ENY-C2003 Vesi- ja ympäristötekniikka Introluento: Johdanto 12.9.2017
Kuka Marko? Vesitekniikan yliopistonlehtori elokuusta 2013 Sitä ennen ja edelleenkin tutkijana Vesi & kehitys ryhmässä: www.wdrg.fi à Väitöskirja globaaleista vesikysymyksistä, casena Mekongjoki Kaakkois-Aasiassa à Kiinnostuksen kohteet: integroidut lähestymistavat eli tekniikan kytkös yhteiskuntaan ja ihmisiin sekä eri tieteenalojen ja sektoreiden väliset yhteydet. Siis perusinsinööri: haluan soveltaa teoriaa käytäntöön! @keskma https://people.aalto.fi/marko_keskinen
Assistentit: Sara, Enni, Ilona & Oula Sara Saukkonen (4.) Olen kiinnostunut globaaleista vesikysymyksistä sekä vesivarojen kestävästä hallinnasta. Erityisesti minua kiinnostavat vesipulaan liittyvät ympäristölliset ja sosiaaliset haasteet sekä veden yhteiskunnallinen merkitys. Enni Sanasvuori (3.) Olen kiinnostunut ilmastonmuutoksen aiheuttamista muutoksista hydrologiseen kiertoon. Globaalit vesikysymykset ja veden tärkeys yhteiskunnassa energiantuotannon, ruuantuotannon ja yleisen terveyden kannalta ovat myös aiheita, joihin haluan syventyä tulevissa opinnoissani. Ilona Keltti (4.) Olen kiinnostunut Itämeren tilasta sekä siitä voidaanko siihen vaikuttaa vesitekniikan keinoin. Kandityöni jätevedenpuhdistuksesta valmistuu tällä viikolla. Oula Mikkola (3.) Olen laajalti kiinnostunut maailmanlaajuisista vesiasioista. Etenkin minua kiinnostaa globaalien megatrendien, kuten ilmaston lämpenemisen ja väestönkasvun, vaikutukset veden riittävyyteen ja sen aiheuttamiin haasteisiin.
Kuka sinä?
Ryhmän infoläystäke 1) Tuo yksi täytettynä opettajille 2) Toinen täytetty jää yhdelle ryhmäläiselle: lähettää spostilla viestin kaikille ryhmäläisille sekä osoitteeseen eny-c2003@aalto.fi à Viestin otsikoksi ryhmän nro ja nimi
Tämän luennon rakenne 1) Keskustellaanpas vedestä, ympäristöstä ja tekniikasta TAUKO 2) Kurssin käytännön järjestelyt
Mikä vesi- ja ympäristötekniikka? à RYHMÄKESKUSTELU Mitä vesi- ja ympäristötekniikka tarkoittaa? Oletko nähnyt, kokenut tai maistanut sitä jossain? Ja etenkin: miten sitä voi jäsennellä erilaisiin teemoihin, tasoihin tai menetelmiin?
Ryhmäkeskustelujen satoa ENY-C2003 Vesi- ja ympäristötekniikka
Vesitekniikka: yksi mahdollinen jako Vesitalous eli vesivarojen hallinta (water resources management) Oppi vesivaroista, niiden järkevästä käytöstä ja hallinnasta: ruoan tuotanto, energia, juomavesi, teollisuus, liikenne Kaiken pohjana hydrologinen kierto Vesihuoltotekniikka (water supply & wastewater engineering) Talousveden valmistus Jätevedenpuhdistus Vesihuoltoverkostot Vesirakennus (water infrastructure) Padot, vesiväylät ja muut vesirakenteet
Ympäristötekniikka: yksi mahdollinen jako Ympäristön pilaantuminen & sen estäminen Ympäristön pilaantuminen ja kuormitus sekä keinot tämän ehkäisemiseen ja vaikutusten vähentämiseen, ml. uudet puhtaat teknologiat Riskien arviointia, puhdistustekniikkaa, ympäristökemiaa, biologiaa, lainsäädäntöä, ihmisten käyttäytymistä Kiertotalous Suljetut kierrot, teolliset symbioosit Jätteen minimointi, uudelleenkäyttö, hyödyntäminen ja kierrätys Jätteiden keräys, lajittelu ja sijoitus
Vesi ja ympäristö: eri tasoja Globaali taso à Aineiden ja veden kierto kaiken perusta à Veteen ja ympäristöön liittyvät haasteet eri paikoissa erilaisia: saastuminen, terveyskysymykset, ruokaturva, tulvat, kuivuus Alueellinen taso (esim. isot jokivesistöt) à Kansainväliset kiemurat rajavesissä: yksi käyttää, toinen kärsii? à Haitta-aineiden kaukokulkeutuminen vedessä ja ilmassa Kansallinen taso à Keskeinen hallinnan taso (lait, säädökset, suunnitelmat): maa-alueiden, vesistöjen ym. luonnonvarojen käyttö Paikallinen taso à Varsinainen luonnonvarojen käyttö ja hallinta; eri tarpeet tulvien hallinnasta pilaantuneen maaperän kunnostamiseen, ja maanviljelyn ravinnekulkeutumista toimivaan jätehuoltoon
