kasvihuonekaasu-päästöt
Tenhunen, J. ja Larmola, T.
Elinkaariarviointia käytetään, kun halutaan tunnistaa tuotteiden ympäristösuorituskyvyn parantamismahdollisuuksia tuotteiden elinkaa-ren eri vaiheissa tai kun halutaan esimerkiksi valita olennaisia ympäristösuorituskyvyn indi-kaattoreita ja niiden mittausmenetelmiä. Elin-kaariarviointi käsittelee tuotteen mahdollisia ympäristövaikutuksia koko sen elinkaaren ajan:
raaka-aineen hankinnasta tuotantoon, käyttöön, käytöstä poistoon, kierrätykseen ja jätteiden loppusijoitukseen. Vaikutuksia aiheuttavat esi-merkiksi luonnonvarojen käyttö ja päästöt ym-päristöön.
Alueellinen ympäristöanalyysi eroaa joiltakin keskeisiltä osin elinkaariarvioinnista. Ympäris-töanalyysissä ei ole elinkaariarvioinneissa käy-tettyä toiminnallista yksikköä, jota kohti päästöt ja muut kuormittavat tekijät lasketaan. Ympä-ristöanalyysissä ei myöskään tutkita yksittäisiä tuotteita vaan ympäristöä kuormittava tieto ke-rätään merkittävimmistä toimijoista ja yhdiste-tään toimintosektoreittain.
Alueellista ympäristövaikutusten arviointi-mallia voidaan kuvata hierarkkisella kaaviolla (kuva 3.2.1). Tehtävänä on vertailla erilaisten toimintojen merkitystä ympäristövaikutusten aiheuttajina. Vertailtavat toiminnot muodostu-vat alueen toimintosektoreista, jotka aiheuttamuodostu-vat erilaisia päästöjä sekä luonnonvarojen vähe-nemiseen ja maankäyttöön liittyviä vaikutuk-sia. Toimintosektorit muodostavat hierarkian alimman tason. Toimintosektorien aiheuttamat päästöt ja muut kuormitustekijät (esimerkiksi maankäyttöön liittyvät ympäristöä muuttavat toimenpiteet) sijoitetaan hierarkian seuraavalle tasolle ja ne muodostavat lähtötiedon
ympä-3.1 Alueellinen ympäristöanalyysi
Tenhunen, J.
Tärkein keino kestävän hyvinvoinnin edistämi-seksi on luonnonvarojen kokonaisvaltainen ja tasapainoinen hallinta. Pohjois-Karjalassa pai-kallinen toiminta perustuu merkittävässä mää-rin alueen luonnonvarojen käyttöön. Arvioita-essa paikallisen toiminnan vaikutuksia alueen ympäristön tilaan pyritään löytämään syy-seu-raussuhteet alueella tapahtuvien toimintojen ja ympäristön tilassa havaittavien muutosten välil-lä. Kokonaisvaltaisen ympäristöarvioinnin teke-mistä voidaan helpottaa käyttämällä systemaat-tisia menetelmiä. Elinkaariarviointi on tällä hetkellä kehittynein systemaattinen menetelmä arvioida ympäristöä kuormittavien tekijöiden vaikutusta ympäristön tilassa havaittuihin muu-toksiin.
Tässä sovellettavasta elinkaariarviointimene-telmästä käytetään nimeä alueellinen ympäristö-analyysi. Ympäristöanalyysi on menetelmä, jolla analysoidaan valitun alueen, esimerkiksi maa-kunnan, ympäristöä muuttavat ja kuormittavat toiminnot, niistä aiheutuvat kuormitustekijät ja vaikutukset ympäristöön. Tavoitteena on luoda kokonaiskuva alueella tapahtuvan toiminnan ja alueen ympäristön tilan välisestä vuorovaiku-tuksesta sekä arvioida alueen toimintojen vai-kutuksia paikallisiin, alueellisiin ja globaaleihin ympäristöongelmiin.
