UTREDNING AV LUFTKVALITET OCH RISK FÖR LUKT, ASPEN STRAND

Transkript

1 LERUMS KOMMUN UTREDNING AV LUFTKVALITET OCH RISK FÖR LUKT, ASPEN STRAND RAPPORT

2

3 ADRESS COWI AB Skärgårdsgatan 1 Box Göteborg TEL FAX WWW cowi.se PROJEKTNR. A DOKUMENTNR. A083067/4/02/4RAP001 - Luftkvalitetsutredning för Aspen Strand VERSION UTGIVNINGSDATUM BESKRIVNING UTARBETAD GRANSKAD GODKÄND Rapport Marie Haeger-Eugensson Christine Achberger Helen Nygren Marian Ramos García Anna Bjurbäck Marie Haeger- Eugensson

4

5 RAPPORT LUFT 5 INNEHÅLL 1 Sammanfattning 7 2 Inledning Bakgrund Syfte Luftkvaliteten i Lerum Miljökvalitetsnormer Miljökvalitetsmål Avgränsning Lukt 12 3 Underlag för beräkningarna Framtida utformning av kvarteret Trafikmängder Emissionsberäkningar Vägtrafik Järnvägstrafik Fjärrvärmeverk Lukt från avloppspumpstationen Spridningsmodellering Uppskattning av urban bakgrundshalt Spridningsberäkningar lukt från avloppspumpstation 19 4 Resultat NO₂ NO₂ från vägtrafik NO₂ från fjärrvärmeverket NO₂ från vägtrafik plus NO₂ från fjärrvärmeverket PM PM10 från vägtrafik och järnväg PM10 från fjärrvärmeverket PM10 från vägtrafik plus PM10 från fjärrvärmeverket Totalhalter NO₂ och PM10 vid två valda punkter Lukt 27

6 6 RAPPORT LUFT 5 Diskussion 27 6 Slutsatser 29 7 Referenser 30 Bilaga A Beskrivning TAPM-modellen 31 Bilaga B Beskrivning MISKAM-modellen 33 Bilaga C Miljökvalitetsnormer och miljömål 35 Bilaga D Resultat med den tidigare byggnadsutformningen 37

7 RAPPORT LUFT 7 1 Sammanfattning Inledning Lerums kommun tar fram en detaljplan för nya bostäder, verksamheter och förskola vid Aspedalen i Lerum. Området påverkas av luftföroreningar från fordons- och tågtrafiken från E20 och Västra stambanan, ett fjärrvärmeverk och en avloppspumpstation finns inom området. Läge kräver därmed en detaljerad utredning avseende luftkvaliteten i dagsläge och i framtiden. Syfte Beräkning av luftkvaliteten avseende partiklar (PM10) och kväveoxider (NO₂)vid Aspenstran i Lerum för dagens situation och för prognosåret 2035 för jämförelse med miljökvalitetsnormer (MKN) och miljökvalitetsmål. Metod Uppgifter om dagens väg- och tågtrafik har räknats upp till prognosåret Emissionsberäkningar för vägtrafik har gjorts med modellerna HBEFA och Nortrip. Lukmätningar från avloppspumpstationen har genomförts och emissionsdata från fjärrvärmeverket tillhandahölls av kommunen. För meteorologisk indata har TAPM-modellen använts och spridningsberäkningar genomfördes med CFD-modellen Miskam. Spridningsberäkningar från väg- och tågtrafiken har lagts ihop med spridningsberäkningar för fjärrvärmeverket för att erhålla NO₂ och PM10 totalhalter. Resultat Resultaten visar att MKN inte överskrids, varken för NO₂ eller för PM10 och varken för dagens situation eller för framtidens situation. Dagens NO₂-halter för 98-percentil dygn och timme närmar sig gränsvärden för MKN i de delarna av detaljplaneområdet, som ligger närmast E20 och fjärrvärmeverket. Miljökvalitetsmålet "Frisk luft" klaras bara delvis, då överskridanden av 98-percentilen för timmedelvärdet förekommer i en del av området. Framtida NO₂-halterna 2035 förväntas bli betydligt lägre och risken för överskridanden av MKN minskar. Däremot finns risk att miljökvalitetsmålet för 90-percentilen avseende PM10 kan överskrids. Spridningsberäkningar av lukt visar att det inte förekommer lukt vid normala förhållanden, men att det kan uppstå lukt om ett kolfilter byts samtidigt som spridningsförutsättningarna är dåliga. Kolfiltret förväntas dock endast bytas var 4-5 år varför risken för lukt bedöms som mycket liten. Diskussion Detaljplaneområdet vid Aspenstrand i Lerum ligger i ett trafikutsatt läge och luftkvaliteten i området påverkas av föroreningar från olika källor, där E20 och Aspenvägen utgör de dominerande källorna. I nuläge (2016) är risken mycket lite att NO₂-totalhalten,(d v s bidragen plus urban bakgrundshalt) överskrider MKN även om 98-percentil dygn och timme närmar sig totalhalten gränsvärdet. Störst risk för överskridanden av MKN återfinns i de delarna av planområdet som ligger närmast E20 och fjärrvärmeverket. Till 2035 förväntas NO₂ utsläppen från vägtrafiken minskar betydligt tack vare teknikutvecklingen mot renare motorer och lägre emissionsfaktorer. NO₂ halterna kommer därför minskas i takt med minskande utsläpp, trots ökande trafikarbete år 2035, vilket delvis

8 8 RAPPORT LUFT motverkar teknikutvecklingens positiva effekter. Enligt spridningsberäkningar kommer inte MKN att överskridas någonstans, dock kan det finnas risk att halterna för 98-percentil timme närmar sig gränsvärdet för miljökvalitetsmålet i nära anslutning till fjärrvärmeverket. PM10 halten kommer inte att överskrida MKN, men förväntas inte sjunka så som för NO₂. Det är först och främst uppvirvling av partiklar från vägbanan som ger partikelhalter. Den styrs av antal bilar, körhastighet och dubbdäcksandel, samt underhåll av vägbanan. Därför ses snarare en framtida ökning av PM10 halten orsakad av att biltrafiken förväntas öka. Om endast emissionerna från vägtrafiken inkluderas överskrids målet strax utanför bebyggelsen i planområdet. Om även fjärrvärmeverkets emissioner inkluderas och antas vara samma i framtiden så kan målet överskridas inom delar av den bebyggda delen av området. Avloppspumpstationen utgör en potentiell källa för lukt i planområdet. Spridningsberäkningarna av normalfallet visar att det inte förekommer lukt. Vid kolfilterbyte som sker med 7 till 8 års mellanrum kan relativ mycket lukt uppstå om bytet sammanträffar med dåliga spridningsförutsättningar. Risken för sammanträffande bedöms dock som mycket liten.

9 RAPPORT LUFT 9 2 Inledning 2.1 Bakgrund Lerums kommun arbetar med att ta fram detaljplaner för nya bostäder, verksamheter och förskola vid Aspedalen i Lerum. Området ligger i nära anslutning till Västra stambanan, pendeltågstationen Aspedalen och E20, se Figur 1. Inom planområdet finns även ett fjärrvärmeverk samt en avloppspumpstation och i nära anslutning till området en bensinstation. Därmed behöver utredningar angående luftkvalitet, buller, vibrationer samt risk med avseende på farligt gods tas fram som underlag i detaljplanarbetet. Lämpliga skyddsavstånd till de verksamheter som nämnts behöver också studeras, utifrån alla ovanstående parametrar. Luftkvalitetsutredningen omfattar beräkningar av halter av kvävedioxid (NO₂) och partiklar (PM10) i området, för dagens situation och för prognosåret Resultaten av beräkningarna utvärderas mot miljökvalitetsnormer och miljömål. Vid fjärrvärmeverket kan damning uppstå vid påfyllnad av biobränsle vid bränslefickor och det finns även risk för sotnedfall. I planprogrammet har man angett ett skyddsavstånd på 50 meter från fjärrvärmeverket, vilket är mindre än vad som anges i Boverkets allmänna råd "Bättre plats för arbete" (200 meter). Emissioner från skorsten och dammande aktiviteter på fjärrvärmeverkets område inkluderas i luftutredningen, för att senare inkluderas i den sammanvägda bedömningen av lämpliga skyddsavstånd (se MKB). Figur 1 Planområdets lokalisering (orange) i förhållande till E20 (lila) och Västra Stambanan (röd). Vidare ska även risken för lukt från avloppspumpstationen göras inom ramen för denna utredning. För att kunna göra en platsspecifik bedömning av skyddsavståndet till avloppspumpstationen med avseende på lukt görs en lukt-analys för uppskattning av emissionen av luktande ämnen med påföljande beräkningar för spridningen av lukt i området.

