Öljyllä ja raskasmetalleilla pilaantuneita maita koskevan ympäristölainsäädännön ja lupamenettelyn edistäminen kemiallisella tutkimuksella

Tämä soveltavan kemian tieteenalaan liittyvä väitöskirjatutkimus koostuu yhteenvedosta ja viidestä tiedejulkaisusta, joissa käsitellään öljytuotteilla pilaantuneiden maiden luontaista puhdistumista maaperässä sekä kaivosteollisuudesta peräisin olevan sivukiven sisältämien raskasmetallien analytiikkaa. Näissä tutkimuksissa hyödynnetään erityisesti automaattista BOD Oxitop -menetelmää ja ns. sekventiaalista uuttoa (peräkkäisuuttoa). Väitöskirjan keskeinen tavoite oli näiden kahden edellä mainitun kemiallisen tutkimusmenetelmän hyödyntämisen edistäminen pilaantuneita maita koskevissa viranomaismenettelyissä.

Öljyjen sisältämien hiilivetyjen luontaista biohajoamista erilaisissa maalajeissa tutkittiin BOD Oxitop -laitteistolla ja biohajoamista edesautettiin ravinnelisäyksin ja pH:n säädöllä. Tulokset osoittavat, että ko. respirometrinen manometrinen tutkimusmenetelmä on käyttökelpoinen öljyllä saastuneen maa-aineksen biohajoavuuden mallintamiseen ja on myös potentiaalinen työkalu hyödynnettäväksi öljyllä pilaantuneiden maiden kunnostuksen lupamenettelyssä. Polttoöljyjen biohajoavuudesta tarvitaan kuitenkin lisätutkimusta, koska saadut tulokset osoittivat, että tutkitut kevyet polttoöljyt hajoavat luonnossa lähes täydellisesti, kun aikaa on riittävästi. Täten luontaista biologista kunnostusta tulisikin suosia nykyistä enemmän, kun kunnostetaan öljyhiilivedyillä pilaantuneita alueita.

Raskasmetallien määrityksissä kaivoksen sivukivien tutkimuksessa käsiteltiin kokonaisuuttoa, osittaisuuttoja ja sekventiaalista uuttoa sekä niiden tapaa kuvata raskasmetallien aiheuttamaa pilaantuneisuutta. Raidesepelitutkimukset osoittavat, että monivaiheinen sekventiaalinen uutto antaa arvokasta tietoa ulkoisten olosuhteiden vaikutuksista haitallisten metallien liukoisuudesta, liikkuvuudesta ja biosaatavuudesta. Tämä tieto on välttämätöntä, kun halutaan ymmärtää metallien todelliset ympäristöriskit erilaisissa luonnonolosuhteissa, mikä johtopäätös on tärkeä tulevaisuutta ajatellen lupamenettelyä kehitettäessä.

Raskasmetallien aiheuttaman riskin arvioinnissa tulisi löytää muitakin menetelmiä kuin nykyiset vakiouutot niiden määrityksessä. Kokonaispitoisuuksien sijaan tulisi ottaa käyttöön tutkitun tiedon pohjalta muitakin määritysmenetelmiä ja niiden käytön hyväksyntä tulisi viedä myös ympäristölainsäädäntöön meillä ja muualla EU:ssa.

Väitöskirjatyön tulosten perusteella voidaan esittää, että saatuja sekventiaalisen uuton tuloksia voidaan hyödyntää tulevaisuudessa etsittäessä käyttökohteita mm. kaivosten sivutuotteina syntyville massiivisille jätekivimateriaaleille, kuten EU:n nykyinen jätestrategia sekä materiatehokkuus- ja kiertotalousajattelu myös teollisuusjätteille edellyttävät. Väitöskirjan uskotaan antavan myös uusia työkaluja pilaantuneiden maiden kunnostusten suunnitteluun, toteutukseen ja seurantaan viranomaisille, toiminnanharjoittajille sekä konsulteille.

Tutkimus tukee osaltaan joulukuussa 2015 hyväksyttyjä valtakunnallista pilaantuneiden maa-alueiden riskienhallintastrategian tavoitteita, joiden mukaan kunnostusmenetelmien tulee olla kustannustehokkaita, luonnonvaroja säästäviä, haitallisia ympäristövaikutuksia vähentäviä ja kiertotaloutta edistäviä. Väitöskirjan tavoitteet tukevat myös nykyisen hallituksen hallitusohjelmassa esittämää lupamenettelyä koskevien sujuvoittamistavoitteiden edistämistä.