Entäs se tekniikka? (1/2) Etymologia: kreikan sanaan tekhne, suomeksi likimain taito à Tekniikka nähdäänkin yleensä jonain soveltavana, "älyn käytännöllisenä implementaatioina Tekniikalla on tilanteesta riippuen erilaisia merkityksiä ja tekniikan filosofit jakavatkin käsitykset tekniikasta näin: 1) tekniikka esineenä ja välineenä, 2) tekniikka tietona ('teknologia ) 3) tekniikka tavoitteellisena toimintana (yleensä tehokkuutena) 4) tekniikka tahtona ts. tyydyttäen ihmisten tarpeita & tahtoja (Mitcham 1994, TEK 2014)
Entäs se tekniikka? (2/2) Tämän pohjalta tekniikan kaksi keskeistä ulottuvuutta: 1) ONGELMANRATKAISU soveltamalla teoriaa käytäntöön 2) NUMEROT PÖYTÄÄN eli asioiden ja kontekstien tekemistä näkyväksi ja keskenään vertailtavaksi määrämitallistamalla Insinööri siis kvantifioitutkittavan kontekstin à Veteen ja ympäristöön liittyvän suunnittelun ja hallinnan pohjaksi tarvitaan numeroperustaista tietoa eli 'faktaa à Tätä varten tarvitaan erilaisia LASKENTAMENETELMIÄ: matemaattista mallintamista, erilaisia laskelmia ja arvioita, tilastoanalyysiä sekä paikkatietoa
Vesi & ympäristö + tekniikka Tällä kurssilla siis kaksi keskeistä teemaa: 1) Konteksti: VESI & YMPÄRISTÖ 2) Menetelmät jolla ko. kontekstia tarkastellaan: TEKNIIKKA Kontekstia tarkastellaan etenkin luennoilla ja lukupiirissä, kun taas viikkoharjoitukset tarjoava kevyen intron alamme keskeisiin laskentamenetelmiin à Molempia tarvitaan: ilman toista toinen jää vajaaksi! Perimmiltään vesi- ja ympäristötekniikassa on kyse kestävästä ja toimivasta yhteiskunnasta
Vesi- ja ympäristötekniikka: konteksti à Tämä kuva kietoo kurssimme yhteen: jokainen luentomme löytyy kuvasta! Kati Blomberg
Ihmiskunnan keskeisimmät haasteet? YK:n ympäristöohjelman ennusteraportti vuodelta 2012 21 Issues for the 21 st Century http://www.unep.org/publications/ebooks/foresightreport à Kolme tärkeintä haastetta: 1) Hallinto vastaamaan kestävyyden haastetta (Aligning Governance to the Challenges of Global Sustainability) 2) Osaamisen päivittäminen ympäristöhaasteisiin vastaamiseksi (Transforming Human Capabilities for the 21 st Century: Meeting Global Environmental Challenges and Moving towards a Green Economy) 3) Ruoan tuotannon varmistaminen kasvavalle väestölle (Ensuring Food Safety and Food Security for 9 Billion People) Ympäristöön liittyen raportti tunnistaa myös monia muita, suoria haasteita (esim. veden ja maan kytkökset & hallinta )
Kiitos! Kysymyksiä? Kommentteja? MYÖS: 1) Kysy luennolla tai laskareissa 2) Spostita eny-c2003@aalto.fi
Planetaariset rajat Veden määrä vakio, mutta käyttö lisääntyy ja veden laatu heikkenee Väestönkasvu Ruokavalion muutokset Kulutuksen kasvu Teollistuminen ja kaupungistuminen Ilmastonmuutos à Vähemmän vettä käytettävissä per hlö; lisääntyvät ristiriidat 19 Planetary boundaries, Rockstro m et al (2009)
mutta ongelmat johtuvat meistä ihmisistä, eivät maapallosta There is a water crisis today. But the crisis is not about having too little water to satisfy our needs. It is a crisis of managing water so badly that billions of people and the environment suffer." 20 World Water Vision Report 2000 The scarcity at the heart of the global water crisis is rooted in power, poverty and inequality, not [only] in physical availability. The water crisis is a crisis of governance. UN World Water Development Report 2006 à Jotain voidaan siis myös tehdä!
Tavoitteena turvallinen ja tasa-arvoinen toimintaympäristö à Safe and just operating space between planetary boundaries and its social foundation A Safe and Just Space for Humanity Oxfam Discussion Paper (2012).
Veden käyttö globaalisti à Syömme moninkertaisesti enemmän vettä kuin juomme: ruoantuotanto selkeästi suurin veden käyttäjä (n. 70%) à Veden käyttö vaihtelee hurjasti eri maiden ja alueiden välillä: erilaiset ongelmat