Maa- ja elintarviketalous 33 Maa- ja elintarviketalous 33

Elovena-kaurahiutaleidenympäristövaikutukset

Ympäristö

Juha-Matti Katajajuuri, Pasi Voutilainen,Hanna-Riikka Tuhkanen ja Niina Honkasalo

33Kaurahiutaleiden ym

päristövaikutukset

met33painettu.p65 24.9.2003, 15:081

Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus

Maa- ja elintarviketalous 3347 s., 1 liite

Elovena-kaurahiutaleidenympäristövaikutukset

Juha-Matti Katajajuuri, Pasi Voutilainen, Hanna-RiikkaTuhkanen ja Niina Honkasalo

ISBN 951-729-801-3 (Painettu)ISBN 951-729-802-1 (Verkkojulkaisu)

ISSN 1458-5073 (Painettu)ISSN 1458-5081 (Verkkojulkaisu)

www.mtt.fi/met/pdf/met33.pdfCopyright

MTTJuha-Matti Katajajuuri, Pasi Voutilainen,

Hanna-Riikka Tuhkanen ja Niina HonkasaloJulkaisija ja kustantajaMTT, 31600 Jokioinen

Jakelu ja myyntiMTT, Tietopalvelut, 31600 Jokioinen

Puhelin (03) 4188 2327, telekopio (03) 4188 2339sähköposti julkaisut@mtt.fi

Julkaisuvuosi2003

Kannen kuvaTapio Tuomela

PainopaikkaData Com Finland Oy

3

Elovena-kaurahiutaleidenympäristövaikutukset

Juha-Matti Katajajuuri1, Pasi Voutilainen1, Hanna-RiikkaTuhkanen2 ja Niina Honkasalo3

1)MTT, 31600 Jokioinen, 2)MTT, Karilantie 2 A, 50600 Mikkeli, 3)VTT Prosessit, PL 1606,02044 VTT

TiivistelmäTutkimuksessa sovellettiin toimintoverkkointegroitua elinkaariarviointiakaurahiutaleiden ympäristövaikutusten arvioimiseksi. Kohteena oli Ravinto-Raision elintarviketoimialan Nokian tuotantolaitoksella valmistetut Elovena-kaurahiutaleet, joiden raaka-aine tuotettiin pääasiassa Pirkanmaalla, ja osinmyös Hämeen ja Satakunnan alueella.

Tutkimuksessa keskityttiin tuotantoketjun oleellisimpiin osiin alkaen lan-noitteiden ja muiden tuotantopanosten valmistuksesta ja sisältäen kauranviljelyn, jalostuksen ja pakkaamisen teollisuudessa, pakkauksien valmistuk-sen sekä jakelun kauppoihin. Lisäksi arvioitiin vaihtoehtoisten puuronval-mistustapojen energiankulutus ja siitä aiheutuvat päästöt kotitaloudessa. Ym-päristökuormituksista laskettiin vaikutukset ilmaston lämpenemiseen, hap-pamoitumiseen, vesistöjen rehevöitymiseen ja alailmakehän otsonin muo-dostumiseen. Arvotusvaihetta ei näiden ympäristöongelmien kesken tehty.

Tuotannon ympäristökuormitukset ja -vaikutukset aiheutuivat pääosin alku-tuotannosta. Rehevöitymistä dominoivat pellolta huuhtoutuvat typpi ja fosfo-ri. Ilmaston lämpenemispotentiaaliin vaikuttivat eniten lannoitteista denitrifi-oituva typpioksiduuli sekä hiilidioksidipäästöt työkoneiden käytöstä, kaurankuivauksesta ja kalkituksesta. Alailmakehän otsoniin vaikuttivat eniten tilantyökoneiden käytöstä aiheutuvat orgaaniset haihtuvat yhdisteet. Lannoitteistahaihtuva ammoniakki yhdessä työkoneista aiheutuvien typen oksidien kanssamuodostivat yli 40 prosenttia koko ketjun happamoitumispotentiaalista. Kau-ran jalostuksen päästöt, erityisesti rikki- ja hiilidioksidipäästöt ovat pudon-neet suhteellisen paljon parin viime vuoden aikana laitoksen siirryttyä käyt-tämään höyryn tuotannossa raskaan polttoöljyn sijasta bio- ja maakaasua.

Puuron valmistus sähköliedellä aiheutti moninkertaiset hiilidioksidipäästötsuhteessa kaurahiutaleiden tuotantoon. Puuron valmistus sähköliedellä olimyös suhteellisesti suurin tuotejärjestelmän ilmaston lämpenemistä aiheutta-va tekijä. Puuron valmistustavalla voidaan vaikuttaa tuotejärjestelmän useim-piin ympäristövaikutuksiin. Valmistamalla puuro mikroaaltouunissa, useatilmapäästöt ja niistä aiheutuvat ympäristövaikutukset olivat huomattavastipienemmät kuin sähköliedellä valmistettaessa.

Avainsanat: ympäristövaikutukset, elinkaarianalyysi, kaura, elintarvikkeet,tuotanto

4

Environmental impacts of oat flakesJuha-Matti Katajajuuri1, Pasi Voutilainen1, Hanna-Riikka

Tuhkanen2 and Niina Honkasalo3 1)MTT Agrifood Research Finland, 31600 Jokioinen, 2)MTT Agrifood Research Finland, Ka-rilantie 2 A, 50600 Mikkeli, Finland 3)VTT Processes, PO BOX 1606, 02044 VTT, Finland

AbstractSupply web based Life Cycle Assessmen (LCA) was used to assess environ-mental impacts of oat flakes. Oat flakes were produced by RavintoRaisio inNokia. Oat were cultivated mainly in Pirkanmaa and partly in Häme and Sa-takunta regions.

All essential production and distribution stages were assessed, starting fromthe production of fertilizers and other farm inputs, including cultivation ofoat, processing and packing in the industry, production of packaging, anddistribution to the retail stores. In addition to the production chain, energyconsumption and related emissions of several alternative home cookingmethods of porridge were assessed. Global warming potential, photochemicalozone creation potential and environmental impacts on eutrophication andacidification were assessed based on environmental burdens. Valuationmethods were not applied.

According to the LCA results obtained from selected impact categories, theenvironmental load from the arable land was the primary cause for environ-mental impacts in production system. Nitrogen and phosphorus run-offdominated eutrophication. Main sources of global warming potential werenitrous oxide emissions from agricultural soil and carbon dioxide emissionsfrom the use of tractors, drying of grain and use of lime. Volatile organiccompounds from tractor use had major effect on photochemical ozone crea-tion potential. Ammonia volatilisation from fertilisers and nitrogen oxidesfrom tractors contributed more than 40% to acidification potential of the pro-duction system. Sulphur and carbon dioxide emissions from processing of oathave been decreased relatively much during the last two years. This is due toreplacement of heavy fuel oil by bio and natural gas in steam productionneeded in production.

Traditional porridge cooking caused multiple carbon dioxide emissions com-pared to the production of oat flakes. Cooking porridge had biggest contribu-tion also to the global warming potential of the system. Most of the environ-mental impacts of the system can be affected by choosing the porridge cook-ing method. Most air emissions of porridge cooked in microwave were es-sentially smaller than when using traditional electric hot plate.

Key words: environmental impacts, life cycle assessment, foods, oat, produc-tion, production chain, supply wep

5

AlkusanatTämä raportti on hankekokonaisuuden Ympäristövaikutukset ruokakorissa -FOODCHAIN osana toteutettu kauratuotteiden toimintoverkkoon integroituelinkaariarviointi. Tässä osatutkimuksessa arvioitiin, dokumentoitiin ja veri-fioitiin RavintoRaisio Oy:n Elovena-kaurahiutaleiden tuotantoketjun, kokotoimintoverkon mukaiset ympäristökuormitukset. Projektin taustalla on ollutkasvava tarve tuottaa luotettavia ympäristötietoja elintarvikkeista. Elinkei-noelämä on sitoutunut aloitteeseen tunteakseen omien tuotteidensa ympäris-tövaikutukset ja kehittääkseen tuotteitaan ja prosesseitaan ympäristöä vä-hemmän rasittaviksi. Taustalla on myös ajatus vastata kuluttajien lisäänty-neeseen tarpeeseen saada ympäristötietoa päivittäisten valintojen ja ostopää-tösten tueksi. Toimintoverkkoon integroitu, tuotantoketjun kattava elinkaa-riarviointi tarjoaa hyvät mahdollisuudet arvioida lopputuotteiden välittömiäja välillisiä ympäristövaikutuksia koko tuotantoketjusta aina maatilatuotan-non panostuotannosta ja sen raaka-aineista kaupan hyllyyn ja valmiiksi ruo-aksi asti. Hanke otti merkittävän askeleen laatuketjun jäljitettävyyden edis-tämisessä sekä tuotantohistorian ja sen ympäristövaikutusten määrittämisessäsiirtymällä kohti todellisiin tuotantolaitoksiin ja maatiloihin perustuvaa tie-dontuotantoa.

FOODCHAIN-tutkimus on jatkoa aiemmin toteutetulle tutkimukselle Ympä-ristöhallinnan ja sen tietojärjestelmän kehittäminen maatilojen laatujärjestel-män osaksi (�Rehu-LCA�), jossa arvioitiin elinkaariarvioinnin soveltuvuuttamaataloustuotteille. FOODCHAIN-tutkimuksen päärahoittajina toimivatYmpäristöklusterin tutkimusohjelma, maa- ja metsätalousministeriön Elintar-viketalouden laatustrategia, Kemira GrowHow, Lännen Tehtaat Oyj Apetit,Raisio Yhtymän RavintoRaisio, RehuRaisio ja Finnamyl, Ruokakesko, Suo-men Rehu, Valio, MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus) jaVTT. Tutkimuksen toteuttivat MTT:n ja VTT:n asiantuntijoista koottu tutki-jaryhmä. FOODCHAIN-tutkimuksen vastuullisina johtajina toimivat tutki-muspäällikkö Torsti Loikkanen VTT:ltä ja professori Sirpa Kurppa MTT:ltäsekä projektipäällikkönä vanhempi tutkija Juha-Matti Katajajuuri MTT:ltä.

FOODCHAIN-tutkimuksen johtoryhmään osallistuivat ympäristöneuvosHeikki Latostenmaa ympäristöministeriöstä, ylitarkastajat Marja Innanen jaJouko Tammio maa- ja metsätalousministeriöstä, kehityspäällikkö MikkoMaisi ja viestintäpäällikkö Seija Luomanperä Kemira GrowHow:sta, kehi-tysjohtaja Juhani Hvitfelt Lännen Tehtaiden APETIT-yksiköstä, kehitysjoh-taja Pekka Heikkilä Rehuraisiosta, ympäristöinsinöörit Johanna Teinilä-Kurvinen, Sanna Kanerva ja Eeva-Maria Koski Ruokakeskolta, toimitusjoh-taja Erkko Pietarinen Siemenperunakeskuksesta, kehitysjohtaja Asko Haara-silta Suomen Rehusta, ympäristöpäällikkö Matti Pankakoski Valiolta, kehi-tyspäällikkö Susanna Monni ProAgria Maaseutukeskusten Liitosta, tutki

6

muspäällikkö Torsti Loikkanen VTT:stä johtoryhmän puheenjohtajana, pro-fessori Sirpa Kurppa MTT:ltä ja vanhempi tutkija Juha-Matti Katajajuurijohtoryhmän sihteerinä.

Kauran tapaustutkimusta ohjanneeseen projektiryhmään osallistuivat Ravin-toRaision Jouni Niemelä ja Tuula Laukkanen. Tiedon tuottamiseen ja keruu-seen osallistuivat myös Jouni Järvensivu, Tapio Mäki-Mantila, Jukka Holloja Markku Appell Raisio Yhtymästä, Riikka Timonen Kemira Engineerin-gistä Kemira GrowHow:n puolesta, Eeva-Maria Koski ja Johanna Teinilä-Kurvinen Ruokakeskolta. Kaurahiutaleiden toimintoverkosta tietoja toimitti-vat mm. Fortumin, Nordkalkin, M-Realin, Petersonwalkin, StoraEnson,UPM-Kymmene Wisapaperin ja Jalanderin useat edustajat. Juha-Matti Kata-jajuuri MTT:ltä toimi tämän osahankkeen vetäjänä. Muut päätutkijat olivatPasi Voutilainen MTT:ltä ja Niina Honkasalo VTT:ltä. Alkutuotannon pääs-töjen arvioinnin tekivät pääosin MTT:n tutkijat Hanna-Riikka Tuhkanen ra-vinnehuuhtoumien osalta ja Kristiina Regina kasvihuonekaasupäästöjenosalta. Jakelulogistiikan ja raaka-aineen hankinnan mallinnuksen suorittierikoistutkija Yrjö Virtanen VTT:ltä. Erityiskysymysten osalta hankkeeseenosallistuivat lisäksi monet muut MTT:n ja VTT:n tutkijat. Suurkiitos kaikilletutkimuksen valmistumiseen myötävaikuttaneille henkilöille!

Tekijät

7

Sisällysluettelo

1 Johdanto ......................................................................................................9

2 Tutkimuksen tavoite ja soveltamisala .......................................................10

2.1 Tavoite...............................................................................................10

2.2 Toiminnallinen yksikkö.....................................................................10

2.3 Tuotejärjestelmän rajaukset...............................................................11

2.4 Rajoitukset ja sovellettavuus .............................................................13

2.5 Allokoinnit ........................................................................................14

3 Tiedonkeruu ..............................................................................................15

3.1 Panosten valmistus ............................................................................15

3.2 Viljely................................................................................................15

3.2.1 Koneketju tilalla ......................................................................16

3.2.2 Panosten käyttö .......................................................................17

3.2.3 Peltolohkoilta aiheutuvien ympäristökuormitusten arviointi ..18

3.2.4 Kauran kuljetus tuotantolaitokselle .........................................20

3.3 Kauran jalostus..................................................................................21

3.4 Kuluttaja- ja ryhmäpakkauksien valmistus .......................................23

3.5 Jakelu, kauppa ja kuluttaja ................................................................25

3.6 Järjestelmän tukitoiminnot ................................................................26

4 Tulokset.....................................................................................................27

4.1 Inventaarioanalyysi ...........................................................................27

4.1.1 Ilmapäästöt ..............................................................................27

4.1.2 Vesistökuormitus.....................................................................30

4.1.3 Järjestelmän tuottamat sivuvirrat ja kiinteät jätteet .................32

4.1.4 Torjunta-aineiden käyttö .........................................................33

4.1.5 Puuron valmistus .....................................................................33

4.2 Vaikutusarviointi ...............................................................................35

8

4.2.1 Ilmaston lämpeneminen ......................................................... 36

4.2.2 Happamoituminen .................................................................. 38

4.2.3 Rehevöityminen ..................................................................... 40

4.2.4 Alailmakehän otsonin muodostuminen .................................. 41

5 Yhteenveto ja johtopäätökset ................................................................... 43

6 Kirjallisuus ............................................................................................... 45

7 Liite .......................................................................................................... 48

9

1 JohdantoKasvava kulutus ja kansalaisten käyttämät tuotteet ovat välittömästi tai välil-lisesti useimpien teollisuusmaiden ympäristöongelmien takana. YK:n Johan-nesburgin kokouksessa 2002 hyväksyttiin tuotannon ja kulutuksen työohjel-ma. Yksi sen haasteista on kulutuksen ympäristövaikutusten luotettava arvi-ointi.

Tuotelähtöinen ympäristöpolitiikka ja �hallinta perustuu elinkaariajatteluun.Sen keskeinen lähtökohta on, että kaikki tuotteen valmistamiseen, jakeluun,käyttöön ja käytöstä poistoon liittyvät toiminnot aiheuttavat ympäristöhaitto-ja. Riittävän tiedon hankkimiseksi tuotteen ympäristövaikutuksista on siistarkasteltava kaikkia tuotteen suoraan ja välillisesti vaatimien toimintojenaiheuttamia ympäristövaikutuksia. Suppeammat tarkastelut sisältävät epätäy-dellisen tiedon riskin, eli tarkastelun ulkopuolelle jätettyihin toimintoihinsaattaa kätkeytyä olennaisia ympäristöhaittoja.

Tuotteen korostaminen on merkittävä ajattelu- ja lähestymistavan muutos.Ympäristöongelmien lähestyminen tuotenäkökulmasta tarjoaa uusia mahdol-lisuuksia. Se siirtää huomion valmistusvaiheesta itse tuotteeseen ja koko sentuotantoketjuun, sekä ketjun loppupäässä niihin ihmisten tarpeisiin, joitatuotteen käyttö tyydyttää. Nykyaikaisessa liiketoiminnassa tuotelähtöinenkestävyys- ja ympäristöhallinta ovat osa kilpailukyvylle tärkeän liiketoimin-taketjun hallintaa.

Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa elinkaariarviointia soveltamalla Ravinto-Raisio Oy:n elintarviketoimialaan kuuluvan Elovena-kaurahiutaleiden todel-liseen tuotantoketjuun tai laajemmin toimintoverkkoon perustuvia ympäristö-kuormitustietoja. Tietoja voidaan hyödyntää tuote- ja järjestelmäkehityksessäetsittäessä tuotantoprosessien parannuskohteita, ja strategisen päätöksenteontukena esimerkiksi tuotekehitys- ja innovaatiotoiminnassa sekä asiakasinfor-maationa.

Tutkittu tuote, RavintoRaision kaurahiutaleet valittiin yhteistyössä projektiinosallistuvien yritysten kanssa. Tämä tutkimus täytti FOODCHAIN-hanke-kokonaisuuden tapaustutkimusten valintakriteerit merkittävänä kotimaisenaperusviljana ja usein syötynä aamiaisvalmisteena eli puurona, jonka tuotan-non ympäristökuormituksia ei ole aiemmin selvitetty, ei Suomessa eikä teki-jöiden tietojen mukaan missään muuallakaan.

Tutkimuksessa sovellettu ympäristövaikutusten arviointimenetelmä on pe-rinteisen, standardoidun elinkaariarvioinnin (Life Cycle Assessment, LCA,ISO 14040 -sarja) täsmäsovellus, jolla tavoiteltiin ketjun työnjaon, organi-saatioiden oppimisen ja omatoimisuuden lisääntymisen kautta tulosten pa-rempaa laatua ja hyödynnettävyyttä. Vaikka LCA-tekniikka on standardoitu,

10

standardit eivät sisällä ohjeita LCA-projektien tai tuotteiden elinkaarten hal-lintaan eivätkä vastaa moniinkaan käytännön mallinnus- ja tiedonkäsittelyky-symyksiin. Siksi tarvitaan uutta, poikkitieteellistä systeemianalyyttistä osaa-mista sekä uusia toimintamuotoja tutkimusprojektien hallintaan. Lisäksi me-netelmän soveltaminen käyttökelpoisena työkaluna edellyttää ketjun toimi-joiden aktiivista sitoutumista työhön. Menetelmää, sen soveltamista ja saatujahyötyjä on tarkasteltu tarkemmin FOODCHAIN-hankkeen yhteenvetorapor-tissa (Katajajuuri ym. 2003).

2 Tutkimuksen tavoite ja soveltamisalaTutkimus käsittää Elovena-kaurahiutaleiden tuotantoketjun koko elinkaarenaikaiset ympäristökuormitukset. Tutkimuksen pääpaino kohdistui tuotanto-ketjun oleellisimpiin osiin alkaen lannoitteiden ja muiden tuotantopanostenvalmistuksesta ja sisältäen kauran viljelyn, jalostuksen ja pakkaamisen teolli-suudessa, pakkauksien valmistuksen sekä jakelun kauppoihin. Lisäksi arvioi-tiin kaurahiutaleille vaihtoehtoisten puuronvalmistustapojen energiankulu-tusta ja siitä aiheutuvia päästöjä.

Kaurahiutaleille laskettiin inventaario- ja vaikutusarviointitulokset kauppaanasti. Lisäksi laskettiin tulokset esimerkinomaisesti muutamalle päästöpara-metrille ja ilmaston lämpenemispotentiaalille siten, että kaurapuuron valmis-tus hiutaleista sisällytettiin mukaan. Tutkimuksessa kerättiin pääsääntöisestikaikki kvantifioitavissa olevat ympäristökuormitukset, raaka-aineiden, polt-toaineiden ja luonnonvarojen käyttö sekä aiheutuneet päästöt ilmaan, veteenja maahan.

2.1 Tavoite

Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa RavintoRaision Nokian tuotantolaitok-sella valmistettujen Elovena-kaurahiutaleiden todelliseen tuotantoketjuun ja-prosesseihin pohjautuvat ympäristökuormitustiedot. Tuotantoketjun toimin-taan perustuvia ympäristötietoja voidaan hyödyntää tuote- ja järjestelmäke-hityksessä etsittäessä tuotantoprosessien parannuskohteita, ja strategisenpäätöksenteon tukena esimerkiksi tuotekehitys- ja innovaatiotoiminnassasekä asiakasinformaationa. Tavoitteena oli myös arvioida ja kehittää osallis-tuvien yritysten tuotekohtaisia tiedonkeruumenetelmiä ja -järjestelmiä. Tut-kimustulokset on tarkoitettu julkiseen käyttöön.

2.2 Toiminnallinen yksikkö

Tutkimuksen toiminnallinen yksikkö oli 10 000 kg kaurahiutaleita, jotkavalmistettiin ja pakattiin kilon pakkauksiin RavintoRaision elintarviketoi

11

mialan Nokian tuotantolaitoksella. Kaura tuotettiin pääasiassa lähialueillaPirkanmaalla. Osa raaka-aineesta tuli Hämeen ja Satakunnan alueelta.

2.3 Tuotejärjestelmän rajaukset

Kuvassa 1 on esitetty Elovena-kaurahiutaleiden järjestelmärajaukset. Järjes-telmän rungon muodostivat panostuotanto, kauran viljely ja jalostus hiuta-leiksi, kuluttajapakkauksen valmistus, jakelu ja kauppa. Seuraavissa kohdissanäihin sisältyvät asiat on määritelty tarkemmin. Järjestelmän rungon lisäksi

Kuva 1. Elovena-kaurahiutaleiden tuotejärjestelmän perusrajaus.

Maan muokkaus

Kuljetus/viljakauppa

Rikkakasvien-, kasvi-tautien ja laon torjunta

Puinti, kuljetus kuivuriin

Kuivaus

Kylvö ja lannoitus

Varastointi ja esipuhdistus

Lannoitteidenvalmistusketju

Kalkinvalmistusketju

Järjestelmäraja

Pakkaaminen

Polttoöljyn hankinta

Höyryn tuotanto

Sähkön tuotanto

Lämmön tuotanto

Valtakunnallinen jakelu

Kartonkikotelon valmistus

Aaltopahvilaatikon valmistus

Ostosiemenentuotantoketju

Tukijärjestelmät

Muiden polttoaineidenhankinta

Maatila

Puhdistus ja kuorinta

Lämpökäsittely, leikkaus ja hiutalointi

Jalostus

Panostuotanto

Puun hankinta ja kuljetus

Massan valmistus

Paperin valmistus

Kartongin/aaltopahvin valmistus

Kemikaalien valmistus

Kuljetuspakkausten ja-materiaalien valmistus

Vähittäiskauppa

Kuluttaja

Kaatopaikkakaasuntalteenotto

Varastointi

12

elinkaaren rajauksiin sisällytettiin mm. kuljetukset, polttoaineiden ja energiantuotanto. Lisäksi puuron valmistus sisällytettiin tutkimukseen esimer-kinomaisesti. Tutkimuksen ulkopuolelle rajattiin järjestelmän infrastruktuuri,ihmistyö, koneiden, laitteiden ja rakennusten valmistus. Yksityiskohtaisem-mat rajaukset, niiden perusteet ja allokoinnit on esitetty luvussa 3.

Tuotejärjestelmästä rajattiin ulkopuolelle joidenkin apu- ja lisäaineiden sekätorjunta-aineiden valmistus. Niissä kohdissa joissa rajauksia tehtiin, rajaus-kriteerinä käytettiin yhden promillen massavirtaa tuotetun kauran määrästä.

Panostuotanto

Sekä lannoitteiden että kalkin valmistustiedot sisälsivät tiedot luonnonvaro-jen hankinnasta valmiiksi tuotteiksi saakka. Myös lannoitesäkit ja niidenraaka-aineiden valmistus sisälsivät tiedot muovin raaka-ainelähteille asti.Myös kaikki edellä mainittujen panosten ja niiden raaka-aineiden kuljetuksethuomioitiin. Torjunta-aineiden valmistuksesta ei tietoa ollut saatavilla, ja serajattiin tutkimuksen ulkopuolelle rajauskriteereiden puitteissa.

Kauran viljely

Kauran viljely sisälsi pelloilla tapahtuvat prosessit (kyntö, äestys, kylvö, kas-vinsuojeluaineiden levitys, korjuu ym.) sekä vastaavasti viljelymaalta aiheu-tuvat kuormitukset (ravinnehuuhtoumat, NH3- ja N2O-päästöt). Pelloilla ta-pahtuva työ sisälsi traktorin ja työkoneiden kuluttamat polttoaineet sekä nii-den kulutuksesta aiheutuvat päästöt. Kasvintuotannosta inventoitiin panostenkäyttö. Jatkokäsittelyyn sisältyivät tilalla tapahtuvat kuljetukset ja siirrot,kuivaus sekä varastointi. Lisäksi selvitettiin kaurakuljetukset tiloilta tuotan-tolaitokselle. Viljelyä tarkasteltiin haastatteluotantaan perustuvalla tiedonke-ruulla yhden vuoden osalta. Haastatteluista saatuja tietoja täydennettiin huo-mioimalla peltokasvien CAP�tuen ehtojen mukaisen viljelykierron keskimää-räinen kesantoalavaatimus.

Kauran jalostus ja varastointi

Jalostus tuotantolaitoksella selvitettiin todellisen prosessin mukaisesti: raaka-kauran puhdistus, kauran kuorinta, lämpökäsittely, jyvien leikkaus, hiuta-lointi ja valmiiden kaurahiutaleiden pakkaaminen kuluttaja-, ryhmä- ja kul-jetuspakkauksiin. Prosesseista huomioitiin käyttöhyödykkeiden kulutus jahävikit. Myös pakattujen kaurahiutaleiden kuljetus välivarastoon ja varas-toinnin energiankulutus huomioitiin.

Pakkauksien valmistus

Kertakäyttöisten kuluttaja- ja ryhmäpakkauksen valmistus ja niiden raaka-aineketjut selvitettiin luonnonvarojen hankintaan saakka päämateriaaleista.

13

Lisäksi kuljetuspakkausyksiköistä sisällytettiin kiristekalvon ja kertakäyt-töisten lavojen valmistus.

Jakelu ja kauppa

Tutkimuksessa selvitettiin tuotteiden jakelu tukkuliikkeen keskusvarastoon jasieltä edelleen valtakunnallinen jakelu aluevarastoihin ja aluevarastoistakauppoihin.

Kuluttaja

Puuron valmistus kaurahiutaleista kotitaloudessa arvioitiin erikseen. Vaihto-ehtoisina valmistustapoina selvitettiin valmistus mikroaaltouunissa ja perin-teisesti keittolevyllä.

Pääjärjestelmän yleiset tukitoiminnot

Kaikki oleelliset järjestelmärajojen sisällä tapahtuvat kuljetukset sisällytettiinmukaan. Vastaavasti ketjun eri vaiheissa inventoidut polttoaineet ja energiatselvitettiin niiden raaka-ainelähteille saakka. Sähkön ja kaukolämmön ympä-ristökuormitusten osalta käytettiin valtakunnallista keskiarvoa. Nokian tuo-tantolaitokselle tulevan höyryn tuotanto selvitettiin yksityiskohtaisesti huo-mioiden kunnallisella kaatopaikalla tapahtuvan biokaasun talteenoton.

2.4 Rajoitukset ja sovellettavuus

Hankkeessa kerätyt tiedot edustavat pääosin tuotantoketjun toimintaa vuosina2000 - 2001. Tiedot olivat todellisen kuvassa 1 esitetyn toimintoverkon toi-mintaan perustuvia ja ne kuvasivat ja dokumentoivat kyseisen tuotantoketjunympäristölaatua. Yksityiskohtaisesti tiedon laatua ja alkuperää on tarkasteltuluvussa 3. Tutkimuksessa kerätyt tiedot ja saadut tulokset edustivat tutkitunjärjestelmän tilaa tutkimuksen suoritusaikaan ja ehkä neljästä viiteen vuottaeteenpäin olettaen, että keskeisimmissä teollisuus- ja alkutuotantoprosesseis-sa ei tapahdu poikkeuksellisen suuria muutoksia. Tiedot eivät edusta keski-määräistä kauran viljelyä ja jalostusta, ja siten niitä ei tule suoraan soveltaavastaavien tuotantoketjujen tai esimerkiksi valtakunnallisen kaurantuotannonympäristökuormitusten arviointiin. Tulosten perusteella ei tulisi suoraan teh-dä johtopäätöksiä muissa yhteyksissä. Tulokset eivät päde suoraan esimer-kiksi samantapaisiin tuotteisiin toisissa yhteyksissä.

Viljelyn ympäristökuormitustiedot määritettiin parinkymmenen tilan loma-kekyselyin yhden viljelykauden ajalta ja kirjallisuuteen perustuen, joten tu-lokset eivät täysin kuvanneet Elovena-kaurahiutaleiden valmistukseen kes-kimäärin toimitettua kauraa.

14

Mahdollisia tuotevertailuja tehtäessä on huomioitava eroavuudet järjestelmä-rajauksissa, kohdentamisessa, hyvitysperiaatteissa, yksikkövaikutuspotenti-aaleissa, geografiassa ja kohdeajankohdassa. Tämän tutkimuksen tuloksiavoidaan mielekkäästi verrata vain vertailukelpoisesti tehtyjen elinkaaritutki-musten tuloksiin.

Tiedonkeruussa selvitettiin järjestelmärajojen sisälle kuuluvien kaikkien pro-sessien syöte- ja tuotostiedot niin kattavasti kuin mahdollista. Suuria epävar-muuksia liittyi kuitenkin mm. raskasmetallipäästöjen, hiukkaspäästöjen jahaitallisiin aineisiin liittyvien päästöihin arviointiin, joten niitä ei tuloksissaesitetä.

Tutkimuksen johtopäätökset perustuvat järjestelmästä luotettavimmin kvanti-fioitavissa olleisiin parametreihin, kuten kasvihuonekaasuihin, happamoitta-viin ja rehevöittäviin päästöihin sekä energiankulutukseen ja näitä vastaaviinympäristövaikutusluokkiin. Vaikutusluokkien normalisointia ja yhteismita-tonta arvotusvaihetta ei sisällytetty tutkimukseen. Järjestelmään ja erityisestiviljelyyn liittyviä maisema- ja monimuotoisuuskysymystä tai maan laadunmuuttumista ei tutkimuksessa huomioitu.

2.5 Allokoinnit

Maataloustuotannossa ja elintarvikkeiden jatkojalostuksessa, kuten myösmonissa muissa järjestelmissä, syntyy samalla useita tuotteita. Käsiteltäessätällaisia järjestelmiä tarvitaan allokointimenettelyjä. Allokoinnissa materiaali-ja energiavirrat samoin kuin niihin liittyvät päästöt ja muut kuormituksetallokoidaan eli jyvitetään eri tuotteille selvästi määriteltyjen menettelytapojenmukaan. Elintarvikkeiden alkutuotannossa toimitaan biologisessa ympäris-tössä, jossa eri prosesseilla on usein tavanomaista laajempi vaikutus muihinprosesseihin. Tästä johtuen allokointi on viljelyprosessissa ongelmallista.Viljelyn osalta tutkittiin ainoastaan kauran tuotantoprosessia, ei esimerkiksitilan kokonaistoimintaa, jolloin kohdentamisen tuomilta epävarmuuksiltavältyttiin. Tähän lähtökohtaan päädyttiin, koska kauratiloilla tuotetaan pää-sääntöisesti myytäviä kasveja.

Kauran jalostuksessa kaikki ympäristökuormitukset kohdennettiin päätuot-teelle eli kaurahiutaleille. Näin ollen esimerkiksi rehuksi menevä pikkukauraja muu kaurahävikki ovat käyttäjälleen ympäristömielessä ilmaisia eli niitärasittavat ainoastaan ne ympäristökuormitukset, jotka syntyvät sen jälkeenkun kyseiset sivutuotteet eroavat kaurahiutaleiden tuotantoprosessista. Jär-jestelmien sivuvirtojen käsittely- ja hyvitysperiaatteita on käsitelty yksityis-kohtaisemmin luvun 3 tiedonkeruun yhteydessä.

Sähkön ja lämmön yhteistuotannon syötteet ja tuotokset allokoitiin energia-periaatteen mukaan. Peruspakkausmateriaalien tiedot perustuivat pitkälti

15

eurooppalaisten toimialajärjestöjen keräämiin tietoihin. Ne olivat saatavillavain aggregoituina, ja niiden taustalla tehdyt allokoinnit on suoritettu pääosinmassaperusteisesti.

3 Tiedonkeruu

3.1 Panosten valmistus

Lannoitteiden valmistuksen ympäristökuormitus huomioitiin aina mineraali-raaka-aineiden hankinnasta lähtien kuljetuksineen valmiiksi tuotteiksi. Näihinsisältyivät valmistustiedot mm. tuotantoketjussa käytettävistä hapoista (typ-pi-, rikki- ja fosforihappo) ja muista pääraaka-aineista (kuten kaliumkloridi)sekä niiden raaka-aineiden hankinnasta ja valmistuksesta, kuten typpihapolleammoniakin tuotannosta maakaasusta. Tiedot saatiin kotimaiselta lannoite-valmistajalta (Kemira Growhow Oy, 2002, kirjallinen tiedonanto), ja ne sisäl-sivät luonnonvarojen ja energian kulutukset sekä aiheutuneet päästöt. Val-mistusketjun tiedot perustuivat prosesseista pääosin vuosina 1996-2000 ke-rättyihin tietoihin. Myös lannoitteiden suursäkkien valmistuksen tiedot(UPM-Kymmene Oyj ja Euroopan muovituottajien kattojärjestö APME1999) ja säkkien kuljetus tiloille sisältyivät laskelmiin.

