Opinnäytteet

Uusimmat julkaisut

  • Lizarazo Torres, Clara Isabel (Helsingin yliopisto, 2017)
    Viljelyjärjestelmät Boreaalis-Nemoraalisella vyöhykkeellä Euroopassa perustuvat intensiiviseen viljantuotantoon mikä on johtanut riippuvuuteen ulkomaisesta valkuaisrehusta ja runsaaseen lannoitteiden käyttöön. Tämä puolestaan on aiheuttanut runsaasti negatiivisia ympäristövaikutuksia. Esimerkiksi lannoitteiden valmistuksesta ja käytöstä johtuen kasvihuonekaasupäästöt ovat lisääntyneet, suppea kasvinsuojelumenetelmien valikoima on lisännyt rikkakasvien resistenssiriskiä, johtanut ravinteiden huuhtoutumiseen ja maaperän köyhtymiseen kotimaassa sekä aiheuttanut maankäytön muutoksia ulkomailla. Viljelykierron kasvilajiston monipuolistaminen on tarpeen, siksi tässä työssä tähdätään palkoviljojen käytön lisäämiseksi viljelykiertoon, vastaamaan alueellisen valkuaisrehun tuotannon tarpeisiin ja vähentämään nykyisestä yksipuolisen viljelykierron aiheuttamista ympäristövaikutuksista. Tutkimuksessa on selvitetty härkäpavun (Vicia faba L.), sinilupiinin (Lupinus angustifolius L.) ja linssin (Lens culinaris Medik.) sopeutumista viljeltäväksi vilja-kasveihin pohjaavassa viljelykierrossa Boreaalis-Nemoraalisella vyöhykkeellä Euroopassa. Tutkimuksen painopisteitä ovat 1) proteiinintuotto ja ravitsemukselliset erityispiirteet, 2) edeltävän vuoden viljelykasvin vaikutus palkoviljan satoon, 3) härkäpavun kukinta-ajan selvitys, keskeisenä tekijänä sopeutuminen pohjoisille leveysasteille. Tulostemme mukaan härkäpavun proteiinisadon stabiilius ja määrä olivat korkeammat kuin ne ovat olleet alhaisemmilla leveysasteilla, sen sijaan sinilupiinin ja linssin proteiinipitoisuudet vastasivat muilta alueilta saatuja tuloksia. Ravinnolliselta laadultaan kaikkien kolmen laatu vastasi yleistä tasoa. DIAAS-tulosten perusteella lajikevalinta osoittautui tärkeäksi, koska havaitut erot kolmen aminohapon, lysiinin, kysteiinin ja tryptofaanin pitoisuuksissa vaikuttavat myös rehun ja ruoan laatuun. Tutkimustulokset paljastavat myös että linssi- ja sinilupiinilajikkeet ehtivät tuottaa satoa korkeilla leveysasteilla, joidenkin lajikkeiden sadon valmistuessa noin sadassa päivässä. Härkäpapu lajikkeista Kontu sen sijaan edellyttäisi huomattavaa aikaistamista ollakseen tuottoisa Boreaalis-Nemoraalisen vyöhykkeen pohjoisimmissa osissa. Viljelykiertokokeen perusteella sinilupiini oli yhtä satoisa rypsin ja kauran seuraajana, kun taas härkäpavun sato oli parempi rypsin seuraajana verrattaessa satoon ohran jälkeen. Esiviljelykasvilla ei myöskään ollut suurta vaikutusta sinilupiinin ravinnolliseen laatuun verrattuna härkäpapuun, jonka ravinteiden otossa ja käytön tehokkuudessa oli esiviljelykasvista riippuen 19 tilastollisesti merkittävää muutosta ja sinilupiinilla vain 7 muutosta 88:sta mitatusta muuttujasta. Ohra oli paras esikasvi 9 muuttujan suhteen ja kaura 5 muuttujan suhteen. Esiviljelykasvin vaikutus näkyi siementen laadun lisäksi verson ravinnekoostumuksessa. Oletettavasti esiviljelykasvi vaikutti maaperän ravinteiden saatavuuteen. Tutkimus antaa alustavaa tietoa siitä mitkä voisivat olla viljelykierrossa parhaita esiviljelykasveja kyseisille palkoviljoille, mutta lisätutkimuksia tarvitaan mekanismin selvittämiseksi ja osoittamaan kasvinvuorotuksen vaikutus satotuloksiin toistettavasti. Päivitetty kukinnan malli osoitti että valojakson ja lämpösumman lisäksi fotosynteettisesti aktiivinen säteily (PAR) sekä säteilyn kesto ja vedenpuute (Sielianinowin hydroterminen indeksi K) vaikuttivat kukintaan. Edellä mainittujen kahden uuden muuttujan merkityksen ymmärtäminen voi auttaa löytämään aikaisuuteen vaikuttavia tekijöitä joita voidaan hyödyntää uusien, lyhyeen kasvukauteen sopivien lajikkeiden etsimisessä ja kehittämisessä. Härkäpavulla ja sinilupiinilla on runsaasti potentiaalia viljelykierron monipuolistajina Boreaalis-Nemoraalisella vyöhykkeellä Euroopassa. Sen sijaan syksyn kosteus näillä alueilla tekee linssin viljelystä haasteellista. Kullakin lajilla on omat maaperä- ja ravinnevaatimuksensa ja ravintokoostumuksensa, joten ne voivat täydentää toisiaan. Palkoviljojen sisällyttäminen viljelyjärjestelmiin pitäisi edistää, ei pelkästään turvaamaan alueen kasviproteiini omavaraisuutta vaan parantamaan myös viljelyjärjestelmien kestävyyttä.
