Kaasukromatografi-massaspektrometrin käyttö haihtuvien orgaanisten yhdisteiden analytiikassa ja kynureniinipolun kuuden metaboliitin analysointi solunäytteistä

Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (eng. volatile organic compound, VOC) ovat yksi yleisimmistä ja laajimmalle levinneistä ympäristökontaminaattiryhmistä. VOC- yhdisteryhmän yhdisteet ovat määritelmän mukaisesti haihtuvia, molekyylimassaltaan pieniä (16-250 Da) yhdisteitä, joista suurin osa on joko haitallisia tai myrkyllisiä. VOC- yhdisteet pääasiallisesti emittoituvat ympäristöön ihmisen toiminnasta johtuen (teollisuus, autot, maatalous) ja päätyvät luonnossa vesistöihin ja maaperään. Ihmisille haitallisten ominaisuuksien lisäksi, VOC-yhdisteet vaikuttavat esimerkiksi ilmaston lämpenemiseen ja savusumujen syntyyn. Edellä mainittujen ominaisuuksien vuoksi on tärkeää analysoida VOC-yhdisteiden pitoisuuksia. Haihtuvien orgaanisten yhdisteiden ryhmän laajuus, ja fysikaalisten sekä kemiallisten ominaisuuksien (poolisuus, höyrynpaine, vesiliukoisuus) erot asettavat haastetta niiden analysointiin. Yleisimmin VOC-yhdisteitä analysoidaan kaasukromatografia- massaspektrometrin avulla. Pro gradu -tutkielman kirjallisessa osassa käydään läpi VOC-yhdisteiden analytiikassa käytettyjä erilaisia GC-MS-laitekokonaisuuksia ja niiden ominaisuuksia. Lisäksi keskitytään VOC-yhdisteiden erilaisiin näytteenkäsittelymenetelmiin vesi-, maa- ja sedimettinäytteissä. Kokeellisessa osassa analysoitiin kuutta kynureniinipolun metaboliittia solunäytteistä. Kynureniinipolku on nisäkkäillä tärkein tryptofaanin katabolinen polku. Kynureniinipolku aktivoituu entsymaattisesti esimerkiksi tulehdusten, hermostoa rappeuttavien prosessien ja immuunivasteen aikana. Kynureniinipolun yhdisteiden uskotaan lisäävän solun toksisuutta, mutta parantavan sen kykyä lisääntyä ja vähentävän solukuolleisuutta. Esimerkiksi 3-hydroksikynureniinin lisääntynyt määrä on yhdistetty hermostoperäisiin sairauksiin, kuten Huntingtonin- ja Parkinsonin tautiin. Kokeellisessa osassa luotiin yhdistespesifinen MRM-menetelmä, ultra korkean erotuskyvyn nestekromatografi-sähkösumutusionisaatio- kolmoiskvadrupolimassaspektrometrille. Luodulla ja optimoidulla menetelmällä kvantitoitiin soluviljelmänäytteistä samanaikaisesti L-kynureniini-, kynureniinihappo-, 3-hydroksikynureniini-, antraniilihappo-, 3-hydroksiantraniilihappo-, sekä kinoliinihappo-pitoisuudet sisäisen- ja ulkoisen standardin menetelmällä. Solunäytteiden päämetaboliiteiksi havaittiin kynureniini, kunyreniinihappo, sekä antraniilihappo. Ainoastaan 3-hydroksikynureniinihappoa ja kinoliinihappoa ei havaittu yhdestäkään näytteestä.

Vesien tila hyväksi yhdessä : Kaakkois-Suomen vesienhoidon toimenpideohjelma Vuoksen ja Kymijoen-Suomenlahden vesienhoitoalueille vuosiksi 2016-2021

Vesienhoidon EU:n laajuisena tavoitteena on kaikkien pintavesien hyvän ekologisen tilan saavuttaminen. Myös pohjavesien hyvä kemiallinen ja määrällinen tila tulee turvata eikä pinta- ja pohjavesien laatu saa nykyisestään heiketä. Vesienhoito on osa koko Euroopan laajuista, vesipolitiikan puitedirektiiviin pohjautuvaa työtä. Kaakkois-Suomen pinta- ja pohjavesien tavoitteiden täyttämiseksi on laadittu Kaakkois-Suomen vesienhoidon toimenpideohjelma Vuoksen ja Kymijoen-Suomenlahden vesienhoitoalueille vuosille 2016–2021. Toimenpideohjelma sisältää tietoa alueen tärkeimmistä pinta- ja pohjavesien kuormittajista, pintavesien ekologisesta ja kemiallisesta tilasta sekä pohjavesien määrällisestä ja laadullisesta tilasta. Siinä esitetään myös tärkeimmät toimenpiteet, joiden avulla vesistöjen ja pohjavesien hyvä tila pyritään saavuttamaan vuoteen 2021 mennessä. Vesien tilaa heikentävät tekijät vaihtelevat hyvin paljon eri vesistöissä eikä yhtä kaikille vesistöille sopivaa ratkaisua ole olemassa. Vaikka maatalous on useimmilla Vuoksen ja Kymijoen-Suomenlahden vesienhoitoalueiden vesistöillä merkittävin kuormitta-ja, vesien tilan parantamiseksi on tehtävä kohdennettuja toimenpiteitä myös mm. metsäteollisuuden, yhdyskuntajätevesien, haja-asutuksen, turvetuotannon ja metsätalouden kuormituksen sekä vesistörakentamisen aiheuttamien vaikutusten vähentämiseksi. Keinot valitaan tapauskohtaisesti ja muutamilla vesistöillä tilan parantaminen vaatii myös kunnostustoimenpiteitä. Vesistöjen hyvä ekologinen tila pyritään saavuttamaan vuoteen 2021 mennessä. Kuormituksen vähentämisen ja kunnostustoimenpiteiden vaikutukset kuitenkin näkyvät vesistöissä viiveellä, joten joillakin vesistöillä tavoiteaikataulua on pidennetty vuoteen 2027. Haasteena tavoitteiden saavuttamiselle on myös ilmaston lämpenemisen myötä pidentynyt sulan maan aika ja huuhtoumien kasvu. Toimenpideohjelmat tarkistetaan kuuden vuoden välein, jolloin arvioidaan uudestaan vesien tila ja toimet niiden kuntoon saattamiseksi.

