TalviSÖKÖn loppuseminaari A32372 Justiina Halonen Kyamk Merenkulku 28.10.2014 Suomen ympäristökeskus
Öljyntorjunta talviolosuhteissa TalviSÖKÖ A32372 Projektissa selvitetään alusöljyvahingon rantapuhdistuksen mahdollisuuksia talvisissa olosuhteissa. Tavoitteena on lisätä öljyntorjunnan kylmäosaamista Suomessa. 1.4.2013 31.10.2014 Juha Muhonen 2002 Justiina Halonen 2
Rahoittajat, partnerit ja yhteistyökumppanit Euroopan aluekehitysrahasto EAKR, Päijät-Hämeen liitto (TL5: Suuralueet - toimenpiteiden temaattinen keskittäminen, Lump sum) Kymenlaakson, Itä-Uudenmaan, Helsingin kaupungin ja Länsi- Uudenmaan pelastuslaitokset Kaakkois-Suomen ja Uudenmaan ELY-keskukset Suomen ympäristökeskus, Ilmatieteenlaitos, Kainuun pelastuslaitos, Lapin ELY-keskus, Aker Arctic Technology Inc, Lamor Corporation Ab ja Meritaito Oy Kokonaisbudjetti 50 000 Justiina Halonen 3
Tulokset Ladattavissa www.kyamk.fi/soko Justiina Halonen 4
Justiina Halonen 5
Justiina Halonen 6.5.2013 6
Katri Eerikäinen 2014 Johdanto talvitorjuntaan Määritelmät Talvisen torjunnan erityispiirteet Hyödyt ja haitat Jäätalvi Justiina Halonen 7
Katri Eerikäinen 2014 Öljyn säistyminen Justiina Halonen 8
Katri Eerikäinen 2014 Katri Eerikäinen 2014 Öljyn käyttäytyminen jään alla 1) Kerääntyy jään alapinnan painanteisiin 2) ellei sivuttaista liikettä pysäytä harjanne 3) Kapseloituu jäähän 4) Nousee jään läpi railojen (ja suolavesikanavien) kautta 5) Virtaa avoveteen ja saattaa myös pursuta jään päälle Justiina Halonen 9
Öljyn käyttäytyminen lumessa Lumi ole tasalaatuista; erilaiset jäiset kerrokset vaikuttavat öljyn kulkeutumiseen. Öljy, joka on jähmepisteensä alapuolella tunkeutuu vain vähän lumeen ja liikkuu pääasiassa lumen pintaa pitkin. Lumipeitteen alla olevan öljyn haihtuminen on merkittävää. Haihtuminen on hitaampaa, mutta öljystä haihtuu sama osuus kuin lämpimissäkin olosuhteissa tai kuin jos öljy olisi alttiina ilmalle. Lumi on hyvä imeytysaine. Justiina Halonen 10
Rantautuvan öljyn käyttäytyminen Vain kevyemmät öljylaadut (mm. bensiini, diesel) tunkeutuvat hiekkaan Melkein kaikki lukuun ottamatta kaikkein viskoosimpeja öljyjä. tunkeutuvat karkeaan soraan. Rannan jäätyminen rajoittaa öljyn imeytymistä, Jos ranta on jäässä, öljy pääsee läpäisemään jään vain siinä olevien railojen ja halkeamien kautta. Rantautunut öljy on pysyvämpää kylmässä, sillä silloin mekaaninen liike ja lämpöenergia ovat minimissään. Justiina Halonen 11
http://www.sintef.no/projectweb/jip-oil-in-ice/ Öljyn havainnointi ja mallintaminen Öljyn havainnoiminen jäiden seasta onnistuu avovesiolosuhteisiin tarkoitetuilla tekniikoilla silloin kun jääpeittävyys on alle 50 %:a. Kun jäitä on enemmän, tekniikoiden luotettavuus vähenee pl. kaukokartoitustekniikat. IR/UV, laserfluorosensorit, FLIR, SLAR, SAR, koirat GPR-järjestelmät (Ground Penetrating Radar) vaikuttavat potentiaalisimmalta tekniikalta öljyn havaitsemiseen jään alta. Justiina Halonen 12
Talvitorjunnan suunnittelu torjuntaskenaarioiden kautta Torjunta avovedessä Torjunta siirtymävaiheiden aikaan Torjunta kiintojäävaiheessa Kajaanin Kulunnanpuron öljyvahinko 2012 (Kuvat Kainuun pelastuslaitos) Justiina Halonen 13
