Väg 222, tpl Kvarnholmen

PM Luftkvalitet Väg 222, tpl Kvarnholmen Nacka kommun, Stockholms län 2015-01-31 Projektnummer: 107350

Dokumenttitel: PM Luftkvalitet Väg 222, tpl Kvarnholmen, Nacka kommun, Stockholms län Skapat av H Heijmans Dokumentdatum: 2015-01-31 Dokumenttyp: Rapporter PM och utredningar DokumentID: 2 N 14 PM20 Ärendenummer: TRV 2014/49933 Projektnummer:107350 Publiceringsdatum: Utgivare: Trafikverket Kontaktperson: Anna-Maria Erlandsson Uppdragsansvarig: Dan Olsson, Norconsult AB Tryck: Distributör: Trafikverket, Adress, Post nr Ort, telefon: 0771-921 921

Innehåll 1 Inledning... 4 1.1 Miljökvalitetsnormer... 4 1.2 Miljökvalitetsnormer för utomhusluft... 4 2 Metodbeskrivning... 5 2.1 Begrepp... 5 2.2 Beräkningsmetoder... 5 3 Nuläge... 7 4 Konsekvenser av förslaget... 9 4.1 Påverkan på utomhusluften under byggtid... 9 4.2 Påverkan på utomhusluften vid drift... 9 5 Slutsatser... 11 6 Referenser... 13

1 Inledning 1.1 Miljökvalitetsnormer Miljökvalitetsnormer (MKN) är ett juridiskt bindande styrmedel som ska användas för att förebygga eller åtgärda miljöproblem, uppnå miljökvalitetsmålen och att genomföra EG-direktiv. Det finns idag normer för föroreningar i utomhusluft (SFS 2010:477), omgivningsbuller (SFS 2004:675), vattenkvalitet i fisk- och musselvatten (SFS 2001:554), för olika parametrar i vattenförekomster (SFS 2004:660) samt för havsmiljön (SFS 2010:1341). 1.2 Miljökvalitetsnormer för utomhusluft Trafiken och andra utsläppskällor ger upphov till luftföroreningar som vid höga halter är skadliga för människors hälsa. Luftföroreningar kan innefatta många olika ämnen men vad avser trafikens utsläpp har följande ämnen störst betydelse: kvävedioxid (NO 2), kolväten, inandningsbara partiklar (PM10 och PM2,5) samt bensen. Vidare ger utsläppen av koldioxid (CO 2) upphov till globala miljöproblem i form av växthuseffekt där vägtrafiken står för ett betydande bidrag. Utsläpp sker även av svaveldioxid, kolmonoxid m.m. Miljökvalitetsnormer (MKN) för utomhusluft, vilka inte får överskridas, finns för närvarande för kväveoxider, partiklar (PM10), bensen, kolmonoxid, svaveldioxid och bly. De gränsvärden som ibland överskrids i svenska tätorter gäller framförallt kvävedioxid och partiklar (PM10) och utredningen hanterar därför endast gränsvärden för dessa ämnen. Gränsvärden framgår av Tabell 1.1. Gränsvärden gäller generellt för utomhusluft, specifika gräns- eller riktvärden utsläpp i för byggskedet saknas. Tabell 1.1. Gränsvärden för utomhusluft. Årsmedelvärde Dygnsmedelvärde Timmedelvärde (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) (µg/m 3 ) MKN Kvävedioxid 40 60* 90* MKN Partiklar (PM10) 40 50** - * 98-percentilvärde, ** 90-percentilvärde 4

