Hyppää pääsisältöön

Ukrainan sodan vaikutukset yliopistoon

Ympäristötiede_mikromuovi.

FM Emilia Uurasjärvi, väitös 12.11.: Mikromuovi on haaste ympäristöanalytiikalle

Pitäisikö mikromuovien määrää ympäristössä seurata rutiininomaisesti? Tätä pohditaan parhaillaan ympäristöalalla.

Nuorempi tutkija Emilia Uurasjärvi kehitti väitöstutkimuksessaan analyyttisen kemian menetelmiä ympäristönäytteiden sisältämien mikromuovien määrän tutkimiseen.

—Mikromuovi on ympäristössä erittäin yleistä, mutta sen määriä eri paikoissa ei tunneta vielä kovin tarkasti. Vielä ei tiedetä kuinka suuret mikromuovimäärät ympäristössä aiheuttavat haittoja esimerkiksi erilaisille vesieliöille, Uurasjärvi sanoo.

—Tällä hetkellä eri tutkimuslaitoksissa ja yrityksissä käytetään hyvin vaihtelevia menetelmiä mikromuovien määrien mittaamiseen. Monien menetelmien virherajoja ei tiedetä kunnolla. Siksi eri tutkimusten tulokset eivät välttämättä ole vertailukelpoisia keskenään.

Uurasjärven mukaan mittausmenetelmiä pitäisi harmonisoida tai standardoida niin, että tietyn asian mittaamiseen julkaistaan tarkkaan kuvattu ohje, jonka mukaan kaikki tekevät mittauksen. Näin menetelmällä saadaan vertailukelpoisia tuloksia.

Mikromuovin määrä vaihtelee veden kerroksissa ja kaloissa

Itämerellä Suomenlahden vedessä mikromuovin havaittiin kertyvän harppauskerroksiin, eli vesipatsaan syvyyksiin, joissa veden lämpötila, suolaisuus ja tiheys muuttuvat nopeasti. Harppauskerroksessa elävät eliöt saattavat siis altistua mikromuoville enemmän kuin muualla vesipatsaassa elävät eliöt.

Kallavedellä pintavedessä mikromuovia oli vaihtelevia määriä eri puolella järveä. Esimerkiksi satamissa ja lumenkaatopaikalla oli enemmän mikromuovia kuin järvenselällä ja Kallansilloilla. Pienet mikromuovihiukkaset olivat huomattavasti yleisempiä kuin suuret. Lisäksi kuitumaisia hiukkasia oli hieman enemmän kuin pyöreitä ja epäsäännöllisen muotoisia.

—Kallaveden tuloksia vertailtiin muualla maailmassa raportoituihin, ja näyttäisi siltä, että Kallavedessä on vähemmän mikromuovia kuin sellaisissa järvissä, jotka sijaitsevat tiheämmin asutetuilla alueilla, Uurasjärvi toteaa.

Kallaveden kaloista tutkittiin pienikokoisia nuoria muikkuja ja ahvenia. Muikuista neljäsosa oli syönyt mikromuovia ja ahvenet hieman vähemmän, 17 prosenttia. Eri alueilta kalastetut muikut olivat syöneet suunnilleen yhtä paljon mikromuovia. Ahvenilla oli merkittävää alueellista vaihtelua, sillä joistain paikoista kalastetut ahvenet eivät olleet syöneet mikromuovia ollenkaan, mutta yhdestä paikasta kalastetut olivat syöneet sitä paljon. Kuten pintavedessä, myös kaloissa pienet alle sadan mikrometrin mikromuovihiukkaset olivat huomattavasti yleisempiä kuin suuremmat yli 300 mikrometrin kokoiset.

— Tämän tutkimuksen tulosten perusteella ei kuitenkaan ole syytä rajoittaa esimerkiksi järvikalan syömistä mikromuovin takia.

Tutkimuksen haasteena kontaminaatio

Uurasjärven mukaan mikromuoveja ei pysty tunnistamaan pelkästään ihmissilmällä ja valomikroskoopilla.

—Infrapunaspektroskopiaa tai muuta soveltuvaa kemiallista analyysimenetelmää tarvitaan todistamaan, että hiukkanen on muovia. Näytteet tulee käsitellä mittausta varten niin, että mikromuovit saadaan erotettua muusta materiaalista. Käsittely on monille näytetyypeille haastavaa, sillä mikromuovia on joka paikassa, myös laboratoriossa.

Esimerkiksi ilmasta, astioista ja liuoksista voi tulla näytteisiin ylimääräistä mikromuovia eli kontaminaatiota. Sen määrä pitää selvittää kontrollinäytteillä. Varsinkin pienten, alle sadan mikrometrin mikromuovien määrien mittaaminen tarkasti oli tutkimuksessa haastavaa, sillä erityisesti siinä kokoluokassa havaittiin kontaminaatiota.

—Näytteessä olevat mikromuovit saattavat hajota, kadota tai jäädä havaitsematta mittauksessa. Tämän ilmiön vaikutus menetelmän tarkkuuteen pitää selvittää saantonäytteillä, joihin lisätään tunnettu määrä mikromuoveja.

FM Emilia Uurasjärven kemian alaan kuuluva väitöskirja Microplastics - a Challenge for Environmental Analytical Chemistry (Mikromuovi - Haaste ympäristöanalytiikalle) tarkastetaan luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa 12.11.2021 klo 12 Kuopiossa. Vastaväittäjänä toimii professori Denise Mitrano, ETH Zürich, ja kustoksena tutkimusinfrastruktuurijohtaja Arto Koistinen, Itä-Suomen yliopisto. Tilaisuuden kieli on englanti ja sitä voi seurata verkossa.

Väitöstutkimus tehtiin Suomen Akatemian rahoittamissa tutkimushankkeissa (MIF ja DIMPEX). Mikromuovit Suomen vesistöissä (MIF) -hankkeen aikana 2016–2020 tehtiin käytännön kokeet ja väitöskirja viimeisteltiin Välitön altistus mikromuoveille ruoan ja elintarvikepakkausten kautta - muoveista liuenneet aineet ja niiden terveysvaikutukset (DIMPEX) -hankkeessa (2020–2024). MIF-hanke toteutettiin tiiviissä yhteistyössä Itä-Suomen yliopiston ja Suomen Ympäristökeskuksen tutkijoiden kanssa. Hankkeen tavoitteena oli kartoittaa mikromuovien määrää Itämerellä ja järviympäristöissä, sillä hankkeen aloitushetkellä siitä ei ollut vielä ollenkaan tietoa saatavilla. DIMPEX -hankkeeseen puolestaan osallistuu eri alojen tutkijoita Itä-Suomen yliopistolla, ja hankkeen yhtenä osatavoitteena on soveltaa ympäristönäytteille kehitettyä mikromuovien analytiikkaa myös elintarvikkeiden tutkimukseen.

Lisätietoja:

Emilia Uurasjärvi, p. 050 591 7846, emilia.uurasjarvi (a) uef.fi

Avainsanat