Ympäristön kemikalisaatio ja haja-asutuksen jätevedet. Henri Virkkunen LUVY ry

Transkriptio

1 Ympäristön kemikalisaatio ja haja-asutuksen jätevedet Henri Virkkunen LUVY ry

2 Ympäristön kemikalisaatio Ympäristön kemikalisaatio tarkoittaa tässä ihmisen teollisesti valmistamien kemiallisten yhdisteiden laajaa ja usein tahatonta levinneisyyttä ympäristössä. Teollisesti valmistettuja yhdisteitä havaitaan mitattavina pitoisuuksina myös hyvin syrjäisillä alueilla kuten pohjoisilla napaseuduilla joilla tuotteita ei ole koskaan valmistettu/käytetty! Yhdisteiden kirjo kasvaa jatkuvasti Tietämys erityisesti uusien yhdistetyyppien levinneisyydestä sekä niiden ympäristö- ja terveysvaikutuksista kertyy usein tätä hitaammin

3 Lainsäädäntö Kemikaalilainsäädännön päätavoitteena on ehkäistä kemikaalien aiheuttamia ympäristöhaittoja jo ennen ongelmien ilmenemistä. Kansallista ja kansainvälistä lainsäädäntöä REACH & CLP-asetukset (EU-tason lainsäädäntöä) Suomessa: kemikaalilaki (599/2013)

4 Haitallisten kemikaalien ominaisuuksia Pysyvyys Kemiallisesti kestävä rakenne haittaa yhdisteiden hajoamista/muuntumista eliöiden aineenvaihdunnan tai ympäristön kemiallisten prosessien kautta. Biosaatavuus Pelkkä eliön ja kemikaalin läsnäolo samassa tilassa ei välttämättä automaattisesti johda haitalliseen vasteeseen, mikäli yhdiste ei ole biosaatavaa. Biosaatavassa muodossa yhdiste pystyy siirtymään eliöön ja mahdollisesti reagoimaan siellä.

5 Yhdisteen kokonaisannos Biosaatava osuus Eliö Vaste Vain biosaatava, biologisesti aktiivinen osuus yhdisteestä voi siirtyä eliöön ja aiheuttaa haitallisen vasteen!

6 Haitallisten kemikaalien ominaisuuksia Biosaatavuuteen vaikuttaa yhdisteen kemiallinen luonne. Esim. Taipumus sitoutua esim. orgaaniseen aineeseen heikentää sen biosaatavuutta Sitoutuminen toisiin yhdisteisiin kanssa Hajoaminen/muuntuminen ympäristössä

7 Altistustavat Biosaatavat yhdisteet päätyvät eliöön useita reittejä. Tärkeimpiä ravinto, hengitystiet, suora ihokontakti Altistustapa vaikuttaa merkittävästi biosaatavan osuuden suuruuteen Esimerkiksi iho ja ruoansulatuskanavan seinämät vähentävät verenkiertoon päätyvän kemikaalin osuutta.

8 Haitallisten kemikaalien ominaisuuksia Biokertyvyys Yhdiste on biokertyvä, mikäli eliön kyky muuntaa se toiseen muotoon tai poistaa se elimistöstään on heikompi kuin sen sisäänoton tehokkuus. Ajan kuluessa yhdisteen pitoisuus eliössä kasvaa (biokertyminen) Pitkällä aikajänteellä kertyvät korkeat pitoisuudet voivat riittää aiheuttamaan haittoja.

9 Kuvitus: Haitta-aineiden rikastuminen ravintoketjussa.

10 Haitallisten kemikaalien ominaisuuksia Reaktiivisuus (yhdisteen alttius osallistua kemiallisiin reaktioihin) Toksiset vasteet saavat alkunsa molekyylin reagoidessa kohdepaikassaan eliössä. Esim. Reseptorit Ionikanavat Solukalvojen lipidit DNA - Biomolekyylien rakenne usein samankaltainen lajien välillä samankaltainen vaste mahdollinen?

11 Haitalliset vaikutukset eliöstössä Yhdisteiden aiheuttamat haitat eliöissä voivat ilmetä useilla eri tavoilla, riippuen yhdisteen luonteesta ja pitoisuuksista ympäristössä. Reaktiivisuuden aste, sitoutumispaikka solussa/eliössä, eliön kyky hajottaa yhdistettä Altistuksen suuruuden ja keston vaikutus! Pitoisuus kohdepaikassa oltava riittävä aikaansaamaan vasteen. Biokertyvillä, pysyvillä yhdisteillä pitoisuus kasvaa ajan myötä

12 Haitalliset vaikutukset eliöstössä Spesifiset vaikutustavat, esimerkkejä: Hormonaalisen säätelyjärjestelmän häiriöt Muutokset hermoston välittäjäainetasapainossa Muutokset DNA:n tasolla Lisääntymisjärjestelmän häiriöt Häiriöt immuunijärjestelmässä Epäspesifinen toksisuus ( narkoosi ) - Tiettyä, tarkkarajaista kohdepaikkaa eliössä ei voida määrittää - Sama yhdiste voi periaatteessa vaikuttaa yhtä aikaa useamman mekanismin kautta (riippuen yhdisteestä). Lisäksi: kemikaalit luonnossa esiintyvät lähes aina monimuotoisina seoksina. Myös muuntumatuotteet voivat olla toksisia!

