tr tr tr
kuvakollaasi
www.ilmanlaatu.fi Yhteystiedot ohje Linkit Palaute Sivukartta
palkki ilmanlaatu nyt tarkistetut mittaustulokset ilmanlaadun mittaaminen tietoa ilmansaasteista palkki
varjo
tr
tr tr tr tr tr
tr Ilmanlaadun mittaaminen › Syventävää tietoa › Seurannan historiaa      
tr Taustailman laadun seurannan historiaa     tulosta

Erikoistutkija Tuija Ruoho-Airola, Ilmatieteen laitos

   
13.02.2008    

Käynnistysvaihe

Suomen taustailman laadun jatkuvan seurannan voi katsoa alkaneen marraskuussa 1954, kun ensimmäiset sadevesinäytteet kerättiin ja analysoitiin Kauhavan, Kuopion, Jyväskylän ja Tvärminnen mittausasemilta. Mittaukset tehtiin osana Euroopan ilmakemian mittausverkostoa (EACN), joka tuolloin käsitti 49 asemaa. Sen perustivat Ruotsin Kuninkaallisen maatalouskorkeakoulun (Lantbrukshög-skolan) ja Tukholman yliopiston meteorologian laitoksen professorit. Suomessa yhteistyölaitoksena toimi Merentutkimuslaitos. Parin vuoden kuluttua asemia oli Suomessa jo kuusi, kun Punkaharjulla ja Sodankylässä aloitettiin mittaukset joulukuussa 1956. Tällöin kerättiin asemilla myös ilmanäytteitä kemiallista analysointia varten.

Ruotsissa ensimmäiset mittaukset tehtiin jo 1940-luvulla. Silloin lähtökohta oli maataloudellinen, tarkoitus oli selvittää ilman kautta laskeutuvien kasviravinteiden määrää maatalous- ja metsämaaperään. Vuonna 1954 toiminta laajennettiin kansainväliseksi ja lähtökohta oli ilmakemiallinen ja meteorologinen. Ruotsin ja Suomen lisäksi verkostoon kuului asemia Norjassa, Englannissa ja Tanskassa. Asemia perustettaessa pyrittiin valitsemaan alueita, joihin paikalliset päästöt eivät vaikuttaisi ja jotka siten edustaisivat isompaa aluetta. Menetelmät ja laitteet olivat kaikissa maissa samanlaisia tulosten vertailtavuuden vuoksi. Ensimmäisten vuosien analyysitulokset julkaistiin kolmen kuukauden erissä arvostetussa tiedejulkaisussa Telluksessa. Ajatuksena oli tarjota tulokset tuoreeltaan ilmakemiasta kiinnostuneiden käyttöön. EACN-verkosto laajeni varsin nopeasti noin 100 asemaksi, jotka kattoivat suuren osan koko Länsi-Eurooppaa.

 

Kuva 1. Ensimmäisiä ilmanlaadun mittaustuloksia.

Kuva 1. Ensimmäisiä ilmanlaadun mittaustuloksia.

Kuva 2. Itse rakennettu hiukkaskeräin.

Kuva 2. Itse rakennettu hiukkaskeräin.

 

 

Happosadetta kulkeutuu Suomeen kaukaa

Tutkijat havaitsivat EACN:n tuloksien perusteella jo 1960-luvun loppupuolella uhkan ilman ja sadeveden happamoitumiselle. Merkittävää oli lisäksi se, että happamoittavat ilmansaasteet kulkeutuivat maasta toiseen. Koska vallitsevat ilmavirtaukset kulkevat Euroopassa lounaasta koilliseen, Pohjoismaat olivat tässä haitallisten aineiden kulkeutumisessa vastaanottavana osapuolena. Ne toimivat aktiivisesti ja toivoivat laajaa selvitystä ilmansaasteiden kulkeutumisesta. OECD (Euroopan taloudellinen yhteistyö- ja kehitysjärjestö) saatiin 1970-luvun alkupuolella käynnistämään koko järjestön kattava yhteisohjelma LRTAP (Long Range Transport of Air Pollutants) ilmansaasteiden kaukokulkeutumisen mittaamiseksi. Tavoite oli selvittää toisaalta paikallisten ja toisaalta kaukaisempien lähteiden rikkipäästöjen suhteellinen merkitys alueelliseen ilman saastumiseen. Erityispaino ohjelmassa oli sateen happamoitumisen selvittämisessä. Suuren yleisön tietoisuuteen happosade nousi viimeistään kärsiviä metsiä esittävien uutiskuvien avulla. Keski-Euroopan metsät kuolivat pystyyn, varsinkin vuortenrinteiden havupuut olivat vaarassa.

