Uutta tietoa radioaktiivisten aineiden siirtymisestä maaperästä metsäkasveihin

Väitös ympäristötieteen alalta

Väittelijä FM Päivi Roivainen

Väitösaika ja -paikka 16.12.2011, 12.00, MET, Mediteknia, Kuopion kampus

Kun maaperään joutuneiden radioaktiivisten alkuaineiden pitoisuudet ovat pieniä, ne siirtyvät kasveihin tehokkaammin kuin perinteisissä malleissa on oletettu. Kasveissa aineet kertyvät etenkin juuriin. Nämä asiat selvisivät FM Päivi Roivaisen väitöskirjatyössä, jossa tutkittiin radioaktiivisen jätteen sisältämien alkuaineiden siirtymistä maaperästä kasvillisuuteen pohjoisessa metsäympäristössä. Tutkimuksen tuottamaa tietoa voidaan hyödyntää radioaktiivisen jätteen käsittelyn ja loppusijoittamisen ekologisessa riskinarvioinnissa, jossa selvitetään luonnon kasveihin ja eläimiin mahdollisesti kohdistuvia riskejä.

Ydinvoimaloissa syntyy runsaasti keski- ja matala-aktiivista jätettä, joka loppusijoitetaan tarkoitusta varten rakennettuun jäteluolaan. Lisäksi ongelmana on hyvin radioaktiivinen käytetty ydinpolttoaine, jota suunnitellaan Suomessa loppusijoitettavaksi Eurajoen Olkiluodon kallioperään. Kaikentyyppiset radioaktiiviset jätteet sisältävät useita radioaktiivisia alkuaineita, jotka voivat ympäristöön päästessään aiheuttaa haittaa. Perinteisen ajattelutavan mukaan kasvien ja eläinten oletetaan olevan suojassa säteilyltä, jos ihminenkin on. Viime vuosina on ryhdytty kiinnittämään enemmän huomiota myös kasvien ja eläinten säteilyaltistukseen. Pohjoiseen metsäympäristöön liittyvää tietoa on kuitenkin edelleen rajoitetusti saatavilla ja erilaiset ympäristöolosuhteet rajoittavat muualta hankitun tiedon käyttöä.

Väitöskirjatutkimuksen aineistona käytettiin kahdelta pohjoissavolaiselta uraaniesiintymältä kerättyjä maaperä- ja kasvillisuusnäytteitä. Näytteitä kerättiin kuusesta, pihlajasta, mustikasta, metsäalvejuuresta ja oravanmarjasta, jotka ovat pohjoisten metsien yleisiä kasvilajeja. Tarkasteltaviksi alkuaineiksi valittiin koboltti, lyijy, molybdeeni, nikkeli, sinkki ja uraani, joiden radioaktiivisia isotooppeja esiintyy erityyppisissä radioaktiivisissa jätteissä.

Kaikkien tutkittujen alkuaineiden havaittiin kertyvän erityisesti kasvien juuriin, mikä tulisi huomioida arvioitaessa kasvien ja eläinten altistumista. Eri kasvilajien välillä ei havaittu merkittäviä eroja, joten siirtymistä arvioitaessa ei välttämättä tarvitse tarkastella yksittäisiä kasvilajeja erikseen. Tämä yksinkertaistaa riskinarviointia.

Alkuaineita siirtyi maasta kasveihin suhteellisesti enemmän pienillä kuin korkeilla maaperän pitoisuuksilla. Yleisesti tämän siirtymisen oletetaan olevan vakio maaperäpitoisuudesta riippumatta, mikä tämän tutkimuksen tulosten perusteella saattaa johtaa kasvien pitoisuuden aliarvioimiseen pienillä maaperäpitoisuuksilla, eli tilanteissa, joiden oletetaan olevan tyypillisiä radioaktiivisen jätteen mahdollisesti vapautuessa ympäristöön ja maaperään. Tärkeiden kasviravinteiden, kaliumin, magnesiumin, mangaanin, fosforin ja rikin, havaittiin säätelevän tutkittujen alkuaineiden siirtymistä. Pääasiassa ne vähensivät tutkittujen alkuaineiden siirtymistä maaperästä kasviin. Näiden ravinteiden maaperäpitoisuuksien huomioiminen radioaktiivisten aineiden siirtymistä arvioitaessa voi parantaa tarkastelun luotettavuutta.

FM Päivi Roivaisen väitöskirja Characteristics of soil-to-plant transfer of elements relevant to radioactive waste in boreal forest (Radioaktiivisen jätteen sisältämien alkuaineiden siirtyminen maaperästä kasvillisuuteen pohjoisessa metsäympäristössä) tarkastetaan Itä-Suomen yliopiston Luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa. Vastaväittäjänä on professori Jukka Lehto, Helsingin yliopisto ja kustoksena professori Jukka Juutilainen, Itä-Suomen yliopisto.

Väittelijän painokelpoinen kuva löytyy osoitteesta: http://www.uef.fi/vaitoskuvat

Lisätietoja: Päivi Roivainen, p. 040 355 3390, paivi.roivainen@uef.fi 9.12.2011

© Itä-Suomen yliopisto Palaute