Literatura científica selecionada sobre o tema "Kuivatus"

Yhdyskuntien jätevesien käsittelyssä syntyy puhdistamolietettä vuosittain noin 150 000 tonnia kuivapainona. Suuri osa puhdistamolietteistä ja muista orgaanisista materiaaleista prosessoidaan lannoitevalmisteiksi kompostoimalla, anaerobisella mädätyksellä tai kalkkikäsittelyllä. Orgaanisia lannoitevalmisteita voidaan käyttää kasvintuotannossa pitkävaikutteisina ravinnelähteinä ja niiden avulla on mahdollista parantaa maan viljavuutta ja rakennetta. Orgaanisiin jätemateriaaleihin pohjautuvien lannoitevalmisteiden turvallinen käyttö maataloudessa edellyttää tuotteiden korkeaa hygieenistä laatua. Puhdistamolietteen mädätysjäännöksestä valmistettuja lannoitevalmisteita käytettiin ohran ja kevätvehnän lannoitteena Etelä-Savossa vuosina 2010 ja 2011. Ensimmäisen vuoden viljelykokeeseen valittiin tarkasteltavaksi neljä lietetuotetta: mädätetty ja kuivattu puhdistamoliete (kuivattu liete), mädätetty ja turpeen kanssa tunnelikompostoitu puhdistamoliete (kompostoitu liete), termofiilisessä seosprosessissa mädätetty ja kuivattu puhdistamoliete (kuivattu seosliete), sekä mädätetty ja termisesti pelletöity ureatäydennetty puhdistamoliete (rakeistettu liete). Vuonna 2011 tarkastelussa oli kompostoitu liete ja rakeistettu liete. Peltokokeissa käytetyistä lannoitevalmiste-eristä analysoitiin hygieniaindikaattoreina Escherichia coli, enterokokit ja Salmonella. Hygieniaindikaattorit määritettiin ensimmäisenä vuonna myös maasta 2 ja 4 viikkoa lannoituksen jälkeen sekä syksyllä sadonkorjuun jälkeen. Toisena vuonna hygieniaindikaattorit analysoitiin vehnäkokeen lannoitevalmisteista, mutta ei peltomaasta. Lannoitevalmisteiden hygieniaindikaattorien määrissä oli selkeitä tasoeroja lietetuotteiden välillä vuonna 2010. Pelkkä kuivatus ei riittänyt hygienisoimaan lietettä, vaan riittävän hygienisointiasteen (E. coli < 1000 pmy/g, ei Salmonellaa) saavuttamiseksi liete on muulla tavoin aktiivisesti käsiteltävä. Hygienisoitu termofiilisesti mädätetty jäteseos, kompostoitu liete ja rakeistettu liete olivat hygieeniseltä laadultaan selkeästi lannoitevalmistesäädösten mukaisia. Vuonna 2011 sekä kompostoitu liete että rakeistettu liete olivat hygienialtaan hyvänlaatuisia. Lannoitteiden levityksen jälkeen vuonna 2010 seurattiin kuivatun lietteen vaikutusta peltomaan hygieniaindikaattorien määriin käsittelemättömän peltomaan pitoisuuksiin verrattuna. Kuukauden kuluessa lannoitevalmisteiden levityksestä E. colin määrä oli kuivatulla lietteellä lannoitetussa peltomaassa 3,9–4,4 log10 pmy/g ja lannoittamattomassa peltomaassa 3,5–4,0 log10 pmy/g. Ohran sadonkorjuun jälkeen lannoittamattomassa maassa oli 3,8 log10 pmy/g ja lannoitetussa maassa 3,5–4,2 log10 pmy/g. Puhdistamolietetuotteiden hygieeninen laatu varmistetaan tehokkaalla ja huolellisella prosessoinnilla. Termofiilinen mädätys, kompostointi tai terminen rakeistus voivat tuottaa hygienialtaan moitteettomia puhdistamolietetuotteita lannoituskäyttöön. Hyvälaatuisilla lietetuotteilla peltomaan hygieeninen laatu säilyy hyvänä.

Murskesäilöntä on viljan varastointimenetelmä, jossa vältetään kallis kuivaus. Se on parantanut ohran ruokinnallista arvoa yksimahaisilla, sioilla ja siipikarjalla. Turkiseläimille murskesäilöttyä ohraa ei ole tutkittu. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää murskesäilötyn ohran sulavuus siniketuilla. Lisäksi tutkittiin voidaanko amylaasi-ksylanaasi-ß-glukanaasientsyymilisällä tai kypsennyksellä parantaa murskesäilötyn ja kuivatun ohran sulavuutta ja käyttökelpoisuutta ketuille. Tutkimuksessa oli mukana 24 noin viisi kuukautta vanhaa sinikettu-urosta. Ketut olivat kokeen ajan yksilöhäkeissä, jotka mahdollistivat sonnan ja virtsan erilliskeruun. Koemallina oli cyclic change-over ja koejaksoja oli viisi. Jakson pituus oli yhdeksän päivää, kuusi päivää valmistuskautta ja kolme päivää sonnan keruuta. Kettujen rehu vaihtui aina jakson vaihtuessa. Kolme tutkittavaa tekijää oli järjestetty kahdeksaan koekäsittelyyn 2 x 2 x 2 faktoriaalisesti. Tutkittavat tekijät olivat:1. viljatyyppi: kuivattu tai murskesäilötty ohra; 2. kypsennys: raaka tai kypsennetty ohra; 3. Entsyymikäsittely: ei entsyymikäsittelyä tai amylaasi-ksylanaasi-ß-glukanaasientsyymi. Murskesäilöttävä ohra puitiin elokuussa 2004 ja litistettiin Murska 350S valssimyllyllä. Se säilöttiin AIV 2+-liuoksella (3 l/tn) 1500 kg pyöreisiin säilörehusiiloihin. Siilot avattiin lokakuun lopussa, kun koerehut valmistettiin. Ohrapuuroja keitettiin 20 min öljyvaippakattilassa. Entsyymikäsittely kesti 16 tuntia huoneen lämmössä. Koerehut sisälsivät tutkittavaa ohraa, hapotettua sikateurassivutuotetta, kalajauhoa, kasviöljyä, vettä, metioniinia sekä vitamiini- ja hivenaineseoksia. Rehut valmistettiin ennen kokeen alkua ja pakastetaan ryhmäkohtaisiin päiväannoksiin. Eläimet ruokittiin kerran päivässä ja ne saivat rehua 700-1100 g/pv. Murskesäilötty ja kuivattu ohra sisälsivät yhtä paljon ß-glukaaneja, mutta murskesäilötyssä ohrassa oli selvästi vähemmän liukoisia ß-glukaaneja. Entsyymikäsittely ja keitto pilkkoivat ohran tärkkelystä sokereiksi. Entsyymi myös muutti liukenemattomia ß-glukaaneja liukoisiksi. Siniketut söivät hyvin murskesäilöttyä ohraa, vaikka sitä ei erikseen jauhettu. Ketut kasvoivat yhtä hyvin sekä murskesäilötyllä että tavallisella ohralla. Kasvu oli nopeinta, kun ne söivät kypsennettyä ohraa. Kypsän ohran entsyymikäsittely paransi kettujen kasvua entisestään. Raa’an murskeohran tärkkelyksen sulavuus oli huonompi kuin kuivatun ohran. Kypsennys ja entsyymikäsittely paransivat murskeohran tärkkelyksen sulavuuden kypsän ja entsyymikäsitellyn tavallisen ohran tasolle. Raa’an tärkkelyksen sulavuus oli alle 50%, mutta kypsennys ja entsyymikäsittely nostivat sulavuuden yli 80%:iin. Kokeen tulokset osoittavat, että murskesäilötyn ohran käyttöä voidaan vakavasti harkita myös kasvavien sinikettujen ruokinnassa.