10 10 RAPPORT LUFT 2.2 Syfte Beräkning av kvävedioxidhalten och partikelhalter i området utifrån dagens situation och för prognosåret Jämförelse av beräknade halter med miljömål och miljökvalitetsnormer. Utreda risken för lukt från avloppspumpstationen. 2.3 Luftkvaliteten i Lerum Den dominerande källan till luftföroreningar i Lerums kommun är väg E20. Lerums kommun är medlem i Luftvårdsprogrammet i Göteborgsregionen som sköter luftkvalitetsövervakningen i regionen. I Lerum sker inga kontinuerliga mätningar inom luftvårdsprogammet, men däremot kartläggning av luftkvaliteten med modellering och kortare mätningar. De senaste spridningsberäkningarna av NO₂-halter i Lerum gjordes för halter år 2012 (Wisell, 2013). Spridningsberäkningarna visar på halter under den nedre utvärderingströskeln för årsmedelvärdet av MKN längs E20 (där man kan förvänta sig de högsta halterna). Varken 98-percentilen av dygnsmedelvärdet eller årsmedelvärdet överskrider MKN i beräkningarna, däremot är halterna längs E20 över den övre utvärderingströskeln längs E20. Miljökvalitetsmålet för årsmedelvärdet och/eller timmedelvärdet överskrids däremot längs E20 och upp till 100 meter ifrån E20. Spridningsberäkningar av PM10 beräknades för år 2010 (Kindell, 2012) och visade inte på några överskridanden av MKN vid varken E20 eller Göteborgsvägen. Däremot överskreds den nedre utvärderingströskeln av 90-percentilen av dygnsmedelvärdet vid Göteborgsvägen. Beräkningarna visade också att miljökvalitetsmålet för årsmedelvärdet riskerar att överskridas vid Göteborgsvägen. Halterna längs E20 låg i dessa beräkningar runt 13 µg/m³ för årsmedelvärdet, och runt för 90-percentilen av dygnsmedelvärdet. På Göteborgsvägen var de beräknade halterna 16 µg/m³ för årsmedelvärdet respektive 27 µg/m³ för 90-percentilen av dygnsmedelvärdet utfördes mätningar av PM10 och NO₂ under tre månader (12 januari 17 april) vid Hulanmotet i Lerum (Holmes, 2011). Hulanmotet ligger vid E20 ca 1,5 km söder om Aspedalens pendeltågsstation. Mätvagnen stod på ca 150 m avstånd från E20. Under samma period gjordes även passiva mätning av NO₂ under tre veckor på ytterligare 8 platser i Lerum, bland annat på Göteborgsvägen och vid Vattenverket (mätplats inom det aktuella planområdet). Halterna som uppmättes var 14,1 µg/m³ som periodmedelvärde för PM10 och 15 µg/m³ för NO₂. Halterna av PM10 vid Hulanmotet var något lägre än uppmätta halter vid Femmans mätstation i centrala Göteborg under samma period (urban bakgrundshalt) och uppvisade ett samband med halterna på Femman (r = 0,53). Det bedömdes att det var högst sannolikt att NUT för årsmedelvärdet av PM10 klarades på platsen. Normen för dygnsmedelvärdet av PM10 överskreds inte under mätperioden. Även för NO₂-halterna finns ett samband mellan de uppmätta halterna vid Hulanmotet och vid Femman (r = 0,6). Under mätperioden uppmättes inga halter som överskred normen för dygns- eller timmedelvärdet. Baserat på medelvärdet under mätperioden bedömdes att normen för årsmedelvärdet inte heller skulle överskridas under 2011.

11 RAPPORT LUFT 11 Mätningarna av NO₂ med passiva provtagare på olika platser i Lerum visade låga halter, medelhalterna under alla tre veckorna låg på mellan µg/m³. Den högsta medelhalten uppmättes vid Göteborgsvägen i centrala Lerum och den lägsta vid Hulan 210 m från E20. Vid Vattenverket var medelhalten 15,7 g/m³. Baserat på treveckorsmätningarna räknades årsmedelhalter ut för mätplatserna. För Göteborgsvägen i centrala Lerum var denna 19,8 µg/m³, och vid Vattenverket 14,1 µg/m³. Vid jämförelse med de aktiva mätningarna vid Hulanmotet sågs att de passiva mätningarna var lägre än de aktiva och att skillnaden var %. 2.4 Miljökvalitetsnormer I samband med att Miljöbalken trädde i kraft den 1 januari 1999 infördes miljökvalitetsnormer som ett nytt styrmedel i svensk miljörätt. Systemet med miljökvalitetsnormer regleras framförallt i Miljöbalkens 5:e kapitel. Till skillnad mot gränsvärden och riktvärden skall miljökvalitetsnormerna enbart ta fasta på vad människan och naturen tål utan hänsyn till ekonomiska intressen eller tekniska förhållanden. En norm kan meddelas om det behövs för att i förebyggande syfte eller varaktigt skydda människors hälsa eller miljön. De kan även användas för att återställa redan uppkomna skador på miljön. De miljökvalitetsnormer som först fastställdes i svensk lagstiftning behandlade högsta tillåtna halter i utomhusluft av svaveldioxid, kvävedioxid och bly (SFS 1998:897). Den 19 juli 2001 trädde en ny förordning om miljökvalitetsnormer i kraft (SFS 2001:527). Denna ersatte den gamla förordningen och behandlade normer för bl.a. kvävedioxid och partiklar (PM10). Förordningen (SFS 2001:527) har uppdaterats vid ett antal tillfällen och idag gäller Luftkvalitetsförordningen SFS 2010:477. Gällande miljökvalitetsnormer för NO₂ och PM10 i utomhusluft redovisas i Tabell 1. Tabell 1 Miljökvalitetsnormer för utomhusluft enligt Luftkvalitetsförordningen SFS 2010:477. Normerna avser halt i luft för skydd av människors hälsa i utomhusluften med undantag av arbetsplatser samt vägtunnlar och tunnlar för spårbunden trafik. Förorening Medelvärdesperiod MKN-värde (µg/m³) Antal tillåtna överskridanden per år PM10 Dygn År dygn - NO₂ Timme Dygn År timmar 1 7 dygn - 1) Förutsatt att föroreningsnivån aldrig överstiger 200 μg/m³ under en timme mer än 18 gånger per kalenderår. 2.5 Miljökvalitetsmål Det svenska miljömålssystemet innehåller ett generationsmål, sexton miljökvalitetsmål och tjugofyra etappmål. Generationsmålet anger inriktningen för den samhällsomställning som behöver ske inom en generation för att miljökvalitetsmålen ska nås. Miljökvalitetsmålen beskriver det tillstånd i den svenska miljön som miljöarbetet ska leda till. Det finns även preciseringar av miljökvalitetsmålen. Preciseringarna förtydligar målen och används i det löpande uppföljningsarbetet av målen.

12 12 RAPPORT LUFT Ett av målen, Frisk luft, berör direkt halter i luft av olika föroreningar. Miljökvalitetsmålet Frisk luft definieras enligt följande: Luften ska vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas. För miljökvalitetsmålet Frisk luft finns preciseringar i form av halter av luftföroreningar som inte ska överskridas, se Tabell 2 för preciseringar för NO₂ och PM10. Miljökvalitetsmålen är angivna att dessa ska nås senast år Tabell 2 Preciseringar avseende kvävedioxid och partiklar för miljökvalitetsmålet Frisk luft. Förorening Medelvärdesperiod Miljömål (µg/m³) Antal tillåtna överskridanden per år PM10 År Dygn NO₂ År Timme timmar Miljökvalitetsmålen utgör en riktning och vägledning åt kommuner och Länsstyrelser vart det framtida miljöarbetet ska sikta mot. Även om miljökvalitetsmålen inte är legalt bindande så som miljökvalitetsnormerna (MKN) är, kan överskridanden av miljökvalitetsmålen innebära en begränsning i framtiden, beroende på hur dessa kommer tolkas av myndigheterna och därmed vilken praktisk betydelse dessa får. 2.6 Avgränsning I luftutredningen har endast NO₂ och PM10 beaktats även om det även finns MKN för luft för PM2,5. Generellt så är det inte partikelhalterna som utgör något problem i Västsverige vid jämförelse mot MKN utom möjligen längs de större vägarna vid framtida beräkningar (2035 och framåt) till följd av ökad trafik. Det är då inte de små partikelfraktionerna (som härrör från avgaserna) som utgör ett problem utan snarare de grövre fraktionerna (PM10) vilka härrör från resuspension från vägar från sandning och dubbdäcksslitage. Resuspension förekommer under våren varför och ses därför främst vid beräkningarna av 90- percentilen för dygnsmedelvärdet, men påverkar oftast årsmedelvärdet i mycket begränsad omfattning (i alla fall i Västsverige). Vad det gäller MKN för PM2,5 så är denna endast definierad på årsbas som årsmedelvärde (inte timmedel eller dygnsmedelvärden) varför risken för överskridande mycket liten. Detta antagande stärks av att det i dagsläget inte sker några överskridanden ens i Göteborg i markplan längs Gårdaleden. 2.7 Lukt Luktande luftföroreningar är ett samlingsbegrepp för en mängd olika kemiska föreningar. Dessa kännetecknas av att de kan förnimmas med luktsinnet, ofta i halter som är mycket lägre än de nivåer där medicinska effekter kan riskeras (Socialstyrelsen, 2004). Mekanismerna bakom luktupplevelser är inte klarlagda fullt ut. Hur besvärande en lukt är påverkas bland annat av luktens karaktär och de exponerades tidigare erfarenhet och attityder till luktkällan. Vid kontinuerlig exponering för en lukt minskar förnimbarhet och upplevd luktstyrka snabbt och planar ut inom några minuter. När exponeringen upphör återhämtar sig luktsinnet mycket snabbt. När väl en lukt kan förnimmas, växer den upplevda luktstyrkan med ökande koncentration av luktämnet, men i allt lägre takt ju högre koncentrationen blir. En minskning av halten av luktande luftföroreningar har därför sin största effekt vid låga halter, medan samma minskning vid höga koncentrationer bara kan ge en obetydlig effekt på luktstyrkan.

