Lahdessa tehdään edistyksellistä tutkimusta, joka selvittää syöpälääkkeiden vaikuttavien aineiden hajoamista – tai hajoamattomuutta – jätevedenkäsittelyssä. Tähän mennessä tutkimustulokset eivät ole luonnon kannalta hyviä: syöpää tuhoava lääkeaine tuhoaa usein myös ympäristöä.
Kemiaa kuulee usein kutsuttavan kovaksi luonnontieteeksi. Kun eteen liittää sanan ympäristö, pehmenee käsitteistökin automaattisesti. Ympäristökemiassa on aina luonto mukana. Helsingin yliopiston bio- ja ympäristötieteellisen tiedekunnan Lahdessa opettavalla Anna-Lea Rantalaisella on aiheesta monta tarinaa kerrottavaksi.
Rantalainen on ollut muun muassa tutkimassa Lahden kaupungin aloitteesta fluorattujen luistovoiteiden vaikutuksia hiihtolatuihin. Koska ladut sijaitsevat Lahdessa pohjavesialueen päällä, oli tutkimustulos huojentava. Fluorattuja yhdisteitä löytyi hiihtolatujen luminäytteistä vain hyvin alhaisina pitoisuuksina.
Kehittyvä ympäristökemian tutkimus on kuitenkin tuonut Rantalaisen tietoisuuteen vuosien varrella runsaasti muita huolenaiheita. Monet niistä ovat tulleet eteen graduohjausten kautta, sillä Rantalainen on aina tehnyt tutkijan uran ohella runsaasti opetustyötä, josta hän pitää aivan erityisesti.
Anna-Lea Rantalainen on vaikuttanut Lahden korkeakoulumaailmassa jo yli 20 vuotta, mutta ura sai aikoinaan vauhdin Jyväskylästä.
– Aloitin Jyväskylän yliopistossa matematiikan opinnot, mutta huomasin pian sen olevan itselleni liian kovaa luonnontiedettä. Tapahtui vaivihkainen siirto kemian puolelle, ja jo gradussani halusin keskittyä juuri ympäristökemiaan.
Jyväskylästä tie vei Kanadaan, jossa kului 2,5 vuotta apurahatutkijana merentutkimuslaitoksessa Vancouverin saaren upeissa maisemissa. Rantalainen aloitteli väitöskirjaansa puolison tehdessä omaa postdoc-tutkimustaan. Kanadasta kertyi lopulta tuossa ajassa puolet väitöskirjan aineistosta.
Nepalin lantamajojen kautta Lahteen
Kemikaalien pitoisuudet ympäristössä ovat aina niin pieniä, että niiden selvittäminen on haastavaa. Esimerkiksi vedestä on hankala saada mitattavia tuloksia. Valitettavasti pieni pitoisuus ei tarkoita pientä haittaa.
1990-luvun alussa analyysilaitteet eivät olleet riittävän tarkkoja, joten Rantalainen tutustui väitöskirjaa tehdessään passiivisiin näytteenkeräimiin ensimmäisten tutkijoiden joukossa Suomessa. Niitä käytetään edelleen lahtelaisessa tutkimustyössä aktiivisesti.
Rantalainen esittelee tarkemmin erästä SPMD-kerääjää, joka näyttää tavanomaiselta muoviletkulta. Sen sisällä on kuitenkin ohut kerros rasvaa. Kun tällainen keräin roikkuu vaikkapa kuukauden ajan tutkittavan alueen ulkoilmassa, ympäristössä olevat pienenpienet orgaaniset yhdisteet ”jäävät haaviin”.
Väitöskirjaansa varten Rantalainen otti näytteitä sekä ilmasta, vedestä että maaperästä passiivisilla keräimillä Kanadasta ja Suomesta, mutta myös Aasiasta asti. Eräs järjestö oli parahiksi lähdössä Nepaliin käynnistämään projektia, jossa paikallisille vietiin aurinkoenergialla lämpeneviä keittimiä ja niiden käyttötaitoa.
– Olin Nepalissa tutkimassa sisäilman laatua lantamajoissa, joissa ei ollut savupiippua, mutta sisällä lämpeni nuotio ruoanlaittoa varten. Pitoisuudet olivat tietysti törkeän korkeita! PAH-yhdisteitä oli suurin piirtein sama määrä kuin savusaunassa. Jokainen ymmärtää, ettei se ole terveellinen elinympäristö, Rantalainen muistelee tutkijauransa alkuaikojen satoa.
Jo pian tohtorihatun päähän painamisen jälkeen avautui Lahdessa ammatillisesti kiinnostava virka sekä Rantalaiselle että tutkijapuolisolle Helsingin yliopistosta. Sen jälkeen fokus onkin ollut vahvasti lahtelaisissa tutkimusaiheissa ja erityisesti Porvoonjoessa.
– Aiemmin lähinnä rasvaliukoiset yhdisteet koettiin ympäristölle haitallisiksi. Nykyisin niiden käytöstä on jo päästy aika hyvin eroon. Siksi tutkimus on nyt kääntynyt selkeästi vesiliukoisiin aineisiin, kuten lääkeaineisiin.
Diklofenaakki ei UV-säteilystä piittaa
Jätevedenpuhdistamossa puhdistusprosessi keskittyy poistamaan vesistöön takaisin päätyvästä vedestä typen, fosforin ja orgaanisen aineksen. Niille on Suomessa tarkat raja-arvot.
Lääkeaineiden suhteen ei ole tarkkoja vaatimuksia sille, paljonko yhdisteitä on saatava pois puhdistusvaiheessa. Siksi on tärkeää tutkia sitä, miten paljon puhdistuksen aikana mikäkin lääkeaine poistuu – tai ei poistu.
Lahdessa lisättiin vuonna 2015 jätteenkäsittelylaitteistoon uudenlainen UV-käsittely juuri ennen vedenlaskua takaisin Porvoonjokeen.
–UV-käsittely on käytössä siksi, että se tappaa bakteerit, jotta Porvoonjoen vesi pysyy uimakelpoisena. On kuitenkin kiinnostavaa, mitä ultraviolettisäteily tekee orgaanisille yhdisteille. Uimakauden ulkopuolella UV-lamput eivät ole päällä, joten asetelma on ollut oivallinen tutkimukselle siitä, miten käsittely vaikuttaa yhdisteiden poistumiseen, Rantalainen kertoo.
Aiheesta syntyi graduaihe lahtelaiselle Olga-Sofia Alitalolle. Selvisi, että ultraviolettivalo hajottaa esimerkiksi bakteerit hyvin, mutta lääkeaineiden yhdisteille kontaktiaika on liian lyhyt, joten pelkästään tällä menetelmällä lääkeaineiden ympäristökuormaa ei saada poistettua jätevesistä.
Esimerkiksi yleisesti käytetyn Voltaren-kipugeelin sisältämä diklofenaakki on Rantalaisen mukaan hyvin huolestuttava aine. Kipugeeliä päätyy jäteveteen reilusti suihkun kautta ja valmistetta käytetään kivun hoitoon Suomessa huomattavia määriä.
– Verrattuna vaikkapa sisäisesti nautittuun ibuprofeeniin, kipugeelin vaikuttava aine puhdistuu jätevedestä erittäin huonosti. Diklofenaakki läpäisee puhdistusprosessin nykyisillä menetelmillä noin 80-prosenttisesti. Ja kun se kerran selviää niin hyvin puhdistuksesta, on oletettavaa, että se on hyvin pysyvä myös ympäristössä.
Raskaat tutkimusaiheet, kevyt suunnistajan askellus
Lääkeainejäämien pitkäaikaiset haittavaikutukset voivat olla suurempia kuin edes ymmärrämme. Pitoisuudet voivat edelleen kohota, kun lääkeaine ei ajankaan kuluessa häviä. Diklofenaakki on joillekin eliöille hyvin myrkyllinen.
Tämä problematiikka on ollut tutkijoiden tiedossa jo pidempään, mutta Lahdessa tehdään nyt hieman vastaavaa tutkimusta syöpälääkkeisiin liittyen. Olga-Sofia Alitalon väitöskirjatyö on globaalistikin merkittävä, sillä lääkkeiden vaikutusmekanismi, joka tehoaa syöpään, vaikuttaa usein myös ympäristöön.
Osa syöpälääkkeistä on osoittautunut hyvin myrkyllisiksi. Jotkut niistä ovat jopa karsinogeenejä, eli itsessään syövän aiheuttajia. Onneksi syöpälääkkeiden pitoisuudet lahtelaisessa jätevedessä ovat tutkimuksissa osoittautuneet varsin pieniksi.
– Lahden jätteenkäsittelylaitoksessa käytössä olevat menetelmät eivät pysty poistamaan läheskään kaikkien syöpälääkkeiden jäämiä vaan tarvittaisiin kenties ihan erilaista tekniikkaa. Aiheesta on tieteellisiä julkaisuja maailmallakin vielä niukasti ja Suomessa tutkimus on ensimmäinen laatuaan.
Muun muassa Suomen ympäristökeskus SYKE odottaa mielenkiinnolla lahtelaistutkimuksen tuloksia.
SYKE on napannut jo lukuisia Rantalaisen opiskelijoita suoraan koulunpenkistä omille palkkalistoilleen, mikä on Rantalaisen mielestä osoitus siitä, että Lahti ja täällä aktiivisesti toimiva Helsingin yliopisto on ajan hermolla oleva ympäristökemian kouluttaja.
Vapaa-ajallaan Rantalainen on intohimoinen suunnistaja. Myös harrastuspiireissä on hyödytty vahvasta tutkijan asiantuntemuksesta. Kun Jukolan viestit järjestettiin vuonna 2018 päijäthämäläisissä suunnistusmaastoissa, toimi Anna-Lea Rantalainen oikeutetusti Lahti-Hollola Jukolan ympäristövaliokunnan puheenjohtajana. Hän vastasi kilpailussa ympäristöön liittyvistä asioista tiiviissä yhteistyössä eri viranomaisten ja muiden valiokuntien kanssa.
Rantalainen oli tapahtuman suunnittelussa ja toteutuksessa aina ”luonnon puolella”. Aivan kuten jokapäiväisessä työssään Niemen kampuksella.
teksti: Terhi Kangas
kuvat: Terhi Kangas ja Anna-Lea Rantalaisen arkisto