Perunatärkkelysteollisuuden sivutuotteena syntyvästä solunesteestä saadaan perunaproteiinia saostamalla valkuaisfraktio lämmön ja pH:n säätelyn avulla. Proteiinin valmistus olisi kausiluonteista tehtaan toimiessa syksyisin. Toistaiseksi soluneste levitetään pelloille. Tutkimuksessa selvitettiin kuivaamattoman perunaproteiinin ravintoaineiden kokonais- ja ohutsuolisulavuus sioilla ja käyttömäärä soijarouheen korvaajana lihasikojen ruokinnassa. Sulavuuskokeessa oli neljä ohutsuolikanyloitua 60 kg painoista leikkosikaa. Koemallina oli 4*2 change-over. Tutkittu valkuaisrehu, kotimainen kuivaamaton perunaproteiini (Finnamyl Oy) tai kuivattu perunaproteiinivalmiste (Avebe Feed, Hollanti) oli sikojen ainoa valkuaisen ja aminohappojen lähde. Ruokintakokeessa oli 112 lihasikaa pariruokinnalla painovälillä 27-110 kg. Imisät ja leikot kasvatettiin erikseen. Ohrapohjaisissa rehuissa korvattiin 0, 25, 50 tai 75 % soijarouheen valkuaisesta kuivaamattoman perunaproteiinin valkuaisella. Sioilla oli kaksivaiheruokinta (1,5-3,2 ry/d). Kuivaamattomassa perunaproteiinissa oli kuiva-ainetta noin 200 g/kg, raakavalkuaista 650 g/kg ka ja lysiiniä 8,8 g/100 g raakavalkuaista. Se oli tahmaantuvaa massaa, jonka käsittely oli vaikeaa. Ravintoaineiden kokonaissulavuus oli huonompi kuin kuivatun perunaproteiinin. Erityisesti kuivaamattoman perunaproteiinin raakavalkuainen suli huonommin kuin kuivatun (83,3 % vs. 95,0 %, P<0,10). Tämän vuoksi kuivaamattoman perunaproteiinin rehuyksikköarvo oli pienempi kuin kuivatun (0,87 vs. 1,01 ry/kg). Kuivaamattoman perunaproteiinin lysiinin, metioniinin ja treoniinin ohutsuolisulavuus oli 72,1 %, 74,8 % ja 68,5 % ja kuivatun perunaproteiinin vastaavasti 89,5 %, 93,5 % ja 89,3 % (P<0,05). Kasvatuskokeessa soijarouheen valkuaisen korvaaminen perunaproteiinin valkuaisella ei vaikuttanut sikojen päiväkasvuun tai kasvatusaikaan. Siat kasvoivat 986 g, 1009 g, 1007 g ja 1003 g/d korvattaessa soijan valkuaisesta 0, 25, 50 ja 75 % perunaproteiinilla. Rehuhyötysuhdetta perunaproteiinin käyttö paransi suoraviivaisesti (2,59, 2,49, 2,50 ja 2,45 ry/kg, P<0,001). Perunaproteiini ei vaikuttanut sikojen ruhon lihaprosenttiin (59,0, 59,5, 59,5 ja 58,9 %). Kuivaamattoman perunaproteiinin aminohappojen sulavuus vastasi ohran aminohappojen sulavuutta, mutta siinä oli sulavaa lysiiniä noin 41 g/kg ka, eli enemmän kuin soijarouheessa. Syynä kuivaamattoman perunaproteiinin kaupallista valmistetta huonompaan aminohappojen sulavuuteen voivat olla haitta-aineet tai prosessointiolosuhteet. Lihasikojen ruokinnassa kuivaamattomalla perunaproteiinilla voidaan korvata 75 % soija-rouheen valkuaisesta, jolloin sen käyttömäärä rehun kuiva-aineesta on noin 11 % alkukasvatuksessa ja 7 % loppukasvatuksessa. Perunaproteiinin kuiva-ainepitoisuutta tulisi pienentää, jotta rehu olisi juoksevaa. Perunaproteiinilla olisi arvokkaan valkuaiskoostumuksensa takia käyttöä porsasrehuissa. Tätä tarkoitusta varten rehu tulisi kuivata.

