KORJAAMISEN EKOTEHOKKUUDEN TARKASTELU MIPS-INDIKAATTORILLA

KORJAAMISEN EKOTEHOKKUUDEN TARKASTELU MIPS-INDIKAATTORILLA LAHDEN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikan koulutusohjelma Ympäristötekniikka Opinnäytetyö Syksy 2002 Saku Ovaskainen

Lahden ammattikorkeakoulu Tekniikan koulutusohjelma OVASKAINEN, SAKU: Korjaamisen ekotehokkuuden tarkastelu MIPS-indikaattorilla Ympäristötekniikan opinnäytetyö, 107 sivua, 6 liitesivua Syksy 2002 Työn ohjaajat: Michael Lettenmeier, SLL; Pekka Ilvonen, LAMK. TIIVISTELMÄ Tämä opinnäytetyö käsittelee ekotehokkuutta, MIPS-indikaattoria ja sen pohjalta luodun menetelmän soveltamista korjaamisen ekotehokkuuden tutkimiseen sekä kultasepänalan, kodinkonekorjauksen ja suutarin tarjoamien korjauspalvelujen ekotehokkuutta. Teoreettisen tarkastelun avulla selvitetään ekotehokkuuden perusteita ja MIPSindikaattorin tarkoitusta ja kuvaavuutta. Ekotehokkuus on työssä asetettu ympäristönsuojelullisesti tarkkaan viitekehykseen. MIPS on aksiomaattisesti hyvin perusteltu kestävän kehityksen indikaattori. Tuotekohtaisessa tarkastelussa se on voimakkaasti yleistävän luonteensa johdosta jossain määrin epätarkka mittari. On myös tulkinnanvaraista, onko se yksin täysin riittävä kuvaamaan ekotehokkuutta. Tästä huolimatta se on muiden ominaisuuksiensa perusteella erinomainen kestävän kehityksen työväline. MIPS-indikaattoria käyttäen on tässä työssä luotu ekotehokkuuden tarkastelumenetelmä, jonka tarkoituksena on toimia joustavana työvälineenä korjaustoiminnan tutkimiseen eri tasoilla. Menetelmä on luotu yhteistyössä Sofia Tervolan kanssa (Laurea AMK,) jonka opinnäytetyön on tarkoitus muodostaa taloudellisena tarkasteluna yhtenäinen kokonaisuus tämän työn kanssa. Menetelmää on testattu ja kehitetty kolmen tapaustutkimuksen avulla, joiden tiedonkeruu tehtiin yhteistyönä. Tapaustutkimusten tekninen tarkastelu ja päätelmät on käsitelty tässä työssä. Testauksen tulosten perusteella voidaan todeta, että laadittu menetelmä on hyvä ja joustava ja sen tulokset kuvaavat hyvin kestävän kehityksen tavoitteita. Menetelmän käytännön osuutta saatiin myös kehitettyä hyvälle tasolle. Sitä voidaan käyttää korjaamisen kuvaamiseen yhden palvelun, yrityksen, toimialan tai liikealan tasolla. Eri käyttökohteita sille ovat ympäristökasvatuksen, ympäristömarkkinoinnin, ekotehokkuuden parantamisen sekä päätöksenteon tukeminen. Tutkituista palveluista saatiin hyviä, informatiivisia tuloksia yksittäisen palvelun tai toimialan tasolla. Avainsanat: MIPS, ekotehokkuus, korjaaminen, korjausala

Lahti Polytechnic Faculty of Technology OVASKAINEN, SAKU: Determining the eco-efficiency of repair service using MIPS-indicator Bachelor s study, environmental engineering, 107 pages, 6 appendices Autumn 2002 Instructors: Michael Lettenmeier, SLL; Pekka Ilvonen, LAMK. ABSTRACT The study focused on eco-efficiency, MIPS-indicator and methodology built around MIPS-concept. Methodology for determining the eco-efficiency of repair service was developed, studied against scientific theory, and tested in praxis in order to clarify the background and applications of eco-efficiency and tools used. Three repair services were studied in practice during testing phase. MIPS is an indicator of sustainable development well argued by the fundamentals of natural sciences and the essentials of ecological sustainability. It is more a tool for dematerialization and structural change than a measure of all ecological impacts of a product, for which it is found to be slightly inexact. Thus, it is to be understood mainly as an indicator of sustainable development. The methodology was developed as teamwork together with Miss Sofia Tervola (Laurea polytechnic.) Miss Tervola focuses on economic assessment within the methodology, and her work together with this study forms an integrated entirety. The method was tested with three case -studies of which the data collection was also carried through as teamwork. Technical analysis and the conclusions of case studies were part of this study. The method was found efficient and flexible, suitable for eco-efficiency analysis. Eco-efficiency was explored thoroughly in this study to give it a solid framework within environmental sciences and protection. The testing phase of the method also showed good results both for development and produced some informative results on eco-efficiency of services studied. The method is applicable for determining the eco-efficiency of repair service at different levels; service, enterprise, line of business and business sector levels. It can be used in environmental education, marketing, development and policy-making. Key words: MIPS, eco-efficiency, repair, services

SISÄLLYS 1 JOHDANTO 1 2 YMPÄRISTÖONGELMIEN PERUSTEITA 3 3 YMPÄRISTÖNSUOJELU 5 3.1 Kestävä kehitys 7 3.2 Ympäristönsuojelu käytännössä: tekniikka ja politiikka 8 3.3 Termodynamiikka 10 3.4 Ekologia 12 3.5 Ihmisen elinehdot 14 4 EKOTEHOKKUUS 16 4.1 Ekotehokkuus ja ympäristöpolitiikka 17 4.2 Ekotehokkuuden taustaksi esitettyjä perusteita 18 4.3 Materiaalivirrat 18 4.4 Factor 4 ja factor 10 19 4.5 Rakennemuutos ja dematerialisaatio 21 4.6 Perusteluita, joilla ympäristövaikutuksia on johdettu materiaalivirroista 22 4.7 Ekotehokkuuden tutkiminen ja nykyiset ympäristövaikutusten arviointimenetelmät 24 4.8 Ekotehokkuus, kestävä kehitys ja etiikka 24 5 MIPS 26 5.1 Ekologinen selkäreppu 27 5.2 MIPS:n edut ja puutteet 28

