Mätningar av lättflyktiga kolväten i Göteborg 2014

Transkript

1 NR U 5178 MARS 2015 RAPPORT Mätningar av lättflyktiga kolväten i Göteborg 2014 För Göteborgsregionens luftvårdsprogram Karin Persson

2

3 Författare: Karin Persson På uppdrag av: Göteborgsregionens luftvårdsprogram Rapportnummer: U 5178 IVL Svenska Miljöinstitutet 2015 IVL Svenska Miljöinstitutet AB, Box , Stockholm Tel: Fax: Rapporten har granskats och godkänts i enlighet med IVL:s ledningssystem

4 Innehållsförteckning Sammanfattning 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 miljökvalitetsmål Jämförelse av bensenhalter 2008 och Referenser

5 Sammanfattning Mätningar av lättflyktiga kolväten (VOC) har utförts under 20 veckor jämnt fördelat över kalenderår 2014 på Sprängkullsgatan och i Partille centrum samt under 10 veckor vid förskolan i Haga. För bensen gäller att mätningarna ska vara jämnt fördelade över året samt ha en tidstäckning på minst 35%, dvs minst 18 veckors provtagning under ett år, för att betraktas som kontinuerliga mätningar enligt Naturvårdsverkets mätföreskrifter om kontroll av luftkvalitet (NFS 2013:11). Årsmedelvärdet på Sprängkullsgatan var 0.8 µg/m 3. Medelvärdet för Haga respektive Partille var, vid båda dessa stationer, 0.6 µg/m 3. Halterna av bensen vid samtliga mätstationer låg alltså under såväl miljökvalitetsnormen som utvärderingströsklarna, tillika under preciseringen till miljökvalitetsmålet för bensen. 4

6 1 Bakgrund och syfte Under vinterhalvåren 1997/ /05 utförde IVL mätningar av halten lättflyktiga kolväten (VOC) i luft på Sprängkullsgatan i Göteborg på uppdrag av Göteborgsregionens luftvårdsprogram. Vidare gjordes under februari 2008 till och med januari 2009 en uppföljande mätning under 12 månader av VOC på Sprängkullsgatan samt i Partille centrum och vid förskolan i Haga. För att följa mätningarna under kalenderår 2008 utfördes återigen mätningar av VOC på samma tre stationer. Syftet med mätningarna på Sprängkullsgatan var bland annat att kunna studera haltutvecklingen av bensen i luft i Göteborg samt jämföra med miljökvalitetsnormen för bensen. Syftet med mätningarna i Haga och Partille var att erhålla en bild av haltnivåerna i andra miljöer i Göteborgsregionen. I denna rapport presenteras i första hand resultat från mätningarna utförda under Jämförelser görs också med resultat från mätningarna utförda under 2008 samt 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 utfördes 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 totalt 20 veckor under kalenderår För bensen gäller att mätningarna ska vara jämnt fördelade över året samt ha en tidstäckning på minst 35%, dvs minst 18 veckors provtagning under ett år, för att betraktas som kontinuerliga mätningar enligt Naturvårdsverkets mätföreskrifter om kontroll av luftkvalitet (NFS 2013:11). 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 var placerad cirka 3 meter över marken på en kombinerad cykel- /gångbana, cirka 1 meter från en husfasad på samma plats som DOAS-mottagaren. Från sonden är det cirka 2 meter till en dubbelriktad gata med två filer i varje riktning. Mätplatsen har flyttats en bit mot fasad jämfört med platsen under 2008/09. En mindre korsning (Sprängkullsgatan Haga Östergata) är belägen cirka 20 meter från mätpunkten och ca 50 meter från en större korsning (Södra Allégatan - 5

