ENG / Vesi- ja ympäristötekniikka. Kandityöaiheet, kevät 2016, Versio petri.v.peltonen@aalto.fi No. Aihe Kuvaus Ohjaaja(t)

Transkriptio

1 ENG / Vesi- ja ympäristötekniikka. Kandityöaiheet, kevät 2016, Versio petri.v.peltonen@aalto.fi No. Aihe Kuvaus Ohjaaja(t) riku.vahala@aalto.fi 1 Kannattavat vedenkäsittelyratkaisut juomaveden valmistamiseen Maasto-olosuhteissa on usein tarve tuottaa pieniä määriä juomakelpoista vettä, vaikka käytössä olevat vesilähteet ovat laadultaan huonoja. Työssä luodaan katsaus erilaisiin helposti kuljetettaviin ratkaisuihin, joilla voidaan tuottaa pieniä määriä juomavettä esimerkiksi suovedestä kenttäolosuhteissa. Työn tuloksena laaditaan päätöksentekomalli, jonka perusteella voidaan valita soveltuvin ratkaisu erilaisiin olosuhteisiin. 2 Maakuntamalli vesihuollon organisoimiseksi Sosiaali- ja terveydenhuollon järjestämisvastuu on siirtymässä kunnilta maakunnilla. Mitä vastaava kehitys tarkoittaisi vesihuollossa? Mitä haasteita pitäisi ratkaista? Mitkä olisivat mallin edut ja haitat? Onko maailmalla kokemuksia vastaavista järjestelyistä? 3 Maan vedenpidätyskäyrän kokeellinen määrittäminen Vedenpidätyskäyrä tarkoittaa maan kykyä sitoa vettä ja se kuvaa maan vesipitoisuuden ja sen saavuttamiseen tarvittaman imun (painekorkeuden) välisen riippuvuuden. Vedenpidätyskäyrä voidaan mitata laboratorio-olosuhteissa maanäytteestä, joka on alussa vedellä kyllästyneessä tilassa ja johon kohdistetaan asteittain muuttuva imu vesipitoisuuden pienentämiseksi. Maan vedenpidätyskäyrän mittaamiseen kuluva aika ja mittauksen vaativuus riippuu maalajista. Työn tavoitteena on selvittää valittujen tyyppimaalajien vedenpidätyskäyrät. Tyyppimaalajeja (esim. hiekka, hiesu, savi) vastaavat vedenpidätyskäyrät kootaan referenssiaineistoksi tulevia määrityksiä varten. Referenssiaineisto, mittausvaiheet ja vaiheisiin kulunut aika dokumentoidaan vedenpidätyskäyrän mittausohjeistusta varten. Työssä tehdään lyhyt kirjallisuusosa, joka käsittelee erilaisten edustavien maalajien raportoituja vedenpidätysominaisuuksia. Työn päätehtävänä on dokumentoida laboratorio-osio, jossa vedenpidätyskäyrät määritetään kokeellisesti eri maalajeja edustaville näytteille. riku.vahala@aalto.fi kaisa.vastila@aalto.fi; Laboratorio-ohjaus: antti.louhio@aalto.fi; aino.peltola@aalto.fi