13 RAPPORT LUFT 13 För att uppskatta luktbelastningen d.v.s. hur stor del av tiden det luktar i ett område och hur stor utbredning området där det föreligger risk för luktande, kan i princip tre tekniker användas; studier med luktobservatörer som registrerar luktförekomst, frågeundersökningar eller spridningsberäkningar av luktfrekvens (Socialstyrelsen, 2004). Under förutsättning att själva utsläpper kan uppskattas så är dock spridningsmodellering den metod som bäst illustrerar både den geografiska utbredningen och även visar på frekvensen av d.v.s. antalet lukttillfällen/normal år och plats. Eftersom luktsinnet reagerar omedelbart på lukt så är det viktigt att undersöka exponeringen av lukt för korta tidsintervall, så som några minuter eller kortare (Socialstyrelsen 2004). För att kunna simulera detta krävs därför en spridningsmodell som även kan simulera korttidshalter. Alla luktmätningar måste på ett eller annat sätt relateras till mätningar av subjektiva luktupplevelser (Socialstyrelsen, 2004). En lukts förnimbarhet uttrycks vanligen med ett tröskelvärde som motsvarar den lägsta koncentrationen av ett ämne som är förnimbar för människan. Statistiskt sett brukar den koncentration av ett ämne där vi kan förnimma lukt i 50 % av fallen definieras som lukttröskeln för ämnet (Socialstyrelsen, 2006). Den absoluta tröskeln för igenkänning av ett luktämne definieras på motsvarande sätt. Luktstyrkan mäts i enheten luktenheter per kubikmeter, l.e./m³. Koncentrationen vid lukttröskeln (mg/m³) motsvarar 1 luktenhet per kubikmeter. Bedömningskriterier för vad som anses vara en acceptabel luktstyrka variera mellan länderna. Till skillnad från andra luftföroreningar så är det inte enbart halten som avgör ett överskridande, utan även medelvärdestid och frekvensen. I Danmark får t. ex. det maximala minutvärde för lukt inte överstiger 5-10 l.e./m³, medan Tyskland har som tröskelvärde 1 l.e./m³ för en "lukttimme", som definieras som en timme då tröskelvärdet överstigs under mer än sex minuter. Lukt uppfattas störande av allmänheten även om det endast förkommit lukt under en mycket lite del av tiden. Klassning av luktstörningar gör därför oftast så att om det förkommit lukt under del av en timme klassas denna timma som en lukttimma. I denna utredning används därför det maximala 10 minutvärdet som mått för korttidsexponeringen med höga halter för vilken luktsinnet reagerar omedelbart. 3 Underlag för beräkningarna Två scenarion har beräknats för Aspen Strand, dels nuläget med nuvarande bebyggelse och trafikmängder, dels ett utbyggnadsscenario motsvarande år 2035 med den planerade bebyggelsen och prognosticerade trafikmängder. 3.1 Framtida utformning av kvarteret Vid Aspen strand planeras bostäder, verksamheter och förskola. Planområdet ligger intill järnvägen och pendeltågsstationen Aspedalen, se Figur 2. Det är också i eller intill den södra delen av planområdet som fjärrvärmeverket, avloppspumpstationen och bensinstationen ligger. I den södra delen planeras bostadshus av varierande höjd, upp till 6 våningar höga, samt verksamheter och parkering närmast järnvägen. Observera att det parkeringshus som är markerat med 2 våningar som ses precis norr om fjärrvärmeverket i Figur 2 är räknat som en parkeringsplats i markplan i spridningsberäkningarna, enligt anvisningar från Lerums kommun. Förskola planeras i områdets nordöstra del vid Aspenäsvägen.

14 14 RAPPORT LUFT Figur 2 Situationsplan över detaljplaneområdet (avgränsat med streckad röd linje). 3.2 Trafikmängder Uppgifter om trafikmängder kommer från Lerums kommun (vägtrafik) och Trafikverket (tågtrafik). Se Tabell 3 för en sammanställning av vägtrafikmängder, inklusive det som genereras av nybyggnationen, och Tabell 4 för tågtrafikmängder. Som framgår av Tabell 3, förväntas ske en trafikökning på nästan alla vägar, med den största ökningen i % på E20 och Göteborgsvägen. Tabell 3 Vägtrafikmängder som använts för emissionsberäkningarna. Väg ÅDT 2016 (f/dygn) ÅDT 2035 (f/dygn) Förändring (%) Andel tung trafik (%) Skyltad hastighet (km/h) Aspenäsvägen Göteborgsvägen E Underfart under E Aspenvägen söderut Aspenvägen norrut Frödings allé Seglarvägen

15 RAPPORT LUFT 15 Tabell 4 Tågmängder som använts för emissionsberäkningarna. Typ av tåg ÅDT 2016 (tåg/dygn) ÅDT 2035 (tåg/dygn) Förändring (%) Godståg S-tåg Pendeltåg Persontåg 64 - Tjänstetåg 7 - Moderna motorvagnar - 50 Lokdragna persontåg - 20 Totalt antal tåg/dag Emissionsberäkningar I spridningsberäkningarna har följande emissionskällor inkluderats: Vägtrafik Järnvägstrafik Fjärrvärmeverket Lukt från avloppspumpstationen Vägtrafik Utsläppen från trafiken har beräknats med emissionsmodellerna HBEFA och Nortrip. HBEFA tar hänsyn till hur fordonsflottans sammansättning förväntas förändras i framtiden och beräknar olika emissionsfaktorer för olika år. I HBEFA antas att det kommer att fortsätta ske förbättringar avseende avgasutsläppen, samt att en större andel av fordonsflottan i framtiden kommer att bestå av fordon med god avgasrening och effektivitet. Detta innebär att avgasemissionerna för ett normalfordon förväntas bli lägre i framtiden. I emissionsberäkningarna har emissionsfaktorer för år 2016 använts för nuläget och emissionsfaktorer för år 2035 för framtidsscenariot. Resuspension, d v s uppvirvling av på vägbanan tidigare ackumulerade slitagepartiklar, har beräknats med Nortrip. Nortrip är en emissionsmodell som utvecklats för nordiska förhållanden där mängden resuspension beror bland annat på meteorologiska indata, trafikmängden (ÅDT), andel tung trafik, dubbdäcksandel och hastigheten fordonen kör i. Den tekniska utveckling och förnyelsen av fordonsflottan som förväntas leda till lägre avgasemissioner kommer inte att påverka emissionen av uppvirvlat material, så en liknande minskning av denna typ av emissioner förväntas inte ske. Trafikflödesvariation Trafikflödet varierar mycket över dygnet, över veckan och över månaderna, vilket gör att det vid vissa tillfällen kan vara mycket mer eller mindre trafik än genomsnittet. Trafikkontoret i Göteborg har mätt trafikflödet på timbasis i Tingstadstunneln, och dessa uppgifter har använts för att skapa en trafikflödesfördelning som har använts för E20. Vidare har VTI tagit fram hastighets/flödessamband på ÅDT-basis för olika typer av vägar för både personbilar och lastbilar vilket resulterade i indexvärden som kan användas för att relatera flödet vid en viss tidpunkt till ÅDT (Björketun och Carlsson, VTI notat ). För

