Mätningar av luftföroreningar i Karlstad 2013

Transkript

1 Mätningar av luftföroreningar i Karlstad 2013 Dnr MN MILJÖFÖRVALTNINGEN Tillsynsavdelningen Rapport Monica Lundberg, Jonas Neu, miljoforvaltningen@karlstad.se 1

2 Innehållsförteckning 1. Bakgrund sid 2. Mätplatser sid 3. Mätmetoder sid 4. Mätning av luftföroreningar sid 4.1 Kvävedioxid sid 4.2 Partiklar PM10 sid 4.3 Bensen sid 4.4 Ozon sid 4.5 Övriga parametrar sid Bilaga 1 Miljökvalitetsnormer Bilaga 2 Miljökvalitetsmål sid sid 2

3 1. Bakgrund Luftföroreningar påverkar människor och miljön negativt i många avseenden. Människors hälsa påverkas av luftföroreningar genom ökad sjuklighet (luftvägssjukdomar, hjärt- och kärlsjukdomar, cancersjukdomar) och dödlighet. De leder till skador på växter, försurning, övergödning och påskyndar nedbrytningen av material som t ex metaller och kalksten. Luftföroreningar medför därför stora kostnader för samhället. Det är därför nödvändigt att bedriva ett aktivt luftvårdsarbete på alla nivåer i samhället. Medlemsstaterna i EU har kommit överens om regler för att förbättra luftkvaliteten inom unionen. Det finns ett antal olika EU-direktiv på luftkvalitetsområdet som i Sverige har genomförts genom miljöbalken (SFS 1998:808), luftkvalitetsförordningen (SFS 2010:477) och Naturvårdsverkets föreskrifter om kontroll av luftkvalitet (NFS 2013:11). I luftkvalitetsförordningen anges miljökvalitetsnormer (MKN) för kvävedioxid och kväveoxider, svaveldioxid, kolmonoxid, ozon, bensen, partiklar (PM 10 och PM 2,5 ), bens(a)pyren, arsenik, kadmium, nickel och bly. Kommunerna och Naturvårdsverket har i uppgift att kontrollera luftkvaliteten i förhållande till miljökvalitetsnormerna. Kommuner och myndigheter har också enligt miljöbalken ett ansvar att vidta åtgärder om miljökvalitetsnormerna överskrids. Detta kan ske genom särskilda åtgärdsprogram men även genom att tillämpa miljökvalitetsnormerna vid prövning, tillsyn, planering och planläggning. Miljökvalitetsnormerna redovisas i bilaga 1. Miljökvalitetsnormerna anger en högsta acceptabel föroreningsnivå till skydd för människors hälsa och miljön. Flera luftföroreningar har dock skadeverkan även under den nivån och det bör därför eftersträvas att halterna hålls så låga som möjligt. Riksdagen har beslutat om 16 nationella miljökvalitetsmål (MKM) för Sverige varav ett mål gäller Frisk luft. Miljökvalitetsmålet för Frisk luft har preciserats genom att högsta halt har fastställts för ett antal luftföroreningar. Dessa halter är satta utifrån att de inte ska överskrida lågrisknivåer för cancer eller riktvärden för skydd mot sjukdomar eller påverkan på växter, djur, material och kulturföremål. De anger därför ofta en lägre föroreningshalt som önskad nivå än vad miljökvalitetsnormerna gör. Miljökvalitetsmålet för Frisk luft redovisas i bilaga Mätplatser Rådhuset Urban bakgrundsstation. Mätning av kvävedioxid, lättflyktiga kolväten (bensen) och ozon med passiva provtagare. Hamngatan 16 Gaturum. Mätning av kvävedioxid och lättflyktiga kolväten (bensen) med passiva provtagare. Drottninggatan 32 (Stadshuset) Gaturum. Mätning av kvävedioxid med passiva provtagare. Väderstation som mäter temperatur, vindriktning och vindhastighet finns på Stadshusets tak. Hamngatan 32 Gaturum. Mätning av kvävedioxid och partiklar PM10 med direktvisande instrument. Randviken Bakgrundsstation. Mätning av ozon med passiva provtagare. 3

