Luftkvalitet i planarbetet. Boel Lövenheim, SLB-analys

Transkript

1 Luftkvalitet i planarbetet Boel Lövenheim, SLB-analys

2 Agenda 1. Introduktion SLB-analys och Östra Sveriges Luftvårdsförbund (ÖSLVF) 2. Miljökvalitetsnorm (MKN) för luft och nationella miljökvalitetsmålet Frisk Luft 3. Spridningsberäkningar av luftföroreningar- När? Var? Hur? 4. Exempel på några olika typer luftkvalitetsutredningar 5. Ca kl Kaffepaus 6. Luftkvalitet i Stockholms län - nuläge och trender 7. Kort om hälsoeffekter 8. Mätningar av luftföroreningar i Stockholms län 9. Kort om åtgärder 10. Summering

3 SLB-analys Chef / Administratör Systemadministration / Datakommunikation Avdelning inom MF Stockholms stad 18 personer med olika specialistkompetens inom luft + administratör Utredningar, mätning och analys, forskning Operatör för ÖSLVF för övervakning och utvärdering av luftkvalitet i ABCDX-län Genomför lagreglerad luftövervakning i Stockholm och i ABCDX län Luftkvalitetsutredningar / Emissionsdatabaser / CFD beräkningar Vindkomfort studier Mätningar / Instrument / Analys

4 Östra Sveriges Luftvårdsförbund ÖSLVF Bildades 1992 (Stockholms län) I dagsläget 60 medlemmar från ABCDX län; kommuner (50), företag, statliga myndigheter, landsting. Östergötland och Västmanland knackar på dörren Övervakningen av luftkvaliteten utförs av SLB-analys på uppdrag av ÖSLVF, upphandling var 4:de år Östra Sveriges Luftvårdsförbunds fungerar som inköpscentral och alla medlemmar som har anslutit sig till förbundets upphandling kan direktavropa tjänster från SLB-analys (mätningar, luftkvalitetsutredningar, vindkomfort, lukt mm)

5 EU-direktiv styr hur luftkvaliteten ska utvärderas Direktiv för uteluft och renare luft i Europa 08/50/EG mfl Luftkvalitetsförordning, Svensk författningssamling SFS 2010:477 Föreskrift om kontroll av luftkvalitet, Naturvårdsverkets föreskrifter om kontroll av luftkvalitet NFS 2016:9 Luftguiden. Handbok om miljökvalitetsnormer för utomhusluft, ver 4. Naturvårdsverket 2019: / pdf?pid=24067 Förordning med miljökvalitetsnormer för utomhusluft Anger hur kontrollen av luftföroreningar ska gå till, kvalitetskrav, vem som har ansvar, hur rapportering av mätoch modelldata ska ske osv Fördjupning, råd, tips, tolkningar

6 Miljökvalitetsnormer De flesta normerna är så kallade gränsvärdesnormer som ska följas (G), medan några är målsättningsnormer (M) som ska eftersträvas. Ämne År Dygn 8-timmars medelvärde Timme Kväveoxider, NO x (NO+NO 2 ) G Kvävedioxid, NO 2 G G G Gaser Svaveldioxid, SO 2 G G G Ozon, O 3 M M M Bensen G Kolmonoxid, CO G PM10, (massa) partiklar <10µm G G Partiklar PM2.5 (massa) partiklar <2.5µm Metaller: Arsenik, As Kadmium, Cd, Nickel, Ni, Bly, Pb G M G Bens(a)pyren M

7 Gäller MKN överallt? Gäller för utomhusluft med undantag för arbetsplatser samt vägtunnlar och tunnlar för spårbunden trafik. Enligt luftkvalitetsdirektivet ska MKN inte utvärderas på följande platser (syftar på mätningar) : Varje plats inom områden dit allmänheten inte har tillträde och det inte finns någon fast befolkning. Fabriker eller industrianläggningar där samtliga relevanta bestämmelser om hälsa och säkerhet på arbetsplatser tillämpas. På vägars körbana och mittremsa utom om fotgängare har normalt tillträde till mittremsan. I direktivet nämns även mikromiljöer som en plats där utvärdering inte bör ske genom kontinuerliga mätningar. Miljökvalitetsnormerna gäller i mikromiljöer och i vissa fall relevant att utvärdera luftkvaliteten även i denna miljö, tex i form av modellberäkning, indikativa mätningar, mätkampanjer eller motsvarande. Relevant i de fall då specifik kunskap om luftkvaliteten behövs, såsom i planärenden eller vid framtagande och uppföljning av åtgärdsprogram.

8 MKN - PBL Vid planläggning och i andra ärenden enligt plan- och bygglagen ska miljökvalitetsnormerna följas. Detta innebär att en detaljplan inte får antas om dess genomförande skulle medverka till att en miljökvalitetsnorm inte följs. Viktigt att kommunerna beaktar och följer reglerna om miljökvalitetsnormer vid beslutsfattande enligt plan- och bygglagen.

9 Vem ska kontrollera luftkvaliteten? Kommunerna ansvarar för att kontrollera luftkvaliteten för de flesta miljökvalitetsnormerna, i samverkan med andra kommuner eller på egen hand, och att tillhandahålla aktuell information om föroreningsnivåerna. Kontrollen ska ske i form av mätning, modellering eller objektiv skattning beroende på luftkvalitetssituationen. ÖSLVF sköter kontrollen åt medlemskommunerna.

10 Nationella miljömålet Frisk Luft "Luften ska vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas. Det nationella miljökvalitetsmålet Frisk luft är definierat av Sveriges riksdag. Halterna av luftföroreningar ska senast till år 2020 inte överskrida lågrisknivåer för cancer eller riktvärden för skydd mot sjukdomar eller påverkan på växter, djur, material och kulturföremål. Miljökvalitetsmålen med preciseringar anger en långsiktig målbild för miljöarbetet och ska vara vägledande för myndigheter, kommuner och andra aktörer. Hur hanterar kommunerna miljömålen vid granskning av planer? Erfarenheter?

11 När behövs det en luftkvalitetsutredning? exempel Om planen är i område där risk finns för överskridande av norm enligt ÖSLVF kartläggning för kvävedioxid (NO 2 ) eller partiklar (PM10), orange/rött på kartan. Vid detaljplan med ny bebyggelse i trafikerat område. Nya byggnader nära en starkt trafikerad väg och vid tunnelmynningar. Förtätning av gaturum med enkel eller dubbelsidig bebyggelse. Scenario med ökad trafik på redan belastad gata. Miljöprövning av större industri/energianl eller dyl med utsläpp till luft. Nya höga hus nära hög skorsten. Nya vägdragningar av större vägar nära bebyggelse.

12 Kartläggning NO 2 och PM10 år Kartläggningen visar var MKN riskerar att överskridas, kalibrerade mot mätning. Behöver göras uppföljande mer detaljerade beräkningar om man ska studera ett område i detalj eller bygga nytt/förändra. Dygnsmedel svårast att klara Orange-rött : risk för överskridande av norm Nya kartor för år 2020 kommer nästa år.

13 Spridning vid öppen väg ex E4 ca fordon NO x -halten ungefär halverad 50 m från vägkant i detta specifika fall (platt terräng, vindfördelning, inga byggnader eller bullerplank mm) r/pdf8/lvf2010_022.pdf

14 Vertikala förändringar av halter - mätning Sveav 88 (dubbelsidigt gaturum) NO 2 -halten avtog ungefär 0,65 µg/m 3 per meter. Totalhalten minskade från 35 μg/m³ till 22 μg/m³, ca 40 %. Trafikens haltbidrag minskade med ca 65 % från 20 μg/m³ till 7 μg/m³ _011.pdf

15 Norra sidan Södra sidan Spridning i GATURUM Hornsgatan går i ostvästlig riktning Norra sidan Södra sidan Mellan vindriktning är NOx på södra sidan Hornsgatan högre än norra sidan

16 Bullerplank

17 Vertikala förändringar av halter Hinder tvingar luften att flöda på en högre höjd Ökar omblandningen med renare luft från ovan Eftersom flödet påverkas omfördelas dock luftföroreningar till andra platser Bullerskärm Kullskolan

18 Hur man bygger har stor påverkan på halterna Förutom trafikflöde, tung trafikandel, hastighet, meteorologi och andel dubbade vinterdäck (PM10) påverkar bl a Hushöjd/längd Slutna eller öppna kvarter Körbanebredd och gaturumsbredd Ev skärmeffekter tex hus, bullerskärm osv