16 16 RAPPORT LUFT att bättre kunna identifiera situationer med höga halter av emissioner och påföljande höghaltstillfällen har dessa samband använts för att skapa en variation av trafiken över året. För övriga vägar har VTI:s index för närtrafik använts. Se Figur 3 för de trafikindex som använts. I HBEFA-modellen beräknas olika emissionsfaktorer för olika trafikflöden vilka har integrerats med de ovan beskrivna hastighets/flödessambanden framtagna av VTI för att skapa ett index som anger hur mycket emissionen för varje timme på året skiljer sig från medelemissionen. Detta kan variera från plats till plats beroende på de specifika trafikflödena, hastighetsbegränsningar mm. Indexet har använts för att bättre kunna identifiera situationer med höga halter av emissioner och påföljande höghaltstillfällen. a) b) c) Figur 3 Variation av trafikflödet över a) året, b) veckans olika dagar och c) dygnet. Alla figurerna är baserade på data från Trafikkontoret Göteborg för Tingstadstunneln och Björketun och Carlsson (2005) för närtrafik. Värdena på y-axeln visar förhållandet till medelvärdet, (d. v. s. vid värden > 1 är antal fordon > genomsnittet) Järnvägstrafik Utsläpp av partiklar till luft från tågtrafik sker genom slitage av räls, bromsar, hjul och liknande, samt även genom uppvirvling av damm från banvallen (Gustafsson m.fl. 2007). Den huvudsakliga partikelstorleken är 2-4 µm. Andelen av emissionerna som består av uppvirvlat material har dock vid mätningar visat sig vara liten (Gustafsson m.fl. 2006). Det är vid inbromsning och acceleration som de största utsläppen sker. Emissionsfaktorer för emissioner av partiklar från slitage har sammanställts inom EUprojektet Transphorm, dessa visas i Tabell 5. Tabell 5 visar även en längdjusterad emiss-

17 RAPPORT LUFT 17 ionsfaktor för olika typer av tåg. Emissionsfaktorn för ett tåg beror på en mängd olika faktorer så som hastighet, acceleration, typ av bromsmekanism, material på hjul och räls, längd på tåget m.m. vilket innebär att det finns stor variation i emissionerna beroende på ovan nämnda faktorer (Transphorm) varför dessa behöver definieras så bra som möjligt för att minska osäkerheten. Det finns dock inte emissionsfaktorer framtagna för olika typer av situationer, bara för olika tågtyper och -längder. De längdjusterade emissionsfaktorerna har använts vid beräkning av emissioner från järnvägen i Lerum. Vid jämförelse sågs att dessa resulterade i en högre totalemission än vid användande av den generella emissionsfaktorn. För att minska risken för att emissionerna från järnvägen underskattas valdes den högre emissionen, beräknad med de längdjusterade emissionsfaktorerna, som indata till spridningsberäkningarna. Tabell 5 Emissionsfaktorer för direkta utsläpp från tåg (slitagepartiklar och resuspension), från EU-projektet Transphorm. Emissionsfaktor visas dels för olika typer av tåg (regional-, pendel- och godståg) och även som längdjusterad emissionsfaktor för tågtyperna. Typ av tåg EF PM10 (g/tåg-km) Variation (g/tåg-km) EF PM10 (mg/tåg-km * tåg-meter) Variation (mg/tåg-km * tåg-meter) Regionaltåg 0,24 0,05-0,9 3,1 0,6 11 Pendeltåg 0,48 0,1-1, Godståg 2,9 0,7-9 5, Fjärrvärmeverk Fjärrvärmeverket ligger i den sydligaste delen av detaljplaneområdet, nära järnvägen och E20. Verket har sammanlagt 4 pannor och den årliga energiproduktion är i dagsläget ca 33 GWh, där ca 23 GWh produceras med flis, 8 GWh med pellets och 2 GWh från biogas och bioolja. Prognosen för 2035 är att energiproduktionen ökas till max 45 GWh, enligt gällande beslut. För produktion av varmvatten är verket igång året om 24 h, men belastningen varierar kraftigt med årstiden och även under dagen och veckan. Under den kalla tiden på året är energiproduktionen ca 4 till 5 gånger högre än på sommaren, med en toppbelastning vintertid på 12 MW. Under dagen förekommer toppar på förmiddagen och eftermiddagen, på helgerna är produktionen lägre p g a skolorna är stängda. Verket är försett med rökgasrening för torra gaser och rökgaskondensering Lukt från avloppspumpstationen För att kunna bedöma risken för lukt från avloppspumpstationen har en mätning av luktande ämnen gjorts den 9/ (Arbrandt 2016). Resultaten från luktprovtagningen visas i Tabell 6. Mätningarna visade att kolfiltret hade en reningsgrad på 94 %. Flödet över kolfiltret var 235 Nm³/h, men på grund av låg hastighet i kanalen samt att provpunkten inte var helt optimal för flödesprovtagning är osäkerheten i flödesbestämningen relativt stor (Arbrandt 2016). Luftflödet i pumprummet var 280 l/s beräknat och 292 l/s uppmätt. Det uppmätta flödet har använts för emissionsberäkningarna.

18 18 RAPPORT LUFT Tabell 6 Resultat från luktprovtagningar 9/ vid avloppspumpstationen i Lerum. Mätplats Luktkoncentration (le/m³) Pumprum 445 Före kolfilter 2182 Efter kolfilter 125 Två scenarion har beräknats för lukt. Dels ett normalscenario, där enbart emissionerna efter kolfiltret har inkluderats. Dels har ett värsta fall beräknats, där luktkoncentrationen som uppmätts före kolfiltret har använts, tillsammans med lukten i pumprummet. Här antas att filtret inte fungerar (luften släpps ut orenad) och att dörren dessutom står öppen så att lukt kan spridas även den vägen. 3.4 Spridningsmodellering För att beräkna haltnivåer ner till markplan (där människor vistas) inne i tätbebyggt område, behövs en tredimensionell modell som kan beräkna spridningen av föroreningshalter med hög detaljeringsgrad. För översiktliga beräkningar i urbana miljöer kan till exempel s.k. Gaussiska modeller användas men eftersom dessa inte kan ta hänsyn till effekten av byggnader blir inte resultatet rättvisande för gaturumsberäkningar vilket ska göras här. Resultat från Gaussiska modeller är däremot relevanta för modellering är haltnivån i takhöjd. Spridningen av luftföroreningar styrs av många processer och faktorer som verkar i olika geografiska skalor. Då området har komplicerade spridningsförutsättningar både i regional, lokal och i mikroskala, kan spridningsberäkningar inte lösas med endast en modell. Spännvidden i de geografiska skalor som är involverade i föroreningarnas spridningsförutsättningar är därmed för stora för att kunna täckas in av endast en modell. För att beräkna de meteorologiska förutsättningarna i regional till lokal skala (exempelvis sjö- och landbris sommartid, topografisk påverka på vinden - så som dalstyrning i den distinkta dalgången vid Gårda samt frekventa inversioner) har en dynamisk prognosmodell använts (TAPM-modellen, se vidare Bilaga A). I dessa beräkningar inkluderas de lokala förutsättningarna (topografi, vegetation, havstemperatur m.m.) som styr både, det lokala vädret och därmed spridningen. I nästa steg, för beräkning av de tredimensionella strömningsförhållandena mellan huskropparna, har en CFD-modell (Miskam, se vidare Bilaga B) använts. Resultatet från TAPM-modelleringen används som indata i Miskam. För att återskapa ett realistiskt vindfält som representerar strömningsförhållanden i tre dimensioner för de aktuella kvarteren har ett mycket större område inkluderats i CFDberäkningarna. Även för haltberäkningarna till luft har Miskam-modellen använts. Meteorologin som används som indata till CFD-modellen bör vara representativ för de lokala väderförhållandena. I detta fall finns inga lokala meteorologiska mätningar i närområdet, vilket gjorde det nödvändigt att modellera områdets lokala meteorologi med hjälp av TAPM-modellen. Denna lokala meteorologi blir indata till de efterföljande vindfälts- och haltberäkningarna i Miskam. Förutom meteorologin behöver Miskam även tredimensionell information av både de planerade byggnaderna samt omgivande bebyggelse (se vidare nedan). För jämförelse av de beräknade PM10-halterna med MKN måste en totalhalt beräknas, d.v.s. till den halten som simulerats vid det planerade området krävs ett tilläggsbidrag