6 MIPS-INDIKAATTORIN TARKASTELU 31 6.1 Yleistä indikaattoreista 31 6.2 MIPS indikaattorina, TMR 32 6.3 MIPS työkaluna 36 6.4 MIPS ja ympäristöongelmat 38 6.4.1 Energiankäytön kuvaaminen MIPS:llä 40 6.4.2 Maankäyttö 42 6.5 Yhteenveto 44 7 TUTKIMUSMETODI 50 8 KORJAUSALAN TUTKIMINEN KOKONAISUUTENA 52 8.1 Määrittelyvaihe 52 8.2 Kokonaistarkastelu 53 8.3 Tiedonkeruu- ja laskentavaihe 54 9 KORJAAMISEN EKOTEHOKKUUDEN TUTKIMINEN YKSITTÄISTAPAUKSISSA 55 9.1 Periaatteet 55 9.2 Käytäntö 57 9.3 Laskentatekniset huomautukset 62 10 TAPAUSTUTKIMUKSET 64 10.1 Roostime Oy 65 10.1.1 Sormuksen koon muutos 66 10.1.2 Tulokset 70 10.1.3 Uusiosormus 71 10.1.4 Vertailupalvelun tulokset 75 10.1.5 Tulosten tarkastelu 76

10.2 Kodinkonehuoltoalan yritys 87 10.2.1 Pesukoneen korjaus 87 10.2.2 Tulokset 90 10.2.3 Uusi pesukone 90 10.2.4 Vertailupalvelun tulokset 92 10.2.5 Tulosten tarkastelu 92 10.3 Tmi Haraldin kenkä 96 10.3.1 Kenkien korjaus 96 10.3.2 Tulokset 98 10.3.3 Uudet kengät 98 10.3.4 Tulosten tarkastelu 99 10.4 Laskennassa käytetyt yleisestä MI-listasta poikkeavat ja sovelletut MI-arvot 99 11 TESTAAMISEN TULOKSET 100 12 PÄÄTÄNTÄ 101 LÄHTEET 105 LIITTEET 108

1 JOHDANTO Ympäristönsuojelusta ja luonnonsuojelusta keskustellessani olen usein pannut merkille, kuinka paljon ihmisten tapa lähestyä aihetta vaihtelee. Nämä kaksi käsitettä usein myös mielletään samaksi, yhdeksi käsitteeksi. Lähestymistapoja on niin monia, että usein keskustelijoilla on pitkään jopa vaikeuksia päästä samaan aihepiiriin, vaikka puhuttaisiin samasta asiasta. Tilanne esiintyy usein riippumatta siitä, ovatko keskusteluosapuolet alan ammattilaisia vai eivät. Syykin on selvä; ympäristöä koskevat huolenaiheet ovat yhtä moninaiset, kuin ympäristötieteet ovat nykyisin. Joku kokee ongelmaksi lajien häviämisen, toinen huolestuu roskaantumisesta ja jäteongelmasta ja yhden mieltä painavat lastemme terveyttä vaarantavat ympäristömyrkyt. Vain yksi yhteinen tekijä löytyy: Jokainen tarkastelee ihmisen aikaansaamia muutoksia ympäristössä. Kesän tulon aikaansaamaa muutosta luonnossa ei nähdä ympäristöongelmana, onhan se luonnolliseksi koettu tila. Samaan aiheeseen päästessä usein mielipiteet ovat samanlaiset, eli on olemassa jokin yhteinen, ainakin meidän kulttuurillemme ominainen käsitys hyvästä ja huonosta ympäristövaikutuksesta. Olen pyrkinyt tässä työssäni istuttamaan tutkimani ympäristönsuojelun työkalun, MIPS-indikaattorin, selkeään viitekehykseen ja näin osoittamaan johdonmukaisesti sen lähestymistavan ja osuuden ympäristönsuojelussa. Joitakin ympäristötieteiden perustietoja on esitetty lyhyesti samassa yhteydessä. Näin pystyn tarkastelemaan paitsi MIPS-indikaattorin osuutta ja sijaintia ympäristötieteissä, myös sen toimivuutta. Eräänä ajavana voimana on ollut oma havahtumiseni ekotehokkuuden merkitykseen ja toisaalta tarve selvittää MIPS:iin liittyvän teoriapohjan luonnontieteellistä pohjaa ja teoreettista pitävyyttä. Löydös on melko yksinkertainen; mm. varovaisuusperiaatteen mukaisesti ekotehokkuusajattelu ja MIPS-konsepti sen edustajana ovat hyvin perustellut, ja näin ollen niiden tieteelliseksi perustaksi hyvin riittävät yksinkertaiset aksioomat. Yritys luonnontieteellisen perustan löytämiselle ei ole kuitenkaan hedelmätön. Se tukee työssä esitetyn metodologian arviointia ja samalla osoittaa kehitystarpeita. Eräs syy on ollut myös se, että MIPS ekotehokkuuden edustajana törmää helposti arvosteluun, sillä sen ajatusmalli

2 triviaalisti selitettynä aiheuttaa vastustusreaktion monissa tieteen ja tekniikan alan toimijoissa. Keväällä 2002 Helsingin kaapelitehtaalla järjestettiin ekotehokkuusmessut. Järjestäjinä olivat Koulutuskeskus Dipoli (TKK,) Suomen Luonnonsuojeluliitto ja Riihimäen messut. Hanketta varten saatiin tukea Euroopan Sosiaalirahastolta ja ympäristöministeriöltä. Suomen Luonnonsuojeluliitto tarjosi pienille korjaus- ja vuokrausalan yrityksille mahdollisuuden osallistua messuille tarkoitukseen varatulla alalla, joka jaettiin ilmoittautuneiden kesken. Hinta oli alhainen normaalin messuosaston vuokraamiseen verrattuna ja näin messuille saatiin mukaan myös tämän alan edustusta. Samalla tarjoutui tilaisuus tutkia korjaamisen ekotehokkuutta konkreettisesti. Tässä yhteydessä Suomen Luonnonsuojeluliitto tarjosi opinnäytetyön aihetta ja työn ohjaajaksi suostui Michael Lettenmeier. Ilmoittautuneita pyydettiin osallistumaan tutkimukseen ja mukaan saatiin kolme yritystä. Messuja järjestettäessä syntyi ajatus kahden opinnäytetyön yhdistämisestä yhdessä toimivaksi kokonaisuudeksi. Yhteistyökumppani on Sofia Tervola (Laurea AMK.) Tarkoituksena on yhdistää ekotehokkuuden tutkiminen taloudellisen tehokkuuden analyysiin, jolloin saadaan tutkittua korjaamisen ekotehokkuuspotentiaalia myös esimerkiksi yhteiskunnan kannalta sekä saadaan konkreettista tietoa myös niistä taustatekijöistä, jotka tällä hetkellä vaikuttavat ekotehokkuuden toteutumiseen. Työtä on tarkoitus jatkaa jossain muodossa opinnäytetöiden valmistuttua. Teorian tarkastelun lisäksi on kehitetty MIPS-indikaattoriin pohjautuva menetelmä, jolla korjaamisen ekotehokkuutta voidaan tarkastella eri tasoilla; yhden palvelun, yrityksen, toimialan tai koko liikealan tasolla. Liikealalla tässä käsitetään korjaustoimintaa harjoittavia yrityksiä yleensä. Menetelmää on testattu tapaustutkimusten avulla, jotka muodostavat oman kokonaisuutensa. Tapaustutkimuksista on saatu muutamia mielenkiintoisia tuloksia. Tapaustutkimusten tiedonhankinta ja menetelmän suunnitteluvaihe on tehty yhteistyössä Tervolan kanssa. Menetelmän varsinaisen ekotehokkuustarkastelun (MIPS-laskennan,) tapaustutkimusten tarkastelun ja menetelmän testauksen näiltä osin olen tehnyt työn toisessa osassa. Tämän työn perimmäisenä tarkoituksena on perehtyä menetelmän teknisen osan kuvaavuuteen ja käyttökelpoisuuteen, sekä tehdä pieni katsaus sen mahdollisuuksiin. MIPS:n käytännön toteutusta ja sovelluksia korjaamisen ekotehokkuuden

3 tutkimisessa on pyritty syventämään ja testaamaan. Menetelmää voidaan käyttää tiedonkeruuseen ympäristökasvatusta, korjaustoiminnan ympäristömarkkinointia, yrityksen tai toimialan ympäristökehitystä varten tai jopa poliittisen päätöksenteon tueksi. Menetelmässä käytetty työkalu, MIPS-indikaattori, on saksalaisen Wuppertal-instituutin kehittämä. Wuppertal-instituutti on kehittänyt jo yli vuosikymmenen ajan ekotehokkuuteen liittyviä työkaluja ja yhteiskunnallista tutkimusta. Instituutin aihealueita ovat ekotehokkuus, maailmantalouden ekologinen rakennemuutos eli dematerialisaatio, materiaalivirta-analyysit ja ekotehokkuuden mittarit. 2 YMPÄRISTÖONGELMIEN PERUSTEITA Ympäristöongelmaksi kutsutaan haitalliseksi koettua ympäristömuutosta, joka yleensä on ihmisen toiminnan aiheuttama. Ongelmia on niin suuri kirjo, että niitä ei kannata käydä järjestelmällisesti läpi, vaan on esitettävä jonkinlainen tyypittely. Ongelmana on löytää riittävän laaja esitystapa, johon pystyy peilaamaan muita käsiteltäviä aiheita. On siis syytä tutustua ympäristöongelmien ja ympäristönsuojelun historiaan. Ympäristöongelmien luonne on muuttunut voimakkaasti läpi historian paikallisesta globaaliin. Asumisyhteisöt ovat aina kokeneet paikallisia ympäristöongelmia, vähintään jäteongelmana. Vanhoissa suomalaisissa kylissäkin olisi jätehuoltoyritykselle ollut töitä; mätänevien jätösten haju kujilla oli melkoinen. Vaeltavat metsästyskulttuurit taas ovat kyenneet hävittämään mm. suurikokoisia nisäkäslajeja sukupuuttoon. Nykyisten kaltaisia alueellisia asutettujen seutujen ympäristöongelmia on esiintynyt aina maatalouskulttuurien synnystä lähtien, jolloin ihminen on ensimmäistä kertaa aiheuttanut kokonaisten ekosysteemien luhistumisen niin, että ihmiskunnan yksittäisiä kulttuureja on tuhoutunut. Euroopan laaja asuttaminen on 1000-luvulta lähtien hävittänyt metsiä laaja-alaisesti. Euroopan kaupankäynnin kehittyessä maailmanlaajuiseksi kolonisaatio yhdenmukaisti maapallon alueellisia ekohistorioita Euroopan mallia vastaaviksi. 1800-luvun alussa tapahtui sarja koko talouden ja yhteiskunnan kattaneita muutoksia, joista alkoi voimakas teollistuminen. Teollistuminen toi mukanaan markkinaviljelyn, raaka-aineiden ja ravinnon kaupan

4 maailmanlaajuisen laajenemisen, tehtaiden vaikutukset ja teollisen energiatalouden syntymisen, jotka ovat osaltaan mahdollistaneet globaalien ympäristöongelmien syntymisen. (Tallskog 1997.) Ympäristötieteiden historiallinen näkemys ympäristöongelmista siis vierittää suurimman syyn insinöörin niskoille. Insinöörin suunnittelemia ovat kaikki massatuotannon työkalut: tehtaat, infrastruktuuri jne. Teknisten tieteiden aihepiireistä löytyykin monia vastauksia ympäristöongelmien syitä etsittäessä, mutta taustalta löytyy muutakin. Talouskasvun aikaansaama elintason kasvu ei merkitse pelkästään yhä useamman ihmisen perustarpeiden tyydyttämistä vaan vaikuttaa siltä, että yksittäisen ihmisen talouden koheneminen merkitsee kulutuksen lisääntymistä samassa suhteessa. Ihminen lajina on lisääntynyt valtaviin mittoihin ja kasvu jatkuu nopeutuvalla vauhdilla. Väestönkasvua ja kulutuksen kasvua sääntelevät tällä hetkellä enemmänkin luonnonlait kuin ihmiskunta itse. Väestönkasvu yhdessä lisääntyneen kulutuksen kanssa ovat tehneet ihmisestä geokemiallisen tekijän, jonka aiheuttamat muutokset luonnon monissa prosesseissa ovat nopeudeltaan moninkertaiset luonnon omiin prosesseihin verrattuna. Yksittäisinä suhteellisen haitattomaksikin nähdyt prosessit muuttuvat ympäristön kannalta ongelmallisiksi, kun niiden määrät ovat valtavia. Ihmisen fossiilisten polttoaineiden käytön nopeus on noin 600 000 kertaa suurempi kuin niiden luonnollinen syntymisnopeus, ihmisen toiminnasta aiheutuva lajien tuhoutuminen on 10 000-kertainen lajien luontaiseen tuhoutumisnopeuteen verrattuna, ihmisen aiheuttama maaperän eroosio on kuusinkertainen luonnolliseen eroosionopeuteen verrattuna, maamassojen siirtyminen on 2-3- kertainen luontaiseen mannerten massojen kasvunopeuteen nähden, ihmisen toiminnan takia biosfäärin luontaisen fotosynteesin määrä on vähentynyt kymmeniä prosentteja jne. (Wahlström, Reinikainen & Hallanaro 1994, 15-16.) Tällä tavoin on tultu tilanteeseen, jossa ympäristöongelmat ovat maailmanlaajuisia, globaaleja. Tällä ei tarkoiteta ainoastaan yleisesti globaaleiksi mainittuja ongelmia, kuten kasvihuonekaasujen lisääntyminen ilmakehässä, joka on hyvä esimerkki, vaan kaikkia yleisiä ainevirtoja ja prosesseja, jotka vaikuttavat koko maapallon ekosysteemin kantokykyä ylläpitäviin tekijöihin. Näitä kaikkia virtoja ja prosesseja emme edes tunne. (Schmidt-Bleek 2000, 67 73.)

