Saasteet
Saasteet
Saaste on terveyttä ja/tai luontoa vahingoittava tai yleistä viihtyvyyttä haittaava aine ilmassa, vesistöissä tai maaperässä. Laajemmin ymmärrettynä saaste-käsitteeseen sisällytetään myös fysikaaliset ei-toivotut tekijät, kuten melu-, lämpö- ja valosaaste.
Saaste on tyypillisesti ihmisen toiminnan sivutuote, joka aiheuttaa haittaa eliöille muuttamalla niiden ympäristöä. Merkittävimpiä saasteita ovat erilaiset haitallisten aineiden päästöt luontoon. Päästö tai jäte on saastetta vain, jos se aiheuttaa haittaa: esimerkiksi vesihöyrypäästöjä voimalaitosten jäähdytystorneista ei pidetä saasteena, mutta savukaasupäästöt voimalaitoksen savupiipusta sisältävät saasteita. Toisaalta haitallinen aine on saaste vain, jos se pääse luontoon: esimerkiksi elohopea on luonnossa saastetta, mutta lämpömittarissa ei. Saaste voi olla myös subjektiivinen käsite: joku voi kokea kovaäänisen musiikin miellyttäväksi, mutta toinen melusaasteeksi.
Saastetyyppejä
kaasupäästöt hiukkaspäästöt nestepäästöt kiinteät jätteet melusaaste lämpösaaste valosaaste
Vesien saastuminen
Vesien saastuminen on yksi vakavimmista uhista ihmiselle sekä ympäristölle. Noin 25 prosenttia maapallon makean veden varannoista on saastunut terveydelle vaaralliseksi.
Noin 18 prosentilla maailman väestöstä eli 1,2 miljardilla ihmisellä ei ole käytössään puhdasta juomavettä ja sen takia joka päivä kuolee noin 6 000 ihmistä.
Kehitysmaissa käsittelemättömät ulosteet ja virtsa saastuttavat juomavettä. Ulosteiden mukana vesistöön kulkeutuu suolistobakteereja, jotka juomaveden kautta pääsevät maha-suolikanavan yläosiin ja aiheuttavat ripulia. Ripuli on yleinen lasten kuolinsyy kehitysmaissa. Seisovissa ja rehevissä pintavesissä esiintyy myös muun muassa koleraa ja malariasääksiä. Vuonna 2000 Afganistanissa ja Etiopiassa puhdasta juomavettä sai vain alle 25 prosenttia väestöstä.
Maatalouden torjunta-aineet, teollisuuden jätevesipäästöt, ilmansaasteet ja onnettomuudet aiheuttavat veden kemiallisen saastumisen.
Veden kiertoaika maaperässä voi kestää tuhansia vuosia, joten pohjavesikerrostumiin voi kertyä huomattava määrä saasteita. Laajoilla alueilla pohjavedet ovat saastuneet kemikaaleista. Osassa Eurooppaa, Yhdysvaltoja, Kiinaa ja Intiaa valuma maatiloilta on suurin pohjaveden saastumisen aiheuttaja.
Happamuus on vesiluonnolle erittäin haitallista ja tuhoisaa. Paitsi että happamuus on haitallista eliöiden fysiologialle, lisääntyy happamissa olosuhteissa maaperän metallien huuhtoutuminen vesistöön. Samalla esimerkiksi alumiini, mutta myöskin rauta muuttuu useille vesieliöille myrkylliseen muotoon. Herkimpien kalalajien, kuten särki- ja lohikalojen lisääntyminen alkaa häiriintyä jo pH:n laskiessa 5,5 tuntumaan. Herkimpiä ovat kalojen mäti ja poikaset. Rapu on happamuudelle vieläkin herkempi. Kaloille alle 4,5:n pH-arvot ovat yleensä kohtalokkaita. Sitkeimpiä ovat ahven ja hauki, jotka häviävät pH:n laskiessa 4-4,5 tienoille.
Ihmisen vaikutus jokeen
Ihminen muokkaa toiminnallaan jokia monin tavoin. Kuormitukseksi, tai päästöksi, kutsutaan ihmisen aiheuttamaa ainevirtaamaa, joka on usein haitallista. Valuma-alueen maankäytön ja pistemäisen kuormituksen seurauksena jokiuomaan voi huuhtoutua kiintoainetta, humusta, metalleja, ravinteita ja happamoittavia aineita. Nämä aineet aiheuttavat monenlaisia muutoksia vesieliöiden elinympäristössä, lajistossa ja runsaussuhteissa. Usein myös vesistön arvo virkistyskohteena alenee. Ihminen muuttaa toiminnallaan usein myös jokiuoman muotoa tai virtausta. Tällaista toimintaa ovat mm. jokien perkaukset ja vesien säännöstely. Myös kuormittuneiden vesistöjen huonokuntoiset sedimentit tai pilaantuneet maa-alueet voivat aiheuttaa merkittävää kuormitusta vesistöihin.
Mistä kokonaiskuormitus muodostuu?
Termillä kokonaiskuormitus tarkoitetaan kaikkea vesistöön kohdistuvaa kuormitusta, eli luonnonhuuhtoumaa, laskeumaa, hajakuormitusta ja pistekuormitusta.
Luonnonhuuhtouma kuvaa sitä ainevirtaa, joka valuma-alueelta luontaisesti, ilman ihmistoiminnan vaikutusta, kulkeutuu vesiin. Joen eliöstö on riippuvainen tästä jokeen kohdistuvasta ainevirrasta. Eliöstö käyttää tehokkaasti hyväkseen jokeen luontaisesti huuhtoutuvia orgaanisia aineita ja ravinteita monin eri tavoin.
