Mätningar av lättflyktiga kolväten i Göteborgsregionen 2008/09

Transkript

1 Mätningar av lättflyktiga kolväten i Göteborgsregionen 2008/09 Karin Persson IVL Svenska Miljöinstitutet AB Rapport 148 Juni

2 Sammanfattning Under 2008/09 har en uppföljande mätning av VOC-halten i luft utförts på Sprängkullsgatan i Göteborg. Syftet med mätningarna var att studera om den nedåtgående trenden för bensenhalten i luft i Göteborg håller i sig sedan man avslutade mätningarna Mätningar av VOC i Haga och Partille har utförts för att erhålla en bild av haltnivåerna i andra miljöer i Göteborgsregionen. Haltvariationen i veckomedelvärdena av bensen följer varandra väldigt väl på de 3 stationerna där halterna på Sprängkullsgatan i genomsnitt var en faktor 2.5 högre än i Haga och en faktor 2.3 högre än i Partille. Årsmedelvärdet, baserat på 20 veckomedelvärden under februari januari 2009, var på Sprängkullsgatan 1.5 µg/m 3. Ett medelvärde för Haga och Partille under de 10 veckor som mättes under motsvarande period var vid båda stationerna 0.7 µg/m 3. Halterna av bensen låg vid samtliga mätstationer därmed under såväl miljökvalitetsnorm som utvärderingströsklar. Halterna i Haga och Partille var lägre än miljömålet, medan vid mätstationerna på Sprängkullsgatan uppvisades halter över det nationella miljömålet. Halterna av bensen på Sprängkullsgatan har sedan 1997 sjunkit stadigt från ett vinterhalvårsmedelvärde på cirka 13 µg/m 3 till 1.7 µg/m 3 år 2008, en minskning med över 80 %. Den genomsnittliga årliga minskningen har varit cirka 1 µg/m 3. 2

3 Innehållsförteckning 1 Bakgrund och syfte Omfattning, mätplacering och utförande Omfattning samt mätplacering Utförande Resultat Datatillgänglighet Uppmätta halter av bensen Förhållandet mellan bensen och toluen respektive xylen Jämförelser med miljökvalitetsnormer och miljömål Jämförelse av bensenhalter vinterhalvåren Referenser

4 1 Bakgrund och syfte Under perioden 1997/ /05 utförde IVL mätningar av halten av lättflyktiga kolväten (VOC) i luft vid Sprängkullsgatan i Göteborg på uppdrag av Göteborgsregionens luftvårdsprogram. Under 2008/09 har en uppföljande mätning av VOC utförts på Sprängkullsgatan samt inne i Haga och i Partille centrum. Syftet med mätningarna på Sprängkullsgatan var att kunna studera om den nedåtgående trenden för bensenhalten i luft i Göteborg håller i sig sedan man avslutade mätningarna Dessutom ville man kunna jämföra med miljökvalitetsnormen för bensen på ett enligt mätföreskrifterna för kontroll av miljökvalitetsnormer för utomhusluft (NFS 2007:7) godkänt sätt. Mätningarna har därför spridits ut över ett helt år istället för som tidigare då de koncentrerats till vinterhalvår. Syftet med mätningarna i Haga och Partille var att erhålla en bild av haltnivåerna i andra miljöer i Göteborgsregionen. Jämförelser görs också med Göteborgs miljöförvaltnings mätningar av bensen med DOAS-instrument på Sprängkullsgatan 3 i Haga. 2 Omfattning, mätplacering och utförande 2.1 Omfattning samt mätplacering Mätningarna av VOC skedde veckovis med diffusionsprovtagning, s.k. passiv provtagning, och veckomedelvärden för åtta olika VOC-komponenter (bensen, toluen, oktan, butylacetat, etylbensen, m+p-xylen, o-xylen och nonan) erhölls. Mätningar på Sprängkullsgatan Mätningarna av VOC på Sprängkullsgatan utfördes under perioden februari 2008 till och med januari För bensen gäller att mätningarna ska vara jämnt fördelade över året samt ha en tidstäckning på minst 35 %, dvs minst cirka 18 veckors provtagning under ett år, för att betraktas som kontinuerliga mätningar enligt mätföreskrifterna till miljökvalitetsnormen (MKN) för bensen. Normalt är halterna av bensen högre under vinterhalvåret, varför mätningarna utfördes varannan vecka under perioderna januari-mars och oktober-december samt en vecka per månad under perioden april-september. På detta sätt underskattas sannolikt inte ett årsmedelvärde och man kan ändå relativt bra jämföra vinterhalvårsmedelvärdet med halter under tidigare vinterhalvår. 4

