Kestävyysarvioinnit sedimenttihankkeissa : Case Viinikanoja ja Viinikanlahti
Kallio, Iris (2024)
Kallio, Iris
2024
Ympäristö- ja energiatekniikan DI-ohjelma - Programme in Environmental and Energy Engineering
Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering and Natural Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2024-06-26
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202406257398
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202406257398
Tiivistelmä
Vesistön pohjalle kertynyttä ainesta, sedimenttiä, ja ruoppaamalla nostettua sedimenttiä eli ruoppausmassaa käsitellään ja läjitetään/hyötykäytetään mm. vesistörakentamishankkeissa, satamien ja vesiväylien ylläpidossa ja ympäristön tilan parantamiseksi. Näitä erilaisia hankkeita kutsutaan tässä työssä sedimenttihankkeiksi. Sedimentti on tärkeä osa vesistön elinympäristöjä. Toisaalta siihen voi varastoitua haitta-aineita, mikä voi aiheuttaa ympäristö- ja terveysriskejä. Kestävyysarvioinnilla pyritään jäsentelemään ja tasapainottelemaan negatiivisia ja positiivisia ympäristö-, sosiaalisia ja taloudellisia vaikutuksia, joita sedimenttihank-eista aiheutuu, ja eri sidosryhmien näkemyksiä. Tämän työn tavoite oli tarkastella sedimenttihankkeiden kestävyyteen liittyviä vaikutuksia ja menetelmiä ja työkaluja, joita niiden arvioinnissa voidaan käyttää.
Sedimenttihankkeissa käsiteltävät massamäärät voivat olla suuria ja vaikutusalueet laajoja sekä altistumisreitit haitta-aineille suorempia kuin maaperähankkeissa. Myös sedimentin vesipitoisuus tuo haasteita. Käsittely, läjitys ja hyötykäyttö voi etenkin pilaantuneen sedimentin tapauksessa olla hankalaa toteuttaa. Toisaalta hankkeiden tavoitteet ja kohteet - ja keskeisimmät kestävyysnäkökulmat ja keinot vaikuttaa niihin - ovat erilaisia, esimerkiksi jos verrataan vesistörakentamista kunnostuksiin. Myös kestävyys käsitteenä voidaan ymmärtää eri tavoin. Kestävyysarvioinnin kohdekohtaisuus, subjektiivisuus ja epävarmuudet tulisikin huomioida päätöksenteossa. Läpinäkyvyys, dokumentointi ja sidosryhmävuorovaikutus on tärkeää, ja arvioinnin tavoitteet ja rajaukset, indikaattorit ja menetelmät tulisi määrittää huolellisesti. Arvioinnissa voidaan käyttää kvalitatiivisia, semikvantitatiivisia ja kvantitatiivisia menetelmiä riippuen kohteen ja hankkeen tarpeista, monimutkaisuudesta ja tiedon määrästä. Esimerkkejä menetelmistä ovat monikriteeri-, elinkaari-, jalanjälki- ja kustannus-hyötyanalyysit, joihin perustuvia työkaluja on kehitetty mm. kunnostushankkeille ja ruoppausmassan läjitys- ja hyötykäyttötapojen vertailuun.
Osana työtä toteutettiin kahdella työkalulla arviointi Viinikanojan ja Viinikanlahden pilaantuneen sedimentin kunnostusvaihtoehdoille. Monikriteerianalyysiin perustuvalla SURE-työkalulla tehdyssä arvioinnissa tarkasteltiin neljän vaihtoehdon ympäristö-, sosiaalisia- ja taloudellisia kestävyysnäkökulmia. SiteWise-jalanjälkianalyysityökalulla arvioitiin näistä kahden eri laajuisen kaivu/ruoppausvaihtoehdon kasvihuonekaasupäästöjä. SURE:lla tehdyssä arvioinnissa 0-vaihtoehdon ja in situ-kunnostuksen etuja olivat mm. pienemmät työnaikaiset negatiiviset vaikutukset, mutta vaihtoehtoihin nähtiin liittyvän enemmän epävarmuutta kuin sedimentin poistoon perustuvissa vaihtoehdoissa. Jälkimmäisissä vaihtoehdoissa etuna nähtiin mm. tehokkaampi haitta-aineiden poistaminen vesistöstä, mutta työnaikaiset haitalliset vaikutukset ja riskit arvioitiin suuremmiksi, erityisesti laajemmassa ruoppausvaihtoehdossa. Koska arvioinnin tuloksiin liittyy epävarmuutta ja subjektiivisuutta johtuen muun muassa indikaattorivalikoimasta, pisteytys- ja painotusperiaatteista, tarkkoja pisteytyksiä tärkeämpänä voidaan nähdä systemaattinen vaihtoehtojen etujen ja haittojen vertailu, jonka koettiin onnistuvan työkalulla hyvin. Kestävyysarvioinnin perusteella Viinikanojan kunnostus kannattaa toteuttaa haitta-aineiden kulkeutumisriskin poistamiseksi. SiteWise-jalanjälkianalyysin tulosten perusteella tarkastelluissa vaihtoehdoissa suurimmat päästöt aiheutuisivat jätteenkäsittelystä, erityisesti haitta-ainepitoisimman massan poltosta, joskin epävarmuutta aiheutuu rajauksista, lähtötietojen puutteista ja oletuksista. Työkalu soveltui sedimentin kunnostuksen jalanjälkiarviointiin, mutta keskittyy suppeaan osaan kestävyydestä.
