Energiantuotantovaihtoehtojen vertailu, Jousenpuiston uusi asuinalue

Tämän diplomityön tavoitteena oli vertailla paikallisia energiantuotantovaihtoehtoja eri-tyisesti lämmöntuotantoon painottuen. Tarkastelu sovitettiin uuden matalaenergiarakentamista vastaavan kerrostaloasuinalueen tarpeisiin. Näkökulmana olivat sekä taloudellisuus että hiilidioksidipäästöt. Yksityiskohtaisemman tarkastelun kohteena olivat maalämpö, alueellinen biolämpölaitos sekö alueellinen pien-CHP-laitos. Perusvaihtoehtona tutkittiin kaukolämpöä. Kaikkiin vaihtoehtoihin kuului myös kapasiteetiltaan rajoitettu jäähdytys. Tulosten mukaan kokonaistaloudellisin vaihtoehto oli maalämpö yhdistettynä kaukolämpöön. Tässä vaihtoehdossa peruslämpö tuotetaan maalämmöllä, mutta huippu-lämpöön sekä käyttöveden lämmitykseen käytetään kaukolämpöä. Ratkaisulla saadaan aikaan myös päästövähennyksiä kaukolämpöön verrattuna. Tulosten mukaan pienimmät päästöt olivat pien-CHP-biovoimalaitoksella. Toisaalta nykyisillä sähkön myyntihinnoilla pienimuotoinen yhdistetty sähkön ja lämmön tuotanto ei pysty kilpailemaan kustannusrakenteensa puolesta muiden tutkittujen vaihtoehtojen kanssa.

Sataman informaatiokeskuksen mahdollisuudet ympäristövaikutusten vähentämisessä

Logistiikka ja etenkin kuljetukset aiheuttavat suuren määrän suoria päästöjä ilmaan sekä muita ympäristövaikutuksia ihmisille ja luonnolle. Suomessa ja muissa EU-maissa kuljetusten tuottamat päästöt muodostavat yli viidenneksen kaikista päästöistä, joten puhutaan merkittävästä päästöjen vähentämistarpeesta. Tietoteknisten ratkaisujen nopea kehittyminen on mahdollistanut tietotekniikan hyödyntämisen myös logistiikassa ja logistiikan tuottamien päästöjen vähentämisessä. Tietotekniset ratkaisut ovat mahdollistaneet muun muassa sähköisten kartta- ja paikannusohjelmistojen käytön, kuljetusreittien optimoinnin, lastien ja kuljetusten seurannan, sähköisten dokumenttien hyödyntämisen sekä päästöjen laskemisen erilaisten tietoteknisten sovellusten avulla. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää Port Community System (PCS) -järjestelmän eli satamayhteisön informaatiokeskuksen mahdollisuuksia vähentää ympäristövaikutuksia Suomessa ja erityisesti Kymenlaaksossa. Tutkimuksessa on selvitetty yleisesti logistiikan ympäristövaikutuksia ja tutkittu EU:n ohjauskeinoja logistiikan ympäristökuormitusten vähentämiseksi. Kymenlaakson alueelta on kartoitettu tavaraliikenteen päästömäärien nykytilaa ja kehitystä laskemalla auto-, juna- ja laivaliikenteen ympäristövaikutuksia vuosilta 2001–2009. Lisäksi tutkimuksessa on selvitetty, millaisia logistiikkaan liittyviä älyliikenne- ja tietotekniikkahankkeita ja -visioita EU:n tasolla on vireillä sekä tutkittu ICT-ratkaisujen mahdollisuuksia ympäristöhaittojen vähentämisessä. Kirjallisuustutkimukseen perustuen on arvioitu ja pohdittu Suomeen soveltuvan PCS-järjestelmän ympäristöhyötyjä ja ympäristötyökaluja. Lisäksi tutkimuksessa on tarkasteltu kahden case-esimerkin avulla, minkälaisia logistisia toimintoja helpottavia ja ympäristöasioita parantavia tietojärjestelmiä logistiikkayrityksillä on käytössä. Tutkimuksen perusteella tavaraliikenteen päästöt Kymenlaakson alueella ovat vuosien 2001–2007 aikana kasvaneet merkittävästi, mutta talouden taantuman ja tavarakuljetusten vähenemisen seurauksena päästömäärät ovat olleet jyrkässä laskussa vuosina 2008 ja 2009. Merkittävin päästökomponentti on ollut hiilidioksidi ja eniten päästöjä on aiheutunut maantieliikenteestä. EU:n tasolla on vireillä useita erilaisia hankkeita ja visioita logistiikan päästöjen vähentämiseksi, mutta monessa tapauksessa niiden täytäntöönpano vaatii vielä vuosien työn. Kirjallisuustutkimuksen perusteella ICT-ratkaisujen avulla saavutettavissa olevat ympäristöhyödyt vaihtelevat pienistä parannuksista (esim. päästöjen simulointimallit) suuriin maailmanlaajuisiin ratkaisuihin (esim. kuljetusreittien optimointi ja rahdin seuranta globaaleissa toimitusketjuissa). Merkittävimmät PCS-järjestelmällä saavutettavissa olevat ympäristöhyödyt ovat kuljetusten ja logististen toimintojen yleinen tehostuminen ja sen myötä päästöjen vähentyminen sekä paperisten asiakirjojen ja tulostettavan paperimäärän väheneminen PCS-järjestelmän mahdollistaman sähköisiin dokumentteihin siirtymisen myötä. PCS-järjestelmän avulla voidaan vaikuttaa ympäristöasioihin myös epäsuorasti muun muassa reittien ja lastikapasiteetin optimoinnin, lastin seurannan, älykkään valaistuksen ja palvelinkeskusten kautta. Mahdollisista ympäristöhyödyistä huolimatta taloudellisen hyödyn tavoittelu ja palveluiden toiminnallinen parantaminen menevät valitettavan usein ympäristöasioiden edelle. Vihreiden arvojen korostaminen järjestelmiä suunniteltaessa voi kuitenkin tuoda suurta kilpailuetua ja edistää ympäristön suojelua laajemminkin.