Tiloilta todennettu käyttömäärillä ja pinta-aloilla painotettu keskimääräinenravinteiden käyttö mallinnettiin käyttämällä tiloilla neljää selvästi yleisimminkäytettyä lannoitemerkkiä. Laskettu keskimääräinen lannoitemerkkikohtainenkäyttömäärä ravinteiden perusteella hehtaarille oli 120 kg Pellon Y3-lannosta, 90 kg Pellon Y4-lannosta, 90 kg Pellon Y5-lannosta ja 141 kg Pel-lon typpi Y-lannosta. Lannoitteiden valmistusketjun ympäristökuormituksetlaskettiin näiden neljän lannoitteen mukaan. Tämä lannoitteiden käyttöprofiilivastasi tilojen keskimääräistä lannoitustasoa 96,7 kg N, 14,5 kg P ja 24,9 kgK. Lannoitteet oletettiin pakattavan suursäkkeihin.

Maanparannuskalkin valmistuksen päästötiedot saatiin kotimaiselta tuotta-jalta (Nordkalk Oy, 2002, kirjallinen tiedonanto). Polttoaineiden käytön tie-toja ei aineistossa toimitettu, vaan ainoastaan niistä lasketut päästötiedot.Tiedot kattoivat vaiheet louhinnasta jauhetuksi kalkiksi asti. Lisäksi kalkinkuljetus tiloille säiliöautoilla sisältyi tutkimukseen. Kalkin käyttötiedot mää-ritettiin kohdan 3.2.1 mukaisesti.

3.2 Viljely

Viljelyprosessin ympäristövaikutuksiin vaikuttavat pääasiassa maan fosfori-taso, lannoitteiden, torjunta-aineiden ja kalkin käyttö sekä polttoaineidenkulutus. Tietojen selvittämiseksi suoritettiin tiedonkeruu Nokian tuotantolai-tokselle kauraa toimittavilta tiloilta. Tutkimuksessa lähetettiin kirje 40 tilalle,

16

joiden valinta suoritettiin Raisio Yhtymän Jukka Hollon toimesta. Kyselyssäoli mukana niin RavintoRaision omia sopimusviljelijöitä kuin kauppaliikkei-den, Hankkija Maatalouden ja Maatalouskeskon, kautta kauraa toimittaneitaviljelijöitä. Kyselyyn vastasi yhteensä 19 tilaa ja lohkokohtaisia tietoja saatiin63 lohkolta. Vastauksista osa todettiin vaillinaisiksi tai virheellisiksi ja las-kelmien pohjana käytettiin lopulta 47 kauralohkolta saatuja tietoja.

Viljelijöiltä kysyttiin tuotekohtaisia tietoja lannoitteiden ja torjunta-aineidenkäyttömääristä ja ajankohdista, viljelytoimenpiteistä kylvön ja korjuun ajan-kohdista, satotasoista sekä viljelymaan ominaisuuksista kuten viljavuusfosfo-ripitoisuus ja maalaji.

Viljelyprosessissa lannoitteiden ja torjunta-aineiden lisäksi tarvittavia panok-sia ovat työkoneiden polttoaineet, siemenet ja kalkki. Lisäksi tiloilla käyte-tään sähköä lähinnä viljan kuivaamiseen.

Viljelyä tarkasteltiin haastatteluotantaan perustuvalla tiedonkeruulla yhdenvuoden ajalta. Viljelijöille suoritetun kyselyn mukaan esikasvina kauralla oliyleensä ohra, kaura, ruis tai rypsi. Näin ollen tutkimuksessa luotiin mm. ra-vinnehuuhtoumien laskemiseksi tilamalli, jossa oli viljeltynä 60 % ohraa,20 % kauraa, 10 % rypsiä ja kesantona 10 %. Kesantoala oletettiin CAP�tuenehtojen mukaiseksi, jonka mukaan yli 32 hehtaarin tiloilla tulee olla vähin-tään 10 % viljelyalasta kesantona. Kesannon osalta tapahtuvat huuhtoumatallokoitiin viljalajien alojen suhteessa niiden tuotannolle, jolloin kaurahehtaa-ria rasittavat noin 0,1 kesantohehtaarin huuhtoumat. Tältä osin viljelykierronvaikutukset tulivat huomioiduiksi.

Viljelytiedot kerättiin viljelykaudelta 2000. Tilojen kokoon ei kiinnitettyhuomiota niitä valittaessa. Suhteellisen pieni otos kaikista kauraa toimitta-neista tiloista ei välttämättä kuvaa täysin koko kauraa toimittavaa tilajoukkoa.

Viljelyn sivutuotteena syntyy olkea määrällisesti yhtä paljon kuin viljaa. Tut-kimuksessa oletettiin, että oljet kynnetään takaisin maahan eikä niitä siiskäytetä varsinaisina tuotteina. Täten aiheutuneita ympäristökuormituksia eitarvinnut allokoida tuotteiden (vilja ja olki) kesken, vaan allokointi vältettiinlaajentamalla järjestelmätarkastelua kattamaan myös oljen käsittely.

3.2.1 Koneketju tilalla

Koneketjujen ja eri työvaiheissa tarvittavien konetehojen määrityksessä käy-tettiin Työtehoseuran mallilaskelmia, joita täydennettiin MTT:n maatalous-teknologian tutkimusyksikön tekemillä eri työvaiheiden tehontarvearvioilla.Työkoneiden oletettiin olevan viljatiloille tyypillisiä noin 4 - 5 vuoden ikäisiäja teholtaan 100 hevosvoimaa. Koneiden työsaavutukset määritettiin työ

17

menekkien perusteella. Työmenekkejä eri viljelyvaiheessa on tutkinut Suo-messa kattavasti Työtehoseura. Työmenekit eri työvaiheissa perustuvat Työ-tehoseuran maataloustiedotteeseen (Peltonen & Vanhala 1992). Näissä huo-mioidaan suoritusajan lisäksi myös apu- ja valmisteluajat. Työkoneidenpäästölaskelmat perustuvat VTT:n yksikköpäästölaskelmiin, joiden pohjanaovat pääosin EU:n nykyiset raja-arvot(http://www.vtt.fi/rte/projects/tyko/malli.htm.)

Viljelijöiden toimittaman suurimokauran keskimääräinen vastaanottokosteuson 12,5 %. Viljan keskikosteudeksi ennen kuivausta oletettiin 24 %. Viljankuivaus oletettiin tapahtuvaksi lämminilmakuivurilla. Lämminilmakuivurissakäytetään polttoaineena kevyttä polttoöljyä. Sen lisäksi tarvitaan sähköä pu-haltimen, kuljettimien ja valaistuksen voimanlähteeksi. Näitä vastaavat ener-giankulutustiedot määritettiin Työtehoseuran tietoihin pohjautuen. Tähänliittyviä oletuksia on käsitelty Katajajuuren ym. (2000) raportissa.

3.2.2 Panosten käyttö

Lannoitus

Lannoitteena käytettiin tiloilla moniravinteisia ostolannoitteita. Keskimääräi-siksi hehtaarikohtaiseksi käyttömääriksi saatiin lohkoaineistosta 97 kg typpeäja 14,5 kg fosforia. Viljavuusfosforipitoisuus lohkoilla oli keskimäärin 12,5mg/l ja pH 6,2. Lohkojen välinen vaihtelu oli suurta taulukon 1 mukaisesti.

Taulukko 1. Kauralohkoilla käytetty lannoitus ja pH-taso.

Kaura Viljavuusfosfori(mg/l)

Fosforilan-noitus (kg/ha)

Typpilannoitus(kg/ha)

Pinta-alalla painotettu kes-kiarvo

11,8 14,5 96,8

Minimi 2,7 0 50,0Maksimi 52,0 32 162,0

Kalkitus

Maaperän oikealla pH-tasolla on huomattava merkitys viljelymaan satoisuu-teen. Viljelymaan ollessa Suomessa luonnostaan hapanta pH-tasoa korjataanviljelylle sopivammaksi kalkitsemalla. Peltolohkon tavoiteltu pH-taso mää-räytyy lohkolla viljeltävän vaativimman kasvin mukaan. Kauraa toimittavillaviljatiloilla tutkimuksessa tarkasteltavaa kauraa vaativampia pH-tason suh-teen ovat ohra ja vehnä. Kaura menestyy hyvin näitä happamammassakinmaaperässä. Tästä johtuen jouduttiin vaikeaan kohdentamiskysymykseen.Vaihtoehtoina oli jakaa viljatilan käyttämä kalkkimäärä, esimerkiksi 7000kg/ha/5v kaikille lohkon kasveille tasaisesti tai kohdentaa koko kalkitus vaa

18

tivimmille kasveille. Ensimmäisen jakoperiaatteen mukaan yhdelle vuodellekohdistuva kalkkimäärä olisi 1400 kg/ha kaikille kasveille ja jälkimmäisenperusteella kauralle ei kohdentuisi ollenkaan kalkin tuotannon ja käytön ym-päristövaikutusta. Tässä tutkimuksessa päädyttiin kohdentamaan kauralleylläpitokalkituksen ympäristövaikutukset. Maaperän pH-tason noston ympä-ristökuormitus kohdennettiin vaativammille viljelykasveille. Tutkimuksessaolleet peltolohkot olivat pH-tasoltaan viljavuusluokassa tyydyttävä pH:n ol-lessa keskimäärin 6,2. Nordkalkin asiantuntijan Timo Kanervan arvio keski-määräisestä pH-tasosta oli 5,8. Koska yleisin maalaji tutkituilla lohkoilla olihiesu, päädyttiin kauralle kohdistuvan ylläpitokalkin määrään 200 kg/ha/v.

Torjunta-aineiden käyttö

Kauran, kuten muidenkin viljelykasvien kemiallinen kasvinsuojelu toteute-taan tiloilla tarpeen mukaan. Torjuntatarve ja kasvinsuojelutoimet vaihtelevatvuosittain sekä ajallisesti että laadullisesti kasvintuhoojien esiintymisen, säänja tavoitellun satotason mukaan. Tässä tapaustutkimuksessa selvitettiin kau-ran viljelyssä tarvittava torjunta-aineiden käyttö lohkokohtaisesti.

Torjunta-aineet sisältävät yhden tai useamman tehoaineen lisäksi myös muitaaineita. Samaan tarkoitukseen on hyväksytty tavallisesti useita eri kauppa-valmisteita. Tutkimuksessa selvitettiin lohkokohtaisesti torjunta-aineidenkäyttömäärät sekä aineiden sisältämät tehoainemäärät.

Siementen käyttö

Suurimokauran siemenmäärän laskemisessa käytettiin viljelyohjeita, joidenmukaan tavoiteltaessa 5000 kg/ha satoa sopiva siemenmäärä on 190 kg/ha.Näistä oletettiin ostettavan 20 % peitattuna. Loput 80 % saadaan tällöinomasta tuotannosta.

3.2.3 Peltolohkoilta aiheutuvien ympäristökuormitustenarviointi

Ravinteiden kierto peltomaassa

Typpeä ja fosforia lisätään peltomaahan lannoitteina. Lisäksi typpeä tuleehyvin pieniä määriä sadeveden mukana. Typensitojakasvit kuten apila ottavattyppeä ilmasta ja varastoivat sitä kasvustoihinsa. Suurin osa maahan lisätystätypestä ja fosforista poistuu kasvukauden aikana sitoutuen kasvustoon japoistuu pellolta sadonkorjuussa. Osa ravinteista sitoutuu maahan, typpi or-gaanisena typpenä ja fosfori epäorgaanisena maapartikkeleiden pinnalle si-toutuen. Pieni osa typestä haihtuu. Sekä typpeä että fosforia kulkeutuu sade-veden ja lumen sulamisvesien mukana joko pintavaluntana tai salaojaputkienkautta pintavesiin sekä vajovesien mukana pohjavesiin. Suomessa suurin osa

19

ravinteiden huuhtoutumisesta tapahtuu syyssateiden ja lumensulamisen aika-na.

Ilmapäästöt

Tärkeimmät peltolohkoilta syntyvät ilmapäästöt ovat typpioksiduuli (N2O),ammoniakki (NH3), hiilidioksidi (CO2) ja metaani (CH4). Tärkein ilmaston-muutokseen vaikuttava päästö peltolohkoilta on typpioksiduuli.

N2O-päästöt maaperästä mineraalimailla voidaan jakaa suoriin ja epäsuoriinpäästöihin. Suorista päästöistä otettiin huomioon keinolannoituksesta synty-vät päästöt ja epäsuorista NH3-laskeumasta ja huuhtoumista syntyvät N2O-päästöt. Pellolle joutuneen typen määrästä on ensin vähennetty ammoniakki-na haihtuvan typen osuus ja jäljelle jäävän typen määrästä 1,25 % oletettiinmuuntuvan N2O-N:ksi. Vesistöihin huuhtoutuneesta typestä oletettiin 2,5 %muuntuvan N2O-N:ksi (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC1997). Ammoniumtyppeä arvioitiin haihtuvan ilmaan typpenä 0,6 % sijoi-tuslevitetyn lannoitteen typestä (esim. Grönroos ym. 1998). N2O-päästöjenvertailumateriaalina käytettiin Suomessa tehtyjä mittaustuloksia (Syväsaloym. 2002).

Hiilidioksidia vapautuu pääasiassa turvemailta. Samoin kuin Katajajuurenym. (2000) tutkimuksessa rehuohrasta, tässä tutkimuksessa pellon hiilidiok-sidikierron oletettiin olevan tasapainossa kasvillisuuteen sitoutuneen ja maa-perästä sekä kasvillisuudesta vapautuvan hiilen määrän ollessa vuositasollasama. Viljelyprosessiin tulee ulkopuolista hiiltä louhittaessa maaperästäkalkkia ja käytettäessä sitä maan pH:n neutraloimiseen. Tämä hiilidioksidi-määrä raportoidaan maittain ilmastonmuutoskaasujen osalta myös YK:n il-mastojärjestölle ja EU:lle. Hiilidioksidimäärä laskettiin IPCC:n (1997) peri-aatteiden mukaisesti. Tämän mukaan hiilidioksidia vapautuu noin 450 kgkalkkitonnia kohden. Tuloksia tarkasteltaessa on kuitenkin huomioitava, ettähiilidioksidipäästöistä huolimatta kalkilla on myös myönteinen ympäristövai-kutus sen parantaessa kasvien ravinteiden saantia ja siten satotasoja samoillapanoksilla. Maatalousmaat sitovat ilmakehästä pienen määrän metaania vuo-sittain (Hütsch 2001), mutta määrä on kokonaisuuden kannalta merkityksetön(Kristiina Regina, 2002, suullinen tiedonanto).

Ravinnehuuhtoumat

Pelloilta huuhtoutuu sekä typpeä että fosforia. Suurin osa typestä huuhtoutuuliukoisessa muodossa. Fosfori huuhtoutuu pääosin kiintoainekseen sitoutu-neena (PP), mutta myös liuenneena (PO4-P). Tässä tutkimuksessa rehevöittä-väksi fosforiksi on laskettu ns. kasveille käyttökelpoinen, rehevöittävä fosfo-ri, joka koostuu liuenneesta fosforista ja osasta kiintoainekseen sitoutuneestafosforista. Rehevöittävän fosforin osuuden arvioitiin olevan 28 % kokonais-fosforikuormituksesta (Ekholm 1998).

20

Maan fosforitila on merkittävin fosforikuormitukseen vaikuttava tekijä. Sevaikuttaa sekä kiintoainekseen sitoutuneen fosforin että liuenneen fosforinmäärään. Maan erodoituvuus vaikuttaa kiintoainekseen sitoutuneen fosforinmäärään. Eroosioon vaikuttaa kaltevuus, maalaji sekä talviaikainen kasvi-peitteisyys. Erilaisilla maalajeilla on erilainen kyky sitoa fosforia itseensä,joten maalaji vaikuttaa myös liuenneen fosforin määrään.

Fosforihuuhtoumat mallinnettiin lohkokyselyyn perustuen ICECREAM-mallilla. Mallinnukset tehtiin kymmenen vuoden sääaineistolla ja simuloin-tien tuloksista laskettiin keskimääräinen huuhtouma. Tällä tavalla pyrittiinpoistamaan mahdolliset sääolojen vaikutukset. Huuhtoumat mallinnettiinlohkoittain ja mallinnustulosten perusteella laskettiin fosforihuuhtoumienpinta-alalla painotettu keskiarvo. Keskimääräiseksi rehevöittävän fosforinosuudeksi saatiin 0,6 kg/ha.

