Uusien teollisuuslaitosten vesistövaikutusten ja ympäristöriskien arvioimiseen tarvitaan mitattua tutkimustietoa. Myös ympäristön tilan seuranta ja velvoitetarkkailuohjelmat edellyttävät vesistöalueiden biologisen ja kemiallisen tilan seurantaa. Mutta kuinka luotettavaa tämä tieto on?
Esimerkiksi orgaanisten haitta-aineiden, kuten torjunta-aineiden sekä PAH- ja PFAS-yhdisteiden, analysointi vesinäytteistä on aikaa vievää ja kallista. Siksi mittauksia ei tehdä niin usein kuin esimerkiksi ravinnepitoisuuksien määrittämistä, joka on perinteisen laboratorioanalyysin lisäksi mahdollista tehdä myös jatkuvatoimisilla mittalaitteilla.
Orgaanisten aineiden pitoisuuden määrittämiseen tuo epävarmuutta näytteenoton ajoitus: esimerkiksi hetkellinen korkea pitoisuuspiikki voi jäädä havaitsematta. Epävarmuutta tuovat myös tutkittavan yhdisteen ominaisuudet, yhdisteen hajoaminen, muuntuminen, kulkeutuminen ja muu käyttäytyminen ympäristössä.
Laboratoriossa määritettyä pitoisuutta pidetään usein kiveen hakattuna, mutta sekin sisältää usean kymmenen prosentin epävarmuuden. Kaikesta tästä huolimatta päätöksentekoa, joka perustuu kertavesinäytteistä määritettyyn haitta-ainepitoisuuteen, pidetään yleisesti hyvin luotettavana.
Vaikutusperusteisiin menetelmiin siirtyminen ei ole läpihuutojuttu
Ympäristölupaprosessissa haitallisten aineiden esiintymistä, leviämistä ja mahdollista ympäristöriskiä voidaan selvittää myös simuloimalla. Simuloinnin pohjana käytetään olemassa olevaa pitoisuus- ja tutkimustietoa. Mallinnuksessa kuitenkin suurin osa kemikaalin käyttäytymiseen vaikuttavista prosesseista pitää jättää huomioimatta, koska tietoa esimerkiksi kasvillisuudesta, kalapopulaatiosta tai mikrobeista ei ole. Tyytyväisiä voidaan olla, jos edes prosessien matemaattiseen kuvailemiseen liittyvät parametrit ovat tiedossa.
Ympäristöriskiä ja laatunormeja arvioidaan yksittäisten kemikaalien pitoisuuksia mittaamalla. Ympäristöriskiä tulisi kuitenkin mieluummin arvioida erilaisten vaikutusperusteisten menetelmien avulla. Ne huomioivat myös ympäristössä olevat tuntemattomat kemikaalit ja yhdisteiden seosvaikutukset. Muutos vaikutusperusteisten menetelmien käyttöön ei kuitenkaan ole viranomaispuolella aivan läpihuutojuttu.
Olisiko tekoälystä apua?
Ympäristötiedon epävarmuuden hallintaan osittaisen ratkaisun voisi tuoda tekoäly. Tekoäly tarvitsee suurta datamäärää oppiakseen. Mitattu kemikaalien pitoisuusdata on kuitenkin rajallinen, eli eipä ole tekoälylle paljoa mistä opetella.
Ympäristölupaprosesseissa tekoälyn käyttöä rajoittaa sovellettavuus vain tiettyyn paikkaan, pitkän aikavälin ennustuskyvyn puute ja kyvyttömyys mallintaa skenaarioita. Näitä pullonkauloja tiedeyhteisö pyrkii parhaillaan ratkaisemaan.
Täysin varmaa riskinarviointimenetelmää ei ole
Jos torjunta- tai lääkeaineita päätyy jätevesien mukana ympäristöön, lääkitsevä tai tuhoava vaikutus ei häviä minnekään. Tämä voi aiheuttaa eliöille ympäristöriskiä joko yksin tai yhdessä muiden kemikaalien kanssa. Ympäristöriskinarvioinnissa pyritään välttämään yli- ja aliarviointeja. Täysin varmaa riskinarviointimenetelmää ei ole ja arviointi on aina kompromissi, jossa on otettava huomioon kustannustehokkuus ja käytännön toteutettavuus.
Kustannussyistäkään kaikkea ei voi mitata. Siksi ympäristöpitoisuuksien määrittämisen menetelmien epävarmuus pitää vain sietää. Päätöksiä pitää pystyä tekemään myös epävarmuuden vallitessa, jotta niitä ylipäätään saadaan tehtyä. Ympäristölupaprosesseissakin arvioitavat vaikutukset ovat aina valistuneita arvauksia, ja niihin sisältyvä epävarmuus on vain hyväksyttävä. Epävarmuuden hyväksyminen antaa omalla tavallaan varmuutta päätöksenteon tueksi.
Heidi Ahkola toimii erikoistutkijana Syken kiertotalousratkaisut-yksikössä. Hän on erityisen kiinnostunut ympäristössä vaanivista haitta-aineista. Vapaa-aikaan kuuluu kovaa ja korkealta soiva musiikki sekä tähtitaivaan tuijottelu.
Janne Juntunen toimii erikoistutkijana Syken meri- ja vesiratkaisut -yksikössä. Hän on kiinnostunut ympäristön matemaattisesta mallintamisesta. Vapaa-aika kuluu pitkälti lapsia harrastuksiin kuljettaessa ja ulkoiluttaessa perheen koiraa, Norwitchin terrieriä, 7 kuukauden ikäistä ”pikku pirua”, joka puree edelleen kaikkea.
Aihetta käsittelevä tuore tutkimusartikkeli:
Uncertainity in Environmental Micropollutant Modeling (springer.com)
Blogikirjoittajien näkemykset ovat heidän omiaan, eivätkä ne edusta Suomen ympäristökeskuksen virallista kantaa.