Tutkimusryhmä
Vesi- ja ympäristötekniikka
Missiomme on kehittää tieteellisesti perusteltuja käytännön ratkaisuja vesiensuojelun, ilmastonmuutokseen sopeutumisen ja luonnon monimuotoisuuden turvaamisen haasteisiin sekä kouluttaa ympäristöinsinöörejä, jotka ovat valmiita kohtaamaan tulevaisuuden haasteet.
Toteutamme soveltavia TKI-projekteja ja toimeksiantoja yhteistyössä viranomaisten, yritysten, järjestöjen, korkeakoulujen ja tutkimuslaitosten kanssa. Kansainväliset yhteistyöverkostomme muodostuvat pääosin eurooppalaisista toimijoista. Tavoitteidemme saavuttamiseksi hyödynnämme monialaista osaamista ja työskentelemme useilla tasoilla käytännön kenttätyöstä politiikkatasolle.
Ydinosaamisemme
- vesiympäristön jatkuvatoimiset (in situ) seurannat
- kaukokartoitukset, GIS ja mallinnus
- vedenalainen akustiikka ja bioakustiikka
- vesiensuojeluratkaisujen suunnittelu
- vesiensuojeluratkaisujen laboratorio- tai kenttätestaus
- biologiset seurannat, suojelubiologia ja -politiikka
- kestävät julkiset hankinnat
- koulutus.
Ota yhteyttä
Kaikki vesi- ja ympäristötekniikan tutkimusryhmän asiantuntijat
Tietoa ympäristön tilan muutoksista
Kehitämme reaaliaikaista ympäristöhavainnointiverkostoa tuottamaan luotettavaa ja ajantasaista tietoa ympäristön tilan muutoksista. Tällä hetkellä mittaamme pintaveden lämpötiloja valituista paikoista rannikkomerellä ja sisävesistöissä sekä vedenkorkeuksia puroissa, joissa tehdään aktiivista projektityötä. Mittaukset tukevat rannikko- ja hydrologista mallintamista ja tutkimusta. Jaamme mielellämme aineistoja ja teemme yhteistyötä tutkimustyössä, jossa voidaan hyödyntää reaaliaikaista helposti saatavilla olevaa ympäristötietoa. Reaaliaikaisen seurannan kehitystyötä tehdään Turun AMK:n ISMO-hankkeen puitteissa, yhteistyössä Turun AMK:n Wireless Communications and Cybersecurity -tutkimusryhmän kanssa.
Tarjoamme tutkimus- ja kehityspalveluita
Tutkimusryhmämme toteuttaa muun muassa vesiensuojeluratkaisujen kehitys- ja suunnittelutoimeksiantoja sekä vedenlaadun mittaus- ja näytteenottopalveluja. Meillä on osaamista myös vesistöjen ekologisen tilan selvittämiseen ja eliöstökartoituksiin. Käytössämme on laajasti vesien tilan selvittämiseen liittyvää kalustoa, jota myös vuokraamme.
Työmme jakautuu kolmeen alateemaan – siirry alta eri teemoihin
Kaupunkivedet
Miten hulevesien hallinta voi auttaa lieventämään ilmastonmuutoksesta ja luonnon monimuotoisuuden vähenemisestä johtuvia vaikutuksia? Mitkä ovat tehokkaimmat keinot vähentää saastumista kaupunkivesissä?
Tavoitteemme on vastata näihin kysymyksiin kehittämällä ja testaamalla teknisiä menetelmiä ongelmien ratkaisemiseksi sekä luomalla toimintamalleja ja tarjoamalla koulutusta, jotka edistävät kestävien ratkaisujen laajamittaista käyttöönottoa hulevesien ja vaarallisten aineiden hallinnassa.
Työhömme hulevesien hallinnan kehittämisessä kuuluu:
- Pitkäaikaiset seurantatutkimukset luonnonvesikohteissa sekä rakennetussa vesiympäristössä
- Biologisen monimuotoisuuden ja veden laadun seuranta kaupunkivesissä
- Rakennustyömaan vesienhallinnan toimintatapojen, teknisten ratkaisujen, ohjauksen ja koulutuksen kehittäminen
- Kaupunkien hydrologisten järjestelmien spatiaaliset analyysit, mallintaminen ja digitaaliset kaksoset
- Luontopohjaisten hulevesiratkaisujen tutkimus ja käyttöönoton edistäminen
- Koulutus ja vuoropuhelu kestävästä hulevesien hallinnasta
Työhömme haitallisten aineiden tutkimuksessa kuuluu:
- Kestävien hankintaprosessien kehittäminen haitallisten aineiden käytön ja päästöjen minimoimiseksi
- Tuki kemikaaliviisaille julkisille hankinnoille
- Haitta-aineiden lähteiden ja kulkureittien tunnistaminen kaupunkivesissä
- Haitallisten aineiden hallintakoulutuksen järjestäminen eri kohderyhmille
Monitieteinen tiimi tekee tiivistä yhteistyötä kaupunkien ja kuntien eri osastojen, muiden viranomaisten sekä teollisuuden, elinkeinoelämän ja kaupunkien asukkaiden kanssa edistääkseen kestävien ratkaisujen laajamittaista käyttöönottoa.
Esimerkkejä työstämme
Luontopohjaiset hulevesien hallintaratkaisut
Kaupunkivesi-tiimi yhdistää vesien monitoroinnin, teknisten ratkaisujen suunnittelun ja testauksen sekä geoinformatiikan tukemaan luontopohjaisten hulevesien hallintaratkaisujen käyttöä kaupunkien hulevesien hallintaan. Tiimin tavoitteena on edistää luontopohjaisten rakenteiden käyttöä hulevesien hallinnan osana kaupungeissa ja kaupunkien lähialueilla lisätäkseen kaupunkivesistöjen:
- resilienssiä ilmastonmuutoksen vaikutuksille, kuten tulville ja kuivuudelle
- tukea elinympäristöjen ja biologisen monimuotoisuuden säilyttämiseksi ja ennallistamiseksi
- merkitystä asukkaiden hyvinvoinnissa.
Tavoitteiden saavuttamiseksi tiimi tekee tiivistä yhteistyötä paikallisten ja alueellisten sidosryhmien sekä kansainvälisten kumppaneiden kanssa löytääkseen optimaaliset ratkaisut Varsinais-Suomen ympäristö- ja sosioekonomisiin oloihin. Tiimi toimii synergiassa vesitöt-tiimin kanssa.
Tiimin tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoimintaamme kuuluvat
- Hulevesien hallintaan liittyvä koulutus
- Luontopohjaisten hulevesien hallintaratkaisujen suunnittelu ja toteutus
- Luontopohjaisten hulevesien hallintaratkaisujen monihyötyjen kartoittaminen ja tutkimus (mm. luonnon monimuotoisuus ja hyvinvointi)
- Sidosryhmäyhteistyö
- Data integraatio, spatiaaliset analyysit ja hulevesimallinnus
- Hulevesien ja hulevesirakenteiden monitorointi
Julkaisut
- Khadka A., Kokkonen T., Koivusalo H., Niemi T., Leskinen P., Körber J-H. (2021): Stormflow against streamflow – Can LID-provided storage capacity ensure performance efficiency and maintenance of pre-development flow regime? Journal of Hydrology 2021
- Laaksonlaita J., Vilminko H., Huhta A. (2021): Turun kaupunkipurojen ekologiset seurannat 2017-2019
- Vilminko H., Leskinen P., Kaseva A., Auranen J. (2021): Current status of management of stormwater systems and solutions in four Baltic Sea countries. Reports from Turku University of Applied Sciences 279
- Huhta E., Hämäläinen J. (2020): Kaupunkipurot – Kaupunkiemme arvokkaat pienvedet.
- Huhta E., Komulainen M. (2020): Kaupunkipurot tarjoavat virkistystä ja ekosysteemipalveluita
- Leskinen P., Laaksonlaita J., Körber Jan-Hendrik, Yliruusi H. (2016): New knowledge on Diffuse Load Monitoring – State of art review. Baltic Flows 2016
Materiaalit
- Huhta E. (2020): HEAWATER – Puhtaampia pienvesistöjä. Video. (English subtitles available)
- Leskinen P., Vilminko H. (2021): Onnistuneen biosuodatusrakenteen elementit. Infograph.
