Nationell miljöövervakning av luft- och nederbördskemi 2002

Transkript

1 U 852 Nationell miljöövervakning av luft- och nederbördskemi 2002 Pb SO 4 sot NO 3 NO 2 O 3 SO 2 NH 4 Hg Cl ph Cd NH 4 SO NO 4 Mn Ca 3 Mg Na V Co Ni K H+ Hg Zn Cu As Cr Gunilla Pihl Karlsson, Håkan Blomgren, Kjell Petterson, Annika Svensson & Karin Sjöberg Göteborg, september 2003

2

3 Organisation/Organization IVL Svenska Miljöinstitutet AB IVL Swedish Environmental Research Institute Ltd. Adress/address Box RAPPORTSAMMANFATTNING Report Summary Projekttitel/Project title Nationell miljöövervakning av luft- och nederbördskemi Göteborg Anslagsgivare för projektet/ Project sponsor Telefonnr/Telephone Rapportförfattare/author Gunilla Pihl Karlsson, Håkan Blomgren Rapportens titel och undertitel/title and subtitle of the report Nationell miljöövervakning av luft- och nederbördskemi 2002 Sammanfattning/Summary Naturvårdsverket I föreliggande rapport redovisas resultat från 2002 års mätningar av luftens och nederbördens sammansättning i bakgrundsmiljö i Sverige. Rapporten redovisar mätresultat från de båda nationella övervakningsnäten EMEP och Luft- och nederbördskemiska nätet vidare redovisas data från mätprogrammen Integrated Monitoring (IM) samt Metaller i luft och nederbörd. Verksamheten finansieras av Miljöövervakningsenheten vid Naturvårdsverket. Av resultaten framgår att inga större förändringar av halter i luft och nederbörd samt nedfall av föroreningar har skett under 2002 jämfört med 90-talets sista år. Betydande minskningar av utsläppen av försurande ämnen i Europa under de senaste decennierna har gjort att ph-värdet i nederbörd har stigit under åren, men fortfarande förekommer ph-halter som månadsmedelvärde under vintern som är lägre än 4,5 på flera stationer i Sverige. Samtliga halter av svaveldioxid och kvävedioxid understiger klart de nu gällande miljökvalitetsnormerna. Under 2002 översteg halten av marknära ozon inte informationsnivån på 180 µg/m 3. Både det svenska miljökvalitetsmålet och EU s mål att från år 2010 skall halten marknära ozon inte överskrida 120 µg/m 3 som åttatimmars medelvärde överskreds i Vavihill och Råö under De kritiska gränsvärden som finns för grödor överskreds vid stationerna i Vindeln, Grimsö, Norra Kvill, Aspvreten, Råö och Vavihill under året. De kritiska gränsvärden som finns för skog överskreds vid stationerna i Norra Kvill, Aspvreten, Råö och Vavihill under året. Nyckelord samt ev. anknytning till geografiskt område eller näringsgren /Keywords Miljöövervakning, luft, nederbörd, deposition, svavel, kväve, baskatjoner, ozon, tungmetaller, kvicksilver. Bibliografiska uppgifter/bibliographic data IVL Rapport/report Beställningsadress för rapporten/ordering address

4

5 Innehållsförteckning Sammanfattning Summary 1 Inledning Det atmosfärskemiska stationsnätet inom EMEP Luft- och nederbördskemsiska nätet 3 2 Förändringar i mätprogrammet under året 3 3 Tillgänglighet vid mätningarna 3 4 Kvalitetssäkring 5 5 Miljökvalitetsnormer, miljökvalitetsmål och EU-direktiv 6 6 Resultat Luft Nederbörd och deposition Marknära ozon 11 7 Referenser 13 Bilaga 1 Bilaga 2 Resultatsammanställning Mätprogram

6 Sammanfattning I föreliggande rapport redovisas resultat från 2002 års mätningar av luftens och nederbördens sammansättning i bakgrundsmiljö i Sverige. Rapporten redovisar mätresultat från de båda nationella övervakningsnäten EMEP och Luft- och nederbördskemiska nätet vidare redovisas data från mätprogrammen Integrated Monitoring (IM) samt Metaller i luft och nederbörd. Samtliga mätningar drivs av IVL Svenska Miljöinstitutet AB på uppdrag av Miljöövervakningsenheten vid Naturvårdsverket, med undantag av ozonmätningarna i Aspvreten som genomförs av Institutet för Tillämpad Miljöforskning, ITM, vid Stockholms Universitet. Från och med januari 2002 flyttades EMEP stationen från Rörvik till närliggande Råö. Luftmätningarna har under året omfattat dygnsprovtagning av svaveldioxid, kvävedioxid, partikelbundet sulfat och sot vid fyra EMEP stationer. Dygnsprovtagning av totalnitrat och totalammonium har genomförts vid tre stationer. Månadsprovtagning av lufthalter av svaveldioxid och kvävedioxid inom Luft- och nederbördskemiska nätet har skett vid 14 stationer. Registrering av timmedelhalter av marknära ozon inom EMEP har genomförts vid sammanlagt sju stationer i landet. Månadsprovtagning av ozon inom Luft- och nederbördskemiska nätet har utförts på tio stationer. Vid två stationer, varav en svensk och en finsk, har halter av kvicksilver i luft undersökts med avseende på total mängd kvicksilver samt partikulärt kvicksilver. Nederbördsprovtagning med lockprovtagare inom EMEP har utförts dygnsvis under åren vid en station, veckovis vid en station och månadsvis vid en station. Månadsprovtagning av nederbörd inom Luft- och nederbördskemiska nätet med öppna insamlare har skett vid 29 stationer i landet. Nederbördsproverna har analyserats med avseende på ph, sulfat, nitrat, ammonium, klorid, kalcium, magnesium, natrium, kalium och konduktivitet. Vid fyra stationer, varav en finsk, har nederbörd samlats in för analys av tungmetaller, total-kvicksilver och metylkvicksilver. Av resultaten framgår att inga större förändringar av halter i luft och nederbörd samt nedfall av föroreningar har skett under 2002 jämfört med 90-talets sista år. Betydande minskningar av utsläppen av försurande ämnen i Europa under de senaste decennierna har gjort att ph-värdet i nederbörd har stigit under åren, men fortfarande förekommer ph-halter som månadsmedelvärde under vintern som är lägre än 4,5 på flera stationer i Sverige. Samtliga halter av svaveldioxid och kvävedioxid understiger klart de nu gällande miljökvalitetsnormerna. Under 2002 översteg halten av marknära ozon inte informationsnivån på 180 µg/m 3. IMM:s (Institutet för miljömedicin vid Karolinska Institutet) rekommenderade lågrisknivå på 80 µg/m 3 till skydd av människors hälsa överskreds dock, som timmedelhalt, ofta på samtliga stationer i landet under året. Både det svenska miljökvalitetsmålet och EU s mål att från år 2010 skall halten marknära ozon inte överskrida 120 µg/m 3 som åttatimmars medelvärde överskreds i Vavihill och Råö under När det gäller skydd av vegetation finns kritiska gränsvärden inom FN s Luftkonvention och EU. De kritiska gränsvärden som finns för grödor överskreds vid samtliga stationer utom Esrange (stationerna i Vindeln, Grimsö, Norra Kvill, Aspvreten, Råö och Vavihill) under året. De kritiska gränsvärden som finns för skog överskreds vid stationerna i Norra Kvill, Aspvreten, Råö och Vavihill under året.

