Väitös: Arktinen alue on muuttunut joidenkin ilmansaasteiden osalta nielusta päästölähteeksi
Kuva: Adobe StockIlmakehän hiukkasten koostumus vaihtelee suuresti päästölähteen mukaan. Ilmakehässä oleva hiukkanen voi sisältää useita satoja orgaanisia yhdisteitä, jotka voivat olla peräisin luonnollisista lähteistä tai ihmisten toiminnasta. Hiukkasten aiheuttama terveysriski riippuu hiukkasten koosta ja niiden sisältämistä myrkyllisistä yhdisteistä.
Väitöstyössä selvitettiin polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen (PAH-yhdisteiden) ja biogeenisten orgaanisten happojen pitoisuuksia ilmakehän aerosolissa ja niiden vaikutusta paikalliseen ilmanlaatuun. Lisäksi tutkimuksessa mallinnettiin ulkoilman aerosoleissa olevien PAH-yhdisteiden, raskasmetallien, biogeenisten orgaanisten yhdisteiden ja ihmisperäisten pysyvien orgaanisten yhdisteiden (POP) lähteitä. Pysyviä orgaanisia yhdisteitä ovat esimerkiksi klooratut hiilivedyt, kuten DDT- ja PCB-yhdisteet, jotka säilyvät pitkään luonnossa hajoamatta. Näitä yhdisteitä on aiemmin käytetty laajalti muun muassa hyönteismyrkkyinä ja eristeenä sähkölaitteissa, mutta niiden valmistus ja käyttö on nykyään rajoitettua tai kokonaan kiellettyä johtuen niiden myrkyllisyydestä.
Pääkaupunkiseudulla puun pienpoltto on keskeinen pienhiukkasten lähde – Virolahdella kaukokulkeuman osuus on merkittävämpi
Polttoperäiset, erityisesti dieselin ja biomassan palamisesta peräisin olevat hiukkaset, ovat tyypillisesti myrkyllisimpiä hiukkasia elinympäristössämme. Nämä hiukkaset voivat kulkeutua kauempaa huonontamaan ilmanlaatua tai ne voivat olla peräisin paikallisista lähteistä.
Suomessa kotitalouksien puunpoltto muun muassa saunan lämmityksen yhteydessä on ulkoilmassa olevien PAH-yhdisteiden, esimerkiksi bentso(a)pyreenin, päälähde. PAH-yhdisteiden lähteitä ja niiden vaikutusta paikalliseen ilmanlaatuun arvioitiin Virolahdella ja pääkaupunkiseudulla. Virolahdella PAH-yhdisteiden päälähde hengitettävissä hiukkasissa (PM₁₀) liittyi Pietarin polttoperäisiin ja liikenteen päästöihin. Helsingin seudulla puun pienpoltto osoittautui kuitenkin merkittävimmäksi bentso(a)pyreenin lähteeksi. Pääkaupunkiseudun liikenteen osuus näihin pitoisuuksiin on pieni.
Suomessa ilmanlaatu on yleisesti hyvä. Puunpoltto kotitalouksissa on kuitenkin tavallista, jolloin PAH-yhdisteiden pitoisuudet ilmassa ovat ajoittain haitallisella tasolla sellaisilla alueilla, joissa poltetaan paljon puuta. Mallinnusten mukaan bentso(a)pyreenin vuosikeskiarvo 1 ng/m³, jota ei tulisi ylittää, ylittyy Suomessa todennäköisesti huomattavasti useammin kuin mitä pelkästään mittausten perusteella ilmenee. Suomessa ja muualla siirrytään jatkossa yhä enemmän korvaamaan fossiilisia polttoaineita muilla energiamuodoilla – myös biopolttoaineilla. Näiden energiankäytön muutosten vaikutuksia ympäristöön ja ilmanlaatuun tulisi jatkossa arvioida nykyistä kattavammin myös PAH-yhdisteiden pitoisuusmittauksilla.
Arktiselle alueelle kerääntyneet ilmansaasteet lähtevät liikkeelle ympäristön muuttuessa
Pysyvien orgaanisten yhdisteiden pitoisuudet ilmakehässä ovat pienentyneet yleisesti kaikkialla maailmassa, mutta Arktisella alueella näin ei ole joidenkin yhdisteiden kohdalla tapahtunut. Vesteniuksen väitöstutkimuksessa havaittiin, että merkittävä osa näistä Pallaksella Lapissa mitatuista yhdisteistä tulevat pohjoisten ilmavirtausten mukana puhtailta alueilta, joilla ei ole näiden yhdisteiden merkittäviä ensisijaisia lähteitä.
”Nämä pitkäikäiset yhdisteet, jotka ovat kertyneet vuosikymmenien ajan arktiselle alueelle ilman- ja merivirtausten mukana, ovat ilmaston lämpenemisen ja arktisen jääpeitteen sulamisen myötä nyt vapautumassa uudelleen ilmakehään”, kertoo tutkija Mika Vestenius. Arktinen alue on siis näiden yhdisteiden osalta muuttunut nielusta päästöjen lähteeksi.
Mika Vesteniuksen väitöskirja ”Sources of selected chemical components in atmospheric aerosols in Finland” tarkastettiin 29.10.2021. Vastaväittäjänä oli apulaisprofessori Marianne Glasius Aarhusin yliopistosta ja kustoksena toimi professori Marja-Liisa Riekkola Helsingin yliopistosta.
Lisätietoja:
Tutkija Mika Vestenius, Ilmatieteen laitos, puh. 050 5241975, mika.vestenius@fmi.fi