13 Haitalliset vaikutukset eliöstössä Solu-, solukko-, elin- tai elinjärjestelmätasolla havaittavat vaikutukset voivat heijastua ylöspäin biologisessa organisaatiossa mikäli ne kohdistuvat ekologisesti merkittäviin parametreihin Yksilönkehitys/kasvu, ravinnonhankinta, käyttäytyminen, lisääntyminen, kuolleisuus

14 Populaatio Yksilö Elinjärjestelmä Elin Kudostaso Solutaso BIOLOGISEN ORGANISAATION TASOT

15 Esimerkki: etinyyliestradioli Synteettinen steroidi, yleisesti lääkekäytössä Ehkäisyvalmisteet Päätyvät ympäristöön kuljettuaan elimistön ja aineenvaihdunnan läpi, tai esimerkiksi lääkkeiden virheellisen hävittämisen kautta Havaittu aiheuttavan haitallisia lisääntymiseen ja kehitykseen liittyviä vasteita vesieliöillä (mm. Nash et al. 2004, Länge et al. 2001) Kuva: US National Library of Medicine ( ).

16 Kemikalisoituminen ja kotitaloudet Kemikalisoitumisen levinneisyys ei rajoitu ainoastaan niiden laitosmaiseen valmistukseen tai laajamittaiseen käyttöön Yksityisissä kotitalouksissa käytetään suuria määriä kemianteollisuuden tuotteita mm. kosmetiikka, lääkkeet, puhdistusvalmisteet Muodostavat osansa ympäristöön päätyvästä kemikaalikuormasta

17 Kemikalisoituminen ja kotitaloudet Haja-asutusalueella on tarkastelun mukaan noin vakituisesti asuttua pientaloa, n asukasta. Usein varustelun taso on korkea > Kemikaalien kotikäyttö samaa tasoa kuin taajamissa > Altistuminen (ja siten ympäristö- & terveyshaitat) mahdollista myös haja-asutusalueilla. Ilmiö ja sen mahdolliset riskit eivät siis kosketa vain kaupunkiympäristöjä.

18 Tuote Maa tai alue Vuosittainen kulutus (10 6 kg) Vuosittainen kulutus per hlö (kg/hlö/vuosi) Kotitalouden & teollisuuden detergentit Tanska ,8 Kotitalouden detergentit Ruotsi 4,4 0,5 Pyykinpesuaineet Tanska 40 7,5 Pyykinpesuaineet Suomi 27 5,2 Pyykinpesuaineet Norja 23 5,2 Pyykinpesuaineet Ruotsi 49 5,5 Pyykinpesuaineet USA ,7 Shampoot ja hoitoaineet Tanska 12 2,3 Shampoot Ruotsi ,9-1,1 Saippuat Ruotsi 8 0,9 Huuhteluaineet Eurooppa 6 Pohjautuu julkaisuun: Eriksson, E., Auffarth, K., Henze, M., Ledin, A. (2002): Characteristics of grey wastewater. Urban Water 4 (2002) s Varuste Kohdetta (kpl) Osuus kaikista kohteista (%) (n=976) Tiskikone ,6 % Pyykkikone % LINKKI 2015-hanke: kartoitetut kohteet. n= 976.

19 Kemikalisoituminen ja kotitaloudet Haja-asutusalueella kiinteistöjen jätevesijärjestelmät ja vedenhankinta sijaitsevat usein hyvin lähellä toisiaan ja jätevesi puretaan lähiympäristöön. Kiinteistöillä käytettävät kemikaalit ja esimerkiksi lääkkeet/niiden aineenvaihduntatuotteet päätyvät jätevesiin. Voi heijastua kaivoveden laatuun?

20

21 Yhteenveto Ympäristön kemikalisoituminen ilmiönä ei kosketa ainoastaan teollisuutta tai laajoja asutuskeskittymiä, vaan se havaitaan myös harvemmin asutuilla alueilla. Useilla pysyvillä, biokertyvillä & reaktiivisilla kemikaaleilla on kyky aiheuttaa haitallisia vaikutuksia ympäristölle ja terveydelle. Kulloisenkin riskin suuruuden arvioimiseksi tietämys pitoisuuksista ympäristössä, yhdisteen luonteesta sekä altistuksen suuruudesta on tärkeää. Kemikaalien käyttö kotitalouksissa voisi mahdollisesti heijastua kaivoveden laatuun haja-asutusalueilla, joilla etäisyys jätevedenkäsittelyn ja vedenhankinnan välillä on pieni?

22 Kiitos!

23 Lähteet Kallio & Nurmio 2014: Pientalojen sijaintitarkastelu ympäristönsuojelullisesti herkillä alueilla. Suomen Ympäristökeskus Nash et al. 2004: Long-Term Exposure to Environmental Concentrations of the Pharmaceutical Ethynylestradiol Causes Reproductive Failure in Fish. Environmental Health Perspectives. Vol. 112, No. 17 (Dec., 2004), pp Länge et al. 2001: Effects of the synthetic estrogen 17-α-ethinylestradiol on the life cycle of the fathead minnow (Pimephales promelas)