7 Summary Measurements of the composition of air and precipitation in background areas in Sweden during 2002 are presented in the report. Results from two national networks, EMEP and the Swedish Precipitation Chemistry Network, both run by IVL Swedish Environmental Research Institute, are compiled and evaluated. Results from the UN/ECE Programme Integrated Monitoring (IM) and the National programme about metals in air and percipitation are also presented together with the results from the Swedish Precipitation Chemistry Network. The Swedish Environmental Protection Agency finances the activities. The monitoring programmes have included daily sampling of sulphur dioxide, nitrogen dioxide, particle bound sulphate and soot in air at four stations. Daily measurements of total-nitrate and total-ammonium have been performed at three stations. Monthly sampling of sulphur dioxide and nitrogen dioxide has been made at 14 stations Ozone concentrations in ground-level air have been monitored at seven stations as one hour mean values. Monthly mean values of ozone has been measured at ten stations. Measurements of mercury in air have been performed at two stations (one Finnish and one Swedish) regarding total gaseous mercury (TGM) and particle bound mercury. Daily sampling of precipitation using a wet-only sampler has been made at one station, weekly sampling at one station and monthly sampling at one station. At 29 stations, monthly sampling using bulk-samplers was carried out. The precipitation samples were analysed with respect to ph, sulphate, nitrate, ammonium, chloride, calcium, magnesium, sodium and potassium. At four stations (three Swedish and one Finnish) sampling of precipitation for analysis of heavy metals, total-mercury and methyl-mercury was made. It conclusion, the results show that no major changes in air pollution and precipitation have occured during 2002 compared to the late 1990 s. Considerable decreases in acidic emissions in Europe since the 1980 s, have increased the ph-values in precipitation. But still the monthly mean ph-value, is lower than 4.5 at several stations in Sweden especially during the winter. The concentration of ground level ozone, as hourly mean values, in air has not exceeded 180 µg/m 3 (the public alarm level) during The Karolinska Institute of Environmental Medicine in Stockholm has recommended a low risk level at 80 µg/m 3, as an hourly mean value, in protection of human health. This level was exceeded frequently at all Swedish stations during the year. Both the critical levels for ozone, formed by the UNECE and EU, for crops and forests was exceeded at many stations in Sweden during The results indicate that harmful concentrations of ground level ozone still occur in Sweden

8

9 Nationell miljöövervakning av luft- och nederbördskemi Inledning Naturvårdsverkets Miljöövervakningsenhet ansvarar för den nationella övervakningen av luftens och nederbördens kvalitet i bakgrundsmiljö. Bland annat finansieras mätprogram för luft- och nederbördsprovtagning inom ramen för Miljöövervakningsenhetens verksamhet. På uppdrag av Miljöövervakningsenheten bedriver IVL Svenska Miljöinstitutet AB mätningar av luftens och nederbördens sammansättning i bakgrundsmiljö. Verksamheten bedrivs inom två övervakningsnät; det europeiska samarbetsprojektet EMEP (Co-operative programme for monitoring and evaluation of the long range transmission of air pollutants in Europe) inom UN-ECE, samt det nationella Luft- och nederbördskemiska nätet. Vidare redovisas data från mätprogrammen Integrated Monitoring (IM) samt Metaller i luft och nederbörd. Syftet med mätningarna är främst att: I ge underlag till bedömningar om huruvida nationella miljömål uppnås, I ingå i ett europeiskt nätverk för att följa om internationella avtal medför önskade minskningar av deposition och halter av luftföroreningar, I ge underlag för studier av storskaliga föroreningstransporter, I långsiktigt övervaka miljön för att finna storskaliga förändringar i föroreningshalterna som kräver åtgärder eller vidare forskningsinsatser, I erhålla en bild av hur lufthalter, nederbördskoncentrationer och deposition varierar både geografiskt och med tiden över landet, I från dessa resultat i bakgrundsmiljö erhålla bedömningsunderlag vid studier av mer föroreningsbelastade miljöer, t.ex. vid bedömningar i miljökonsekvensbeskrivningar samt I ge underlag för validering av beräkningsmodeller. I föreliggande rapport redovisas 2002 års resultat från mätningar både inom EMEP och Luft- och nederbördskemiska nätet (varav fyra stationer tillhör IM). Figur 1 beskriver stationernas geografiska läge i landet. Bilaga 1 innehåller resultatsammanställningar i tabellform och Bilaga 2 presenterar mätprogrammen med stationsförteckning. För beskrivning av provtagnings- och analysmetoder hänvisas till årsredovisningen för 1995, Bilaga 3, Nationell miljöövervakning av luft- och nederbördskemi (Kindbom m. fl. 1997) samt vad gäller metod för mätning av kvicksilver på partiklar i luft till årsrapporten för 2000 och 2001 (Svensson, 2003). Aggregerade mätresultat samt denna rapport kan hämtas från IVL:s hemsida, 1