4 3. Mätmetoder Passiva provtagare De passiva provtagarna är diffusionsprovtagare som inte kräver någon pumpning av provluft och därför är enkla att sätta upp och använda. Mätningarna som görs med passiva provtagare ingår i Urbanmätnätet som är ett samarbete mellan ett antal av Sveriges kommuner och IVL. Direktvisande instrument Mätning av partiklar PM10 sker med instrumentet SM 200 som är ett betastråleinstrument. Mätningen går till så att luften sugs in via ett speciellt utformat insamlingshuvud som skiljer av partiklar större än PM10. Partiklar mindre än PM10 leds in i provtagaren och samlas upp under ca ett dygn på ett filter. Efter ca ett dygn mäts det hur mycket partiklar som finns på filtret. Därefter byts filtret ut automatiskt till ett nytt och insamlingen av partiklar för det dygnet startas. Mätning av kvävedioxid sker med instrumentet Serinus 40 som mäter med en analysator av typ kemiluminescens. Instrumenten ger mätningar med betydligt högre upplösning än de passiva provtagarna. Resultatet av de passiva provtagarna fås som års- eller månadsmedelvärden. Upplösningen för instrumenten är dygns- eller timmedelvärden. 4. Mätning av luftföroreningar 4.1 Kvävedioxid Vid förbränningsprocesser bildas kväveoxider som sedan omvandlas till kvävedioxid i luften. Den huvudsakliga källan till kvävedioxid utomhus i tätorter är trafiken. Energiproduktion och arbetsmaskiner kan också ge betydande bidrag. Kvävedioxid irriterar luftvägarna och kan försämra lungfunktionen samt även förvärra astma. Den bidrar också till försurning av mark och vatten Mätplatser Kvävedioxid mäts med direktvisande instrument (kontinuerlig mätning) vid Hamngatan 32 och med passiva provtagare (månadsmedelvärden) vid Rådhuset, vid Hamngatan 16 och vid Stadshuset på Drottninggatan Mätresultat Årsmedelvärden µg/m³ Hamngatan * 18,9 Rådhuset 18,6 19,2 18,4 16,9 Hamngatan ,2 25,7 Drottninggatan 32 19,5 18,6 18,8 18 MKN Årsmedelvärde 40 µg/m 3, Dygnsmedelvärde 60 µg/m 3 (får överskridas 7 ggr/år) MKM Årsmedelvärde 20 µg/m 3 * Det låga årsmedelvärdet för 2012 beror troligen på att det saknas mätvärden för vintermånaderna. MKN = Miljökvalitetsnorm MKM = Miljökvalitetsmål 4

5 Fig 1. Kvävedioxidhalter årsmedelvärden MKN = Miljökvalitetsnorm MKM = Miljökvalitetsmål Fig 2. Kvävedioxidhalter månadsmedelvärden

