4. Kemikaalit ympäristössä

Elämme kemikaalien keskellä

yht_ymp_kemikaaleja_arantamaki.jpgJokapäiväisessä ympäristössämme on tuhansittain ihmisen valmistamia kemikaaleja. Niitä on käyttämissämme tavaroissa, rakennusten seinissä ja muissa rakenteissa. Käytämme pesuaineita ja kosmetiikkaa. Nautimme ruokia ja juomia, joihin on laitettu luonnossa esiintymättömiä lisäaineita. Ympärillä olevasta liikenteestä, teollisuudesta ja energiantuotannosta tulee suuri kirjo aineita, jotka leviävät kaikkialle ympäristöön. Osa ympäristömme kemikaaleista on sellaisia, joita lisäämme ympäristöön tarkoituksellisesti, osa on peräisin tuotannosta ja osa tavaroiden käytöstä syntyvistä jätteistä ja päästöistä.

Läheskään kaikki ihmisen tuottamat kemikaalit eivät ole vaarallisia ihmisille tai ympäristölle. Monet ovat eliöiden kannalta merkityksettömiä tai ovat aineita, joita luonnossakin esiintyy. Vaarallisia tai haitallisia on kuitenkin hyvin suuri määrä. Suomeen tuodaan tai täällä valmistetaan lähes 30 000 valmistetta, jotka on luokiteltu vaarallisiksi. Nämä sisältävät yli 5000 vaaralliseksi luokiteltua ainetta. Vielä paljon enemmän on kemikaaleja, joilla voi olla vaikutuksia luontoon tai terveyteen, mutta joiden vaikutuksia ei tunneta. Monet vaikutukset syntyvät testaamisen kannalta liian hitaasti, tai ovat tulosta monimutkaisista yhteisvaikutuksista.

Tiedon hankkiminen kemikaalien vaikutuksista on hyvin tärkeää, sillä ympäristömme kemikaalit voivat esimerkiksi:
  • varastoitua elimistöön, jolloin määrä kasvaa koko eliniän
  • rikastua ravintoketjussa, jolloin pienikin pitoisuus ympäristössä muuttuu vaaralliseksi päästäessä ravintoketjun huipulle petoeläimiin ja ihmiseen
  • aiheuttaa mutaatioita eli perimän muutoksia ja syöpää
  • aiheuttaa lisääntymishäiriöitä ja sikiövaurioita
  • muuttaa hormonitoimintaa
  • olla osallisena lukuisissa sairauksissa, kuten diabetes, lihavuus, sydän- ja verisuonitaudit

Erilaisia haitallisia kemikaaleja

yht_ymp_ymparistomyrkyt.png

Klooratut tai halogenoidut hiilivedyt ovat ryhmä kemikaaleja, joista monet ovat vaarallisia ja pitkäikäisiä ympäristömyrkkyjä. Monet niistä rikastuvat eli kertyvät ravintoketjuissa voimakkaasti. Kertyvä myrkky ei poistu elimistöstä, vaan sen pitoisuus kasvaa eliön koko eliniän ajan. Kun esimerkiksi hauki syö särjen, haukeen siirtyy kerralla kaikki se myrkky, jonka särki ja sen syömät eliöt ovat elämänsä aikana ehtineet kerätä. Näin myrkkypitoisuudet kasvavat voimakkaasti, mitä korkeammalle ravintoketjussa edetään.

Kloorattuja hiilivetyjä ovat esimerkiksi hyönteismyrkkynä käytetty DDT (diklooridifenyylitrikloorietaani), kloorivalkaisussa ja jätteenpoltossa syntyvät dioksiinit sekä erilaisissa sähkölaitteissa aiemmin käytetyt PCB-yhdisteet (polyklooratut bifenyylit). Monien kloorattujen hiilivetyjen päästöt ovat teollisuusmaissa pienentyneet. DDT on ollut Suomessa kielletty vuodesta 1976, PCB:tä sisältäviä tuotteita ei saa valmistaa eikä myydä teollisuusmaissa, ja dioksiinejakin syntyy valkaisuprosessien kehittymisen myötä vähemmän. Silti niitä on meidänkin ympäristössämme edelleen. Esimerkiksi Itämeren silakkaa saa korkean dioksiinipitoisuuden vuoksi EU:n alueella myydä ainoastaan Suomessa ja Ruotsissa.

Uudempana halogenoitujen hiilivetyjen ryhmänä ovat bromatut palonestoaineet. Niitä on lähiympäristömme esineissä hyvin yleisesti, esimerkiksi tietokoneissa, televisioissa ja huonekaluissa. Tiedetään, että niitä on levinnyt laajasti luontoon, ja jokaisella meistä on elimistössään useita tähän ryhmään kuuluvia aineita. Tiedot niiden terveysvaikutuksista ovat kuitenkin edelleen puutteellisia.

Maataloudessa käytetään suuria määriä erilaisia torjunta-aineita. Niillä torjutaan rikkakasveja, tuhohyönteisiä, kasvitauteja aiheuttavia sieniä ja satoa vahingoittavia jyrsijöitäkin. Nykyisin sallittujen torjunta-aineiden tulee olla nopeasti hajoavia, jotta niitä ei päätyisi luontoon ja elintarvikkeisiin. Silti jäämiä torjunta-aineista löytyy elintarvikkeista yleisesti. 