10 Pallas, Finland Abisko Esrange Pålkem Ammarnäs Reivo Gammtratten Sandnäset Bredkälen Vindeln Docksta Rickleå Norrland Djursvallen,Nedre Svealand Granan Götaland Tandövala Forshult GrimsöRyda Kungsgård Kindlahöjden Svartedalen Gårdsjön Råö Norra Kvill Boa-Berg Aneboda Sännen Vavihill Arup Sjöängen Jädraås Aspvreten Tyresta Majstre Hoburgen IM PMK EMEP & PMK EMEP Pallas, Finland Hg-halter Figur 1. Mätstationernas läge inom EMEP och Luft- och nederbördskemiska nätet. Stationer med fet stil samt orange / brun plusmarkering ingår i EMEP, medan stationer med fet och kursiverad stil samt grön/ orange triangel tillhör båda mätnäten. Stationer med blå/lila markering ingår i IM (Integrated Monitoring). Övriga stationer med blå markering ingår i Luftoch nederbördskemiska nätet (PMK). Data från Pallas i norra Finland rapporteras tillsammans med svenska kvicksilverdata. 1.1 Det atmosfärskemiska stationsnätet inom EMEP Stationerna inom EMEP ingår i ett europeiskt samarbete om cirka 100 mätplatser där bakgrundshalter i luft och nederbörd övervakas. I Sverige har verksamheten inom EMEP bedrivits sedan slutet av 1970-talet. Sedan mätningarna startade har provtagnings- och analysmetoder utvecklats och vissa förändringar har under åren skett både avseende provtagning och kemisk analys. Resultaten från EMEP-mätningarna rapporteras till EMEP/CCC (Chemical Coordinating Center) i Norge och utgör underlag för internationella förhandlingar i Luftkonventionen (CLRTAP) inom UN/ECE om minskade utsläpp av luftföroreningar i Europa. 2

11 1.2 Luft- och nederbördskemiska nätet Mätningar inom Luft- och nederbördskemiska nätet har bedrivits inom den nationella miljöövervakningens ram sedan Vid vissa stationer som ingår i nätet finns mätserier ännu längre tillbaka i tiden. Under tiden som mätningarna pågått har vissa förändringar skett både vad gäller antal stationer som provtagnings- och analysmetoder. Tillsammans med rapportering av Luft- och nederbördskemiska nätet sker rapportering från fyra stationer inom IM. I resterande del av denna rapport kommer IM-stationerna att beskrivas som en del av Luft- och nederbördskemiska nätet då provtagningsmetodik och analysmetodik är densamma. All provtagning inom Luft- och nederbördskemiska nätet sker på månadsbasis. 2. Förändringar i mätprogrammen under året Under januari 2002 flyttades en EMEP-station från Rörvik till Råö annars har ingen förändring skett under år 2002 inom de olika mätprogrammen. Resultat från parallella jämförande mätningar mellan Rörvik och Råö finns i separat rapport. 3. Tillgänglighet vid mätningarna Bortfall av mätdata beror i de flesta fall på problem med provtagningsutrustningen, men kan även orsakas av fel vid provbyten eller analys. I de öppna nederbördsinsamlarna som används inom Luft- och nederbördskemiska nätet förekommer det att prover blir kontaminerade till exempel av biologiskt material under provtagningen och därför stryks ur redovisningen. Vid vissa tillfällen kan "onormal" verksamhet pågå i närheten av mätstationerna. Om resultaten från dessa tillfällen avviker från förväntat stryks data. Strykningar av resultat sker emellertid alltid restriktivt. Tabellerna 1-3 visar mätdatatillgängligheten vid de mätningar som skett på stationerna inom EMEP under Tabellerna 4-6 visar mätdatatillgängligheten vid de mätningar som skett på stationerna inom Luft- och nederbördskemiska nätet under Tillgängligheten för de mätningar som utförts av lufthalter inom EMEP var hög under året, Tabell 1. Den lägre mätdatatillgängligheten (92%) avseende sot och NO 2 i Vavihill beror på en trasig pump varför mätresultat saknas för maj Tabell 1 Mätdatatillgänglighet (%) vid mätningarna av luftföroreningshalter vid dygnsmätningar inom EMEP Station SO 2 2- SO 4 sot NO 2 - tot-no 3 + tot-nh 4 Vavihill Råö Hoburgen Bredkälen

12 Nederbördsprovernas mätdatatillgänglighet redovisas i Tabell 2. Vid dygns- eller veckoprovtagning av nederbörd är ibland nederbördsmängden så liten att provmängden inte räcker till för att utföra analys av alla sökta komponenter. I allmänhet är det inte möjligt att späda nederbördsprover inför analysen eftersom halterna oftast då blir för låga för att kunna bestämmas korrekt. I Tabell 2 anges därför förutom antalet nederbördsprover även andelen prover då fullständig analys kunnat utföras. Vavihills veckoprovtagare för nederbördsmängd var ur funktion, provtagaren fungerade endast sporadiskt, därför har månadsvärde från PMK, Vavihill använts vid beräkningar. Tabell 2 Station Antal nederbördsprover vid EMEP-stationerna och det antal av dessa där fullständig analys kunnat utföras Antal nederbördsprover* Fullständig analys, (antal) Fullständig analys, (%) Vavihill Råö Bredkälen *Dygnsprover i Råö, veckoprover vid övriga stationer. Vavihills veckoprovtagare för nederbördsmängd var ur funktion, månadsvärde från Luft- och nederbördskemiska nätet för Vavihill har använts istället. I Tabell 3 redovisas ozonmätningarnas tillgänglighet. Timdata registreras kontinuerligt och mätdatabortfall kan bero på kalibrering alternativt strömavbrott, eller andra problem med provtagningsinstrumentet. Mätdatatillgängligheten var dock god under året. Tabell 3 Ozonmätningarnas datatillgänglighet i % under 2002 avseende timmedelvärden vid EMEP-stationerna. Station Tillgänglighet (%) Vavihill 99 Råö 99 Norra Kvill 99 Aspvreten* 95 Grimsö 100 Vindeln 99 Esrange 100 *ITM (Institutet för Tillämpad Miljöforskning) ansvarar för ozonmätningarna i Aspvreten. I Tabell 4 redovisas saknade månadsvärde för SO 2 och NO 2 i luft (månadsvärden) inom Luft- och nederbördskemiska nätet. Mätdatatillgängligheten för månadsprovtagningen av luft var 98%. Två stationer saknade 1 månadsresultat och 1 station saknade 2 månadsmedelvärden. Tabell 4 Bortfall av resultat från månadsprovtagningen av SO 2 och NO 2 i luft inom Luft- och nederbördskemiska nätet Antal månadsresultat Stationer som bortfallit/station SO 2 NO Pålkem, Sjöängen 2 2 Granan 4

13 Mätdatatillgängligheten för månadsprovtagningen av nederbörd inom Luft- och nederbördskemiska nätet var 95%. Ett månadsresultat vardera saknades på sju av stationerna, två månadsprover saknades för två stationer, tre månadsprover saknades på en station samt fyra månadsprover saknades på en station, se Tabell 5. Då fler än två månadsvärden saknas beräknas inget årsmedelvärde, vilket alltså inte gjorts för Granan och Sjöängen. I de flesta fall beror bortfallet på att proverna varit kontaminerats av till exempel pollen, fågelträck, småkryp eller annat organiskt material. Tabell 5 Bortfall av resultat från månadsprovtagningen av nederbörd inom Luft- och nederbördskemiska nätet Antal månadsresultat Stationer som bortfallit/station 1 Abisko, Docksta, Reivo, Aspvreten, Vavihill, Jädraås, Ryda Kungsgård 2 Pålkem, Djursvallen 3 Sjöängen 4 Granan Mätningar av ozon på månadsbasis påbörjades på tio stationer inom Luft- och nederbördskemiska nätet i maj Inom IM-programmet (Integrerad Monitoring) har ozon mätts i Gårdsjön sedan januari Mätdatatillgängligheten för ozonmätningarna presenteras i Tabell 6. Ett månadsresultat saknas från en station, två månadsprover saknas för två stationer samt tre månadsresultat saknas från en station. Tabell 6 Bortfall av resultat från månadsprovtagningen av ozon inom Luft- och nederbördskemiska nätet 2002 Antal månadsresultat Stationer som bortfallit/station 3 Arup 2 Pålkem, Granan 1 Sjöängen Tillgängligheten av mätdata för tungmetaller i nederbörd var 100% under året. Mätdatatillgängligheten för total mängd kvicksilver i gasfas var 87% och för partikulärt kvicksilver i luft var datatillgängligheten 93%. Tillgängligheten för totalkvicksilver och metylkvicksilver i nederbörd var 100% under Kvalitetssäkring IVL ansvarar för såväl provtagning som kemisk analys inom de redovisade mätprogrammen. Samtliga provtagnings- och analysmetoder som används under 2002 inom EMEP och Luft- och nederbördskemiska nätet är ackrediterade enligt SWEDAC:s ackrediteringskrav. Detta gäller även kvicksilveranalyserna i nederbörd. Analys av tungmetaller utförs sedan juli 1997 på NILU:s ackrediterade laboratorium i Norge. Ackrediteringen ska säkerställa en jämn och hög kvalitet på handhavande och analys av prover. För närmare beskrivning av kvalitetssäkringsrutiner hänvisas till Bilaga 4 i årsrapporten för 1995 års mätningar (Kindbom m. fl. 1997) samt vad gäller metod för mätning av kvicksilver på partiklar i luft till årsrapporten för 2000 och 2001 (Svensson, 2003). IVL deltar i de 5

14 provningsjämförelser, nationella och internationella, som är adekvata för verksamheten, både avseende analyser och provtagning. 5. Miljökvalitetsnormer, miljökvalitetsmål och EU-direktiv I Tabellerna 7, 8 och 9 beskrivs översiktligt de svenska miljökvalitetsnormerna, de svenska miljökvalitetsmålen samt EU-direktivet som berör denna rapportering av svensk miljöövervakning. Tabell 7 Beskrivning av de svenska miljökvalitetsnormerna som berör svaveldioxid och kvävedioxid. Ämne Värde Anmärkning Toleransmarginal Kvävedioxid och kväveoxider -skydd av hälsa (NO 2 ) -skydd av ekosystem (NOx) 90 µg/m 3 som timmedelvärde 60 µg/m 3 som dygnsmedelvärde 40 µg/m 3 som årsmedelvärde 30 µg/m 3 som årsmedelvärde Värdet får överskridas : 108 µg/m 3 gånger per år. Värdet får överskridas : 72 µg/m 3 gånger per år. Aritmetiskt medelvärde 2002: 48 µg/m 3 Aritmetiskt medelvärde av Nox. Gäller på landsbygd med minst 20 km till närmaste storstad eller 5 km till annat bebyggt område. Svaveldioxid -skydd av hälsa 200 µg/m 3 som timmedelvärde 100 µg/m 3 som -skydd av ekosystem dygnsmedelvärde 20 µg/m 3 som vinterhalvårsmedelvärde 20 µg/m 3 som årsmedelvärde Värdet får överskridas 175 gånger per år. Värdet får överskridas 7 gånger per år. Aritmetiskt medelvärde Aritmetiskt medelvärde Tabell 8 Beskrivning av de svenska miljökvalitetsmålen som berör svaveldioxid, kvävedioxid och marknära ozon. Ämne Delmål ( ) Generationsmål (2020- ) Svaveldioxid Halten 5 µg/m 3 för svaveldioxid som årsmedelvärde skall vara uppnådd i samtliga kommuner 2005 Kvävedioxid Halten 20 µg/m 3 som årsmedelvärde och 100 µg/m 3 som timmedelvärde för kvävedioxid skall i huvudsak vara Marknära ozon uppnådda år 2010 Halten marknära ozon skall inte överskrida 120 µg/m 3 som åttatimmars medelvärde år 2010 Halter som inte bör överskridas är 70 µg/m 3 som åttatimmars medelvärde, 80 µg/m 3 som timmedelvärde såväl som 50 µg/m 3 som medelvärde för sommarhalvåret 6