6 Fig 3. Kvävedioxidhalter vinterhalvår okt-mars 2011/ / Kommentarer Resultatet av utförda mätningar visar att miljökvalitetsnormerna för kvävedioxid klaras (Fig 1). På Hamngatan 16 överskrider årsmedelvärdet miljökvalitetsmålet medan det klaras vid övriga mätpunkter. Den relativt stora skillnaden mellan årsmedelvärdena för 2012 och 2013 på Hamngatan 32 beror troligen på att det under 2012 saknades vintermånader i mätserien. Under vinterhalvåret brukar halterna av kvävedioxid ofta vara högre beroende på de meteorologiska förhållandena vilket också framgår av redovisade månadsmedelvärden för 2013 (Fig 2). Under sommaren 2013 började stadsbussarna köra på biogas som är ett miljöanpassat bränsle med lägre utsläpp av kvävedioxid jämfört med andra drivmedel. Vinterhalvåret 2013/2014 uppmättes också lägre halter av kvävedioxid jämfört med tidigare vinterhalvår vid mätplatserna Rådhuset, Hamngatan 16 och Drottninggatan 32 (Fig 3). Skillnaden var störst vid Rådhuset och Drottninggatan 32 som troligen har en större andel stadsbusstrafik än vad Hamngatan har. Mätningen vid Hamngatan 32 har inte tagits med i sammanställningen eftersom det bara finns mätvärden från ett vinterhalvår. Även om kvävedioxidhalterna verkar minska så behöver dock utvecklingen följas över fler vinterhalvår innan några säkra slutsatser kan dras om biogasens betydelse för luftkvaliteten. I Sverige visar den generella trenden för kvävedioxid i tätortsluft att halterna för årsmedelvärdet är oförändrade i tätorter med > invånare med undantag för Göteborg och Stockholm där årsmedelvärdet minskar. Åtgärder som kan sänka kvävedioxidhalterna är t ex fler miljöanpassade fordon, mer infrastrukturplanering och förbättrad kollektivtrafik. 6

7 4.2 Partiklar PM10 PM10 är grövre partiklar med en diameter mindre än 10 µm. En dominerande källa till höga halter av PM10 i gatumiljön är slitage av vägbeläggning, bromsar, däck och vägsand. Slitaget sker bland annat genom användning av dubbdäck på snöfria vägbanor. De högsta halterna förekommer under vårvintern (februari-april) då vägbanorna torkar upp men inte hunnit sopas och dubbdäck fortfarande används. Partiklarna är skadliga för människan eftersom de påverkar luftrören och kan orsaka bland annat astma, lungcancer och hjärt- och kärlsjukdomar Mätplatser PM10 mäts sedan år 2012 med direktvisande instrument (kontinuerlig mätning) vid Hamngatan 32. Tidigare gjordes mätning med direktvisande instrument vid Östra Torggatan Mätresultat År Årsmedelvärde µg/m 3 Antal dygn över MKN Antal dygn Över MKM Mätplats ,7 4 Ej redovisat Östra Torggatan ,5 8 Ej redovisat Östra Torggatan ,1 22 Ej redovisat Hamngatan , Hamngatan 32 MKN Årsmedelvärde 40 µg/m 3, Dygnsmedelvärde 50 µg/m 3 (får överskridas 35 ggr/år) MKM Årsmedelvärde 15 µg/m 3, Dygnsmedelvärde 30 µg/m 3 Fig 4. PM10-halter årsmedelvärden MKN = Miljökvalitetsnorm MKM = Miljökvalitetsmål 7

8 Fig 5. PM10-halter månadsmedelvärden Kommentarer Mätresultaten visar att miljökvalitetsnormerna för PM10 klaras (Fig 4). Däremot överskrider årsmedelvärdet miljökvalitetsmålet. Dygnsmedelvärdet har överskridit miljökvalitetsmålet under 53 dygn. De högsta värdena uppmättes under februari-april (Fig 5). Åtgärder som kan ge effekt på partikelhalten är t ex en minskad användning av dubbdäck, förändrade vägbeläggningar och sänkta hastigheter. Under 2010 och 2011 mättes PM10-halterna på Östra Torggatan 12 men då Miljöförvaltningen med stöd av tidigare mätningar och beräkningar bedömde att halterna är högre på Hamngatan flyttades instrumentet dit Mätningarna 2012 och 2013 på Hamngatan 32 visar att detta antagande stämmer. 4.3 Bensen Bensen är ett ämne som hör till den grupp av ämnen som kallas för VOC (Volatile Organic Compounds) eller lättflyktiga organiska föreningar. Bensen kan ge upphov till cancer och finns bland annat som tillsats i bensin. Huvudsaklig källa till bensen i luft är utsläpp från motorfordon, avdunstning från petroleumprodukter och vedeldning som sker med ej miljögodkänd utrustning Mätplatser Bensen mäts med passiva provtagare vid Rådhuset och Hamngatan 16. Mätningarna vid Rådhuset visar på bakgrundshalten av bensen i stadsmiljö medan mätningarna vid Hamngatan 16 visar halten i gaturummet. 8

