Autoliikenteestä aiheutuvat mikromuovipäästöt ja niiden hallitseminen
Tuomi, Iiris (2025)
Tuomi, Iiris
2025
Tekniikan ja luonnontieteiden kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Engineering and Natural Sciences
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
2025-02-17
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202502142200
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202502142200
Tiivistelmä
Autoliikenne on välttämätön osa yhteiskunnan nykyisenkaltaista toimintaa. Autojen renkaiden kuluessa tienpintaa vasten, niistä irtoaa kulumishiukkasia, joiden seassa on primäärisiä mikromuoveja ja niihin kiinnittyneenä myrkyllisiä yhdisteitä. Auton renkaista peräisin olevat mikromuovit kattavat 24 % primäärisen mikromuovin lähteistä. Primäärisillä mikromuoveilla tarkoitetaan niitä mikromuoveja, jotka ovat mikromuovien kokoluokassa jo päästessään ympäristöön. Sekundääriset mikromuovit puolestaan syntyvät isompien muovipartikkelien hajotessa ajan saatossa.
Tällä hetkellä kulumishiukkaset suspendoituvat ilmaan, kulkeutuvat viereisille tien penkereille tai läpäisemättömille kaupunkiteiden varsille, joista ne jatkavat eteenpäin hulevesien ja pintavalunnan mukana. Pintavalunnan mukana mikromuovia sisältävä hulevesi kulkeutuu luontoon ja vesistöihin, jotka toimivat mikromuovien nieluina. Luontoon ja siten ekosysteemiin joutuessaan mikromuovit kerääntyvät ravintoketjuissa ja saattavat lopulta päätyä osaksi ihmisten ruokavaliota. Ilmaan suspendoituneet mikromuovit puolestaan heikentävät hengitysilmaa etenkin kaupunkialueella. Osa hulevesistä taas päätyy sekaviemäreiden kautta jätevedenpuhdistamoille.
Tässä kandidaatintyössä kartoitetaan ja pohditaan erilaisia ratkaisukeinoja, joita ongelmaan on pohdittu ja tutkittu. Tavoitteena on syventyä erityisesti autojen renkaiden materiaalien, ajoympäristön ja hulevesiratkaisujen vaikutuksiin ja mahdollisuuksiin mikromuovipäästöjen syntymisen ehkäisyssä ja leviämisen hallinnassa. Lähtökohtaisesti mikromuovien hallinta on hankalaa niiden pienen partikkelikoon ja morfologisten ominaisuuksien vuoksi. Työn tulokset kuitenkin osoittavat, että niiden hallintaa on alettu viime aikoina tutkia enemmän. Esimerkkinä jätevedenpuhdistamoille on asetettu direktiivi, joka velvoittaa niitä poistamaan mikropollutantteja jätevedestä ennen niiden päästämistä vesistöihin.
Työn tuloksena selvisi, että teiden lähiympäristöihin päätyvään mikromuovin määrään voisi olla mahdollista vaikuttaa vaihtamalla renkaiden materiaaleja kierrätettyihin ja biohajoaviin, jolloin syntyvät mikromuovit olisivat myös biohajoavia. Renkaiden kulumiseen voidaan vaikuttaa myös ajotien huoltamisella, sillä huonokuntoinen tie kuluttaa luonnollisesti rengasta enemmän kuin hyväkuntoinen. Myös tietyypeillä on merkitystä mikromuovien synnyssä. Moottoritiet ovat mikromuovipäästöjen kannalta taloudellisimpia, sillä useilta kiihdytyksiltä ja jarrutuksilta säästytään kaupunki- ja maantieajoon verrattuna.
Mikromuovien leviämisen ehkäisemiseksi tuloksista nousi esiin konkreettiset vihreät roiskesuojat teiden reunoilla, vihreä hulevesien hallinta (GSI), biotekniikan hyödyntäminen sekä erillinen mikromuoveja sisältävän huleveden käsittely. Kukin ratkaisuehdotus sopii erilaisille alueille ja ympäristöihin ja osa niistä voisi toimia tehokkaasti yhdessä. Erillinen hulevesien käsittely taas toimisi esimerkiksi tiiviillä kaupunkialueella, jossa hulevesien mikromuoveja ei olisi mahdollista käsitellä GSI:llä syntypaikalla.