15 Tabell 9 Beskrivning av EU-direktivet som berör svaveldioxid, kvävedioxid och marknära ozon. Ämne Fr.o.m Delmål (2005 (gäller SO 2 ) ) Generationsmål (2020- ) Svaveldioxid -Dygnsgränsvärde för skydd av människors hälsa -Timgränsvärde för skydd av människors hälsa Halten 125 µg/m 3 får ej överskridas mer än 3 gånger per kalenderår. Halten 350 µg/m 3 får ej överskridas mer än 24 gånger per kalenderår. -Vinter (okt-mars) samt årsgränsvärde för skydd av ekosystem Kvävedioxid -Timgränsvärde för skydd av människors hälsa -Årsgränsvärde för skydd av människors hälsa 20 µg/m 3 Halten 200 µg/m 3 får ej överskridas mer än 18 gånger per kalenderår. 40 µg/m 3 -Årsgränsvärde för skydd av växtligheten Marknära ozon -gränsvärde som skydd av människors hälsa -gränsvärde som skydd av vegetation 30 µg/m 3 Antal dagar (treårsmedelvärde) med åttatimmars-medelvärde > 120 µg/m 3 skall ej överstiga 25 dagar (maj-juli) < µg/m 3 h som medelvärde över 5 år Halten marknära ozon skall inte överskrida 120 µg/m 3 som åttatimmars medelvärde under ett år år 2010 (maj-juli) < 6000 µg/m 3 h 6. Resultat Detaljerade resultat från mätningarna 2002 inom EMEP samt Luft- och nederbördskemiska nätet redovisas i tabellform i Bilaga 1. Mer översiktliga resultat presenteras nedan, speciellt fokuserat på en jämförelse med tidigare års mätningar. 6.1 Luft Månadsmedelhalter av svaveldioxid (som SO 2 -S) och kvävedioxid (som NO 2 -N) från de fyra EMEP-stationerna som haft mätningar av oorganiska föreningar i luft under 2002 redovisas i Figur 2. Det syns tydligt att halterna av båda komponenter är avsevärt lägre i Bredkälen i norra Sverige jämfört med de övriga tre stationerna, som är belägna längre söderut i landet. Vanligtvis mäts de högre halterna av svaveldioxid och kvävedioxid upp under vintermånaderna. Detta är speciellt tydligt för kvävedioxid på Råö och Vavihill. Någon sådan tendens för år 2002 är dock svårare att se för svaveldioxid speciellt vid Hoburgen och Råö. 7

16 SO 2-S (µg/m 3 ) Bredkälen Råö Hoburgen Vavihill NO 2-N (µg/m 3 ) Bredkälen Råö Hoburgen Vavihill jan-02 feb-02 mar-02 apr-02 maj-02 jun-02 jul-02 aug-02 sep-02 okt-02 nov-02 dec-02 jan-02 feb-02 mar-02 apr-02 maj-02 jun-02 jul-02 aug-02 sep-02 okt-02 nov-02 dec-02 Figur 2 Månadsmedelhalter av SO 2 -S och NO 2 -N i luft på EMEP-stationerna Bredkälen, Hoburgen, Råö och Vavihill I figur 3 redovisas årsmedelhalterna sedan slutet av 70-talet för SO 2 -S och början av 80-talet för NO 2 -N. Det figurerna visar är att halterna har minskat under åren, särskilt för svaveldioxid där en tydlig minskning av årsmedelhalten erhållits på alla stationer. Vid Vavihill och Rörvik/Råö samt Bredkälen har även en minskning skett av årsmedelhalten av kvävedioxid. Någon sådan trend syns inte på Hoburgen där årsmedelhalten av kvävedioxid är relativt oförändrad. 6.0 Bredkälen Hoburgen 5.0 Rörvik Vavihill Bredkälen Hoburgen Rörvik Vavihill Figur 3 Årsmedelhalter av SO 2 -S och NO 2 -N i luft på EMEP-stationerna Bredkälen, Hoburgen, Rörvik och Vavihill Nederbörd och deposition Månadsmedelhalter av ph i nederbörd på stationerna inom Luft- och nederbördskemiska nätet visas i Figur 4. I figuren visas resultat från Norrland med blå bakgrund, från Svealand med röd bakgrund och Götaland med gul bakgrund. Fluktuationerna mellan månaderna är relativt stora. Värden under ph 4,5 har varit 8