9 4.3.2 Mätresultat Årsmedelvärden µg/m³ Rådhuset 1,1 0,7 0,7 0,6 Hamngatan 16 2,4 1,3 1,0 1,0 MKN Årsmedelvärde 5 µg/m³ MKM Årsmedelvärde 1 µg/m³ Fig 6. Bensenhalter årsmedelvärden MKN = Miljökvalitetsnorm MKM = Miljökvalitetsmål Kommentarer Mätresultaten visar att miljökvalitetsnormen för bensen klaras. Miljökvalitetsmålet klaras vid Rådhuset och ligger precis på gränsen 1 µg/m³ vid Hamngatan 16. Halterna av bensen i tätortsluft har generellt minskat i Sverige under senare år, främst beroende på miljöklassning av bensin (lägre bensenhalter). Ny motorteknik samt åtgärder för att minska avdunstningsförluster från bilar och bensindistribution har också haft betydelse. 4.4 Ozon Marknära ozon bildas genom kemiska reaktioner mellan kväveoxider och flyktiga organiska ämnen (VOC). Halterna är vanligtvis högre under vår och sommar eftersom reaktionen påskyndas vid inverkan av solljus och höga temperaturer. Ozon är långlivat i luften och en stor mängd importeras därför med vindar från Europa till Sverige. Höga ozonhalter påverkar människors hälsa negativt bland annat genom irritation av ögon och slemhinnor samt kan medföra inflammation av luftvägarna. Ozon skadar också växtlighet genom att bladens åldrande påskyndas vilket orsakar 9

10 ekonomiska förluster för jord- och skogsbruk. Det är Naturvårdsverket som ansvarar för mätningarna av ozon men Miljöförvaltningen utför ändå mätningar för att följa trenden i Karlstad Mätplatser Ozon mäts med passiva provtagare vid Randviken utanför Karlstad (bakgrundsstation som visar på den regionala bakgrundshalten av ozon) och vid Rådhuset Mätresultat Fig 7. Ozonhalter månadsmedelvärden Kommentarer Mätresultaten visar att halterna av ozon är högst under mars juni. Som jämförelse kan nämnas att miljökvalitetsnormen för ozon anger att halten inte får överstiga 120 µg/m³ som högsta 8-timmarsmedelvärde under ett dygn. Miljökvalitetsmålet för ozon anger ett timvärde på högst 80 µg/m³ och ett 8-timmarsmedelvärde på högst 70 µg/m³. Troligen överstiger ozonhalterna periodvis miljökvalitetsmålet för timvärden och 8-timmarsmedelvärden. Trenden i Sverige är att antalet episoder med höga halter av marknära ozon har minskat under det senaste decenniet och att bakgrundshalten långsamt minskar. Utvecklingen i Karlstad följer den nationella trenden. Även om marknära ozon är ett problem som sträcker sig över landsgränserna kan Sverige och Karlstad bidra till en minskning av halterna genom att minska utsläppen av ozonbildande ämnen, dvs kväveoxider och flyktiga organiska ämnen. Trafik- och energisektorn står för stora delar av dessa utsläpp men även utsläpp från arbetsmaskiner, utombordsmotorer och användning av lösningsmedel bidrar. 10

11 4.5 Övriga parametrar Svaveldioxid Halterna av svaveldioxid har sedan länge varit låga och ligger under miljömålen. På grund av att halterna är så låga mäts inte svaveldioxid Partiklar (PM2,5) PM2,5 är fina partiklar med en diameter mindre än 2,5 µm. PM2,5 mättes under 2008 vid Hamngatan. Mätresultaten visade att halterna var låga och att miljökvalitetsnormerna klaras med god marginal. Även miljökvalitetsmålen klaras Metaller och bens(a)pyren Metallerna arsenik, kadmium, nickel och bly samt bens(a)pyren analyserades 2010 från PM10- filtren för april månad vid Östra Torggatan 12. Medelvärdena indikerade att miljökvalitetsnormerna klaras. 11