7 Sprängkullsgatan), se Figur 1. Sprängkullsgatan trafikeras dagligen av cirka fordon (2013) att jämföra med under 2007 ( Mätningar i Partille Mätningarna i Partille utfördes i centrum, på Kyrktorget, endast ca 50 m från E20 på andra sidan ett bullerplank, se Figur 1. Provtagaren var placerad cirka 3 meter ovan mark fritt från fasader. Platsen är mer att betrakta som en urban bakgrundsplats. Mätningarna utfördes under samma 20 veckor som vid Sprängkullsgatan. Mätningar i Haga Mätningarna i Haga utfördes vid en förskola vid Haga Nygatan 17, se Figur 1. Provtagningen utfördes ca 3 m ovan mark. Mätplatsen är att betrakta som en urban bakgrundsstation. Mätomfattning i Haga var 10 veckor under 2014, vid vartannat tillfälle för mätningarna på Sprängkullsgatan och i Partille. Mätningarna uppfyllde därmed tidstäckningen för indikativa mätningar (14%) enligt Naturvårdsverkets mätföreskrifter om kontroll av luftkvalitet (NFS 2013:11). Mätning med DOAS För Miljöförvaltningens mätningar av bland annat bensen i Haga, som görs med ett DOAS-instrument (Differentiell Optisk Absorptions Spektroskopi), är sändaren placerad på Sprängkullsgatan 3 (Göteborgs universitet) i närheten av korsningen Sprängkullsgatan - Lilla Bergsgatan, några 100-tal meter från mätplatsen med diffusionsprovtagare samt DOAS-instrumentets mottagare. 2.2 Utförande Installation av mätutrustning, provbyten samt analyser ombesörjdes av IVL. Mät- och analysmetoden som använts vid mätningarna är ackrediterad av SWEDAC (Styrelsen för Teknisk Ackreditering). Mät- och analysmetod beskrivs närmare i Bilaga 1. 6

8 Sprängkullsgatan, 2. Förskola i Haga 3. Miljöförvaltningens DOAS-station 4. Kyrktorget i Partille 4 Figur 1 Mätplatsernas placeringar 7

9 µg/m3 IVL-rapport U 5178 Mätningar av lättflyktiga kolväten i Göteborg 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 2014 finns redovisade i Bilaga Datatillgänglighet Datatillgängligheten, d.v.s. den andel av proven som analyserats och godkänts efter kvalitetsgranskning, var 100 % för mätningarna av samtliga 8 VOC-komponenter på Sprängkullsgatan, i Haga och Partille. 3.2 Uppmätta halter av bensen Variationen i veckomedelvärden av bensen följdes väl åt på de 3 stationerna, där halterna på Sprängkullsgatan i genomsnitt låg en faktor 1.3 högre än i Haga och Partille, se Figur 2. Dessa kvoter kan jämföras med kvoten 2.5 (Haga) respektive 2 (Partille) under 2008/09. Endast under vecka 5 i Haga och vecka 14 i Partille uppvisades ett högre veckomedelvärde av bensen jämfört med vid Sprängkullsgatan Sprängkullsg Partille Haga Figur 2 Veckomedelvärden av bensen vid mätplatserna på Sprängkullsgatan, Partille och Haga under

10 3.3 Förhållandet mellan bensen och toluen respektive xylen 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 etc. 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. Kvoten mellan toluen och bensen respektive mellan summa xylen och bensen var i genomsnitt en faktor 2.4 respektive 2.0 på Sprängkullsgatan, 2.3 respektive 1.5 i Partille samt och 1.8 respektive 1.3 i Haga för år 2014, vilket är betydligt lägre än under 2008/09, se Tabell 1 och Figur 3. Att kvoten mellan toluen och bensen är ungefär den samma i Partille som på Sprängkullsgatan tyder på att stationen i Partille är påverkad av vägtrafiken i ungefär samma omfattning som på Sprängkullsgatan, medan de lägre kvoterna i Haga tyder på på ett större avstånd till trafik, dvs. en mer tydlig urban bakgrundsplats. Tabell 1 Kvoterna mellan toluen/bensen och summa xylen/bensen under kalenderår 2014 jämfört med perioden februari 2008 januari SPRÄNGKULLSGATAN PARTILLE HAGA toluen/ bensen xylen/ bensen toluen/ bensen xylen/ bensen toluen/ bensen xylen/ bensen

