näissä kokouksissa päätetään niistä toimista, joihin hankkeessa ryhdytään. Osallistumalla näihin kokouksiin pääsee ojitusyhteisön jäsen vaikuttamaan toimitsijoiden valintaan ja niihin toimenpiteisiin, joita hankkeessa tullaan tekemään. Vesien suojelun ja vesistön hoidon tarpeissa on tapahtunut muutoksia. Kunnossapidossa on otettava huomioon kuivatusalueen ja sen alapuolisen vesistön veden laatu ja kuivatusalueeseen kuuluvien uomien luonnonarvojen säilyttäminen. Vesilain mukaan luonnontilaisen kaltaiseksi muuttuneen ojan kunnossapito voi edellyttää uutta suunnitelmaa ja ojitustoimitusta. Uomien perkauksesta aiheutuvien vedenlaatu- ja muiden haittojen vähentämiseksi on kehitetty ns. luonnonmukaisen vesirakentamisen toimenpiteitä, joita voidaan soveltaa uoman kunnossapidossa. Ojitushankkeiden toimitsijoilla on tulevaisuudessa yhä suurempi vastuu hankkeen etenemisestä ja hankkeen valmistumisen jälkeen uomien kunnossapidosta. Muuttuneen käytännön ja vesilain uudistusten vuoksi katsottiin, että ojitushankkeiden toimitsijoilla tulisi olla oma ajan tasalla oleva opas, mistä löytyy toimitsijalle kuuluvat tehtävät. Tähän oppaaseen on koottu ojitusyhteisön toimitsijan tehtävät uoman kunnossapito- ja peruskorjaushankkeen aikana sekä hankkeen valmistumisen jälkeiset tehtävät.

Kyrönjoen vesistötyöt : Kalataloudellinen velvoitetarkkeilu vuonna 2013

Kyrönjoen yläosan tulvasuojeluhankkeen eri osille on useita lupapäätöksiä, joissa luvanhaltijana on valtio. Lupapäätöksissä on velvoite tarkkailla mm. vaikutuksia Kyrönjoen ja sen alapuolisen merialueen kala-, rapu- ja nahkiaiskantoihin. Tämä on vuosiraportti vuoden 2013 tarkkailutuloksista. Vuonna 2013 kalanpoikasnuotan yksikkösaaliit olivat pienimmät Kitinojalla ja suurimmat Kyrönjoen suistossa Österfjärdenillä. Öster-fjärdenillä lahnan, salakan, ahvenen ja kiisken poikassaaliit olivat suurempia kuin muilla paikoilla. Pengerretyltä Kitinojalta saatiin niukasti kaikkia muita lajeja paitsi ahventa. Sähkökalastuksissa vuonna 2013 saatiin Koskenkorvan padon alapuolelta kaksi noin 17 cm:n pituista lohta, jotka olivat ilmeisesti peräisin Riista- ja kalatalouden tutkimuslaitoksen alueelle tekemistä kotiutusistutuksista. Verkkokalastuksissa massamääräiset lahnasaaliit olivat suuria Voitilassa muutaman edellisvuoden tapaan. Syksyllä 2013 merkittiin 32 vaellussiikaa muovista valmistetulla T-ankkuri–merkillä. Koeravustuksissa ei saatu lainkaan saalista. Nahkiaisen toukkakaivuissa löydettiin Hiirikosken, Kukonsaaren ja Voitilan kaivupaikoilta yhteensä kuusi yksilöä. Pituusjakaumasta päätellen nahkiaisen toukat olivat ainakin kolmesta eri vuosiluokasta. Kudulle nousseiden nahkiaisten keskimääräinen yksikkösaalis jäi pieneksi. Tässä raportissa on vuoden 2013 kalataloustarkkailutulosten lisäksi metallien ainevirtaama-arvio Tieksin pumppaamon kautta vuoden 2013 aikana pumpatuista vesistä. Tarkkailusuunnitelman mukaan metallien ainevirtaamat tuli arvioida vain yhdellä pumppaamolla yhden vuoden aikana. Alumiinin ainevirtaama (noin 24 tn) oli selvästi suurempi kuin muiden metallien, mutta myös raudan (noin 16 tn) ja mangaanin (noin 9 tn) ainevirtaamat olivat suuria. Keväällä kulkeutui valtaosa koko vuoden ainevirtaamista. Huhtikuun lopulla ja toukokuun alussa pumpatun veden määrä oli tulvavesien takia poikkeuksellisen suuri. Koko vuoden ainevirtaamia arvioitaessa ongel-mallista on, että vesinäytteitä ei otettu aikana, jolloin pumpattiin eniten