Typpihuuhtoumat laskettiin taseiden kautta lohkoittain. Taseessa otettiinhuomioon pelloille tuleva lannoitus. Siitä vähennettiin sadon mukana lähte-neen typen sekä haihtuvan typen määrä. Mikäli typpitase jäi positiiviseksi,ylijäämästä oletettiin 30 % huuhtoutuvan. Usealla lohkolla typpitase oli ne-gatiivinen. Tällöin typpihuuhtouma ajateltiin nollaksi. Lisäksi oletettiin, ettäoljet jäävät maahan, jolloin niihin sitoutunut typpi vapautuu kasviaineksenhajotessa. Potentiaaliseksi keskimääräiseksi typpihuuhtoumaksi saatiin noinneljä kiloa hehtaarille.

Taulukko 2. Fosforihuuhtoumien mallinnuksen tuloksien keskiarvo sekäminimi- että maksimiarvot.

Kaura PO4-P (kg/ha) PP (kg/ha)Pinta-alalla painotettu keskiarvo 0,3 2,0Minimi 0,1 0,9Maksimi 0,8 3,1

3.2.4 Kauran kuljetus tuotantolaitokselle

Kauran keräily tiloilta Nokian tuotantolaitokselle selvitettiin yhdessä RaisioYhtymän hankintapuolen edustajien kanssa. Kuljetukset perustuivat vuosien2000 ja 2001 kaurakuljetuksiin Nokian tuotantolaitokselle. Näihin sisältyivätniin RavintoRaision sopimustilojen kuin keskusliikkeiden kautta tulevat toi-mitukset. Kalustona käytettiin tyypillisintä yhdistelmää eli täysperävaunua.Kuormausasteeksi valittiin kaikista toimituksista laskettu keskiarvo. Saatuarvio on hieman alakanttiin täysperävaunujen lastiksi, koska sitä pudottaatraktorikuljetusten osuus. Reitit mallinnettiin kolmelta eri keskietäisyydeltätulevalle kauralle. Kuormat sisältävät kauraa pääsääntöisesti yhdeltä tilalta.Kaikissa osakuljetusmatkoissa polttoaineen kulutus ja päästöt laskettiin kul

21

loisenkin vaiheen kuormausasteen mukaan. Pisimmällä reitillä autojen ole-tettiin tuovan säkkitavarakuormaa myös paluumatkalla 75 % tapauksista.Kaikki autot mallinnettiin EURO2-luokan (vuosimallit 96 - 98) mukaan.Määritettyjen kuljetusprofiilien avulla laskettiin VTT:n LIISA-mallin yksik-köpäästöjen (http://www.vtt.fi/rte/projects/lipasto/index.htm) avulla kauranhankinnan polttoaineenkulutus ja sitä vastaavat päästöt.

3.3 Kauran jalostus

Prosessikuvaus

Kaurahiutaleita valmistetaan Nokialla RavintoRaision tuotantolaitoksella.Elovena-kaurahiutaleiden lisäksi samalla tuotantolaitoksella tuotetaan noin90 muuta hiutaletuotetta sekä erilaisia jauhoja. Tuotantolaitoksella on neljähiutalointilinjaa, kolme jauhelinjaa, kaksi ruismyllyä ja yksi vehnämylly.Kaurahiutaleita valmistetaan hiutalointilinjalla viidessä eri vaiheessa: raaka-kauran puhdistus, kauran kuorinta, lämpökäsittely, jyvien leikkaus ja hiuta-lointi. Kauran käsittelyn tarkoituksena on poistaa jyvistä kuoret ja muovataytimet hiutaleiksi ja oikeaan kosteuspitoisuuteen. Vaihtoehtoisesti kaurastavalmistetaan tuotantolaitoksella jauhoa ja leseitä.

Tiloilta saapuva kaura sijoitetaan varastosiiloon, joka on raakakauran pitkä-aikainen varasto. Varastosiilossa tasaantuu kauran kosteuspitoisuus ja sillesuoritetaan karkea puhdistus erilaisin esipuhdistimin, joissa poistuu epäpuh-tauksia. Kaura siirretään käyttösiiloon, johon mahtuu kahden päivän aikanaprosessoitava kaura. Tuotantoon vastaanotettava kaura punnitaan ja puhdis-tetaan. Puhdistetusta kaurasta erotetaan pikkukauraksi kutsuttu osuus, joka onliian pientä hiutaleiden valmistukseen. Kauran kuorinnassa jyvän ydin jakuori erotetaan toisistaan. Ytimet jatkavat matkaa kuorinnasta lämpökäsitte-lyyn. Lämpökäsittely tapahtuu höyryn ja kuivauksen avulla. Ytimen kosteus-pitoisuus alenee hiukan. Seuraavaksi kauraytimet leikataan pienemmiksikappaleiksi. Leikatut ytimet hiutaloidaan, mihin sisältyy höyrytys, litistys jakuivaus alle 13 % kosteuteen. Valmiit kaurahiutaleet pakataan kuluttajapak-kauksiin ja erilaisiin myynti- ja kuljetuspakkauksiin, ja kuljetetaan puoliperä-vaunulla Sarankulman varastoon Tampereelle.

Sivuvirrat ja hävikki

Suurimmat prosessista tulevat sivuvirrat ovat kauran kuoret ja pikkukaura.Kaurasta on kuorta noin 25 % ja kokovaatimuksia ei täytä 6 % prosessiintulleesta kaurasta. Kuoret jauhetaan Nokian tuotantolaitoksella ja hyödynne-tään rehuteollisuudessa. Pikkukaura päätyy myös rehuteollisuuteen. Näidenkahden suuremman jakeen lisäksi pieniä hävikkejä tulee prosessista epäpuh-tauksien, jauhon ja pölyn muodossa. Jauhohävikit tulevat seulasta, joka erot-taa leikkautunutta ja leikkautumatonta kauraa toisistaan. Hiutalointi aiheuttaa

22

pölyn muodostumista. Myös pöly ja jauhohävikit käytetään rehuteollisuudes-sa. Kauran kosteuspitoisuus vaihtelee valmistuksen aikana, mutta valmiidenkaurahiutaleiden kosteuspitoisuus ei eroa oleellisesti sisään tulevan raaka-kauran kosteuspitoisuudesta. Kauran joukkoon ei lisätä prosessissa mitäänmuita aineksia.

Hyötysuhde kauralle määritettiin ensimmäisen tuotantolaitoksella tapahtuvanpunnituksen ja valmiiden kaurahiutaleiden määrän perusteella. Ennen en-simmäistä punnitusta on jo tapahtunut pientä hävikkiä karkeassa puhdistuk-sessa, mutta hävikki on enimmäkseen epäpuhtauksia ja sen prosenttiosuustulevasta kaurasta on hyvin pieni. Kauran hyötysuhde perustuu kaurahiutalei-den valmistukseen. Se on siten keskimääräinen hyötysuhde kaikille tehtaassavalmistettaville kaurahiutaletuotteille, eikä tuotekohtainen hyötysuhde. Hyö-tysuhteesta käytettiin tutkimuksessa vuoden 2001 tietoa.

Tuotantohyödykkeet

Kaurahiutaleiden valmistus kuluttaa energiaa sähkön ja höyryn muodossa.Lisäksi tuotantotilojen lämmitykseen kuluu kaukolämpöä. Kaikista näistätehtiin allokoinnit kyseisen tuotteen ja muiden tehtaassa valmistettavientuotteiden välillä massaperustaisesti. Suurimokaurasta valmistetaan tuotan-tolaitoksessa muitakin hiutaleita kuin tutkimukseen valittua kaurahiutaletta.Energiankulutuksesta tehtiin tutkimuksessa oletus, että sen kulutus on samakaikkia kaurahiutaletuotteita kohti. Käytetyt tiedot olivat vuodelta 2001.

Kaurahiutaleiden valmistus kuluttaa höyryä prosessin kahdessa eri vaiheessa:lämpökäsittelyssä ja hiutaloinnissa. Höyrynkulutuksesta oli tiedossa kaikkienhiutalemyllyssä valmistettavien tuotteiden höyrynkulutus yhteensä. Allo-kointi suoritettiin näiden välillä tuotantomäärien perusteella huomioidenkuitenkin sen, että suurin osa tuotteista kuluttaa höyryä vain kerran prosessinaikana, mutta kaura kuluttaa sitä kahdesti. Vuositason mittaustieto kauko-lämmön kulutuksesta koski koko tuotantolaitosta ja sen vuoksi se jaettiinkaiken tuotannon kesken. Sähkönkulutuksen arvioinnissa kaurahiutaleidenvalmistus jaettiin kahteen osaan. Ensimmäinen näistä sisältää puhdistuksen jakuorinnan ja toinen lämpökäsittelyn, leikkauksen ja hiutaloinnin. Puhdistuk-sen ja kuorinnan sähkönkulutus oli mahdollista saada suoraan mittarista kau-ralle, eikä siltä osin jouduttu tekemään allokointeja. Lämpökäsittelyn, leikka-uksen ja hiutaloinnin sähkönkulutus allokoitiin hiutalemyllyn tuotteille.

Prosessissa ei käytetä vettä vaan puhdistus tapahtuu mekaanisena puhdistuk-sena tai imuroimalla. Kauran kosteuden vaihtelut prosessin edetessä ovatperäisin käytetystä höyrystä.

23

Paikallinen energian tuotanto

Tehtaalle tuottaa prosessihöyryä Fortumin voimalaitos, joka kävi tutkimuk-sen tiedonkeruun aikaan läpi muutoksia tuotannossa käytettävän polttoaineenosalta. Voimalaitoksella käytettiin aikaisemmin polttoaineena ainoastaanöljyä ja tuotettiin prosessihöyryä tuotantolaitoksen tarpeisiin. Välivaiheessaennen siirtymistä kokonaan kaasumaisiin polttoaineisiin poltettiin öljyn lisäk-si kaatopaikalta kerättyä biokaasua. Höyryn ohella alettiin tuottaa kaukoläm-pöä kaupungin verkkoon. Välivaihe päättyi syksyllä 2002 ja siitä alkaenpolttoaineina on käytetty biokaasua ja tukipolttoaineena maakaasua. Tuotan-tomäärät arvioitiin samoiksi kuin välivaiheen aikana. Vaikka tutkimuksenmuut tiedot olivat vuodelta 2001, höyryn tuotannosta käytettiin arvioita tule-vasta tilanteesta vuonna 2003, jotta tulokset kuvaisivat mahdollisimmanajanmukaisesti tuotantolaitoksen tilannetta. Biokaasun koostumuksesta käy-tettiin keskimääräistä arvoa, joka perustuu kirjallisuuteen (Tuhkanen 2001).Kattilan päästöt arvioitiin maakaasun polton mukaan ostetulle maakaasulle jabiokaasun metaanille. CO2-päästöt niin biokaasun hiilidioksidiosuudesta kuinbiokaasun sisältämän metaanin polton päästöstä oletettiin sitoutuvan takaisinviljan kasvuun. Lisäksi selvitettiin paikallinen biokaasun kaatopaikalta ke-räämisen energian kokonaiskulutus.

3.4 Kuluttaja- ja ryhmäpakkauksien valmistus

Kaurahiutalekotelon valmistuksen päästötiedot saatiin valmistajalta M-RealOyj:ltä (kirjallinen tiedonanto, 2002). Kotelon raaka-aineiden valmistusketjutperustuvat KCL:n (Oy Keskuslaboratorio Ab) M-Realille laatimaan luotta-mukselliseen elinkaaritutkimukseen keskimääräiselle kartonkituotteelle. Tä-mä keskimääräinen kartonkituote vastaa RavintoRaision käyttämän kotelonkartongin koostumusta. KCL:n tekemän tutkimuksen tietoja ja niiden tausta-aineistoja ja tehtyjä oletuksia, valintoja ja allokointeja ei voitu arvioida eikäverifioida, koska tiedot olivat pitkälti aggregoituja, eivätkä sisältäneet energi-ankäyttö- ja syötetietoja. Tiedot perustuvat ilmeisesti todellisten sellua jamekaanista massaa valmistavien tuotantolaitosten toimintaan vuonna 1998 janäiden kuljetuksiin kartonkitehtaalle sekä kartonkitehtaan toimintaan vuonna1998. Tietoihin sisältyvät myös kartongin muiden raaka-aineiden ja kemi-kaalien valmistus ja kuljetus, puun kasvu ja metsän korjuu ja kuljetus, sekäenergiantuotanto ja jätteiden käsittely eri vaiheissaan. Koteloaihion valmis-tustiedot perustuvat M-Realin Takon kotelotehtaan vuoden 2001 keskimää-räisiin raaka-ainehävikkitietoihin ja energiahyödykkeiden käyttötietoihin.

Kaurahiutalekotelon sisäpussin valmistuksen tiedot saatiin valmistajaltaUPM-Kymmene Wisapaperilta (kirjallinen tiedonanto, 2002). Tehtaalla tuo-tetaan sekä käytetty valkaistu sellu että paperi. Tiedot perustuvat tehtaallavalmistetuille keskimääräisille valkaistuille sellu- ja paperituotteille. Tietojatäydennettiin liittämällä tehtaan tietoihin pääkemikaalien, lähinnä val

24

kaisukemikaalien valmistusketjut sekä niiden ja puun kuljetukset tehtaalle.Puun kasvussa sitoutunutta hiilidioksidia ei tuotteelle määritetty, koska sevapautuu ennemmin tai myöhemmin takaisin ilmakehään pakkausten käytönjälkeen joko hiilidioksidina (esim. energiakäytöstä) tai osittain metaaninakaatopaikalla. Kemikaaleista suurin osuus tuloksiin oli natriumhydroksidin(NaOH) valmistusketjulla. Sen elektrolyyttisen valmistuksen tiedot perustu-vat Virtasen ym. (2002a) tutkimukseen. NaOH-ketjun kannalta merkittävinallokointi oli prosessissa käytettävän lämmön allokointi kokonaan NaOH:lle,koska valtaosa lämmöstä kuluu NaOH:n väkevöittämiseen.

Kaurahiutaletuotetta pakataan kuljetusta ja myyntiä varten kahdella eri ta-valla. Molemmat pakkausratkaisut (FIN- ja myymälälava) sisällytettiin mu-kaan ja laskelmissa käytettiin näiden myyntimäärillä painotettuja osuuksia.FIN-lavat oletettiin 100 % kiertäviksi. Kertakäyttöisiksi oletettujen myymä-lälavojen valmistusketju selvitettiin valmistajan (Jalander Oy, kirjallinentiedonanto, 2002) kanssa täydentäen tietoja puun hankinnasta ja käsittelystäMälkin ja Virtasen (2001) tutkimuksen mukaan. Puun ja puuraaka-aineidenkuljetusmatkojen ympäristökuormitukset laskettiin todellisiin kuljetusetäi-syyksiin perustuen. Sahalla tapahtuvan puun kuivaus oletettiin tapahtuvankamarikuivaamossa. Tähän tarvittava lämpöenergia saatiin lavoihin menevi-en tukkien kuorta polttamalla. Polton päästöt perustuvat päästömittauksiintuoreen ja kuivan metsätähteen energiapoltosta (Mälkki ja Virtanen 2001).Tukeista ylimäärin jäävä puuaineksen, sahanpuru ja sahahake, ketjun kuor-mitukset allokoitiin massaperustaisesti niille, ei valmistettaville myymäläla-voille.

Lavojen kiristekalvojen valmistustiedot perustuvat valmistajien ilmoitukseen.Polyeteeniraaka-aineen osalta käytettiin APME:n tietoja (APME CD ROM1999, www.apme.org).

Hiutaleiden ryhmäpakkauksina käytettävien aaltopahvilaatikoiden valmistus-tietoja selvitettiin FOODCHAIN-hankekokonaisuuden tapaustutkimustentoimittajien (kirjalliset tiedonannot: Petersonwalki, SCA Packaging ja Stora-Enso, 2002) ja Euroopan aaltopahviyhdistyksen (FEFCO) kanssa. Tiedoissaoli valtavasti eroja niin järjestelmärajausten kuin tiedon laajuuden suhteen.Osa saaduista tiedoista todettiin verifioinnissa virheellisiksi. Lopulta aalto-pahville käytetyiksi tiedoiksi valittiin kaikille FOOCHAIN-hankkeen ta-paustutkimuksille samat tiedot. Nämä olivat keskiarvot luotettavimmiksioletetuista tiedoista. Kaikki tähän käytetyt kattavat tietoaineistot perustuvatFEFCO:n malliin (FEFCO 2000). Näiden keskimääräisten aaltopahvilaati-koiden tiedot sisältävät koko niiden elinkaaren aikaiset päästöt ja resurssienkulutukset. FEFCO:n mallin tiedot perustuvat vuoden 1997 eurooppalaistenpaperi- ja aaltopahvivalmistajien ilmoittamista tiedoista laskettuihin keskiar-voihin. Mallissa oletetaan kaiken aaltopahvien jätteen palautuvan takaisinaaltopahvin raaka-aineiden valmistukseen, mikä esimerkiksi Suomessa eipidä paikkaansa. Suomessa aaltopahvi kierrätetään lähinnä hylsykartongin

25

valmistukseen. Käytetyt aaltopahvitiedot eivät ole siis tuottaja- ja tuotekoh-taisia, eikä tietoja pystytty aggregoinnin vuoksi verifioimaan.

3.5 Jakelu, kauppa ja kuluttaja

Jakelun mallintamisessa pyrittiin kuvaamaan tuotteenvaltakunnallista jakelua.Jakelun profiilin määrittäminen tehtiin yhteistyössä Ruokakeskon ja Kespe-din (kirjalliset tiedonannot, 2002) edustajien kesken. Kuljetuskaluston ikäja-kaumana käytettiin Suomessa vuonna 2000 käytettyä keskimääräistä kalus-toa. Kaurahiutaleet kuljetetaan Sarankulman varastosta Tampereelta Van-taalle, Hakkilan keskusvarastoon. Hakkilasta yli puolet tuotteista menee suo-rajakeluna lähialueille ja isoimpiin ketjun kauppoihin. Loput tuotteista siir-retään runkokuljetuksina aluejakelukeskuksiin. Näistä kullakin alueella valit-tiin tyypilliset keskimääräiset jakelureitit, jotka koostuvat siirto- ja jakelu-ajosta. Kaikissa osakuljetusmatkoissa käytettiin yksityiskohtaisia kuor-mausasteita. Määritettyjen kuljetus- ja jakeluajoprofiilien avulla laskettiinVTT:n LIISA-mallin yksikköpäästöjä(http://www.vtt.fi/rte/projects/lipasto/index.htm) hyödyntäen koko jakelulo-gistiikan polttoaineenkulutus ja päästöt.

Kaupasta ja jakeluketjusta selvitettiin tuotteiden keskimääräinen hävikki(Ruokakesko, kirjallinen tiedonanto, 2002). Myymälälavojen oletettiin pää-tyvän 100 % jätteeksi kaupasta. Lavojen kiristekalvoista osa palautuu ener-giahyötykäyttöön ja osa päätyy suoraan kaatopaikalle. Näiden seuraaminenlopetettiin kyseisten jätejakeiden syntyhetkeen.

Kuluttajan toiminnoista tutkimukseen sisällytettiin tuotteen käytön jälkeinenpakkausmateriaalijätteen käsittely, jonka oletettiin päätyvän 50 %:sti kaato-paikalle. Kartongista 50 % oletettiin hyödynnettävän jossain muodossaan.Oletuksien pohjana olivat mm. Marketing Radarin vuonna 1999 laatimatkuluttajien kartonkipakkausten käyttöä ja hävittämistä koskevat selvitykset.Kuluttajan ja kaupan jätteiden hyödyntämisvaihtoehtojen, kuten energiana taimateriaalina hyödyntämisen, ympäristövaikutusten arviointia ei tehty. Aino-astaan kaatopaikalla syntyvät kaatopaikkakaasun metaanipäästöt kuitupohjai-sista jätteistä määritettiin. Kaatopaikkakaasu on orgaanisesta jätteestä hapet-tomassa tilassa tapahtuvan hajoamisen tuloksena syntyvää kaasua, joka si-sältää lähinnä metaania ja hiilidioksidia. Metaanipäästöt laskettiin massa-taseeseen perustuvalla menetelmällä, mihin tarvittavien parametrien arvotoletettiin Suomen kaatopaikkojen keskimääräisten olosuhteiden ja kunnonmukaisiksi kertoimiksi (Tuhkanen 2001). Sitä vastoin kuitupakkauksistakaatopaikalla syntyvän hiilidioksidin ajateltiin sitoutuneen ilmakehästä pak-kausten valmistuksessa käytettyyn metsään, joten niitä ei kaatopaikan yhtey-dessä tarkasteltu. Kiinteät jätteet on luokiteltu tuloksissa käyttökohteensamukaan.

26

Lisäksi arvioitiin kuluttajan energiankulutusta puuron valmistuksessa kah-della vaihtoehtoisella tavalla kaurahiutaleista. Sähköliedellä valmistettavankaurapuuron energiankulutustiedot perustuvat Korhosen ym. (2002) tutki-mukseen. Lähtökohdaksi otettiin tarkastellun tuotteen kuluttajapakkauksessailmoitettu valmistustapa neljälle henkilölle. Korhosen ym. (2002) tutkimuk-sessa sähkölieden käytön keskimääräinen aika oli 30 minuuttia, jonka aihe-uttama keskimääräinen sähkönkulutus oli 0,74 kWh/kerta. Tutkittavaa kaura-hiutaletta ei tarvitse kiehauttaa kuin kymmenisen minuuttia levyn lämmityk-sen jälkeen, mutta koska sähkönkulutuksesta valtaosa tapahtuu levyn kuu-mentamisen yhteydessä, oletettiin sähköä kuluvan puuroannoksen valmistuk-seen edellä mainitun verran. Kauraa tarvitaan yhden hengen normaaliannok-seen noin 1 dl, joka vastaa noin 40 grammaa kaurahiutaleita. Kilosta kaura-hiutaleita saadaan valmistettua näin ollen noin 25 annosta.

Muut puuron valmistuksessa käytettävät ainekset ovat vesi tai maito ja mah-dollisesti suola. Myös suolan osuutta puuron tuotantoketjun ympäristökuor-mituksiin arvioitiin karkeasti FOODCHAIN-hankkeen perunan tapaustutki-muksessa suolasta kerättyjen valmistusketjutietojen avulla (Voutilainen ym.2003). Vaihtoehtoisesti kaurapuuro voidaan valmistaa mikroaaltouunissayhdelle tai useammalle henkilölle kuluttajapakkauksissa ilmoitetun valmis-tustavan mukaisesti. Mikroaaltouunin tehoksi oletettiin 800 W. Energianku-lutus laskettiin kolmen minuutin täydellä teholla lämmityksen mukaan, jol-loin sähkön kulutus olisi 0,04 kWh/kerta. Tämä on lähellä Korhosen ym.(2002) arvioimaa mikroaaltouunien keskimääräistä energiankulutusta, kunotetaan huomioon, että keskimääräisenä lämmitysaikana siinä käytettiin viittäminuuttia. Lisäksi siihen on sisällytetty mikroaaltouunin stand-by-toiminnosta allokoitua sähkönkulutusta, jota tässä ei puuron valmistuksellehuomioitu.

3.6 Järjestelmän tukitoiminnot

Järjestelmässä kulutettavan energian (sähkö ja polttoaineet) tuotantoketjutsisällytettiin laskelmiin primäärienergianlähteiden hankinnasta lähtien. Tämätarkoittaa esimerkiksi sitä, että maatalouskoneissa käytettävän kevyen poltto-öljyn ympäristökuormitusten selvitys ulottui aina raakaöljyn hankintaansaakka. Sähkön ja kaukolämmön tuotannon oletettiin vastaavan suomalaistakeskimääräistä tuotantoa (Katajajuuri ym. 2000). Sähkön ja lämmön yhteis-tuotannon syötteet ja tuotokset allokoitiin energiaperiaatteen mukaan. Työ-koneissa käytettävän kevyen polttoöljyn hankinnan osalta tietolähteenä käy-tettiin Bakkanen ym. tutkimusta (1994) ja Fortumilta saatuja tietoja (FortumOil & Gas Ekotasetiedote 2002a). Vastaavasti kuljetuskaluston eurodieselöl-jylle käytettiin Bakkanen ym. (1994) ja Fortumilta saatuja tietoja (Fortum Oil& Gas Ekotasetiedote 2002b). Maakaasun hankintaketjusta käytettiin SEEP-hankkeessa kerättyjä tietoja (Virtanen at al. 1996).

27

Kaikki oleelliset järjestelmärajojen sisällä tapahtuvat kuljetukset sisällytettiinmukaan lukuun ottamatta kuluttajan tekemää ostosmatkaa. Myös kaikki kul-jetuksiin liittyvät paluukuljetukset, kuten kiertolavojen palautustoimituksethuomioitiin kuljetuslaskelmissa. Kohdassa 3.4 mainittujen pakkausten lisäksivalmistusketjut selvitettiin pääsääntöisesti myös muista pakkauksista, kutentilojen käyttämien panosten pakkausten osalta.

4 TuloksetTulokset on laskettu ja esitetty toiminnallista yksikköä, 10 000 kappalettakuluttajan käyttämää kilon kaurahiutalepakettia kohden. Tämän tuottamiseentarvittiin yhteensä noin 3,7 hehtaarin peltopinta-ala kesantovaatimus huomi-oiden. Seuraavissa kuvissa on esitetty vaiheittain lannoitteiden tuotantoket-jun, muiden tuotantopanosten, viljelyn, kauran toimittamisen jalostukseen,jalostuksen, kuluttajapakkauksen (kartonkikotelo ja sen sisällä oleva paperi-pussi), ryhmäpakkauksen ja muiden pakkausten tuotantoketjujen sekä jakelunosuudet kokonaispäästöistä ja ympäristövaikutuspotentiaaleista, kaikki toi-minnallista yksikköä kohden laskettuna. Tämän avulla on tarkoitus tunnistaatuotantoketjun suhteellisesti kuormittavimmat kohdat. Kohdissa 4.1, 4.5 ja4.2.1 tiettyjä tuotantoketjun päästöjä on suhteutettu mm. henkilöautolla ajonpäästöihin hahmottamaan lähinnä tuotannon hiilidioksidipäästöjen ja ilmas-ton lämpenemispotentiaalin suuruusluokkaa. Autoilun päästöjen käyttämi-seen vertailukohtana tulee suhtautua varauksin, koska polttoaineen kulutus japäästöt riippuvat hyvin paljon esimerkiksi ajotavasta. Siinä ei myöskään tuleotettua huomioon vesistöpäästöjä. Bensiinikäyttöisellä henkilöautolla käytönaikainen hiilidioksidipäästö on noin 2,4 kg/l, ja hankinnasta ja jalostuksestaaiheutuu noin 300 g CO2/l, eli yhteensä noin 2,7 kg/l (Fortum Oil and Gas2002c ja 2002d).

4.1 Inventaarioanalyysi

4.1.1 Ilmapäästöt

Tuotantoketjun fossiilisista hiilidioksidipäästöistä 44 prosenttia aiheutuimaatiloilla tapahtuvasta viljelystä ja viljan kuivauksesta. Viljan kuivaus olisuhteellisesti suurin yksittäinen hiilidioksidin tuottaja, noin 22 prosenttiakoko tuotantoketjun CO2-päästöistä. Kalkin käytöstä vapautuvan hiilidioksi-din osuus oli noin kahdeksan prosenttia koko tuotantoketjun CO2-päästöstä.Sen suhteellinen osuus viljelystä oli melko pieni verrattuna aiemmin tutkitunrehuohran (Katajajuuri ym. 2000) elinkaareen. Tämä ero aiheutui lähinnäsiitä, että tässä kauraketjun tarkastelussa tuotteelle kohdennettiin vain ylläpi-tokalkituksen ympäristövaikutukset kohdan 3.2.3 mukaisesti.

28

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

Lann

oitteet

Muut ti

lapano

kset

Viljely

Kaurak

uljetuk

set

Hiutaleiden

valm

istus

Kulutta

japakk

aus

Ryhmäp

akkau

s

Muut p

akka

ukset

Jake

lu

Kaatop

aikka

kg C

O2

TyökoneetKuivausKalkitusYhteensä

Kuva 2. Kaurahiutaleiden hiilidioksidipäästöt (yhteensä 3678 kg CO2) tuo-tantoketjun eri vaiheissa 10 000 kulutettua kilon pakkausta kohti.

Lannoitteiden tuotannosta aiheutui noin 15 prosenttia ja kauran jalostuksestahiutaleiksi noin 14 prosenttia koko tuotantoketjun CO2-päästöistä. Kuluttaja-,ryhmä- ja kuljetuspakkausten yhteenlasketut päästöt olivat lähes yhtä suuretkuin mitä lannoitteiden valmistusketjuista tai kauran jalostuksesta aiheutui,vaikka esimerkiksi kaikkien jalostuksessa syntyvien sivuvirtojen CO2-päästötallokoitiin viljoille, kuten myös siis kauralle. Kauran jalostuksesta syntyvätCO2-päästöt ovat nykytilanteessa pääosin peräisin tuotannossa käytettävänverkkosähkön tuotannosta. Tuotannon CO2-päästöt olivat pudonneet lähes 93prosenttia, kun tuotantolaitoksella käytettävän höyryn tuotannossa siirryttiinraskaan polttoöljyn käytöstä bio- ja maakaasun käyttöön luvussa 3.3 kuvatunmukaisesti. Tällöin kauran tuotantoketjun CO2-päästöt aiheutuivat pääosinkauran jalostamisesta. Nykytilanteessa vaihtoehtona CO2-päästöjen pienen-tämiselle voisi lähinnä olla kuivauksen välttäminen tilalla silloin kun se olisimahdollista.

Jakelulogistiikan osuus CO2-päästöistä oli noin kymmenen prosenttia. Ku-luttajapakkauksen osuus oli yhdeksän ja ryhmäpakkausten osuus neljä pro-senttia CO2-päästöistä. Myymälälavoille pakattujen pakkausten aaltopahvinkäyttö kuluttajapakkausta kohden oli 40 prosenttia pienempi kuin FIN-lavoille pakattujen kuluttajapakkauksien, mikä huomioitiin kuljetuspakkaus-ten mallinnuksessa.

29

CO2-päästöjen havainnollistamiseksi suhteutettiin tulokset henkilöautollaajoon. Yhden kaurahiutalekilon tuotannosta syntyvät hiilidioksidipäästötvastaisivat noin kahden kilometrin autolla ajomatkan CO2-päästöjä, kun au-ton oletettiin kuluttavan bensiiniä kahdeksan litraa sadalla kilometrillä. Tar-kastellut 10 000 kaurahiutalekiloa vastaavat valmistusohjeen mukaisina yh-den hengen annoksina laskettuna noin 253 000 kaurapuuroannosta. Sitenkuvassa 2 esitettyjen kaurahiutaleiden tuotannon CO2-päästöt vastaisivat noin17 000 kilometrin henkilö autolla ajomatkan CO2-päästöjä. Vastaavasti esi-merkiksi kahden hengen aamupuuron raaka-aineiden tuottaminen vastaisiperiaatteessa henkilöautolla tehtävää 140 metrin ajomatkaa, mikäli autonkäynnistäminen ei aiheuttaisi jo suhteessa suurempia päästöjä. Henkilöautonpolttoaineenkulutus ei ole riittävä mittari maataloustuotteiden ympäristövai-kutuksille, mutta tätä voidaan käyttää esitetyllä tavalla hiilidioksidipäästöjensuuruusluokan havainnollistamiseksi.

Noin 37 prosenttia kauran tuotantoketjun typenoksidipäästöistä (NOx) aiheu-tui viljelystä, pääosin työkoneiden käytöstä. Lannoitteiden valmistusketjuistaja tuotteiden jakelusta aiheutui NOx-päästöjä yhteensä suurin piirtein samanverran kuin viljelystä. Pakkausten valmistuksesta aiheutui lähes 2,5 puolikertaa enemmän NOx-päästöjä kuin kauran jalostuksesta. Ammoniakista n.84 prosenttia haihtui pellolla käytetystä lannoitetypestä. Kuvassa 3 näkyvätmuut ammoniakkipäästöt ovat lannoitteiden valmistusketjuista aiheutuviaammoniumionipäästöt (NH4

+), jotka muunnettiin ammoniakiksi.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Lann

oittee

t

Muut ti

lapan

okse

tVilje

ly

Kaurak

uljetu

kset

Hiutale

iden v

almist

us

Kulutta

japak

kaus

Ryhmäp

akka

us

Muut p

akka

ukse

t

Jake

lu

Kaatop

aikka

kg il

map

ääst

öä

NOx: 21,8 kg

SO2: 4,5 kg

NH3: 3,1 kg

Kuva 3. Kaurahiutaleiden typenoksidi-, rikkidioksidi- ja ammoniakkipäästöttuotantoketjun eri vaiheissa 10 000 kulutettua kilon pakkausta kohti. Kunkinilmapäästön yhteenlasketut päästömäärät on esitetty kuvan selitteessä.

30

Suurin osuus, 42 prosenttia rikkidioksidipäästöistä (SO2) aiheutui lannoittei-den tuotantoketjuista. Viljelyn työkoneiden käytöstä ja kuivaamisesta aiheu-tui noin 23 prosenttia ketjun SO2-päästöistä. Näistä suurin osa aiheutui työ-koneiden käytöstä vaikka sen polttoaineenkulutus oli pienempi kuin kuivauk-sen polttoaineen kulutus. Näihin molempiin käytetään tiloilla pääosin nykyi-sin kevyttä polttoöljyä (POK 4, POK 5), jonka rikkipitoisuus on noussut vii-me vuosina noin 0,05 m-%:sta 0,2 m-%:iin, eli nelinkertaiseksi. Noin 15 pro-senttia viljelyvaiheen SO2-päästöistä aiheutui polttoöljyn hankintaketjusta.Siirtymällä tiloilla käyttämään vähempirikkistä polttoainelaatua (S < 0,005m-%) SO2-päästöt vähenisivät tilalla lähes 98 prosenttia. Järjestelmän loputSO2-päästöt tulevat lähinnä hiutaleiden valmistuksessa käytetyn sähkön tuo-tannosta ja pakkausmateriaaliketjuista. Aiemmin tuotantolaitoksessa käytettylämpö tuotettiin raskaalla polttoöljyllä. Nykyisin käytettäessä höyryntuotan-toon bio- ja maakaasun seosta, ovat jalostuksen SO2-päästöt pienentyneetyhteensä noin 86 prosenttia.