  • Niemistö, Katja (2017)
    Tämän tutkielman tarkoituksena on tutustua täydellisiin lukuihin ja niiden ominaisuuksiin. Täydellisiin lukuihin liittyy matematiikan avoimia ongelmia, kuten parittomien täydellisten lukujen olemassaolo tai parillisten täydellisten lukujen lukumäärä. Tutkielmassa ensin määritellään sigmafunktio luvun positiivisten tekijöiden summaksi. Lisäksi osoitetaan sigmafunktion multiplikatiivisuus, jonka avulla saadaan kaava sigmafunktion arvon laskemiseksi, kun tunnetaan luvun alkutekijähajotelma. Tämän jälkeen osoitetaan sigmafunktion arvon suuruuteen liittyviä tuloksia. Kolmannessa luvussa täydelliset luvut määritellään sigmafunktion avulla. Luku on täydellinen, jos sen sigmafunktion arvo on yhtä suuri kuin kaksi kertaa luku itse eli toisin sanoen luku on täydellinen, jos sen positiivisten tekijöiden summa on kaksi kertaa luku itse. Tämän voi myös muotoilla toisella tavalla: luku on täydellinen, jos se on itseään pienempien positiivisten tekijöidensä summa. Esimerkiksi luku kuusi on täydellinen, sillä 6=1+2+3, jossa luvut 1, 2 ja 3 ovat luvun kuusi itseään pienemmät positiiviset tekijät. Kolmannessa luvussa osoitetaan myös esimerkiksi, että täydellisten lukujen tekijöiden käänteislukujen summa on kaksi. Neljännessä luvussa käsitellään erikseen parillisia täydellisiä lukuja. Luvussa osoitetaan Eukleides-Euler-teoreema, jonka mukaan luku on täydellinen, jos ja vain jos se on muotoa 2^(p-1) (2^p-1), jossa 2^p-1 on alkuluku. Tämän jälkeen osoitetaan parillisten täydellisten lukujen ominaisuuksia liittyen niiden esittämiseen summana, kuten että jokainen parillinen täydellinen luku voidaan esittää summana 1+2+..+(2^p-1). Lisäksi osoitetaan parillisten täydellisten lukujen kongruenssiominaisuuksia, kuten että jokainen parillinen täydellinen luku loppuu numeroon 6 tai 8. Tutkielman viidennessä luvussa käsitellään erikseen parittomia täydellisiä lukuja. Ensin osoitetaan, että jokaisen parittoman täydellisen luvun alkutekijähajotelmassa on täsmälleen yksi alkutekijä, jonka eksponentti on pariton. Luvussa osoitetaan, että sekä alkutekijä, jonka eksponentti on pariton, että kyseinen eksponentti ovat kongruentteja luvun yksi kanssa modulo neljä. Tämän jälkeen osoitetaan Touchardin teoreema, jonka mukaan jokainen pariton täydellinen luku on joko kongruentti luvun yksi kanssa modulo 12 tai kongruentti luvun yhdeksän kanssa modulo 36. Touchardin teoreemaa myös hieman tarkennetaan. Touchardin teoreeman avulla osoitetaan, että jokainen täydellinen luku, joka on jonkin kokonaisluvun kuutio, on pariton ja jaollinen kolmella. Tutkielman viimeisessä luvussa määritellään runsausfunktio ja luvun runsaus. Näin täydelliset luvut ovat vain yksi esimerkki runsaudesta: täydelliset luvut ovat lukuja, joiden runsaus on kaksi. Luvussa osoitetaan useita runsausfunktion ominaisuuksia, kuten runsausfunktion multiplikatiivisuus. Näiden ominaisuuksien avulla osoitetaan esimerkiksi, että luku 3^2 7^2 〖11〗^2 〖13〗^2 m ei ole täydellinen millään kokonaisluvulla m.
  • Lahti, Laura (Helsingin yliopisto, 2017)
    Vieraan kielen oppimiseen, kielitaidon arviointiin sekä puhutun kielen tutkimukseen liittyvässä väitöstutkimuksessani tarkastellaan oikeakielisyyttä osana lukiolaisten saksan suullista kielitaitoa. Keskeisenä tavoitteena on tukea opettajia suullisen kielitaidon arvioinnissa ja opetuksen suunnittelussa antamalla konkreettista tietoa oppijankielen piirteistä kielitaidon tasolta toiselle siirryttäessä sekä oikeakielisyyden vaikutuksesta ymmärrettävyyteen. Tutkimuksessa selvitetään, kuinka eri taitotasoille arvioidut opiskelijat hallitsevat saksan sanajärjestyksen ja verbin taivutuksen puheessaan. Lisäksi kartoitetaan saksanopettajien näkemyksiä arviointiasteikossa esiintyvistä käsitteistä (mm. ymmärrettävyys, peruskielioppivirhe) ja oikeakielisyyden merkityksestä oppijanpuheen ymmärrettävyyden kannalta. Aineisto koostuu kolmesta osasta: 1) suomalaisten lukiolaisten videoidut testisuoritukset, 2) suomalaisten saksanopettajien numeeriset taitotasoarvioinnit opiskelijoiden suorituksista ja 3) saksalaisten saksanopettajien kirjalliset avovastaukset sekä arviointikeskustelujen tallenteet. Pääasiallinen tutkimusote on kvalitatiivinen tapaustutkimus, jossa hyödynnetään myös kvantitatiivisia menetelmiä. Tulokset osoittavat odotetusti, että sekä sanajärjestyksen että verbin taivutuksen hallinta kehittyy taitotasolta toiselle siirryttäessä. Tulosten avulla oikeakielisyyden taitotasokuvauksia pystytään tarkentamaan saksan osalta konkreettisilla esimerkeillä, jotka voivat helpottaa asteikoiden käyttöä arviointityössä. Lisäksi opetuksessa voidaan oikeassa vaiheessa korostaa tiettyjä rakenteita ja keskittyä niihin, jotka ovat keskeisiä ymmärrettävyyden ja kommunikaation onnistumisen kannalta. Opettajien vastauksista selviää, että asteikossa esiintyvät käsitteet tulkitaan eri tavoin, mikä saattaa vaikuttaa arvioinnin luotettavuuteen. Ymmärrettävyyttä haittaaviksi asioiksi opiskelijoiden puheessa koetaan useammin ääntäminen, sujuvuuden puute ja sanasto-ongelmat kuin puutteet kieliopissa. Kuitenkin virheiden kasaantuminen koetaan häiritseväksi. Häiritsevimpinä kielioppivirheinä pidetään useimmin puutteita verbin taivutuksessa ja syntaksissa. Nämä ilmiöt korostuvat myös opettajien peruskielioppivirheen määritelmissä. Saksan suullisen kielitaidon opetuksessa ja arvioinnissa kannattaisikin keskittyä oikeakielisyyden osalta näihin rakenteisiin. Avainsanat: suullinen kielitaito, saksan kieli, oikeakielisyys, sanajärjestys, verbin taivutus, kielitaidon arviointi, ymmärrettävyys
