Väitös: Puhtaankin ilman maissa keuhkoihin kulkeutuu runsaasti terveydelle haitallisia pienhiukkasia ja mustaa hiiltä
Väitöstutkimuksessaan diplomi-insinööri Teemu Lepistö tutki ihmisen keuhkoihin kulkeutuvien hiukkasten pinta-alan pitoisuuksia ja ominaisuuksia erilaisissa kaupunkiympäristöissä viidessä maassa. Tutkimuksen mukaan ihmisen keuhkoihin voi päätyä suuria pitoisuuksia terveydelle haitallisia pienhiukkasia myös ilmanlaadultaan puhtaina pidetyissä maissa kuten Suomessa. Työssään Lepistö selvitti muun muassa, kuinka keuhkoihin päätyvien pienhiukkasten pitoisuudet ja ominaisuudet vertautuvat perinteisiin ilmanlaadun ja pienhiukkasten monitoroinnin mittareihin. Tämä voisi antaa vastauksia pienhiukkasten terveysvaikutusten alueellisiin vaihteluihin.
Erilaisista päästölähteistä vapautuvat pienhiukkaset aiheuttavat vuosittain maailmanlaajuisesti useita miljoonia ennenaikaisia kuolemia. Vaikka pienhiukkasten haitallisuus on kiistaton tosiasia, niiden terveyteen vaikuttavia mekanismeja ei vielä täysin ymmärretä. Tämä näkyy myös pienhiukkasten terveyshaittojen arvioinnissa: eri tutkimuksissa arviot pienhiukkasten aiheuttamista ennenaikaisista kuolemista vaihtelevat moninkertaisesti. Lisäksi terveysvaikutukset näyttävät riippuvan muun muassa maantieteellisestä sijainnista.
Teemu Lepistön mukaan yksi selitys vaihtelulle löytyy perinteisistä ilmanlaadun monitoroinnin mittareista. Pienhiukkasten pitoisuuksia mitataan usein niiden massapitoisuuden perusteella (PM2.5).
– Pienhiukkaset käsittävät kaikki hiukkaset nanometreistä 2,5 mikrometriin asti. Massaan perustuva mittaus korostaa erityisesti kooltaan suurimpien hiukkasten pitoisuuksia. Massapitoisuuden avulla ei voidakaan päätellä esimerkiksi hiukkasten koostumusta tai ultrapienten hiukkasten (alle 0.1 mikrometriä) sekä epätäydellisessä palamisessa syntyvän mustan hiilen pitoisuuksia. Tutkimukset viittaavat siihen, että kaikilla näillä on yhteys pienhiukkasten terveysvaikutuksiin, Lepistö kertoo.
Massapitoisuuden avulla ei myöskään voida päätellä keuhkoihin kulkeutuvien hiukkasten pitoisuuksia. Pienhiukkasten keuhkoihin kulkeutuminen riippuu vahvasti hiukkasten koosta, joka puolestaan liittyy hiukkasten päästölähteeseen, koostumukseen ja päästön ikääntymiseen ilmakehässä. Väitöstutkimuksessaan Lepistö selvittää alueellisia vaihteluita keuhkoihin päätyvien hiukkasten pitoisuuksissa ja ominaisuuksissa.
– Erilaisten hiukkasten kulkeutuminen keuhkoihin erilaisissa ympäristöissä voisi selittää pienhiukkasten terveyshaittojen alueellisia vaihteluita. Erityisesti hiukkasten pinta-alan on havaittu olevan tärkeä ominaisuus toksikologisissa tutkimuksissa.
Suomessa päästölähteinä liikenne, teollisuus ja puun poltto
Tutkimuksessaan Lepistö kehitti uuden mittausmenetelmän keuhkoihin päätyvien hiukkasten pinta-alan (lung deposited surface area, LDSAal) mittaamiseen. Hän sovelsi uutta menetelmää ulkoilmamittauksissa tieliikenneympäristöissä, pientaloalueilla, lentokentillä, laivaliikenne- ja tehdasympäristöissä Suomessa, Saksassa, Tšekeissä, Chilessä ja Intiassa.
Lepistö havaitsi, että erityisesti ultrapienten hiukkasten ja mustan hiilen lähipäästöt ovat merkittävässä roolissa keuhkoihin päätyvien hiukkasten pinta-alan näkökulmasta. Nämä voivat aiheuttaa merkittävän altistuksen keuhkoissa, vaikka samaan aikaan yleisesti mitattu PM2.5-pitoisuus olisikin suositusten mukainen.
– Ultrapienet hiukkaset ja musta hiili ovat erityisen tärkeitä suomalaisesta näkökulmasta. Useat lähipäästölähteet kuten tieliikenne, lentokoneet ja teollisuus ovat merkittäviä ultrapienten hiukkasten lähteitä. Lisäksi puun poltto on merkittävä mustan hiilen päästölähde Suomessa. Eli Suomen yleensä matala PM2.5-pitoisuus ei tarkoita, etteivät päästöt voisi aiheuttaa merkittäviä terveyshaittoja.
Chilen ja Intian tulokset olivat kuitenkin erilaisia. Näissä maissa yleinen ilmanlaatu on heikompi kuin Euroopassa, mikä tarkoittaa myös korkeampia PM2.5-pitoisuuksia.
– Myös Chilessä ja Intiassa lähipäästöt ovat keuhkoihin kulkeutumisen näkökulmasta tärkeitä, mutta niiden suhteellisen osuus on huomattavasti pienempi kuin Euroopassa, Lepistö sanoo.
Kaikkiaan Lepistön työn tulokset osoittavat, että keuhkoihin kulkeutuvien hiukkasten pitoisuudet ja ominaisuudet riippuvat huomattavasti lähipäästöistä ja maantieteellisestä sijainnista. Tulokset tarjoavat siis osaselityksen pienhiukkasten vaihteleville terveysvaikutuksille, sillä näitä eroja ei voida havaita perinteisillä ilmanlaadun monitoroinnin mittareilla. Tulokset korostavat myös alueellisten toimenpiteiden tärkeyttä ilmanlaadun parantamisessa ja päästöjen rajoittamisessa.
Väitöstilaisuus perjantaina 24. toukokuuta
Diplomi-insinööri Teemu Lepistön aerosolifysiikan alaan kuuluva väitöskirja Lung deposited surface area of ambient fine particles: measurement methodologies and location-dependent characteristics tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston Tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 24.05.2024 kello 12 Hervannan kampuksen Sähkötalon salissa SA203 (Korkeakoulunkatu 3, Tampere). Väitöstilaisuutta voi seurata etäyhteydellä.
Vastaväittäjänä toimii professori Heikki Junninen Tarton yliopistosta. Kustoksena toimii professori Topi Rönkkö Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Teemu Lepistö
040 7717832
teemu.lepisto@tuni.fi
Kuvat
Linkit
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 22 000 opiskelijaa ja henkilöstöä yli 4 000. Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto
Väitös: Hapetusreaktori simuloi päästöjen käyttäytymistä ilmakehässä16.5.2024 10:30:00 EEST | Tiedote
Polttomoottorit tuottavat haitallisia hiukkas- ja kaasupäästöjä ilmakehään. Osa kaasumaisista päästöistä muodostaa uutta hiukkasmassaa ilmakehässä useiden päivien aikana päästön jälkeen. Väitöstutkimuksessaan DI Pauli Simonen kehitti mittausmenetelmää, jolla voidaan arvioida ilmakehässä muodostuvan hiukkasmassan eli sekundääriaerosolin määrää eri päästölähteistä. Simosen mukaan esimerkiksi etanolin lisääminen bensiiniin vähentää sekundääriaerosolin muodostumista.
Väitös: Yhteisestä etiikan opetuksesta on käyty katsomus- ja koulutuspoliittista kamppailua yli sata vuotta16.5.2024 08:40:00 EEST | Tiedote
Hyvän ja pahan, oikean ja väärän pohtiminen on keskeinen osa kasvatusta. Siitä, pitäisikö etiikkaa opettaa yleissivistävässä koulussa katsomusryhmittäin vai kaikille oppilaille yhteisesti, on Suomessa väitelty viimeisen sadan vuoden aikana useaan otteeseen. FM Eenariina Hämäläinen selvitti väitöstutkimuksessaan näiden debattien historiaa.
Monitieteinen GIANT-projekti tutkii sisäilman aerosoleja – suurennuslasin alla ulkoilman vaikutukset14.5.2024 09:00:00 EEST | Tiedote
Suomalaiset ilmanlaatututkijat, alan yritykset sekä kunnat ja kaupungit ovat käynnistäneet yhteisen GIANT-projektin, jossa tutkitaan sisätilojen aerosoli-ilmiöitä. Tutkimusprojekti pyrkii lisäksi mukauttamaan WHO:n uusimpia ilmanlaatusuosituksia käytäntöihin ja edistämään kotimaisen korkeatasoisen sisäilmateknologian markkinoita.
Väitös: LncRNA-molekyylit auttavat tunnistamaan aggressiiviset eturauhassyövät14.5.2024 08:45:00 EEST | Tiedote
Eturauhassyöpä on miesten toiseksi yleisin syöpäkuolemien aiheuttaja Suomessa. Väitöstutkimuksessaan FM Annika Kohvakka tutki aiemmin tuntemattomia, niin sanottuja pitkiä ei-koodaavia RNA:ita (lncRNA). Niiden korkea ilmentyminen eturauhassyövässä oli yhteydessä syövän etenemiseen ja huonoon ennusteeseen.
Väitös: Ulkoilman kosteus vaikuttaa rasituksen laukaisemaan keuhkoputkien supistumiseen lapsilla13.5.2024 09:15:00 EEST | Tiedote
Lapsilla astman diagnosointiin käytetään yleisimmin ulkona suoritettavaa juoksurasituskoetta. Ei kuitenkaan tarkkaan tiedetä, kuinka paljon ulkoilman tekijät vaikuttavat juoksurasituskokeen herkkyyteen. Väitöstutkimuksessaan lääketieteen lisensiaatti Pauliina Tikkakoski selvitti ulkoilman fysikaalisten ja biologisten tekijöiden vaikutusta lasten ulkojuoksurasituskokeen tulokseen.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme