Miks on Eesti tuhateema eriline?
Rahvusvaheliselt seostatakse energia tootmisel tekkivat tuhka peamiselt kivisöega. Eesti olukord on teistsugune. Siin on ajalooliselt kasutatud põlevkivi, mis sisaldab palju mineraalset osa. Põlekivituhas sisalduv vaba kaltsiumoksiid (CaO) reageerib veega ning muudab tuha aluseliseks (pH 12-13). Just tuha aluselisus oli peamine põhjus, miks põlevkivituhka klassifitseeriti aastaid ohtlike jäätmetena, samas kui Euroopa Liidu õigusaktide alusel liigitati kivisöe‑ ja biomassi tuhk tavajäätmeteks. 2019. aastal viis Tallinna Tehnikaülikool koostöös Tartu Ülikooliga läbi põhjaliku uuringu, milles hinnati põlevkivituha ohtlikke omadusi ja võrreldi neid kivisöetuhaga. Uuringu tulemusena liigitati põlevkivituhk samuti tavajäätmeteks. Biomassi tuhaga sellist võrdlust läbi viidud ei ole. Mari-Liis Ummiku doktoritöö täidab selle lünga: esimest korda analüüsiti põlevkivi‑ ja biomassi tuhkasid ühes raamistikus, kasutades samu meetodeid ning võrreldes tulemusi Euroopa Liidu regulatsioonidega.
Tuhk luubi all: rohkem kui keemiline koostis
Doktoritöö käigus uuriti põlevkivituhaproove erinevatest Eesti elektrijaamadest ja õlitööstuse rajatistest, kus kasutatakse mitmesuguseid põletustehnoloogiaid (nt tsirkuleeriv keevkiht, tolmpõletus, põlevkiviõli tootmise protsessid) ning biomassi katlamajadest. 
Analüüs hõlmas:
•    erinevaid tuha fraktsioone, mitte ainult klassikalist jaotust põhja- ja lendtuhaks;
•    raskmetallide sisaldust ja nende leostuvust;
•    tuhast leostuva vee mõju veeorganismidele ehk keskkonnaohtlikkust;
•    ning esmakordselt Eestis ulatuslikult ka dioksiinide sisaldust.
Dioksiinid on püsivad orgaanilised saasteained, mis tekivad põlemisprotsessides tahtmatult, püsivad keskkonnas aastaid ja akumuleeruvad toiduahelas. Euroopa Liidu püsivate orgaaniliste saasteainete määrus käsitleb neid äärmiselt rangelt – dioksiinide sisaldus üle lubatus piirväärtuse tähendab, et jäätmeid ei tohi taaskasutada.
Põlevkivituhk osutus ootamatult madala riskiga materjaliks
Tulemused olid paljuski vastuolus levinud arusaamadega. Põlevkivituhad sisaldasid üldjuhul vähe raskmetalle ning nende leostuvus jäi alla määramispiiri või selle lähedale. Kuigi tuha leostuslahused olid tugevalt aluselised ja kõrge elektrijuhtivusega, ei tähenda, et tegemist on keskkonnaohtlike jäätmetega. Keskkonnaohtlikkuse hindamine tõi esile regulatiivse probleemi: erinevad testmeetodid annavad vastukäivaid tulemusi. Kui arvutuslik meetod ja Aliivibrio fischeri ökotoksilisuse test liigitasid põlevkivituhad mitteohtlikuks, siis Daphnia magna katsete põhjal osutusid elektrijaama tuhad keskkonnaohtlikuks.   
Kõige kõnekam oli aga dioksiinide analüüs: kõigis uuritud põlevkivituhkades jäi dioksiinide sisaldus alla määramispiiri. Ka konservatiivse nn „halvima võimaliku stsenaariumi“ arvestuse korral jäi dioksiinide tase oluliselt alla nii Euroopa Liidu püsivate orgaaniliste saasteainete määruse kui ka väetisetoodete regulatsiooni piirväärtuste.
See tähendab, et dioksiinide tõttu ei ole põlevkivituhk ringlussevõtuks välistatud – vastupidi, see on selle parameetri osas sageli puhtam kui mitmed teised tööstuslikud tuhad Euroopas.
Biomassi tuhk: taaskasutamine ainult teatud tingimustel
Aastaid on biomassi tuhka käsitletud tavajäätmena, andes sellele eelise põlevkivituha ees. Mari-Liis Ummiku doktoritöö tulemused seavad selle käsitluse kahtluse alla. Põlevkivituhkade raskmetallide sisaldus ja eriti leostuvus tuhast on oluliselt madalam võrreldes biomassi tuhaga. Eelkõige biomassi lendtuha fraktsioonides esines mitmel juhul kõrgeid tsingi ja vase sisaldusi. Mõnes proovis ületas tsingi leostumine isegi ohtlike jäätmete prügilate vastuvõtukriteeriume, mis tähendab, et sellist tuhka ei tohiks ilma eeltöötluseta kasutada ega isegi ladestada prügilasse.