  • Jiménez Fonseca, Manuel (Helsingin yliopisto, 2017)
    Tämä tutkimus paneutuu kansainvälisen oikeuden ja luonnon väliseen suhteeseen historiassa - siirtomaakaudelta aina 1900-luvun toisen puoliskon puoliväliin. Tutkimuksen pääväittämä on, että siirtomaakaudella Euroopan ulkopuolisen luonnon valtaamisella oli suuri merkitys kansainvälisen oikeuden kehitykselle. Kansainvälisestä oikeudesta tuli tärkeä oikeutus luonnon valtaamiselle siirtomaissa. Tuloksena oli läntinen ympäristöhegemonia, joka johti siirtomaissa luonnonympäristön tilan heikkenemiseen ja yhteiskunnallisiin ongelmiin. Tutkimus on jaettu kahteen osioon. Yhtäältä se tarkastelee taloudellisia oikeuksia - etenkin yksityisomistusoikeutta ja maa-alueiden valtaamisoikeutta sekä kansainvälistä kauppaa. Nämä oikeudet palvelivat siirtomaavaltojen pyrkimystä yksityistää maan ja sen luonnonvarojen omistusta ja saada niistä mahdollisimman paljon myyntikelpoisia hyödykkeitä. Toisaalta tutkimuksen kohteena ovat kansainvälisen oikeuden asiantuntijat ja siirtomaa-asiantuntijat, jotka kehittivät teorioita siitä, miten eurooppalaisten keinot olivat edistyksellisiä ja tehokkaampia kuin paikallisten asukkaiden. Tutkimuksen kohteena ovat mm. sellaiset kansainvälisen oikeuden historian keskeiset asiantuntijat kuin Vitoria ja Grotius. Taloudelliset oikeudet ja edistyksellinen teoria luonnon hyödyntämisestä toteuttivat yhdessä läntisen imperialismin pääpyrkimyksen: luonnonvarojen tehokkaan valtaamisen hyötykäyttöön siirtomaissa. Tutkimus selvittää myös sitä, miten eurooppalaiset siirtomaaisännät ja intellektuellit kohtelivat paikallista väestöä osana luontoa, alistaen sen hyötykäyttöön. Tutkimus analysoi kriittisesti siirtomaavaltojen julistamaa pääpyrkimystä siirtomaissa paikallisen väestön sivistämistä (civilizing mission). Pyrkimys ei rajoittunut vain paikallisen väestön auttamiseen kohti sivistystä vaan oli syvempi, laajempi ja pidemmälle tähtäävä: luoda edistystä nostamalla villi siirtomaa villi luonto ja villi-ihmiset sivistyksen piiriin. Tutkimus selvittää lopuksi myös sitä, kuinka panostaminen kansainväliseen kehitykseen ja yhteistyöhön auttoivat länsimaailmaa ylläpitämään ympäristöhegemoniaa siirtomaavallasta vapautuneissa maissa. Tutkimus analysoi kriittisesti erilaisia länsimaissa kannatusta saaneita ideologioita, joilla on historiallisesti legitimoitu ihmisten ja ympäristön hyödyntäminen (riistäminen). Tietoisuus menneisyydestä perittyjen oikeudellisten doktriinien ja poliittisten teorioiden haitallisista vaikutuksista ihmisten elämälle ja luonnonympäristölle voi auttaa välttämään niiden kritiikitöntä hyväksymistä nykyajan globaalissa hallinnossa.
  • Toivonen, Jaakko (Helsingin yliopisto, 2017)
    Tässä väitöskirjassa käytämme matemaattisia populaatiomalleja ja nk. adaptiivisen dynamiikan teoriaa tutkiaksemme evoluutiota hitaasti (geologisella aikaskaalalla) muuttuvissa ilmastoissa. Keskitymme tutkimaan fenotyyppien (havaittavien ominaisuuksien) evoluutiota, mikä yksinkertaistaa populaatiomalleja geneettisten yksityiskohtien kustannuksella. Tutkimme kuinka teoreettinen monomorfinen populaatio, jonka kaikki yksilöt ovat toistensa klooneja, voi kehittyä polymorfiseksi populaatioksi, joka koostuu useista eri fenotyypin omaavista yksilöistä. Vahvistamme aikaisemman tuloksen, jonka mukaan monomorfinen populaatio voi jakautua polymorfiseksi vain, jos ilmastogradientti ei ole liian pieni tai liian suuri. Löydämme myös mielenkiintoisen hystereesi-ilmiön: polymorfisia populaatioita voi kehittyä myös jyrkille ilmastogradienteille, mikäli ilmastogradientti on jossain aiemmassa vaiheessa ollut sellainen, että alun perin monomorfinen populaatio on voinut jakautua ensimmäisen kerran. Lisäksi osoitamme, että polymorfisissa populaatioissa tyypillisesti uudet fenotyypit kehittyvät fenotyyppien vaihteluvälin keskivaiheilla. Vaikka evoluutio tässä mallissa tapahtuukin sarjana pieniä peräkkäisiä fenotyyppisiä muutoksia, näytämme että todellisessa fossiiliaineistossa tällaiset muutokset voivat näyttäytyä hyppäyksinä , joissa täysin uusi fenotyyppi ilmestyy kuin tyhjästä. Osoitamme myös, että hitaasti muuttuvissa ilmastoissa fenotyyppisen vaihteluvälin keskivaiheilla olevat fenotyypit ovat alttiimpia sukupuutolle, mutta nopeasti muuttuvissa ilmastoissa sen sijaan ääripään fenotyypeillä on suurempi sukupuuttoriski. Käytämme kehittämiämme tekniikoita tutkiaksemme toistaiseksi osittain selittämätöntä ilmiötä tunnetusta fossiiliaineistosta, jossa voidaan havaita Euraasian alueella tapahtunut myöhäisen mioseenikauden (11-5 miljoonaa vuotta sitten) ungulaattien intensiivinen diversifikaatio. Käytämme myös peliteoreettisia metodeja tutkiaksemme vuotuisen kasvipopulaation siementen koon ja itämisajankohdan välisen korrelaation evoluutiota. Oletamme, että kasveilla ei ole minkäänlaisia fysiologisia rajoitteita siinä, minkälaisia siemeniä ne voivat tuottaa. Osoitamme kuitenkin, että tyypillisesti kasvien kannalta evolutiivisesti paras strategia on tuottaa siemeniä siten, että niiden koon ja itämisajankohdan välillä on korrelaatio. Tutkimuksemme nostaakin esille sen, että luonnossa usein havaittavat korrelaatiot eivät välttämättä ole seurausta fysiologisista rajoitteista vaan siitä, että kyseiset korrelaatiot ovat evolutiivisesti hyödyllisiä.