Ilmatieteen laitoksen perustama Suomen LRTAP-verkko käsitti 5 asemaa, jotka muodostivat linjat etelästä pohjoiseen ja lounaasta koilliseen. LRTAP-ohjelma vaati paljon työtä, asemilla kerättiin päivittäin näytteet ilman kaasumaisista ja hiukkasmaisista rikkiyhdisteistä sekä sadevedestä, jotka analysoitiin Helsingin laboratoriossa. Samoihin aikoihin YK:n alaisen Maailman Ilmatieteen järjestön (WMO) puitteissa alettiin jäsenmaissa seurata ilmanlaatua ilmakemian ja meteorologian näkökulmista. Suomessa asemia perustettiin kaksi, Jokioisten ja Sodankylän ilmatieteellisille observatorioille.

 

Kuva 3. Sodankylän aseman kaasukeräin vuonna 1973.

Kuva 3. Sodankylän aseman kaasukeräin vuonna 1973.

Kuva 4. Mittauslaitteet Sodankylässä vuonna 1973.

Kuva 4. Sodankylän aseman mittauslaitteet vuonna 1973.

 

 

Ilmanlaadun seurantaa laajalla rintamalla

1970-luvulla ympäristönsuojelutyö laajeni Suomessa suurin harppauksin. Ilmanlaadun seuranta kiinnosti useita toimijoita. Työterveyslaitos tutki ilmanlaatua taajamissa, tulosten vertailuaineistoksi perustettiin tausta-alueille mittausasemia. Työterveyslaitoksen rationalisoidessa toimintaansa tausta-asemien mittaustoiminta siirrettiin Ilmatieteen laitokselle täydentämään laitoksen mittausverkkoa. Asemilla seurattiin rikkidioksidin, kokonaispölyn ja sadeveden komponenttien pitoisuutta. 1970-luvun alkupuolella myös Vesihallitus aloitti sadeveden komponenttien pitoisuuksien seurannan. Vesihallituksen havaintoasemaverkko oli tiheä, ja toiminta painottui ravinteiden määrän seurantaan. Myös Itämeren ympärysvaltioiden piirissä huolestuttiin 1970-luvulla ilman kautta mereen tulevasta kuormituksesta. Ilmatieteen laitos käynnisti Suomenlahden ja Pohjanlahden saarilla Suomen osuuden Itämeren suojeluyhteistyön puitteissa sovitusta mittausohjelmasta, jossa selvitettiin ravinteiden ja eräiden meren kannalta oleellisten raskasmetallien kuormitusta ilmasta mereen. 1970-luvulla taustailman laadun pioneeriverkoston EACN:n Suomen asemat siirtyivät Ilmatieteen laitoksen hoitoon ja toiminta mukautettiin sen tausta-asemaverkkoon.

 

Kuva 5. Kaasujen diffuusiokeräin ja laskeumakeräimiä.

Kuva 5. Kaasujen diffuusiokeräin ja laskeumakeräimiä.

 

Ilmansaasteiden rajoitussopimus toi uusia mittaustarpeita

OECD:n LRTAP-ohjelman tulokset osoittivat arviot ilmansaasteiden merkittävästä kaukokulkeutumisesta todeksi. Ohjelma tuotti tieteellisen pohjan, jolle YK:n Euroopan Talouskomission (ECE) ilmansaasteiden kaukokulkeutumista koskeva yleissopimus voitiin vuonna 1979 perustaa. Koska myös Itä-Euroopan maiden merkitys ilmansaasteiden kulkeutumisessa oli suuri, laajennettiin seurantaohjelma ECE:n puitteissa 1980-luvun alussa lähes koko Euroopan kattavaksi EMEP-ohjelmaksi (European Monitoring and Evaluation Programme). Mittausten yhdistevalikoima laajentui myös, happamoitumisen prosessia ymmärrettiin syvemmin ja rikin ohella oli tarve mitata paljon muitakin yhdisteitä.

ECE:n kaukokulkeutumissopimuksen yhteydessä sovittiin valtioiden välillä myös ilmansaasteiden vaikutusta mittaavan ohjelman käynnistämisestä. Yhdennetyn ympäristön seurannan (YYS) mittaustoiminta aloitettiin Suomessa ja useassa muussa Euroopan maassa vuosina 1987-88 laajalla kemiallisia ja biologisia analysointeja sisältävällä ohjelmalla. Sadeveden ja ilman kaasumaisten pitoisuuksien tuloksista ja muutoksista ketju kulkee koko ekosysteemin muutoksien tulkintaan. YYS-ohjelmaa toteuttavat Suomessa useat tutkimuslaitokset ja yliopistot yhdessä.

Typen ilmakemiaan ja otsoninmuodostukseen liittyviä tekijöitä tutkittiin Suomessa 1980-luvun lopulla laajassa HAPRO-tutkimusprojektissa. Se käynnisti Ilmatieteen laitoksella 1990-luvun alkupuolella alailmakehän otsonin seurannan ja otsonia muodostavien kevyiden hiilivetyjen (VOC) keräyksen ja analysoinnin.
 

Kuva 6. Laskeumakeräimet Lieksan Hietajärvellä.

Kuva 6. Laskeumakeräimet Lieksan Hietajärvellä.

 

Ohjelmat muuttuvat yhteiskunnan tarpeiden mukaan

Ilmanlaadun tausta-asemat ja -ohjelmat muuttuivat ajan mukana yhteiskunnan tarpeiden mukaan. Kun Kuolan niemimaan suuret saastepäästöt ja niiden haittavaikutukset metsiin nousivat ajankohtaiseksi 1990-luvun alkupuolella, ilmanlaadun seuranta-asemia perustettiin itäiseen Lappiin tuottamaan tutkimukselle tarpeellista kuormitustietoa. Samaten 1990-luvun alkupuolella Maailman ilmatieteen järjestö uudisti ilmanlaadun mittausohjelmaansa. Uuden GAW-ohjelman (Global Atmosphere Watch) lähtökohta on tuottaa korkealaatuista havaintoaineistoa ilmakehän kemiallisesta koostumuksesta alueellisessa ja globaalissa mittakaavassa tiedeyhteisön käyttöön. Asemia on lukumääräisesti melko vähän, mutta mittausohjelma niillä on laaja ja mittaustaajuus tiheä. Kansainvälisesti huolestuttiin myös ilmansaasteiden, erityisesti raskasmetallien ja pysyvien orgaanisten yhdisteiden, kulkeutumisesta puhtaille arktisille alueille ja ilmiön tutkimiseen perustettiin Pallakselle havaintoasema AMAP-ohjelman (Arctic Monitoring and Assessment Programme) puitteissa.

Suomen taustailman seurannat ovat pääosin kuuluneet kansainvälisiin mittausohjelmiin. Tulokset raportoidaan kansainvälisiin tietokantoihin, yhteistyö Pohjoismaiden ja muiden maiden kanssa on aina ollut tiivistä. Alkuvuosina menetelmät ovat olleet varsin yksinkertaisia, mutta niiden periaate kestää tämän päivän tarkastelun. Nykyään suuri osa seurannasta tausta-asemilla hoidetaan monitoreilla, joilla saadaan selville lyhytaikaispitoisuuksia. Suomen pienet pitoisuudet ovat usein menetelmien herkkyyden alarajoilla. Laadunvarmistukseen on vuosien kuluessa kiinnitetty lisääntyvää huomiota.

Viime vuosien kehityssuunta taustailman laadun seurannassa on ollut kohti vähempiä asemia, mutta laajoja mittausohjelmia ja yhä laajenevaa yhteistyötä muiden tutkimusyhteisöjen kanssa, esimerkkeinä tästä on YYS-, GAW- ja AMAP-asemien toiminta. Myös EU:n asettamat säädökset vaikuttavat taustailman laadun seurantaohjelmiin, esim. otsonin, rikkidioksidin sekä arseenin ja kadmiumin pitoisuutta on tarkkailtava puhtaillakin alueilla joko kasvillisuuden tai ihmisten terveyden suojelemiseksi. Tulevina vuosina haitallisten aineiden seurannan tarve tulee varmaan vielä lisääntymään.

 

Kuva 7. Pallaksen GAW-asema 1990-luvulla.

Kuva 7. Pallaksen GAW-asema 1990-luvulla.

Kuva 8. Virolahden EMEP-asema.

Kuva 8. Virolahden EMEP-asema.

 

 

Kuvien © yhtä lukuunottamatta kirjoittajan.

 

 
   
tr
alapalkki
tr