Autoliikenteen mikromuovien hallintaan on paljon työkaluja, mutta ne vaativat yhä tutkimusta toimiakseen riittävän tehokkaasti. Erityisen tärkeää on vaikuttaa asiaan lainsäädännöllä ja direktiiveillä, jotta muutos olisi mahdollisimman nopeaa. Yksilölle helpoin tapa vaikuttaa mikromuovien hallintaan on suosia julkista liikennettä sekä kevyen liikenteen ratkaisuja.
Tällä hetkellä kulumishiukkaset suspendoituvat ilmaan, kulkeutuvat viereisille tien penkereille tai läpäisemättömille kaupunkiteiden varsille, joista ne jatkavat eteenpäin hulevesien ja pintavalunnan mukana. Pintavalunnan mukana mikromuovia sisältävä hulevesi kulkeutuu luontoon ja vesistöihin, jotka toimivat mikromuovien nieluina. Luontoon ja siten ekosysteemiin joutuessaan mikromuovit kerääntyvät ravintoketjuissa ja saattavat lopulta päätyä osaksi ihmisten ruokavaliota. Ilmaan suspendoituneet mikromuovit puolestaan heikentävät hengitysilmaa etenkin kaupunkialueella. Osa hulevesistä taas päätyy sekaviemäreiden kautta jätevedenpuhdistamoille.
Tässä kandidaatintyössä kartoitetaan ja pohditaan erilaisia ratkaisukeinoja, joita ongelmaan on pohdittu ja tutkittu. Tavoitteena on syventyä erityisesti autojen renkaiden materiaalien, ajoympäristön ja hulevesiratkaisujen vaikutuksiin ja mahdollisuuksiin mikromuovipäästöjen syntymisen ehkäisyssä ja leviämisen hallinnassa. Lähtökohtaisesti mikromuovien hallinta on hankalaa niiden pienen partikkelikoon ja morfologisten ominaisuuksien vuoksi. Työn tulokset kuitenkin osoittavat, että niiden hallintaa on alettu viime aikoina tutkia enemmän. Esimerkkinä jätevedenpuhdistamoille on asetettu direktiivi, joka velvoittaa niitä poistamaan mikropollutantteja jätevedestä ennen niiden päästämistä vesistöihin.
Työn tuloksena selvisi, että teiden lähiympäristöihin päätyvään mikromuovin määrään voisi olla mahdollista vaikuttaa vaihtamalla renkaiden materiaaleja kierrätettyihin ja biohajoaviin, jolloin syntyvät mikromuovit olisivat myös biohajoavia. Renkaiden kulumiseen voidaan vaikuttaa myös ajotien huoltamisella, sillä huonokuntoinen tie kuluttaa luonnollisesti rengasta enemmän kuin hyväkuntoinen. Myös tietyypeillä on merkitystä mikromuovien synnyssä. Moottoritiet ovat mikromuovipäästöjen kannalta taloudellisimpia, sillä useilta kiihdytyksiltä ja jarrutuksilta säästytään kaupunki- ja maantieajoon verrattuna.
Mikromuovien leviämisen ehkäisemiseksi tuloksista nousi esiin konkreettiset vihreät roiskesuojat teiden reunoilla, vihreä hulevesien hallinta (GSI), biotekniikan hyödyntäminen sekä erillinen mikromuoveja sisältävän huleveden käsittely. Kukin ratkaisuehdotus sopii erilaisille alueille ja ympäristöihin ja osa niistä voisi toimia tehokkaasti yhdessä. Erillinen hulevesien käsittely taas toimisi esimerkiksi tiiviillä kaupunkialueella, jossa hulevesien mikromuoveja ei olisi mahdollista käsitellä GSI:llä syntypaikalla.
Autoliikenteen mikromuovien hallintaan on paljon työkaluja, mutta ne vaativat yhä tutkimusta toimiakseen riittävän tehokkaasti. Erityisen tärkeää on vaikuttaa asiaan lainsäädännöllä ja direktiiveillä, jotta muutos olisi mahdollisimman nopeaa. Yksilölle helpoin tapa vaikuttaa mikromuovien hallintaan on suosia julkista liikennettä sekä kevyen liikenteen ratkaisuja.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [9897]