Kuigi doktoritöös analüüsitud üheksa katlamaja tuhk ei võimalda teha lõplikke järeldusi suure raskmetallide sisalduse täpset päritolu osas biomassi tuhkades, viitavad saadud tulemused biomassi kvaliteedi ebaühtlusele. Kui biomassi hulka satub värvitud, lakitud või immutatud materjali – näiteks jäätmepuitu –, jäävad neis sisalduvad raskmetallid tuhka. Sellisel juhul muutub tuha kasutamine põllumajanduses või mullaparandajana küsitavaks nii keskkonna‑ kui ka tervisekaitse seisukohast.
Regulatiivne probleem: kui testmeetodid annavad eri vastuseid
Üks doktoritöö olulisemaid panuseid poliitikakujundamisse on keskkonnaohtlikkuse (HP14) hindamise kriitiline analüüs. Euroopa Liidu jäätmeregulatsioon lubab HP14 omadust hinnata keemilise koostise põhjal nii arvutuslikult, kui  ka katsetega testorganismidel. Kehtiv regulatsioon sätestab, et juhul kui arvutuslik ja katseline hindamine annavad erineva tulemuse, loetakse määravaks katseline tulemus. Probleem seisneb aga selles, et erinevad hindamismeetodid võivad anda vastukäivaid tulemusi. Mari-Liis Ummik tõi oma doktoritöös välja, et arvutuslik meetod ja Aliivibrio fischeri test klassifitseerisid põlevkivituhad mitteohtlikeks, samas kui Daphnia magna katsed andsid mitmel juhul vastupidise tulemuse. Selle põhjuseks on asjaolu, et Daphnia magna on eriti tundlik lahustunud soolade ja kõrge elektrijuhtivuse suhtes. Selline tulemus ei viita raskmetallidest ega ohtlikest ainetest tulenevale keskkonnariskile, kuid regulatiivses käsitluses võib see siiski viia materjali liigitamiseni „ohtlikeks jäätmeteks“. Doktoritöö näitab, et praegune HP14 hindamisraamistik, mis eelistab katsemeetodeid arvutuslikule lähenemisele, võib viia ebaühtlaste ja vastuoluliste tulemusteni. Seetõttu rõhutab töö vajadust võtta poliitikakujundamises arvesse selle metoodika teaduslikke piiranguid ja tulemuste tegelikku keskkonnalist tähendust.
Mida see tähendab poliitika ja ringmajanduse jaoks?
Mari-Liis Ummiku doktoritöö annab olulist sisendit jäätmete liigitamise poliitika kujundamiseks. Keskkonnaohtlikkuse hindamisel on põhjendatud jätkata keemilisel koostisel põhineva arvutusmeetodi kasutamist ning juhul, kui hinnang tuleb anda testorganismide abil, peab valik langema konkreetsetele keskkonnatingimustele sobivale organismile (nt magevee‑ või mereveeorganism). Biomassi tuha puhul on vajalik raskmetallide sisalduse regulaarne seire ning olukordades, kus lendtuhk ei sobi põllumajanduslikuks taaskasutamiseks, tuleks eelistada fraktsioonipõhist käitlemist. Dioksiinide madalate sisalduste korral on eriti oluline, kuidas käsitletakse alla määramispiiri jäävaid tulemusi. See aspekt omab erilist tähtsust juhul, kui tuhkasid soovitakse taaskasutada Euroopa Liidu väetisemääruse alusel. Liialt konservatiivsed või ebatäpsed regulatiivsed tõlgendused võivad viia olukorrani, kus potentsiaalne teisene tooraine jääb kasutamata, samal ajal kui suure keskkonnajalajäljega esmatootmine jätkub.
Jäätmest ressursiks – teaduse kaudu
Põllumajanduses on vaja lupjamis- ja väetisematerjale, ehituses sideaineid ja täitematerjale, kliimapoliitikas CO2 sidumise lahendusi. Kõiki neid materjale saab toota esmasest toorainest, kuid alternatiivina on võimalik kasutada ka juba olemasolevaid tööstuslikke kõrvalsaadusi – tuhkasid. Mari-Liis Ummiku doktoritöö annab olulise panuse Eesti ja laiemalt Euroopa arutellu selle üle, kuidas ühendada ringmajandus, keskkonnakaitse ja tööstuslik praktika viisil, mis tagab nii loodusressursside säästliku kasutamise kui ka keskkonna ja inimeste tervise kaitse.

Mari-Liis Ummiku doktoritöö "Hazardous Properties of Ash Generated in Estonia and Possibilities to Reduce the Hazardousness" ("Eestis tekkivate tuhkade ohtlikkus ja võimalused selle vähendamiseks") on leitav Tallinna Tehnikaülikooli digikogus. Töö juhendajad olid Energiatehnoloogia instituudi professor Alar Konist ja professor Oliver Järvik.