2 4 Pienin teknisesti mahdollinen vuotovesimäärä UARL 5 Jäte- ja kierrätysmateriaalien monitorointiohjelmiston testaus 6 Ympäristömonitoroinnin käyttöliittymät ja on-line raportit UARL (Unavoidable Annual Real Losses) on IWA:n (International Water Association) työryhmän kehittämä indeksi, jota käytetään vedenjakeluverkoston vuotavuutta kuvaavan ILI-indeksin laskennassa. UARL kuvaa ns. väistämättömän vuotoveden määrää. UARL-yhtälö muodostuu verkostopituudesta, tonttijohtojen määrästä, tonttijohtojen pituudesta ja verkostopaineesta. Työssä selvitetään yhtälön vakioiden perusteet ja arvioidaan niiden yleistettävyyttä suomalaisille vesijohtoverkostoille. Opiskelija testaa jäte- ja materiaalikierrätyksen ohjelmistoa sekä hankkii ohjelmistolla ja sen palvelukonsepteilla asiakaspalautetta isännöitsijöiltä ja jätehuollolta. Opiskelija tekee vertailevaa selvitystä ympäristömonitoroinnin käyttöliittymistä. Aineistona käytetään kansainvälisiä on-line webbi-sivuja ja raportointijärjestelmiä. suvi.ahopelto@aalto.fi 7 Jäte- ja kierrätysmateriaalien tai bioenergian datan hyödyntäminen 8 Lähimerialueiden öljy- ja kemikaalipäästöjen torjunta- ja käsittelyperiaatteet Opiskelija saa käyttöönsä reaaliaikaista jäte- ja kierrätysmateriaalien punnitus- ja viitedataa. Hän tekee suunnitelman datan käytöstä ja soveltaa datan louhinnan, elinkaarianalyysin tai paikkatiedon menetelmiä testiaineistolla. Työ soveltuu erityisesti diplomityötä suunnittelevalle opiskelijalle. Kirjallisuuskatsaus, jossa esitetään johdanto meriliikenteen ympäristövaikutuksiin Itämerellä, työn tarkoitus, perusteet ja lainsäädäntö lyhyesti. Öljypäästöjen esiintymishavainnot esitetään. Tarkastellaan, miten öljy fysikaalis-kemiallisesti käyttäytyy ja, miten öljyisen vesinäytteen voi ottaa. Tarkastellaan alusöljy- ja aluskemikaalivahinkojen torjunnan suunnittelua Suomen rannikkovesillä. Öljyntorjuntamenetelmiä, yhteistyötä ja kapasiteettia kuvataan. Tietoa kootaan öljyisen ongelmajätteen varastoinnista. Tarvittaessa kuvataan myös Meksikonlahden kaltaista öljyonnettomuutta sekä kansainvälistä alan yhteistyötä. petri.v.peltonen@aalto.fi

3 9 Kasvinkuvaus hydrologisessa mallissa Hydrologiset mallit ovat tärkeässä roolissa arvioitaessa viljelypelloilta tulevaa ravinnekuormitusta. Kasvi on tärkein komponentti ravinnetaseessa, minkä vuoksi malleihin tarvitaan kasvinkuvaus, joka vaikuttaa maan ravinnevarastoihin kasvukaudella. Kasvin kasvua voi rajoittaa pellon vesi- tai ravinnetaseen lisäksi säteily. Työssä tehdään kirjallisuustutkimus erilaisista kasvinkuvauksista, joita käytetään hydrologisissa malleissa, sekä toteutetaan ja testataan yksinkertaisia malleja Excelissä ohjaajien avustuksella. (Lassi Warsta, Mika Turunen) 10 Täydennysojituksen vaikutus pellon hydrologiaan 11 Talvivaaran kaivosalueen vesitaseen selvittäminen Peltojen kuivatustoimenpiteillä mahdollistetaan viljelytoimenpiteet pellolla aikaisin keväällä ja myöhään syksyllä sekä kasville suotuisat olosuhteet kasvukauden aikana. Toimiva salaojitus on tärkeä osa kasvintuotantoa Suomessa. Työssä tarkastellaan täydennysojituksen vaikutusta savipellon hydrologiaan Nummelan koepellolla Jokioisissa mittausaineistojen avulla. Työ tehdään yhdessä TOSKAtutkimusryhmän kanssa. Työssä pyritään selvittämään, kuinka paljon Talvivaaran kaivosalueen kautta kulkee sadanta -/ sulanta -vesiä, eli paljonko alueella tarvittaisiin varasto- ja / tai puhdistuskapasiteettia. heidi.salo@aalto.fi (Lassi Warsta, Mika Turunen) teemu.kokkonen@aalto.fi 12 Viemäriverkoston toiminnan optimointi Viemäriverkoston toimintaa on mahdollista ohjata kokonaisuutena esim. sateiden perusteella ja jätevedenpuhdistamon tulovirtaaman kannalta. Työssä selvitetään, mitä ovat parhaat käytössä olevat ratkaisut ja mitä ongelmia järjestelmien suhteen on vielä ratkaistavana. Tutkimus tehdään kirjallisuusselvityksenä, jossa luetaan tieteellisiä artikkeleita aiheesta. Mahdollisesti lisätietoja hankitaan haastatteluiden avulla. tuija.laakso@aalto.fi