Muista kuin kuvassa 3 esitetyistä ilmapäästöistä metaanipäästöt (CH4) ai-heutuivat noin 90 prosenttisesti kaatopaikalla hajoavista kuluttajapakkauk-sista. Järjestelmän typpioksiduulipäästöt (N2O) aiheutuivat pääosin peltoloh-koilla tapahtuvasta maahan sijoitetun lannoitetypen denitrifioitumisesta(IPCC 1997). Myös lannoitteiden tuotannosta aiheutui suhteellisen paljonN2O-päästöjä. Viljelyn N2O-päästöjä on tarkasteltu kohdassa 3.2.2. MTT:nuusimpien mittaustulosten (Syväsalo ym. 2002) mukaan on mahdollista, ettätodelliset N2O-päästöt olisivat Suomen olosuhteissa pinta-alaa kohden suu-remmat kuin mitä IPCC:n (1997) mukaan lasketut keskimääräiset päästöt.Toisaalta Suomessa tehdyt mittaukset osoittavat, että päästöt suhteessa lisä-tyn typen määrään vaihtelevat samalla välillä kuin kirjallisuudessa rapor-toidut, joten ilmasto-olosuhteet eivät ratkaisevasti vaikuta tasoon. Typpioksi-duuliin liittyvät kysymykset tarkentuvat lähivuosina, kun Suomen olosuhteis-sa tehtyjä mittaustuloksia on käytettävissä riittävästi.

4.1.2 Vesistökuormitus

Kauraketjusta vesistöön päätyvä typpikuormitus aiheutui lähes yksinomaanviljelystä kuvan 4 mukaisesti. Noin 88 prosenttia typpikuormituksesta ai-heutui kauralohkoilta, noin 10 prosenttia kauralle kohdistetun kesantoalanhuuhtoumista ja hieman alle prosentin ostosiementen viljelyn huuhtoumista.Loppuosa ketjun typpikuormituksesta aiheutui kuitupohjaisten pakkausmate-riaalien valmistuksesta ja lannoitteiden tuotannosta. Pellolta huuhtoutuvatyppi arvioitiin kauralohkoilta typpitaseen perusteella olettaen, että positiivi-sista taseista 30 prosenttia ylijäämästä olisi huuhtoutuvaa typpeä. Samaa pe-riaatetta käytettiin kesantoalan ja ostosiemenen typpihuuhtoumien lasken-taan.

31

0

5

10

15

20

Lann

oittee

t

Muut ti

lapan

okse

tVilje

ly

Kaurak

uljetu

kset

Hiutale

iden v

almist

us

Kulutta

japak

kaus

Ryhmäp

akka

us

Muut p

akka

ukse

t

Jake

lu

Kaatop

aikka

kg N

(aq)

Kuva 4. Kaurahiutaleiden typpikuormitus (yhteensä 15,1 kg) veteen tuotanto-ketjun eri vaiheissa 10 000 kulutettua kilon pakkausta kohti.

Rehevöittävän fosforikuormituksen osuudet tuotantoketjun eri osista ovatsamankaltaiset kuin typen osalta kuvan 5 mukaisesti, eli peltoviljely dominoiketjusta aiheutuvaa fosforikuormitusta. Fosforihuuhtoumat mallinnettiin ky-selyaineistosta lohkoittain käyttämällä kymmenen vuoden sääaineistoa kes-kimääräisen huuhtouman saamiseksi.

Tuotantoketjun muista vesistöjä koskevista ympäristöindikaattoreista esimer-kiksi biokemiallinen hapenkulutus (BOD) kuvaa sitä liuenneen hapen mää-rää, joka kuluu jäteveden sisältämän helposti hajoavien orgaanisten aineidenhapettamiseen. Orgaanista ainesta pääsee tutkitun tuotantoketjun osalta ve-sistöihin mm. teollisuuden jätevesien mukana, lähinnä kuitupohjaisten pak-kausten valmistuksesta, sekä pelloilta. Peltoviljelyn osalta BOD-indikaattoriaei ole perinteisesti määritetty, ei niitä saatu tämänkään tutkimukseen käyt-töön. Näin ollen vajavaisia tuloskuvia ketjun muidenkaan osien BOD-indikaattoreista ei tässä esitetä. Projektissa kuitupohjaisista pakkauksistasaatujen tietojen mukaan kuluttajapakkauksen valmistuksesta aiheutuisi noin80 prosenttia pakkausten BOD-arvoista. Näistä selvästi suurin yksittäinenkuormittaja on kuluttajapakkauksen sisällä olevan paperipussin valmistuk-seen tarvittavan valkaistun sellun tuottaminen. Kauran jalostusprosessissa eikäytetä vettä, ja näin ollen sieltä ei aiheudu suoria vesipäästöjä ollenkaan.

32

0

1

2

3

Lann

oitteet

Muut ti

lapano

kset

Viljely

Kaurak

uljetuk

set

Hiutaleiden

valm

istus

Kulutta

japakk

aus

Ryhmäp

akkau

s

Muut p

akka

ukset

Jake

lu

Kaatop

aikka

kg P

(aq)

Kuva 5. Kaurahiutaleiden rehevöittävä fosforikuormitus (yhteensä 2,4 kg)veteen tuotantoketjun eri vaiheissa 10 000 kulutettua kilon pakkausta kohti.

4.1.3 Järjestelmän tuottamat sivuvirrat ja kiinteät jätteet

Kaurahiutaleiden tuottamisen ohella tarkasteltu järjestelmä tuotti lähes 4 ton-nia rehun raaka-aineeksi käytettävää kaurajaetta. Lisäksi jalostuksesta syntyimuuta laskennallista hävikkiä, joka on pääosin vettä. Lisäksi noin 250 kiloapaperia ja kartonkia päätyy erilaisiin hyötykäyttötarkoituksiin, kuten massanvalmistukseen ja energiahyötykäyttöön. Paperin/kartongin osalta luku ei si-sällä esimerkiksi kaupoista kerättäviä aaltopahveja, koska ne on huomioituoletusarvoisesti jo FEFCO:n avustuksella saatujen aaltopahvien valmistuksenraaka-aineena. Kertakäyttöisiä puulavoja vapautuu uudelleenkäyttöön, mate-riaalikierrätykseen tai jätteeksi järjestelmästä yhteensä reilut 300 kiloa. Näi-den erilaisten hyötykäyttövaihtoehtojen mahdollisia vaikutuksia kaurahiuta-letuotteelle hyvitettäviksi ympäristökuormituksiksi ei tutkimuksessa suori-tettu. Vastaavasti esimerkiksi lannoitteiden ja kalkin tuotantoketjussa syntyyuseita sivuvirtoja, kuten sivukiveä, joiden tarkkoja määriä ei järjestelmästäarvioitu. Lähtöajatuksena kaikkien edellä mainittujen sivuvirtojen osalta oli,että ne ovat "ilmaisia" ympäristökuormituksiltaan niitä hyödyntäville muilletuotejärjestelmille. Näin ollen kaikki niiden tuottamisesta syntyvät ympäris-tökuormitukset kohdennettiin tutkittavalla tuotejärjestelmälle eli kaurahiuta-leille.

Kaatopaikalle päätyi pääjärjestelmän osalta materiaalia noin 362 kiloa, jokaoli pääosin kuluttajilta päätyviä pakkauksia, kartonkikoteloita. Ne hajoavat

33

kaatopaikalla ajan myötä aiheuttaen mm. metaanipäästöjä, joita ilmapäästö-jen tulosten yhteydessä jo tarkasteltiin. Noin sata kiloa kaatopaikkajätteistäon tuotteiden jakelulogistiikan eri vaiheissa syntyvää hävikkiä eli tuote- japakkausjätettä. Tältä osin kaatopaikalle joutuvien kaurahiutaleiden mahdol-lista hajoamista metaaniksi ei arvioitu.

4.1.4 Torjunta-aineiden käyttö

Torjunta-aineiden käyttötiedot selvitettiin valituilta tiloilta lohkokohtaisesti.Tutkituilla lohkoilla yleisimmät torjunta-aineet olivat MCPA (27 lohkoa, 115ha), Ratio (23 lohkoa, 98 ha)ja Express (15 lohkoa, 86 ha). Hehtaarikohtaisetkäyttöohjemäärät olivat kunkin aineen käyttöohjeiden mukaisia. Torjunta-aineiden käytön tai valmistuksen ympäristökuormitusta ei tutkimuksessatämän tarkemmin arvioitu.

Ennen kuin kasvinsuojeluaineet saavat myyntiluvan Suomessa, ne on rekiste-röitävä. Kasvinsuojeluaineita rekisteröitäessä tulee niiden tehokkuudesta sekäterveys- ja ympäristövaikutuksista olla riittävästi tietoa, sillä silloin hyväk-sytään myös myyntipäällyksen teksti käyttöohjeineen ja mahdollisine käytönrajoituksineen. Torjunta-aineeksi ei saa hyväksyä valmistetta, jonka käytöstätarkoitukseensa voisi aiheutua ilmeistä vaaraa tai haittaa terveydelle tai ym-päristölle. Mikäli käyttömäärät olisivat poikenneet ohjearvoista, olisi asiantarkempi tarkastelu ollut tarpeen.

4.1.5 Puuron valmistus

Kuvassa 6 on esitetty puuron valmistuksen aiheuttamat hiilidioksidipäästötsuhteutettuna luvussa 4.1.1 käsiteltyyn kaurahiutaleiden tuotantoketjun hiili-dioksidipäästöihin, jotka olivat noin 3700 kg. Puuron valmistustavalla olierittäin suuri merkitys CO2-päästöihin. Valmistettaessa puuro sähköliedelläneljälle henkilölle puuron valmistuksen CO2-päästöt olivat yli kolminkertai-set suhteessa kaurahiutaleiden tuotantoketjuun. Valmistettaessa puuro liedellävain kahdelle henkilölle puuron valmistuksen päästöt kaksinkertaistuivattuoteyksikköä kohden. Puuron valmistuksen CO2-päästöjen suuruusluokanhavainnollistamiseksi todettakoon, että neljän hengen puuroannoksen kaura-hiutaleiden tuottaminen ja puuron valmistus yhdellä valmistuskerralla liedellävastaisivat hiilidioksidipäästöiltään noin 1,1 kilometrin henkilöautolla ajonCO2-päästöjä.

34

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

liesi, 4 hlö liesi, 2 hlö mikro, 2 hlö mikro, 1 hlö

kg C

O2

Puuron valmistus

Suolan tuotantoketju

Kaurahiutaleidentuotantoketju

Kuva 6. Kaurahiutaleiden ja suolan tuotantoketjun sekä puuron valmistuksenCO2 -päästöt 10 000 kulutettua kilon pakkausta kohti. Puuron valmistus eriannoskokojen ja valmistustapojen mukaan jaoteltuna.

Mikroaaltouunin sähkönkulutus puuron valmistuksessa oli huomattavastipienempi kuin sähköliedellä valmistettaessa. Sähköliedellä valmistus kuluttiyli 18 kertaa enemmän sähköä kuin mikroaaltouunissa valmistettaessa puurosamalle annosmäärälle. Valmistettaessa puuro mikroaaltouunissa, annos-koolla ei ollut niin suurta merkitystä kuin liedellä valmistettaessa. Valmistet-taessa puuro mikroaaltouunissa vain yhdelle henkilölle kerrallaan, valmistuk-sen CO2-päästöt lisäävät tuotantoketjun CO2-päästöjä 70 prosentilla. Val-mistettaessa puuro mikroaaltouunissa kahdelle tai useammalle henkilölle,puuron valmistuksen CO2-päästöt jäävät pienemmäksi kuin kauran tuotannonCO2-päästöt. Suolan käyttö puuron valmistuksessa on niin vähäistä, ettei silläole vaikutusta yhteenlaskettuihin CO2-päästöihin. Laitteiden valmistusta eitässä otettu huomioon, vaan tarkasteltiin käytön aikaista sähkön kulutusta jasiitä aiheutuvia päästöjä.

35

0

10

20

30

40

50

60

70

liesi, 4 hlö liesi, 2 hlö mikro, 2 hlö mikro, 1 hlö

kg N

Ox

Puuron valmistus

Suolan tuotantoketju

Kaurahiutaleidentuotantoketju

Kuva 7. Kaurahiutaleiden ja suolan tuotantoketjun sekä puuron valmistuksenNOx -päästöt 10 000 kulutettua kilon pakkausta kohti. Puuron valmistus eriannoskokojen ja valmistustapojen mukaan jaoteltuna.

Puuron valmistuksen osuus typenoksidipäästöistä (kuva 7) liedellä valmis-tettaessa neljälle henkilölle oli suurin piirtein saman verran kuin mitä kaurantuotantoketjusta aiheutui NOx-päästöjä (noin 22 kg). Puuron valmistus mik-roaaltouunissa ei lisännyt NOx-päästöjä suhteessa kauran tuotantoon lähes-kään niin paljon kuin liedellä valmistettaessa. Maidon lisäämisen vaikutustapuuron valmistukseen ei tässä yhteydessä arvioitu.

Keskimääräisen sähkön tuotannon ympäristöprofiilissa vesistöpäästöjenosuus ei ole suhteellisesti läheskään niin merkittävä kuin ilmapäästöjen. Puu-ron valmistustapa ei vaikuta rehevöittäviin typpi- ja fosforikuormituksiin.

4.2 Vaikutusarviointi

Vaikutusarvioinnin perusteita ja lähtökohtia muuntokertoimineen on kuvattuaiemmin mm. Seppälän (1999a, 1999b) ja Katajajuuren ym. (2000) tutkimuk-sissa. Varsinainen vaikutusarviointilaskenta alkaa muuttamalla kuormituste-kijöiden arvot yhteismitallisiksi kussakin vaikutusluokassa. Tässä ns. karak-terisoinnissa eli luonnehdinnassa lasketaan karakterisointikertoimien avullatuotteen aiheuttaman haitan suuruus kussakin vaikutusluokassa. Esimerkiksiilmastonmuutoksen yhteydessä eri kasvihuonekaasujen päästöt pystytäänilmaisemaan ilmaston lämpenemistä kuvaavan vaikutuspotentiaalikertoimen(GWP, Global Warming Potential) avulla CO2-ekvivalentteina. Karakte

36

risointikertoimet perustuvat elinkaariarvioinneissa sovellettaviin ns. ekviva-lenttikertoimiin, joita määrättäessä on otettu huomioon nykytietämys eri te-kijöiden merkityksestä kulloiseenkin vaikutusluokkaan. Kertoimet eivät kui-tenkaan ota huomioon aineiden eri yhdisteiden ja kuormitustekijöiden vai-kutusalueiden ympäristöolosuhteiden eroja, joilla voi olla suurikin merkityskuormitustekijöiden aiheuttamien vaikutusten suuruuteen. Tutkimuksessakäytetyt kertoimet on esitetty liitteessä 1.

Tässä tutkimuksessa keskityttiin kvantitatiivisesti määritettävissä oleviinvaikutusluokkiin. Tutkimus käsitti neljä vaikutusluokkaa, jotka olivat ilmas-tonmuutos, happamoituminen, vesistöjen rehevöityminen ja alailmakehänotsonin muodostuminen. Näitä vaikutusluokkia käytetään tyypillisesti elin-kaariarvioinneissa ja niiden arviointiperusteet ovat parhaiten tieteellisestiperusteltavissa, varsinkin kolmen ensiksi mainitun luokan osalta.

Tutkittujen maatalous- ja elintarviketuotantoprosessien ei tiedetä välillisesti-kään aiheuttavan merkittäviä määriä otsonikerrosta tuhoavia aineita, klooriaja bromia sisältäviä freoneja, minkä takia yläilmakehän otsonin vähenemis-vaikutusluokkaa ei tarkasteltu. Päästöjen suorat ja välilliset vaikutukset luon-non monimuotoisuuteen ovat huomattavasti vähäisemmät kuin maankäyttöönliittyvien tekijöiden. Koska maankäyttöön liittyvät tekijät ja siitä aiheutuvatmuutokset käytännössä rajattiin tarkastelusta pois, luonnon monimuotoisuu-den vähenemistä ei myöskään tarkasteltu. Päästöistä aiheutuvat monimuotoi-suusmuutokset ovat mukana edellä esitetyissä muissa vaikutusluokissa. Mo-nimuotoisuuden vähenemisen poisjättäminen johtuu yksinkertaisesti luonnonmonimuotoisuuden arviointimenetelmien kehittymättömyydestä sekä tarvit-tavan lähtötiedon puuttumisesta. Menetelmien kehittymättömyys koskeemyös ekotoksisuutta, minkä takia tätäkään vaikutusluokkaa ei esitetä tulok-sissa. Edellisen luvun inventaariotuloksissa on kuitenkin ilmoitettu mm.maankäyttöala. Myös torjunta-aineiden lohkokohtaiset käyttömäärät selvitet-tiin tutkimuksessa.