Maatalouden kuivatustoimenpiteet ovat muuttaneet voimakkaasti puroluonnon tilaa maassamme. Suoristetut ja peratut uomat kärsivät heikosta vedenlaadusta, virtaamien äärevöitymisestä ja tulvadynamiikan muutoksista sekä uomamorfologian yksipuolistumisesta ja eliöstön elinolosuhteiden heikkenemisestä. Peratut ja suoristetut purot ovat myös maisemallisesti hyvin yksipuolisia. Uomista joudutaan poistamaan lietettä säännöllisesti uomien kuivatus- ja tulvasuojeluhyötyjen säilyttämiseksi. Uudelleenkaivulisää kustannuksia ja heikentää entisestään peltouomien eliöstön elinolosuhteita ja alapuolisten vesistöjen veden laatua.Suomen ympäristökeskus käynnisti vuonna 2005 tutkimushankkeen "Maatalousalueiden perattujen purojen luonnonmukainen kunnostus ja hoito" yhteistyössä Uudenmaan ympäristökeskuksen, Uudenmaan TE-keskuksen ja Riista- ja kalatalouden tutkimuskeskuksen kanssa. Hankkeessa selvitetään mahdollisuuksia maatalousalueiden pienten, peruskuivatuksessa muutettujen uomien tilan parantamiseen. Hankkeen aikana kunnostetaan yhdeksän maatalousalueiden kuivatustoimista kärsinyttä koekohdetta ympäri maata. Keskeisin testattavista menetelmistä on uomien kaksitasoinen poikkileikkaus, jossa pieni, mutkitteleva alivesiuoma takaa eliöstölle riittävät vedenkorkeudet myös alivirtaamilla.Alivesiuomaa ympäröivät tulvatasanteet, jotka puolestaan varmistavat uoman vedenjohtokyvyn tulvavirtaamien aikana. Muita menetelmiä ovat syöpymistä ehkäisevät pohjakynnykset sekä uoman kunnostus kevyempien toimenpiteiden avulla, pääosin uoman omaa kulumisen ja kasautumisen dynamiikkaa hyödyntämällä. Tutkimuksessa arvioidaan myös kunnostusmenetelmien käytöstä seuraavia taloudellisia, ekologisia ja maisemallisia vaikutuksia.Uomien kunnostuksilla voidaan saavuttaa monia vedenlaadullisia, ekologisia, maisemallisia ja taloudellisia hyötyjä. Merkittävimpiä vaikutuksia ovat uomien ja niiden alapuolisten vesistöjen veden laadun paraneminen sekä uoman rakenteen, virtausolojen ja eliöstön monipuolistuminen. Koti- ja ulkomaisten (esim. tanskalaisten) kokemusten mukaan maatalousalueiden uomilla voi olla tärkeä ekologinen ja taloudellinen merkitys puro- ja meritaimenen sekä rapujen elinympäristönä. Purovesistön kunnostamisesta on konkreettista hyötyä myös viljelijöille, sillä uoman uudenlainen rakenne parantaa uoman itsepuhdistuskykyä ja vähentää liettymisestä aiheutuvaa uomien uudelleenperkaustarvetta.Monimuotoiset uomat ovat tärkeitä myös maisemallisesti ja vesistöjen virkistyskäytön kannalta. Maatalouden vesiensuojelutoimenpiteet, kuten suojavyöhykkeiden perustaminen, kosteikkojen rakentaminen ja pienimuotoisten tulva-alueiden palauttaminen tukevat uomien kunnostamista ja lisäävät uomien ja niiden lähialueiden ekologista ja maisemallista merkitystä.Ympäristön tilan huomioiminen sisältyy uusiin ojitustoimitusohjeisiin ja sen merkitys tulee entisestään korostumaan maatalouden ympäristötukijärjestelmän- ja peruskuivatuksen ohjeiden uudistamisen yhteydessä. Uudet ohjeet sitovat kaikkia, mutta käytännön hankkeiden yhteydessä toteutettujen esimerkkikohteiden puuttuessa luonnonmukaisten toimenpiteiden käyttö on jäänyt hyvin vähäiseksi. Tämän tutkimuksen keskeisenä tavoitteena on tarkastella luonnonmukaisten menetelmien käytöstä aiheutuvia vaikutuksia käytännössä ja tuloksia hyödyntäen tuottaa ohjeita ja suosituksia maatalousalueiden purojen kestävää käyttöä ja hoitoa varten. Näin varmistetaan uusien, ympäristön kannalta kestävämpien käytäntöjen saaminen osaksi modernin maatalouden kuivatuskäytäntöjä.

Bioenergian mielikuvana on luonnonmukainen tuote ja se antaa polttoaineelle ’vihreän’ ilmeen. Bioenergian tuotannosta on kuitenkin muistettava, että mitä pidemmälle tuotetta jalostetaan, sitä enemmän kulutetaan jalostukseen energiaa ja tuotetaan päästöjä. Kun nämä summataan yhteen, voidaan tulla tilanteeseen, jossa biopolttoaine on kuluttanut tuotantovaiheessa runsaasti energiaa ja tuottanut päästöjä ja sen kokonaishyöty voi jäädä vähäiseksi. Tuotannosta on tehtävä sekä energia- että päästöanalyysit, jotta tuotannon järkevyyttä voitaisiin arvioida ja sitä voitaisiin kehittää ympäristöystävällisempään suuntaan. Peltobioenergia kilpailee ruuan tuotannon kanssa. Tällä hetkellä arvioidaan, että maassamme olisi 0,5 milj. ha käytettävissä peltobioenergian tuotantoon. Ruuan ja rehun tuotannosta on muistettava, että suuret sadot perustuvat erityisesti typpilannoitukseen ja typen valmistus on runsaasti energiaa kuluttava prosessi. Jos väkilannoitteiden käyttö vähenee esim. hinnan tai saatavuuden takia, myös satotasot alenevat ja suurempi ala pelloista tarvitaan ruuan ja rehun tuotantoon. Maailmanlaajuisesti maapallon väkimäärä on jatkuvassa kasvussa, jolloin tarvitaan myös enemmän ruokaa. Tämä tarvitsee suurempia peltoaloja eli tulevaisuudessa peltobioenergian tuotantoon ei välttämättä ole kovin suuria aloja käytettävissä. Nykyisin pellolla tapahtuva tuotanto on joko ruuan, rehun tai kuitujen tuotantoa. Kasvit on jalostettu tätä tarkoitusta varten. Peltobioenergian tuotantoon tarvitaan hieman erilaista lähestymistapaa, pääasiana onkin runsaan ja energiakäyttöön sopivan kokonaismassan tuotanto. Tämä tarkoittaa erityyppisten kasvien tarvetta ja myös niiden jalostamista energian tuotannon kannalta. Biomateriaalien tuotannossa pitää pyrkiä niiden kokonaishyödyntämiseen. Esimerkiksi etanolin tai biodieselin tuotannossa on oleellista, että prosessissa syntyvät ’jätteet’, rankki ja rouhe käytetään eläinten rehuksi ja olki energiaksi. Tällöin energiasuhteet saadaan korkeiksi. Bioenergian tuotannossa on muistettava myös taloudelliset ja tekniset edellytykset. Bioenergian käyttöön tai tuotantoon liittyy investointeja ja huoltotyötä, jotka aiheuttavat kustannuksia. Tämän takia yhteiskunta joutuu usein tukemaan bioenergian käyttöä, koska fossiilista polttoainetta on saatavissa halvemmalla kuin bioenergiaa. Bioenergian käyttö aiheuttaa myös teknisiä muutoksia, tuotantoketjut on rakennettava ja koneistettava. Lisäksi biopolttoaineet poikkeavat fossiilisista polttoaineista, jolloin esim. poltto- ja moottori-tekniikassa tarvitaan muutoksia. Tällä hetkellä osa peltoalasta voidaan käyttää bioenergian tuotantoon ja sillä voidaan korvata osa fossiilisen energian käytöstä. Peltoa voidaan kuitenkin myöhemmin tarvita ruuan ja rehun tuotantoon, joten peltobioenergia ei välttämättä ole lopullinen ratkaisu. Peltobioenergian tuotantoa täytyy kehittää kokonaisvaltaisesti edelleen siten, että otetaan tarkasteluun mukaan kaikki näkökannat ja pyritään saamaan aikaiseksi ekologinen ja kestävä ratkaisu. Peltobioenergian tuotantoon liittyvät analyysit eivät ole nykyisellään kovin tarkkoja, epävarmuudeksi ja vaihteluksi on arvioitu jopa 100 prosentin luokkaa. Analyyseissä pitäisi päästä tarkempiin arvioihin, tämä tietäisi menetelmien standardisointia sekä lähtötietojen tarkempaa selvitystä. Ongelmana on myös vuotuiset säävaihtelut, viljelyyn tarvittavat energiamäärä, tuotteen kuivatus ja dityppioksidipäästöt riippuvat sääoloista.