Ympäristön tilaan vaikuttavia tekijöitä tar-kastellaan alueella tapahtuvasta toiminnasta lähtien. Alueen toiminnot ovat ympäristöön vaikuttavia prosesseja, joiden aiheuttama ym-päristökuormitus inventoidaan. Tarkasteltavan järjestelmän rajaus noudattaa tällöin hallinnol-lista maakuntarajaa. Ympäristöanalyysissä teh-tävä ympäristövaikutusten arviointi perustuu alueen ympäristöalan päättäjien ja asiantunti-joiden näkemykseen ympäristöön kohdistuvas-ta kuormitukseskohdistuvas-ta ja ympäristön tilaskohdistuvas-ta alueella.
Vaikutusarvioinnin tuloksena saadaan selville ympäristöä eniten kuormittavat tekijät ja kriit-tisimmät ympäristövaikutukset. Tämä tieto on hyödyllinen laadittaessa esimerkiksi alueellisia ympäristöohjelmia. Menetelmä kehitettiin tut-kittaessa Etelä-Savon maakunnan ympäristöä
148
POHJOIS-KARJALAN VAIKUTUSARVIOINTIMALLI
VAIKUTUSLUOKAT KUORMITUSTEKIJÄT TOIMINTOSEKTORIT
CO2
Ilmastonmuutos N2O
CH4 Yläilmakehän otsonin CFC väheneminen
NOx Alailmakehän otsonin NMVOC
muodostuminen CO
SO2
Happamoituminen NOx
NH3 NH4+(veteen)
NOx MAATALOUS
Rehevöityminen NH3
N (veteen) P (veteen)
Happivajaus BOD
vesistössä METSÄTALOUS
Kemikalisoituminen
ja ekotoksisuus TOX(Jatkuvat päästöt) Ymp.onnettomuudet TOX(Ymp.onnettomuudet)
TOX(Kaatopaikat) TEOLLISUUS
Maaperän ja TOX(Saastunut alue)
pohjavesivarojen Torjunta-aineet
paikallinen Mikrobit
pilaantuminen Nitraatit
Kloridit ASUTUS
Pienhiukkaset (PM10) Paikallinen Hiukkaset (kokonaisleijuma)
KOKONAISVAIKUTUKSET ilman laadun CO
heikkeneminen NOx
SO2
NH3 LIIKENNE
O3 Uusiutumattomien
luonnonvarojen Soran otto
väheneminen/ Turpeen otto
joutuminen Muu maa-aineksen otto
jätteiksi Fossiiliset polttoaineet TUONTI
Kallion louhinta Haju
Valosaaste
Melu Pyynti
Keräily ja poiminta Häirintä ja liikenne
Maaston ja kallioperän kuluminen Kiinteistöjen rakentaminen Monimuotoisuuden Teiden rakentaminen
väheneminen Rantojen rakentaminen
Soranotto ja kaivostoiminta Peltomaiden muutokset Avoimien alueiden sulkeutuminen Metsänkäsittelytoimet Ojitus ja turpeenotto Vesirakentaminen
Maaston ja kallioperän kuluminen Kiinteistöjen rakentaminen Teiden rakentaminen Rantojen rakentaminen Maiseman ja Soranotto ja kaivostoiminta kulttuuriympäristön Peltomaiden muutokset heikkeneminen Avoimien alueiden sulkeutuminen
Metsänkäsittelytoimet Ojitus ja turpeenotto Vesirakentaminen Autioituminen
Häirintä, liikenne
Maaston ja kallioperän kuluminen Kiinteistöjen rakentaminen Teiden rakentaminen
Virkistys- Rantojen rakentaminen
mahdollisuuksien Soranotto ja kaivostoiminta
heikkeneminen Peltomaiden muutokset
Avoimien alueiden sulkeutuminen Metsänkäsittelytoimet Ojitus ja turpeenotto Vesirakentaminen NH4+(veteen)
Kuva 3.2.1. Alueellisten ympäristövaikutusten hierarkkinen malli.
Pohjois-Karjalan ympäristö – nykytila, uhat ja mahdollisuudet ristövaikutuksille.
Ympäristövaikutuskokonai-suuksia kuvaavat ympäristöongelmaluokat muo-dostavat hierarkian kolmannen tason ja niistä muodostuva kokonaisvaikutus (kokonaishaitta) ympäristöön muodostaa mallin ylimmän tason.
Alueellisen ympäristövaikutusten mallinta-misen päävaiheet:
Alueen toimintojen jäsentely. Alueella tapahtuva toiminta ryhmitellään hankkeen tavoitteiden kannalta tarkoituksen mukaisiin kokonaisuuk-siin. Ympäristökuormitusta aiheuttavat toimin-not voidaan jakaa karkeasti kolmeen luokkaan:
elinkeinot, asuminen ja vapaa-aika. Elinkeinoi-hin kuuluvat esimerkiksi teollisuus sekä maa- ja metsätalous. Asumiseen kuuluvat lähinnä asuinkiinteistöjen rakentamiseen ja ylläpitoon liittyvät toiminnot. Vapaa-ajassa korostuvat liik-kumiseen liittyvät toiminnot. Toisaalta esimer-kiksi liikkuminen liittyy keskeisesti kaikkeen toimintaan. Ympäristöanalyyseissä toiminto-sektoreina on käytetty jaottelua, jossa liikenne on oma luokkansa. Muina luokkina on käytet-ty maataloutta, metsätaloutta, teollisuutta ja asutusta. Esimerkiksi energiantuotanto jaettu sen mukaan, missä tuotettu energia käytetään.
Tarvittaessa luokitus voidaan viedä hyvinkin yksityiskohtaiselle tasolle: esimerkiksi asutus voidaan jakaa edelleen yhdyskuntiin, haja-asu-tukseen ja loma-asuhaja-asu-tukseen.
Kuormitustietojen inventaario. Luonnonvarojen hankinnasta, jalostuksesta ja käytöstä aiheutuu päästöjä ilmaan, veteen ja maaperään. Nämä päästöt inventoidaan koko elinkaaren ajalta.
Periaatteessa inventaarioon otetaan myös tut-kittavan alueen ulkopuolella syntyvät päästöt silloin, kun alueella käytettävät tuotteet tulevat alueen ulkopuolelta. Kaikkia tuotantoketjujen alkupään päästöjä ei pystytä saamaan mukaan.
Joskus voidaan tyytyä tarkastelemaan vain alu-eella syntyviä päästöjä. Käytännössä ympäris-töanalyyseissä tyydytään tarkastelemaan hyvin rajallista määrää päästöjä. Alueellisissa tarkas-teluissa merkittävässä roolissa ovat usein myös maankäyttöön liittyvät toiminnot, jotka vai-kuttavat esimerkiksi luonnon monimuotoisuu-teen, maisemaan ja virkistysmahdollisuuksiin.
Tällaisia ympäristöä muokkaavia tekijöitä ovat
esimerkiksi metsänkäsittely sekä teiden ja kiin-teistöjen rakentaminen. Nämä tekijät pyritään erittelemään ja ottamaan mukaan analyysiin.
Kuormitustietojen luokittelu. Mallin hierarkkinen ra-kenne perustuu luokitteluun, jossa määritellään ympäristövaikutuskokonaisuuksia kuvaavat vai-kutusluokat ja ryhmitellään inventaariossa kerä-tyt kuormitustekijät syy-seuraus -suhteidensa pe-rusteella vaikutusluokkiin. Päästöjen ja muiden ympäristöä kuormittavien tekijöiden luokittelun taustalla on monilla aloilla tehty laaja tieteellinen tutkimus ympäristövaikutusten mekanismeista.