2 Metodbeskrivning 2.1 Begrepp Halter av luftföroreningar i utomhusluft anges oftast i mikrogram per kubikmeter luft (µg/m 3 ). Mängden utsläppta luftföroreningar kan anges med olika måttenheter, beroende på karaktären på utsläppskällan. När det gäller utsläpp från trafik anges utsläppt mängd luftföroreningar oftast i enheten gram per fordonskilometer (g/fkm), antal gram som ett fordon släpper ut när det kör en kilometer. Detta är emissionsfaktorn för fordonet. Den totala utsläppsmängden från en vägsträcka eller område beräknas vanligtvis på årsbasis utifrån antalet fordon per år och den vägsträcka som körs av de enskilda fordonen. Halterna kvävedioxid i utomhusluften orsakas främst av utsläppen av kväveoxider (NO x) i avgaser från fördonen. Kväveoxider består av kväveoxid (NO) och kvävedioxid (NO 2). Kväveoxiden oxideras efter utsläpp till kvävedioxid. För halten partiklar (PM10) i utomhusluften finns det två källor, dels utsläppen från fordonens avgaser och dels slitagepartiklar från bl.a. vägbanan, däck och bromsbelägg. Dessa partiklar lägger sig på vägbanan och virvlas upp av trafiken. Hur mycket partiklar som virvlas upp beror på manga faktorer, bl.a. meteorologiska förhållanden, men räknat som medelvärde över ett år så är andelen fordon med dubbdäck en viktig faktor för att bestämma hur mycket som virvlas upp av enskilda fordon. 2.2 Beräkningsmetoder För att kunna bedöma hur höga luftföroreningshalter som uppstår beroende på utsläppen genomförs ofta spridningsmodellering. Spridningsmodellering medför ett flertal osäkerheter beroende på osäkerhet avseende trafikprognoser och prognoser för utvecklingen av emissionsfaktorer, osäkerhet avseende framtida meteorologi och begränsningar i beräkningsmodellerna. Kvalitetsmål för spridningsmodellering finns fastlagda i Naturvårdsverkets föreskrifter om kontroll av miljökvalitetsnormer för utomhusluft (2007). Kvalitetsmålen för beräkning av halten kvävedioxider är en osäkerhet på 30 % när det gäller årsmedelvärdet och 50 % när det gäller dygns och timmedelvärdet. När det gäller partiklar (PM 10) så är kvalitetsmålet för årsmedelvärdet en osäkerhet på 50 % medan kvalitetsmål för beräkning av timmedelvärdet ännu saknas. Ovanstående tyder på att spridningsmodellering är en metod som medför en betydande osäkerhet. Samtidigt är modellering en metod som kräver mycket resurser och som framförallt används vid beslut som har stor inverkan på föroreningshalten i utomhusluften. För att minska osäkerheten i spridningsmodelleringar kan beräkningsresultaten kalibreras mot mätresultat. Detta kräver dock att det finns mätresultat på platser av motsvarande typ som platsen för vilken modelleringen genomförs. 5

I det aktuella projektet har bedömningen gjorts att det huvudsakligen är trafiken på väg 222 och inte den tillkommande trafikplatsen som ansvarar för luftföroreningshalterna. Detta bekräftas bl.a. av rapporten Ny påfartsramp till Skurubron år 2015 (SLB-Analys, 2010) som visar att överskridandet av MKN för utomhusluft längs väg 222 beror på påverkan från trafiken på väg 222 och inte på påfartsramper. Påfartsramper har snarare bedömts minska halterna. Det har därför bedömts vara oskäligt att genomföra spridningsberäkningar i det aktuella projektet. Istället för spridningsberäkningar har en beräkning genomförts som visar hur de totala utsläppsmängderna av luftföroreningar inom området ändras mellan nuläget och alternativen utan respektive med trafikplatsen. Resonemanget bakom denna metod är följande. Trafiken i området förväntas öka från nuläget. Samtidigt kommer utsläppen per fordon från trafiken att minska. Detta innebär att den totala utsläppsmängden inom området kommer att minska om utsläppen minkar mer än trafiken ökar. Eftersom det är utsläpp från trafiken som leder till luftföroreningshalterna (såväl års- som dygns- och timmedelvärden) så kommer även års- som dygns- och timmedelvärden av luftföroreningshalten inom området att minska. Osäkerheten i metoden är mindre än osäkerheten i spridningsberäkningar då osäkerhet avseende framtida meteorologi och begränsningar i spridningsberäkningsmodellerna inte påverkar resultatet. 6