Murskesäilöntä on kustannustehokas viljan varastointimenetelmä, jossa litistetty kostea vilja säilötään ilmatiiviisti. Säilöntää varten vilja puidaan ennen täystuleentumista kosteuden ollessa 35-45 %, mikä mahdollistaa pitkän kasvuajan vaativien satoisien lajikkeiden käytön. Viljaa ei tarvitse kuivata ja se ei vaadi prosessointia syöttövaiheessa, mikä vähentää kustannuksia. Toisaalta murskevilja ei välttämättä suoraan sovellu käytettäväksi kaikissa ruokinta-automaateissa. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää murskesäilötyn ohran vaikutuksia broilereiden tuotantotuloksiin ja ruokasulan viskositeettiin. Broilereiden tuotantokokeessa kasvatusrehut koostuivat puolitiivisteestä ja viljasta siten, että puolet rehuseoksen kuiva-aineesta tuli tiivisteestä ja puolet viljasta. Ruokintakäsittelyitä oli kuusi: 1. vehnäpuolitiiviste 50 % + kokonainen kuivattu vehnä 50 %; 2. ohrapuolitiiviste (OT) 50 % + kokonainen kuivattu ohra (O) 50 %; 3. OT 50% + O 37,5 % + murskeohra (MO) 12,5 %; 4. OT 50 % + O 25 % + MO 25 %; 5. OT 50 % + O 12,5 % + MO 37,5 %; 6. OT 50 % + MO 50 %.Kokonaista vehnää rehussa saaneet broilerit kasvoivat keskimäärin heikommin ja jäivät pienemmiksi kuin ohraa ja murskeohraa saaneet linnut (P<0,001). Kuivan ohran korvaaminen murskeohralla rehussa ei vaikuttanut selvästi broilereiden kasvuun tai loppupainoon. Broilereiden kokonaisrehunkulutus lisääntyi (P<0,001), mutta keskimääräinen kuiva-aineen syönti pieneni lineaarisesti (P<0,001) murskeohran määrän lisääntyessä rehussa. Kokonaista vehnää saaneiden broilereiden kokonaisrehunkulutus ja kuiva-aineen syönti olivat pienempiä kuin muiden koeryhmien linnuilla keskimäärin (P<0,001). Kasvatuskauden ja keskimäärin koko kokeen aikainen kuiva-aineen kautta laskettu RMS parani lineaarisesti (P<0,001) murskeohran määrän lisääntyessä rehussa. Samoin väheni myös teuraspainokiloa kohti syöty rehun kuiva-aineen määrä murskeohran osuuden kasvaessa (P<0,001). Vehnäryhmän broilereiden koko kokeen aikainen kokonaisrehunkulutuksesta laskettu RMS oli parempi kuin muissa ryhmissä keskimäärin (P<0,001) ja kuiva-aineen kauttakin laskettu RMS oli lähes merkitsevästi (P<0,1) parempi kuin muiden ryhmien linnuilla, mikä johtui todennäköisesti lintujen pienemmästä koosta. Kolmen viikon iässä broilereiden ruokasulan viskositeetti pieneni merkitsevästi (P<0,01) murskeohran osuuden lisääntyessä rehussa, mistä johtui luultavasti myös lintujen parantunut rehun hyväksikäyttö. Kokeen lopussa, 37 vrk:n iässä koekäsittelyillä ei ollut tilastollisesti merkitseviä vaikutuksia ruokasulan viskositeettiin, mutta pehkun kuiva-aine pieneni lineaarisesti (P<0,05) murskeohran määrän lisääntyessä rehussa. Tulosten mukaan murskeohra näyttää soveltuvan hyvin broilereiden rehuihin. Murskeohran määrän lisääntyminen rehussa tosin hieman laskee pehkun kuiva-ainetta, mikä voidaan tulkita epäedulliseksi vaikutukseksi. Jos ruokinta tiloilla saadaan teknisesti toteutettua, murskeohraa voidaan tulevaisuudessa hyvin käyttää broilereiden ruokinnassa.