Vesien tila hyväksi yhdessä : Etelä-Savon vesienhoidon toimenpideohjelma vuosiksi 2016–2021

Tähän Etelä-Savon vesienhoidon toimenpideohjelmaan vuosiksi 2016–2021 on koottu tiedot vesien tilasta sekä tarvittavista toimenpiteistä vesien tilan parantamiseksi ja ylläpitämiseksi Etelä-Savossa. Maakunnan luokitellusta järvipinta-alasta 76 % on erinomaisessa, 17 % hyvässä ja 7 % tyydyttävässä tai tätä heikommassa ekologisessa tilassa. Jokien kokonaispituudesta erinomaisessa ekologisessa tilassa on 21 %, hyvässä tilassa 59 % ja 20 % tyydyttävässä tilassa. Pintavesien ekologista tilaa heikentää ensisijaisesti hajakuormitus, joka on valtaosin peräisin maa- ja metsätaloudesta sekä haja-asutuksesta. Paikoitellen myös pistemäinen kuormitus heikentää vesien tilaa. Erityisesti jokien tilaa heikentävät myös rakenteelliset tekijät kuten kalojen vaellusesteet ja uomissa tehdyt muutokset. Hyvässä kemiallisessa tilassa on 66 % järvipinta-alasta ja 53 % jokipituudesta. Hyvän kemiallisen tilan saavuttamisen esteenä on pääosin elohopea, joka on laajalti peräisin ilman kautta tulevasta laskeumasta. Etelä-Savossa on yhteensä 19 pohjavesialuetta, joilla on merkittävästi pohjaveden laadulle mahdollisesti riskiä aiheuttavaa ihmistoimintaa. Huonossa kemiallisessa tilassa on seitsemän pohjavesialuetta ja yksi huonossa määrällisessä tilassa oleva pohjavesialue. Merkittävimpiä riskinaiheuttajia Etelä-Savon pohjavesialueilla ovat pilaantuneet maa-alueet, liikenne, asutus, yritystoiminta ja maa-ainesten otto. Pintavesien rehevyyteen liittyvät parantamistarpeet painottuvat maatalousvaltaisimmille alueille. Hajakuormituksen vähentämiseksi toimenpideohjelmassa on esitetty monipuolisia maa- ja metsätaloutta sekä haja- ja loma-asutusta koskevia vesiensuojelutoimia, joilla pyritään erityisesti ravinne- ja kiintoainekuormituksen vähentämiseen. Järvikunnostusten toteutusta esitetään rehevöityneisiin kohteisiin. Useissa vesistöissä on tarvetta parantaa ja elvyttää kalojen luontaista lisääntymistä luomalla vaellusyhteyksiä ja tekemällä virta-vesikunnostuksia. Pohjavesialueiden tilan säilyttäminen hyvänä ja parantaminen edellyttää useita toimenpiteitä, kuten pilaantuneen maaperän kunnostuksia, vanhoja maa-ainestenottoalueiden kunnostuksia ja tiesuolan käytön rajoituksia. Lainsäädäntöä noudattamalla voidaan parhaiten turvata pohjaveden hyvää tilaa. Esitettyjen toimenpiteiden kokonaiskustannukset ovat 63 miljoonaa euroa. Tästä 56 miljoona euroa on muun lainsäädännön perusteella toteutettavien ja 7 miljoonaa euroa vesienhoidon täydentävien toimenpiteiden osuus. Kaikissa pinta- ja pohjavesissä ei tulla toimenpiteistä huolimatta saavuttamaan hyvää ekologista tilaa vielä vuonna 2021. Vesien tila on kuitenkin kohentumassa vesienhoitotoimenpiteiden toteutuksen myötä.