19 RAPPORT LUFT 19 från övriga källor, ett s.k. urbant bakgrundsbidrag (både på årsbas och för 9relevanta percentiler) Uppskattning av urban bakgrundshalt För att kunna jämföra beräknade haltnivåer av NO₂ med MKN (för års-, dygns- resp. timmedelvärde) måste även en relevant urban bakgrundshalt för området adderas vilken inkluderar övriga källor i området och långdistanstransporterat haltbidrag. I Figur 4 nedan visas hur halten av luftföroreningar fördelas i en stad samt planområdets lokalisering. Aspen strand Figur 4 Schematisk bild av föroreningshalter i en stad (Lenschow m.fl. 2001) samt illustration av planområdets lokalisering. Punkt 3 till höger i figuren symboliserar den halt som uppmätts på rurala platser, en s.k. regional bakgrundshalt, där det inte finns någon påverkan av föroreningar från städer eller närliggande väger och visar därmed långdistanstransporterade luftföroreningar. Punkt 2 representerar centrala delar av städer, ofta (men inte alltid) i taknivå, en s.k. urban bakgrundshalt. Dessa mätningar fångar in både långdistanstransporterade föroreningar och de som genererats i regionen samt emissioner från staden. Motsvarande mätningar för Göteborg är Femmans mätstation som är placerad på Nordstans tak. Punkt 1 representeras av mätningar i markplan samt vid en trafikerad gata. Förutom de föroreningar som fångas in i mätningar av den urbana bakgrundshalten uppmäts här även de mycket lokalt producerade utsläppen längs specifika gator vilket benämns gaturumshalt. I Figur 4 visas även att den urbana bakgrundshalten varierar beroende på var i staden man är. Högst är halten oftast i de centrala delarna. Längre från centrum minskar generellt halten till följd av mindre mängd emissioner och ofta längre avstånd från källorna, vilket leder till lägre nivåer. En gata i de yttre delarna av en stad kan därmed få en lägre halt än en gata med lika mycket trafik som är belägen inne i de centrala delarna, eftersom bidraget från urban bakgrund är högre i centrum Spridningsberäkningar lukt från avloppspumpstation Spridningen av lukt från avloppspumpstationen har beräknats med Miskam-modellen (se ovan). Miskam valdes för beräkningarna eftersom utsläppen sker på låg höjd, och då är Miskam bättre på att beräkna spridningen. Beräkningarna har gjorts för samma typår som för alla övriga beräkningar. De emissionsdata som används baseras på genomförda mätningar (Tabell 6). Dessa är dels för ett fall med normala emissioner, det vill säga den luktekvivalent som förekommer då kolfiltret tagit bort den absolut största andelen av lukten, dels för emissioner utan om inte någon rening fungerat d.v.s. den luktekvivalent som för-

20 20 RAPPORT LUFT kommer innan kolfiltret. Mätning gjordes även i pumphuset. Dessutom förutsätts dörren till avloppspumpstationen vara öppen vid dessa tillfällen. Detta fall kan, enligt personalen på avloppspumpstationen, endast förekomma vid byte av kolfiltret viket görs mellan var 5-7 e år. Det tar då maximalt en halv arbetsdag/gång. 4 Resultat 4.1 NO₂ I det följande stycket presenteras resultaten för NO₂-haltberäkningar från vägtrafiken och järnvägen där även en relevant urban bakgrundshalt har lagts på för området. NO₂haltbidraget från fjärrvärmeverket presenteras som separata kartor. Detta möjliggör en bedömning av hur stort bidraget från fjärrvärmeverket är till den totala NO₂-halten NO₂ från vägtrafik Resultaten för NO₂ visas i Figur 5-Figur 7. Figur 5 visar årsmedelvärdena av NO₂ för nuläget och år Det är ingen risk för överskridanden av MKN för årsmedelvärdet i något av scenarierna. I nuläget överskrids miljökvalitetsmålet i utrymmet mellan E20 och järnvägen. Beräkningarna av 98-percentilen av dygnsmedelvärdet (Figur 6) visar att det i nuläget är höga halter i området vid E20 och järnvägen på mellan µg/m³. Gränsen för MKN är 60 för 98-percentilen av dygnsmedelvärdet. Marginalen till MKN är därmed god inne i området redan i dagsläget med haltnivåer på mellan µg/m³. För år 2035 (Figur 6b) finns ingen risk för överskridanden av denna MKN. För 98-percentilen av timmedelvärdet sker i dagsläget (Figur 7a) överskridanden av miljökvalitetsmålet (60 µg/m³) men inte MKN (90 µg/m³). År 2035 (Figur 7b) överskrids varken miljökvalitetsmålet eller MKN. a)10 b)

21 RAPPORT LUFT 21 Figur 5 Årsmedelvärden av NO2 för a) nuläget, och b) år Rosa halt indikerar haltgräns för miljökvalitetsmålet. a) b) Figur 6 98-percentilen av dygnsmedelvärdet av NO2 för a) nuläget, och b) år Röd halt visar gränsen för MKN. a) b) Figur 7 98-percentilen av timmedelvärdet av NO2 för a) nuläget, och b) år Rosa halt indikerar haltgräns för miljökvalitetsmålet och röd halt visar gränsen för MKN NO₂ från fjärrvärmeverket I Figur 8 visas NO₂-haltbidraget från fjärrvärmeverket med nuvarande belastning. För årsmedelvärdet är bidraget i detaljplaneområdet lite med ca 0,5 till 2 µg/m³, beroende på avståndet från fjärrvärmeverket. Jämfört med bidraget från väg och järnväg är fjärrvärmeverkets bidrag till årsmedelvärdet något lägre. Bidraget blir dock större för 98-percentil

22 22 RAPPORT LUFT dygn och timme, ca 6-20 µg/m³, där de högre halterna återfinns närmare verket. När det kommer till 98-percentil dygn ger E20 och järnvägen redan höga bidrag med risk för överskridanden av MKN. Med fjärrvärmeverkets bidrag som ligger på 6-20 µg/m³ ökar därmed risken för halter som överskrider MKN i fjärrvärmeverkets närmaste område, då dess utsläpp sker nära järnvägen och E20. För detaljplaneområdet längre norrut bedöms risken för överskridanden av MKN som mindre. Fjärrvärmeverkets bidrag till 98-percentil timme ligger på ca µg/m³ i fjärrvärmeverkets närmaste omgivning. Därmed närmar sig den totala halten MKN-gränsvärdet för 98- percentil timme på 90 µg/m³ i fjärrvärmeverkets närmaste omgivning. Med större avstånd från verket är dess bidrag lägre, och även de höga halterna från E20 har avklingat. I stora delar av planeringsområdet bedöms därför att överskridanden av MKN inte kommer att ske med avseende på 98-percentil timme. Däremot finns dock riks att miljökvalitetsmålet avseende 98-percentil timme överskrids. a) Årsmedelvärde NO₂ b) 98% il Dygn NO₂ c) 98% il Tim NO₂ Figur 8 NO₂-haltbidrag från fjärrvärmeverket (µg/m³) för årsmedelvärdet (a), 98-percentil dygn (b) och 98- percentil timme (c).

23 4.1.3 NO₂ från vägtrafik plus NO₂ från fjärrvärmeverket RAPPORT LUFT 23 Den totala halten av NO₂ från vägtrafiken och fjärrvärmeverket visas har beräknats för 98-percentilen för tim-respektive dygnsmedelvärdet. I Figur 11 för 98 percentil dygn för nuläget (a) och år 2035 (b). Enligt beräkningar kan överskridanden av MKN förekomma längs med E20 och runt omkring fjärrvärmeverket. I den södra delen av exploateringsområdet sammanfaller höga halter från E20 med emissionerna från fjärrvärmeverket, vilket förklarar att MKN överskrids här. Halterna klingar dock av snabbt norr och västerut med ökande avstånd från fjärrvärmeverket. I områdets centrala delar ligger halterna idag på mellan 45 till 55 µg/m³. För år 2035 är totalhalten från vägtrafiken betydligt lägre men från fjärrvärmeverket samma. De högsta halterna återfinns nära fjärrvärmeverket med 45 till 50 µg/m³, i områdets centrala del ligger halterna runt 30 till 35 µg/m³. a) b) Figur 9 98-percentilen av dygnsmedelvärdet för NO₂ totalhalt för a) nuläget, och b) år Röd halt visar gränsen för MKN. a) b) Figur percentilen av timmedelvärdet för NO2 för a) nuläget, och b) år Rosa halt indikerar haltgräns för miljökvalitetsmålet och röd halt visar gränsen för MKN. I Figur 10 visas totala halten av NO₂ från vägtrafiken och fjärrvärmeverket för 98 percentil timme för nuläget (a) och år 2035 (b). Även här överskrids MKN vid E20 och i direkt anslutning till fjärrvärmeverket. Halterna minskar snabbt med avståndet från både vägen och fjärrvärmeverket. I områdets centrala delar återfinns halter på ca 75 till 85 µg/m³. Fram till år 2035 har halterna sjunkit till 60 till 70 µg/m³ närmast fjärrvärmeverket, i de centrala delarna till ca 40 till 50 µg/m³. Därmed finns ingen risk för överskridanden av