Eri kasveja sisältävien seosnurmien viljelyssä ja varsinkin tutkimuksessa on tärkeää tietää erikasvilajien osuus kasvustossa. Eri kasveilla on erilaiset ominaisuudet ja niiden osuutta kasvustoissahalutaan usein säätää. Nurmissa yleinen seos on apila-heinäseos. Tähän saakka apilan osuus onmääritetty joko silmämääräisenä arviona koeruudulta tai käsin erottelemalla satonäytteestä. Nämämenetelmät ovat kuitenkin joko epätarkkoja ja subjektiivisia tai hyvin työläitä ja siis kalliita.NIRS (Near Infrared reflectance Spectroscopy) on analysaattori, joka pystyy mittaamaan lähesmitä tahansa, kunhan sille saadaan kehitettyä tarpeeksi hyvä kalibrointi. NIRS mittaa näytteen pintaanabsorboituneen ja näytteen pinnasta detektoreille heijastuneen lähi-infrapunavalon suhteellisenintensiteetin eri aallonpituuksilla. Analysaattorin etuna on mm., että näyte ei tarvitse muuta esivalmisteluakuin kuivatuksen ja jauhamisen, näytettä ei käsitellä kemiallisilla aineilla, analyysi on nopea jahelppo. Ulkomailla analysaattoria on käytetty menestyksekkäästi seosnurminäytteiden palkokasvipitoisuudenmäärittämiseen. Tämän tutkimuksen tavoitteena on kehittää myös Suomeen MTTlle toimivakalibrointi seosnurminäytteen apilapitoisuuden määrittämiseen. Ensimmäinen kalibraatio on nytvalmis ja sitä verrataan nyt viiteen Saksassa tehtyyn kalibraatioon.Kokeessa oli mukana 4 aiemmin raportoitua saksalaiseen aineistoon perustuvaa kalibraatiota,yksi suomalaiseen näytemateriaaliin perustuva saksassa tehty kalibraatio sekä nyt Suomessa tehtysuomalaiseen materiaaliin perustuva kalibraatio. Kalibrointien näytemateriaali, kalibroinninmuodostaminen sekä NIRS-analysaattori olivat erilaisia, mutta kaikissa käytettiin kalibraatiosuoranvalidointiin PLS regressiota, jotta saatiin kehitettyä kalibraatiot, jotka perustuvat koko mitattuun valonspektriin. Näytemateriaaleina oli puna- ja valkoapilaa, sinimailasta ja erilaisia heiniä. Osassakalibraatioita käytettiin vain puhtaita heinä- ja palkokasvinäytteitä, osassa oli vain seoksia ja osassasekä puhtaita näytteitä että seoksia. Seokset oli joko tehty käsin puhtaista näytteistä sekoittamalla tains. luonnollisia näytteitä, joiden apilapitoisuus oli määritetty osanäytteestä. Kaikissa muissa paitsiSaksassa tehdyssä suomalaiseen materiaaliin perustuvassa kalibraatiossa oli näytteitä 150-850 kpl.Kalibraatiot validoitiin tunnettuun palkokasvipitoisuuteen perustuvilla näytteillä.Kaikki tässä vertaillut kalibraatiot osoittautuivat käyttökelpoisiksi kalibraatioiksi. Hyvälläkalibraatiolla voidaan päästä ±5% tarkkuuteen, mikä on erittäin hyvä tulos. Käsin lajittelussakin voikasveja mennä vääriin fraktioihin. Kalibraatio on sitä parempi, mitä laajempi näytepohja ja validointisarjasillä on. Suomessa kehitettyä kalibraatiota kehitetään jatkossa tältä pohjalta.

MMM:n johtama viljojen turvallisuustietojen seuranta vuosina 1999 – 2006 toteutti kansallisen viljastrategian päämääriä. Viljastrategiassa korostettiin viljantuotannon kannattavuuden ja kilpailukyvyn parantamista, laadun kehittämistä ja lisäarvon luontia laatuketjuun. Turvallisuustietoseuranta kohdistui viljojen hometoksiineihin, raskasmetalleihin ja torjunta-ainejäämiin. Pääasiassa seurantatutkimus keskittyi viljojen Fusarium -toksiineihin. Tutkimus toteutettiin Eviran, Pro Agrian ja MTT:n yhteistyönä. Turvallisuustietoseurannan keskeisiä tavoitteita oli hometoksiinipitoisuuksien seurannan lisäksi viljanäytteiden viljelytekniikka- ja viljelyolosuhdetietojen ja hometoksiinipitoisuuksien syy-seuraussuhteiden analysointi. Näytteiden taustatietoja kerättiin koko tutkimuksen ajan maalajeista, lajikkeista, typpilannoituksesta, siemenen laadusta, esikasveista, viljelykierrosta, kasvinsuojelutoimenpiteistä, kasvuajasta, korjuukosteudesta, kuivauksesta ja sadon määrästä. Turvallisuustietoseurannan tulosten perusteella kevätviljat olivat alttiimpia Fusarium -sienten tartunnalle ja toksiinien muodostumiselle. Syysviljojen hometoksiinipitoisuudet olivat koko seuranta-jakson hyvin alhaisia ja pääasiassa alle määritysrajojen. Kaikista tutkituista viljanäytteistä (991 kpl) vuosina 1999 – 2006 EU -raja-arvon ylittäviä pitoisuuksia DON:n osalta oli 18 kpl. Mikäli tarkastellaan ainoastaan kauranäytteiden DON -pitoisuuksia, raja-arvon 1750 µg/kg ylityksiä oli 11 kpl tutkituista 279 näytteestä. Kauranäytteistä lastenruoan raja-arvon 200 µg/kg alittavia näytteitä oli 164 kpl. Kaura oli viljoistamme selvästi herkin Fusarium -tartunnalle ja toksiinien muodostumiselle. Lisäksi rehuohralla ja kevätvehnällä havaittiin raja-arvon ylityksiä. Hometoksiinien hallinnassa tärkeintä oli siemenen kunnostus ja peittaus, viljelykierto, sadonkorjuun ajoitus ja viljan kuivaus. Myöhäinen lajike lisäsi toksiiniriskiä, koska kasvukauden venyminen pitkälle loppukesään lisää epävarmuutta sadonkorjuuajan säästä. Lakoontuneessa kasvustossa riski hometoksiinien muodostumiseen kasvoi. Viljan huolellinen lämminilmakuivaus alle 14 %:iin myös hyvinä vuosina oli parhaita keinoja hallita hometoksiiniriski. Turvallisuustietoseurannan tuloksia hyödynnettiin monin eri tavoin viljaraaka-aineen turvallisuutta arvioitaessa, viljan hyvät tuotanto- ja varastointitavat ja punahomeet viljassa -oppaassa, yritysten omavalvonnassa, neuvonnassa, valvonnassa, riskin arvioinnissa ja uusien tutkimuskohteiden valin-nassa. Fusarium -toksiinien seurannasta muodostui aikavälillä 1999 – 2006 vilja-alan toimijoiden yhteinen hanke, joka jatkuu edelleen ja kehittyy asiakkaiden tarpeiden mukaan.