11 µg/m3 IVL-rapport U 5178 Mätningar av lättflyktiga kolväten i Göteborg Partille Kyrktorget Sprängkullsgatan Haga, dagis Bensen Toluen Xylen Figur 3 Jämförelse mellan halterna av bensen, toluen och summa xylen vid de 3 mätplatserna under Jämförelser med miljökvalitetsnormer och miljökvalitetsmål Miljökvalitetsnormer (MKN) avseende luftkvalitet har fastställts inom svensk lagstiftning med avsikten att skydda människors hälsa. I Luftkvalitetsförordningen (SFS 2010:477) om miljökvalitetsnormer för utomhusluft ingår en norm för bensen på 5 µg/m 3 som årsmedelvärde. Den övre (ÖUT) och nedre utvärderingströskeln (NUT) är 3.5 respektive 2 µg/m 3. För att kunna styra utvecklingen på längre sikt har riksdagen infört miljömål ( för flera luftföroreningar. Miljökvalitetsmålen innebär i flera fall mer långtgående krav än miljökvalitetsnormerna. Normerna kan därmed ses som styrmedel för att uppnå miljökvalitetsmålen. Miljökvalitetsmålen är, till skillnad från miljökvalitetsnormerna, inte kopplade till lagstiftningen och innebär inte heller juridiska krav på att kommunerna skall övervaka. Genom preciseringar (DS 2012:13) förtydligas innebörden av miljökvalitetsmålen och det miljötillstånd som ska nås och dessa ska användas i uppföljningsarbetet av målen. I miljökvalitetsmålet Frisk luft finns en precisering för bensen som är 1 µg/m 3 som årsmedelvärde. Årsmedelvärdet, baserat på 20 veckor under 2014 var på Sprängkullsgatan 0.8 µg/m 3. Medelvärdet för motsvarande period vid Miljöförvaltningens mätningar på Sprängkullsgatan var 2.8 µg/m 3. Ett medelvärde för Haga och Partille under de 10 respektive 20 veckor som mättes under motsvarande period var vid båda dessa stationer 0.6 µg/m 3, se Tabell 2. Halterna av bensen vid samtliga mätstationer låg alltså under såväl miljökvalitetsnormen som utvärderingströsklarna. Miljöförvaltningens mätningar på Sprängkullsgatan (Haga) låg dock över den nedre utvärderingströskeln. Mätningarna 10

12 med DOAS har generellt visat sig ge högre halter av bensen än diffusionsprovtagare. För mätningarna i Haga under 2014 var dessutom datatäckningen låg, endast cirka 70%, delvis till följd av fasadrenoveringar. Halterna från mätningarna med diffusionsprovtagare i Haga och Partille samt på Sprängkullsgatan låg även under preciseringen till miljökvalitetsmålet för bensen. Tabell 2 Årsmedelvärden på mätplatserna jämfört med miljökvalitetsnorm, övre och nedre utvärderingströskeln samt miljökvalitetsmålets precisering. Årsmedelvärde (µg/m 3 ) Sprängkullsgatan-IVL (diff.provtagare) 0.8 Haga-IVL (diff.provtagare)* 0.6 Partille-IVL (diff.provtagare) 0.6 Haga-Miljöförvaltningen (DOAS)** 2.8 MKN 5.0 ÖUT 3.5 NUT 2.0 Miljökvalitetsmål - precisering 1.0 *endast 10 provtagningsveckor** endast cirka 70% tidstäckning 3.5 Jämförelse av bensenhalter 2008 och 2014 Halterna av bensen på Sprängkullsgatan har sedan 1997 sjunkit stadigt från ett vinterhalvårsmedelvärde på ca 13 µg/m 3 till 1.7 µg/m 3 år Halterna har därmed förändrats från att ha legat cirka 60% över miljökvalitetsnormen, vid dess införande, till att ligga cirka 70% under år 2008 (Johansson, M. 2004; Persson, K. 2009) för att fram till 2014 ha minskat ytterligare cirka femtio procent. Den stora skillnaden mellan 2008 och 2014 har sannolikt dels sin förklaring i en minskad mängd fordon, cirka 1000 fordon per dygn, på Sprängkullsgatan, dels en minskad andel bensinbilar, men kan även bero på meterologiska skillnader. I Tabell 3 presenteras medeltemperaturerna för 2008 och Ur tabellen framgår att medeltemperaturen var endast en grad högre 2014 jämfört med De högsta halterna av bensen förekommer främst under vintern på grund av ökad förbränning vid uppvärmning och kallstarter. Speciellt under hösten/vintern 2014 var temperaturen högre än under 2008, vilket sannolikt påverkat halternas storlek till viss del, se Figur 4. 11

