Äänekosken vesistön tilasta tohtoriksi väittelevä Heli Ratia kirjoitti ylioppilaaksi Kälviän lukiosta 1996. Hän valmistui Jyväskylän yliopistosta ympäristötieteen ja ?teknologian linjalta filosofian maisteriksi 2004 ja filosofian lisensiaatiksi 2011.
Metsäteollisuuden kuormittama Äänekosken vesistö on palautunut vähitellen 1980-luvun alun ajoista, jolloin metsäteollisuuden päästöt olivat käytännössä lähes tuhonneet vesiekosysteemin. Tämän osoittaa Heli Ratian väitöskirjatutkimus.
Metsäteollisuus on Suomen merkittävin teollisuudenala, jonka vaikutukset vesistöihin ovat jatkuneet yli sadan vuoden ajan. Äänekosken alapuolinen vesistö oli erittäin heikkolaatuinen jo 1950-luvulla ja 80-luvulle saavuttaessa jopa kalakuolemia sattui aika ajoin.
1980-luvun alussa Äänekoskella suunniteltiin selluntuotannon laajentamista, mikä johti kansalaisliikkeen syntyyn. Kansalaisliikkeen tarkoituksena oli kiinnittää huomio vesien heikentyneeseen tilaan ja tehokkaampiin suojelutoimenpiteisiin. Vesistön elpyminen alkoikin vuonna 1985 valmistuneen sellutehtaan ympäristöystävällisemmän keitto- ja valkaisutekniikan sekä jätevesien aktiivilietepuhdistuksen myötä. 90-luvun alkupuolella luovuttiin lopullisesti alkuainekloorin käytöstä valkaisussa, mikä vähensi myrkyllisiä haitta-ainepäästöjä entisestään. Saastuneet sedimentit järvien pohjassa ovat kuitenkin pitkään muistona aikaisemmista ja osin nykyisistäkin päästöistä.
Voimakkaat sateet ja tulvahuiput voivat
vapauttaa haitta-aineita sedimentistä
Ratia selvitti Äänekosken alapuolisen vesistön elpymistä ekotoksikologisia menetelmiä hyödyntäen. Saastuneen sedimentin tämänhetkisten ympäristöriskien arvioimiseksi määriteltiin sedimentistä syvyysprofiileittain orgaanisten klooriyhdisteiden sekä puun luontaisten uuteaineiden pitoisuuksia sekä niiden vapautumista sedimentistä veteen.
Vesistön tilan biologisina mittareina käytettiin vesiperhosten toukkia, jotka ovat yleisiä virtavesien selkärangattomia. Vesiperhosia ei esiintynyt lainkaan Äänekosken vesistössä 80-luvun alkupuolella ja 90-luvun alussa niissä havaittiin muun muassa kidusvaurioita, jotka ovat merkki vesistön heikosta tilasta tai haitta-aineille altistumisesta. Tutkimuksessa selvitettiin myös kalojen altistumista metsäteollisuuden haitta-aineille.
Orgaanisten klooriyhdisteiden, kuten klooridioksiinien ja -furaanien päästöt käytännössä loppuivat 90-luvun alkupuolella, mutta kyseiset yhdisteet ovat erittäin pysyviä ja vesipakoisia yhdisteitä, joten ne kertyvät sedimenttiin ja säilyvät siellä muuttumattomina pitkään.
Puun uuteaineet ovat niin ikään vesipakoisia eli sedimenttiin kertyviä aineita. Nykyisellä jätevedenkäsittelytekniikalla suurin osa uuteaineista saadaan poistettua jätevesistä, mutta suurten tuotanto- ja jätevesimäärien vuoksi vesistöön voi vapautua kyseisiä aineita suuriakin määriä. Joidenkin uuteaineiden tarkoitus on suojata elävää puuta tuholaisilta ja siten ne ovat luonnostaan eliöille haitallisia. Vesistöön päästessään jo pienet pitoisuudet voivat olla riski vesieliöille.
Ratia havaitsi, että havupuiden hartsihappoja ja koivun betulinolia on Äänekosken vesistön pintasedimentissä edelleen suuria pitoisuuksia. Sen sijaan muut tutkitut uuteaineet eivät aiheuta Äänekosken vesistössä riskiä. Klooridioksiinit ja -furaanit ovat jo hautautuneet niin syvälle sedimenttiin, että pohjaeläimet tai kalat eivät voi enää altistua niille.
Niin kenttä- kuin laboratoriotutkimuksetkin osoittivat Äänekosken alapuolisen vesistön palautuneen metsäteollisuuden kuormituksesta. Kaloissa tai pohjaeläimissä ei havaittu altistumista metsäteollisuuden haitta-aineille enää 2000-luvulla. Palautuminen on kuitenkin ollut hidasta ja kuormitus on edelleen jatkuvaa. Vaikka vaikutuksia eliöstöön ei enää havaittu, jokimaisessa virtaavassa vesistössä sedimentin pintakerroksista saattaa edelleen vapautua haitta-aineita veteen. Ilmastonmuutoksen myötä lisääntyvät sateet ja tulvahuiput voivat edelleen lisätä sedimentin kulumista ja haitta-aineiden vapautumista.