5 Mätplatsen på Sprängkullsgatan är att betrakta som ett gaturum. Utmärkande för mätplatsen är att det i närområdet dagligen vistas många människor t.ex. på trottoarer, i bostäder, på kontor och i skolor. Mätsonden är placerad 2,5 meter över marken på en kombinerad cykel/gångbana och cirka 2,5 meter från en husfasad. Från sonden är det cirka 2 meter till en dubbelriktad gata med två filer i varje riktning. En mindre korsning (Sprängkullsgatan - Parkgatan) är belägen cirka 100 meter från mätpunkten och ytterligare cirka 30 meter bort finns en större korsning (Södra Allégatan - Sprängkullsgatan), se Figur 1. Sprängkulls gatan trafikeras dagligen av cirka fordon (2007, Övriga mätningar För att samtidigt kartlägga bensenhalterna i några andra typområden i regionen mättes även VOC en bit in i Haga samt på Kyrktorget i Partille. Mätomfattning vid dessa platser var en vecka per månad under perioden februari 2008 januari 2009, d.v.s mer indikativa mätningar då man inte uppfyller 35 % datatäckning på ett år. Mätplatsen i Haga låg vid ett dagis och i en miljö där det förekommer begränsat med biltrafik. Provtagningen utfördes cirka 3 m ovan mark. Mätplatsen i Partille var belägen på en gågata, men endast cirka 50 m från E20 på andra sidan ett bullerplank. Dessa mätplatser är mer likt urbana bakgrundsplatser. Mätning med DOAS Miljöförvaltningens mätningar av bland annat bensen i Haga görs med ett DOASinstrument (Differentiell Optisk Absorptions Spektroskopi) och är placerad på Sprängkullsgatan 3 (Göteborgs universitet) i närheten av korsningen Sprängkullsgatan - Lilla Bergsgatan, några 100-tal meter från mätplatsen med diffusionsprovtagare. Se även mätplaceringarna i Figur 1. 5

6 Sprängkullsgatan, 2.Dagis i Haga, 3. Miljöförvaltningens DOAS-station 4. Kyrktorget i Partille Figur 1. Mätplatsplaceringar 6

7 2.2 Utförande Installation av mätutrustningen samt analyser har ombesörjts av IVL. Provbyten på Sprängkullsgatan och i Haga har skötts av IVL medan provbyten i Partille har utförts av personal på miljökontoret i Partille. Mät- och analysmetoden som använts vid mätningarna är ackrediterad av SWEDAC (Styrelsen för Teknisk Ackreditering). Mät- och analysmetod beskrivs närmare i Bilaga 1. 3 Resultat I detta kapitel presenteras bearbetade resultat av främst bensen i tabeller och figurer. Veckomedelvärden för samtliga VOC-komponenter från mätningarna på Sprängkullsgatan, i Haga och vid Kyrktorget i Partille under perioden februari 2008 januari 2009 finns redovisade i Bilaga Datatillgänglighet Datatillgängligheten, d.v.s. den andel av proven som analyserats och godkänts efter kvalitetsgranskning, var för mätningarna på Sprängkullsgatan och i Haga för samtliga 8 VOC-komponenter 100 % samt i Partille 90 % för bensen och 100% för övriga VOC. 3.2 Uppmätta halter av bensen Variation i veckomedelvärden av bensen följde varandra väldigt väl på de 3 stationerna där halterna på Sprängkullsgatan låg i genomsnitt en faktor 2.5 högre än i Haga och en faktor 2.3 högre än i Partille, se Figur 2. För vecka uppvisades en orimligt hög halt av bensen i Partille (> 3 µg/m 3 ) jämfört med de övriga stationerna. Eftersom man inte kunde se samma fenomen för halten av övriga VOC, t.ex. toluen se Figur 3, har förutsatts att något har stört analysen av bensen. En annan tänkbar orsak skulle kunna vara ett lokalt utsläpp av bensin, men detta borde också ha påverkat resultaten av övriga VOCkomponenter. 7