17 sällsynta i Norrland under 2002, medan de förekommit relativt ofta i Svealand och Götaland. Figurerna visar även att ph är något lägre under vinterhalvåret ph Abisko Esrange Pålkem Ammarnäs Reivo Rickleå Gammtratten Bredkälen Sandnäset Docksta Djursvallen,Nedre Jädraås Jädraås lock Tandövala Forshult Ryda Kungsgård Kindlahöjden Tyresta Aspvreten Sjöängen Granan Svartedalen GSJÖN T2 Norra Kvill Boa-Berg Aneboda Majstre Sännen Vavihill Figur 4. Månadsmedelvärden av ph i nederbörd på stationerna inom Luft- och nederbördskemiska nätet i Norrland (med blå bakgrund), Svealand (med röd bakgrund) samt Götaland (med gul bakgrund) Figur 5 visar årsmedelhalter av ph mellan 1978 till 2002 för stationer inom EMEP och Luft- och nederbördskemiska nätet. Generellt ser man att ph-värdena har stigit under åren för alla stationer. Högst ph visar stationerna i Norrland följt av Svealand och Götaland som ligger relativt lika i dagsläget ph ph ph Norrland Esrange Pålkem Ammarnäs Rickleå Gammtratten Bredkälen Docksta Djursvallen,Nedre Jädraås Svealand Tandövala Forshult Grimsö Ryda Kungsgård lock Kindlahöjden Tyresta Aspvreten Götaland Sjöängen Granan Svartedalen Gårdsjön Norra Kvill Rörvik/Råö Boa-Berg Aneboda Majstre Hoburgen Sännen Vavihill Arup Figur 5. Årsmedelvärden av ph i nederbörd på stationerna inom Luft- och nederbördskemiska nätet i Norrland, Svealand och Götaland I Figur 6 visas våtdepositionen av H+ under år 2002 för stationerna inom Luft- och nederbördskemiska nätet. Stationerna är ordnade från norr till söder längs x-axeln. Våtdepositionen av H-plus är lägre i norra Sverige jämfört med södra. De högsta våtdepositionsmängderna ( 20 mekv/m 2 ) uppmättes i Svartedalen, Gårdsjön, Boa- Berg och Aneboda. De stationer med lägst våtdeposition (<5 mekv/m 2 ) under året var Abisko, Esrange, Ammarnäs och Reivo. 9

18 30 Årsdeposition H+, mekv/m Abisko Esrange Pålkem Ammarnäs Reivo Rickleå Gammtratten Bredkälen Sandnäset Docksta Djursvallen,Nedre Tandövala Jädraås Jädraås lock Forshult Ryda Kungsgård Kindlahöjden Tyresta Aspvreten Sjöängen Granan Svartedalen Gårdsjön Norra Kvill Boa-Berg Aneboda Majstre Sännen Vavihill Figur 6 Årsvåtdeposition (mekv/m 2 ) av H+ på stationerna inom Luft- och nederbördskemiska nätet Stationerna är ordnade från norr till söder längs x-axeln. I Figur 7 visas indelning av Sverige i sex regioner baserad på kända skillnader i belastning. Förutom känd belastning var ytterligare ett kriteria att minst två mätstationer skulle ingå i en region (Kindbom et al, 2001). Abisko Omr. 1 Esrange Pålkem Ammarnäs Reivo Bredkälen Omr. 2 Rickleå Sandnäset Docksta Omr. 3 Djursvallen,Nedre Omr. 6 Råö Granan Jädraås Tandövala Forshult Grimsö Ryda Kungsgård Kindlahöjden Svartedalen Sjöängen Norra Kvill Boa-Berg Aneboda Sännen Vavihill Aspvreten Omr. 4 Tyresta Omr. 5 IM PMK EMEP & PMK EMEP Figur 7. Indelning av Sverige i sex regioner baserad på kända skillnader i belastning. Stationer med fet stil samt orange / brun markering ingår i EMEP, medan stationer med fet och kursiverad stil samt grön/ orange markering tillhör båda mätnäten. Stationer med blå/lila markering ingår i IM (Integrated Monitoring). Övriga stationer med blå markering ingår i Luft- och nederbördskemiska nätet (PMK). 10

19 Figur 8 visar års-våtdepositionen av NO 3 -N, SO 4 -S, NH 4 -N och H+ som medelvärde för de olika regionerna från Figur 7 mellan år 1988 och Mätdatatillgängligheten för dessa år var 97% (för samtliga stationer stationer inom alla områden och alla år). I alla regioner syns en tydlig nedgång för SO 4 -S och H+ genom åren. För NH 4 -N och NO 3 -N kan en sådan trend ej utläsas Våtdeposition Omr Våtdeposition Omr g/m mekv/m 2 g/m mekv/m g/m Våtdeposition Omr Omr. 6 Våtdeposition Omr mekv/m 2 Råö Sandnäset Ammarnäs Pålkem 1.20 Reivo 1.00 Omr. 2 Rickleå 0.80 DockstaOmr Omr Ryda Kungsgård 0.20 Tyresta Aspvreten 0.00 Omr. 5 PMK EMEP & PMK EMEP Bredkälen Djursvallen,Nedre Tandövala Forshult Grimsö Kindlahöjden Granan Sjöängen Svartedalen Norra Kvill Boa-Berg Aneboda Sännen Vavihill Jädraås Abisko Esrange Omr. 1 g/m Våtdeposition Omr Våtdeposition Omr mekv/m g/m mekv/m g/m mekv/m NO3-N SO4-S NH4-N H+ Figur 8. Årsvåtdeposition av av NO 3 -N, SO 4 -S, NH 4 -N och H+ som medelvärde för sex olika regioner i Sverige mellan åren 1988 och Marknära ozon Halter av marknära ozon i bakgrundsluft registreras på timbasis på sju stationer runt om i landet. Enligt ett EU-direktiv (EU direktiv 1999/30/EG, L163/41) måste allmänheten informeras då timmedelhalten överstiger 180 µg/m 3, eftersom höga halter är skadliga för människors hälsa och kan påverka och irritera slemhinnor och lungor. Under 2002 överskreds ej ozonhalten 180 µg/m 3 vid någon station i landet. Det högsta timmedelvärdet som registrerades var 168 µg/m 3 på Råö vid västkusten. 11

20 IMM:s (Institutet för miljömedicin vid Karolinska Institutet) rekommenderade lågrisknivå på 80 µg/m 3 överskreds dock, som timmedelhalt, ofta på samtliga stationer i landet. I Figur 9 visas antal dagar då 8-timmarsmedelvärdet överskridit 120 µg/m 3 på de olika stationerna. Den nivå som ej får överskridas (25 dagar per år) som medelvärde under tre år (EU s hälsomål) är dessutom inlagd i figuren. Endast en gång sedan mätningarna började (1984) har EU s hälsomål överskridits som treårsmedel, det var i Rörvik mellan åren då 8-timmarsmedelvärdet överskred 120 µg/m 3 i medeltal 27 gånger. Både det svenska miljökvalitetsmålet och EU har dock som mål att från år 2010 skall halten marknära ozon inte överskrida 120 µg/m 3 som åttatimmars medelvärde någon gång. Hade detta hälsomål gällt 2002 hade både stationerna i Vavihill och Råö överskridit denna gräns. Till det svenska generationsmålet för marknära ozon som skall gälla från år 2020 (se Tabell 8) är det dock mycket långt. 40 Antal dagar per år med 8-timmedelv. för ozon >120 ug/m Figur 9. Esrange Rörvik/Råö Vindeln Vavihill Norra Kvill Aspvreten Grimsö Antal dagar per år då 8-timmarsmedelvärdet överskridit 120 µg/m 3 på de olika mätstationernaför marknära ozon i Sverige. När det gäller skydd av vegetation finns olika kritiska gränsvärden som definieras lite olika mellan FN s Luftkonvention och EU, Tabell 1:14 i Bilaga 1. Den största skillnaden består i vilken tid på dygnet som skall beräknas. Enligt FN skall det beräknas under ljusa timmar och enligt EU beräknas mellan 8-20 mellaneuropeisk tid. Detta spelar en speciellt stor roll för norra Europa där det på sommaren nästan är ljust dygnet runt. En ytterligare skillnad består i med vilken enhet man räknar. Luftkonventionen inom FN räknar med ppb h och EU räknar med µg/m 3 h (1.96 µg O 3 /m 3 = 1.0 ppb O 3 ). De kritiska gränsvärden både inom Luftkonventionen och EU som finns för grödor överskreds vid samtliga stationer förutom Esrange (stationerna i Vindeln, Grimsö, 12

21 Norra Kvill, Aspvreten, Råö och Vavihill) under året. De kritiska gränsvärden både inom Luftkonventionen och EU som finns för skog överskreds vid stationerna i Norra Kvill, Aspvreten, Råö och Vavihill. 7. Referenser Nedan anges aktuella referenser, förslag på ytterligare information om miljöövervakningen inom EMEP och Luft- och nederbördskemiska nätet samt övrig relevant litteratur. Brorström-Lundén, E., Junedahl, E., Wingfors, H., Juntto, S. (2000). Measurements of the Atmospheric Concentrations and the Deposition Fluxes of Persistent Organic Pollutants (POPs) at the Swedish West Coast and in the northern Fennoscandia. IVL L00/14. EMEP (1998). EMEP/MSC-W Status Report 1/98. Transboundary Acidifying Air Pollution in Europe. Part 2: Numerical addendum. Norwegian Meteorological Institute, Oslo, Norway. EU-direktiv 1999/30/EG, L163/41. Rådets direktiv om gränsvärden för svaveldioxid och kvävedioxid, partiklar och bly i luften EU-direktiv 2002/3/EC, L163/41. Rådets direktiv om gränsvärden för marknära ozon Kindbom, K., Sjöberg, K., Munthe, J., Lövblad, G. (1995). Luft- och nederbördskemiska stationsnätet inom PMK. Övervakning av svavel- och kväveföreningar, baskatjoner, tungmetaller och kvicksilver. Rapport från verksamheten IVL B Kindbom, K., Sjöberg, K., Munthe, J., Peterson, K., Persson, C., Ullerstig, A. (1997). Nationell miljöövervakning av luft- och nederbördskemi. Övervakning av svavel- och kväveföreningar, ozon, baskatjoner, tungmetaller och kvicksilver i bakgrundsmiljö. Rapportering av 1995 års mätresultat inom EMEP och Luft- och nederbördskemiska nätet samt spridnings- och depositionsberäkningar med MATCH-Sverige. IVL B Kindbom, K., Sjöberg, K., Munthe, J., Peterson, K., Persson, C., Roos, E., Bergström, R. (1998). Nationell övervakning av luft- och nederbördskemi Kindbom K., Svensson A., Sjöberg K. och Persson K. (2001): Nationell miljöövervakning av luft- och nederbördskemi 2000 och IVL Rapport B SMHI Meteorologi Nr 96, Kindbom K., Svensson A., Sjöberg K., och Pihl Karlsson G. (2001): Trends in air concentration and deposition at background monitoring sites in Sweden-major inorganic compounds, heavy metals and ozone. IVL B Kärenlampi, L. och Skärby, L. (eds) (1996). Critical Levels for Ozone in Europe: Testing and Finalising the Concepts, UN-ECE Workshop Report. University of Kuopio, Department if Ecology and Environmental Science. Langner, J., Häggkvist, K., Bergström, R., Engardt, M., Johansson, J., Omstedt, G. och Robertson, L. (2000) Regional luftmiljöanalys för Skåne län baserad på MATCH modellberäkningar och mätdata Analys av 1997 års data. SMHI Rapport nr 58. Persson, C., Langner, J., Robertson, L. (1995). Regional spridningsmodell för Sverige. Regional luftmiljöanalys för år Naturvårdsverket rapport Persson, C., Ullerstig, A., Robertson, L., Kindbom, K., Sjöberg, K. (1996). The Swedish Precipitation Chemistry Network. Studies in network design using the MATCH modelling system and statistical methods. SMHI RMK No.72., IVL A Sjöberg, K., Kindbom, K., Peterson, K., Lövblad, G. (1995). Atmosfärskemisk övervakning vid IVLs stationer inom EMEP. Rapport från verksamheten IVL B Svensson,A. (2003). Nationell miljöövervakning av luft- och nederbördskemi 2000 och IVLrapport L02/49. Wängberg, I., & Munthe, J. (2001). Atmospheric Mercury in Sweden, Northern Finland and Northern Europe. Results from National Monitoring ans European Research. IVL rapport B