Tritiumin kulkeutumisreitit ja tritiuminventaari Loviisan voimalaitoksella

Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää Loviisan voimalaitoksen vesijärjestelmien tritiuminventaari sekä tritiumin kulkeutuminen eri järjestelmissä. Kulkeutumisreittien kartoittamisessa keskityttiin erityisesti kaasujenkäsittely- ja ilmastointiprosesseihin, ilmapäästöjen lähteen selvittämiseksi. Työssä perehdyttiin tritiumin tuottoon ja päästöihin Loviisan VVER- tyyppisessä ydinvoimalaitoksessa. Lisäksi esiteltiin selvitystä varten tarkasteltavat voimalaitoksen vesiilmastointi- ja kaasujenkäsittelyjärjestelmät. Työssä esiteltiin myös tritiumpäästöjä sekä tritiumin mittausmenetelmiä Loviisan voimalaitoksella. Tritiuminventaarin selvittämiseksi otettiin vesinäytteitä niiden järjestelmien säiliöistä, joiden oli tunnistettu sisältävän tritiumpitoisia vesiä. Tritiumin kulkeutumisreittien selvittämiseksi vesinäytteiden lisäksi otettiin ilmasta ja eri järjestelmistä näytteitä tritiumkerääjillä. Tehtyjen mittausten perusteella määritettiin Loviisan voimalaitoksen tritiuminventaari. Tarkasteltujen järjestelmien sisältämä tritiuminventaari on alle puolet normaalista vuotuisesta tritiumvesipäästöstä eikä sen vuoksi aiheuta toimenpiteitä käytöstä poistoa ajatellen. Ilmapäästöjen tritiumin kulkeutumisreittien määrityksessä tunnistettiin pääreiteiksi TL-ilmastoinnit. Kaasujenkäsittelyjärjestelmien osuus ilmapäästöjen tritiumista oli huomattavasti pienempi.

Etelä- ja Pohjois-Savon maakuntien kasvihuonekaasutaseet 2010

Kasvihuonekaasutaselaskennassa selvitettiin Etelä- ja Pohjois-Savon maakuntien kasvihuonekaasupäästöjen ja nielujen suuruudet vuodelta 2010. Päästölaskenta suoritettiin Etelä- ja Pohjois-Savon alueilta kunta- ja maakuntakohtaisesti kuntaliiton Kasvener-ohjelmalla. Etelä-Savon kulutusperäiset kasvihuonekaasupäästöt olivat vuonna 2010 yhteensä 1492 tuhatta tonnia (kt) CO2-ekv, joka oli noin 2% koko Suomen kasvihuone-kaasupäästöistä. Asukasta kohti laskettuna päästöt olivat 9,6 t CO2-ekv. Maankäyttösektorin nettonielu oli 1300 kt CO2-ekv vuonna 2010. Päästöt olivat siten 192 kt CO2-ekv suuremmat kuin nieluvaikutukset. Pohjois-Savon kulutusperäiset kasvihuonekaasupäästöt olivat vuonna 2010 yhteensä 3148 kt CO2-ekv. Asukasta kohden päästö oli 12,7 t CO2-ekv. Koko Suomen vuoden 2010 päästöistä Pohjois-Savon osuus oli 4%. Pohjois-Savon maankäyttösektorin nettonielu oli 2600 kt CO2-ekv vuonna 2010. Yhteen laskettuna päästöt olivat 548 kt CO2-ekv suuremmat kuin nieluvaikutukset. Suomen vuoden 2010 laskennassa kulutusperusteiset kasvihuonekaasujen kokonaispäästöt olivat 74600 kt CO2-ekv, joka oli 13,9 tonnia CO2-ekv asukasta kohden. Etelä-Savossa suurimmat kasvihuonepäästöjä tuottavat sektorit vuonna 2010 olivat liikenne (tie-, laiva, lento- ja raideliikenne) ja rakennusten lämmitys. Molempien sektoreiden osuudet olivat 30% maakunnan kasvihuonekaasupäästöistä. Muun sähkönkäyttösektorin osuus oli 19%, joka sisältää mm. teollisuuden ja kotitalouksien sähkönkulutuksen lukuun ottamatta kotitalouksien sähkölämmitystä. Maatalouden osuus päästöistä oli 13% sisältäen sekä karjankasvatuksen että peltoviljelyn päästöt. Muiden polttoaineiden osuus oli 6%, joka sisältää teollisuuden käyttämien polttoaineiden ja työkoneiden polttoaineiden käytöstä syntyvät kasvihuonekaasupäästöt. Jätehuollon osuus oli 1%. Teollisuuden prosessiperäisiä päästöjä syntyi vain hyvin vähäisiä määriä poltetun kalkin tuotannosta Kerimäellä. Pohjois-Savossa suurin kasvihuonepäästöjä tuottava sektori vuonna 2010 oli rakennusten lämmitys, joka tuotti 29% alueen kasvihuonekaasupäästöistä. Muun sähkönkäyttösektorin osuus oli 22%, mikä sisältää mm. teollisuuden ja kotitalouksien sähkönkulutuksen lukuun ottamatta kotitalouksien sähkölämmitystä. Muiden polttoaineiden osuus oli 13%, joka sisältää teollisuusprosessien käyttämien polttoaineiden ja työkoneiden polttoaineiden käytöstä syntyvät kasvihuonekaasupäästöt. Liikenteen (tie-, laiva, lento- ja raideliikenne) päästöt olivat 19% ja maatalouden osuus sisältäen sekä karjankasvatuksen että peltoviljelyn päästöt oli 15%. Teollisuuden prosessiperäisiä päästöjä (N2O) syntyi Siilinjärvellä typpihapon tuotannossa. Prosessiperäisten päästöjen ja jätehuollon osuus kokonaispäästöistä oli molemmista 1%.