Työmaavesien hallinta
Vuodesta 2011 alkaen toteutetuissa Turun kaupunkipurojen vedenlaadun tutkimuksissa havaitsimme, että merkittävä osa puroihin kohdistuvasta haitta-ainekuormituksesta oli peräisin rakennustyömailta. Vaikka yksi rakennustyömaa kestää rajoitetun ajan, on kaupungissa jatkuvasti meneillään useita eri kokoisia rakennushankkeita. Seurantojen alkuaikoina Suomen kaupungeissa ei yleisesti vielä ollut vesienhallintavaatimuksia rakennustyömaille. Vuonna 2014 aloitimme yhteistyön Kaarinan ja Turun kaupunkien kanssa. Yhteistyön tavoitteena on saada lisää tietoa erilaisten rakennustoimintojen todellisista kuormituksista sekä kehittää työkaluja ja koulutusta kaupungeille rakentamisenaikaisten haitallisten vesistövaikutusten vähentämiseksi. Tämän jälkeen tutkimus työmaavesien parissa on jatkunut useissa eri projekteissa.
Projektien tuloksia
- Työmaavesien hallinnan ohje rakennusalan ammattilaisille ja opas Työmaavesien hallintarakenteet
- Tutkimus purkutyömaiden haitallisten aineiden kuormituksesta ja sen hallinnasta: Purkutyömaiden työmaavedet ja niiden hallinta 2021 (YAMK-opinnäytetyö)
- Turun kaupungin työmaavesiopas 2017
Julkaisut
- Leskinen P., Vilminko H. (2019): Rakennustyömaiden vesienhallinnan keinoja savimailla (s.35). Vesitalous 2/2019
- Vilminko H., Auranen J. (2022): Työmaavesien kuormitus ja kuormituksen raja-arvot
- Vilminko et al. (2022): Työmaavesien laadunhallinta haltuun – Opas kaupungeille ja kunnille
Haitallisten aineiden hallinta kunnissa
Kaupunkivesi-tiimillä on merkittävää kokemusta haitallisten aineiden vähentämistoimenpiteiden suunnittelusta ja toteuttamisesta yhdessä julkisen sektorin eli kuntien kanssa. Koska haitallisten aineiden päästöt ovat peräisin useista lähteistä, hallintatapojen on oltava monipuolisia. Tiimi on toteuttanut erilaisia toimintoja, jotka edistävät haitallisten aineiden hallintaa, mukaan lukien haitallisten aineiden seurannat, sidosryhmäkoulutus, vihreiden julkisten hankintojen tukeminen sekä suodatinrakenteiden kehittäminen ja testaus.
Haitallisten aineiden monitorointi hulevesistä sekä kunnallisista jätevesistä
Kaupunkivesi-tiimi on osallistunut useisiin kansallisiin ja kansainvälisiin T&K-projekteihin, joissa on monitoroitu haitallisten aineiden esiintymistä kaupunkien hulevesissä ja kunnallisissa jätevesissä. Kokenut ja akkreditoitu henkilökunta toteuttaa näytteenotot sekä jatkuvatoimisten vedenlaadun mittausten suorittamisen. Usein seurantatoimia tarvitaan vähentämistoimenpiteiden lähtökohdan ja/tai tavoitteiden asettamiseen esimerkiksi kunnissa tai yrityksissä.
Haitallisten aineiden koulutuksen kehittäminen kuntien työntekijöille
Onnistunut haitallisten aineiden hallinta edellyttää, että kaikki yhteiskuntamme tasot ovat hyvin perillä riskeistä, joita ne aiheuttavat terveydelle ja ympäristölle. Kaupunkivesi-tiimi on kehittänyt esimerkiksi kunnille koulutusmateriaaleja ja koulutusta, joiden tavoitteena on lisätä kunnan työntekijöiden tietoisuutta eri haitallisista aineista ja niiden vaikutuksista. Kuntien ekotukihenkilö koulutusmateriaalit: Johdanto haitallisiin aineisiin ja Kemikaalit työpaikalla.