22 Bilaga 1. Resultatsammanställning Luft Tabell 1:1 Tabell 1:2 Månads- och årsmedelvärden samt högsta dygnsmedelvärden av halter i luft (STP 1, µg/m 3 ) från dygnsprovtagning inom EMEP Månads- och årsmedelvärden av SO 2 -S i luft (STP 1, µg/m 3 ) från månadsprovtagning inom Luft- och nederbördskemiska nätet Nederbörd Tabell 1:3 Tabell 1:4 Tabell 1:5 Tabell 1:6 Viktade månads- och årsmedelvärden av halter i nederbörd (mg/l) från dygnsrespektive veckoprovtagning inom EMEP Viktade årsmedelvärden av halter i nederbörd (mg/l) från månadsprovtagning inom Luft- och nederbördskemiska nätet Stationerna är ordnade efter sitt geografiska läge från norr till söder. Månads- och årsdeposition (mg/m 2 ) från dygns- respektive veckoprovtagning inom EMEP Årsdeposition (g/m 2 ) från månadsprovtagning inom Luft- och nederbördskemiska nätet Stationerna är ordnade efter sitt geografiska läge från norr till söder. Tungmetaller Tabell 1:7 Tabell 1:8 Viktade årsmedelhalter av tungmetaller i nederbörd (µg/l) från månadsprovtagning inom Luft- och nederbördskemiska nätet Våtdeposition av tungmetaller (µg/m 2 ) från månadsprovtagning inom Luftoch nederbördskemiska nätet Kvicksilver Tabell 1:9 Tabell 1:10 Årsmedelhalter av kvicksilver i luft 2001 (korrigering från tidigare rapport) och Halterna redovisas som total mängd kvicksilver i gasfas, TGM, (ng/m 3 ) och partikulärt kvicksilver (pg/m 3 ). Viktade årsmedelhalter av total-kvicksilver och metylkvicksilver i nederbörd (ng/l) Tabell 1:11 Viktad våtdeposition av total-kvicksilver och metylkvicksilver (µg/m 2 ) Ozon Tabell 1:12 Tabell 1:13 Månads- och sommarhalvårsmedelhalter av ozon (STP, µg/m 3 ) från månadsprovtagning med passiva provtagare inom Luft- och nederbördskemiska nätet Månadsmedelvärden samt högsta tim- och dygnsmedelvärde av ozon i luft Antal timmar med halter överstigande 120, 150 och 180 µg O 3 /m 3 (STP) samt olika varianter av beräknade (ppb timmar) (1.96 µg O 3 /m 3 = 1.0 ppb O 3 ). Tabell 1:14 Årsmedelvärden samt högsta tim- och dygnsmedelvärde av ozon i luft Antal timmar med halter överstigande 120, 150 och 180 µg O 3 /m 3 (STP) samt olika varianter av beräknade (ppb timmar) (1.96 µg O 3 /m 3 = 1.0 ppb O 3 ). 1

23 Bilaga 1. Tabell 1:1 Månads- och årsmedelvärden samt högsta dygnsmedelvärden av halter i luft (STP 1, µg/m 3 ) från dygnsprovtagning inom EMEP Bredkälen, 2002 Månad SO 2-S SOT SO 4-S NO 2-N tot NO 3-N tot NH 4-N µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn Årsmedel/max Hoburgen, 2002 Månad SO 2-S SOT SO 4-S NO 2-N tot NO 3-N tot NH 4-N µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn Årsmedel/max Råö, 2002 Månad SO 2-S SOT SO 4-S NO 2-N tot NO 3-N tot NH 4-N µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn Årsmedel/max Vavihill, 2002 Månad SO 2-S SOT SO 4-S NO 2-N tot NO 3-N tot NH 4-N µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 µg/m 3 medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn medel max dygn Årsmedel/max STP = Standard Temperature and Pressure. T = 20 C, P = 1013mbar. 2

24 Bilaga 1. Tabell 1:2 Månads- och årsmedelvärden av SO 2 -S i luft (STP 1, µg/m 3 ) från månadsprovtagning inom Luft- och nederbördskemiska nätet SO 2 -S 2002 MAN Arup Docksta Rickleå Bredkälen Djursvallen, Nedre Sännen Pålkem Granan Jädraås Sjöängen Aneboda Hensbacka (Gårdsjön) Kindlahöjden Gammtratten

25 Bilaga 1. Tabell 1:3 Viktade månads- och årsmedelvärden av halter i nederbörd (mg/l) från dygnsrespektive veckoprovtagning inom EMEP Bredkälen, 2002 Månad NED PH CL NO 3-N SO 4-S NH 4-N CA MG NA K H+ mm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l µekv/l Råö, 2002 Månad NED PH CL NO 3-N SO 4-S NH 4-N CA MG NA K H+ mm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l µekv/l Vavihill, 2002 Månad NED PH CL NO 3-N SO 4-S NH 4-N CA MG NA K H+ mm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l µekv/l

26 Bilaga 1. Tabell 1:4 Viktade årsmedelvärden av halter i nederbörd (mg/l) från månadsprovtagning inom Luft- och nederbördskemiska nätet Stationerna är ordnade efter sitt geografiska läge från norr till söder ID_NR NED PH CL NO 3 -N SO 4 -S NH 4 -N CA MG NA K H+ mm mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l µekv/l Abisko Esrange Pålkem Ammarnäs Reivo Rickleå Gammtratten Bredkälen Sandnäset Docksta Djursvallen,Nedre Tandövala Jädraås Jädraås lock Forshult Ryda Kungsgård Kindlahöjden Tyresta Aspvreten Sjöängen 8080 Granan 8030 Svartedalen Gårdsjön tv Norra Kvill Boa-Berg Aneboda Majstre Sännen Vavihill

27 Bilaga 1. Tabell 1:5 Månads- och årsdeposition (mg/m 2 ) från dygns- respektive veckoprovtagning inom EMEP Bredkälen, 2002 Månad NED CL NO 3 -N SO 4 -S NH 4 -N CA MG NA K H+ mm mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 µekv/m Råö, 2002 Månad NED CL NO 3 -N SO 4 -S NH 4 -N CA MG NA K H+ mm mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 µekv/m Vavihill, 2002 Månad NED CL NO 3 -N SO 4 -S NH 4 -N CA MG NA K H+ mm mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 mg/m 2 µekv/m