4.2.1 Ilmaston lämpeneminen

Ilmastonmuutos tarkoittaa kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttamaa ilmakehänlämpenemistä. Vaikutusarvioinnissa otetaan yleensä huomioon vain ns. suo-rat kasvihuonekaasupäästöt eli hiilidioksidi (CO2), typpioksiduuli (N2O),metaani (CH4) ja halogeeniyhdisteet. Kauran tuotantoketjusta ei käytännössäaiheudu halogeeniyhdisteitä. Ilmastonmuutosta arvioitiin IPCC:n (2001) uu-simpien ilmaston lämpenemispotentiaalin avulla. Sen avulla voidaan arvioidakasvihuonekaasujen keskinäistä merkitystä.

Viljelyn osuus kauraketjun kasvihuonekaasujen aiheuttamasta ilmaston läm-penemispotentiaalista oli reilut 50 prosenttia. Tästä suurin osa aiheutui kuvan

37

8 mukaisesti viljelymaan lannoitetypestä aiheutuvista suorista ja epäsuorista

0

1000

2000

3000

4000

5000

Lann

oittee

t

Muut ti

lapan

okse

tVilje

ly

Kaurak

uljetu

kset

Hiutale

iden v

almist

us

Kulutta

japak

kaus

Ryhmäp

akka

us

Muut p

akka

ukse

t

Jake

lu

Kaatop

aikka

kg C

O2-

ekv.

N2OCH4CO2

Kuva 8. Kaurahiutaleiden ilmaston lämpenemispotentiaali 100 vuoden aika-jänteellä tuotantoketjun eri vaiheissa 10 000 kulutettua kilon pakkausta kohti,yhteensä 8340 CO2 �ekvivalenttikiloa.

typpioksiduulipäästöistä, joihin on vaikea vaikuttaa. Viljelyn kohdalta erottuiselvästi myös kuvassa 2 esitettyjen viljelyn hiilidioksidipäästöt, joiden vä-hennysmahdollisuuksia on jo tarkasteltu aiemmin.

Lannoitteiden tuotantoketjun osuus ilmaston lämpenemisestä oli 23 prosent-tia. Kaatopaikalle päätyvien kartonkisten kuluttajapakkauksien hajoamis-tuotteena syntyvän metaanin osuus ketjun lämpenemispotentiaalista oli noinseitsemän prosenttia. Kauran käsittelyssä ja jalostuksessa tarvittavan höyrynpolttoaineiden vaihdon myötä teollisen prosessoinnin osuus ketjun aiheutta-masta ilmaston lämpenemisestä oli pudonnut seitsemään prosenttiin. Kasvi-huonekaasujen realistisia vähennysmahdollisuuksia olisi näin ollen mahdolli-sesti lähinnä lannoitteiden valmistuksen ja käytön kehittämisessä, kaurankuivaustarpeen pienentämisessä tiloilla sekä pakkausmateriaalien valinnoillaja hyötykäytöllä.

38

0

5000

10000

15000

Lann

oitteet

Muut ti

lapano

kset

Viljely

Kaurak

uljetuk

set

Hiutaleiden

valm

istus

Kulutta

japakk

aus

Ryhmäp

akkau

s

Muut p

akka

ukset

Jake

lu

Puuron

valm

. (4 hl

ö, lie

si)

Kaatop

aikka

kg C

O2-

ekv

N2O

CH4

CO2

Kuva 9. Kaurahiutaleiden ja puuron valmistuksen ilmaston lämpenemispo-tentiaali 100 vuoden aikajänteellä ketjun eri vaiheissa 10 000 kulutettua kilonpakkausta kohti, yhteensä 20 570 CO2 �ekvivalenttikiloa.

Kuvassa 9 on ilmaston lämpenemispotentiaali esitetty 10 000 kulutettua kilonkaurahiutalepakkausta kohden siten, että siihen on lisätty puuron valmistusneljän hengen annoksina sähköliedellä. Puuron valmistus oli ketjun suhteelli-sesti suurin ilmaston lämpenemistä aiheuttava tekijä, vastaavasti kuten joluvussa 4.1.5 esitettiin hiilidioksidipäästöjen osalta. Kasvihuonekaasupääs-töjen suuruusluokan havainnollistamiseksi ne suhteutettiin henkilöautollaajoon. Tässä esimerkinomaisessa vertailussa neljän hengen puuroannoksenkaurahiutaleiden tuottaminen (noin 160 grammaa kaurahiutaleita) ja puuronvalmistus yhdellä valmistuskerralla sähköliedellä vastaisivat kasvihuonekaa-supäästöiltään noin 1,5 kilometrin henkilöautolla ajon CO2-päästöjä.

4.2.2 Happamoituminen

Happamoitumisella tarkoitetaan luonnon vastustuskyvyn heikkenemistä hap-pamoittavaa laskeumaa vastaan. Kullakin alueella on sille ominainen kykyvastustaa happamoittavaa laskeumaa. Suomi ja muut Pohjoismaat ovat erityi-sen herkkiä happamalle laskeumalle. Kymmenesosa Suomen vesistöistä onhappamoituneita tai vaarassa happamoitua. Happamoittavat päästöt ja las-keuma vähenivät 1990-luvulla, eikä luonnon sietokyky enää ylity yhtä laa-jasti kuin ennen. Keskeisimmät, tutkimuksessa määritetyt happamoitumistaaiheuttavat päästöt olivat rikkidioksidi (SO2), ammoniakki (NH3) ja typenoksidit (NOx).

39

Happamoitumisen suuruus määritellään terrestrisessä ympäristössä vapautu-vien protonien määrän perusteella. Happamoittavien päästöjen teoreettisetekvivalenttikertoimet kuvaavat happamoittavan päästön kykyä vapauttaaprotoneja maaperästä. Todellisuudessa vapautuvien protonien määrä maape-rässä riippuu happamoittavasta yhdisteestä sekä vallitsevista olosuhteista jamaaperän ominaisuuksista.

Tässä tutkimuksessa edellä kuvattuja teoreettiset kertoimet on kerrottu kul-keutumis- ja vaikutuskertoimilla, jotka ottavat huomioon karkeasti Suomenpäästöjen leviämisen maa-alueelle ja laskeuma-alueen maaperän herkkyydentyppilaskeumalle. Laskelmissa on käytetty EMEP-mallin laskeumatuloksia,joissa noin puolet rikkidioksidin (48 %) ja typen oksidien (51 %) päästömää-rästä päätyy meriympäristöön (Barrett ym. 1995). Tällä määrällä ei siis aja-tella olevan happamoittavaa vaikutusta. Lisäksi kertoimissa on otettu huomi-oon Pohjois-Euroopan keskimääräiset maaperäolo-suhteet. Tämän seurauk-sena typpiyhdisteiden happamoittava potentiaali ei todennäköisesti toteudusamalla tavalla kuin rikkidioksidin happamoittava potentiaali (Grennfelt ym.1994). Tämän takia kertoimissa on vähennetty typen oksidien teoreettistahappamoittavaa potentiaalia 40 prosentilla. (Seppälä 1997, 1999a ja 1999b).

Happamoitumispotentiaalista (kuva 10) 47 prosenttia aiheutui viljelyn erivaiheista, pääosin lannoitteista haihtuvasta ammoniakista ja työkoneidenkäytön NOx -päästöistä. Viljelystä aiheutuvia päästöjä ei ole kovin helppoapienentää. Selvin mahdollisuus voisi olla siirtyminen vähempirikkisiin polt-toöljylaatuihin, mutta tämänkään vaikutus ei olisi kovin suuri. Lannoitteidenvalmistuksen osuus happamoittavasta potentiaalista oli 23 prosenttia, jokaaiheutui ilmaan vapautuvista SO2-, NOx- ja NH4

+-päästöistä. Jakelun NOx-päästöjen osuus ketjun happamoittavista päästöistä oli kymmenen prosenttia.

Kaurahiutaleiden tuotantolaitoksen höyryntuotannon polttoaineen vaihtami-sen seurauksena kauran jalostuksen osuus koko ketjun happamoitumispoten-tiaalista pieneni noin kuuteen prosenttiin. Happamoittavaa laskeumaa aiheuttienemmän esimerkiksi kuluttajapakkauksen valmistus. Siitä suurin osuus ai-heutui kartongin tuotannosta.

40

0

1

2

3

4

5

Lann

oitteet

Muut ti

lapano

kset

Viljely

Kaurak

uljetuk

set

Hiutaleiden

valm

istus

Kulutta

japakk

aus

Ryhmäp

akkau

s

Muut p

akka

ukset

Jake

lu

Kaatop

aikka

kg S

O2-

ekv.

NH3

NOx

SO2

Kuva 10. Kaurahiutaleiden happamoitumispotentiaali tuotantoketjun eri vai-heissa 10 000 kulutettua kilon pakkausta kohti, yhteensä 9,5 SO2-ekvivalenttikiloa.

4.2.3 Rehevöityminen

Hidas rehevöityminen koskettaa lähes kaikkia vesialueita. Leväkukinnat jaajoittainen happikato vaivaavat etenkin Itämerta. Typen ja fosforin piste-kuormitus väheni 1990-luvulla, mutta etenkin mm. maataloudesta aiheutuvahajakuormitus on edelleen suurta.

Rehevöitymistä tarkasteltiin tutkimuksessa vain vesiekosysteemin kannalta.Terrestrisessä ympäristössä tapahtuvaa rehevöitymistä ei otettu huomioon,koska sen oletetaan olevan Pohjois-Euroopassa ongelmana vähäinen. Rehe-vöitymistä aiheuttavat veteen ja ilmaan joutuvat fosfori- ja typpipäästöt.(Seppälä 1997 ja 1999b). Typpi ja fosfori ovat rehevöittäviä yhdisteitä liukoi-sessa muodossaan. Myös osa kiintoainekseen sitoutuneesta fosforista on le-ville käyttökelpoista. Rehevöittävää vaikutusta arvioitiin Seppälän (1997,1999b) tutkimuksien mukaisesti liitteen 1 mukaisilla fosfaattifosfori(PO4)-ekvivalenttikertoimilla. Ravinteiden lisääntynyt määrä johtaa vesiekosystee-meissä kasvimassan lisääntymiseen.

Typpi- ja fosforikuormitus määritettiin siten, että ne sisälsivät vain kasveillekäyttökelpoisessa muodossa olevat ravinteet. Pellolta huuhtoutuva typpi arvi-oitiin typpitaseen perusteella olettaen, että positiivisten taseiden typpiylijää-mästä 30 prosenttia oletettiin huuhtoutuvan.

41

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Lann

oittee

t

Muut ti

lapano

kset

Viljely

Kaurak

uljetu

kset

Hiutalei

den v

almist

us

Kulutta

japak

kaus

Ryhmäp

akka

us

Muut p

akka

ukse

t

Jake

lu

Kaatop

aikka

kg P

O43-

-ekv

.NOx/laskeuma

NH3/laskeuma

P (aq)

N (aq)

Kuva 11. Kaurahiutaleiden rehevöitymispotentiaali tuotantoketjun eri vaiheis-sa 10 000 kulutettua kilon pakkausta kohti, yhteensä 14,2 fosfaattiekvivalent-tikiloa.

Viljelymaalta huuhtoutuvat ravinnepäästöt dominoivat kuvan 11 kaurahiuta-leiden tuotantoketjun rehevöittävää vaikutusta riippumatta siitä, onko vesistötyppi- tai fosforirajoitteinen. Ketjun muut rehevöittävät päästöt olivat suh-teellisen pieniä. Vain pieni osa tuotantoketjusta ilmaan vapautuneista liukoi-sista typpipäästöistä päätyi rehevöittävänä laskeumana vesistöihin. On kui-tenkin huomattava, että esimerkiksi pellon fosforihuuhtoumiin vaikuttavathyvin monet tekijät, kuten maan heterogeenisyys, kaltevuus, vuotuiset sääte-kijät, maalaji, maan viljavuusfosforipitoisuus, talviaikainen kasvipeitteisyys,muokkaus ja kasvuston peittävyys kesällä. Fosforihuuhtoumien suuruus onsuuntaa antava. Ne olivat samaa suuruusluokkaa kuin huuhtoumakentiltäsaadut tulokset.

Järvien rehevöityminen ei ole ainoastaan paikallinen ongelma, vaan se lisäämyös ilmaston lämpenemiseen vaikuttavien metaanin ja typpioksiduulin va-pautumista järvistä ilmakehään (Liikanen 2002).

4.2.4 Alailmakehän otsonin muodostuminen

Foto-oksidanteista käsitellään perinteisesti elinkaariarvioinneissa vain alail-makehän otsonia, koska muiden oksidanttien osalta tiedot ovat liian puutteel-lisia. Suomessa havaittavat otsonipitoisuudet ovat keskimäärin korkeita (30 �

42

50 µg/m3) Keski-Eurooppaan verrattuna. Otsoni heikentää metsän kasvua jaaiheuttaa viljelyksillä satotappioita. Otsonin muodostumista voidaan tarkas-tella alueellisena ongelmana.

Alailmakehän otsonin muodostumisen arviointi, jossa huomioitiin häkäpääs-töt (CO), metaanipäästöt (CH4) ja orgaaniset haihtuvat yhdisteet (NMVOC),suoritettiin Virtasen ym. (2002b) tutkimuksessa esitetyn mukaisesti. Vaiku-tusten kvantifiointi ja ylipäätänsä foto-oksidantteihin liittyvä tutkimuskenttäon vielä voimakkaassa kehitysvaiheessa. Häkä- ja hiilivetypäästöt eivät olemyöskään inventaariotuloksissa yhtä luotettavia kuin esimerkiksi CO2- jaSO2-päästöt.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Lann

oitteet

Muut ti

lapano

kset

Viljely

Kaurak

uljetuk

set

Hiutaleiden

valm

istus

Kulutta

japakk

aus

Ryhmäp

akkau

s

Muut p

akka

ukset

Jake

lu

Kaatop

aikka

kg C

2H4-

ekv.

CO

CH4

NMVOC

Kuva 12. Kaurahiutaleiden alailmakehän otsonin muodostumispotentiaalituotantoketjun eri vaiheissa 10 000 kulutettua kilon pakkausta kohti, yhteensä1,5 C2H4-ekvivalenttikiloa.

Tässä vaikutusluokassa saadaan esille haihtuvien hiilivetyjen aiheuttamatympäristövaikutukset, jotka muuten jäisivät vähemmälle huomiolle. Mikäliinventaarioanalyysissä pystyttäisiin keräämään luotettavat tiedot hiilivedyistäkomponenteittain voitaisiin vaikutusarvioinnissa hyödyntää esim. Lindforsinym. (1995) tutkimuksessa esiteltyjä hiilivetykohtaisia eteeniekvivalenttiker-toimia. Näiden otsonin muodostumisen vaikutukset poikkeavat toisistaanhuomattavasti.

43

Kuvan 12 mukaan viljelystä aiheutui suhteellisesti selvästi eniten alailmake-hän otsonin muodostumiseen vaikuttavia päästöjä. Nämä olivat pääosinpolttoaineiden käytöstä aiheutuvia hiilivetypäästöjä. Myös häkäpäästöjensyntyminen traktoreiden käytöstä vaikutti alailmakehän otsonin muodostumi-seen. Yli 90 prosenttia viljelyn hiilivetypäästöistä aiheutui työkoneiden käy-töstä, loput kuivauksesta. Hiilivetypäästöt riippuvat traktorilla ajotavasta.Tässä hiilivetypäästöt oli arvioitu keskimääräisinä kohdan 3.2.1 mukaisesti.Alailmakehän otsonia muodostamiseen vaikuttivat myös kaatopaikalla ku-luttajapakkauksista vapautuvat metaanipäästöt.

5 Yhteenveto ja johtopäätöksetElintarvikkeiden ympäristövaikutusten tuntemus ja hallinta ovat keskeisiäkestävän kehityksen haasteita. Elinkaariarviointi on menetelmä, jota käyttäennäihin haasteisiin vastaaminen helpottuu. Se kattaa koko arvoketjun ja mah-dollistaa ympäristölaadun parantamiseen käytettävissä olevien resurssienkohdentamisen arvoketjun potentiaalisimpiin kohteisiin. Se antaa tehokkaastiorganisoituna ja opittuna myös valmiudet tuottaa yhteistyönä kuluttajilleluotettavaa ympäristövaikutustietoa, jonka perusteella nämä voivat tuoteva-linnoillaan vaikuttaa kestävämmän elintarvikekulutuksen syntymiseen. Luo-tettava ympäristötieto palvelee myös julkista keskustelua maatalouden ympä-ristöpoliittisesta roolista.

Erilaisten ympäristövaikutusten, kuten ilmastonmuutos ja vesistöjen rehe-vöityminen, haitallisuutta suhteessa toisiinsa on tieteellisesti mahdotontaarvioida. Ne ovat yhteismitattomia. Näin ollen johtopäätökset kaurahiutalei-den tuotannon ympäristövaikutuksista perustuivat luotettaviin inventaario-tietoihin sekä neljään tutkittuun vaikutusluokkaan, ilmaston lämpenemiseen,happamoitumiseen, rehevöitymiseen ja alailmakehän otsonin muodostumi-seen. Lisäksi tuloksissa esitettiin mm. torjunta-aineiden ja viljelypinta-alankäyttöä.

Kaurahiutaleiden tuotannon ympäristökuormitukset ja -vaikutukset aiheutui-vat tutkituissa vaikutusluokissa pääosin maataloustuotannosta. Rehevöity-mistä dominoivat pellolta huuhtoutuvat typpi ja fosfori. Työkoneiden käy-töstä aiheutuvat typenoksidit ja haihtuvat hiilivedyt olivat omissa päästö-luokissaan selvästi ketjun suurimmat kuormittajat. Haihtuvat hiilivedyt vai-kuttavat alailmakehän otsonin muodostumiseen ja typen oksidit happamoitta-vaan laskeumaan. Käytetyistä lannoitteista haihtuva ammoniakki yhdessäviljelyn työkoneiden käytöstä aiheutuvien päästöjen kanssa muodostivat lä-hes 50 prosenttia koko ketjun happamoitumispotentiaalista. Työkoneidenkäyttö ja kuivaus dominoivat hiilidioksidipäästöjä. Pelloilta denitrifioituvantyppioksiduulin kanssa viljelyn hiilidioksidipäästöjen osuus tuotantoketjunilmaston lämpenemispotentiaalista oli yli 50 prosenttia. Lannoitteiden val-mistuksen osuus ilmaston lämpenemis- ja happamoitumispotentiaalista oli

44

tuotantoketjun toiseksi suuri viljelyvaiheen jälkeen. Lannoitteiden valmistus-ketjua ei tutkimuksessa selvitetty yhtä yksityiskohtaisesti kuin esimerkiksimaatalousprosesseja, mutta Kemira Growhow on kerännyt jo pitkään omienlannoitteidensa valmistusketjujen ympäristökuormitustietoja, joten tuloksetolivat varmasti oikeansuuntaisia. Ympäristökuormitusten vähentämiseksiketjussa olisi ensisijaista keskittyä maatilatoiminnan kehittämiseen. Panostenoptimaalinen käyttö ja kuivauksen välttäminen silloin kun mahdollista ovatmahdollisuuksia vähentää tilatason kuormitusta ja siten vähentää kaurahiuta-leiden tuotannon ympäristökuormitusta.

Typenoksideja aiheutui ketjussa suhteellisen paljon kuljetuksista ja erityisestituotejakelussa kun kaurahiutaleet oletettiin jaeltavan valtakunnallisesti. Ja-kelun typenoksidien vähentämiseksi tulisi pystyä olennaisesti tehostamaantuotteiden jakelulogistiikkaa, erityisesti paluukuljetusten osalta, mutta toden-näköisempi vaihtoehto päästöjen oleelliseksi vähentämiseksi lienee kuljetus-kaluston moottoritekniikan kehittäminen.

RavintoRaision tuotantolaitos Nokialla käyttää nykyisin bio- ja maakaasullatuotettavaa höyryä kauran jalostusprosessissaan. Höyryn käyttö oli tutkimuk-sen mukaan kilowattitunneissa mitattuna suurin energiankulutuskohde tuo-tannossa. Kauran jalostuksen päästöt, erityisesti rikkidioksidi- ja hiilidioksi-dipäästöt putosivat hyvin paljon siirryttäessä käyttämään uutta polttoainettahöyryn tuotannossa. Osittain tämän johdosta kaurahiutaleiden valmistuksenosuus tuotantoketjun ilmapäästöistä oli pieni. Suoria vesistöpäästöjä sieltä eitule ollenkaan, koska prosessissa ei käytetä vettä, ei edes pesuissa.

Tuotteiden jakeluun tarvittavien pakkausten valmistuksen osuus oli useillepäästökomponenteille samaa suuruusluokkaa kuin mitä hiutaleiden jalostuk-sesta aiheutui. Pakkauksista suurin osuus tutkittuihin ympäristökuormituksiinja -vaikutuksiin oli kuluttajapakkauksella, joka koostui kartonkikotelosta jasen sisäpuolisesta paperipussista.

Henkilöautoilun hiilidioksidipäästöjä käytettiin vertailukohtana havainnol-listamaan kaurahiutaleiden tuotannon ja puuron valmistuksen hiilidioksidi-päästöjen ja muiden kasvihuonekaasupäästöjen suuruusluokkaa. Vertailuuntulee suhtautua varauksin, koska polttoaineen kulutus ja päästöt riippuvathyvin paljon esimerkiksi ajotavasta. Tällaisessa vertailussa eivät myöskäänmuut ympäristövaikutusluokat tule huomioiduksi. Yhden kaurahiutalekilontuotannosta syntyvät hiilidioksidipäästöt vastasivat noin kahden kilometrinautolla ajomatkan CO2-päästöjä. Neljän hengen puuroannoksen kaurahiuta-leiden tuottaminen ja puuron valmistus yhdellä valmistuskerralla sähkö-liedellä vastaisivat kasvihuonekaasupäästöiltään noin 1,5 kilometrin henkilö-autolla ajon CO2-päästöjä.

Puuron valmistus sähköliedellä aiheutti moninkertaiset hiilidioksidipäästötsuhteessa kaurahiutaleiden tuotantoon. Puuron valmistus sähköliedellä oli

45

myös suurin tuotejärjestelmän ilmaston lämpenemistä aiheuttava tekijä. Puu-ron valmistustavalla ja annoskoolla voidaan vaikuttaa tuotejärjestelmänuseimpiin ympäristövaikutuksiin. Valmistamalla puuro mikroaaltouunissa,useat ilmapäästöt ja niistä aiheutuvat ympäristövaikutukset olivat huomatta-vasti pienemmät kuin sähköliedellä valmistettaessa.

6 KirjallisuusAPME (Association of Plastics Manufacturers in Europe) CD ROM 1999.

Luottamuksellinen.

Bakkane, K. 1994. Life Cycle Data for Norwegian Oil and Gas. TAPIR pub-lishers. 146 s.

Barret, K., Seland, Ø., Foss, A., Mylona, S., Sandnes, H., Styve, H. & Tar-rasón, L. 1995. European transboundary acidifying air pollution: Ten yearscalculated fields and budgets to the end of first Sulphur Protocol. FalchHurtigtrykk, Oslo. The Norwegian Meteorological Institute, Research Re-port no. 17, EMEP/MSC-W Report 1/95. 71 s.

Ekholm, P. 1998. Algal-available phosphorus originating from agriculture andmunicipalities. Monographs of the Boreal Environment Research No. 11.60 s. Finnish Environment Institute, Helsinki. ISSN 1239-1875, ISBN 952-11-0329-9.

FEFCO 2000. European database for corrugated board Life cycle studies.www.fefco.org

Fortum Oil & Gas 2002a. Ekotasetiedote (1.3.2002) kevyt polttoöljy.

Fortum Oil & Gas 2002b. Ekotasetiedote (1.3.2002) euro- ja citydieselöljy.

Fortum Oil & Gas 2002c. Ekotasetiedote (1.3.2002), reformuloitu bensiini.

Fortum Oil & Gas 2002d. Ekotasetiedote (1.3.2002), eurobensiini.

Grennfelt, P., Øysten, H. & Derwent, D. 1994. Second generation abatementstrategies for NOx , NH3 , SO2 and VOCs. Ambio, Vol. 23, No. 7, s. 425-433.

Grönroos, J., Nikander, A., Syri, S., Rekolainen, S. & Ekqvist, M. 1998.Maatalouden ammoniakkipäästöt. Osa 1: Päästöt ja niiden kehittyminen,Osa 2: Päästöjen vähentäminen ja vähentämiskustannukset. Suomenympäristö 206. Suomen ympäristökeskus, Helsinki. 62 s.

46

Hütsch, B. W. 2001. Methane oxidation in non-flooded soils as affected bycrop production - invited paper. European Journal of Agronomy 14: 237-260.

IPCC 1997. Houghton J.T., Meira Filho L.G., Lim B., Treanton K., Mamaty I,Bonduki Y., Griggs D.J. & Callender B.A. 1997. Revised 1996 IPCCGuidelines for National Greenhouse Gas Inventories. Lontoo, IPCC,OECD & IEA. http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gl/invs1.htm

IPCC 2001. Houghton, J., Ding, Y., Griggs, D., Noguer, M., van der Linden,P., Dai, X., Maskell, K. & Johnson, C. (eds.) Climate Change 2001: TheScientific Basis. Contribution of working group I to the third assessmentreport of IPCC. 786 s. http://www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1

Katajajuuri, J.-M., Loikkanen, T. Pahkala, K., Uusi-Kämppä, J., Voutilainen,P., Kurppa, S., Laitinen, P., Mikkola, H., Kivinen, T. & Salo, S. 2000. Ym-päristöhallintaa tukevan tietopohjan kehittäminen osana maatilojen laatu-järjestelmää. Case: Rehuohran elinkaariarviointi. VTT Kemiantekniikka,Espoo. 134 s. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes: 2034.ISBN 951-38-5675-5; 951-38-5676-3.

Katajajuuri, J.-M., Virtanen, Y., Voutilainen, P., Tuhkanen, H.-R. & Kurppa, S.2003. Elintarvikkeiden ympäristövaikutukset FOODCHAIN. MMM:n julkai-suja 6/2003. Maa- ja metsätalousministeriö. 63 s.

Korhonen, A., Pihala, H., Ranne, A., Ahponen, V. & Sillanpää, L. 2002. Koti-talouksien ja toimistotilojen laitesähkön käytön tehostaminen. Työtehoseu-ran julkaisuja 384. 141 s. ISBN 951-788-347-1. ISSN 0355-0710.

Liikanen, A. 2002. Greenhouse Gas and Nutrient Dynamics in Lake Sedimentand Water Column in Changing Environment. Doctoral Dissertation. Kuo-pion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet 147. 50 s. +artikkelit. ISBN 951-781-245-0.

Lindfors, L.-G., Christiansen, K., Hoffman, L., Virtanen, Y., Junttila, V., Hans-sen, O.-J., Rønning, A., Ekvall, T. & Finnveden, G. 1995. Nordic Guide-lines on Life-Cycle Assessment, Nordic Council of Ministers, Nord1995:20, Århus. 222 s. ISSN 0903-7004. ISBN 92-9120-692-X.

Mälkki, H. & Virtanen, Y. 2001. Hakkuu- ja sahatähteiden energiakäytön elin-kaariarviointi, Elinkaari-inventaario ja -ympäristövaikutusarvio. Loppura-portti. TEKES Puuenergian teknologiaohjelma. 46 s.

Peltonen, M. & Vanhala, A. 1992. Maatalouden työnormit kasvintuotannonyleiset työt. Työtehoseuran tiedote 14/1992. Nro. 421. Työtehoseura. Hel-sinki. 8 s.

Seppälä, J. & Jouttijärvi, T. (toim.) 1997. Metsäteollisuus ja ympäristö. Suo-men ympäristökeskus 89. 125 s.

47

Seppälä, J. 1999a. Decision Analysis as a Tool for Life Cycle Impact As-sessment. LCA Documents, Volume 4. Eco-Informa Press, ecomed pub-lishers 1999. 174 s.

Seppälä, J. 1999b. Vaikutusten laskenta elinkaariarvioinnissa - vertailtavanaDAIA- ja Ekoindikaattori 95 -menetelmät. Helsinki 1999, Suomen ympä-ristökeskuksen moniste 172. 30 s.

Syväsalo, E., Regina, K. & Esala, M. 2002. Emissions of nitrous oxide fromagricultural clay and fine sand soils. In: NJF seminar no: 342 : Agriculturalsoils and greenhouse gasses in cool-temperate climate, Hotel Reykholt,Reykholt W-Iceland. 31. July-3. August 2002. 1 p.

Tuhkanen, S. 2001. Jätehuollon merkitys Suomen kasvihuonekaasupäästö-jen vähentämisessä. Kaatopaikkojen metaanipäästöt ja niiden talteenotto.Tutkimusselostus ENE6/25/2001. VTT Energia, Espoo. 39 s.

Virtanen, Y., Askola, R. & Junttila, V. 1996. Kenttäsuuntautunut elinkaaritie-tojen hankintamenetelmä. Suomen energiantuotannon elinkaaritietokanta- SEEP. Osa I. VTT Tiedotteita 1782. 62 s.

Virtanen, Y., Ojaniemi, U., Poikkimäki, S. & Katajajuuri, J.-M. 2002a. Lifecycle assessment of potential environmental impacts of Finnish beveragepackaging systems, 0.30l - 0.50l glass bottles, aluminium cans and PETbottles for beer, cider and carbonated soft drink, Summary Report. 101 s.

Virtanen, Y., Ojaniemi, U., Poikkimäki, S. & Katajajuuri, J.-M. 2002b. Lifecycle assessment of potential environmental impacts of Finnish beveragepackaging systems, 0.30l - 0.50l glass bottles, aluminium cans and PETbottles for beer, cider and carbonated soft drink, Summary Report, Ap-pendices. 285 s.

Voutilainen, P., Katajajuuri, J-M., Tuhkanen, H-R. & Honkasalo, N. 2003.Kesäpöytä Juustokermaperunoiden ja Pirkka perunajauhon ympäristövai-kutukset. Maa- ja elintarviketalous 34. Jokioinen: MTT.

7 LiiteKäytetyt karakterisointikertoimet

Rehevöityminen1 GWP100 v2

Happamoituminen1 Alailmakehän otsoninmuodostuminen3

Ilmapäästöt: kg PO43--ekv/kg kg CO2-ekv/kg kg SO2-ekv/kg kg C2H4-ekv/kg

CH4 23 0,007

CO 0,03

CO2 1

NH3 0,024 0,85

NH4+ 0,023 0,80

N2O 296

NOx 0,008 0,20

SO2 0,52

NMVOC 0,60

Vesipäästöt:

N 0,434

NO3- 0,096

NH3 0,35

NH4+ 0,33

P 3,04

PO43- 1

1Seppälä 1999a2IPCC 20013Virtanen ym. 2002

Maa- ja elintarviketalous -sarjassa ilmestyneitä julkaisuja

Ympäristö

33 Elovena-kaurahiutaleiden ympäristövaikutukset. Katajajuuri ym. 47 s.Hinta 15 euroa.

28 Biojäte- ja lietekompostien käyttömahdollisuudet kasvintuotannossa.Lehtonen ym. 120 s. Hinta 25 euroa.

25 Lypsykarjataloudesta tulevan ympäristökuormituksen vähentäminen.Uusi-Kämppä ym. 131 s. Hinta 25 euroa.

Kasvintuotanto26 Luomumansikan viljelytekniikka ja kasvinsuojelu. Kirjallisuusselvitys.

Prokkola ym. 160 s. (verkkojulkaisu osoitteessa:www.mtt.fi/met/pdf/met26.pdf ).

17 Uhanalaisten lääkekasvien markkinat ja viljely. Kirjallisuusselvitys.Galambosi & Jokela. 88 s. (verkkojulkaisu osoitteessa:www.mtt.fi/met/pdf/met17.pdf ).

Talous30 Suurten tilojen talous Suomessa ja vertailumaissa. Remes ym. 114 s.

Hinta 25 euroa.

29 Kumppanuus kuntatasolla maaseutupolitiikan toimeenpanossa.Mustakangas ym. 179 s. Hinta 25 euroa.

23 Lähiruoan markkinointi vähittäiskauppoihin, suurkeittiöihin jamaaseutumatkailuyrityksiin. Paananen & Forsman. 62 s. Hinta 20euroa.

Teknologia31 Viljan korjuu ja varastointi laajenevalla viljatilalla. Suomi ym. 100 s.

Hinta 25 euroa.

21 Luomusikala Suomen olosuhteissa. Kivinen. 79 s. Hinta 20 euroa.

Julkaisuviitteet löytyvät sarjojen internetsivuiltawww.mtt.fi/julkaisut/sarjathaku.html.

Maa- ja elintarviketalous 33 Maa- ja elintarviketalous 33

Elovena-kaurahiutaleidenympäristövaikutukset

Ympäristö

Juha-Matti Katajajuuri, Pasi Voutilainen,Hanna-Riikka Tuhkanen ja Niina Honkasalo

33 Elovena-Kaurahiutaleiden ym

päristövaikutukset

met33painettu.p65 24.9.2003, 15:081