Tukitoimet kemikaaliviisaille ja vihreille hankinnoille
Tiimillä on kokemusta kemikaaliviisaista julkisista hankinnoista sekä vihreistä julkisista hankinnoista. Kaupunkivesi-tiimi on laatinut julkaisun Kemikaaliviisaat julkiset hankinnat – opas kunnille, jonka lisäksi asiantuntijapalveluita sekä koulutuksia on toteutettu Haitallisten aiheiden vähentäminen varhaiskasvatuksen hankinnoissa -green deal sopimuksen osana. Tavoitteena vähentää lasten altistumista haitallisille kemikaaleille varhaiskasvatuksessa.
Julkaisut
Kiviluoto K., Leskinen P., Yliruusi H. (2018): Haitalliset aineet kaupunkiympäristössä: – Kaupunkien vähentämistoimenpiteiden askelmerkit. Ympäristö ja terveys 2/2018
Lankiniemi S., Kontturi K., Leskinen P., Yliruusi H. (2018): Kemikaaliviisaan hankkijan opas. Turun kaupunki, 2018
Materiaalit
Juha Kääriän esitys “Innovative Water Circulation in Turku region SW Finland” Baltic University Programme Symposium 2020
Vesistöt
Vesistöt-tiimi on sisä- ja rannikkovesien vesiensuojelu- ja kunnostusmenetelmien tutkimukseen, kehitystyöhön, suunnitteluun ja toteutukseen keskittynyt asiantuntijaryhmä. Tiimillä on pitkäaikaista kokemusta erilaisten pintavesien vedenlaadun seurannasta, vesiensuojelu- ja kunnostustoimien suunnittelusta ja näiden toiminnan tutkimuksesta.
Tavoitteenamme on edistää Suomen pinta- ja rannikkovesien tilaa tutkimalla ja kehittämällä erityisesti ravinnekuormitusta vähentäviä vesiensuojelumenetelmiä sekä edistämällä niiden käyttöönottoa. Ydintoiminta-alueemme kohdistuu Lounais-Suomeen ja Saaristomeren valuma-alueelle, minkä lisäksi aktiivista projektiyhteistyötä ylläpidetään koko Itämeren rantavaltioiden alueella.
Toimintaamme sisältyy erilaisia TKI-hankkeita aina yksittäisen vesiensuojelutoimen tutkimuksesta valuma-aluetason vesiensuojelun suunnitteluun kuin kansainvälisiin vesiensuojelun neuvonta- ja edistämishankkeisiin. Lähestymistapamme vesienhallintaan on monitieteellinen, huomioiden tekniset, ekologiset, sosiaaliset kuin taloudellisetkin näkökulmat.
Osaamisen painopistealueita ovat:
- Vesistöjen valuma-alueiden ravinnekuormituksen vähentämismenetelmien tutkimus ja kehitystyö
- Vedenlaatuseurannat
- Vesiensuojelutoimien suunnittelu ja toteutus
- Vesiympäristöjen ennallistaminen ja monimuotoisuuden turvaaminen
- Järviruo’on moninaiskäyttö
- Muut maa- ja metsätalouden vesiensuojelun ja vesienhallinnan tutkimus- ja suunnittelutyöt
Esimerkkejä työstämme
Maatalouden vesistökuormituksen vähentäminen
Liiallisesta ravinnekuormituksesta johtuva rehevöityminen on yleisin Suomen sisä- ja rannikkovesiä koskeva ongelma. Vesistöjen rehevöitymisen pysäyttämiseksi tarvitaan erilaisissa olosuhteissa toimivia ja tehokkaita vesiensuojelumenetelmiä. Vesistöt tiimin useat vesiensuojelumenetelmien tutkimus- ja kehityshankkeet ovat tuottaneet kaivattua tietoa eri vesiensuojelumenetelmien tehokkuudesta ja toiminnasta sekä luoneet uusia ja tehokkaampia kuormituksen vähentämiskeinoja.