19 Modeller för beräkning av luftföroreningshalter Vad gör en modell? Räknar ut hur emitterade föroreningar transporteras och späds ut, visar vilka halter som uppkommer och hur de fördelar sig geografiskt utifrån de indata som använts i modellen. Olika typer av modeller Enkla användarvänliga till mycket avancerade Globala modeller - regionala modeller - lokala modeller för vägoch gaturum Vilken modell som ska användas styrs bla av Vilken källa som ska beräknas tex väg, skorsten Rumslig skala tex gaturum, öppen väg, bakgrundshalt Tidsupplösning timme, dygn, årsmedelvärde Lokal förutsättningar för området

20 Vilken modell? Urbana bakgrundshalter Beror till stor del på det utredda områdets geometri Komplicerande geometri Hushöjder Gaturumsbredd Skissbild/visionsbild: Utopia, Sweco samt David Wiberg Källa: Insyn SBK

21 Urbana bakgrundshalter ÖSLVF använder Airviro gaussmodell Urban skala: halter ovan mark i öppen terräng eller i taknivå i tätbebyggt område. Ingen hänsyn till vägar i olika plan, eller gaturumseffekter. Används för att kartlägga luftkvaliteten samt för att tex utreda effekten av nya trafikflöden i framtiden. Rumslig upplösning m

22 I tätbebyggda områden och för mer eller mindre ideala förhållanden kan enklare gaturumsmodeller användas (OSPM). Hushöjder OSPM tar hänsyn till: Meteorologin på platsen Hushöjder längs gatan Gaturumsbredd Gaturumslängd Ger endast halten längs vägen och kombineras därför oftast med storskaliga beräkningar. Gatubredd

23 Avancerade utredningar i komplicerad urban miljö (3D-beräkningar) Vid utredningar i områden som: 1) har kraftigt varierande husvolymer 2) har relativt höga trafikflöden inom området 3) ligger inom ett område med komplicerad geometri (stora höjdskillnader, utsläpp från tunnelmynningar och bro/ramp, effekt av bullerplank)

24 PM dygn µg/m > 50 Tunnelmynning Jmf gauss- och 3D-beräkningar Någon som ser vilken som är beräknad med gauss resp 3D-modell? Tunnelmynning Tunnelmynning Tunnelmynning

25 Rätt utförd luftkvalitetsutredning? Modellen Är modellen validerad mot mätdata? Vilka platser har dessa utvärderingar gjorts för? Är modellen väldokumenterad och vetenskapligt beprövad? Kontrollera referenser. Uppfylla kvalitetsmålen i EU:s luftdirektiv (30-50 % osäkerhet för nuläge, jmf med mätdata) Beräkningsförutsättningar/modell Vilken typ av källa? vägtrafik, industri, skorsten Rätt rumslig skala? gaturum, öppen väg Rätt tidsupplösning? År, dygn, timme? Rätt meteorologiska data? Tar modell hänsyn till lokala förutsättningar, höga hus, tunnlar, vägar olika plan, komplicerad geometri? Har beräkningarna validerats mot relevanta mätdata? Indata Indata korrekt? Beräkningsår, emissionsfaktorer, trafikflöden rimliga, vilka bakgrundshalter har antagits (fr intransport) osv.

26 Rätt utförd luftkvalitetsutredning? Ingå i rapporten Beräkningsmodell Beräknad geografisk yta + beräkningens upplösning Indata : bakgrundshalter, beräkningsår, emissionsfaktorer, trafiksammansättning, trafikflöden mm Resultat: nuläge, nollalt, utbyggnadsalt Osäkerhet Hur kvalitetskontrollen genomförts, jämförelse mätdata

27 Exempel på luftkvalitetsutredningar Förtätning av stadsgata med bebyggelse på båda sidor, varierad hushöjd, Solnav Ny bebyggelse intill E4/E20 Mälaräng Högt hus nära hög skorsten Hammarbyverket

28 Detaljplaner med luftutredningar - Solnavägen Frösundaleden

29 Utredning 2018 Solnavägen Ny bebyggelse längs med Solnavägen ( fordon), dubbelsidig bebyggelse med varierande hushöjd. 3D-modellen MISKAM användes för beräkning av NO 2 och PM10

30 Solnavägen Solnavägen år 2015 Översiktlig gaussberäkning Kartläggning fordon/årsmedeldygn 7 % tung, 50 km/h Solnavägen år D beräkning, gaturum, hänsyn varierad bebyggelse, fordon/årsmedeldygn 9 % tung, 50 km/h Frösundaleden

31 Tpl Bredäng- Mälaräng nya bostäder, ny vägdragning Murmästarvägen ökad trafik xxx till ÅMD E4/E20 Södertäljev från xxx till ÅMD