24 24 RAPPORT LUFT MKN år 2035, men det finns risk att Miljökvalitetsmålet inte klaras närmast fjärrvärmeverket. 4.2 PM PM10 från vägtrafik och järnväg Resultaten för PM10 visas i Figur 11 och Figur 12. MKN för årsmedelvärdet av PM10 överskrids inte varken i dagsläget eller i framtiden (Figur 11), men miljökvalitetsmålet för årsmedelvärdet överskrids i hela beräkningsområdet både nu och i framtiden, på grund av höga bakgrundshalter. a) b) Figur 11 Årsmedelvärden av PM10 för a) nuläget, och b) år Rosa halt indikerar haltgräns för miljökvalitetsmålet. a) b)

25 RAPPORT LUFT 25 Figur percentilen av dygnsmedelvärdet av PM10 för a) nuläget, och b) år Rosa halt visar gränsen för miljökvalitetsmålet. Inte heller för 90-percentilen av dygnsmedelvärdet ses överskridanden av MKN för PM10, men miljökvalitetsmålet överskrids upp till ca 100 meter innanför järnvägen i nuläget, och år 2035 sker överskridanden nästan 150 meter innanför järnvägen. Detta innebär att det sker överskridanden av miljökvalitetsmålet för 90-percentilen av PM10 vid de närmaste bostadshusen i det nya kvarteret PM10 från fjärrvärmeverket Haltbidraget för PM10 från fjärrvärmeverket visas i Figur 13 för årsmedelvärdet och 90- percentil dygn. Bidraget på årsmedelvärdet ligger på ca 0,2 till 2 µg/m³, för 90-percentil dygn är bidraget ca 0,5 till 5 µg/m³ beroende på avståndet från fjärrvärmeverket. Även med bidraget från fjärrvärmeverket finns ingen risk att MKN för PM10 med avseende på årsmedelvärdet eller 90-percentil dygn överskrids i dagsläget. Dock ökar området där överskridanden av miljökvalitetsmålet avseende 90-percentil dygn kan förekomma. a) Årsmedelvärde PM10 b) 90% il Dygn PM10 Figur 13: PM10-haltbidrag från fjärrvärmeverket (µg/m³) för årsmedelvärdet (a), och 90-percentil dygn (b) PM10 från vägtrafik plus PM10 från fjärrvärmeverket I Figur 14 visas halten av PM10 från både vägtrafiken och fjärrvärmeverket (samt alla övriga källor) för 90-percentil dygn, för år Eftersom dagens PM10-halter är låga har bidraget från fjärrvärmeverket inte adderats till bidraget från vägarna för dagens situation. De högsta PM10-halterna återfinns mellan E20 båda körfälten, nära fjärrvärmeverket är halterna ca µg/m³, men avtar norrut och västerut till ca 30 till 34 µg/m³. Risk för överskridanden av MKN förekommer därmed endast mellan E20:s körfält. Runt fjärrvärmeverket finns risk att halterna närmar sig MKN gränsen. Däremot klaras inte miljökvalitetsmålet för 90-percentil dygn i de södra och östra delarna av exploateringsområdet.

26 26 RAPPORT LUFT Figur percentilen av dygnsmedelvärdet för PM10 totalhalt för år Rosa halt visar gränsen för miljökvalitetsmålet. 4.3 Totalhalter NO₂ och PM10 vid två valda punkter För att komplettera haltkartorna i Figur 5 till Figur 13 har två punkter valts ut för vilka dagens och framtidens totala NO₂ och PM10 halten har tagits fram, dvs bidragen från trafiken, fjärrvärmeverket och urbana bakgrunden. Den ena punkten ligger vid den planerade förskolan, den andra punkten representerar exploateringsområdets centrala och mest tätbebyggda del, se Figur 15. De beräknade halterna redovisas i Tabell 7. Figur 15: Punkternas lokalisering för vilka totalhalter från samtliga källor har beräknats. Tabell 7: Uppskattade totalhalter av NO₂ och PM10 (µg/m³) vid två punkter belägna vid förskola och i områdets centrala del för nuläge och NO₂ PM10 ÅMV 2016/ % dygn 2016/ % timme 2016/2035 ÅMV 2016/ % dygn 2016/2035 Förskola 17 / 9 51 / / / / 30 Central del 20 / 9 50 / / / / 31

27 RAPPORT LUFT 27 Som framgår av Tabell 7 är totalhalten vid de två valda punkter i dagsläge under gränsvärden för MKN med god marginal. Även 98% dygn för NO₂ ligger ca 10 µg/m³ under gränsvärdet. Till 2035 sjunker halterna avsevärt för NO₂, dock inte för PM10. Miljömålsgränserna för NO₂ tangeras (ÅMV) eller överskrids (98-percentil timme) i dagsläget vid båda punkterna, dock inte längre år Även PM10-halterna ligger väl under MKNnivåerna, dock klaras inte miljökvalitetsmålet, varken idag eller Lukt För att undersöka om lukt kan förekomma vid alla olika typer av väderlek så har luktberäkningarna har gjorts genom att testa dels medel dels maximala emissioner för alla timmar under typåret. Beräkningarna visar att det generellt inte förkommer någon lukt från avloppspumpstationen vid de allra flesta typer av väderlek. För att visa vilka haltnivåer som kan uppstå vid ett rimligt värsta fall har inte maximala haltnivåer presenterats utan 99,9 percentilen, d.v.s. den nionde värsta timmen under ett typår. Resultatet visas i Figur 16, där Figur 16a visar luktkoncentrationen vid ett normalfall och Figur 16b för ett fall med maximala emissioner. Av Figur 16a framgår att det även vid ett normalfall inte kommer att förekomma någon lukt kring avloppspumpstationen, d.v.s. le/m³ är < 1. Däremot framgår att det av Figur 16b att det kan uppstå ganska mycket lukt om ett kolfilter byts samtidigt som spridningsförutsättningarna är dåliga. Chansen är dock oerhört liten att dessa sämsta förutsättningar samverkar med ett filterbyte. Om så skulle vara fallet kan mycket åtgärdas genom att hålla dörren till pumphuset stängd. a) b) Figur 16 Haltberäkning av lukt (le/m³) från avloppspumpstationen beräknat för ett värsta fall d.v.s. som en 99,9 percentilen a) vid normal emission b) samt vid emission utan rening (utan kolfilter). Rödfärgade områden visar halter visar gränsen för lukt d.v.s. 1 le/m³. 5 Diskussion Detaljplaneområdet vid Aspenstrand i Lerum ligger i ett trafikutsatt läge nära E20, och Aspenvägen, Västra Stambanan och pendeltågsstationen. Vidare finns även ett fjärrvärmeverk, en avloppspumpstation inom detaljplaneområdet, samt en bensinstation i nära anslutning till området. Luftkvaliteten i området påverkas således av föroreningar från olika källor, där E20 och Aspenvägen utgör de dominerande källorna varför dessa källor har spridningsberäknats så haltnivåerna omkring och inom området har erhållits. Dessa

28 28 RAPPORT LUFT har jämförts men MKN och Miljökvalitetsmålen vilkas gränser är av olika dignitet (se nedan). Miljökvalitetsnormerna: MKN är fastställt i svensk lagstiftning (senaste uppdateringen är SFS 2010:477) och behandlar högsta tillåtna halter i utomhusluft. Dessa gränser ska uppnås överallt med några undantag så som exempelvis mitt i vägbanor och inne i tunnlar m.m. Miljökvalitetsmålen: Förutom MKN så finns även de så kallade miljökvalitetsmålen som beskriver det tillstånd i den svenska miljön som det pågående miljöarbetet ska leda till i framtiden. Dessa mål styr därmed kommuners och Länsstyrelsers miljöarbete för att få en kontinuerlig förbättring av luftkvaliteten. Spridningsberäkningar av NO₂ för nuläge (2016) från vägtrafiken och fjärrvärmeverket visar att det inte finns risk att NO₂-totalhalten,(d v s bidragen plus urban bakgrundshalt) överskrider MKN för årsmedelvärdet. Avseende 98-percentil dygn och timme visar beräkningar dock att totalhalterna närmar sig gränsvärden för MKN, och att det i nuläget finns riks för överskridanden i de delarna av planområdet som ligger närmast E20 och fjärrvärmeverket. Då både E20 och fjärrvärmeverket ligger nära varandra blir områdets sydligaste del särskild utsatt för luftföroreningar. Beräkningar visar dock att halterna klingar av snabbt med tilltagande avstånd från både E20, Aspenvägen och fjärrvärmeverket. Vid tillämpning av miljökvalitetsmålet "Frisk luft" närmar sig NO₂-totalhalten gränsvärdet för årsmedelvärdet (20 µg/m³) och överskrider gränsvärdet för 98-percentil timme (60 µg/m³) i en del av området. För prognosåret 2035 förväntas betydligt lägre NO₂-halter i området än idag enligt spridningsberäkningarna. MKN kommer inte att överskridas någonstans, dock kan det finnas risk att halterna för 98-percentil timme närmar sig gränsvärdet för miljökvalitetsmålet i nära anslutning till fjärrvärmeverket. Anledningen till de generellt betydligt lägre NO₂halterna är att emissionsfaktorerna (utsläppsmängd/fordon) antas minska kraftigt enligt HBEFA-modellen och förväntas fortsätta göra det framöver. Emissionen av NOX uppskattas minska med i genomsnitt 35 % mellan 2020 och 2030 (varierar beroende på väg) vilket förklarar att NO₂-halterna år 2035 i många fall inte längre kommer att överskrida MKN, trots att vägtrafiken förväntas öka (Tabell 3). Beräkningar av NO₂ för 2020 och 2023 har genomförts för en mycket närliggande plan, den s.k. Åsenvägen (Haeger- Eugensson m.fl. 2017), med samma dominerande källa, E20. Dessa beräkningar visar att NO₂-halten 2020 för timmedelvärdet är lägre (50-55 µg/m³) än miljökvalitetsmålet efter ca 90 meter från motorvägen och mycket lägre (40-45 µg/m³) än miljökvalitetsmålet Om samma förutsättningar antas gälla för Aspedalen så kommer halten även här med marginal understiga miljökvalitetsmålet 90 meter från motorvägen, d.v.s. på gränsen in till exploateringsområdet. Haltberäkningar för 2035 inkluderar dagens utsläpp från fjärrvärmeverket. Det är i dagsläget oklart hur utsläppen från verket ser ut år Enligt information från Lerum fjärrvärme förväntas energiproduktionen ökar från dagens 33 GWh till ca 45 GWh år 2035, vilket är den kapacitet verket har tillstånd för. Om inte reningen förbättras i samma takt med kapacitetsökningen borde man därför förvänta sig en ökning av utsläppen snarare än en minskning. För PM 10 kommer inte att överskrida MKN vare sig 2020 eller Beräkningarna att haltnivåerna inte kommer att sjunka i motsvarande grad som för NO₂. Då det i första hand är uppvirvling av partiklar från vägbanan som är källan till partikelhalten så är det framförallt antalet bilar, körhastighet, dubbdäcksandel samt underhåll av vägbanan