Liitteessä 2 on määritelty, mitä esitetyillä ympä-ristöongelmaluokilla tarkoitetaan. Ympäristöon-gelmaluokat on yritetty määritellä siten, etteivät ne olisi keskenään päällekkäisiä. Elinkaariarvi-oinneissa ympäristöongelmaluokista käytetään termiä vaikutusluokat. Pohjois-Karjalan kuor-mitustekijöistä inventoitiin toimintosektoreit-tain kasvihuonekaasupäästöt, ja ne luokiteltiin ilmastonmuutos -vaikutusluokkaan.
Kuormitustietojen karakterisointi. Luokittelun jäl-keen kuormitustekijät yhteismitallistetaan kun-kin vaikutusluokan sisällä karakterisointiker-rointen avulla vaikutusluokkaindikaattoriksi.
Esimerkiksi ilmastonmuutos -vaikutusluokassa tarkasteltiin kolmea kasvihuonekaasua: hiili-dioksidia, metaania ja ilokaasua. Ne yhteismi-tallistettiin lämmityspotentiaalikertoimillaan (taulukko 1.7.1) hiilidioksidiekvivalenteiksi, yh-teismitallisiksi hiilidioksidipäästöiksi. Yhteis-mitallinen hiilidioksidipäästö on ilmastonmuu-tos -vaikutusluokan vaikutusluokkaindikaattori.
Karakterisointikertoimia määrättäessä on otet-tu huomioon nykytietämys kuormiotet-tustekijöiden merkityksestä kyseisessä vaikutusluokassa. Yh-teismitallistettujen kuormitustekijöiden avulla jokaiselle tutkittavalle toimintosektorille laske-taan sektorin aiheuttaman haitan suuruus kus-sakin vaikutusluokassa.
Osa kuormitustekijöistä on sellaisia, ettei niille ole selviä määräarvioita ja niiltä puuttuvat tieteellisesti perusteltavissa olevat karakterisoin-tikertoimet. Näiden tekijöiden vaikutusluokkain-dikaattorien laskenta perustuu subjektiivisiin asiantuntija-arvioihin. Tällaisia vaikutusluokkia ovat esimerkiksi paikallinen maaperän ja
vesiva-150
Kasvihuonekaasupäästöt toimintosektoreittain
Selvitettäessä maakunnan eri toimintojen vaikutusta kasvihuonekaasupäästöihin kasvihuonekaasuinventaarion tulokset (ks. kappale 1.7.4) ryhmiteltiin viiteen toimintosektoriin: maatalous, metsätalous, asutus, teollisuus ja liikenne. Toimintosektoreista suurimmat kasvihuonekaasupäästöt aiheutuivat liikenteestä, asutuksesta ja maa-taloudesta. Ne tuottivat kukin 26–28 % maakunnan yhteismitallisista hiilidioksidipäästöistä vuonna 2004 (kuva 3.2.2).
Elinkaarinäkökulman mukaisesti asutuksen päästöjä syntyy rakennusten lämmityksestä, sähköntuotannosta ja kaatopaikkojen yhdyskuntajätteistä. Vastaavasti maataloussektorin päästöt muodostuvat paitsi eläinten ruu-ansulatuksen, lannankäsittelyn ja maatalousmaiden päästöistä myös polttoaineiden fossiilisten käytöstä maata-lousrakennuksien lämmitykseen ja maatalouskoneisiin. Teollisuuden päästöt ovat peräisin energiantuotannosta, työkoneista ja tuotteiden valmistusprosesseista. Ne sisältävät myös turpeen hajoamisen turvetuotantoalueilla.
Liikenteen ja metsätalouden päästöt ovat kokonaan peräisin polttoaineiden käytöstä kulkuneuvoihin ja työko-neisiin. Kasvihuonekaasuinventaariosta poiketen ympäristöanalyysissä huomioidaan vain kuormittavat tekijät eli luonnonvarojen hankinnasta, jalostuksessa ja käytöstä aiheutuvat päästöt eikä huomioida laskennallisia hiilinieluja.