Maanparannuskompostin, kuivatun mädätysjäännöksen ja kemiallisesti hapetetun puhdistamolietteen varastointia peltopattereissa on seurattu eri puolilla Suomea. Patterit perustettiin talvella routaantuneen maan päälle, ja niiden alla oli paljas maa, turve, sahanpuru tai olki. Pattereiden koko vastasi kyseisellä peltolohkolla käytettävää määrää. Pattereiden kohdalta ja ympäröivästä peltomaasta mitattiin typpipitoisuudet eri maakerroksista ennen ja jälkeen varastoinnin. Ensimmäiset tulokset (Pohjois-Pohjanmaa, HHt, m) kemiallisesti hapetetun puhdistamolietteen turve-, olki- ja paljaspohjaisen pattereiden liukoisen typen huuhtoutumisesta viittaavat siihen, että vaikutus rajoittuu peltopatterin kohtaan ja siinäkin vain ylimpiin maakerroksiin. Keväällä patterin purkamisen aikaan huuhtoutunut liukoinen typpi oli ammoniummuodossa (NH4+-N), nitraattityppeä ei havaittu. Typen huuhtoutumista varastopattereista pintavalunnan mukana valumasuuntaan ei havaittu. Pohjois-Pohjanmaalla yhden patterin koko oli noin 120 m3 ja patterin alla oleva pinta-ala oli noin 110 m2. Pohjamateriaalia levitettiin lumesta auratulle routaantuneelle pellolle 5-10 cm, lietetuotetta tuotiin kuhunkin patteriin noin 40 t, ja peitettiin oljella. Tulosten perusteella turvepohjaisen patterin alla maassa oli keväällä patteria purettaessa suuremmat NH4+-N -pitoisuudet kuin olki- tai paljaspohjaisen patterin alla. Ylimmässä 10 cm maakerroksessa NH4+-N -pitoisuus oli turvepohjaisella 920 mg/l, olkipohjaisella 180 mg/l ja paljaspohjaisella patterilla 420 mg/l. Pohjakerroksen nesteensitomiskyky saattoi olla liian pieni suhteessa lietetuotteen alimmista kerroksista puristuvaan nestemäärään. Vaikka patterin alla olevista maakerroksista mitatut typpipitoisuudet ovat suuret, on maahan siirtyneen typen kuormitus maanparannusaineen käyttölohkon peltohehtaaria kohden laskettuna pieni. Näistä samalla peltolohkolla olleista pattereista NH4+-N siirtymä patterin alla olleisiin maakerroksiin oli paljaspohjaisessa 7,7 kg, olkipohjaisessa 4,8 kg ja turvepohjaisessa 15,9 kg. Kun yhden patterin levitysala oli noin 5 ha, tuli eri patterirakenteilla typpikuormituksen määräksi tuotteen käyttöalaa kohti pienimmillään 0,96 kg N/ha (olkipohjainen) ja suurimmillaan 3,18 kg N/ha (turvepohjainen). Muilla seurantakohteilla keväällä mitattu liukoisen typen pitoisuus patterin alla oli näitä lukemia pienempi. Patterien aiheuttamaa pistekuormaa peltolohkolla voi hallita oikeilla pohjarakenteilla ja varastopaikan viimeistelyllä. Voidaan käyttää nestettä sitovaa mutta myös kantavaa pohjamateriaalia ja tarvittaessa suorittaa lohkolla massanvaihtoa noin 20 cm syvyydeltä patterin kohdalla. Varastopatteria ei tule sijoittaa salaojan kohdalle. Orgaanisten lannoitevalmisteiden peltopatteroinnista aiheutuva ympäristönkuormitus on vähäinen. Sallimalla orgaanisten lannoitevalmisteiden peltopatterointi voitaisiin niiden sisältämät ravinteet hyödyntää kasvintuotannossa ja samalla edistää ravinteiden kierrätystä.

Happamilta sulfaattimailta purkautuva valumavesi on hapanta ja se sisältää haitallisen korkeita alumiini- ja raskasmetallipitoisuuksia. Nämä valumavedet ovat huonontaneet purkuvesistöjensä veden laatua. Veden happamuuteen ovat syynä maassa olevien sulfidien hapettumisessa vapautuvat protonit. Runsas protonien määrä edistää mineraalien rapautumista ja vapauttaa niissä olevia metalleja, jotka happamissa oloissa pysyvät liukoisina ja huuhtoutuvat vesistöön. Eräs ratkaisu valumaveden laadun parantamiseen on estää sulfidien hapettuminen pitämällä niitä sisältävät maakerrokset pohjaveden pinnan alla. Pohjaveden korkeuden vaikutusta happamien sulfaattimaiden huokosveden laatuun tutkitaan Helsingin yliopistossa kesällä 2008 aloitetussa vuoden 2010 loppuun kestävässä lysimetrikokeessa. Kokeessa selvitetään maan kyllästymisen aiheuttamia muutoksia happamalta sulfaattimaalta otettujen maamonoliittien eri kerroksissa. Kokeessa pohjavettä pidetään joko korkealla (pohjavesi 20 cm syvyydellä) tai matalalla (pohjavesi 65 cm syvyydellä). Matalalla pohjavedellä simuloidaan normaalia kuivatusta ja korkealla pohjavedellä keinotekoisesti lähelle maan pintaa nostettua pohjavettä. Kymmenestä lysimetristä kahdeksassa kasvatetaan kosteita oloja sietävää ruokohelpiä ja kaksi on kasvitonta. Kokeen ensimmäisenä vuonna korkea pohjavesi vähensi kasvillisen maan happamuutta horisonteissa B ja BC, kun veden alle joutuneet kerrokset pelkistyivät. Kun pohjavesi pidettiin matalalla, nämä kerrokset pysyivät hapettuneina. Veden kyllästämien kerrosten huokosveden alumiinipitoisuudet olivat alle kymmenesosa hapettuneiden kerrosten pitoisuuksista. Kun pohjavesi oli korkealla, raskasmetallien (Ni-, Co- ja Zn) pitoisuudet BC-kerroksessa olivat pienempiä kuin pohjaveden ollessa matalalla. Matalan pohjaveden koejäsenessä huokosveden alumiinipitoisuudet (150 mg l-1) ja Ni-, Co- ja Zn–pitoisuudet olivat yli viisinkertaisia salaoja- tai jokivesissä mitattuihin pitoisuuksiin verrattuna. Korkean pohjaveden aiheuttaman pelkistymisen seurauksena huokosveden raudan pitoisuudet kohosivat B-kerroksessa suuriksi (450 mg l-1). Vastaavaa raudan määrän lisääntymistä huokosvedessä ei todettu kasvittomissa lysimetreissä. Syynä kasvillisen maan huokosveden suuriin rautapitoisuuksiin olivat todennäköisesti ruokohelven juuriston huokosveteen tuottamat orgaaniset hiiliyhdisteet, jotka toimivat rautaa pelkistävien mikrobien substraattina ja muodostivat liuenneen raudan kanssa orgaanisia yhdisteitä. Kokeen tulosten perusteella laskettiin huokosveden orgaanisten rautayhdisteiden osuudeksi yli puolet huokosveden kokonaisraudasta tässä kerroksessa.