5 Perusongelma onkin siis se, että nykyisen kehityksen mukainen luonnonvarojen käyttöönotto ja muuttaminen teknosfäärissä eri muotoon aiheuttaa ympäristössämme niin suuria ja nopeita fysikaalisia, kemiallisia ja ekologisia muutoksia, että maapallon ekosysteemi ja sen mukana ihminen eivät välttämättä pysty niihin sopeutumaan. On tapahtumassa muutoksia, jotka ovat ihmisenkin kannalta haitallisia. Eräs jo käynnissä olevista muutoksista on lajisuhteiden muuttuminen. Ongelmien syiden ymmärrys täydellisesti vaikuttaisi siis vaativan mm. sosiologian, kulttuuriantropologian, historian, kansainvälisen politiikan, kansantaloustieteen sekä luonnontieteiden syvällistä ymmärrystä. Onneksemme muutamien perusasioiden tunteminen riittää kuvaamaan tilannetta riittävän hyvin, jotta perusongelmat voidaan ymmärtää. Niitä voidaan myös jossain määrin mitata, kuvata ja ratkoa luonnontieteiden keinoin. Ongelmien varsinainen ratkaiseminen taas vaatii laajaa poikkitieteellistä yhteistyötä ja joukon muita toimenpiteitä. Ihmiskunnan muut ongelmat, köyhyys ja sodat, poliittinen epäyhtenäisyys ja kulttuurierot vaikeuttavat globaalien ratkaisujen löytymistä edelleen. 3 YMPÄRISTÖNSUOJELU Länsimaisen kulttuurin ympäristösuhde löytyy helposti yhteiskuntiemme moraalikäsityksen perustasta, Raamatusta. Perusajatus on, että ihminen hallitsee ja käyttää luontoa. Näin ihminen on erotettu muusta luonnosta. Ympäristönsuojeluun onkin herätty verrattain myöhään. Ensimmäisten varsinaisten ympäristönsuojelun asiaa ajavien yhteiskunnallisten toimien ja liikkeiden taustat voidaan jakaa kolmeen ryhmään: luonnon ja lajien puolesta toimivat, ihmisten terveyden puolesta toimivat ja luonnonvarojen riittävyyden puolesta toimivat. Verrattain aikaisin, jo 1800-luvulla on Suomessakin esiintynyt sivistyneitä, luontoharrastusta edistäviä organisaatioita, jotka ovat nähneet luonnon itseisarvona. Luonnonsuojeluorganisaatiot ovat säilyttäneet asemansa kansalaisliikkeinä näihin päiviin, tosin nykyään luonnonsuojelu kuuluu jo valtiomme lainsäädäntöönkin. Laajemmin yhteiskunnalliseen toimintaan asti yltäviä liikehdintöjä on Suomessa esiintynyt vasta myöhään 1900-luvulla, huomattavasti aiemmin mm. Englannissa. Teollistumisen ja tiheän asutuksen seurauksena ihmisten terveyteen suoranaisesti vaikuttavat haitat on otettu yhteiskunnallisen sääntelyn piiriin aina, kun tilanne on

6 ollut pakottava. 1970-luvulla koetun öljykriisin aikoihin puhuttiin paljon luonnonvarojen riittävyydestä; pelättiin tärkeiden raaka-ainevarastojen ehtymisen pysäyttävän teollistumisen aikaansaaman kovin lupaavan talouskasvun. 1980-luvulla teollisuuden päästöjä jo vähennettiin runsaasti ja lapsille opetettiin, ettei roskia saa jättää luontoon. Jäteongelmaan oli herätty; uusi keksintö, muovi, ei maatunut luonnossa. Muuta, pienimuotoisempaa ympäristöajattelua on esiintynyt yhteiskunnan eri kerroksissa myöskin enenevissä määrin. Tätä taustaa vasten on helppo ymmärtää, että useille ihmisille ympäristönsuojelu on sama kuin luonnonsuojelu. Monet vieläkin ovat huolissaan öljyvarantojen riittävyydestä ja jäteongelman suurimpana ongelmana nähdään muovi. Nämä eri tavat ymmärtää ympäristönsuojelua ja sen tavoitteita eivät suinkaan ole vääriä. Ongelmat ovat todellisia ja huolestuttavia, mutta ympäristöongelmien kehitystä vasten harva vieläkään ymmärtää syvällisesti perusongelmaa. Kaupankäynnin globalisoituminen, ihmiskunnan kasvu, kulutus ja teknillinen kehitys yhdessä aiheuttavat yhä uusien tuotteiden ja aineiden tulemisen markkinoille ja yhä uusien luonnonvarojen ottamisen ihmisen käyttöön, teknosfääriin. Maailmantalous toimii omilla, maailmanlaajuisilla säännöillään, jotka eivät kaikki ole kaupan toimijoiden, ihmisten luomia. Politiikka taas toimii enimmäkseen valtiollisella tasolla. Ihmiset omistavat elämänsä tuotteiden hankkimiseen tyydyttääkseen perustarpeensa, säästääkseen aikaa, päästäkseen liikkumaan nopeasti paikasta toiseen, nauttiakseen niiden tuottamista palveluista. Tätä kautta maailmantalous antaa valtavia resurssimääriä käyttöön tuotekehitykselle, kemian alalle, markkinoinnille ja ylipäänsä kaikille prosesseille, jotka muuttavat luonnonvaroja palveluiksi. Ympäristönsuojelusta moni ei halua tai voi vielä maksaa, sehän ei tuota mitään välitöntä palvelua kuluttajalle. Esimerkiksi köyhän väestönosan kaikki resurssit menevät vielä perustarpeiden tyydyttämiseen. Tämän takia ympäristönsuojelun resurssit kasvavat ainoastaan valtionpolitiikan ja valistuneiden markkinoiden määräämällä tahdilla. Mikäli kansainvälinen politiikka ja tekniikka yhdessä eivät saa aikaan ratkaisua, luonnonlait ohjaavat ihmiskunnan väistämättömästi tilanteeseen, jota emme osaa ennustaa.