Elohopea, lyijy ja kadmium ovat raskasmetalleja, jotka ovat vaarallisia ympäristölle ja ihmisen terveydelle. Niitä pääsee ympäristöön esimerkiksi kivihiilen ja raskaan polttoöljyn sekä jätteiden poltosta. Myös kaivostoiminnasta voi joillakin alueilla tulla haitallisia määriä raskasmetalleja. Raskasmetalleista suurinta huolta Suomessa on aiheuttanut elohopea, joka muuttuu bakteeritoiminnan tuloksena eliöille vaaralliseksi ja kertyväksi metyylielohopeaksi. Suurimpia elohopeapitoisuuksia löytyy sisävesistä, joissa on sähköntuotantoon tehtyjä tekojärviä. Pitoisuus vedessä on hyvin alhainen, mutta esimerkiksi vanhoissa hauissa saattaa olla korkeita elohopeapitoisuuksia. Esimerkiksi raskaana oleville ja imettäville ei haukea suositella syötäväksi lainkaan.

Monien kemikaalien, joita on tavallisissa, arkipäiväisissä tavaroissamme, on havaittu toimivan elimistössä hormonihäiritsijöinä. Tällaisia ovat esimerkiksi tuttipulloissa ja monissa muissa muovituotteissa oleva bisfenoli-A, kovien muovien pehmentimenä käytetyt ftalaatit, sekä monissa kosmetiikkatuotteissa käytetyt parabeenit. Myös monien kloorattujen hiilivetyjen, kuten DDT:n haitallisuus perustuu ainakin osittain siihen, että ne häiritsevät hormonitoimintaa.

CFC-yhdisteet
ovat klooria ja fluoria sisältäviä hiilivetyjä. Niitä on aiemmin käytetty laajasti mm. ilmastointilaitteissa, jääkaapeissa sekä ponneaineina. Niiden havaittiin tuhoavan yläilmakehässä olevaa, auringon ultraviolettisäteilyltä suojaavaa otsonikerrosta. CFC-aineiden käyttöä rajoitettiin 1987 solmitulla Montrealin sopimuksella, minkä seurauksena otsonikerroksen tuhoutuminen onkin hidastunut. 



Ympäristön kemikaalien vaikutuksia

yht_ymp_kemikaalit_shutterstock_93390571_peda.jpg

Ympäristön kemikaaleista suurimmat haitat ovat tulleet klooratuista hiilivedyistä, kuten DDT:stä, PCB:stä ja dioksiineista. Niistä ovat kärsineet esimerkiksi merikotka, muuttohaukka ja monet muut niin sanotut huippupedot. Näiden myrkkyjen vaikutuksesta lisääntymismenestys on ollut heikkoa. Jos myrkyille altistunut lintu on onnistunut munimaan, ei munista ole välttämättä kuoriutunut poikasia ensinkään, tai ne ovat olleet heikosti elinkykyisiä. Joillakin lajeilla on havaittu sukupuolielimistön kehityshäiriöitä, joiden seurauksena yksilöt eivät ole voineet lisääntyä. Klooratut hiilivedyt aiheuttavat muitakin kehityshäiriöitä, hormonitoiminnan muutoksia sekä syöpää. Esimerkiksi Vietnamin sodan aikana sademetsiin levitetystä Agent Orange-kasvimyrkystä ympäristöön levisi dioksiineja, joiden aiheuttamista, vakavista kehityshäiriöistä kärsitään edelleen. 

Torjunta-aineet ovat suuri ryhmä erilaisia aineita, ja niiden vaikutuksetkin ovat siten monenlaisia. Jotkut häiritsevät hormonitoimintaa, ja voivat olla haitallisia hedelmällisyydelle. Toisilla on vaikutuksia keskushermostoon, jotkut ovat syöpää aiheuttavia, ja joidenkin on todettu vaikuttavan diabeteksen ja lihavuuden syntyyn. Myös allergioiden synnyssä torjunta-aineilla voi olla osansa. Torjunta-aineiden ympäristövaikutukset voivat olla yllättäviä. Esimerkiksi viljelmien hyönteismyrkkynä käytettyjen neonikotinoidien käyttöä on jouduttu rajoittamaan voimakkaasti, sillä ne ovat aiheuttaneet mehiläisten häviämistä.
Raskasmetalleilla on haitallisia vaikutuksia sikiön ja erityisesti sen keskushermoston kehitykseen. Esimerkiksi metyylielohopea saattaa aiheuttaa keskittymishäiriöitä ja motorisia häiriöitä. Japanissa ilmeni 1950-luvulla minamata-taudiksi nimetty vakava metyylielohopeamyrkytys, jonka seurauksena yli sata ihmistä menehtyi ja yli tuhat invalidisoitui pysyvästi.