Torjunta avovedessä Avovesitorjuntaa määrittävät ilman ja veden lämpötila, sekä niistä aiheutuvat erot öljyn käyttäytymisessä ja kaluston käyttökelpoisuudessa. Olli Taipale 2014 Talviset avovesiolosuhteet voivat olla todellinen turvallisuusriski jäätämisen vaikutus alusten turvallisuuteen sekä puomi- ja keräyskalustoon kova tuuli, jäätävä sade, lumi, pimeys Justiina Halonen 14
Torjunta siirtymävaiheiden aikaan Haasteena vahinkoalueen saavutettavuus ja avovesialueen vaihteleva koko ja sijainti. Rajoittaminen puomeilla onnistuu jos jäälautat tarpeeksi pieniä. Rajoituspuomituksesta ei ole hyötyä liikkuvassa jääkentässä jos jäälautat ovat suuria tai jos jään peittävyys on yli 30 %:a, sillä jäät puskevat puomin ylitse. Myös pienemmät jäälautat aiheuttavat ongelmia yli 10 m/s tuulella. Jäälauttojen liikkuminen estää ohjailupuomien käytön. Öljyn ajautuminen rantaan on todennäköistä, kun ei ole rantaa suojaavaa ehjää kiintojäätä. Justiina Halonen 15
Kun jään peitto kasvaa yli 30 %:iin, jää alkaa jo itsessään toimia puomina, jolloin öljyä voidaan kerätä samanlaisin hyötysuhtein railoista ja avoväyliltä kuin avovesiaikaakin. Tosin turvallisuusriskit ovat huomattavammat. Öljyä voidaan kerätä jäälauttojen välistä, puomituksista tai sulkemalla öljy lahteen. Siirtymävaiheiden aikaan tukeudutaan erilaisten keräysmenetelmien sekakäyttöön, joita ovat muun muassa skimmeröinti ja pumppaus. Jäiden joukkoon hajaantuneiden öljypisaroiden tai -partikkeleiden poistaminen ei ole millään menetelmällä tehokasta tai käytännöllistä, ellei jäiden sulaminen muodosta tiiviimpiä ja keskitetympiä öljylauttoja. Justiina Halonen 16
Useimmiten skimmerien käyttö edellyttää riittävästi avovettä ja jäiden ohjaamista keräysyksikön ohitse. Nosturilla operoitavat suuret skimmerit ovat käyttökelpoisimpia, ja myös harjakauhat toimivat eri jääpeittävyyksissä. Avovesikauden menetelmiä voidaan hyödyntää kun jääpeittävyys on alle 25 30 %, mutta niiden tehokas käyttö edellyttää alle 10% jääpeittävyyttä. Uudenmaan ELY Melinda Pascale 2008 Juha Muhonen Justiina Halonen 17
Katri Eerikäinen 2014 Justiina Halonen 18
Katri Eerikäinen 2014 Torjunta kiintojäävaiheessa Kiintojää työskentelyalustana Öljyn paikallistaminen jään alta Katri Eerikäinen 2014 Justiina Halonen 19
Katri Eerikäinen 2014 Justiina Halonen 20
Jouko Pirttijärvi SYKE 2013 Jouko Pirttijärvi SYKE 2013 Justiina Halonen 21
Katri Eerikäinen 2014 Keräilyaltaiden ja railojen sahaaminen DOWCAR Carl Oskins DOWCAR Carl Oskins Justiina Halonen 22
Katri Eerikäinen 2014 DOWCAR Carl Oskins Justiina Halonen 23
Jääntyöstötekniikat Lapin ELY-keskus Juha Muhonen Oilspillsolutions Juha Muhonen Juha Muhonen Justiina Halonen 24
Katri Eerikäinen 2014 Katri Eerikäinen 2014 Puomitus jäähän LUP Stig Saarinen 2012 DOWCAR Carl Oskins Justiina Halonen 25
J. Pirttijärvi. 2013. Syke. Raasepori-case Justiina Halonen 26
Juha Muhonen Juha Muhonen Justiina Halonen 27
Lähde: Allen et al. 1981, 6 Katri Eerikäinen 2014 Jään ja ympäristön olosuhteiden hyödyntäminen Justiina Halonen 28
Keräysmenetelmät Harjakeräimet: harjakauhat ja skimmerit Juha Muhonen Pumppaus ja alipaineimu Imeyttäminen Swedish Coast Guard 2011 Juha Muhonen Justiina Halonen 29
LUP Stig Saarinen Katri Eerikäinen 2014 Juha Muhonen Justiina Halonen 30
Muita osa-alueita Rantatorjunta ja keräysmenetelmät Logistiikka Työturvallisuus Pohjois-Savon ELY Justiina Halonen 31
www.kyamk.fi/soko justiina.halonen@kyamk.fi 044 702 8514 Kuva J. Halonen 2006