  • Majanen, Minna (Helsingin yliopisto, 2017)
    Tässä erityisesti saamentutkimuksen alaan kuuluvassa tutkimuksessa tarkastellaan saamelaisia ja saamelaisuutta ensin tutkimuskirjallisuuden ja lainsäädännön valossa, sitten sanomalehtiartikkelien kautta. Tutkimus on lähinnä analyyttistä ja tulkitsevaa diskurssianalyysiä ja sen toteuttaminen on vaatinut laadullisen tutkimuksen sisällönanalyysiä ja lähilukua. Aineistoon kuuluu 82 saamelaiselämään liittyvää artikkelia, joista suuri osa on haastatteluja. Niissä esiintyvät henkilöt ovat pääsääntöisesti saamelaisia tai saamelaisen perheen jäseniä. Aineisto on kerätty kolmesta suomalaisesta suomenkielisestä sanomalehdestä, Helsingin Sanomista, Inarinmaasta/Inarilaisesta ja Lapin Kansasta vuosilta 1991 ja 2011. Tutkimuksen painopiste on kirjoitetuissa teksteissä, mutta myös kuvat huomioidaan. Koska lehtiartikkelit osaltaan vaikuttavat siihen, miten identiteettejä muokataan ja valtasuhteita rakennetaan, ei ole samantekevää, mitä ja miten kirjoitetaan. Tutkimuksessa käsiteltävät teemat ovat: (1) luonto, (2) ennakkoluulot sekä tavallisuus ja erilaisuus, (3) saamen kielet ja (4) saamelaissymbolit. Lisäksi erikseen kiinnitetään huomiota artikkeleissa esiintyvien henkilöiden nimeämiseen ja kuvaamiseen. Käsiteltävänä ovat erityisesti seuraavat kysymykset: Miten saamelaisten luontosuhde, luonto ja ympäristö tulevat esiin artikkeleissa? Millaisia ennakkoluuloja sekä tavallisuuden ja erilaisuuden kuvauksia on? Miten saamen kielet, saamenpuku ja muut saamelaissymbolit näkyvät ja miten saamelaisuutta ilmennetään niiden kautta? Lehtiartikkelit sisältävät vastakkainasettelua menneisyyden ja nykyisyyden sekä perinteisten ja modernien tapojen välillä. Luontoon liittyvissä artikkeleissa kuvataan toisaalta ympäröivää luontoa, toisaalta haastateltavien suhdetta luontoon ja käsityksiä siitä. Ennakkoluulo- sekä tavallisuus ja erilaisuus -teemaan kuuluu sekä artikkeleja, joissa saamelaisiin suhtaudutaan vähättelevästi ja halventavasti että varsinkin artikkeleja, joissa heidän erilaisuutensa tai erityisyytensä tulee ilmi myönteisesti. Saamelaisten erityisyys on yksinkertaisimmillaan saamelaisuutta ja saamelaisia tapoja, jotka poikkeavat valtaväestön tavoista. Saamen kielten kohdalla esillä ovat saamen kielten käyttäminen ja käyttäjät, joista monet tarvitsevat kieltä työssään. Saamelaissymboleihin kuuluvat muun muassa saamenpuku ja saamelaiset yksityiskohdat pukeutumisessa. Osin jo menneisyyteen kuuluvia ennakkoluuloja lukuun ottamatta saamelaiset ja saamelaisuus kuvataan tavallisesti myönteisessä sävyssä. Elämä ei aina ole helppoa ja ongelmatonta, mutta saamelaiset nähdään selviytyjinä, joille oma kieli ja kulttuuri ovat tärkeitä. Artikkeleissa puhutaan saamelaisista ja saamen kielestä, hyvin harvoin lappalaisista ja lapin kielestä. Eri saamelaisryhmät ja -kielet näkyvät 1991 hyvin vähän. 2011 ne näkyvät enemmän, parhaiten saamelaiskäräjävaalien yhteydessä. Avainsanat: saamelaiset, saamelaisuus, sanomalehtitekstit, saamentutkimus, tekstintutkimus, diskurssianalyysi, Helsingin Sanomat, Inarinmaa, Inarilainen, Lapin Kansa
  • Suorsa, Matti, Valtteri (2017)
    In Finland, the spent nuclear fuel will be deposited at a depth of 400 m in the granitic bedrock. The disposal is based on KBS-3 concept, which relies on the multi-barrier principle, where different successive barriers prevent the migration of radionuclides to biosphere. The spent nuclear fuel is placed in the disposal tunnels in copper-iron canisters, which are surrounded by bentonite clay to insulate them from the groundwater flow and protect from the movements of the bedrock. Bentonite clay consists mainly of montmorillonite, which like the other aluminosilicates are known to retain radionuclides thus, contributing to the retention or immobilization of them. Besides the contribution to the multi-barrier system, the bentonite buffer is assumed to be a potential source of colloids due to the erosion of bentonite in certain conditions. Colloids in the context of radionuclide migration are nanoparticles in the size range from 1 to 1000 nm that remain suspended in water. The montmorillonite colloids could potentially act as carriers for otherwise immobile radionuclides like transuranium elements in the case of canister failure. Especially, 241Am is an important radionuclide regarding the long-term safety of the final disposal as after a few hundred years 241Am and its mother 241Pu contribute most to the radiotoxicity of the spent nuclear fuel. The relevance of the colloids to the long-term performance is depending on several factors like colloid stability, mobility and their interaction with radionuclides. The colloid stability is depending on the groundwater conditions like ionic strength and pH. In low salinity groundwaters, the montmorillonite colloids have been shown to be stable. On the other hand, the collective processes of the rock matrix, bentonite colloids and radionuclides have to be investigated to assess the long-term performance of the multi-barrier system. It requires the combination of the different scale experiments from the simple laboratory experiments to large, natural scale in-situ experiments to understand the complex processes affecting the colloid-facilitated radionuclide migration. The large-scale laboratory experiments conducted with granite blocks offer an intermediate between the two extremes having a more natural system than the former and a better controllability than the latter. In this study, the radionuclide migration was studied in different scale laboratory experiments. The colloid-facilitated transport of Eu was studied with a block-scale experiment using a granite block with a natural water conducting fracture. The suitability of the block was assessed by conducting several experiments using different non-sorbing and sorbing tracer and montmorillonite colloids separated from synthetic Ni-labeled montmorillonite and Nanocor PGN Montmorillonite (98 %). Laser-induced breakdown detection (LIBD), photon correlation spectroscopy (PCS) and ICP-/MP-OES were utilized in colloid detection. Supportive batch experiments were conducted to study the colloid stability in different ground waters and the interaction between the granite, different montmorillonite colloids and Eu, an analog to Am. Good reproducibility was obtained with non-sorbing tracers. The breakthrough of the radioactive 3H, 36Cl and fluoresceine and Amino-G dyes showed similar behavior. On the other hand, no breakthrough of montmorillonite colloids or 152Eu occurred. Based on the literature review, the low flow rates used could be the reason for this. Low flow rate (50 μl/min) could affect the colloid mobility strongly which could explain that Eu retained in the fracture. More experiments with higher flow velocities would be required. Different montmorillonite materials showed similar but not exact the same sorption behavior of Eu. The fraction of Eu attached to colloids decreased during the experiments and correspondingly the fraction attached to the granite increased. At the same time, colloids remained stable during the expertiments. This indicates that desorption of Eu from the colloids is taking place in the presence of granite. Also, the effect of different water composition on the stability of colloids was clearly seen on the preparation of colloid suspensions in different water simulants. Even a small increse in the ionic strength of the solution made the especially Ni-montmorillonite colloids instable.
  • Halonen, Julia (2017)
    Suomesta halutaan tiedekasvatuksen kärkimaa vuonna 2020. Tiedekasvatuksella tarkoitetaan tiedeosaamisen eli tiedekoulutuksen avulla hankitun tiedollisen ja taidollisen perusosaamisen vahvistamista. (OKM, 2014) Non-formaalilla tiedekasvatuksella tarkoitetaan koulun ulkopuolella tapahtuvaa tavoitteellista oppimista, jota eivät kuitenkaan ohjaa viralliset oppimistavoitteet. Non-formaalien oppimisympäristöjen (esim. tiedeleirien) hyödyntämisen on aiemmissa tutkimuksissa todettu lisäävän motivaatiota ja kiinnostusta luonnontieteitä kohtaan. Tässä tutkimuksessa on analysoitu tiedeleireillä tapahtuvan non-formaalin tiedekasvatuksen relevanssia sekä lasten että perheiden näkökulmista, jota ei ole tutkittu aikaisemmin. Relevanttiuden analysoinnissa on käytetty Stuckeyn, Hofsteinin, Mamlok-Naamanin & Eilksin vuonna 2013 kehittämää relevanssiteoriaa, jossa relevanssi esitetään kolmessa tasossa eri näkökulmista. Relevanssiteorian mukaan opetuksen tulisi olla relevanttia sekä henkilökohtaisella, yhteiskunnallisella että ammatillisella tasolla. Opetuksen tulisi myös olla relevanttia oppijalle niin nykyhetkessä kuin tulevaisuudessa sekä sisäisesti että ulkoisesti. Tämän tutkimuksen päämääränä oli selvittää, miten relevanssin eri tasot (Stuckey et al., 2013) lasten ja perheiden mielestä ilmenevät tiedeleireillä, ja kohtaavatko lasten ja perheiden näkemykset niistä. Tutkimuskohteena olivat Helsingin yliopiston LUMA-keskuksen vuosina 2015 ja 2016 järjestämille 46 tiedeleireille osallistuneet yli 900 alakouluikäistä lasta ja osa heidän huoltajistaan (N=124). Tutkimuksessa tarkasteltiin lasten aiemman kiinnostuksen sekä sukupuolen vaikutusta relevanssiin kemian tiedeleirien osalta, joille osallistui yhteensä 109 lasta. Tutkimusmenetelminä käytettiin sekä kyselylomaketutkimusta että teemahaastattelua. Kyselylomakkeen avoimet kysymykset analysoitiin teoriaohjaavan sisällönanalyysin avulla. Strukturoituja kysymyksiä käsiteltiin sekä laadullisena että määrällisenä aineistona. Korrelaatiota aiemman kiinnostuksen ja tiedeleirien relevanssin välillä havainnollistettiin Spearmanin korrelaatiokertoimen avulla. Tutkimuksen luotettavuutta tarkasteltiin tutkimuksen ulkoisen ja sisäisen validiteetin avulla. Kyselytutkimuksen tulokset osoittavat, että tiedeleireillä tapahtunut non-formaali tiedekasvatus on sekä lasten että perheiden näkökulmasta relevanttia lähinnä henkilökohtaisen relevanssin tasolla korostaen nykyistä ja sisäistä relevanssia. Leirien teemoihin liittyvät tehtävät, esimerkiksi kemian leireillä kokeellista työskentelyä laboratoriossa sekä tiedeleirillä saadut kaverit olivat lapsille kaikista relevanteinta. Kemian tiedeleirit olivat henkilökohtaisesti relevanteimpia niille lapsille, joilla aikaisempi kiinnostus kemiaa kohtaan oli vähäisempää. Pojat ovat tyttöjä varmempia omista kiinnostuksen kohteistaan henkilökohtaisen relevanssin tasolla. Yhteiskunnallisen relevanssin tasolla pojat taas keskittyvät tyttöjä enemmän nykyhetken relevanssiin, kun tytöt huomioivat myös tulevaisuuden. Yhteiskunnallisen ja ammatillisen relevanssin tasot näkyivät vain vähän kyselytutkimuksessa. Teemahaastattelujen perusteella leirejä pidettiin kuitenkin relevanttina kaikilla relevanssiteorian mukaisilla relevanssin tasoilla. Leiriläiset olivat vanhempiaan enemmän sitä mieltä, että he oppivat leirillä yhteiskunnallisen relevanssin mukaisesti toimimaan yhteistyössä muiden kanssa. Samoin leiriläiset myös uskoivat vanhempiaan enemmän ammatillisen relevanssin mukaisesti ehkä oppineensa leirillä jotain sellaista, joka auttaa heitä tulevaisuudessa pääsemään haluamaansa työhön. Non-formaalia tiedekasvatusta tutkitaan, jotta sitä voitaisiin kehittää yhä paremmin oppijoita tukevaksi. Tämän tutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää non-formaalin tiedekasvatuksen, erityisesti tiedeleirien kehittämisessä ja jatkotutkimuksessa.
  • Välimäki, Mia (2017)
    Suurimassaisia synteettisiä polymeerejä käytetään mitä erilaisimmissa prosesseissa eri teollisuuden aloilla, esimerkiksi vedenkäsittelyyn liittyvissä applikaatioissa. Tällaisten suurimassaisten polymeerien (10 – 20 miljoonaa g/mol) analysointi ja kvantitatiivinen määritys esimerkiksi vesinäytteistä on usein ongelmallista ja monesti mahdotonta polymeeriliuoksen suuren viskositeetin ja huonon erottumisen vuoksi etenkin nestekromatografisilla menetelmillä. Tämän tutkielman tavoitteena oli kehittää uusi kapillaarielektroforeettinen, kvantitatiivinen analyysimenetelmä suurimassaisten polymeerien analysointiin nestekromatografisten menetelmien rinnalle. Tutkielman kirjallisessa osassa kartoitetaan synteettisten polymeerien ominaisuuksia ja kapillaarielektroforeesin mahdollisuuksia suurten polymeerien karakterisoinnissa. Synteettisten polymeerien erottumisprosessi kapillaarielektroforeesissa poikkeaa pienten yhdisteiden erottumisesta ja voi perustua esimerkiksi molekyylin varaustiheyteen tai haaroittumiseen. Menetelmällä voidaan saada tietoa esimerkiksi polymeerimolekyylin lohkorakenteesta tai misellisestä rakenteesta. Lisäksi kapillaarielektroforeesilla voidaan määrittää polymeerien pitoisuuksia kvantitatiivisesti. Kapillaarigeelieketroforeesia voidaan puolestaan käyttää esimerkiksi polymeerin moolimassan ja –jakauman määrittämiseen. Tutkielman kokeellisessa osassa kehitettiin kapillaarielektroforeettinen määritysmenetelmä lineaariselle Kemirassa valmistetulle satunnais-kopolymeerille (AMD-ko-AA), jonka varaustiheys oli 58 mol-%. Lisäksi tutkittiin mahdollisuutta analysoida pinta-aktiivisia aineita samasta vesinäytteestä ja samalla menetelmällä. Pinta-aktiivisen aineen mallikemikaalina käytettiin kaupallista natriumdodekyylibentseenisulfonaattia. Polymeerin suuren moolimassan vuoksi se hajotettiin ennen analyysiä kapillaariviskometrilla. Alustavissa testeissä CE:llä kummallekin mallikemikaalille etsittiin soveltuva elektrolyyttiliuos. Jatkotestit tehtiin kaupallisella boraattipuskurilla ja menetelmä optimoitiin kapillaarielektroforeettisten parametrien osalta. Optimoinnin jälkeen menetelmälle tehtiin suppea validointi käytettävissä olleen laiteajan puitteissa. Lopuksi kehitetyllä menetelmällä analysoitiin prosessivesiä ja niistä määritettiin sekä polymeeri- että surfaktanttipitoisuus.
  • Otaru, Sofia (2017)
    Positroniemissiotomografia eli PET-kuvantaminen perustuu positroni-elektroniannihilaatiotapahtumassa syntyvien gammakvanttien detektointiin. PET-kuvantamisessa käytetään positroniemittereitä kuten hiili-11, typpi-13, happi-15, fluori-18, gallium-68 sekä jodi124. 18F-Isotoopin ainutlaatuisuus ja sen laaja käyttö PET-kuvantamisessa selittyy sen pitkällä 109,8 minuutin puoliintumisajalla sekä beetahiukkasen lyhyellä kantamalla väliaineessa. PETkuvantamisessa kuvan laatuun vaikuttaa radiolääkeaineen kohdespesifisyys sekä leimatun lääkeaineen poistuminen kohteen ulkoisesta kudoksesta nopeasti. Esikohdennettu kaksivaiheinen bio-ortogonaalinen kemia mahdollistaa tarkan kohdespesifisyyden, radiolääkeaineen nopean poistumisen verenkierrosta ja kuvantamiskohteen ympäröivästä kudoksesta sekä terveen kudoksen minimoidun säteilyaltistuksen. Tetratsiinin sekä trans-syklo-okteenin välinen käänteisesti elektronivajaa Diels-Alder reaktio (IEDDA) on yksi nopeimmista tunnetuista bio-ortogonaalisista reaktioista. Erikoistyön tarkoituksena oli syntetisoida sekä 18F-leimata IEDDA-reaktioon soveltuva uusi lipofiilinen tetratsiini-radiolääkeaine. Lääkeaine puhdistettiin nestekromatografisilla menetelmillä (HPLC, FPLC) ja sen rakenne varmistettiin 1D- ja 2D-NMR-spektroskopialla sekä massaspektrometrialla (ESI-TOF MS). Erikoistyössä määritettiin 18F-leimatun radiolääkeaineen lipofiilisyyttä kuvaava LogD-arvo, jonka perusteella arvioitiin lääkeaineen soveltuvuutta aivojen esikohdennettuun PETkuvantamiseen. Aivokuvantamiseen soveltuvalla lääkeaineella ideaalinen LogD-arvo sijoittuu välille 2,0–3,5, jolloin lääkeaineen voidaan olettaa ylittävän veri-aivoesteen. 18F-Leimattavan lääkeaineen esiasteen eli prekursorin synteesissä amidisidoksen muodostusreaktio sekä tert-butyylioksikarbamaatti-suojaryhmän poisto onnistuivat 65 % saannoilla. Oksiimin muodostus onnistui hyvällä 90 % saannolla. Prekursorin emäksisissä olosuhteissa tapahtuvan 18F-suoraleimauksen saannoksi saatiin 21 %. Työssä kehitettiin kaksivaiheinen leimausmenetelmä prekursorin pH-herkän oksiimisidoksen vuoksi. Kaksivaiheisessa menetelmässä 18F-leimausta seurasi oksiimin muodostusreaktio. Näin vältyttiin molekyylin hajoamiselta. Kaksivaiheisella leimauksella 18F-fluoraussaantoksi saatiin 78 %:a. Radiolääkeaineen puoliintumisaikakorjatuksi saannoksi tuotetusta kokonaisaktiivisuudesta määritettiin 16 %. Tavoitteena oli saavuttaa vähintään 10 % saanto. Radiolääkeaineelle määritettiin LogD-arvo fysiologisessa pH:ssa 7,4 Shake flask-uuttomenetelmällä. LogD-arvoksi määritetiin 2,1±0,13. LogD-arvon perusteella lääkeaineella on optimaalinen lipofiilisyys veriaivoesteen läpäisylle. Radiolääkeaineen soveltuvuus aivokuvantamiseen tulee vielä selvittää stabilisuuskokeilla, määrittämällä lääkeaineen biodistribuutio sekä suorittamalla aivojen in vivo PET-kuvantaminen.
  • Schiestl-Aalto, Pauliina (Helsingin yliopisto, 2017)
    Ympäristötekijät vaikuttavat puiden kasvuun kahta kautta; ne säätelevät sekä hetkellistä kasvunopeutta (suora vaikutus) että puun sisäisen tilan kehittymistä (epäsuora vaikutus). Fotosynteesi puolestaan on kasvuun, hengitykseen ja muihin elintoimintoihin tarvittavan hiilen lähde. Kahden vastakkaisen teorian mukaan kasvunopeuden määrittävä tekijä on joko 1) rajoitteet käytettävissä olevan hiilen määrässä (lähdeteoria) tai 2) ympäristötekijöiden aiheuttama rajoite kudosten kasvuedellytyksissä (nieluteoria). Jotta voisimme ymmärtää, miten muuttuvat ilmasto-olosuhteet vaikuttavat puiden kasvuun ja hiilitaseeseen, on välttämätöntä tietää, miten puun eri osien (puuaine, neulaset, juuret) kasvu reagoi ympäristö- ja muiden tekijöiden vaihteluun. Tämän tutkimuksen tarkoitus oli Kvantifioida lämpötilan vaikutusta männyn kasvuun eri aikaskaaloilla. Estimoida hiilen saatavuuden ja lämpötilan aiheuttamien rajoitteiden suhteellisia merkityksiä kasvua määrittelevänä tekijänä. Näitä tarkoituksia varten muodostettiin dynaaminen kasvumalli CASSIA (Carbon Allocation Sink Source InterAction). Malli kuvaa vuorokausitasolla yksittäisen männyn hiilitaseen, jonka osia ovat fotosynteesi, hengitys, varastoidun hiilen määrä sekä neulasten, puuaineen ja juurten kasvu. CASSIA onnistui ennustamaan puuaineen primääri- ja sekundäärikasvunopeuden sekä neulasten kasvunopeuden päivittäisen vaihtelun lämpötilan suorilla ja epäsuorilla vaikutuksilla. Lisäksi edellisen vuoden loppukesän lämpötilan ja verson kasvujakson pituuden (lämpösummayksiköissä) välillä havaittiin positiivinen yhteys. Kasvun käynnistyminen keväällä oli pitkäaikainen prosessi, joka selittyi lämpökertymällä hetkellisten lämpötilojen sijaan. Lyhytaikaisten kasvunvaihtelujen todettiin olevan nielurajoitteisia, koska CASSIA ennusti vuodensisäisen kasvunvaihtelun lämpötilan perusteella ilman fotosynteesin tai varastoidun hiilen suoraa vaikutusta. Toisaalta vuosienvälinen kasvunvaihtelu saatiin ennustettua hiilen lähteen (GPP, bruttoprimäärituotos) perusteella. Tämän tutkimuksen tulosten mukaan lähde- ja nieluvaikutusten monimutkainen yhdistelmä rajoittaa kasvua. Lisäksi ympäristötekijät vaikuttavat kasvuun useilla aikaskaaloilla, jotka vaihtelevat tunneista vuosiin. Lisää tutkimusta tarvitaan, jotta saadaan tunnistettua tekijät, jotka määräävät eri prosessien nopeudet ja hiilitaseen kehittymisen.
  • Malinen, Ninna (2017)
    Land use changes occur everywhere. Land use changes, such as forest degradation, effect on a global level. They have an influence for example to climate change, water circulation and erosion. However, they affect also on a local level and can have an impact to the everyday lives of local communities. Examining land use changes is important, because it brings more knowledge about changing areas, and how to deal with the changes. Local level examination is important when analysing land use changes, as local level actions help to understand large-scale phenomena as well. Understanding of land use changes can aid policymakers, who are responsible for making decisions about land use management. Land use changes are evident also in Sri Lanka. During the past few centuries, the country has undergone considerable forest loss. The loss of forest has affected to the land management of the country, since strict nature protection procedures have been put in place. In practise, this has meant strict forest conservation policies and forest demarcations in many areas. The strict forest protection has been a successful solution in terms of biodiversity conservation. At times the conservation procedures have been so restrictive that they have affected negatively to the life styles and livelihoods of local communities, who are dependent on the forest resources. This thesis examines the changes in land use in Welioya village, in central Sri Lanka. The village is located in the proximity of a demarcated Bogahapalassa Natural Forest, which has worked as a source of livelihoods for the villagers. This study examines, how the land use and land management has developed in the area. It views also, which kind of governmental actions have been implemented in the area to increase crop productivity. Moreover, it will consider the impacts of the strict conservation procedures to the local communities. It will also present alternative solutions that aim to include locals in the forest conservation. One of these procedures is called community participation. The land use changes are analysed with classifying satellite data by visual interpretation method. With the method, two land use maps are created for two different years, 2003 and 2015. After satellite image classification, the land use changes are quantified with landscape pattern analysis to discover, whether there is change in the landscape. Moreover, patchiness, fragmentation and other features of landscape pattern are assessed. Based on the results it is discovered that the area has gone through significant change. Due to the governmental projects, the area of home gardens has increased and traditional cultivation practises have decreased. The conservation of the Bogahapalassa Natural Forest has had a reviving effect, as the area of the forest has increased and open areas inside the forest have decreased. The government aims at protecting the forest in the future, but their focus is mostly in the biodiversity conservation, and not so much in the subsistence or livelihoods of the locals. This creates challenges in the area, and this remains a concern among the villagers.
  • Helle, Veera (2017)
    Uuden kaupunkitutkimuksen keskeisimpiä aiheita ovat asukkaiden liikkumismahdollisuudet erilaisissa urbaaneissa ympäristöissä. Tämä tutkimus tarkastelee niitä tekijöitä, jotka vaikuttavat jalankulkijan reitin valintaan ja erityisesti kokemukseen ympäristöstä. Tarkastelun kohteena oli "välikaupunki", tila perinteisen kaupungin ja maaseudun välissä. Kaupunkien pinta-alan laajeneminen ja tiheyden aleneminen, asukkaiden toiveet rauhallisesta pientaloasumisesta sekä suunnittelijoiden strategiset tavoitteet jalankulun kulkumuoto-osuuden kasvattamiseksi korostavat välikaupungin tutkimuksellista merkitystä. Tämän tutkielman tavoite on perehtyä suomalaisen välikaupungin asukkaiden liikkumiseen. Missä ja minkälaisessa ympäristössä he kulkevat jalan? Kuinka he kokevat usein käyttämänsä reitit? Mitkä tekijät muodostavat hyvän kävely-ympäristön tässä kontekstissa? Tämä tutkimus tuo palasen liikkumisen mahdollisuuksien ja tilastollisen todellisuuden välille: yksilön näkökulman ja kokemuksen liikkumiseensa. Aineisto on kerätty vuonna 2011 pehmoGIS-menetelmällä kyselytutkimuksena Kuninkaankolmiosta, Espoon, Helsingin ja Vantaan yhtymäkohtaan muodostetulta tutkimusalueelta. Aineisto kerättiin internet-kyselyllä tutkimusalueen asukkailta ja sen merkittävä lisäarvo on kokemuksellisen tiedon sitominen paikkaan. Tutkimuksessa tätä aineistoa verrattiin teoreettisesti todettuun hyvään jalankulkuympäristöön, joka muodostettiin erilaisista paikkatietoaineistoista: ajonopeuksista, liikenteen melupäästöistä, viheralueiden sijainneista sekä asukkaiden ja kulkukohteiden, kuten kauppojen ja koulujen, sijainneista. Tulokset osoittavat, että Kuninkaankolmion asukkaat ovat tyytyväisiä arkiseen elinympäristöönsä ja kulkevat paljon jalan. Usein käytetyt reitit koettiin ominaisuuksiltaan hyviksi 66% tapauksista. Positiivisesti koetut reitit olivat useammin kuljettuja sekä pidempiä negatiivisesti koettuihin verrattuna. Hyviksi koetut reitit painottuivat viheralueille, kun taas negatiivisesti koetut juna-asemien ympäristöön. Tämän voidaan ajatella vaikuttavan palvelutasoon nähden matalaan joukkoliikenteen käyttöön alueella. Luonnonmuodostelmat, kuten mäet ja joenrannat olivat suosittuja kävelyalueita ja käveleminen itsessään yleinen matkanteon tarkoitus. Tutkimuksen perusteella voidaan sanoa, että ympäristön koettu laatu vaikuttaa reitin valintaan ja pituuteen myös välikaupungissa. Keskusta-alueiden teoreettisesti hyvää jalankulkuympäristöä ei voida suoraan tuoda monikasvoiseen välikaupunkiin, jota tulisi tarkastella sen omista lähtökohdista. Tuloksista voi päätellä, että juna-asemien kävely-ympäristöjen parantamisella olisi positiivinen vaikutus joukkoliikenteen kulkumuoto-osuuden kasvuun. Saadut tulokset rohkaisevat lisätutkimuksiin koskien koetun saavutettavuuden ja fyysisen ympäristön suhdetta välikaupungissa.
  • Tiikkaja, Mervi (2017)
    Tämä tutkielma käsittelee itseisarvoa, valuaatiota ja täydellisiä metrisiä avaruuksia. Pohjatietona oletetaan algebran perustiedot, esimerkiksi Algebra I -kurssi. Tutkielmassa perehdytään ensin itseisarvon määritelmään. Luvussa 2 määritellään myös valuaatio ja katsotaan mitä erilaisia itseisarvoja on mahdollista löytää rationaalilukujen kunnalle. Tutustutaan myös p-adiseen valuaatioon, jonka avulla määritellään p-adinen itseisarvo. Luvussa 2 todistetaan Ostrowskin lause eli että kaikki epätriviaalit itseisarvot ovat ekvivalentteja joko p-adisen itseisarvon tai tavallisen itseisarvon kanssa. Luvussa 3 määritellään metriikka yleisesti sekä itseisarvon määrittelemä metriikka. Metriikan avulla määritellään metrinen avaruus ja Cauchyn jonot. Luvussa 3 myös tutustutaan hieman jonojen suppenemiseen, erityisesti niihin ominaisuuksiin joita tarvitaan tutkielman edetessä. Tässä luvussa myös tarkastellaan epäarkhimedisesta metriikasta johtuvaa kahta ominaisuutta: kaikki kolmiot ovat tasakylkisiä ja jokainen avoimen kuulan piste on sen keskipiste. Luvussa 4 määritellään mikä on metrisen avaruuden täydellistymä. Lopussa esimerkkinä täydellistämme rationaalilukujen joukon reaalilukujen joukoksi. Luvussa 5 otetaan lukua 6 varten katsaus lukuteoriaan. Määritellään kongruenssi, koherentti jono ja osoitetaan, että ratkaisuja on mahdollista laajentaa koherentteihin jonoihin. Luvussa 6 osoitetaan, että rationaalilukujen joukko ei ole täydellinen p-adisen itseisarvon suhteen. Tämän jälkeen konstruoidaan p-adisten lukujen joukko täydellistämällä rationaalilukujen joukko. Luvussa 6 myös laajennamme p-adisen itseisarvon ja valuaation p-adisten lukujen joukolle. Lopuksi osoitetaan, että saatu p-adisten lukujen joukko on täydellinen.