4 13 Mobiiliverkon tukiasemien hyödyntäminen sateen mittaamiseen Signaalin vaimentumista mobiiliverkon tukiasemien välillä voidaan hyödyntää sadantainformaation keräämiseen erityisesti kaupunkialueilla. Työssä selvitetään kirjallisuustutkimuksella sadannan mittauksen perusteet mobiiliverkon tukiasemia hyödyntäen sekä mobiilioperaattoreita haastattelemalla mahdollisuus käyttää menetelmää sadannan mittaamiseksi Suomessa. 14 Kasvillisuuden niitto järvien kunnostuksessa 15 Sosiaalisen, taloudellisen ja ekologisen kestävyyden työkalut 16 Kaivettujen pilaantuneiden maa-ainesten käsittely vastaanottopaikoissa Vesikasvien määrän lisääntymistä vesistöjen rehevöityessä heikentää osaltaan vesien laatua ja ekologista tilaa sekä haittaa niiden virkistyskäyttömahdollisuuksia. Vesikasvillisuuden niittoa käytetään varsinkin ranta-alueiden tilan parantamiseen. Työn tavoitteena on selvittää kirjallisuuden perusteella niiton toteuttamisessa huomioon otettavia luonnontieteellisiä ja teknisiä näkökohtia ja vaikutuksia vesistön tilaan. Lisäksi tehdään yleisluontoinen suunnitelma Pielisellä sijaitsevan ranta-alueen kasvillisuuden poistosta. Tavoitteena on kartoittaa kestävän kehityksen osa-alueiden työkaluja kirjallisuuden perusteella; mm.. UN:n kansainväliset aloitteet, LCA:han perustavat arviointimenetelmät ja niiden sovellusalueet. Työssä selvitetään pilaantuneilta alueilta käsittelylaitoksiin toimitettujen erilaisten maamassojen määrä ja näiden käsittelyssä käytetyt menetelmät. Katsaus rajoittuu Suomeen ja se on päivitys vuonna 2006 tehdylle katsaukselle (joka toimii hyvänä pohjana työlle). Työ edellyttää yhteydenottoja käsittelylaitoksiin. Maija Paasonen-Kivekäs, Sven Hallin tutkimussäätiö

5 17 Pilaantuneiden maa-ainesten hyötykäyttökriteerit ja niiden perusteet Työssä selvitetään muissa maissa annetut ohjeet ja mahdolliset raja-arvot sekä näiden perusteet kaivettujen pilaantuneiden maamassojen hyödyntämiselle eri sovelluskohteissa (lähinnä maarakentaminen). Tarkasteltavat maat (min.3) valitaan alustavan kirjallisuusselvityksen perusteella. 18 Liiallisen kosteuden vaikutus puuston vedenottoon Puuntuotannon edistämiseksi kolmasosa Suomen suopintaalasta on kuivatettu ojaverkostoilla. Suometsissä puuston kasvua rajoittaa pääasiassa pintamaan liiallinen kosteus, kun ojien kuivatusteho ajan myötä heikkenee. Työssä perehdytään veden kiertoon suometsikössä ja analysoidaan puuston vedenottoa Rovaniemen kenttäkohteessa mitatun aineiston avulla. Luonnonvarakeskuksen operoimalla mäntyvaltaisella metsälohkolla on mitattu mm. puuston vedenottoa ja pohjavesisyvyyksiä. Kandityön tavoitteena on perehtyä aihepiirin kirjallisuuteen ja selvittää mittausaineiston avulla rajoittuuko puuston vedenotto sekä analysoida liittyykö rajoittuminen liialliseen kosteuteen. 19 Vesilaitos lisäpalveluiden tuottajana Uusien teknisten ratkaisujen käyttöönotto, esim. kiinteistökohtainen vedenkulutuksen online-mittaus, mahdollistaa uusien palvelujen kehittämisen vesihuoltokentälle. Vesilaitos voi tällöin tarjota paitsi perinteistä vedenjakelua ja jäteveden käsittelyä, myös muita, sivutuotteina syntyviä palveluita kuten vuotojen tunnistamista kiinteistöjen vedenkulutustiedoista. Työssä selvitetään edistyneimpiä käytössä olevia menetelmiä ja ideoidaan tulevaisuuden palveluita. Tutkimusmenetelmänä on kirjallisuusselvitys ja mahdollisesti haastattelut.