Sedimenttihankkeisiin liittyy laajasti erilaisia kestävyysnäkökulmia. Kestävyysarviointi voi olla oikein tehtynä ja sen rajoitteet huomioiden hyvä työkalu näiden systemaattiseen tarkasteluun. Sediment, i. e. matter that accumulates in the bottom of a body of water, and sediment that has been removed from a body of water via dredging, i. e. dredged material, are treated, placed and/or used in construction, maintenance of ports and harbors and environmental rehabilitation, among other things, here referred to as sediment projects. Sediment is an integral part of aquatic habitats. It can also be a sink of contaminants, which can cause risks to human health and the environment. Sustainability assessments are used to analyze and balance the positive and negative environmental, social and economic impacts of sediment projects as well as views of different stakeholders. The aim of this study was to examine typical impacts that affect the sustainability of sediment projects as well as methods and tools used in sustainability assessment.
In sediment projects often large volumes of material with low solids contents have to be handled. Impacts can affect a wide area, and exposure routes to possible contaminants can be more direct than with soils. Treatment, placement and reuse options can be difficult to execute especially in the case of contaminated sediments. The objectives and sites of sediment projects – and the most notable factors affecting sustainability - vary, e. g. when comparing a construction project to that of remediation. Sustainability as a concept can also have many definitions. Sustainability assessments are therefore site-specific and subjective and can contain uncertainty, which should be considered in decision-making. Transparency, documentation and stakeholder engagement are important, and the goal and scope, sus-tainability indicators, methods and principles used in the assessment should be carefully defined. Qualitative, semiquantitative and quantitative methods can be used depending on available data and the needs and complexity of the project, e. g. multi-criteria analyses, life cycle assessments, footprint analyses and cost-benefit analyses. Tools using these methods have been developed e. g. for remediation projects and for the comparison of place-ment and reuse strategies for dredged material.
As part of this study, two tools were used for the assessment of remedial alternatives of a contaminated site. The SURE tool, based on multi-criteria analysis, was used to compare the environmental, social and economic impacts of four alternatives. The SiteWise footprint analysis tool was used to assess the greenhouse gas emissions of two sediment removal -based alternatives of different scales. In the assessment conducted with SURE, the “no action” alternative and in situ remediation were evaluated to have less short-term impacts but were also evaluated to contain more uncertainty than sediment removal-based alternatives. These were evaluated to be more efficient in removing contaminants from the site, but on the other hand, contain possibly greater short-term negative impacts and risks - more if large areas are dredged. In the evaluation, indicator selection and methods used in scoring and weighing caused uncertainty and subjectivity. Thus, systematically comparing the alternatives’ advantages and disadvantages - for which the SURE tool is suitable - can be seen as more beneficial than the exact scores that alternatives received. According to the assessment, the remediation of Viinikanoja to manage risks from contamination could be recommended. The results from the SiteWise assessment indicate that handling of waste, especially the incineration of highly contaminated sediment would be the primary source of emis-sions in the alternatives considered, though there were limitations in the assessment. The SiteWise tool was suitable for the assessment of a sediment remediation project but focuses on a somewhat narrow sector of sustainability.
There are various sustainability aspects around sediment projects. Sustainability as-sessment can be a useful tool for systematically reviewing them, when done correctly and with consideration to its limitations.
Sedimenttihankkeissa käsiteltävät massamäärät voivat olla suuria ja vaikutusalueet laajoja sekä altistumisreitit haitta-aineille suorempia kuin maaperähankkeissa. Myös sedimentin vesipitoisuus tuo haasteita. Käsittely, läjitys ja hyötykäyttö voi etenkin pilaantuneen sedimentin tapauksessa olla hankalaa toteuttaa. Toisaalta hankkeiden tavoitteet ja kohteet - ja keskeisimmät kestävyysnäkökulmat ja keinot vaikuttaa niihin - ovat erilaisia, esimerkiksi jos verrataan vesistörakentamista kunnostuksiin. Myös kestävyys käsitteenä voidaan ymmärtää eri tavoin. Kestävyysarvioinnin kohdekohtaisuus, subjektiivisuus ja epävarmuudet tulisikin huomioida päätöksenteossa. Läpinäkyvyys, dokumentointi ja sidosryhmävuorovaikutus on tärkeää, ja arvioinnin tavoitteet ja rajaukset, indikaattorit ja menetelmät tulisi määrittää huolellisesti. Arvioinnissa voidaan käyttää kvalitatiivisia, semikvantitatiivisia ja kvantitatiivisia menetelmiä riippuen kohteen ja hankkeen tarpeista, monimutkaisuudesta ja tiedon määrästä. Esimerkkejä menetelmistä ovat monikriteeri-, elinkaari-, jalanjälki- ja kustannus-hyötyanalyysit, joihin perustuvia työkaluja on kehitetty mm. kunnostushankkeille ja ruoppausmassan läjitys- ja hyötykäyttötapojen vertailuun.