Syömästämme ruoasta voidaan löytää yhteensä yli 300 sallittua lisäainetta. Niiden vaikutukset terveydelle voivat olla hyvin monimutkaisia, eikä kaikkea tiedetä. Joistakin lisäaineista on havaittu, että ne voivat aiheuttaa allergioita. Toisissa on havaittu yhteyksiä ylivilkkauteen. Jotkut lisäaineet ovat myös karsinogeeneja, eli ne aiheuttavat syöpää.

Otsoniongelmat

yht_ymp__cfc_otsoni_justus.pngOtsoni on hapen "muoto". Siinä kolme happiatomia muodostaa yhden otsonimolekyylin. Otsoniin liittyy kahdenlaisia ympäristöongelmia: alailmakehässä sitä on liikaa ja yläilmakehässä liian vähän. 

Otsonia syntyy luonnostaan ilmakehän yläosissa. Erityisen runsaasti sitä on reilun kahdenkymmenen kilometrin korkeudella olevassa otsonikerroksessa. Tämä otsoni on elämän kannalta hyödyllinen, sillä se suodattaa suuren osan auringosta tulevasta, elämälle haitallisesta ultraviolettisäteilystä. Kylmäkoneissa ja ponnekaasuina käytetyt CFC-yhdisteet eli freonit ovat tuhonneet tätä otsonikerrosta. Erityisen runsasta otsonin tuhoutuminen on ollut napa-alueiden yläpuolella. Seurauksena on, että UV-säteilyn määrä on kasvanut. UV-säteily aiheuttaa ihmisille ihosyöpää ja harmaakaihia, mutta se on muillekin eliöille haitallista.

Yläilmakehän otsonikerroksen oheneminen on yksi ympäristöongelma, jota on onnistuttu torjumaan maailmanlaajuisesti, rajoittamalla CFC-aineiden käyttöä. Otsonikerros ohenee edelleen, mutta sen oheneminen on hidastunut siinä määrin, että voidaan olettaa sen alkavan palautua 2020-luvulla.

Alailmakehässä otsoni muodostaa toisenlaisen ympäristöongelman. Otsoni reagoi hyvin herkästi lähes minkä tahansa aineen kanssa, johon se sattuu törmäämään. Niinpä esimerkiksi hengitysteihin joutuessaan se reagoi solujen rasvojen, proteiinien ym. kanssa, mikä vaurioittaa tai tappaa soluja

Alailmakehään tulee otsonia palamisprosesseissa syntyvistä typen oksideista auringonvalon vaikutuksesta. Lisäksi näihin reaktioihin tarvitaan hiilivetyjä, jotka myös ovat palamistapahtumista peräisin. Esimerkiksi liikenteen pakokaasuissa on sekä typen oksideja että hiilivetyjä, ja aurinkoisella säällä näistä syntyy myrkyllistä otsonia. Eniten otsonia syntyy kaupungeissa, joissa on paljon liikennettä ja esimerkiksi kivihiilen polttoa. Monia suurkaupunkeja piinaava smog (smoke fog) eli valokemiallinen savusumu sisältää typen oksideja, hiilivetyjä ja otsonia, sekä haitallisia pienhiukkasia.

Muoviongelma

ymparistoekologia_muovia_meressa_shutterstock_116058721.jpgMuovit ovat pääasiassa maaöljystä valmistettuja materiaaleja. Ne soveltuvat hyvin monenlaiseen käyttöön, kuten astioihin, leluihin, huonekaluihin, autojen koreihin ja sisustukseen, lämpöeristeisiin sekä erilaisiin pakkauksiin. Koska muovit ovat monikäyttöisiä, helppoja työstää sekä hinnaltaan edullisia, niitä käytetään erittäin paljon. Maailmassa tuotetaan arviolta kahdeksan tonnia muovitavaraa sekunnissa. Yhtenä muovien huonona puolena on, että ne hajoavat hyvin hitaasti. Joidenkin muovien hajoaminen kestää jopa useita satoja vuosia. Siksi muoveista on kertynyt valtava määrä jätettä. Tästä huomattava osa päätyy maailman meriin.

Maailman kaikissa valtamerissä on havaittu suuria jätepyörteitä, jotka koostuvat erilaisista muovijätteistä. Niistä aiheutuu suurta haittaa ekosysteemeille. Jotkut eläimet takertuvat ja kuolevat verkkoihin ja siimoihin. Monet eläimet luulevat muovia ravinnoksi, mikä myös koituu niiden kohtaloksi. Muovi ei sula ruoansulatuksessa, vaan täyttää niiden elimistöä. Eläimet nälkiintyvät, saavat vammoja tai tukehtuvat. Jotkut muovit ovat lisäksi myrkyllisiä.

Muovijäteongelma on vaikea korjata jälkikäteen, sillä matalalla pinnan alapuolella killuvaa jätettä on mahdotonta kerätä talteen aiheuttamatta eliöille vielä suurempaa tuhoa. Siksi muovien suhteen on tärkeää, että:
  • ei tuoteta turhaa jätettä, esim. monikertaisia pakkauksia
  • jätteen ei anneta päätyä mereen
  • muovi kierrätetään ja käytetään uudelleen mahdollisimman tarkkaan, esim. uusina tuotteina tai energiana
  • käytetään biohajoavia muoveja