13 februari mars april maj juni juli augusti september oktober november december IVL-rapport U 5178 Mätningar av lättflyktiga kolväten i Göteborg 2014 Tabell 3 Månadsmedelvärden av temperaturen för Göteborg ( Temp 2008 ( C ) Temp 2014 ( C ) Differens ( ) februari mars april maj juni juli augusti september oktober november december Årsmedeltemperatur C, µg bensen/m tempskillnad bensen 2008 bensen 2014 Figur 4 Skillnad i månadsmedelvärden av temperatur mellan 2014 och 2008 (staplar) och halter av bensen vid Sprängkullsgatan under 2008 (blå linjer) och 2014 (röda linjer) 12

14 4 Referenser DS 2012:13 Regeringskansliet. Svenska miljömål preciseringar av miljökvalitetsmålen och en första uppsättning etappmål. Johansson, M., Persson, K., (2004). Gaturumsmätningar av VOC vid Sprängkullsgatan i Göteborg vintern 2004/05. För Göteborgsregionens Luftvårdsprogram. IVL-rapport U NFS 2013:11 Naturvårdsverkets föreskrifter om kontroll av luftkvalitet (beslutade den 26 november 2013). Persson, K. (2009). Mätningar av lättflyktiga kolväten i Göteborgsregionen 2008/09. IVL-rapport U SFS 2010:477. Luftkvalitetsförordningen. 13

15 Veckovis bestämning av flyktiga kolväten (VOC) Bilaga 1 Vid provtagningen används diffusionsprovtagare i rostfritt stål. 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 kopplad till en högupplösande gaskromatograf med flamjonisationsdetektor. Figur 2. Montage av provtagare under exponeringstiden. Figur 2. Montage av provtagare under exponeringstiden. Figur 2. Montage av provtagare under exponeringstiden. Figur B1.1 Montage av provtagare under exponeringstiden. 14

16 Veckomedelvärden av VOC Bilaga 2 n- BUTYL- ETYL- m+p- o- n- NAMN STARTTID STOPPTID VECKA BENSEN TOLUEN OKTAN ACETAT BENSEN XYLEN XYLEN NONAN 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 <0.15 < Sprängkullsgatan <0.15 < <0.38 <0.14 <0.14 Sprängkullsgatan <0.13 < <0.12 Sprängkullsgatan <0.13 < <0.12 Sprängkullsgatan <0.13 < <0.12 Sprängkullsgatan <0.13 < <0.12 Sprängkullsgatan <0.13 < <0.12 Sprängkullsgatan <0.13 < <0.12 Sprängkullsgatan < <0.12 Sprängkullsgatan <0.15 < <0.14 Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan <0.13 < <0.12 Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < <0.12 Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan <0.13 < <0.12 Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Sprängkullsgatan < Partille Kyrktorget <0.15 < <0.38 <0.14 <0.14 Partille Kyrktorget <0.15 < <0.38 <0.14 <0.14 Partille Kyrktorget <0.13 < <0.12 Partille Kyrktorget <0.13 < <0.12 <0.12 Partille Kyrktorget <0.13 < <0.12 <0.12 Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget <0.13 < <0.32 <0.12 <0.12 Partille Kyrktorget <0.13 < <0.12 Partille Kyrktorget < <

17 n- BUTYL- ETYL- m+p- o- n- NAMN STARTTID STOPPTID VECKA BENSEN TOLUEN OKTAN ACETAT BENSEN XYLEN XYLEN NONAN 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 < <0.12 <0.12 Partille Kyrktorget <0.13 < <0.12 Partille Kyrktorget <0.13 < <0.12 Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget <0.13 < <0.12 Partille Kyrktorget <0.15 < <0.14 Partille Kyrktorget <0.13 < <0.12 Partille Kyrktorget <0.13 < <0.12 Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget < Partille Kyrktorget <0.11 < <0.10 Haga, dagis <0.15 < <0.14 <0.14 Haga, dagis <0.15 < <0.38 <0.14 <0.14 Haga, dagis <0.13 <0.50 < <0.12 <0.12 Haga, dagis < <0.12 <0.12 Haga, dagis <0.13 <0.50 < <0.12 <0.12 Haga, dagis < <0.13 <0.50 <0.09 <0.32 <0.12 <0.12 Haga, dagis <0.11 <0.50 <0.08 <0.32 <0.12 <0.10 Haga, dagis < Haga, dagis <0.15 <0.50 < <0.12 <0.14 Haga, dagis <0.13 < Haga, dagis <0.11 < <0.11 <

18 IVL Svenska Miljöinstitutet AB, Box , Stockholm Tel: Fax: