Nanometrien kokoluokkaa olevat nanohiukkaset, voivat aiheuttaa vakaviakin terveydellisiä ongelmia, sillä ne pystyvät erittäin pieninä etenemään kaikkialle elimistöön verenkierron kautta. Nanohiukkasia on ilmassa kaikkialla, sillä ne pysyvät ilmassa pienen kokonsa ja keveytensä takia hyvin pitkään. Meillä Suomessa on arvioitu, että noin puolet ulkoilmassa havaituista nanohiukkasista on peräisin ulkomailta. Ne eivät siis tunne rajoja. Nanohiukkaspitoisuudessa on paikallisia eroja ja suurien nanohiukkaspäästöjen lähellä pitoisuudet ovat selvästi suuremmat.
Kotoperäisistä nanohiukkaslähteistä tärkeimmät ovat liikenne, teollisuus ja voimalaitokset. Paikallisesti myös puun pienpoltto on merkittävä nanohiukkaslähde. Suuria ulkoilman ja sisäilmankin nanohiukkaspitoisuuksia on havaittu etenkin siellä, missä tällaista polttoa tapahtuu lähekkäin sijaitsevista lähteistä, kuten taajamien omakotialueilla. Varsinaisella maaseudulla talojen etäisyydet toisistaan ovat yleensä niin suuria, että suuria ongelmallisia pitoisuuksia ei pääse syntymään.
Isot keskitetyt päästöt pystytään hallitsemaan
Teollisuuden ja voimalaitosten nanohiukkaspäästöt ovat merkittäviä, mutta helpoimpia vähentää. Kunnollisia ja luotettavasti toimivia savukaasujen suodattimia ja muita tehokkaita puhdistimia on olemassa ja niitä käytetään ja niiden toimintaa valvotaan. Liikenteen osalta tilanne on vaikeampi, sillä liikkuvia lähteitä on paljon eikä liikennevälineiden pakokaasujen puhdistus vielä ole täysin tehokasta eikä ole aina yleisessä käytössä, sitä on myös vaikea valvoa.
Euroopan unioni on pyrkinyt vastaamaan haasteeseen ja muun muassa diesel- autoille on asetettu yhä kireämmät pakokaasujen puhtausvaatimukset. Dieselin osalta tärkeänä mukana on myös haitallisten typpiyhdisteiden, NOX, välttäminen. Näille on jo EU:n puolelta annettu kiristyviä rajoituksia, mutta muun muassa merkittävä autonvalmistaja Volkswagen jäi äskettäin kiinni mallikohtaisten koetulosten väärentämisestä. Asia tuli useaan kertaan esille myös tässä konferenssissa ja päätössessiossa pohdittiin mallikohtaisten testien ja käytännön kenttä- ja valvontamittausten kehittämistä tältä osin. Diesel- autojen vastustusta on jo esiintynyt julkisuudessa eri puolilla Keski-Eurooppaa. Sen katsottiin kuitenkin olevan huteralla pohjalla, sillä jos nykytekniikan autojen ei anneta ajaa jotain katua, niin ne ajavat muita teitä, yleensä kiertoteitä, jolloin kokonaispäästöt ovat suuremmat. Konferenssissa tuli myös nanohiukkaspäästöjen osalta esille tulos, jonka mukaan hiukkaspäästöt saattavat monissa nykyaikaisissa (GDI) bensiinimoottoreissa olla jopa suuremmat kuin dieseleissä. Autojen nano- ja kaasupäästöt saadaan ajan mittaan toivottavasti kuriin yhä kovemmin päästövaatimuksin vaatimuksin ja paremmalla tekniikalla, mutta aikaa siihen näyttää kuluvan.
Puunpoltolle ratkaisuja ei vielä löydy
Melko paljon huonommin asia onkin puun pienpolton kanssa. Saksan ympäristöviraston tutkijan kanssa käydyssä keskustelussa hän totesi, että puun pienpoltto saattaa jatkossa olla se kaikkein vaikeimmin hoidettava nanohiukkasten lähde. Teollisuuden ja voimalaitosten osalta asia on jo pitkälti hallinnassa ja niiden savukaasut pystytään toimivasti ja kustannustehokkaasti puhdistamaan. Liikennevälineissä tapahtuu koko ajan kehitystä, niiden haitallisen pakokaasujen puhdistusratkaisut tulevat olemaan hinnaltaan itse laitteisiin, autoihin, nähden kohtuullisia. Asiaa auttaa varmaan myös todennäköinen voimakas siirtyminen sähkökäyttöisiin autoihin ja muihin kuljetuslaitteisiin.
Mutta nanohiukkasten vaikeimmin ratkaistava ongelma liittyy puun pienpolttoon. Siihen ei ole vielä onnistuttu kehittämään toimivaa ja kustannustehokasta savukaasujen puhdistusta. Puhtaampaan palamiseen päästään jossain määrin kehittämällä laitteita ja polttotapaa, mutta se tie ei näytä johtavan kovin pitkälle. Ratkaisu olisi joka savupiippuun asennettava varmatoiminen ja kohtuuhintainen suodatin, mikä kuitenkin odottaa keksijäänsä. Tällainen joka kodin savupiipun suodatin ei saa maksaa paljoa, muuten ei markkinoita synny. Eräissä saksankielisissä maissa on näille puun polton nanohiukkaspäästöille asetettu vaatimuksia, mutta kunnon kaupallista ratkaisua ei sielläkään ole löytynyt. Kun Suomen energiapolitiikassa puun polttaminen on eräs painopisteistä, toivoisi asiassa edettävän tämä tosiasia tiedostaen.
Ovatko nanohiukkaset syynä myös Alzheimeriin?
Konferenssissa tuli esille myös paljon uutta nanohiukkasten alueelta. Avausesitelmässään saksalainen tohtori Wolfgang Kreyling, Munchenissä sijaitsevan ympäristötutkimuslaitoksen eläkkeellä oleva erityisasiantuntija, kertoi uusimman lääketieteellisen tutkimuksen tuloksia. Nanohiukkasten haitallinen vaikutus sydämeen ja keuhkoihin on yhä vahvemmin todistettu tieteellisesti, muuta niiden vaikutus aivoihin on vielä osittain selvittämättä. Näyttää siltä, että monet aivoissa tapahtuvat haitalliset ilmiöt, kuten Alzheimer, voivat olla ainakin osittain nanohiukkasten aiheuttamia. Nanohiukkaset kun pääsevät aivoihin paitsi verenkierron välityksellä, myös nenän hajuepiteeleiltä, joilta on suora yhteys aivoihin.
Kreyling korosti, että tutkimusta tällä alueella tarvitaan vielä. Hän toivoi myös, että ulkoilman nanohiukkasille vaadittaisiin parempaa kuria. Nykyiset EU:N säädökset kun asettavat rajoja vain paljon nanohiukkasia suurempien hiukkasten PM 2,5 tasolle. Pienemmille hiukkasille pitäisi saada myös rajat. Kehitys tältä osin on vain kovin hidasta. Nanohiukkasten mittaustekniikka, jossa myös suomalaisyritysten rooli on ollut merkittävä, on kehittynyt kovasti viime vuosina. Sen ei enää jatkossa pitäisi olla esteenä.
ETH on yksi maailman arvostetuimpia korkeakouluja
Tilaisuuden järjestäjä ETH (Eidgenossisse Technisce Hochshule) on yksi maailman arvostetuimpia ja korkeatasoisimpia teknillisiä korkeakouluja. Sillä on Sveitsissä useita toimipisteitä ja sen tutkimus- ja opetusohjelma on erittäin laaja. Sillä on myös yhteistoimintayksiköitä muissa maissa. Se on laitos, jonka huomattavin oppilas ja opettaja, tosin yli sadan vuoden takaa, on Albert Einstein. Konferenssi pidettiin lähellä Zurichin keskustaa sijaitsevassa, vanhassa ja arvokkaassa mäellä sijaitsevassa rakennuksessa. Sisäilmaston osalta kaikki oli kunnossa, ilma oli raikasta, eikä helteestä huolimatta salia jäähdytetty liikaa.
Suomalainen panos konferenssissa oli hyvin esillä. Tampereen teknillisen yliopiston fysiikan tutkimuspäällikkö Topi Rönkkö kertoi heidän yhdessä Metropolia ammattikorkeakoulun kanssa kehittämästä ilman epäpuhtauksia tien päällä mittavasta Nuuskija- autosta ja sen tuloksista. VTT:n erikoistutkija Kati Lehtoranta taas kertoi vähärikkistä polttoainetta käyttävien laivamoottoreiden hiukkaspäästömittauksista. Postereita oli esillä useammalta taholta. Suomen nanohiukkastutkimus on keskittynyt paljon Tampereelle, jossa yliopiston lisäksi on syntynyt useampia yrityksiä laitevalmistuksen puolelle. Tutkimusta tehdään myös VTT:llä ja Itä-Suomen yliopistossa Kuopiossa. Merkittävää lisätietoa nanohiukkasten vaikutuksesta terveyteen keräävät myös THL:n yksikkö Kuopiossa sekä TTL:n yksikkö Helsingissä.
Esko Kukkonen