Suomen metsäteollisuuden päästökehitys vuoteen 2020

Metsäteollisuudessa on käynnissä rakennemuutos, joka tuo haasteita toimialan ympäristöasioiden hallintaan sekä ympäristölupia myöntävän ja valvovan viranomaisen toimintaan. Lähivuosina tulee myös runsaasti voimaan uutta lainsäädäntöä, joka vaikuttaa metsäteollisuuden ympäristöasioiden hallintaan. Tämän työn tarkoituksena oli arvioida Suomen kemiallisen metsäteollisuuden päästökehitystä vuoteen 2020 huomioiden metsäteollisuuden uusi tuotanto sekä lähivuosina voimaan tuleva ympäristölainsäädäntö, erityisesti päivitettävänä oleva massa- ja paperiteollisuuden BREF-asiakirja. Päästökehitystä arvioitiin viiden skenaarion avulla. Vesistöpäästöjen osalta tarkasteltiin COD- ja AOX-päästöjä sekä typpi- ja fosforipäästöjä, ja ilmapäästöjen osalta sellun tuotannon rikki- ja typpioksidi- sekä hiukkaspäästöjä. Massan- ja paperintuotannon oletettiin pysyvän muutaman prosentin nykyistä tasoa korkeammalla tasolla. Uuden tuotannon osalta kahdessa skenaariossa huomioitiin nestemäisten biopolttoaineiden tuotanto kolmella laitoksella, yhteensä 600 000 t/a. Päästölaskennassa käytettiin päivitettävänä olevan massa- ja paperiteollisuuden BREF-asiakirjan BAT-päätelmissä annettuja luonnoksia uusista päästötasoista. Skenaarioiden pohjalta havaittiin, että massa- ja paperiteollisuuden BAT-päätelmien mukaiset päästötasot eivät tuo merkittäviä muutoksia metsäteollisuuden vesistöpäästöihin vuoteen 2020 mennessä. Biojalosteiden tuotannon vaikutus vesistöpäästöihin todettiin myös hyvin vähäiseksi. Sen sijaan ilmaan johdettavat päästöt pienenevät huomattavasti: hiukkaspäästöt vähenivät 42–50 prosenttia uusien päästötasojen myötä. Biojalosteiden tuotannon vaikutus oli myös merkittävämpi kuin ilmapäästöihin kuin vesistöpäästöihin. Prosentuaalisesti eniten biojalostus lisäsi rikkidioksidipäästöjä.

Ilmanlaatu Uudellamaalla vuonna 2010

Ilmanlaatuindeksin perusteella arvioituna ilmanlaatu oli vuonna 2010 Keravalla ja Lohjalla enimmäkseen hyvää tai tyydyttävää. Välttävän, huonon ja erittäin huonon ilmanlaadun tilanteita oli melko vähän. Hengitettävät hiukkaset olivat pääosin syynä huonoon ja erittäin huonoon ilmanlaatuun. Hengitettäville hiukkasille annetut raja-arvot eivät vuonna 2010 ylittyneet Keravalla ja Lohjalla. Hengitettävien hiukkasten vuorokausipitoisuudelle annettu ohjearvo ylittyi Keravan mittausasemalla ainoastaan huhtikuussa, Lohjalla ei lainkaan. Hengitettävien hiukkasten pitoisuudet olivat sekä Keravalla että Lohjalla matalammat kuin aiempina vuosina. Runsaslumisen talven vuoksi kevään 2010 katupölykausi käynnistyi hitaasti ja melko myöhään, maaliskuun puolivälin tienoilla. Maaliskuun ja huhtikuun alun sateinen ja kostea sää hillitsivät kuitenkin pölyämistä niin, että pisin yhtenäinen pölyämisjakso osui 5.4.–19.4. väliselle ajalle. Toukokuun puolivälissä pölyäminen jatkui, erityisesti vilkasliikenteisissä ympäristöissä. Pienhiukkasten vuosipitoisuus oli Lohjalla selvästi raja-arvoa alempi, mutta hieman edellisvuotta korkeampi. Sekä jatkuvatoimisissa mittauksissa että passiivikeräinkartoituksissa saadut typpidioksidipitoisuudet olivat selvästi raja- ja ohjearvojen alapuolella. Pitoisuudet olivat yleisesti korkeammat kuin vuonna 2009 tai 2008. Otsonipitoisuudet ylittivät sekä terveys- että kasvillisuusperusteiset pitkän ajan tavoitteet. Sen sijaan vuodelle 2010 annetut tavoitearvot eivät ylittyneet. Vuonna 2010 pitoisuudet olivat edellisvuotta korkeammat. Pääkaupunkiseudulla tehtyjen mittausten ja päästökartoitusten perusteella rikkidioksidin, hiili-monoksidin, bentseenin ja lyijyn pitoisuudet olivat raja-arvojen alapuolella ja arseenin, kadmiumin ja nikkelin pitoisuudet vastaavasti tavoitearvoja alempia. Polyaromaattisten hiilivetyjen pitoisuuksista on riittämättömästi tietoja toistaiseksi. Eri päästölähteiden yhteenlasketut typenoksidien, hiukkasten, rikkidioksidin, hiilimonoksidin ja haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt lisääntyivät vuonna 2010 Uudenmaan ELY-keskuksen seuranta-alueella vuoteen 2009 verrattuina.

Ilmanlaatu Uudellamaalla ja Itä-Uudellamaalla vuonna 2009

Ilmanlaatuindeksin perusteella arvioituna ilmanlaatu oli vuonna 2009 Lohjalla ja Tuusulassa enimmäkseen hyvää tai tyydyttävää. Välttävän, huonon ja erittäin huonon ilmanlaadun tilanteita oli melko vähän. Hengitettävät hiukkaset olivat pääosin syynä huonoon ja erittäin huonoon ilmanlaatuun. Korkeiden typpidioksidipitoisuuksien vuoksi ilmanlaatu oli huono joulukuun inversiotilanteessa. Hengitettäville hiukkasille annetut raja-arvot eivät vuonna 2009 ylittyneet Tuusulassa ja Lohjalla. Hengitettävien hiukkasten vuorokausipitoisuudelle annettu ohjearvo ylittyi Tuusulan mittausasemalla ainoastaan maaliskuussa, Lohjalla ei lainkaan. Pienhiukkasten vuosipitoisuus oli Lohjalla selvästi raja-arvoa alempi. Sekä jatkuvatoimisissa mittauksissa että passiivikeräinkartoituksissa saadut typpidioksidipitoisuudet olivat selvästi raja- ja ohjearvojen alapuolella. Pitoisuudet olivat hieman korkeammat kuin vuonna 2008. Kevään 2009 katupölykausi alkoi maaliskuun viimeisellä viikolla ja päättyi vapun jälkeisellä viikolla. Katupölykausi kesti noin puolitoista kuukautta, mutta ei ollut erityisen voimakas. Tuusulassa ja Lohjalla pitoisuudet olivat melko korkeita verrattuna esimerkiksi pääkaupunkiseudun vastaaviin mittausasemiin. Joulukuun 18-19. päivinä ilmanlaatu heikkeni huomattavasti heikkotuulisen inversiotilanteen vuoksi. Lohjalla ja Tuusulassa mitattiin vuoden korkeimmat pienhiukkasten ja typpidioksidin pitoisuudet. Otsonin pitoisuudet olivat vuonna 2009 edellisvuosia matalammat. Otsonipitoisuuksille annettu terveysperusteinen pitkän ajan tavoite kuitenkin ylittyi, kasvillisuusperusteinen sen sijaan ei ylittynyt. Pääkaupunkiseudulla tehtyjen mittausten ja päästökartoitusten perusteella rikkidioksidin, hiilimonoksidin, bentseenin ja lyijyn pitoisuudet olivat raja-arvojen alapuolella ja arseenin, kadmiumin ja nikkelin pitoisuudet vastaavasti tavoitearvoja alempia. Polyaromaattisten hiilivetyjen pitoisuuksista on riittämättömästi tietoja toistaiseksi. Eri päästölähteiden yhteenlasketut typenoksidien, hiukkasten ja haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt vähenivät vuonna 2009 Uudenmaan ELY-keskuksen seuranta-alueella vuoteen 2008 verrattuina. Rikkidioksidin päästöt sen sijaan kasvoivat muutaman prosentin.