8 2.5 Sprängkullsgatan Haga Partille µg/m Figur 2. Veckomedelvärden av bensen vid mätplatserna på Sprängkullsgatan, i Haga och på Kyrktorget i Partille. 6.0 Sprängk Haga 5.0 Partille 4.0 µg/m Figur 3. Veckomedelvärden av toluen vid mätplatserna på Sprängkullsgatan, i Haga och på Kyrktorget i Partille. 8

9 3.3 Förhållandet mellan bensen och toluen respektive xylen Kvoten mellan toluen och bensen respektive mellan summa xylen och bensen var i genomsnitt en faktor 3 vid Sprängkullsgatan och cirka en faktor 2 i Haga. I Partille låg kvoten mellan toluen och bensen på cirka 2.6 och mellan summa xylen och bensen 2, se Figur Bensen Toluen Xylen µg/m Sprängkullsgatan Haga Partille Figur 4. Jämförelse mellan halterna av bensen, toluen och summa xylen vid de 3 mätplatserna under de 10 gemensamma mätveckorna under 2008/09 Vägtrafiken är den klart dominerande källan till VOC-halterna i centrala Göteborg. Kvoterna kan variera mellan olika tätorter och beror främst på fordonsparkens sammansättning, bränsletyp, körsätt, frekvensen kallstarter, andelen katalysatorbilar och deras effektivitet. Tidigare jämförelser mellan kvoterna i gaturum och urban bakgrund visar att kvoterna generellt är högre i gaturummet än i den urbana bakgrunden. I den urbana bakgrunden sker en större inblandning av regional bakgrundsluft med högre andel bensen till följd av dess högre stabilitet i atmosfären jämfört med toluen och xylen. I Tabell 1 presenteras kvoterna mellan toluen och bensen respektive summa xylen och bensen vid Sprängkullsgatan. Vi kan notera att kvoterna vinterhalvåret 2008 låg något lägre än 2004/05. Dock förekommer en hel del variationer även mellan övriga år. 9

10 Tabell 1. Jämförelse mellan kvoterna toluen/bensen och summa xylen/bensen under vinterhalvåren 1997/ /05 jämfört med vinterhalvår 2008 (februari mars, oktober december 2008 samt januari 2009). SPRÄNGKULLSGATAN toluen/bensen xylen/bensen 2008 (vh) / / / / / / / / Jämförelser med miljökvalitetsnormer och miljömål Miljökvalitetsnormer (MKN) avseende luftkvalitet har fastställts inom svensk lagstiftning med avsikten att skydda människors hälsa. I förordningen 2001:527 om miljökvalitetsnormer för utomhusluft ingår en norm för bensen på 5 µg/m 3 som årsmedelvärde. Halter högre än normen får ej förekomma från och med januari Den övre (ÖUT) och nedre utvärderingströskeln (NUT) är 3.5 respektive 2 µg/m 3. Inom det nationella miljömålet "Frisk Luft" finns ett långsiktigt miljömål för bensen (Regeringsprop. 2000/01:130), där halten av bensen inte bör överskrida 1 µg/m 3 som årsmedelvärde Årsmedelvärdet, baserat på 20 veckor under februari februari 2009, var på Sprängkullsgatan 1.5 µg/m 3. Medelvärdet för motsvarande period vid miljöförvaltningens mätningar på Sprängkullsgatan var 2.2 µg/m 3. Ett medelvärde för Haga och Partille under de 10 veckor som mättes under motsvarande period som på Sprängkullsgatan var vid båda dessa stationer 0.7 µg/m 3, se Tabell 2. Halterna av bensen vid samtliga mätstationer låg alltså under såväl miljökvalitetsnorm som utvärderingströsklar. Miljöförvaltningens mätningar på Sprängkullsgatan ligger dock i nivå med nedre utvärderingströskeln. Halterna i Haga och Partille var lägre än miljömålet, medan mätstationerna på Sprängkullsgatan uppvisade halter över det nationella miljömålet. 10