Mobile applications, solution for sustainable agriculture? - Study of mAgriculture services in Kenya

During the recent years, mobile services have spread to many different sectors, including education, health and agriculture, while changing the practices in those fields. Agriculture sector is under pressure to fill the ever-crowing food demand, while suffering from lack of agriculture resources (such as water and soil) and climate change, as well as figuring how to involve young people in the agriculture sector, in order to replace aging farmers. These issues create a need to bring new sustainable solutions to the agriculture sector. This is the demand, which mobile agriculture, mAgriculture, services are trying to answer. This thesis will examine the mAgriculture services in the Kenyan market. The thesis will provide an overview of the currently available mAgriculture services, their outcome and issues with which they are struggling. The thesis will also present recommendations on how to improve currently existing services and processes behind them. Secondly, thesis will provide four ideas for new services, which would answer for the needs of the farmers. Suitable business models, regarding the new services, are also covered. The thesis focuses with the young farmers as a target group, but findings are also applicable with other potential target groups as well.

Movax Oy:n tuotteiden ja tekniikan käyttömahdollisuudet pilaantuneiden maa-alueiden ja pohjavesien kunnostushankkeissa

Työn tavoitteena on tarkastella erilaisia in-situ -kunnostusmenetelmiä maaperän ja pohjaveden kunnostushankkeissa ja niiden toteutusvaihtoehtoja sekä vertailla niitä keskenään. Työssä tarkastellaan myös lainsäädännön ja eri menetelmien kehittymistä, niiden tulevaisuuden näkymiä sekä pohditaan yrityksen tuotteiden liiketoimintamahdollisuuksia tämän pohjalta. Tietoa kerätään kirjallisuudesta sekä tapaustutkimuksista ja niitä peilataan yrityksen sisällä olevaan hiljaiseen tietoon. Löydettyä kirjallisuustietoa sekä tapaustutkimuksia on analysoitu SWOT-analyysien sekä ryhmittelyjen avulla. Työn tuloksena on esitetty vaihtoehtoinen tapa asentaa reaktiivinen seinämä pohjaveden kunnostushankkeissa yrityksen tuotteiden ja putkipaalujen avulla. Lisäksi työn pohjalta voidaan koota materiaalia ja lisätietoa asiakkaille sekä myynnin ja markkinoinnin tukemiseen. Tulosten pohjalta voidaan arvioida, että kyseinen menetelmä tukisi myös kestävän kehityksen periaatteita kunnostushankkeen toteutus- ja asennusvaiheessa. Menetelmän avulla voitaisiin mahdollisesti vähentää reaktiivisten seinämien asentamiseen liittyviä ympäristövaikutuksia.

Savikerrostumien syntyhistoria, niiden paksuus- ja ominaisuusvaihtelut sekä vaikutukset yhdyskuntatekniikkaan Turun alueella

Turku sijaitsee Lounais-Suomessa ja sen maaperän kerrostuminen on tapahtunut pää-asiassa viimeisen Veiksel-jäätiköitymisen loppuvaiheessa ja sen jälkeen. Jäätikön pe-rääntymisen jälkeen Yoldiameren, Ancylusjärven ja Litorinameren aikana kerrostui pak-suja savikoita, jotka ovat tasoittaneet maisemaa. Kerrostumiseen vaikuttivat jäätikön sulamisvedet, maankohoaminen, veden pinnan korkeusvaihtelut ja suolapitoisuuden vaihtelut. Savinen maaperä tuo haasteita niin rakennusten, väylien kuin yhdyskuntatekniikankin rakentamiseen. Tähän mennessä Turun maaperää on tutkittu tapauskohtaisesti mm. tiettyjen suunnittelu- tai kaavoitushankkeiden yhteydessä. Laajamittaisempi maaperä-kerrosten ja niiden ominaisuuksien tutkimus tältä alueelta on puuttunut. Pohjatutkimus-tietoa löytyy valtavasti. Tutkimuksen keskeisimpinä tuloksina havaittiin, että saven paksuudet vaihtelevat erit-täin pienipiirteisesti, mikä saattaa johtua alla olevasta kallioperästä. Paksuimmat kohdat ovat nauhamaisia tai pistemäisiä. Savet ovat pääosin pehmeitä, vesipitoisia, humuspi-toisia ja sensitiivisiä. Suurin osa savesta on kerrostunut Yoldiameren ja Ancylusjärven aikana ja on rakeisuudeltaan lihavaa savea. Edellä mainittujen savien päällä esiintyy ohuempi humuspitoisemman saven kerros, joka on kerrostunut Litorinameren aikana. Sulfidisavien esiintyminen on myös todennäköistä. Yoldia/Ancylussavien sekä Litorina-savien välissä esiintyvä epäjatkuvuuspinta näyttää ulottuvan ainakin Myllysillalta Koroi-siiin saakka varsin samalla korkeudella ja on merkittävä tekijä savikerrostumien synty-historian määrittelyssä. Epäjatkuvuuspinnasta merkkinä ovat mm. samanlaiset ohuet hiekkakerrokset samoilla korkeuksilla. Maaperä on koostumukseltaan varsin kerroksel-lista, hienorakeiset ja karkeammat kerrokset vaihtelevat. Nämä edellä mainitut seikat ovat tärkeitä ottaa huomioon niin kaavoituksessa, suunnitteluvaiheessa kuin rakennet-taessa.