7 En ole sisällyttänyt tähän työhön eettistä ulottuvuutta, koska tarkastelu on luonteeltaan luonnontieteellinen. Ympäristönsuojelu on kuitenkin myös eettinen ilmiö. Luonnonsuojelun syiksi on mainittu muun muassa elämän kunnioittamisen periaate, esteettiset arvot ja virkistyskäyttö, luonnon tarjoamat ekologiset palvelut, joita ilman ihmiskunta ei tulisi toimeen sekä luonnonvarojen suojelu, tutkimus ja opetus (Vuorisalo 1998). Ympäristönsuojelu siis nykyisellään myöntää luonnonympäristölle itseisarvon, ja sen päätehtävänä voidaan pitää ratkaisun löytymistä perusongelmaan, jotta oireet saataisiin kuriin. Ekosfäärin säilyminen ihmisen ja nykyisen luonnonympäristön kannalta elinkelpoisena voidaan nähdä ympäristönsuojelun ensisijaisena tavoitteena. Perusongelma onkin ollut tiedeyhteisön puheenaiheena ja tutkimuskohteena jo pitkään, erityisesti 1990-luvulta lähtien. Kansainvälinen politiikka on puheen tasolla seurannut tiedeyhteisöä nopeasti, sillä ongelma ja sen nykyiset oireet on tiedostettu laajasti. Laaja yleisö ei ole vielä aivan ehtinyt mukaan, mutta monet valistuneet ihmiset tuntevat jo aiheen jollain tasolla. Luonnonvarojen kulutuksen vähentäminen sisältyy myös samanaikaisesti kehittyneen poliittisen käsitteen, kestävän kehityksen, tavoitteisiin, ja sen nykyinen määritelmä myös myöntää luonnonympäristölle itseisarvon. 3.1 Kestävä kehitys Kestävä kehitys on määritelty useaan otteeseen eri tavoin. Tyypillistä kestävän kehityksen ajatukselle on, että asioita tarkastellaan ilman ajallista rajaa. Periaatteena on kysymys nykyisen toiminnan tarkastelusta ja kehittämisestä niin, ettei heikennetä tulevien sukupolvien edellytyksiä tyydyttää omat tarpeensa. Kestävyyden kolmeksi ulottuvuudeksi yleensä esitetään ekologista, taloudellista ja sosiaalista kestävyyttä. Tavoitteina ovat jatkuva taloudellinen kasvu tai vakaa talous, ekologisten edellytysten säilyminen ja parantaminen sekä sosiaalisen hyvinvoinnin, mm. tasa-arvoisuuden lisääminen (Muukkonen 1990, 12). Tämän mukaisesti toiminnan edellytykset tulisi tuntea niin hyvin, ettei rajallisen ekosfäärin muodostamia rajoja ylitetä ja edellytyksiä heikennetä. Kestävälle kehitykselle ominaista on myös jatkuva parantaminen. Sen määritelmät ja tavoitteet jaetaan heikon kestävyyden ja vahvan kestävyyden luokkiin (Pearcy ym. 1990, Rennings ym. 1995,

8 Norrthon 1996, Peuran 1998, 33 mukaan). Heikko kestävyys on ihmiskeskeinen lähestymistapa, jolle on ominaista mm. näkemys, että luonnonpääoma ja tuotantopääoma ovat toisiaan korvaavia asioita eli ympäristötuhot voidaan perustella riittävillä taloudellisilla hyödyillä. Toisaalta riittävän korkeilla hinnoilla voidaan estää ympäristöongelmat. Vahvan kestävyyden lähestymistapa on luontokeskeinen, eli ajatuksena on säilyttää ekosysteemien hyvinvointi ja nähdä taloudellinen toiminta osana ekosfääriä, jolloin sen tulisi kehittyä ekosfäärin ehdoilla. Keskeinen ajatustapa on kaiken luonnon hyvinvoinnin säilyttäminen tuotannosta huolimatta, eli uusiutuvia panoksia voidaan käyttää ekosfäärin tuotantokyvyn mukaan. Kestävän kehityksen sisäinen ristiriita on joissakin tulkinnoissa esitetty talouskasvun edellyttäminen. Eräs tavoitteen heikkouksista on se, että taloudellinen suunnittelu ja päätöksenteko ovat perinteisesti keskittyneet lyhyen ja keskipitkän aikavälin kehitykseen (Muukkonen 1990, 101). 3.2 Ympäristönsuojelu käytännössä: tekniikka ja politiikka Varsinaisen ympäristöteknologian kehitys alkoi länsimaissa melko nopeasti teollistumisen haittojen konkretisoiduttua korkeiden savupiippujen ja jätevesien laimentamisen muodossa. Edelleen 1970-luvulla alettiin voimakkaasti kehittää piipunpääteknologiaa, jonka tarkoituksena on ollut haitallisten aineiden pääsyn estäminen luontoon ja erityisesti ihmisen toiminnoille tärkeisiin ympäristöihin. Piipunpääteknologiaksi luetut tekniikat ovat tyypillisesti energia- tai materiaaliintensiivisiä, eivätkä ne paranna tuotannon luonnonvaratuottavuutta vaan päinvastoin heikentävät sitä. Saastelähteissä käytetyt ratkaisut ovat edesauttaneet huomattavasti joidenkin ympäristöhaittojen vähentämistä kehittyneissä valtioissa ja ovat sinällään edelleenkin tarpeellisia. 1980-luvulla alkoi aineiden suljetun kierron edistäminen. Kierrätyksen perusajatuksena on jätteiden määrän ja neitseellisten raaka-aineiden käytön vähentäminen. Kierrätyskin vaatii usein suuria energia- ja materiaalipanoksia, eikä se kaikkien materiaalien suhteen joko onnistu tai ole taloudellisesti kannattavaa. Tällä hetkellä vain noin 1 % kaikista teknosfäärin läpi virtaavista materiaalimassoista kierrätetään.

