Browsing by Author "Saarinen, Riikka"

Urbanisaatio on heikentänyt vedenlaatua kaupungeissa ja lisännyt metallien määrää kaupunkivesissä. Metallit eivät alkuaineina hajoa vedessä ja suurina määrinä ne ovat tyypillisesti vahingollisia eliöille. Erityisesti liukoiset metallit on todettu haitallisiksi, sillä ne ovat suoraan eliöiden käytettävissä. Aiempien tutkimusten mukaan maankäyttömuodot vaikuttavat metallipitoisuuksiin kaupunkivesissä, mutta vaikutukset ovat vaihdelleet tutkimuksesta toiseen. Asukastiheyden vaikutusta metallipitoisuuksiin on tutkittu vähän, mutta suuren asukastiheyden on todettu heikentävän vedenlaatua valuma-alueilla. Tämän vaikutuksen vuoksi asukastiheyden voisi olettaa nostavan metallipitoisuuksia. Suurimmat metallipitoisuudet on tyypillisesti löydetty valuma-alueilta, joilla on suuria osuuksia läpäisemättömiä pintoja (TIA). Tutkimuksen tavoitteena on selvittää, miten erilaiset maankäyttömuodot, läpäisemätön pinta, asukastiheys ja vedenlaadun muuttujat vaikuttavat liukoisten metallien pitoisuuksiin Helsingin seudulla. Tutkimuksessa kerättiin vesinäytteet 68 valuma-alueelta elokuussa 2013 ja samalla mitattiin pH, happipitoisuus ja sähkönjohtokyky. Vesinäytteistä analysoitiin liukoisten metallien osuudet alumiinista, vanadiinista, kromista, mangaanista, raudasta, nikkelistä, kuparista, sinkistä, arseenista, kadmiumista, tinasta ja lyijystä sekä kiintoainespitoisuudet. Valuma-alueiden maankäyttömuodot määritettiin SYKE:n CORINE-aineistosta, asukastiheydet HSY:n SeutuCD'13-aineistosta sekä Kirkkonummen valuma-alueen osalta Masi Mailammin Pro gradusta ja läpäisemättömän pinnan osuudet EEA:n Imperviousness 2012 -aineistosta ArcGIS-ohjelmiston työkaluilla. Ympäristömuuttujien suhteita metallipitoisuuksiin tutkittiin R-ohjelmalla Spearmanin korrelaation, yleistettyjen lineaaristen mallien (GLM) sekä hierarkkisen osituksen avulla. Tutkimuksen perusteella eri maankäyttömuodot vaikuttivat eri tavoin yksittäisten metallien pitoisuuksiin. Urbaanit maankäyttömuodot nostivat kuparin pitoisuuksia, joten kupari vaikuttaa hyvältä indikaattorimetallilta ihmistoiminnalle. Alumiini käyttäytyi päinvastoin vähentyen ihmistoiminnan alueilla ja lisääntyen metsissä. Läpäisemätön pinta ja asukastiheys vaikuttivat vanadiini- ja kuparipitoisuuksiin positiivisella vasteella, kun taas nikkeliin sekä lyijyyn pitoisuuksia vähentäen. TIA:n avulla voisi siis ennustaa kyseisten metallien pitoisuuksia vesissä tällä tutkimusalueella. Asukastiheyden vaikutukset yksittäisten metallien pitoisuuksiin ovat kokonaan uutta tietoa, joten ne voivat toimia pohjana tuleville tutkimuksille. Eri ympäristömuuttujien suhteelliset vaikutukset vaihtelivat metalleittain: vedenlaatumuuttujat vaikuttivat suhteellisesti enemmän mangaaniin, rautaan, sinkkiin ja lyijyyn, kun taas urbaanit tekijät vanadiiniin, kromiin, kupariin ja kadmiumiin. Metsien osuus on suhteellisesti suurimpana tekijänä alumiinipitoisuuksissa, mutta mikään tekijä ei erottunut muita suuremmalla osuudella nikkelipitoisuuksien vaihtelun selittäjinä. Tulevissa tutkimuksissa otoskokoa tulisi suurentaa mallinnuksen parantamiseksi sekä ajallista kattavuutta parantaa tekemällä useampi näytteenottokierros. Kokonaiskuormituksen selvittämiseksi metallianalyyseihin olisi hyvä lisätä kokonaispitoisuuksien määritys eli ottaa huomioon partikkeleihin sitoutunut vesien metallipitoisuus.