Osana työtä toteutettiin kahdella työkalulla arviointi Viinikanojan ja Viinikanlahden pilaantuneen sedimentin kunnostusvaihtoehdoille. Monikriteerianalyysiin perustuvalla SURE-työkalulla tehdyssä arvioinnissa tarkasteltiin neljän vaihtoehdon ympäristö-, sosiaalisia- ja taloudellisia kestävyysnäkökulmia. SiteWise-jalanjälkianalyysityökalulla arvioitiin näistä kahden eri laajuisen kaivu/ruoppausvaihtoehdon kasvihuonekaasupäästöjä. SURE:lla tehdyssä arvioinnissa 0-vaihtoehdon ja in situ-kunnostuksen etuja olivat mm. pienemmät työnaikaiset negatiiviset vaikutukset, mutta vaihtoehtoihin nähtiin liittyvän enemmän epävarmuutta kuin sedimentin poistoon perustuvissa vaihtoehdoissa. Jälkimmäisissä vaihtoehdoissa etuna nähtiin mm. tehokkaampi haitta-aineiden poistaminen vesistöstä, mutta työnaikaiset haitalliset vaikutukset ja riskit arvioitiin suuremmiksi, erityisesti laajemmassa ruoppausvaihtoehdossa. Koska arvioinnin tuloksiin liittyy epävarmuutta ja subjektiivisuutta johtuen muun muassa indikaattorivalikoimasta, pisteytys- ja painotusperiaatteista, tarkkoja pisteytyksiä tärkeämpänä voidaan nähdä systemaattinen vaihtoehtojen etujen ja haittojen vertailu, jonka koettiin onnistuvan työkalulla hyvin. Kestävyysarvioinnin perusteella Viinikanojan kunnostus kannattaa toteuttaa haitta-aineiden kulkeutumisriskin poistamiseksi. SiteWise-jalanjälkianalyysin tulosten perusteella tarkastelluissa vaihtoehdoissa suurimmat päästöt aiheutuisivat jätteenkäsittelystä, erityisesti haitta-ainepitoisimman massan poltosta, joskin epävarmuutta aiheutuu rajauksista, lähtötietojen puutteista ja oletuksista. Työkalu soveltui sedimentin kunnostuksen jalanjälkiarviointiin, mutta keskittyy suppeaan osaan kestävyydestä.
Sedimenttihankkeisiin liittyy laajasti erilaisia kestävyysnäkökulmia. Kestävyysarviointi voi olla oikein tehtynä ja sen rajoitteet huomioiden hyvä työkalu näiden systemaattiseen tarkasteluun.
In sediment projects often large volumes of material with low solids contents have to be handled. Impacts can affect a wide area, and exposure routes to possible contaminants can be more direct than with soils. Treatment, placement and reuse options can be difficult to execute especially in the case of contaminated sediments. The objectives and sites of sediment projects – and the most notable factors affecting sustainability - vary, e. g. when comparing a construction project to that of remediation. Sustainability as a concept can also have many definitions. Sustainability assessments are therefore site-specific and subjective and can contain uncertainty, which should be considered in decision-making. Transparency, documentation and stakeholder engagement are important, and the goal and scope, sus-tainability indicators, methods and principles used in the assessment should be carefully defined. Qualitative, semiquantitative and quantitative methods can be used depending on available data and the needs and complexity of the project, e. g. multi-criteria analyses, life cycle assessments, footprint analyses and cost-benefit analyses. Tools using these methods have been developed e. g. for remediation projects and for the comparison of place-ment and reuse strategies for dredged material.
As part of this study, two tools were used for the assessment of remedial alternatives of a contaminated site. The SURE tool, based on multi-criteria analysis, was used to compare the environmental, social and economic impacts of four alternatives. The SiteWise footprint analysis tool was used to assess the greenhouse gas emissions of two sediment removal -based alternatives of different scales. In the assessment conducted with SURE, the “no action” alternative and in situ remediation were evaluated to have less short-term impacts but were also evaluated to contain more uncertainty than sediment removal-based alternatives. These were evaluated to be more efficient in removing contaminants from the site, but on the other hand, contain possibly greater short-term negative impacts and risks - more if large areas are dredged. In the evaluation, indicator selection and methods used in scoring and weighing caused uncertainty and subjectivity. Thus, systematically comparing the alternatives’ advantages and disadvantages - for which the SURE tool is suitable - can be seen as more beneficial than the exact scores that alternatives received. According to the assessment, the remediation of Viinikanoja to manage risks from contamination could be recommended. The results from the SiteWise assessment indicate that handling of waste, especially the incineration of highly contaminated sediment would be the primary source of emis-sions in the alternatives considered, though there were limitations in the assessment. The SiteWise tool was suitable for the assessment of a sediment remediation project but focuses on a somewhat narrow sector of sustainability.
There are various sustainability aspects around sediment projects. Sustainability as-sessment can be a useful tool for systematically reviewing them, when done correctly and with consideration to its limitations.