9 1990 -luvulla YK:n Pariisin-toimisto on maailmanlaajuisesti edistänyt puhdasta tuotantoa (Cleaner Production, CP,) jolla käsitetään ennaltaehkäisevän ympäristöstrategian jatkuvaa soveltamista tuotannossa tehokkuuden parantamiseksi sekä ympäristöön kohdistuvien riskien pienentämiseksi. 2000-luvulla tekniikan täytyy muuttua ekologisesti tehokkaammaksi. Tuotteet ja palvelut tuotetaan pienemmällä luonnonvarapanoksella, mutta niiltä odotetaan mahdollisimman korkealaatuista ja kestävää palvelua. Tätä kutsutaan ekotehokkuudeksi. (Manstein 2000, 3-4.) Kun esimerkiksi jäteongelmaan aikanaan havahduttiin, eräänä puheenaiheena oli muovi, joka ei maadu. Tosiasiallisesti muovi kyllä hajoaa aikanaan, kyse on vain ihmisen kannalta erittäin pitkästä aikaperspektiivistä. On totta, että useat muovit ovat hyvin pysyviä, mutta kaatopaikan penkan olosuhteissa miltei kaikki jäte säilyy hyvin muuttumattomana huomattavan pitkiä aikoja. Kaatopaikkojen ympäristövaikutukset eivät niinkään aiheudu niiden pysyvyydestä vaan niistä ympäristöön leviävistä haitta-aineista ja kaatopaikkojen maankäytöstä. Haitta-aineita syntyy vähiten jätteestä, joka ei muutu luonnossa ja josta ei liukene ympäristöön mitään tai liukenee mahdollisimman vähän. Tällaista jätettä ovat esimerkiksi lasi ja muovi. Muovin ongelma muuhun jätteeseen verrattuna onkin lähinnä roskaantumishaitta, jos sitä levitellään luontoon. Nykytietämyksen valossa ongelmana on myös se, että muovia on hankala kierrättää; sen laatu heikkenee kierrätysprosesseissa, jotka lisäksi saattavat vaatia huomattavia materiaali- ja energiapanoksia. Toisin sanoen jäte, joka ei maadu koskaan ja josta ei liukene ympäristöön mitään, kelpaa maanrakennusaineeksi. Kaatopaikan penkan rakentaminenhan on juuri sitä: maanrakennusta. Tällainen jäte vastaa siis laadultaan kaivosjätettä. Mikäli lajittelu- ja kierrätysprosessit saadaan toimimaan niin hyvin, ettei kaatopaikoille kerry enää myrkyllistä tai orgaanisesti hajoavaa jätettä lainkaan (mikä on utopia), ongelman pitäisi siis olla hoidettu ja kaatopaikkajätettä voitaisiin käyttää rakennuskohteissa esimerkiksi meluvallin rakentamiseen kiviaineksen sijaan. Näin onkin piipunpää- ja kierrätysteknologian silmin katsottuna, mutta tosiasiallisesti kaatopaikkojen maankäyttö, jätteiden käsittelyn materiaali- ja energiapanokset, jätteeksi päätyvän aineksen materiaali- ja energiasisältö ja rakennetun maan ekologinen yksipuolisuus ovat edelleen oikeastaan vain indikaattori niistä tosiasiallisista ongelmista, joita kulutus aiheuttaa jossain muualla tuotteiden koko elinkaaren aika-

10 na. Varsinaisten perusongelmien ratkaisu edellyttää kulutuksen vähentymistä, joka itsessään ratkoisi myös jätehuollon muodostamia ongelmia tehokkaammin, kuin mitä lajittelu ja kierrätys koskaan. Ongelmiin on vain harvoin osattu vastata ajoissa ja asianmukaisesti. Varovaisuusperiaatteen mukaan ratkaisumallien kehittymisen tulisi seurata ongelmien kehittymistä ennakoivasti. Piipunpääteknologia ja kierrätyksen nykytila ovat omiaan kuvaamaan jälkihoidon tehottomuutta ja kykenemättömyyttä ratkaisemaan syntyneitä ongelmia. Piipunpäätekniikka on kyennyt ratkaisemaan joitakin yksittäisiä ongelmia, mutta jos ympäristön tilaa tarkastellaan kokonaisuutena, on selvästi nähtävissä tarve ratkaista muitakin kuin akuutteja, lähinnä ihmiseen kohdistuvia haittoja. Suljettu materiaalikiertokaan ei ole materiaalitehokkuudella mitattuna aina edes ekologisesti tehokasta. 1990-luvulla alkanut yritysten ympäristöjärjestelmien kehitys on myönteinen kehityskulku, mutta sen käytännön mahdollisuudet ovat rajalliset menetelmistä riippumattomista syistä. Lisäksi yleisesti voidaan todeta, että kaksi organisaatiota, jotka toimivat samoin menetelmin samalla alalla, voivat täyttää standardien vaatimukset, vaikka ympäristönsuojelun taso on erilainen. Suurimmat odotukset voidaankin asettaa ekotehokkuuden tutkimukselle. Ekotehokkuus tutkimusaiheena perustuu mm. sosiologian, taloustieteen ja luonnontieteiden yhteisnäkemykseen ongelmien syistä ja tulevaisuudenkuvasta. On helppo nähdä yhteys ongelmien ja niiden ratkaisujen välillä, mikäli ratkaisuja etsitään samoilla välineillä, joilla ongelmia voidaan kuvata. Ongelmien monimuotoisuus, arvotuskysymykset ja tiedon puute asettavat kuitenkin huomattavia vaatimuksia tutkimukselle, ratkaisumalleille ja koko ympäristökeskustelulle yleensä. Luonnontieteistä löytyy muutamia tieteenaloja, joiden on yleisesti huomattu kuvaavan ympäristön suhdetta ihmisen toimintaan objektiivisesti. Näitä on syytä tarkastella, jotta ekotehokkuusajattelun, sen tutkimusmenetelmien ja työkalujen luonnontieteellistä taustaa voidaan arvioida ympäristöongelmien suhteen. 3.3 Termodynamiikka Termodynamiikan pääsääntöjen mukaisesti suljettu systeemi voi vaihtaa energiaa muttei ainetta (Kivinen & Mäkitie 1993). Maapallon osalta aineen määrä on käytännössä vakio ja energian lähde on aurinko. Järjestynyt systeemi pyrkii kohti ta-