32 Tpl Bredäng- Mälaräng nuläge Murmästarvägen ökad trafik xxx till ÅMD E4/E20 Södertäljev från xxx till ÅMD

33 Mälaräng Beräkningar med gauss och OSPM gaturumsmodell för de enkel och dubbelsidiga gaturummen som bildas av ny bebyggelse (svart pil). Väg och hus i samma nivå, inga konstigheter i geometri. Trafik noll jmf utbyggn Murmästarvägen ökad trafik 1800 till ÅMD E4/E20 Södertäljev ÅMD i båda alt

34 Hammarbyverket + Sthlm 01 Mårtensdal 108 m

35 Hammarbyverket + Sthlm 01 Mårtensdal Första utredningen bostadshus 121 m ( 30 våningar) 250 meter fr Hammarbyverkets 107 m skorsten. Beräkningar timmedelvärde med gaussmodellen på olika höjd över mark för platsen för det nya huset. Luftkvalitetsutredning visar att MKN klaras (även högsta våningen)

36 Hammarbyverket + Sthlm 01 Mårtensdal Risk för lukt och synlig plym oroade Fortum som driver Hammarbyverket - överklagade detaljplan och fick rätt i Mark och miljööverdomstolen. Planen upphävs Ny detaljplan meter kontorshus får byggas.

37 Beräkningar som gått fel.exempel Fel tidsupplösning redovisar bara årsmedelvärde när det är dygnsmedel som är svårast MKN att klara. Ingen hänsyn till bebyggelse. Använder kartläggningen och lägger in nya byggnader och tror att det blir samma resultat. Använder kartläggningen 2015 och minskar hela totala halten med % minskning av emissionsfaktorer pga renare fordonsflotta 2025 (isf bara haltbidraget fr vägen). Modellen inte kalibrerad eller använder mätstn som inte är representativ. Urbana bakgrundshalter fel eller bortglömt, redovisar bara haltbidraget fr den lokala vägen inte de totala halterna jmf med norm blir felaktig. PM10 - ingen hänsyn till slitagepartiklar (fr dubbdäck mm) bara räknat på avgaspartiklar.

38 Lästips Hållbar stadsutveckling god luftkvalitet i framtidens täta och gröna städer, IVL /C304.pdf Miljökvalitetsnormer om luft i planering och rättstillämpning, Länsstyrelsen /MKN-luft-tillampning-huvudrapport-KLAR-web.pdf Miljömål i domstolsprövningar enligt plan- och bygglagen, Boverket omal-domstolsprovningar-enligt-pbl.pdf Luftguiden. Handbok om miljökvalitetsnormer för utomhusluft, ver 4. Naturvårdsverket 2019: pdf?pid=24067

39 Agenda 1. Introduktion SLB-analys och Östra Sveriges Luftvårdsförbund (ÖSLVF) 2. Miljökvalitetsnorm (MKN) för luft och nationella miljökvalitetsmålet Frisk Luft 3. Spridningsberäkningar av luftföroreningar- När? Var? Hur? 4. Exempel på några olika typer luftkvalitetsutredningar 5. Ca kl Kaffepaus 6. Luftkvalitet i Stockholms län - nuläge och trender 7. Kort om hälsoeffekter 8. Mätningar av luftföroreningar i Stockholms län 9. Kort om åtgärder 10. Summering

40 FIKA!

41 Så kontrolleras luften i Stockholms län Mätningar (luftföroreningar, meteorologi) Spridningsmodeller (halter, exponering) Utsläppsdatabaser (källor, åtgärder)

42 Luften i Stockholms län har blivit bättre CO mg/m 3 Renare fordon i hela EU, minskade industriutsläpp, utbyggnad av fjärrvärmen, renare bränslen, trängselskatt, dubbdäcksförbud m m.

43 Var sker överskridande av MKN i Sthlms län? NO 2 kartläggning 2015 Storstockholm längs de större vägarna, E4 mellan Södertälje och Upplands Väsby, delar av E18, Nynäsvägen söderut till Farsta, Årstalänken och en del av Värmdöleden. På vissa sträckor sker överskridandet endast inom vägområdet där människor inte vistas. Dock kan det finnas utsatta gång- och cykelbanor i dessa områden. I gaturum, främst på gator med bebyggelse på en eller båda sidor, i Stockholms innerstad, Sundbyberg tätort, Solna, Södertälje tätort. Gatorna kan ha en hög andel tung trafik samt ett stort trafikflöde och/eller är mycket smalt med hög bebyggelse.

