Mikromuovia löytyi Suomen vesieliöistä

Suomalainen tutkimushanke löysi mikroskooppisen pientä muoviroskaa kaikista tutkimistaan vesieliöryhmistä Suomen rannikkovesissä ja Kallavedeltä Kuopion ympäriltä.

”Kenttätutkimukset osoittavat, että mikromuoveja löytyy kaikkialta eli veden pintakerroksista, syvemmältä vesipatsaasta, meren ja järvien pohjalta sekä kaloista, simpukoista ja pohjaeläimistä”, vahvistaa tutkimusprofessori Maiju Lehtiniemi Suomen ympäristökeskuksesta (SYKE).

Suomalaistutkimuskonsortio teki uraauurtavaa työtä näytteenottomenetelmien ja analytiikan kehittämisessä. Tutkijat onnistuivat selvittämään hyvin pienten, yli 20 mikrometrin eli millimetrin tuhannesosan kokoisten muoviroskahippusten esiintymistä.

Elokuussa päättyneessä Suomen Akatemian rahoittamassa nelivuotishankkeessa nimeltä Mikromuovit Suomen vesistöissä pystyttiin arvioimaan myös vesistöistä löytyvän muovin laatua sekä mikromuovien vaikutuksia vesieliöihin ja ihmissoluihin.

Vesistöistä ja vesieliöistä löytyy eniten polyeteeniä, polypropeenia ja muita yhteiskunnassa yleisimmin käytettyjä muovilaatuja.

Kallavedestä löytyi vähemmän mikromuovia kuin keskieurooppalaisista järvistä aiemmin tehdyissä tutkimuksissa.

Korkeita mikromuovipitoisuuksia löytyi etenkin läheltä lumenkaatopaikkoja, satamaa ja jätevedenpuhdistamoa.

Tulosten perusteella näyttää siltä, että mitä pienempiä hiukkasia pystytään näytteistä tutkimaan, sitä enemmän niitä löytyy. Pienempien hiukkasten todentaminen olikin yksi hankkeen merkittävistä kehitysaskelista.

Suomen ympäristökeskuksen johtava tutkija Outi Setälä kertoo, että mikromuoveiksi lasketaan alle viiden millimetrin kokoiset hiukkaset. Euroopan kemikaalivirasto on esittänyt, että myös korkeintaan 15 millin kokoiset kuidut olisivat mikromuovia.

Parempia tutkimusmenetelmiä

Tutkimuskonsortiossa olivat SYKEn Merikeskus sekä Itä-Suomen yliopiston SIB Labs. Hankkeen päätösseminaari pidettiin 24. elokuuta etäyhteyksin.

”Kehitimme merkittävästi kykyämme analysoida mikromuoveja Suomessa. Nämä menetelmät ovat jatkossa käytettävissä muussa tutkimuksessa”, sanoo Itä-Suomen yliopiston osahankkeen johtaja, tutkimusjohtaja Arto Koistinen.

Menetelmät kehittyivät nopeasti: Vielä hankkeen alkaessa vuonna 2016 tutkijat tunnistivat mikromuoveja mikroskoopin alla käsityönä. Kehitys eteni infrapunaspektroskopiaan niin, että loppuvaiheessa hiukkaset saatiin jo tunnistettua automaattisesti kuvantavalla FTIR-tekniikalla eli Fourier-muunnos-infrapunaspektrometrialla.

Koistisen mukaan uudet teknologiat mahdollistavat entistä pienempien muovihiukkasten tunnistamisen entistä kattavammin, luotettavammin ja nopeammin.

Kaloissa mikromuovihippusia

Avomeren silakasta, kilohailista ja kolmipiikistä löytyi hyvin vähän muovia. Huomattavasti useammin tai enemmän mikromuoveja löytyi Suomen rannikon ahvenesta, salakasta ja kolmipiikistä sekä Kallaveden ahvenesta ja muikusta.

”Tosin mikromuovimäärät olivat hyvin pieniä: vähemmän kuin gramman miljoonasosa mikromuovia per gramma kalaa”, tutkija Emilia Uurasjärvi Itä-Suomen yliopistosta tarkentaa.

Tutkimuksen mukaan eniten mikromuoveja kertyy Itämeren sinisimpukoihin, jotka suodattavat vettä saadakseen ravintoa.

SYKEn tutkija Anna-Riina Mustonen selvitti, että mikromuovihippusia löytyy Itämeren pohjaeliöistä kuten liejusimpukoista, liejuputkimadoista ja surviaissääsken toukista.

Kohtalokkaan likainen muovivesi

Laboratoriokokeissa muovi ja kierrätyskumi aiheuttivat stressiä planktoneliöissä ja liejusimpukoissa.

Autonrengaskumille altistetuista Itämeren liejusimpukoista havaittiin kumista peräisin olevia haitta-aineita kuten metalleja ja PAH-yhdisteitä.

Tutkija Pinja Näkin mukaan haitalliset yhdisteet voivat päätyä simpukoiden kudoksiin ja aiheuttaa eliöille stressiä.

Planktoneläimille oli jopa kohtalokasta joutua koetilanteissa veteen, johon oli liuennut metalleja ja orgaanisia yhdisteitä likaisista LDPE-muovipusseista ja autonrengaskumista. Tutkimusasetelmassa likaiseen LDPE-veteen laitetut hankajalkaisäyriäiset kuolivat kymmenessä tunnissa.

”Muovi- ja kumituotteiden kierrätysvaatimukset kasvavat, mutta meillä ei ole riittävästi tietoa, minkälaisia vaikutuksia nämä kierrätysmuovit aiheuttavat vesieliöille. Tutkimusta tarvitaan lisää”, sanoo Maiju Lehtiniemi.

Ihmissolukokeita

Itä-Suomen yliopisto tutki mikromuoveista liukenevien yhdisteiden solutoksisuutta ihmissolukokeissa.

Kokeiden perusteella aromaattisia yhdisteitä liukenee eniten PET-muovista, muita yhdisteitä runsaasti monikerroskalvomuovista. Kumista liukenee metalleja, kuten sinkkiä, jopa satakertaisesti muovinäytteisiin verrattuna.

Näillä on haitallisia vaikutuksia solujen metaboliaan. Yhteisvaikutukset näkyvät muun muassa tulehdusvasteissa.

”Riskinarviotutkimuksella on merkitystä teolliseen kierrätykseen ja kierrätettyjen materiaalien turvallisuuteen”, Koistinen näkee.

Paljonko sade tuo mikromuovia?

Tutkimuskonsortio on saanut ensimmäisenä maailmassa myös tietoa siitä, kuinka paljon mikromuovia pääsee huleveteen yhden sadetapahtuman aikana.

Espoon Vallikalliolla kertyi hulevesikaivonäytteisiin yhteensä 250 0000 – 1,5 miljoonaa mikromuovipartikkelia vesisateen aikana.

”Hulevesien hallintakeinot tarjoavat ratkaisuja vähentää mikromuovipäästöjä”, sanoo tutkija Julia Talvitie Suomen ympäristökeskuksesta.

Aiheeseen liittyvässä diplomityössä on havaittu, että suodatinarkkurakennelman avulla pystyttiin poistamaan yli 90 prosenttia hulevesien mikromuoveista.

Kuvat: Maiju Lehtiniemi ja Jyri Tirroniemi/ SYKE. Analyysi- ja näytteenottomenetelmät ovat kehittyneet hankkeen aikana.