11 sapainoa, mikä tarkoittaa aineiden sekoittumista loppujen lopuksi hyödyttömäksi massaksi. Näin tapahtuu spontaaneissa kemiallisissa ja fysikaalisissa prosesseissa. Teknosfäärin kautta kulkevan abioottisen aineen läpikäymä prosessi muistuttaa tällaista prosessia; maapallolla abioottisen aineen järjestyksen luonnollinen määrä on sellainen, että mm. useat metallit ovat teknisesti hyödynnettävissä. Tämä järjestyksen määrä on syntynyt geokemiallisissa prosesseissa. Teknosfäärin läpi kulkiessaan materiaalit sekoitetaan keskenään useamman aineen kanssa samaan paikkaan ja yhdisteisiin kuin luonnossa. Lopulta materiaalit päätyvät jätteeksi tai sirontana luontoon. Sironnut aines on käytännössä teknisesti mahdotonta hyödyntää. Useimmiten kyse on aineista, jotka muuttavat ekosysteemin aineenvaihduntaa tavalla tai toisella ja horjuttavat sen tasapainoa, eli saasteista. Jätekasaan päätynyt aines luonnollisesti aiheuttaa paikallisia ja alueellisia muutoksia ekosysteemissä ja on myöskin huomattavasti vaikeammin hyödynnettävissä kuin luonnonmineraalit. Täten materiaalivirran tuloksena on lisääntynyt materiaalien epäjärjestys. Järjestyksen palauttaminen vaatii valtavan määrän energiaa. Tuloksena on joko huonommin järjestynyt aines tai jalostuneempi aines, joka on muutoin hyödyntämättömissä. Käyttökelpoiset abioottiset luonnonvarat siis nykyisellä teknosfäärin toimintamallilla vähenevät koko ajan. Energian suhteen maapallo voidaan nähdä avoimena systeeminä. Aurinko on ihmisen aikajänteellä ehtymätön luonnonvara. Auringosta saapuvasta säteilyenergiasta vain murto-osa varastoidaan maapallolla; kasvit varastoivat fotosynteesin avulla ilmakehästä hiiltä ja auringon valosta energiaa. Evoluution kautta syntynyt aineiden kiertokulku kuluttajien ja hajottajien kautta takaisin kasveille, tuottajille, aiheuttaa mm. energian tietyntasoisen järjestymisen systeemin eri tasoille. Varsinkin toisen tason kuluttajien, petojen, massan tuottamiseen on tarvittu suuri järjestyneen energian ja aineen määrä, josta suurin osa on kulunut organismin elintoimintojen ylläpitämiseen. Lajisuhteiden muuttuessa ekosysteemi järjestyy evoluution kautta yhä uudelleen monimuotoiseksi järjestelmäksi, joka sisältää korkean järjestymistason organismeja. Tämän prosessin perusteella maapallon biosfääriä voidaan hyvällä syyllä kutsua itseorganisoivaksi systeemiksi. Ihmisen toiminta purkaa tätä syntyvää järjestystä sekä energian että aineen suhteen. Ihmisen toiminnan kestävän kehityksen kannalta ratkaisevaa asemaa näyttelee pohjimmiltaan varastoituvan ja läpivirtaavan energian määrä aikayksikössä. Jos biosfäärin kautta

12 kulkevan energiavirran tase on positiivinen, energia tällöin käytännössä varastoituu orgaanisina yhdisteinä maannokseen. Vuotuisen varastoituneen hiilen määrä luonnontilaisessa biosfäärissä kuvaa hiilidioksidin luonnollista poistumanopeutta ilmakehästä. Kaikki muu biosfäärin läpi virtaava energia voidaan nähdä uusiutuvana energiana. Uusiutuvaa energiaa on myös maapallon fysikaalisissa ja kemiallisissa virtausprosesseissa virtaava energiamäärä. 3.4 Ekologia Ekologian avulla voidaan tarkastella mekanismeja, jotka voivat horjuttaa ekosysteemien toimintakykyä. Ekosfäärin kantokyky määrittelee ihmisen talouskasvun rajat. Kantokyvyn määrittely edellyttää ekosfäärin prosessien ymmärrystä. Ekosfääri ekosysteeminä koostuu maapallon eliöyhteisöistä ja globaalista elottomasta ympäristöstä. Ekologia ei aseta eri systeemejä tai ympäristöjä arvojärjestykseen, joten sen tuottama tieto soveltuu hyvin pohjatiedoksi myös eri arvoperusteisille ympäristövaikutusten arviointimenetelmille. Erityyppisten ympäristövaikutusten arviointi edellyttää ekologian perusteiden ymmärrystä. Globaalien ympäristövaikutusten arviointi edellyttää edelleen globaalien fysikaalisten ja kemiallisten tekijöiden muutosten tulkintaa. Ekologia tutkii eliöiden määriä, alueellista jakautumista sekä näihin vaikuttavia tekijöitä. Ympäristöekologia tutkii ihmistoiminnan vaikutusta eliöiden määriin ja alueelliseen jakautumiseen. Ekosysteemi koostuu tietyn alueen eliöyhteisöstä ja sen elottomasta ympäristöstä. Ekosfäärillä tarkoitetaan maapallon kaikkia ekosysteemejä yhdessä. (Vuorisalo 1998, 7-11.) Eliöyhteisön tasapainosta puhuttaessa on yleisesti käytetty kolmea eri käsittelytapaa. Ensinnäkin sillä voidaan tarkoittaa yhteisön muutoksenvastustuskykyä, tai kykyä estää muutoksen tapahtuminen. Toiseksi sillä voidaan tarkoittaa yhteisön kykyä säilyttää populaatioiden kokosuhteet. Kolmanneksi tasapainoisuudella voidaan tarkoittaa palautuvuutta eli häiriönsietokykyä. Vuorisalon mukaan tasapainoisuudesta käytävässä keskustelussa olisi hedelmällisintä keskittyä palautuvuuden käsitteeseen ja palautumisen reunaehtojen tutkimiseen. (Vuorisalo 1998, 53-54.)

13 Eliöyhteisö koostuu eri lajeista, jotka ryhmitellään aineen ja energianhankinnan mukaan omavaraisiin eli tuottajiin sekä toisenvaraisiin eli kuluttajiin ja hajottajiin. Tuottajat perustavat kasvunsa elottoman ympäristön varaan. Perustuotanto eli primaarituotanto koostuu tuottajien yhteyttämisessä sitomasta energiamäärästä ja ilmoitetaan yleensä kasvien tuottamana energiamääränä tai kuivabiomassana pinta-alayksikköä kohti tietyssä ajassa. Sekundaarituotanto muodostuu toisenvaraisten lajien biomassan kasvusta. Olipa tarkastelun mittakaava mikä tahansa, ekosysteemiekologian kannalta keskeinen tutkimuskohde on aineiden kierto ja energian virtaaminen ekosysteemissä. Ravintoketjussa trofiatasolta toiselle siirryttäessä suuri osa energiasta käytetään elintoimintojen ylläpitämiseen. Ekologinen tehokkuus ilmoittaa, kuinka suuri osa käytetystä ravinnosta muuttuu eläinkudokseksi. Nyrkkisääntönä voidaan sanoa, että tasolta toiselle siirryttäessä jäljelle jää 10 % energiasta (Vuorisalo 1998, 50). Charles J. Krebs on luokitellut tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa tietyn lajin levinneisyyteen ja runsauteen tarkasteltavalla alueella: lajin leviämiskyky (fyysisen elinympäristön rajoitukset) lajin käyttäytyminen (ympäristövaatimusten muutokset) elolliset ympäristötekijät (eliöyhteisö) elottomat ympäristötekijät, joita ovat fysikaaliset ja kemialliset tekijät. (Vuorisalo 1998, 11-12.) Elollisista ympäristötekijöistä tärkein on ihminen, joka voi suoranaisesti suosia tai vainota lajia tai muuttaa lajin elotonta tai muuta elollista ympäristöä. Eloton ympäristö on jaettu fysikaalisiin ja kemiallisiin tekijöihin. Fysikaalisia tekijöitä ovat mm. auringonvalo, lämpötila, painovoima, paine, maaperän rakenne, tuli ja ilman ja veden virtaukset. Kemiallisiin tekijöihin on puolestaan luettu mm. kosteus, ilmakehän kaasut, suolapitoisuus, ravinteet ja happamuus. Ympäristötekijät ovat yleensä yhteisvaikutteisia, joten ympäristömuutosten seurauksia tutkittaessa on otettava huomioon synergismi. Yhteisvaikutteisia tekijöitä ovat esimerkiksi valo, lämpötila ja kosteus, jotka määräävät maapallon kasvillisuusvyöhykkeet. Lajien menestymistä tutkittaessa on hyödyllistä selvittää kokeellisesti sietoalue. Sietoalueella tarkoitetaan tietyn ympäristötekijän vaihteluväliä, jolla kyseinen laji selviy-

14 tyy. Ympäristötekijöitä, jotka heikentävät yksilön tai populaation menestymistä alueella kutsutaan rajoittaviksi. (Vuorisalo 1998, 13-90.) Elinympäristöissä tapahtuu jatkuvasti muutoksia, joihin eliöt joutuvat sopeutumaan. Jos muutokset ovat voimakkaasti epäedullisia, on eliöllä kaksi vaihtoehtoa, siirtyminen muualle tai mukautuminen uudenlaiseen ympäristöön. Sopeutuminen toteutuu kahdella tavalla: periytyvät sopeutumat eli adaptaatiot perustuvat geeniperimän ominaisuuksiin, jolloin kyse on evoluutiosta, ja fenotyyppiset sopeutumat eli akklimaatiot perustuvat yksilön ilmiasun muutoksiin. Fenotyyppisen muutoksen mahdollisuus ja sen rajat riippuvat perintötekijöistä. (Vuorisalo 1998, 63-65.) Ominaisuuksia, joiden perusteella laji on erityisessä vaarassa kuolla sukupuuttoon, ovat mm. suuri koko, hidas lisääntyminen, erikoistunut ruokavalio, sijoittuminen korkealle trofiatasolle, tarkat elinympäristövaatimukset tai suppea levinneisyysalue, kiinteät muuttoreitit, elinkierron, rakenteen tai käyttäytymisen erikoispiirteet tai se, että laji on ihmisen kannalta vahingollinen. (Vuorisalo 1998, 84-87.) Pitkillä aikaväleillä minkä tahansa lajin voidaan odottaa katoavan maapallolta. 1600 -luvulta lähtien nisäkäs- ja lintulajien sukupuutot ovat lisääntyneet kiihtyvällä vauhdilla. Nykyisin lajien säilymistä uhkaa eniten elinympäristöjen epäedullinen muuttuminen ja pirstoutuminen mm. metsätalouden toiminnan johdosta. Suomen lajiston suurimmat uhkat ovat metsätalous ja kulttuuriympäristöjen muutokset. Maailmanlaajuisesti joidenkin lajien säilymistä uhkaa tällä hetkellä myös kaupallinen metsästys, harvinaisten lajien keräily, koristekasvikauppa sekä eläinten vahingollisuus ihmisen toiminnoille. Myös tulokaslajit ovat aiheuttaneet uhanalaisuutta. Yhä tärkeämpänä tekijänä pidetään ympäristön pilaantumista. (Vuorisalo 1998, 78-83.) 3.5 Ihmisen elinehdot Ihminen käyttää hyvinvoinnin luomiseksi energiaa ja aineita eri lähteistä. Omien elintoimintojensa ylläpitämiseen ihminen tarvitsisi oikeastaan ainoastaan biosfäärin läpi virtaavia tukiaineita ja sen kemiallisiin yhdisteisiin sitoutunutta energiaa, toisin sanoen elintarvikkeita sekä vettä ja happea. Ympäristölle asetettavat muut