44 Var sker överskridande av MKN i Sthlms län? PM10 kartläggning 2015 I Storstockholm längs de större vägarna, E4 mellan Södertälje och Upplands Väsby, delar av E18, Nynäsvägen söderut till Jordbro, Årstalänken och Värmdöleden fram till Nacka Forum. På vissa sträckor sker överskridandet endast inom vägområdet där människor inte vistas. Dock kan det finnas utsatta gång- och cykelbanor i dessa områden. I ett fåtal gaturum i Stockholms Stad, Solna och Södertälje tätort.

45 Hälsoeffekter I Stockholmsregionen finns det flera studier, där man påvisat statistiskt säkerställda samband mellan exponering för trafikrelaterade föroreningar och olika hälsoeffekter. Ökad risk för utveckling av barnallergi och astma hos vuxna samt ökad risk för vuxna att drabbas av lungcancer, hjärtinfarkt och plötslig hjärtdöd. Barn som utsätts för luftföroreningar från trafiken under första levnadsåret kan få försämrad utveckling av lungfunktionen och löper ökad risk för luftvägssjukdom och allergi i förskoleåldern. Kortvarigt förhöjda halter av föroreningar från trafiken ökar risken för dödsfall i befolkningen, sjukhusinläggningar i hjärtkärlsjukdomar och luftvägssjukdomar.

46 Farligt? NO 2 : Senare års epidemiologiska studier visar på statistiskt säkerställda samband mellan exponering för NO 2 och olika sjukdomar samt högre dödlighet i befolkningen, även när halterna är ungefär i nivå med de som vi har i Stockholm. Många hälsoexperter (inklusive WHO) rekommenderar därför att man ska räkna med att NO 2 har negativa hälsoeffekter i sig själv, även vid låga halter. PM10: Mycket väl dokumenterade effekter på sjuklighet (luftvägar, t ex försämring av de med KOL o astma,) och förtida dödlighet (i främst hjärt- kärlsjukdom pga kortvarigt förhöjda halter). PM2.5 och sot: Mycket väl dokumenterade effekter på sjuklighet som ovan. Främst genom hjärt- kärlsjukdom; både pga kortvarigt förhöjda halter och långvarig exponering Ozon: Effekt både på sjuklighet och dödlighet samt ökad risk för förtida födsel och ökad risk för havandeskapsförgiftning. Viktigt: Inga trösklar för hälsoeffekter!

47 Inom Sthlms län bor det ca 2,3 miljoner människor , ca 1 %, exponeras för halter över miljökvalitetsnormen (2015) , ca 7-8 %, exponeras för halter över miljökvalitetsmålen (2015). Exponeringen för luftföroreningar orsakar ca förtida dödsfall per år. Källa:

48 LÄSTIPS HÄLSOEFFEKTER: Luft och Miljö barns hälsa, Naturvårdsverket 5.pdf?pid=21462

49 Mätningar Regional bakgrund import av luftföroreningar Urban bakgrund luftkvalitet i regionen Mest belastade områden/hot spots kontroll av gränsvärden

50 Varför mäter Vad mäter vi? vi? Vindriktning Lufttemperatur Vindhastighet Turbulens Vägtemperatur och vägfukt Solinstrålning Relativ fuktighet NOx PM 2.5 PM 1 O 3 PM 10 SO 2 CO Avgaspartiklar CO 2 Bens(a)pyren Sot Bensen Metaller PAH

51 SLBs hemsida

52 Naturvårdsverkets hemsida

53 Kort om åtgärder Den svenska regleringen om åtgärdsprogrammens framtagande och innehåll behöver ses över. Naturvårdsverket har fått i uppdrag av regeringen att följa upp arbetet. Redovisas till regeringen feb Åtgärdsprogram Stockholms län från Exempel åtgärder Minskad biltrafik Miljözoner Trängselskatt Minskad dubbdäcksanvändning Dammbindning osv.

54 Luften i Stockholms län blir bättre SUMMERING Hur man bygger spelar stor roll för vilka luftföroreningshalter som uppstår intill en väg. Spridningsberäkningar rätt indata, validerad modell, modell anpassad till uppdraget. PM10 och NO 2 dygnsmedelvärde svåraste MKN att nå i länet. MKN lagreglerade gränsvärden men sträva efter att nå miljömålen. Hälsoeffekter även under normvärdena. Tack för uppmärksamheten! Boel Lövenheim, boel@slb.nu

55 Emissionsfaktorer