2007:30. Kv Hilton SPRIDNINGSBERÄKNINGAR AV HALTER INANDNINGSBARA PARTIKLAR (PM10) OCH KVÄVEDIOXID (NO2) ÅR 2009

Transkript

1 2007:30 Kv Hilton SPRIDNINGSBERÄKNINGAR AV HALTER INANDNINGSBARA PARTIKLAR (PM10) OCH KVÄVEDIOXID (NO2) ÅR 2009 SLB-ANALYS, SEPTEMBER 2007

2 Innehållsförteckning Innehållsförteckning... 1 Förord... 2 Sammanfattning... 3 Miljökvalitetsnormer... 4 Inandningsbara partiklar, PM Kvävedioxid... 4 Emissioner... 5 Haltberäkningar av NO 2 - och PM Jämförelser mellan mätta och beräknade halter... 6 Resultat... 6 Exponering för PM10 och hälsopåverkan... 9 Referenser

3 Förord På västra sidan E4:an mellan Haga Norra och Järva krog planeras en byggnad i kv Hilton. Byggnaden skall vara färdigställd år Avståndet mellan den planerade byggnaden och E4:an kommer att vara ca 45m. SLB-analys har på uppdrag av PEAB utfört spridningsberäkningar för luftföroreningshalter i området vid kv Hilton. Beräkningar har gjorts för inandningsbara partiklar (PM10) och kvävedioxid (NO 2 ). Syftet med beräkningarna är att visa halter av PM10 och NO 2 i området år Beräknade halter jämförts med gällande miljökvalitetsnormer. Utifrån haltberäkningarna förs en diskussion om exponeringen för PM10 för människor som kommer att vistas i området samt varifrån tilluften till byggnaden bör tas för att uppnå bästa möjliga inomhusmiljö. För beräkningarna har Stockholms och Uppsala läns luftvårdsförbunds länstäckande emissionsdatabas använts. Haltbidraget från utsläppskällor utanför länen har bestämts genom mätningar. Rapporten har sammanställts i september år 2007 av Magnus Brydolf. Miljöförvaltningen i Stockholm Box Stockholm 2

4 Sammanfattning Den planerade byggnaden i kv Hilton uppförs i ett trafikbelastat område med framför allt höga PM10- halter. Miljökvalitetsnormen för PM10 överskrids ca 20m från den östra fasaden. Avståndet till E4:an och fasadens längd gör att byggnaden inte påverkar ventilationsförhållandena mellan den östra fasaden och E4:an. Samtidigt innebär den korta fasaden att byggnaden inte skapar någon skärmeffekt med lägre halter på byggnadens västra sida. I ett hårt trafikbelastat område som vid kv Hilton, är utformningen av byggnadens omgivning betydelsefull för hur människor kommer att exponeras för luftföroreningar. I det mest utsläppsbelastade området mellan den östra fasaden och E4:an bör omgivningen utformas så att vistelse där undviks. För att skapa bästa möjliga inomhusmiljö bör tilluften till byggnaden tas in där luftföroreningshalterna är lägst. Den renaste tilluften är i taknivå från den västra delen av taket, så långt från trafiken på E4:an som möjligt. 3

5 Miljökvalitetsnormer Miljökvalitetsnormer är bindande nationella föreskrifter vilka har utarbetats i anslutning till miljöbalken. Normvärdena ska spegla den lägsta godtagbara luftkvaliteten som människa och miljö tål enligt befintligt vetenskapligt underlag. En miljökvalitetsnorm ska klaras snarast möjligt, dock Inandningsbara partiklar, PM10 Kartläggningen av PM10-halter över Stockholms och Uppsala län år 2002 visade att normvärdet för dygn var svårast att klara [2]. Dygnsmedelvärdet anges som 90-percentil. Med 90-percentil menas den halt som underskrids 90 % och överskrids 10 % av senast vid en för varje ämne angiven tidpunkt. För närvarande finns miljökvalitetsnormer för kvävedioxid, partiklar (PM10), svaveldioxid, bly, bensen, kolmonoxid och ozon [1]. medelvärdestiden d.v.s. medelvärdet under det 36:e värsta dygnet under ett år. Efter den 31 december 2004 får normen inte överskridas för PM10. Tabell 1. Miljökvalitetsnorm för partiklar, PM10. Tid för medelvärde Normvärde (μg/m 3 ) Värdet får inte överskridas mer än 1 dygn dygn per år (90-percentil) Kalenderår 40 får ej överskridas Kvävedioxid Kartläggning av NO 2 - halter över Stockholms och Uppsala län [3] visade att normvärdet för dygn var svårast att klara. Dygnsmedelvärdet anges som 98- percentil. Med 98-percentil menas den halt som underskrids 98 % och överskrids 2 % av medelvärdestiden d.v.s. medelvärdet under det 7:e värsta dygnet under ett år. Efter den 31 december 2005 får normen inte överskridas för NO 2. Tabell 1. Miljökvalitetsnormer för kvävedioxid, NO 2. Tid för medelvärde Normvärde (μg/m 3 ) Värdet får inte överskridas mer än 1 timme timmar per år (98-percentil) 1 dygn 60 7 dygn per år (98-pecentil) Kalenderår 40 får ej överskridas 4

6 Emissioner Den totala halten av både NO 2 och PM10 består av en bakgrundshalt som har sitt ursprung utanför regionen samt regionala och lokala utsläpp. I spridningsberäkningarna nedan har Stockholm- och Uppsala läns luftvårdsförbunds länstäckande emissionsdatabas för år 2005 använts [4]. Där finns detaljerade beskrivningar av utsläpp från bl.a. vägtrafiken, energisektorn, industrin och sjöfarten. Trafikens utsläpp av PM10 och NO 2 beskrivs med emissionsfaktorer från EVA-modellen 2.2, knutna till olika vägtyper. För PM10 är uppvirvlade slitagepartiklar den dominerande utsläppskällan från trafiken i Stockholm. Nära starkt trafikerade vägar utgör slitagepartiklarna huvuddelen av de lokala PM10-halterna. Emissionsfaktorer för slitagepartiklar har räknats fram utifrån kontinuerliga mätningar på Hornsgatan i centrala Stockholm. Korrektion har gjorts för att uppvirvlingen av slitagepartiklar ökar med vägtrafikens hastighet [5]. Trafikflödena inom planområdet är uppmätta under pågående trängselskatteförsök år 2006 och har erhållis från Solna kommun.. Trafikmängderna på E4:an och E18 har räknats upp med 1% per år till år Använd omräkningsfaktor från VMD till ÅMD är Figur 1: Trafik (ÅMD)år

7 Haltberäkningar av NO 2 - och PM10 Spridningsberäkningarna i denna utredning har utförts med hjälp av två modeller, vindmodellen och gaussiska spridningsmodellen. Vindmodellen genererar ett representativt vindfält över hela beräkningsområdet. Indata till modellen är en klimatologi som baserats på data från en 50m hög mast i Högdalen i Stockholm under perioden Mätningarna inkluderar horisontell och vertikal vindhastighet, vindriktning, temperatur, temperaturdifferensen mellan tre olika nivåer samt solinstrålning. Vindmodellen tar även hänsyn till variationerna i lokala topografiska förhållanden. Den gaussiska spridningsmodellen har använts för att beräkna halternas fördelning över området. Halterna har beräknats två meter ovan öppen mark. Gridstorleken d.v.s. storleken på beräkningsrutorna i det aktuella området vid kv Hilton är 25*25 meter. För att inkludera haltbidragen från källor som ligger utanför planområdet har beräkningar gjorts för hela Stockholms och Uppsala län. Haltbidragen från källor utanför länen har bestämts genom mätningar i länens ytterområden och adderats i beräknade totalhalter. Jämförelser mellan mätta och beräknade halter För att få en uppfattning om den totala noggrannheten i hela beräkningsgången d.v.s. emissionsberäkningar, vind- och stabilitetsberäkningar samt spridningsberäkningar har modellberäkningarna jämförts med mätningar av både luftföroreningar och meteorologiska parametrar i länet. Jämförelsen mellan mätta och beräknade luftföroreningshalter sker kontinuerligt i olika utsläppsbelastade miljöer. Den normala avvikelsen mellan mätta beräknade halter är +/- 5-10% för både NO 2 och PM10. Resultat Den planerade byggnaden i kv Hilton skall uppföras ca 45m väster om E4:an. Den stora trafikmängden på E4:an gör att framför allt partikelhalterna är höga i området. Byggnadens östra fasad som vetter mot E4:an är ca 55m lång. Utformningen och avståndet till E4:an gör att byggnaden inte kommer att medverka till försämrade ventilationsförhållandena längs E4:an. Samtidigt innebär den korta fasaden att byggnaden inte skapar någon skärmeffekt. Inandningsbara partiklar, PM10, år 2009: Miljökvalitetsnormen för PM10 som 90-percentil av dygnsmedelvärden under ett kalenderår är 50µg/m³. Normen överskrids 30-35m väster om E4:an vid kv Hilton och ca 20m från fasaden som vetter mot E4:an. PM10-halten två meter ovan marknivå längs fasaden som vetter mot E4:an är 45-47µg/m³. Haltnivån på byggnadens motsatta sida är 40-42µg/m³. Halterna minskar successivt med höjden beroende på utspädning. I byggnadens taknivå belägen 22,5m ovan mark och 29,5m ovan E4:an bedöms PM10-halten ligga nära nuvarande bakgrundshalten i staden, 31-34µg/m³. Kvävedioxid, NO 2, år 2009 Miljökvalitetsnormen för NO 2 som 98-percentil av dygnsmedelvärden under ett kalenderår är 60µg/m³ och överskrids närmast E4:an. NO 2 -halten två meter ovan marknivå längs fasaden som vetter mot E4:an är 33-35µg/m³. Haltnivån på byggnadens motsatta sida är 31-32µg/m³. I byggnadens taknivå bedöms NO 2 - halten ligga runt 30µg/m³. Bakgrundshalten ovan taknivå i innerstaden är 33-36µg/m³ i nuläget. 6