11 Tabell 2. Års- och vinterhalvårsmedelvärden på mätplatserna jämfört med miljökvalitetsnorm, övre-, nedre utvärderingströskel samt miljömålet. Vinterhalvårsmedelvärde Årsmedelvärde Sprängkullsgatan-IVL Haga-IVL Partille-IVL Haga-Miljöförvaltningen MKN 5.0 ÖUT 3.5 NUT 2.0 miljömål Jämförelse av bensenhalter vinterhalvåren Halterna av bensen på Sprängkullsgatan har sedan 1997 sjunkit stadigt från ett vinterhalvårsmedelvärde på cirka 13 µg/m 3 till 1.7 µg/m 3 år 2008, d.v.s från att ha legat cirka 60 % över miljökvalitetsnormen, vid dess införande, till att ligga cirka 70 % under år 2008 (Johansson, M. m.fl. 2004). Dock ligger haltnivån fortfarande något över miljömålet. Den årliga genomsnittliga minskningen har varit cirka 1 µg/m3. Den nedåtgående trenden för bensen på Sprängkullsgatan har sedan vinterhalvår 1997/98 varit över 80 %. Den kraftiga minskningen av bensenhalten under 1990-talet är främst en följd av dels införandet av katalysatorer på personbilar, vilket blev ett krav från och med årsmodell 1988, dels minskningen av benseninnehållet i bensin från 5 % till 1 % under 1990-talet. I Figur 5 presenteras minskningen vid de båda mätstationerna på Sprängkullsgatan, med diffusionsprovtagare (IVL) och med DOAS (Miljöförvaltningen) ( Även om nivåerna mellan de båda stationerna skiljer sig något åt uppvisar de samma trend. 11

12 diffusionspr-vh diffusionspr-år DOAS-vh DOAS-år MKN ÖUT NUT Miljömål 8.00 µg/m /98 98/99 99/00 00/01 01/02 02/03 03/04 04/ /08 Figur 5. Trenden av vinterhalvårs- och årsmedelvärden på de båda mätstationerna vid Sprängkullsgatan jämfört med MKN, ÖUT, NUT och miljömålet. 12

13 4 Referenser Johansson, M., Persson, K., (2004): Gaturumsmätningar av VOC vid Sprängkullsgatan i Göteborg vintern 2004/05. För Göteborgsregionens Luftvårdsprogram. IVL-rapport U NFS 2007:7: Naturvårdsverkets föreskrifter om kontroll av miljökvalitetsnormer för utomhusluft. Regeringsproposition 2000/01:130: Svenska miljömål - delmål och åtgärdsstrategier. SFS (2001:527): Förordning om miljökvalitetsnormer för utomhusluft. Datavärdskapets hemsida för kommunernas mätdata. 13

14 Bilaga 1 Veckovis bestämning av flyktiga kolväten (VOC) Vid provtagningen används diffusionsprovtagare i rostfritt stål från Perkin Elmer. Dessa består av ett rör innehållande en adsorbent (här Tenax-TA), som hålls på plats av stålnät i falsade skåror. Vid lagring och transport är rören förslutna i båda ändarna och provtagningen startas genom att den ena förslutningen ersätts av en diffusionstillsats. Under provtagning hänger provtagarna lodrätt med öppningen nedåt. Provtagningen avslutas genom att röret försluts på nytt. Analysen utförs med en automatinjektor, ATD-400 från Perkin Elmer, kopplad till en högupplösande gaskromatograf med flamjonisationsdetektor. Figur. Montage av provtagare under exponeringstiden. 14

15 Bilaga 2 Veckovisa mätdata n- BUTYL- ETYL- m+p- o- VECKA BENSEN TOLUEN OKTAN ACETAT BENSEN XYLEN XYLEN NONAN MÄTPLATS µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan * < Sprängkullsgatan * < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan** < Sprängkullsgatan* < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Haga, Dagis <0.13 < Haga, Dagis < Haga, Dagis < Haga, Dagis <0.13 < Haga, Dagis <0.09 < Haga, Dagis < Haga, Dagis* < Haga, Dagis < Haga, Dagis < Haga, Dagis <

16 n- BUTYL- ETYL- m+p- o- VECKA BENSEN TOLUEN OKTAN ACETAT BENSEN XYLEN XYLEN NONAN MÄTPLATS µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 Partille Kyrktorget * <0.13 < Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget *** < Partille Kyrktorget < * Störning i analysen på m+p-xylen vilket kan ha påverkat resultatet. ** Exponerad 8 dagar, *** kontaminerat för bensen 16