12 12

13 Bilaga 1 Miljökvalitetsnormer Miljökvalitetsnormer finns i Luftkvalitetsförordningen (SFS 2010:477) och gäller för följande luftföroreningar: Förorening Norm Medelvärdestid Anm. Kvävedioxid, NO 2 90 µg/m 3 Timmedelvärde Får överskridas 175 gånger per år 60 µg/m 3 Dygnsmedelvärde Får överskridas 7 gånger per år 40 µg/m 3 Årsmedelvärde Svaveldioxid, SO µg/m 3 Timmedelvärde Får överskridas 175 gånger per år 100 µg/m 3 Dygnsmedelvärde Får överskridas 7 gånger per år Bensen 5 µg/m 3 Årsmedelvärde Partiklar, PM10 50 µg/m 3 Dygnsmedelvärde Får överskridas 35 gånger per år 40 µg/m 3 Årsmedelvärde Partiklar PM2,5 25 µg/m 3 Årsmedelvärde Börjar gälla 2015 Kolmonoxid, CO 10 µg/m 3 Dygnsmedelvärde Ozon, O3 120 µg/m 3 Dygnsmedelvärde Till skydd för människors hälsa Bly 0,5 µg/m 3 Årsmedelvärde Innehåll i PM10 fraktionen Arsenik 6 ng/m 3 Årsmedelvärde Innehåll i PM10 fraktionen Kadmium 5 ng/m 3 Årsmedelvärde Innehåll i PM10 fraktionen Nickel 20 ng/m 3 Årsmedelvärde Innehåll i PM10 fraktionen Bens(a)pyren 1 ng/m 3 Årsmedelvärde Innehåll i PM10 fraktionen Kommuner och myndigheter skall iaktta miljökvalitetsnormerna vid planering och planläggning samt att miljökvalitetsnormerna uppfylls när de prövar tillstånd, godkännande, utövar tillsyn etc. 13

14 Miljökvalitetsmål Bilaga 2 Riksdagen har beslutat om 16 nationella miljökvalitetsmål (MKM) för Sverige varav ett mål gäller Frisk luft. Miljökvalitetsmålet för Frisk luft har preciserats genom att högsta halt har fastställts för ett antal luftföroreningar. Dessa halter är satta utifrån att de inte ska överskrida lågrisknivåer för cancer eller riktvärden för skydd mot sjukdomar eller påverkan på växter, djur, material och kulturföremål. Halterna definierar vilket miljötillstånd som ska uppnås. Förorening Kvävedioxid (NO 2 ) NO 2 Timme NO2 År Ozon (O 3 ) Ozon Timme Ozon 8-timmarsmedel Ozonindex (april-september) Partiklar (PM 10, PM 2,5) PM10 Dygn PM10 År PM 2,5 Dygn PM 2,5 År Polycykliska aromatiska kolväten (PAH) Bens(a)pyren År Lättflyktiga organiska ämnen (VOC) Bensen År Butadien År Formaldehyd Timme Korrosion på kalksten Preciseringar 60 µg/m 3 (98-percentil ) 20 µg/m 3 80 µg/m 3 70 µg/m µg/m 3 under en timme beräknat som AOT 40-värde* under april-september 30 µg/m 3 15 µg/m 3 25 µg/m 3 10 µg/m 3 0,1 ng/m 3 1 µg/m 3 0,2 µg/m 3 10 µg/m 3 < 6,5 µm/år *AOT40 = Under perioden ska det för varje timme mellan klockan 8.00 och bestämmas ett timmedelvärde för ozonhalten. Varje timmedelvärde bestäms som skillnaden mellan den koncentration av ozon som överstiger 80 mikrogram per kubikmeter luft och 80 mikrogram per kubikmeter luft. Skillnaderna summeras först varje dag och sedan till en total summa för hela perioden. 14