Kuopion kampuksen ILMARI-laboratoriossa toteutettiin alkuvuodesta laaja mittauskampanja, jossa mitattiin autojen pienhiukkasten ja ultrapienten hiukkasten päästöjä. Tällä kertaa tarkastelussa olivat uudet diesel-, bensiini- ja kaasuautot.
- Teksti Marianne Mustonen
- Kuvat Raija Törrönen
Kansainvälisessä ULTRHAS-tutkimuksessa selvitetään liikennevälineiden pienhiukkaspäästöjä, ja niiden aiheuttamia ympäristöterveysriskejä. Liikenteen päästöt tulee huomioida muun muassa kaupunkisuunnittelussa, sillä ne ovat haitallisia ihmisten terveydelle.
Professorit Pasi Jalava ja Olli Sippula ympäristö- ja biotieteiden sekä kemian laitoksilta ovat tehneet tutkimusryhmiensä kanssa päästöjen mittauksia jo useissa projekteissa. Nyt päättyneessä mittauskampanjassa päästöjä mitattiin uusista diesel-, bensiini- ja kaasuautoista.
– Hankkeen Saksassa pidetyissä mittauskampanjoissa oli jo aiemmin tutkittu pienhiukkaspäästöjä muun muassa laivojen ja lentokoneiden moottoreista, kertoi Jalava.
Autoilu vaikuttaa ilmanlaatuun haitallisesti pakokaasujen suorien hiukkaspäästöjen vuoksi. Sen takia autojen pienhiukkaspäästöjä onkin viime aikoina rajoitettu eurooppalaisen lainsäädännön kautta merkittävästi.
Kuvassa: Olli Sippula, Pasi Jalava ja Anni Hartikainen.
Uusilla ajoneuvoilla suurin osa pienhiukkasista vaikuttaisi kuitenkin muodostuvan päästön sisältämistä kaasuista, jotka ilmakehäreaktioiden kautta muodostavat niin sanottuja sekundäärisiä pienhiukkasia. Pienhiukkaspäästöjä muodostuu myös rengaskuluman kautta, sekä jarrutuksissa lisäksi jarrupintojen kuluman kautta.
– Tässä mittauskampanjassa keskityimme tutkimaan erityisesti miten paljon uusien henkilöautojen päästöt voivat tuottaa sekundäärisiä pienhiukkasia ilmakehään. Haluamme myös selvittää, miten sekundääristen pienhiukkasten ihmisten terveyteen vaikuttavat ominaisuudet eroavat tuoreista päästöistä, totesi Sippula.
– Toksikologian kannalta on tärkeää selvittää, mitä haitallisia komponentteja päästöt sisältävät, sanoi Jalava.
Kampanjan mittaukset kestivät kuukauden, ja niihin osallistui lähes 40 tutkijaa Suomesta, Saksasta, Norjasta ja Sveitsistä.
– Yhteistyö eri tieteenalojen tutkijoiden kanssa oli sujuvaa, mutta se myös vaati meiltä mittausten tarkkaa koordinointia ja hyvää tiedonkulkua, kertoi tutkijatohtori Anni Hartikainen.
Kuvassa: Anni Hartikainen.
Pienhiukkaset aiheuttavat tulehdustilaa elimistössä
Mittauskampanjasta saatiin valtavasti tietoa ihmisen terveyden tutkimiseen. Tärkeä osa koetta oli päästöjen fysiologisten vaikutusten mittaaminen solualtistuslaitteilla. Pakokaasua johdettiin pienille näytelevyille, joiden päällä oli soluja ihmisen keuhkoista. Kokeen olosuhteita, kuten kosteutta tai lämpötilaa, pystyttiin säätelemään hyvin monipuolisesti.
Kokeissa hengitysteiden ja immuunipuolustuksen soluja kasvatettiin puoliläpäisevällä kalvolla.
– Tämä solumalli toimii ihmisen keuhkoepiteelin tapaan esteenä pienhiukkasille, sanoi tutkija Johannes Becker Helmholz Zentrum Münchenista.
Soluja vaurioittaessaan pienhiukkaset voivat kuitenkin siirtyä esteen läpi verenkiertoon ja sieltä elimistöön, aiheuttaen tulehdusta myös muissa elimistön osissa. Kokeessa tutkittiin keuhkojen altistumista erilaisissa olosuhteissa, sekä solujen aineenvaihdunnallista toimintaa.
Kuvassa: Johannes Becker.
Haluamme selvittää mitkä pienhiukkaset ovat erityisen vaarallisia, ja miten päästöjen ikääntyminen ilmakehässä vaikuttaa niiden haitallisuuteen.
Johannes Becker
Tutkija
Tutkimuksessa selvitetään solujen mekanismeja ja vertaillaan niitä ihmisen koko elimistöön.
– Sairauksiin johtavat mekanismit voivat olla voimakkuudeltaan erilaisia eri ihmisillä ja eri sukupuolilla, lisäsi Jalava.
– Seuraavaksi vuorossa ovat kudosnäytteiden toksikologiset tutkimukset laboratoriossa. Hankkeen tuloksia julkaistaan ensi vuonna.
- Lisätietoa hankkeesta Horisontti2020-ohjelman Cordis-sivuilla
- ULTRHAS-hankkeen verkkosivut
- ILMARI-laboratorion verkkosivut
Kuvassa: Pakokaasumittauksia ILMARI-laboratoriossa.