Uudenmaan ja Itä-Uudenmaan ilmanlaadun bioindikaattoriseuranta vuonna 2009

Ilmanlaatua on seurattu Uudenmaan ja Itä-Uudenmaan alueen kunnissa käyttäen ilmentäjinä havupuita ja niiden rungoilla kasvavia jäkäliä 1980-luvulta lähtien. Seuranta on toteutettu uusitun, yhteisen seurantaohjelman mukaisesti vuodesta 2000 lähtien. Ensimmäisellä kierroksella 2000 – 2001 osa Itä-Uudenmaan kunnista jäi yhteisen hankkeen ulkopuolelle mutta seuraavilla seurantakierroksilla 2004 – 2005 sekä 2009 osanotto on ollut kattavaa. Vuonna 2009 arvioitiin ilmanlaatua männyn epifyyttijäkälien esiintymisen ja kunnon perusteella. Tutkimusalueen päästömäärät ovat laskeneet selvästi 1980- ja 1990-luvuilta, mutta 2000-luvulla päästökehitys on ollut aaltomaista. Myös ilmasta mitattujen epäpuhtauksien pitoisuudet sekä laskeumat ovat laskeneet 2000-luvulle tultaessa selvästi verrattuna 1980- ja 1990-lukuihin. 2000-luvun alkupuoliskolla lupavelvollisten laitosten päästöt ovat kasvaneet, mutta vähentyneet vuosien 2003 ja 2004 jälkeen. Rikkidioksidipäästöt olivat 2000-luvulla suurimmillaan vuonna 2003, jonka jälkeen vuosittaiset päästömäärät ovat vaihdelleet. Tutkimusalueen suurimmat päästölähteet sijaitsevat pääkaupunkiseudulla, Porvoossa ja Inkoossa. Selvin jäkälämuutosalue sijoittui Helsinkiin, jossa kuitenkin jäkälälajisto oli elpynyt ja pahimmat sormipaisukarpeen vauriot lieventyneet edellisiin tutkimusvuosiin verrattuna. Muita lajistoltaan ja jäkälien kunnolta selvästi muuttuneita alueita ovat olleet Porvoo (Kilpilahti-Porvoon keskusta), Lohjan-Inkoon alue sekä Hanko. Hangossa vauriot ovat selvästi lieventyneet, samoin Lohjan-Inkoon alueella. Pienempiä vaurioituneita alueita on havaittu myös muissa osissa tutkimusaluetta, mutta vaurioiden voimakkuudessa ja vyöhykkeiden sijoittumisessa on ollut jonkin verran vaihtelua vuosien välillä. Lajistoltaan luonnontilaisinta aluetta oli Itä-Uusimaa, ja sormipaisukarpeen vaurioiden osalta terveintä aluetta Länsi-Uudenmaan pohjoisosat. Tausta-alojen jäkälälajisto oli kaikkinensa monipuolisempaa ja vauriot vähäisempiä kuin taajama-aloilla. Sormipaisukarpeen vauriot olivat kasvaneet Itä-Uudellamaalla verrattuna aiempaan seurantavuoteen 2004, mutta lajistossa ei ollut juuri tapahtunut muutoksia. Tervehtynyttä sormipaisukarvetta oli erityisesti Länsi-Uudenmaan pohjoisosissa. Länsi-Uudellamaalla selvimmät muutokset liittyvät jäkälälajistoon, joka on köyhtynyt vuodesta 1998 vuoteen 2004, mutta oli vuonna 2009 hieman monipuolistunut edelliseen seurantaan nähden. Ilman epäpuhtauksista kärsivien jäkälälajien lajilukumäärä olikin kasvanut vuodesta 2004 vuoteen 2009 useilla tutkimusaloilla tutkimusalueen länsiosassa. Lajiston köyhtyminen erityisesti vuonna 2004 johtunee alueen päästökehityksestä, sillä sekä rikkidioksidin, typen oksidien ja hiukkasten päästöt kasvoivat 2000-luvun alusta vuosiin 2003 ja 2004 asti, vähentyen taas sen jälkeen. Jäkälät reagoivat ilman epäpuhtauksien kuormitustasoissa tapahtuviin muutoksiin hitaasti ja voivat ilmentää kohonnutta kuormitustasoa vielä vuosia kuormituksen päättymisen jälkeenkin. Tämän vuoksi jäkälämuuttujat ilmensivät päästöjen kohoamista selvästi vuonna 2004, eivätkä ne olleet vuonna 2009 kaikilta osin vielä palautuneet 2000-luvun alun tasolle.

Pohjois-Karjalan maakunnan ilmanlaadun bioindikaattoriseuranta vuonna 2010

Ilmanlaatua on seurattu Pohjois-Karjalan alueen kunnissa 1980-luvulta lähtien käyttäen ilmentäjinä havupuita ja niiden rungoilla kasvavia jäkäliä. Vuonna 1998 seuranta toteutettiin ensimmäisen kerran koko maakunnan laajuisena. Vuonna 2010 ilmanlaatua arvioitiin männyn epifyyttijäkälien esiintymisen ja kunnon sekä sammalten ja neulasten alkuainepitoisuuksien perusteella koko Pohjois-Karjalan maakunnan alueella. Tutkimusalueen päästömäärät ovat laskeneet selvästi 1980- ja 1990-luvuilta 2000-luvulle tultaessa, mutta 2000-luvulla etenkin rikkidioksidien ja hiukkasten päästökehitys on ollut aaltomaista. Myös liikenteen rikkidioksidin, typen oksidien ja hiukkasten päästöt ovat vähentyneet selvästi tarkasteluajanjaksolla. Ilmasta mitattujen epäpuhtauksien pitoisuudet ovat pääasiassa laskeneet 2000-luvulle tultaessa verrattuna 1980- ja 1990-lukuihin. Tutkimusalueen suurimmat päästölähteet sijaitsevat Joensuussa, Lieksassa ja Kiteellä. Ilman epäpuhtauksien vaikutukset ilmanlaatua kuvaaviin jäkälämuuttujiin olivat koko Pohjois-Karjalan maakunnan mittakaavassa lieviä ja erityisesti taustaalueilla vaikutukset olivat hyvin vähäisiä. Päästölähteiden ympäristössä vaikutukset olivat selvempiä, mutta laajuudeltaan melko pieniä. Terveintä sormipaisukarvetta tutkimusalueella kasvoi Kesälahdella, paikoin Kiteellä, Joensuun kaupungin alueella Tuupovaarassa ja Kiihtelysvaarassa, Ilomantsissa sekä Valtimon ja Nurmeksen pohjoisosissa. Vaurioituneinta sormipaisukarve oli Joensuun keskustaajamasta Hammaslahteen ulottuvalla vyöhykkeellä, Juuan kunnan keskiosassa ja Nurmeksen keskustaajamasta Valtimon kunnan eteläosaan ulottuvalla vyöhykkeellä. Tutkimusalueen pohjoisosissa jäkälälajisto oli laajalti luonnontilaista ja etelä- ja keskiosassa lievästi köyhtynyttä. Monipuolisin ja luonnontilaisin jäkäläyhteisö tutkimusalueella oli Kesälahden, Kontiolahden ja Valtimon kuntien alueella ja köyhtynein puolestaan Joensuun, Kiteen ja Rääkkylän alueella. Korkeimmat sammalten alkuainepitoisuudet tutkimusalueella määritettiin päästölähteiden läheisyydestä. Tilastollisten analyysien perusteella tutkimusalueelta löydettiin merkittävimmät raskasmetallien ja muiden alkuaineiden päästölähteet, joita olivat lämpölaitokset sekä kaivokset ja kaivostuotteiden jatkojalostuslaitokset. Tulosten perusteella sammalten raskasmetallipitoisuudet Pohjois-Karjalassa edustavat suhteellisen puhtaan tausta-alueen pitoisuuksia. Kuusen harsuuntuminen oli Pohjois-Karjalassa tilastollisesti merkitsevästi vähäisempää kuin muualla maan eteläosissa. Männyn harsuuntuminen ei poikennut muun Etelä-Suomen arvoista. Erilaiset tuhot ja puiden ikä selittävät suuren osan havupuiden harsuuntumisen vaihtelusta. Neulasten rikkipitoisuuksissa ei ollut tapahtunut merkittävää muutosta tutkimusalueen merkittävimpien päästölähteiden läheisyydessä vuoden 1998 tutkimukseen verrattuna, kun otetaan huomioon neulashavaintoalojen toisistaan poikkeava sijoittelu eri tutkimusvuosina. Verrattuna vuonna 1998 toteutettuun tutkimukseen, sormipaisukarpeen vauriot olivat hieman kasvaneet, levä yleistynyt ja ilman epäpuhtauksille herkät lajit harvinaistuneet tutkimusalueella, mutta kokonaisuudessaan muutokset vuosien välillä olivat lieviä. Vaurioituneimman sormipaisukarpeen ja köyhtyneimmän lajiston vyöhykkeet sijoittuivat pääosin samoille alueille molempina tutkimusvuosina eli Joensuun-Hammaslahden väliselle alueelle, Uimaharjuun, Kiteelle ja Nurmeksen ja Lieksan keskusta-alueille, mutta vuonna 2010 köyhtyneimmän lajiston vyöhykkeet olivat hieman laajempia. Päästömäärien lievä kasvu 2000-luvun loppuvuosina on todennäköisesti vaikuttanut jäkäliin ja vaikutus näkyi vielä tässä tutkimuksessa, vaikka päästömäärät ovatkin 2000-luvulla olleet pienempiä kuin 1990-luvulla. Hajapäästöjä aiheuttavan toiminnan (esim. kaivostoiminta, turvetuotanto ja maatalous) lisääntyminen tutkimusalueella voi myös osittain selittää tutkimusvuosien välisiä lieviä muutoksia jäkälälajistossa ja jäkälien kunnossa tausta-alueilla.

Ilmanlaatu Uudellamaalla 2011

Ilmanlaatuindeksin perusteella arvioituna ilmanlaatu oli vuonna 2011 Porvoossa ja Lohjalla enimmäkseen hyvää tai tyydyttävää. Välttävän, huonon ja erittäin huonon ilmanlaadun tilanteita oli melko vähän. Katujen keväinen pölyäminen oli syynä huonoon ja erittäin huonoon ilmanlaatuun. Hengitettäville hiukkasille annetut raja-arvot eivät vuonna 2011 ylittyneet Porvoossa ja Lohjalla. Hengitettävien hiukkasten vuorokausipitoisuudelle annettu ohjearvo ylittyi Porvoon mittausasemalla ainoastaan huhtikuussa, Lohjalla ei lainkaan. Hengitettävien hiukkasten pitoisuudet olivat sekä Porvoossa että Lohjalla matalammat kuin aiempina vuosina. Kevään katupölykausi alkoi maaliskuun puolivälin paikkeilla, mutta lumipeite ja ajoittaiset sadekuurot hillitsivät katujen pölyämistä huhtikuun alkupuolelle asti. Lievä pölyäminen jatkui toukokuun puoliväliin saakka. Pienhiukkasten vuosipitoisuus oli Lohjalla selvästi alle raja-arvon ja likimain samalla tasolla kuin vuonna 2010. Sekä jatkuvatoimisissa mittauksissa että passiivikeräinkartoituksissa saadut typpidioksidipitoisuudet olivat selvästi raja- ja ohjearvojen alapuolella. Pitoisuudet olivat mittauspaikasta riippuen matalammat tai samaa tasoa kuin vuonna 2010. Otsonipitoisuudet ylittivät sekä terveys- että kasvillisuusperusteiset pitkän ajan tavoitteet. Sen sijaan vuodelle 2010 annetut tavoitearvot eivät ylittyneet. Vuonna 2011 pitoisuudet olivat edellisvuotta korkeammat. Pääkaupunkiseudulla tehtyjen mittausten ja päästökartoitusten perusteella rikkidioksidin, hiilimonoksidin, bentseenin ja lyijyn pitoisuudet olivat raja-arvojen alapuolella ja arseenin, kadmiumin ja nikkelin pitoisuudet vastaavasti tavoitearvoja alempia. Polyaromaattisten hiilivetyjen pitoisuuksista on riittämättömästi tietoja toistaiseksi. Energiantuotannon, teollisuuden ja autoliikenteen yhteenlasketut typenoksidien, hiukkasten, rikkidioksidin, hiilimonoksidin ja haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästöt vähenivät vuonna 2011 vuoteen 2010 verrattuina.

Ilmanlaatu Uudellamaalla 2012

Ilmanlaatuindeksin perusteella arvioituna ilmanlaatu oli vuonna 2012 Järvenpäässä ja Lohjalla enimmäkseen hyvää tai tyydyttävää (Järvenpäässä 93 % ja Lohjalla 99 % vuoden tunneista). Järvenpäässä huonon ja erittäin huonon ilmanlaadun tunteja kuitenkin oli melko runsaasti, yhteensä 2 % vuoden tunneista. Katujen keväinen pölyäminen oli syynä huonoon ja erittäin huonoon ilmanlaatuun. Hengitettäville hiukkasille annetut raja-arvot eivät vuonna 2012 ylittyneet Järvenpäässä ja Lohjalla. Hengitettävien hiukkasten vuorokausipitoisuudelle annettu ohjearvo ylittyi Järvenpään mittausasemalla maalis- ja huhtikuussa, Lohjalla ei lainkaan. Hengitettävien hiukkasten vuosipitoisuus oli Lohjalla matalammat kuin aiempina vuosina. Järvenpäässä mittausaseman paikka vaihtui. Kevään katupölykausi alkoi maaliskuun alussa ja jatkui huhtikuun loppupuolelle. Lievä pölyäminen jatkui vielä toukokuussakin. Pienhiukkasten vuosipitoisuus oli Lohjalla selvästi alle raja-arvon ja hieman matalampi kuin vuonna 2011. Sekä jatkuvatoimisissa mittauksissa että passiivikeräinkartoituksissa saadut typpidioksidipitoisuudet olivat selvästi raja- ja ohjearvojen alapuolella. Lohjalla typpidioksidin vuosipitoisuus oli hieman korkeampi kuin vuonna 2011. Passiivikeräinkartoituksissa mitatut typpidioksidin vuosipitoisuudet olivat paria poikkeusta lukuun ottamatta matalampia tai samalla tasolla kuin vuonna 2011. Otsonipitoisuudet alittivat sekä vuoden 2010 tavoitearvot että pitkän ajan tavoitteet. Vuosipitoisuudet olivat edellisvuotta matalammat. Pääkaupunkiseudulla tehtyjen mittausten ja päästökartoitusten perusteella rikkidioksidin, hiilimonoksidin, bentseenin ja lyijyn pitoisuudet olivat raja-arvojen alapuolella ja arseenin, kadmiumin ja nikkelin pitoisuudet vastaavasti tavoitearvoja alempia. Polyaromaattisten hiilivetyjen pitoisuuksista on riittämättömästi tietoja toistaiseksi

Täytekappalekolonnin likaantumisen syyt ja likaantumisen vähentämisen menetelmiä

Lateksinvalmistusprosessin aikana syntyvää jätevettä käsitellään täytekappalekolonnissa siinä olevien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden poistamiseksi. Käsittelyprosessin aikana jätevedessä oleva kiintoaine kiinnittyy täytekappaleiden pinnalle, lopulta tukkien ne. Täytekappaleiden vaihtotyö sekä likaantuneiden täytekappaleiden pesu aiheuttavat kustannuksia. Lainsäädäntö ja sopimus kunnallisen jäteveden käsittelyn kanssa vaativat, että haihtuvien yhdisteiden päästöt lasketaan tietyn tason alapuolelle. Työn ensimmäisenä tavoitteena oli tutkia lateksitehtaan jätevesivirtojen koostumusta massa- ja ainetaseiden avulla, erityisesti täytekappalekolonnia likaavan aineen osalta. Toisena tavoitteena oli löytää menetelmiä pidentää täytekappalekolonnin ajojaksoa nykyisestä. Kolmantena tavoitteena oli löytää tai kehittää esikäsittelymenetelmä likaavan aineen poistamiseksi ennen täytekappalekolonnia. Viimeisenä tavoitteena oli optimoida prosessin ajotapa, josta saavutettaisiin säästöjä vähentyneenä energiankulutuksena. Tutkimuksen perusteella täytekappalekolonni poistaa syntyvästä jätevedestä haihtuvia orgaanisia yhdisteitä 100 prosenttia sekä kemiallista hapenkulutusta 99,5 prosenttia. Täytekappalekolonnin ajojaksoa voidaan pidentää ennakoimalla kolonnin ylä- ja alapään paine-eron perusteella sen likaantumisastetta ja täytekappaleiden vaihtotarvetta. Tutkimuksen perusteella soveltuvia jäteveden esikäsittelymenetelmiä ovat dekantointi, jossa kuuden tunnin viipymällä poistetaan kiintoainetta sekä hallittu kiintoaineen saostus, jossa kymmenen minuutin viipymällä poistetaan sekä haihtuvia orgaanisia yhdisteitä, että kiintoainetta. Energiankulutusta voidaan optimoida vähentämällä höyryn virtausta täytekappalekolonniin erotustehokkuuden siitä kärsimättä.

Polysulfidiprosessin vaikutukset soodakattilalla

Kandidaatintyön tavoitteena on tutkia polysulfidiprosessin vaikutuksia soodakattilalla. Työssä keskitytään enemmän soodakattilan energiantuotantoon kuin kemikaalien regenerointiin. Tutkimuksen kohteena ovat muutokset polttolipeän lämpöarvossa, kattilan energiantuotanto suhteessa selluntuotantoon, kattilan omakäyttöteho, palamisilma, päästöt sekä likaantuminen. Työssä kerrotaan myös polysulfidilipeän valmistusvaihtoehdot ja historiasta, sekä yleisesti soodakattilasta osana kemiallista sellunkeittoa. Polysulfidikeitossa sellumassan saannon odotetaan kasvavan verrattuna normaaliin sulfaattisellunkeittoon. Tällöin soodakattilalle päätyy vähemmän poltettavaa orgaanista materiaalia. Oletuksena on, että soodakattilan höyryntuotanto vähenee suhteessa selluntuotantoon. Tutkimusta tehdään perehtymällä tutkimusjulkaisuihin, haastattelemalla asiantuntijoita sekä laskemalla soodakattilan tuotantoarvoja taselaskentaohjelmalla. Työssä käytetään esimerkkinä tyypillistä modernia soodakattilaa, johon tuloksia sovelletaan. Saannon parantuessa noin prosenttiyksiköllä soodakattilan höyryntuotanto vähenee 3-5 %. Lipeän sisältämä orgaanisen aineen määrä vähenee ja kattilan kuorma helpottuu. Soodakattilan savukaasuihin saattaa ilmestyä vähäisiä määriä rikkipäästöjä. Kattilan kulumisessa ja likaantumisessa ei ole raportoitu olevan muutoksia.

Biopolttoaineiden on-line -laadunmittauksen hyödyt energiantuotannossa

Biopolttoaineet ovat tärkeä energianlähde suomalaisessa energiantuotannossa. Biopoltto- aineille on kuitenkin ominaista laadun vaihtelevuus. Yksi tärkeimmistä laatutekijöistä on kosteus, joka vaikuttaa myös polttoaineen energiasisältöön. Laatutekijät puolestaan vai- kuttavat polttoainekäsittelyyn, polttoprosessiin ja koko laitoksen hyötysuhteeseen. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia voisiko biopolttoaineiden online-laadunmittaus tuoda lisäarvoa energiantuotantolaitokselle. Esimerkkinä käytettiin yhtä online-laadunmittaus- sovellusta, InrayFuel-röntgenmittausjärjestelmää. Sillä voidaan seurata biopolttoaineiden kosteutta ja polttoaineen sisältämiä vierasaineita. Työssä on laadittu kustannusanalyysi, jolla pyritään selvittämään, onko nykyisen kertaluontoisen mittausmenetelmän korvaami- nen jatkuvatoimisella kannattavaa. Esimerkkilaitoksena on Etelä-Savon Energian Pur- sialan voimalaitos, jossa röntgenmittausjärjestelmään on testattu. Saatujen tulosten mukaan investoiminen esimerkkimittausjärjestelmään maksaisi itsensä takaisin alle vuodessa. Kun laitoksella pystytään seuraamaan polttoaineen laatua jatkuva- toimisesti, laadunhallinta paranee ja sitä kautta voidaan saavuttaa kustannussäästöjä. Polt- toaineesta johtuvat häiriötilanteet vähenevät, polttoaine on mahdollista optimoida edulli- semmaksi polton kannalta ja poltto-olosuhteita voidaan säätää paremmin, jolloin päästöt vähenevät ja hyötysuhde kasvaa. Työssä käytetty laskenta analysoi kuitenkin hyvin ylei- sellä tasolla, sillä käytössä ei ollut laitoksen omaa taselaskentajärjestelmää. Laskenta siis sisältää paljon oletuksia. Tämän ja rohkaisevien tulosten vuoksi tutkimusta jatkuvatoimi- sen laadunmittauksen hyödyistä kannattaa tehdä enemmän.

CO2:n adsorptio Loviisan voimalaitoksen päästöilmasta 14C-päästöjen määrittämiseksi

Tämän kandidaatintyön tavoitteena oli selvittää mahdollisuuksia 14C:n kemiallisten muotojen eriyttämiseen käyttäen Loviisan voimalaitoksella olemassa olevaa näytteenkeräyslaitteistoa. Lisäksi tarkoituksena oli selvittää parhaiten tähän käyttötarkoitukseen soveltuva zeoliittityyppiä tyypeistä 4A, 5A ja 13X. Työn kirjallisessa osassa käsitellään ydinvoimalaitoksen C14-päästöjä keskittyen pääosin Loviisan VVER-laitokseen. Adsorption osalta esitellään kaupallisesti käytettyjä adsorptiomateriaaleja ja paneudutaan adsorptioon fysikaalisena ja kemiallisena ilmiönä. Lisäksi esitellään kahden desorptiomenetelmän perusperiaatteet. Kirjallisen osan lopussa kootaan tutkimukseen vaikuttavia tekijöitä ja esitellään aiemmin käytössä ollut näytteenkeräyslaitteisto. Kokeellisessa osassa esitellään työssä käytetyt laitteistot. Lisäksi on kuvattu mittausten suoritus nestetuikelaskurilla. Tämän jälkeen työssä esitellään mittaustuloksien käsittely ja näin saadut tulokset.