Haku

Polysykliset aromaattiset hiilivedyt hulevesissä – päästölähteet, esiintyminen ja hallinta

QR-koodi

Polysykliset aromaattiset hiilivedyt hulevesissä – päästölähteet, esiintyminen ja hallinta

Hulevesillä tarkoitetaan rakennetuille pinnoille kertyviä sade- ja sulamisvesiä, ja niiden hallinta on tärkeä osa kaupunkiturvallisuuden laajempaa kokonaisuutta. Tässä kirjallisuustutkimuksena toteutettavassa kandidaatintyössä tutkitaan polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen (engl. polycyclic aromatic hydrocarbons) eli PAH-yhdisteiden esiintymistä hulevesissä. Esiintyvyyden lisäksi työssä tarkastellaan PAH-yhdisteiden päästölähteitä, PAH-yhdisteiden aiheuttamia vaikutuksia ihmisiin ja ympäristöön, sekä keinoja hulevesien PAH-yhdistekuormituksen minimointiin ja hallintaan. Ihmisiin kohdistuvat PAH-yhdisteiden haittavaikutukset liittyvät pääsääntöisesti PAH-yhdisteiden karsinogeenisuuteen, mikä liittyy niiden hajoamisreaktioihin soluissa. Kasveissa PAH-yhdisteiden on huomattu hidastavan kasvua, vaikuttaen laskevasti muun muassa yhteyttämiseen osallistuvien väriaineiden määrään. PAH-yhdisteiden on lisäksi havaittu olevan ympäristössä kertyviä, mikä voi saada aikaan niiden kertymisen ravintoketjuissa. PAH-yhdisteet voivat päätyä hulevesiin monista eri päästölähteistä. PAH-yhdisteitä muodostuu globaalisti suuria määriä myös luonnollisissa prosesseissa, kuten metsäpalojen ja vulkanismin yhteydessä, mutta hulevesiin päätyneet PAH-yhdisteet ovat pääsääntöisesti peräisin ihmisen toiminnasta. Ihmistoiminnasta aiheutuvia PAH-yhdisteiden päästölähteitä ovat esimerkiksi liikenne, energiantuotanto ja erilaisten raakaöljypohjaisten materiaalien kuluminen. PAH-yhdisteiden esiintyminen hulevesissä on yleistä, mutta havaittavat PAH-yhdistepitoisuudet riippuvat tutkittavan hulevesinäytteen valuma-alueen ominaisuuksista. Tässä tutkielmassa tarkasteltiin hulevesien PAH-yhdistepitoisuuksia neljästä erilaisesta kohteesta, joiden ympäristöt koostuivat taajama- ja teollisuusalueesta, pientaloalueesta, tiheästä esikaupunkialueesta ja erittäin tiheästä kaupunkialueesta. Tarkastelukohteista havaittuja PAH-yhdistepitoisuuksia verrattiin muun muassa raja-arvoon, jonka Tukholman lääni on asettanut hulevesien maksimibentso(a)pyreenipitoisuudelle, edustamaan kaikkia PAH-yhdisteitä. Raja-arvo ylittyi jokaisessa tarkastelukohteessa, mikä kertoo laaja-alaisista puutteista hulevesien käsittelemisessä. Hulevesiin kohdistuvaa PAH-yhdistekuormitusta voidaan minimoida monin eri tavoin, kuten ajoneuvojen käyttövoimiin vaikuttamalla. Keinon tehokkuus perustuu siihen, että esimerkiksi sähköautoissa ei tapahdu lainkaan hiilivetyjen palamista, jolloin myöskään PAH-yhdisteitä ei muodostu. Myös erilaiset päästöjenhallintaratkaisut on havaittu tehokkaiksi keinoiksi minimoida hulevesiin päätyvien PAH-yhdisteiden määrää. Esimerkiksi eräässä hiilivoimalassa tehdyssä tutkimuksessa voimalan PAH-yhdistepäästöt vähenivät päästöjenhallintalaitteiston avulla jopa 99 %. Muita sovelluksia päästöjenhallintaan ovat esimerkiksi ajoneuvojen katalysaattorit ja palamisen tehostaminen kotitalouksien pienpoltossa. Toisaalta hulevesiin päätynyttä PAH-yhdistekuormaa on syytä hallita ympäristön PAH-yhdistekuormituksen minimoimiseksi. Koska vesiympäristössä PAH-yhdisteet esiintyvät pääsääntöisesti orgaaniseen kiinteään ainekseen sitoutuneena, poistavat erilaiset suodatusratkaisut PAH-yhdisteitä hulevesistä erityisen tehokkaasti. Eräässä tutkimuksessa suodatusjärjestelmän aikaansaama PAH-yhdisteiden poistotehokkuus oli jopa 90 %. Toisaalta hulevesien sisältämiä PAH-yhdistepitoisuuksia voidaan vähentää myös esimerkiksi hulevesialtaiden avulla, joiden poh-jalle huleveden sisältämä kiintoaines laskeutuu ja tällöin kiintoainekseen sitoutuneet PAH-yhdisteet eivät enää kulkeudu eteenpäin ympäristössä.

Tallennettuna: