search query: @keyword eutrophication / total: 4
reference: 3 / 4
« previous | next »
Author:Ahlvik, Lassi
Title:Cost-effective nutrient abatement in the Baltic Sea
Kustannustehokkaat ravinnevähennykset Itämeren alueella
Publication type:Master's thesis
Publication year:2010
Pages:87      Language:   eng
Department/School:Informaatio- ja luonnontieteiden tiedekunta
Main subject:Sovellettu matematiikka   (Mat-2)
Supervisor:Salo, Ahti
Instructor:Hyytiäinen, Kari
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  25   | Archive
Keywords:The Baltic Sea
eutrophication
cost-effectiveness
nutrient abatement
Itämeri
rehevöityminen
kustannustehokkuus
ravinnevähennykset
Abstract (eng): The Baltic Sea is threatened by numerous environmental problems, with eutrophication being the most visible to the public due to increased cyanobacterial blooms and decreased sight depth.
It is a problem which is too widespread to be solved by unilateral actions and therefore requires international cooperation.
However, in actions against eutrophication public resources could easily be wasted on inefficient policies, and thus the development of an efficient abatement strategy is essential.
The aim of this thesis is to propose a cost-efficient allocation of a common fund in the Baltic Sea such that the overall damage from eutrophication can be minimized in twelve years.
It presents a dynamic model for simulating the movements of nutrients in the Baltic Sea and in its catchment area with four abatement measures as control variables: reduction of nitrogen and phosphorus fertilizers, wetland construction and reduction of cattle.
The model is used to solve a cost-effective set of measures by means of dynamic optimization.
The reliability of the model results is assessed and proven adequate by validation.

According to the results, it is possible to reduce the eutrophication damage index by 14-27 % in twelve years by an efficient allocation of funding of EUR 20 billion.
The significance of international cooperation is obvious, owing to the fact that in total 58 % of the fund is used in Poland and only 13 % in countries with high GDP per capita, Sweden, Finland, Germany and Denmark.
The most efficient way for load reduction in all countries is a considerable reduction in inorganic phosphorus fertilizers.
The results point out two separable efficient abatement strategies: construction of wetlands and reducing leaching at the source.
The former seems to be cost-effective in countries with high GDP per capita, and the latter is suggested for Poland and the Baltic States.
Furthermore, the results emphasize the role of phosphorus loads, which are reduced by 27 % while nitrogen loads are reduced only by 17 %.
This is due to both the lower cost of phosphorus-related measures, and reduced nitrogen fixation in the sea.
The thesis also points out the importance of interdependencies between economic sectors.
A partial or a general equilibrium model should be used for more accurate result.
Abstract (fin): Itämerta uhkaavat tällä hetkellä useat ympäristöongelmat, joista rehevöityminen on ihmisille tutuin ja helpoiten havaittava sinileväkukintojen ja veden huonontuneen näkösyvyyden vuoksi.
Rehevöitymisongelma on liian laaja ratkaistavaksi ilman kansainvälistä yhteistyötä.
Tällä hetkellä resursseja hukataan tarpeettomasti tehottomiin toimenpiteisiin, joten kustannustehokkaan ravinnevähennysstrategian ratkaiseminen Itämeren alueella on välttämätöntä.
Tämän työn tarkoitus on ratkaista kuvitteellisen Itämeren suojelurahaston kustannustehokas allokaatio eri toimenpiteiden, maantieteellisten kohteiden ja ajanhetkien välillä.
Tätä tavoitetta varten luodaan dynaaminen malli ravinnetaseille sekä valuma-alueilla että meressä.

Mallin ohjausmuuttujina ovat typpi- ja fosforilannoituksen vähentäminen, kosteikkojen rakentaminen ja karjan määrän säätely.
Tämän mallin avulla voidaan ratkaista kustannustehokas strategia dynaamisen optimoinnin keinoin.
Yksinkertaistetun mallin ennustuskelpoisuus todetaan riittävän hyväksi validoinnin avulla.

Tulosten perusteella 20 miljardin euron budjetilla on mahdollista vähentää rehevöitymisindeksin arvoa 14-27 % kahdentoista vuoden kuluessa.
Tuloksista näkyy kansainvälisen yhteistyön tärkeä merkitys, sillä 58 % budjetista tulisi käyttää toimenpiteisiin Puolassa ja vain 13 % korkean elintason maissa, eli Ruotsissa, Suomessa, Saksassa ja Tanskassa.

Tehokkain toimenpide on fosforilannoituksen raju vähentäminen, sillä maaperän fosforivaranto auttaa ylläpitämään viljavuutta lannoitusmäärien pienentyessä.
Maakohtaiset tehokkaat ravinnevähennysstrategiat voidaan erotella kahteen ryhmään, joista ensimmäisessä keskitytään ravinteiden torjuntaan rakentamalla kosteikkoja ja toisessa vähennetään ravinteita niiden alkulähteillä.
Näistä ensin mainittu on kustannustehokas korkean elintason maissa, ja jälkimmäistä suositellaan käytettäväksi Puolassa ja Baltian maissa.
Lisäksi tulokset painottavat fosforikuormitusvähennysten tärkeyttä: kustannustehokkaassa ratkaisussa fosforivähennys on 27 % kokonaiskuormituksesta, kun typpivähennys on vain 17 %.
Fosforin tärkeä merkitys johtuu paitsi pienistä kustannuksista, myös sen typen sidontaa vähentävästä vaikutuksesta.

Tulokset korostavat talouden eri osa-alueiden välisiä riippuvuussuhteita etenkin suurten ravinnevähennysten kustannuksia laskettaessa.
Tarkempaan lopputulokseen päästäisiin nämä riippuvuudet huomioivilla osittais- tai kokonaistasapainomallilla.
ED:2010-08-12
INSSI record number: 40088
+ add basket
« previous | next »
INSSI