29 RAPPORT LUFT 29 (sandning, saltning, städning) de faktorer som påverkar partikelhalten. Eftersom antalet bilar förväntas ökar i framtiden ses snarare en ökning av PM10 halten i framtiden. Det sker dock inga överskridanden av MKN men däremot miljökvalitetsmålet. Om endast vägtrafiken inkluderas överskrids målet strax utanför bebyggelsen i planområdet men om fjärrvärmeverkets emissioner antas vara samma i framtiden så kan målet överskridas inom delar av den bebyggda delen av området. Avloppspumpstationen utgör en potentiell källa för lukt i planområdet. Spridningsberäkningarna av normalfallet, d v s vid fungerande frånluftsreningen, visar att det inte förekommer lukt. Det kan dock uppstå relativt mycket lukt om ett kolfilter byts samtidigt som spridningsförutsättningarna är dåliga. Filterbyte sker med 7 till 8 års mellanrum och risken att dåliga spridningsförutsättningar sammanträffar med filterbyte bedöms som mycket liten. Om så skulle vara fallet kan mycket åtgärdas genom att hålla dörren till pumphuset stängd. 6 Slutsatser Nedan anges slutsatserna från luftutredningen i punktform. Spridningsberäkningar för nuläge (2016) från vägtrafiken och fjärrvärmeverket visar att: det inte finns någon risk att totalhalten av NO₂ eller PM10 överskrider MKN för årsmedelvärdet, någonstans i detaljplaneområdet. 98-percentil dygn och timme av totalhalterna för NO₂ närmar sig gränsvärden för MKN i delar av detaljplaneområdet, som ligger närmast E20 och fjärrvärmeverket. miljökvalitetsmålet "Frisk luft" bara delvis klaras, (d.v.s. totalhalten för NO₂ närmar sig nivån för årsmedelvärdet (20 µg/m³) och överskrider 98-percentilen för timmedelvärdet (60 µg/m³) i en del av området. Spridningsberäkningar för framtiden (2035) från vägtrafiken och fjärrvärmeverket visar att: det förväntas betydligt lägre NO₂-halter i området än idag MKN kommer inte att överskridas någonstans för varken PM10 eller NO₂ det finns risk att halterna för 98-percentil timme för NO₂ närmar sig nivån för miljökvalitetsmålet i nära anslutning till fjärrvärmeverket. Det finns en risk att 90-percentilen för PM10 kan överskrida miljökvalitetsmålet de lägre halterna av NO₂ i framtiden förklaras med är att emissionsfaktorerna antas minska kraftigt det är sannolikt att energiproduktionen av fjärrvärmeverket kommer att öka i framtiden, vilket skulle innebära ökade utsläpp av NOx och PM10 om inte reningen förbättras i samma takt som kapacitetsökningen den uppskattade totalhalten av NO₂ och PM10 vid två valda punkter (vid den planerade förskolan och i områdets centrala del) visar att MKN inte överskrids, varken för PM10 eller NO₂, miljökvalitetsmålet för NO₂ klaras i de två punkterna år 2035, dock inte för PM10 Spridningsberäkningar av lukt från avloppspumpstationen visar att: att det inte förekommer lukt vid normala förhållanden

30 30 RAPPORT LUFT det kan uppstå ganska mycket lukt om ett kolfilter byts samtidigt som spridningsförutsättningarna är dåliga. Då byta av filter kommer att ske sällan (max var 5 e år) så bedöms risken för luftolägenheter ytterst små. 7 Referenser Arbrandt, M. (2016). Luktprovtagning vid avloppspumpstationen i Lerum , mailkontakt om resultatet juni ÅF Consult. Björketun, U. & Carlsson, A. (2005): Trafikvariation över året Trafikindex och rangkurvor beräknade från mätdata. VTI notat Gustafsson, M. m.fl. (2007). Järnvägens föroreningar källor, spridning och åtgärder. En litteraturstudie. VTI rapport 602. Gustafsson, M. m.fl. (2006). Inandningsbara partiklar i järnvägsmiljö. VTI rapport 538. Holmes (2011). Luftkvalitetsmätning i Lerums kommun i Hulanområdet. Luftvårdsförbunden i Göteborgsregionen. Rapport 153. Kindell (2012). Beräknade partikelhalter för år 2010 vid utvalda gatu- och vägavsnitt i Göteborgsregionen. Luftvårdsförbunden i Göteborgsregionen. Rapport 156. Lenschow m. fl.. (2001): Some ideas about the sources of PM10. Atmospheric Environment 35 Supplement No. 1 (2001) S23 S33 Socialstyrelsen (2004). Miljökonsekvensbeskrivning och hälsa Några föroreningskällor beskrivning och riskbedömning. Socialstyrelsen (2006). Kemiska ämnen i inomhusmiljön. Transphorm. Report on emission factors for wear particles from railways. Deliverable D1.2.6, type R. Wisell (2013). Ren regionluft Beräkningar av kvävedioxid i Lerums kommun Luftvårdsförbunden i Göteborgsregionen. Rapport 157.

31 Bilaga A Beskrivning TAPM-modellen RAPPORT LUFT 31 För spridningsberäkningarna har TAPM (The Air Pollution Model) används, vilket är en så kallad prognostisk modell, utvecklad av CSIRO i Australien. För beräkningarna i TAPM behövs indata i form av meteorologi från storskaliga synoptiska väderdata, topografi, markbeskaffenhet indelat i 31 olika klasser (t.ex. is/snö, hav olika tätortsklasser m.m.), jordart havstemperatur, markfuktighet mm. Topografi, jordart och markanvändning finns automatiskt inlagd i modellens databas med en upplösning av ca 1x1 km men kan förbättras ytterligare genom utbyte till lokala data. Utifrån den storskaliga synoptiska meteorologin simulerar TAPM den marknära lokalspecifika meteorologin ner till en skala av ca 1x1 km utan att behöva använda platsspecifika meteorologiska observationer. Modellen kan utifrån detta beräkna ett tredimensionellt vindflöde från marken upp till ca 8000 m höjd, lokala vindflöden så som sjö- och landbris, terränginducerade flöden (t.ex. runt berg), omlandsbris samt kalluftsflöden mot bakgrund av den storskaliga meteorologin. Även luftens skiktning, temperatur, luftfuktighet, nederbörd mm beräknas horisontellt och vertikalt. Med utgångspunkt från den beräknade meteorologin beräknas halter för olika förorenings-parametrar timme för timme där första timmen även utgör indata till nästkommande timme o.s.v. I spridningsberäkningarna inkluderas, förutom dispersion, även kemisk omvandling av SO2 och partikelbildning, fotokemiska reaktioner där ibland NOx, O3 och kolväte i gasfas samt våt- och torrdeposition. Det finns även en beräkningsmodul där man själv kan definiera den kemiska nedbrytnings- samt depositionshastigheter på ett eller flera ämnen, om parametrar som inte innefattas av den befintliga kemiska modellen, används. Långdistanstransporterade luftföroreningar kan definieras genom att koppla timupplösta halter till modellkörningarna. Biogeniska ytemissioner (VOC) kan också inkluderas. Detta har visat sig vara viktigt för både ozon- och partikelbildningen (Pun, et al. Environ. Sci. Technol., 36 (2002). I spridningsberäkningarna kan både punkt, linje- och areakällor behandlas. Resultatet av spridning av föroreningar såväl som meteorologin presenteras dels i form av kartor, dels i form av diagram och tabeller både som årsmedelvärden och olika percentiler (dygn respektive timmedelvärden). Modellen har validerats i både Australien och USA, och IVL har också genomfört valideringar för svenska förhållanden dels i södra Sverige (Chen m.fl. 2002). Resultaten visar på mycket god överensstämmelse mellan modellerade och uppmätta värden. Mer detaljer om modellen kan erhållas via I Chen m.fl, (2002) gjordes även en jämförelse mellan uppmätta (med TAPM) och beräknade parametrar. I figur A.1 presenteras jämförelsen av temperatur i olika tidsupplösning. I figur A.2 presenteras en jämförelse mellan uppmätt och beräknad vindhastighet vid Säve. Jämförelse mellan uppmätta och modellerade ozon- och NO2-halter har genomförts i Australien (se figur A.3)