8 Figur 2: Halter av PM10år µg/m µg/m 3 > 50 µg/m 3 Normgräns 50 µg/m³ 7

9 24-36 µg/m µg/m µg/m 3 > 60 µg/m 3 Normgräns 60 µg/m³ Figur 3: Halter av NO 2 år

10 Exponering för PM10 och hälsopåverkan I denna utredning har jag inte gjort någon kvantitativ beräkning av hälsoeffekter från trafikens utsläpp av luftföroreningar. Det kan ändå vara viktigt att föra ett allmänt resonemang om hur trafikens utsläpp påverkar människors hälsa. I detta sammanhang betraktas endast effekterna av partiklar eftersom dessa visat sig vara viktigast ur hälsosynpunkt. När det gäller hälsopåverkan av partiklar tyder allt mer på att olika partiklar har väsentligt olika hälsoeffekter och att det inte finns någon tröskelnivå under vilken inga effekter uppkommer. Både den grova partikelfraktionen som främst kommer från slitage av vägbanorna och den ultrafina fraktionen som främst härrör från fordonsavgaser har påvisade hälsoeffekter. De grova partiklarna påverkar i huvudsak andningsvägarna medan de ultrafina dessutom kan ha effekter på hjärt- kärlsystemen. De fina avgaspartiklarna har en betydligt mindre massa jämfört med slitagepartiklarna och ger därför inget genomslag på PM10-halterna. Vissa åtgärder som reducerar PM10 halterna påverkar enbart halterna av de grova partiklarna. Detta gäller t.ex. minskad dubbdäcksandel. De ultrafina partiklarna kommer troligen att minska successivt i framtiden tack vare lägre utsläpp från nya fordon som introduceras. Vid projektering av en byggnad i ett trafikbelastat område som kv Hilton, är utformningen av byggnaden och dess omgivning betydelsefull för hur människor kommer att exponeras för luftföroreningar. Området mellan den östra fasaden och E4:an som är mest utsläppsbelastat bör utformas så att vistelse där kan undvikas. Man bör således inte bygga gångoch cykelbana i detta område eller anlägga uteplatser. För att skapa bästa möjliga inomhusmiljö bör tilluft till byggnaden tas in där luftföroreningshalterna är lägst. Den renaste tilluften är i taknivå från den västra delen av taket, så långt ifrån trafiken på E4:an som möjligt. Ventilationssystemets utformning är också betydelsefull där framför allt de grova partiklarna kan avskiljas med filter. 9

11 Referenser 1. Miljödepartementet 2001, Förordning om miljökvalitetsnormer för utomhusluft (SFS 2001:527). 2. LVF rapport 2003:1. Kartläggning av partikelhalter (PM10) i Stockholms och Uppsala län- jämförelser med miljökvalitetsnormer, Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. 3. LVF rapport 1999:3. Kartläggning av kvävedioxidhalter (NO 2 ) i Stockholms och Uppsala län- jämförelser med miljökvalitetsnormer, Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. 4. LVF 2007:9. Luftföroreningar i Stockholms och Uppsala län utsläppsdata 2005, Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund 5. Bringfeldt, B, Backström, H, Kindell, S. et al Calculations of PM-10 concentrations in Swedish cities Modelling of inhalable particles. SMHI RMK No Länstyrelsen i Stockholms län Miljökvalitetsnormer för luft, En vägledning för detaljplaneläggning med hänsyn till luftkvalitet. 7. Socialstyrelsen Partiklar i inomhusmiljön- en litteraturgenomgång. SLB- och LVF-rapporter finns att ladda ner på 10

12 Stockholms- och Uppsala Läns Luftvårdsförbund är en ideell förening. Medlemmar är 31 kommuner, länens två landsting samt ett antal företag och statliga verk. Samarbete sker med länsstyrelserna i de två länen. Målet med verksamheten är att samordna arbetet vad gäller luftmiljö i länen med hjälp av ett system för luftmiljöövervakning, bestående av bl a mätningar, emissionsdatabaser och spridningsmodeller. SLB-analys driver systemet på uppdrag av Luftvårdsförbundet. POSTADRESS: Göta Ark 190, Stockholm BESÖKSADRESS: Medborgarplatsen 25, 1 tr. TEL FAX INTERNET 11