Tracking environmental pressures from recreational boating
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2019-08-19
Department
Major/Subject
Water and Environmental Engineering
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Water and Environmental Engineering (WAT)
Language
en
Pages
69
Series
Abstract
Compared to land-based activities, environmental legislation considering marine transport sector has developed slowly. During last decades, concern about sustainability of the marine sector has increased, but emission inventories and regulations have mainly focused on commercial vessels. Main reason for this is presumably a lack of data about recreational watercraft. This thesis aimed at recognising sources of emission from the operation of recreational watercraft and discussing different methods for tracking the recreational watercraft activity. A global Automatic Identification System (AIS) dataset was used to generate the geographical and temporal distributions of the activity of recreational watercraft. Previous studies show that volatile hydrocarbons, carbon monoxide, oxides of nitrogen, particulate matter and carbon dioxide are the major airborne emissions from recreational watercraft. As the contribution of recreational watercraft to the climate change is small, emissions affecting the ambient air quality can be considered to be more significant than the greenhouse gas emissions. The most significant emissions to water include hydrocarbons, biocides of antifouling paints and wastewater. Variation in the emission rates is large as the rate depends on the boat and the engine technology, but also on the behaviour of the boater. An algorithm was built for the identification of recreational watercraft from AIS dataset. Identification was based on the existing knowledge about boat usage. Identified watercraft were studied to obtain spatial and temporal activity profiles. According to the results, AIS can be used for tracking boating activity in areas of high boating activity level and a sufficient AIS coverage. Activity profiles showed that recreational watercraft are concentrated in sea areas within 20 – 30 km from the coastline and in inland waters. In regions of clear seasonal variation, the boating activity level is at its highest during the warmest season of the year. However, possible monsoon and storm seasons might affect the activity profile. Boating is most frequent during the day time. In coastal areas, these results could be used to generate distribution of the boating activity based on the locations of leisure marinas. For inland waters, further studies are needed to estimate the range of the boating activity. More stringent legislation on the engine emissions and on the accepted chemicals in antifouling paints would reduce the responsibility of the boater. More attention should be paid to environmental impacts of boating especially in areas of high boating activity.Maaliikenteeseen verrattuna meriliikenteen ympäristövaikutusten säätely on kehittynyt hitaasti. Viimeisten vuosikymmenten aikana meriliikenteen kestävyys on herättänyt keskustelua, mutta päästörajoitukset ja -inventaariot ovat keskittyneet vain kaupallisiin aluksiin. Huviveneistä saatavilla olevan tiedon vähäisyys on oletettavasti pääasiallinen syy tähän. Tämän diplomityön tavoitteena oli tunnistaa veneilyn tärkeimmät päästölähteet sekä mahdolliset veneilyaktiivisuuden seurantamenetelmät. Maailmanlaajuisen AIS – aineiston avulla pyrittiin muodostamaan huviveneiden maantieteelliset sekä ajalliset aktivisuusprofiilit. Kirjallisuuden mukaan merkittävimpiä ilmapäästöjä ovat haihtuvat hiilivedyt, hiilimonoksidi, typen oksidit, pienhiukkaset ja hiilidioksidi. Ilmanlaatuun vaikuttavia päästöjä voidaan pitää kasvihuonekaasuja merkityksellisimpinä, sillä huviveneiden osuus maailmanlaajuisista kasvihuonekaasujen päästöistä on arvioitu pieneksi. Vesipäästöistä merkittävimmpiä ovat hiilivedyt, myrkkymaalit ja jätevesi. Päästöjen suuruus vaihtelee riippuen sekä moottorin, että veneen ominaisuuksista, mutta myös veneilijän tekemistä valinnoista ja käyttäytymisestä. Huviveneiden tunnistamiseksi AIS – datasta kehitettiin algoritmi, joka perustuu nykyiseen tietämykseen huviveneiden käytöstä. Tunnistettujen huviveneiden aktiivisuuden perusteella muodostettiin aktivisuusprofiilit. Tulosten perusteella voidaan sanoa, että AIS – aineiston käyttäminen veneiden seuraamiseen on mahdollista alueilla, joilla veneitä liikkuu paljon ja tarpeeksi useassa veneessä on käytössä AIS. Aktiivisuusprofiilien perusteella huviveneet ovat keskittyneet merialueille 20 – 30 km säteellä rannikosta ja sisävesialueille. Alueilla, joilla on selkeät vuodenajat, veneilykausi keskittyy vuoden lämpimimpään aikaan. Mahdolliset monsuunit ja myrskykaudet voivat vaikuttaa aktiivisuuden jakaumaan. Veneily keskittyy pääosin päiväsaikaan. Rannikkoalueilla tulosten avulla on mahdollista muodostaa veneilyaktiivisuuden jakauma perustuen venesatamien sijainteihin. Veneiden käyttäytymisestä sisävesillä tarvitaan sen sijaan vielä lisää tutkimustietoa. Venemoottorien päästöjen ja myrkkymaalien käytön vähäinen sääntely johtaa siihen, että veneilyn ympäristöystävällisyydestä huolehtiminen on pääosin veneilijän vastuulla. Veneiden ympäristövaikutuksiin tulisi kiinnittää enemmän huomiota varsinkin alueilla, joilla veneitä liikkuu runsaasti.Description
Supervisor
Sorvari, JaanaThesis advisor
Jalkanen, Jukka-PekkaKeywords
recreational watercraft, emissions, AIS, boating