32 32 RAPPORT LUFT a) GÖTEBORG 1999 b) GÖTEBORG Model Obs Model Obs 16 Surface temperature ( C) Surface temperature ( C) Hour (local time) 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Month c) GÖTEBORG Model 25 Obs Surface temperature( C) Day Figur A.1. Uppmätt och modellerad lufttemperatur i Göteborg för 1999 (a) timvariation; (b) säsong variation; (c) dygnsvariation. SÄVE 1999 c) Observed surface wind (v component, m/s) Modeled surface wind (v component, m/s) Figur A.2. Jämförelse mellan beräknad och uppmätt vindhastighet vid Säve Figur 3. Jämförelse mellan uppmätta O3 och NO2 halter i Australien, gridupplösning 3x3km. Referenser Chen m.fl. 2002, IVL-rapport L02/51 "Application of TAPM in Swedish West Coast: validation during " Pun, B K. Wu S-Y and Seigneur C. 2002: "Contribution of Biogenic Emissions to the Formation of Ozone and Particulate Matter in the Eastern United States" Environ. Sci. Technol., 36 (16), , 2002.

33 Bilaga B Beskrivning MISKAM-modellen RAPPORT LUFT 33 MISKAM (Microscale Climate and Dispersion Model). MISKAM-modellen är en av de idag mest sofistikerade modellerna för beräkning av spridning avseende luftföroreningar i mikroskala. Det är en tredimensionell dispersionsmodell som kan beräkna vind- och haltfördelningen med hög upplösning i allt från gaturum och vägavsnitt till kvarter eller i del av städer eller för mindre städer. Det tredimensionella strömningsmönstret runt bl.a. byggnader beräknas genom tre-dimensionella rörelseekvationer. Modellen tar även hänsyn till horisontell transport (advektion), sedimentation och deposition samt effekten av vegetation och s.k. under flow d.v.s. effekten av vindmönster under t.ex. broar/viadukter. Föroreningskällorna kan beskrivas som punkt eller linje- eller ytkällor. Modellen simulerar ett tredimensionellt vindfält över beräkningsområdet varför t.ex. turbulens runt hus samt s.k. trafikinducerad turbulens och därmed marknära strömningsförhållanden återges på ett realistiskt sätt. Denna typ av modell lämpar sig därmed väl även för beräkningar inom tätbebyggda områden där beräkning av haltnivåer ner i markplan skall utföras. MISKAM är speciellt anpassad för planering i planeringsprocesser av nya vägdragningar eller nybyggnation i urbana områden. Modellen är utvecklad av The Institut für Physik der Atmosphäre of the University of Mainz. MISKAM-modellen ingår i ett modellsystem s.k. SoundPLAN där även externbuller kan beräknas. Programmet kan räkna i enlighet med alla större internationella standarder, inklusive nordiska beräkningsmetoder för buller från industri, vägtrafik och tågtrafik. Resultatet kan bestämmas i enskilda punkter eller skrivas ut som färgkartor för större ytor.

34

35 RAPPORT LUFT 35 Bilaga C Miljökvalitetsnormer och miljömål Miljökvalitetsnormer av NO₂ och PM10 I samband med att Miljöbalken trädde i kraft den 1 januari 1999 infördes miljökvalitetsnormer som ett nytt styrmedel i svensk miljörätt. Systemet med miljökvalitetsnormer regleras framförallt i Miljöbalkens 5:e kapitel. Till skillnad mot gränsvärden och riktvärden skall miljökvalitetsnormerna enbart ta fasta på vad människan och naturen tål utan hänsyn till ekonomiska intressen eller tekniska förhållanden. En norm kan meddelas om det behövs för att i förebyggande syfte eller varaktigt skydda människors hälsa eller miljön. De kan även användas för att återställa redan uppkomna skador på miljön. De miljökvalitetsnormer som först fastställdes i svensk lagstiftning behandlade högsta tillåtna halter i utomhusluft av svaveldioxid, kvävedioxid och bly (SFS 1998:897). Den 19 juli 2001 trädde en ny förordning om miljökvalitetsnormer i kraft (SFS 2001:527). Denna ersatte den gamla förordningen och behandlade normer för bl.a. kvävedioxid och partiklar (PM10). Förordningen (SFS 2001:527) har uppdaterats vid ett antal tillfällen och idag gäller Luftkvalitetsförordningen SFS 2010:477. Gällande miljökvalitetsnormer för NO₂ och PM10 i utomhusluft redovisas i Tabell C.1. Förorening Tabell C.1 Årsmedelvärde Miljökvalitetsnormer för utomhusluft enligt Luftkvalitetsförordningen SFS 2010:477. Normerna avser halt i luft för skydd av människors hälsa i utomhusluften med undantag av arbetsplatser samt vägtunnlar och tunnlar för spårbunden trafik. Där inget annat anges är enheten µg/m 3. Dygnsmedelvärde värdet får överskridas 35 ggr per kalenderår (90-percentil) Dygnsmedelvärde värdet får överskridas 7 ggr per kalenderår (98-percentil) Timmedelvärde värdet får överskridas 175 ggr per kalenderår 1) (98-percentil) Kvävedioxid (NO2) Partiklar - PM ) Värdet får överskridas 175 gånger per kalenderår förutsatt att föroreningsnivån aldrig överstiger 200 µg/m 3 under en timme mer än 18 gånger per kalenderår. Miljökvalitetsmål Det svenska miljömålssystemet innehåller ett generationsmål, sexton miljökvalitetsmål och tjugofyra etappmål ( Generationsmålet anger inriktningen för den samhällsomställning som behöver ske inom en generation för att miljökvalitetsmålen ska nås. Miljökvalitetsmålen beskriver det tillstånd i den svenska miljön som miljöarbetet ska leda till. Det finns även preciseringar av miljökvalitetsmålen. Preciseringarna förtydligar målen och används i det löpande uppföljningsarbetet av målen. Ett av målen, Frisk luft, berör direkt halter i luft av olika föroreningar. Nedan redovisas preciseringar av miljökvalitetsmålet Frisk luft.

36 36 RAPPORT LUFT Frisk luft Miljökvalitetsmålet Frisk luft definieras enligt följande: Luften ska vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas. I miljökvalitetsmålet Frisk luft finns preciseringar som avser halter i luft av kvävedioxid och partiklar, se Tabell 2:2. Tabell 2:2 Preciseringar avseende kvävedioxid och partiklar för miljökvalitetsmålet Frisk luft. Förorening Årsmedelvärde Dygnsmedelvärde 98-percentil för timmedelvärden under ett år 1) Kvävedioxid (NO2) Partiklar (PM10) ) Värdet får överskridas 175 gånger per kalenderår. Referenser Miljömålsportalen: SFS 2001:112 och SFS 2001:527 ( 2001), Förordning om miljökvalitetsnormer för utomhusluft. SFS 2010:477, Uppdaterad förordning om miljökvalitetsnormer för utomhusluft.

37 RAPPORT LUFT 37 Bilaga D Resultat med den tidigare byggnadsutformningen a) b) c) Figur 1. a) Årsmedelvärden av NO2, b) 98-percentilen av dygnsmedelvärdet av NO2 och c) 98-percentilen av timmedelvärdet av NO₂ för 2035.

38 38 RAPPORT LUFT a) b) Figur 2. a) Årsmedelvärden av PM10 och b) 90-percentilen av dygnsmedelvärdet av PM10 för 2035.