Tiimin asiantuntijat ovat muun muassa tutkineet ja kehittäneet maatalouden vesiensuojelukosteikkojen toimintaa, fosforin kemiallista saostusta kuormituksen hotspot-kohteissa, salaojavesien puhdistusta biohiilisuodattamolla sekä savipeltojen rakennekalkituksen vaikutusta ravinnekuormitukseen. Lisäksi tiimi on selvittänyt erilaisten vesistökunnostusmenetelmien vaikuttavuutta. Esimerkiksi alusveden ilmastimien toimintaa ja alusveden happitilannetta on seurattu Turun Kakskerranjärvellä.
Fosforin suorasaostus virtavesissä
Virtaavien pintavesien fosforin kemiallista suorasaostusta on tutkittu pienten maatalousalueen ojavesien käsittelystä aina jokimittakaavan saostuskokeisiin. Fosforin kemiallisen saostuksen toimivuudesta kerättiin tietoa mm. seuraavissa projekteissa: Active Wetlands, Waterchain ja Fosforin saostaminen virtavedestä – pilottihanke Paattistenjoella. Käytännön kenttäkokeet osoittivat, että ferrisulfaatilla toteutetulla fosforin saostuksella pystytään tehokkaasti sitomaan virtavedestä liukoista, leville käyttökelpoista, fosforia. Menetelmän käytössä tulee kuitenkin kiinnittää huomiota oikeaan annosteluun sekä vastaanottavan vesistön ominaisuuksiin, jotta menetelmästä saadaan paras hyöty ja vältytään mahdollisilta haittavaikutuksilta.
Rakennekalkki
Rakennekalkki on yksi maanparannusaineista, joiden avulla on mahdollista vähentää fosforin huuhtoutumista pelloilta vesitöihin. Tämän, erityisesti heikon maanrakenteen omaaville savimaille tarkoitetun, menetelmän tehokkuutta on tutkittu Rakennekalkki maatalouden vesiensuojelukeinona – hankkeessa.
Julkaisut
- Kaseva A., Laine K., Ajosenpää T., Niemi J., Mononen M. 2020: Biohiili- ja hakesuodattamo salaojavesien käsittelyssä : pilotoinnin tulosraportti 2019.
- Kaseva A., Vainio L., Jantunen M., Nurminen H. 2017: Fosforin saostaminen virtavedestä – pilottihanke Paattistenjoella
Järviruo’on moninaiskäytön osaaminen
Järviruo’on hyödyntämistä on tarkastelu Turun AMK:ssa poikkitieteellisesti useasta eri näkökulmasta jo vuodesta 2005. Ruovikoista on mahdollista saada uusia elinkeinoja rakennusmateriaalien, biopolttoaineiden ja maanparannusaineiden tuottamiseen sekä palvelujen tarjoamiseen ruovikoiden poistamiseksi. Järviruo’on biomassassa on myös paljon ravinteita, joita voidaan hyödyntää suoraan kasvualustoissa ja biolannoitteena tai rehuna.
Järviruo’on monikäyttöisyys johtuu tämän luonnonmateriaalin monista hyvistä ominaisuuksista: vesikasvina järviruoko on vedenpitävä, sillä on teollisiin lämpöeristeisiin verrattavaa lämmöneristyskykyä, puuhun verrattavaa lämpöarvoa ja se eristää ääntä. Sen elinkaari on ympäristöystävällinen ja sitä riittää, sillä kasvusto uusiutuu vuosittain.
Järviruo’on korjuu ei kuulu jokamiehenoikeuksiin ja pullonkaulaksi onkin muodostunut leikkuulupien saaminen vesialueen omistajilta ja osakkailta. Vaikka halukkuutta ruovikoiden poistoon onkin, rantojen omistussuhteet ovat hyvin pirstaloituneet. Tiimin hankkeissa on tehty luvitustyötä ja kehitetään uusia toimintamalleja, jotta korjuuketjut pääsisivät käynnistymään.
Järviruo’on tietopankki löytyy sivustolta: www.ely-keskus.fi/ruoko
Vesiensuojelutoimien suunnittelu
Vesistöt-tiimi on toteuttanut vesiensuojelun suunnittelua yksittäisten kosteikkojen suunnittelusta valuma-aluetason kuormituksen vähentämissuunnitteluun. Esimerkkinä tiimin vesiensuojelutoimien suunnittelusta ovat lukuisat Varsinais-Suomen alueen rakennetut vesiensuojelukosteikot sekä Uudenkaupungin makeavesialtaan käyttösuunnitelma.
Kosteikkosuunnittelu
Tiimillä on pitkäaikaista kokemusta kosteikkojen tutkimuksesta sekä suunnittelusta. Tiimi on suunnitellut rakennettuja kosteikkoja, jotka pidättävät ravinteita, kiintoainesta ja haitallisia aineita, sekä lisäävät luonnon monimuotoisuutta ja elinympäristöjä esim. vesilinnustolle. Kosteikot suunnitellaan kohteen tavoitteet, rajoitteet ja mahdollisuudet huomioiden. Kosteikkoja on suunniteltu ja toteutettu tiimin asiantuntijoiden toteuttamana palvelutoimintana, opiskelijoiden opinnäytetöinä sekä osana erilaisia tutkimus- ja kehityshankkeita. Muun muassa Lisäarvoa kotikosteikosta -hankkeessa on toteutettu useampia monihyötyisiä kosteikkoja Vakka-Suomen alueelle.
Julkaisut
- Alho P., Kaseva A., Vaahtoranta T. 2022: Uudenkaupungin makeavesialtaan käyttö- ja hoitosuunnitelma
- Kaseva A., Niemi J., Mononen., Laine K., Ajosenpää T., Alho P., Popova M. 2020: Suosituksia Sirppujoen alajuoksun tulvasuojeluun ja -haittoihin sopeutumiseen
- Kanerva-Lehto H., 2017: Pohjapadot kosteikoissa ja laskeutusaltaissa, Turun ammattikorkeakoulu 2017.
Meriympäristö
Meriympäristö-tiimi on meriluonnon suojeluun, merinisäkkäiden ja muun merieliöstön tutkimukseen ja seurantaan sekä bioakustiikan ja vedenalaisen melun tutkimukseen keskittynyt asiantuntijaryhmä.
Tiimimme toteuttaa muun muassa merellisen lajiston ja elinympäristöjen kartoituksia ja seurantoja sekä muuta meriensuojeluun ja meriluonnon ennallistamiseen liittyvää tutkimusta, jonka tavoitteena on tukea ja edistää merialuesuunnittelua ja suojelutoimien kehittämistä.
Osaamisen painopistealueita ovat:
- Vedenalaisen melun seurannat sekä tähän liittyvä tutkimus- ja kehitystyö
- Bioakustinen tutkimus
- Merinisäkkäiden tutkimus ja seurannat
- Meri- ja saaristoluonnon suojelun suunnittelu ja kehittäminen
- Muun eliöstön, kuten linnuston ja kalaston tutkimus ja kartoitukset merialueella
Opiskelijoille
Vesi- ja ympäristötekniikan tutkimusryhmä tarjoaa Turun AMK:n energia- ja ympäristötekniikan opiskelijoille opintokokonaisuuksia ja kursseja liittyen esimerkiksi vesiteknologiaan, vesiprosesseihin, vesiensuojeluun, jätehuoltoon ja laajemmin kiertotalouteen. Lisäksi opiskelijat voivat työskennellä opintojen aikana WET – Water & Envi Tech oppimisympäristössä harjoittelussa, erilaisissa projektiopinnoissa ja hankkeissa.
Vahvaa projektiosaamista
Turun AMK:n projektitoimisto tarjoaa tukea ja ohjausta koko TKI-projektin elinkaaren ajalle. Hankeasiantuntijoillamme on vuosien kokemus ja vahva osaaminen kansallisista ja kansainvälisistä rahoitusohjelmista. Meillä on vuosittain käynnissä yli 200 hanketta, ja TKI-toimintamme sai ulkoista rahoitusta yli 10 miljoonaa euroa.