Tässä kandidaatintyössä tarkastellaan tien kuivatusta ja roudan vaikutusta kuivatukseen. Lisäksi työssä perehdytään syvemmin tien rakenteeseen. Työn tavoitteena on selvittää millä tavoin tierakennetta kuivatetaan ja vaikuttaako routa kuivatukseen. Työ tehtiin kirjallisuusselvityksenä. Tietä pyritään kuivaamaan ohjaamalla valuma-, sulamis- ja pintavesiä pois tierakenteesta ojilla ja oikealla tienmitoituksella. Sijoittamalla suodatinkerros routakerroksen alle, saadaan katkaistua veden nousu pohjamaasta eristeeseen. Kuivatusta voidaan tehdä myös rumpujen ja sadevesiviemäreiden avulla. Routa vaikuttaa kuivatukseen erityisesti sulamisvaiheessa. Jos roudan sulamisvesien poistumisesta ei huolehdita, vesi jää vielä sulamattoman roudan päälle muodostaen vesialtaan. Tällöin pohjamaa pysyy veden kyllästämänä ja tien kantavuus alenee. Routa voi myös vaurioittaa rumpuja, jolloin vettä pääsee tierakenteeseen
This bachelor’s thesis examines the drying of the road and the effect of frost on drying. The work also takes a closer look at the structure of the road. The aim of the thesis is to find out how the road structure will dry and does the frost effect on drying. The work was done as literature review. The road is dried by controlling leachate, melt water and surface water from the road structure through ditches and right road design. By placing the filter layer under the frost layer, it is possible to cut off the water from the bottom to insulator. Drying can also be done by drums and drains for rainwater. Frost affects the drying process especially in the melting place. If there is no escape from the melting water of the frost, the water remains on unmistakable frost to form the water pool. In this case, the basin will remain saturated with water and the bearing capacity of the road will be reduced. Frost can also damage drums, allowing water to reach the road structure

Abstract There are various methods available for treating the runoff water from peat mining, and this research concentrates on measures applied within the peat production areas themselves. The work is divided into three sections: comparison of sod peat and milled peat production, development of a new subsurface drainage method and the use of barriers constructed of wood chips to equalize peak runoffs. The research into peat mining methods was carried out by comparing similar production areas over a period of four years. The methods did not appear to have any effect on the mean runoff, but the peak runoffs from sod peat production were smaller than from milled peat production. The furrows made by the sod peat machine seemed to equalize the peak runoffs and at best reduced their value by 25 millimetres. The increase of mean phosphorus content resulting from milled peat production was statistically significant, and the peak solids content was higher, but the production method did not appear to affect other mean concentrations significantly. A new subsurface drainage method that uses rock fibre boards as vertical water conductors was developed. These were used to lead rain water and meltwater from snow away from the production areas to the subsurface pipes so that no surface water entered the collector ditches serving the production area. The method was tested in two production areas over a period of six years. Subsurface drainage proved to be an efficient method, and the vertical water conductors eliminated problems arising from the poor water conductivity of peat and the presence of ground frost. Natural peatlands require pre-drying before subsurface drains can be constructed, however. Subsurface drainage is better able to equalize runoffs than open ditches, so that no high peak runoffs occur in properly planned production fields. Also, subsurface drainage reduces solids, COD and the colour by comparison with open ditches, but increases the iron content. The results regarding phosphorus and nitrogen vary a great deal and no clear difference could be detected. Concentrations in the areas where subsurface drainage was used varied very little and no peak concentrations similar to those in areas with open ditches were detected. This together with the uniform runoffs substantially reduces stress to the environment. The feasibility of using barriers constructed of wood chips in bed ditches and in peat redistribution areas was also investigated. The barriers worked well in the peat redistribution areas and the research is being continued with attempts to improve the functioning of the structures. The use of these barriers in bed ditches proved too laborious.

Abstract This thesis examines temporal and spatial variations in the status of different rivers and streams of western Finland in terms of acidity and sources of acid load derived from the catchment area. It also examines the monitoring of acid runoff water derived from maintenance drainage in peatland forestry and suggests potential mitigation methods. A total of 17 river basins of different sizes in western Finland were selected for study, including rivers affected by both drainage of agricultural AS soils and forested peatlands. Old data from 1911–1931 were available, but most data were from the 1960s onwards and were taken from the HERTTA database. During 2009–2011, pH and conductivity measurements and water sampling were conducted. Biological monitoring for ecological classification was conducted in the Sanginjoki river system during 2008 and 2009. Three peatland forestry sites were selected to study acid leaching via pH and EC measurements and water sampling. Fluctuations in groundwater level in different drainage conditions were simulated and acid leaching was investigated in laboratory experiments in order to replicate a situation where the groundwater level drops and allows oxidation of sulphidic materials. It was found that river pH decreased and metal concentrations increased with runoff. The highest acidity observed coincided with periods of intense drainage in the 1970s and after dry summers in the past decade. Together with pH, electric conductivity and sulphate in river water were identified as suitable indicators of AS soils in a catchment, because they directly respond to acid leaching derived from AS soils. Acidity derived from organic acids was clearly observed in catchments dominated by forested peatlands and wetlands. Temporal and spatial variations in ecological status were observed, but monitoring at whole-catchment scale and during consecutive years is needed to increase the reliability of the results. Simulations on the potential effects of maintenance drainage in peatland forestry on runoff water quality showed a clear risk of oxidation of sulphidic materials during dry summers. This can be prevented mainly by avoiding too deep drainage. Knowledge of the hydrochemical impacts of acidic load derived from AS soils and drained peatlands is necessary for land use planning and sustainable water management of river basins affected by these soils