Laskeuma on veteen tai maahan ilmasta laskeutunutta ainetta, ja se voi tulla joko sateen mukana (märkälaskeuma) tai kuivalaskeumana. Suurin osa haitallisesta laskeumasta on peräisin teollisuus- ja liikennepäästöistä, ja tällöin laskeuma koostuu rikki- ja typpiyhdisteistä. Rikkipitoiset yhdisteet aiheuttavat happamia laskeumia (ns. hapan sade). Luonnollisia laskeumia syntyy esimerkiksi tulivuorenpurkauksista.
Hajakuormitus on peräisin useista pienistä päästölähteistä, kuten maa- ja metsätaloudesta sekä haja- ja loma-asutuksesta. Hajakuormituksen määrää joudutaan usein arvioimaan kokeellisesti, laskennallisesti tai mallien avulla.
Pistekuormitus tarkoittaa ympäristökuormitusta, joka tulee vesistöön selvästi tietystä pisteestä. Tätä kuormitusta aiheuttaa esimerkiksi teollisuus, kalankasvatus, turvetuotanto ja turkistarhaus.
Ympäristönsuojelulaki velvoittaa merkittävimmät pistekuormituksen aiheuttajat osallistumaan kuormituksen velvoitetarkkailuun. Tällöin seurataan vesistöön joutuvan aineen määrää, mutta usein myös sen vaikutuksia vesistössä.
Happamoituminen
Happamoituminen tarkoittaa elinympäristön kuten järven tai metsämaan haponneutralointikyvyn kulumista ja neutraloimiskyvyn loputtua pH:n alenemista. Happamoituminen on luonnollinen prosessi kasvien vaihtaessa maan ravinnekationeja vetyioneihin sekä ilman hiilidioksidin liuetessa maaveteen hiilihapoksi. Happamoitumista aiheuttaa myös happamoittavien yhdisteiden laskeuma, jota tulee luonnon lähteiden lisäksi merkittäviä määriä ihmistoiminnan seurauksena. Happamoitumisesta on monin paikoin muodostunut vakava ympäristöongelma, koska maan alentunut pH-tila heikentää anionisten ravinteiden saatavuutta kasveille ja lisää monille eliöille myrkyllisten alumiini- ja raskasmetallikationien liukoisuutta.
Happamoittavia yhdisteitä ovat esimerkiksi typen oksidit, rikkidioksidi, ammoniakki ja kasvien erittämät orgaaniset hapot. Mainittuja oksideja vapautuu energiantuotannon, teollisuuden ja liikenteen polttoaineista sekä tulivuorten purkauksista. Ammoniakkia tulee pääasiassa maanviljelyn lannoitteista ja varsinkin huonosti säilötystä karjanlannasta. Ilmavirtaukset saattavat viedä päästöistä johtuvat happamat tai happamoittavat yhdisteet jopa tuhansien kilometrien päähän, jolloin saasteen tuottaja ei ole välitön kärsijä.
Hapan laskeuma
Hapan laskeuma tarkoittaa fossiilisia polttoaineitta poltettaessa syntyvien rikkioksidien ja typen oksidien laskeutumista. Hapan laskeuma voi olla joko kuivalaskeumaa tai märkälaskeumaa eli happosadetta.
Suurin osa Suomeen tulevista happamoittavista laskeumista tulee muualta Euroopasta (n. 39 %), kun taas Suomen omien päästöjen osuus on noin 17 %.
Happosateet
Happosateet tai hapan sade on määritelmän mukaan sadetta jonka pH on alle 5,6. Tavallisestikin sadeveden pH on hiukan hapan, vähän 6:n alapuolella, koska ilmakehän hiilidioksidi liukenee sadeveteen ja muodostaa hiilihappoa, joka on heikko happo. Happosateen aiheuttavat ilmansaasteet, etenkin rikki- ja typpipäästöt joita tulee ennen kaikkea fossiilisten polttoaineiden polton yhteydessä polttoaineen epäpuhtaudesta. Yhtyessä happeen rikki ja typpi muodostavat rikki- ja typpioksideja, jotka lopulta synnyttävät veden kanssa rikki- ja typpihappoja.
Aiheuttajat
Rikkidioksidipäästöjen merkittävin lähde on kivihiilikäyttöiset voimalaitokset. Näistä kuitenkin oksidit voidaan suodattimilla pääosin poistaa savukaasuista, jopa yli 90-prosenttisesti. Liikenteen polttoaineista rikkiä voidaan poistaa jo valmistusvaiheessa. Typpidioksidin merkittävä lähde on liikenne. Katalysaattoreilla liikenteen päästöjä voidaan pienentää.
Vahingot
Happamoitumisella on monia haittavaikutuksia: maaperä happamoituu jolloin ravinteet huuhtoutuvat,
raskasmetallit vapautuvat ja mikrobitoiminta hidastuu, kasvillisuus vaurioituu,
ihmiset sairastuvat, vesistöt happamoituvat, jolloin kalakannat heikkenevät, pohjavedet happamoituvat ja rakennukset ja patsaat syöpyvät.
Ehkäiseminen ja hoito
Happamoitumista voidaan torjua muun muassa säästämällä sähköä, käyttämällä vähärikkisiä polttoaineita, poistamalla rikkiä savukaasuista, käyttämällä katalysaattoreita, laskemalla palamislämpötiloja, suosimalla kaukolämpöä ja joukkoliikennettä, kalkittamalla metsiä, viljelymaita ja vesistöjä sekä rajoittamalla maatalouden ja teollisuuden ammoniakkipäästöjä. Koska happamoituminen koskettaa koko maailmaa, on kansainvälinen yhteistyö tälläkin saralla välttämätöntä.