Kun verrataan päästöjen jakautumista ympäristöanalyysin toimintosektoreihin ja kasvihuonekaasuinventaarion mukaisiin sektoreihin (kuva 3.2.2), paljastuu, että neljällä toimintosektorilla 98–100 % päästöistä on peräisin energiantuotannosta ja polttoaineiden käytöstä. Maatalous -toimintosektorilla energiantuotanto aiheuttaa 20 % yhteismitallisista hiilidioksidipäästöistä, ja 80 % on peräisin karjan ruuansulatuksesta, lannan käsittelystä ja maatalousmaista.
Pohjois-Karjalan ulkopuolella syntyvistä päästöistä otettiin huomioon alueella käytettävän tuontisähkön tuot-tamisesta aiheutuneet päästöt. Tuontisähkö lisäsi päästöjä 9 %. Sähkön tuonti laskettiin maakunnan säh-kön kulutuksen ja oman energiantuotannon erotuksena. Sähsäh-kön tuonti vaihtelee vuosittain sääolojen mukaan.
Tuontisähkön päästömäärä vuonna 2004 perustuu oletukseen, että tuodun sähkön tuottamiseen käytettiin eri energialähteitä samassa suhteessa kuin sähkön tuotannossa Suomessa vuonna 2004.
Kuva 3.2.2 Pohjois-Karjalan kasvihuonekaasupäästöt vuonna 2004 ympäristöanalyysin toimintosektoreittain (vasemmalla) ja kasvihuonekaasuinventaarion (ks. kappale 1.7.2) mukaan (oikealla).
Maatalous Metsätalous Teollisuus Asutus Liikenne 27 %
1 % 26 % 18 %
28 %
Maatalous
Julkinen energiantuotanto Kotitalouksien ja maatilojen energiantuotanto
Teollisuuden energiantuotanto Tuotteiden valmistus, käyttö ja jäte
Liikenne 15 %
17 % 16 % 14 %
1 % 37 %
rojen pilaantuminen, paikallisen ilman laadun heikkeneminen, monimuotoisuuden vähene-minen, maiseman ja kulttuuriympäristön heik-keneminen, virkistysmahdollisuuksien heikke-neminen ja uusiutumattomien luonnonvarojen väheneminen (kuva 3.2.1).
Vaikutusluokkien normalisointi. Toimintosektoreil-le lasketut vaikutusluokkaindikaattorit norma-lisoidaan jakamalla ne koko alueelle lasketulla vaikutusluokkaindikaattorilla. Esimerkiksi eri toimintosektorien kasvihuonekaasupäästöt esi-tettiin suhteellisina osuuksina maakunnan ko-konaiskasvihuonekaasupäästöistä.
Pohjois-Karjalan ympäristö – nykytila, uhat ja mahdollisuudet analyysissä suurimmalle osalle vaikutusluokista
normalisointia ei tarvitse tehdä, koska näissä vaikutusluokissa asiantuntijat arvioivat valmiik-si eri toimialojen suhteellisen merkittävyyden kyseisessä vaikutusluokassa.
Vaikutusluokkien arvottaminen. Arvottamisen ta-voitteena on tuottaa vaikutusluokkien painoar-vot tutkittavalle alueelle alueen ympäristöolo-suhteet ja kuormitustekijät huomioon ottaen.
Vastaajia pyydetään arvioimaan ympäristöon-gelmat oman näkemyksensä ja kokemuksensa perusteella. Arvottamistehtävän toteutus ja saa-dut tulokset on esitetty kappaleessa 3.3.
Kokonaisvaikutusten laskenta. Vaikutusluokkien keskinäistä tärkeyttä kuvaavien painoarvojen avulla voidaan laskea eri toimintosektoreille ja kuormitustekijöille kokonaisvaikutuksia kuvaa-vat arviot5. Tässä selvityshankkeessa inventoitiin toimintosektoreittain vain kasvihuonekaasu-päästöt, joten kokonaisvaikutuksia toimintosek-toreille ei pystytä laskemaan.