Tiivistelmä Tutkimuksessa tarkastellaan Suomen länsirannikon happamuudesta kärsivien jokivesistöjen tilan ajallista ja paikallista vaihtelua. Tutkimuskohteena on sekä happamien sulfaattimaiden että ojitettujen turvemaiden jokivesistöjä. Tutkimuksessa tarkastellaan myös sulfidipitoisilta metsäojitetuilta turvemailta valuvaa happamuutta sekä ehdotetaan tällaisille kohteille soveltuvia keinoja huuhtouman ehkäisemiseksi. Tutkimukseen valittiin 17 erikokoista jokivesistöä, joiden valuma-alueella on sekä happamia sulfaattimaita että metsäojitettuja turvemaita. Varhaisin väitöskirjaan sisällytetty aineisto on vuosilta 1911–1931. HERTTA-tietokannasta poimittiin aineistoa happamuusmuuttujista 1960-luvulta alkaen. Vuosina 2009–2011 suoritettiin pH- ja sähkönjohtavuusmittauksia sekä otettiin vesinäytteitä Siika- ja Pyhäjoen valuma-alueen joista sekä näiden välissä sijaitsevien pienempien valuma-alueiden joista. Ekologisen tilan selvittämiseksi otettiin biologiset näytteet Sanginjoen valuma-alueen joista ja puroista vuosien 2008 ja 2009 aikana. Kunnostusojituskohteilla seurattiin pH:n ja sähkönjohtavuuden muutoksia kokoojaojissa sekä otettiin vesinäytteitä. Pohjaveden pinnan vaihtelua selvitettiin sekä kenttämittauksilla että mallinnuksen avulla. Laboratoriokokeen avulla selvitettiin sulfidien hapettumista. Metallipitoisuudet nousivat ja pH laski valumien kasvaessa. 1970-luvulla toteutetut salaojitukset heijastuivat jokien happamuuden kasvuna. Myös viime vuosikymmenen kuivat kesät näkyivät veden happamuuden lisääntymisenä syksyn ylivirtaamatilanteissa. Veden pH, sähkönjohtavuus sekä sulfaatti ilmensivät happamien sulfaattimaiden esiintymistä valuma-alueella. Orgaanisista hapoista peräisin olevaa happamuutta havaittiin valuma-alueilla, joilla on runsaasti ojitettuja turvemaita. Ekologisen tilan ajallisen ja paikallisen vaihtelun vuoksi seurantaa tulisi toteuttaa peräkkäisinä vuosina sisällyttäen tarkasteluun valuma-alueen eri jokia ja puroja. Kunnostusojitukset voivat aiheuttaa happamuutta, jos ojitus ulottuu sulfidikerrokseen. Riski on olemassa poikkeuksellisen kuivina kesinä. Sulfidien hapettumista voidaan ehkäistä välttämällä liian syvien ojien kaivamista. Maatalouskäytössä olevilta happamilta sulfaattimailta ja ojitetuilta turvemailta peräisin olevan huuhtouman vaikutukset tulee tuntea, jotta valuma-alueiden maankäyttöä ja vesiensuojelua voidaan toteuttaa tehokkaasti

Abstracts Cellulose nanopapers are the strongest polymeric material known to us, and in the near future, they are likely to be a backbone of numerous functional materials. Cellulose nanopapers have gained much attention due to qualities such as their environmentally friendly nature, renewable raw material source and biodegradability. Additionally, they offer an industrially adaptable, water-based processing route, which is similar to current paper production. Functionally, besides being tougher than any known plastic, cellulose nanopapers remain foldable like a paper. Despite their fascinating properties, cellulose nanopapers are still far from commercialisation – mainly due to two obstacles. Firstly, it can take up to hours to prepare a nanopaper due to poor draining of cellulosic nanofibres. Secondly, cellulose nanopapers have extremely poor water and humidity resistance, as up to 90% of their stiffness is lost in the presence of water. The purpose of this dissertation is to address both obstacles and suggest an eco-friendly yet industrially relevant solution. Two approaches are employed: increasing the hydrophobicity of cellulose nanofibres with lactic acid and ultrasonication (Paper I and II), and combining cellulose nanofibres with hydrophobic materials, such as polyurethane (Paper III) and lignin-rich entities (Paper IV). By using these methods, the preparation time was improved by 75% (Paper II) and by 70% (Paper IV) respectively. All reported nanopapers were significantly more tolerant of water and moisture than the reference nanopaper. The mechanical properties were also improved in Paper I and IV. Additionally, all reported nanopapers were thermally stable. This thesis also discusses the importance of quick draining in cellulose nanofibre-reinforced paper products. The results of this study are likely to aid the commercialisation of cellulose nanopapers in practical applications and the use of cellulose nanofibres in other materials, such as reinforcing paperboards. All methods used in this thesis are water-based
Tiivistelmä Selluloosapohjaiset nanopaperit ovat lujimpia tunnettuja polymeerimateriaaleja ja lähitulevaisuudessa niiden voidaan odottaa luovan perustan useille funktionaalisille materiaaleille. Nanopaperit ovat saaneet paljon huomiota ympäristöystävällisyytensä, uusiutuvan raaka-aineensa ja biohajoavuutensa ansiosta. Lisäksi niiden valmistusprosessi on vesipohjainen ja samankaltainen kuin tavallisen paperin valmistukseen käytetty teollinen prosessi. Käyttöominaisuuksiltaan ne ovat erinomaisia, sillä vaikka niiden sitkeys on parempi kuin tunnetuilla muoveilla, ovat ne silti paperin tavoin taiteltavia. Kiehtovista ominaisuuksistaan huolimatta selluloosapohjaiset nanopaperit ovat kuitenkin vielä kaukana kaupallistamisesta ja tähän vaikuttavat pääosin kaksi tekijää. Tärkein syy on selluloosananokuitujen kuivattamisen ja näin ollen nanopaperin muodostamisen vaatima huomattavan pitkä aika. Nykyisillä menetelmillä nanopaperin valmistaminen kestää useita tunteja. Toinen syy on niiden erittäin huono veden- ja kosteudenkestävyys. Ne menettävät jopa 90 % jäykkyydestään veden vaikutuksesta, mikä rajoittaa niiden käyttöä kosteissa ja vesiroiskeille alttiissa kohteissa. Tämän väitöskirjatutkimuksen päätavoitteena on löytää ekologisesti kestävä ja teollisuudessa hyödynnettävissä oleva menetelmä molempien edellä mainittujen ongelmien ratkaisemiseksi. Työssä noudatetaan kahta eri lähestymistapaa: lisätään selluloosananokuitujen hydrofobisuutta maitohapon ja ultrasonikoinnin avulla (Artikkelit I ja II), ja yhdistetään selluloosananokuituihin hydrofobisia materiaaleja, kuten polyuretaania (PU) (Artikkeli III) ja ligniinipitoisia yhdisteitä (Artikkeli IV). Näitä menetelmiä käyttämällä valmistusaikaa saatiin lyhennettyä 75 % (Artikkeli II) ja 70 % (Artikkeli IV). Kaikki valmistetut nanopaperit olivat huomattavasti veden- ja kosteudenkestävämpiä kuin verrokkinäytteet sekä osoittivat lämpöstabiiliutta. Lisäksi mekaanisia ominaisuuksia saatiin parannettua Artikkeleissa I ja IV. Tässä työssä käsitellään myös nopean kuivattamisen tärkeyttä selluloosananokuitulujitteisten paperituotteiden valmistuksessa. Saadut tulokset todennäköisesti edistävät selluloosapohjaisten nanopaperien kaupallistamista ja selluloosananokuitujen hyödyntämistä esimerkiksi kartongin lujitemateriaalina. Kaikki työssä käytetyt menetelmät ovat vesipohjaisia