3 Nuläge Stockholms och Uppsala läns luftvårdsförbund har låtit genomför en kartläggning av kvävedioxid- och partikelhalter (PM10) i länen år 2011 (LVF, 2012). Halter av kvävedioxid och PM10 har beräknats med hjälp av avancerade spridningsmodeller för varje kommun och beräknade halter har validerats mot pågående mätningar. Utredningen visar att det är dygnsmedelvärdet för kvävedioxid och för PM10 som överskrids på vissa platser medan års- och timmedelvärden inte överskrids. I Stockholms län överskrids miljökvalitetsnormerna i Botkyrka, Danderyds, Huddinge, Solna, Sollentuna och Södertälje kommun samt Stockholms Stad. I Nacka kommun förekommer inga överskridanden. Beräknade halter framgår av Tabell 3.1. Tabell 3.1. Beräknade halter läng väg 222 i Nacka kommun Beräknat år 2010 (µg/m3) MKN (µg/m3) Dygnsmedelvärde kvävedioxid 36-48 60 Dygnsmedelvärde PM10 35-50 50 I Figur 3.1 återges en spridningsbild från LVF (2012) för dygnsmedelvärdet av partikelhalten (PM10). Figur 3.1. Beräknade dygnsmedelhalter av partiklar, PM10 år 2010. Bild från LVF (2012), något beskuret. Blå ring anger läget för det aktuella området. MKN för dygnsmedelvärdet (50 µg/m3) överskrids inte. Enligt rapportens beräkningar förekommer det inte några överskridanden av miljökvalitetsnormer för utomhusluft i Nacka kommun. 7

I förstudien för trafikplats Kvarnholmen anges däremot att dygnsmedelvärdet av partikelhalten (PM10) inom 10-20 m från vägen kan ligga mellan 50 och 60 µg/m 3 vilket skulle innebär ett överskridande av miljökvalitetsnormen (Trafikverket, 2012). Rapporten Skurubron i Nacka - Halter av partiklar (PM10) och kvävedioxid (NO2) år 2030-2040 (SLB-Analys, 2014)visar att dygnsmedelvärdet av partikelhalten (PM10) år 2013 nästan enbart överskrids i vägområdet vid Skurubron. Sammantaget innebär detta att det finns viss risk att dygnsmedelvärdet av partikelhalten (PM10) överskrider miljökvalitetnormen. Överskridandet i nuläget är i så fall begränsat till ett område närmast vägen. 8

4 Konsekvenser av förslaget 4.1 Påverkan på utomhusluften under byggtid Under byggtiden kommer arbeten med arbetsmaskiner att genomföras i området. Anläggningsarbetena och trafik med entreprenadmaskiner och transportfordon ger upphov till vissa luftföroreningar och dammbildning. Arbetet är tidsbegränsat och kommer sannolikt inte att medföra några betydande effekter på miljön. 4.2 Påverkan på utomhusluften vid drift För att kunna bedöma påverkan på utomhusluften görs här en jämförelse mellan nuläge och en situation år 2030 där trafikplatsen inte tillkommit respektive en situation med trafikplatsen. Som utgångspunkt för nuläget väljs år 2013 då de rapporter som det hänvisas till i kapitel 3 avser åren 2012 och 2013. Trafiken på väg 222 förbi det aktuella området uppgick år 2013 till ca 65 000 fordon per årsmedeldygn (ÅDT). I alternativet utan trafikplats År 2030 förväntas trafiken uppgå till ca 79 000 fordon per årsmedeldygn om trafikplatsen inte kommer till. Om trafikplatsen kommer till förväntas trafiken på väg 222 väster om trafikplatsen öka från 79 000 till 84 000 fordon per årsmedeldygn (Ramböll, 2009). På bron över Griffelvägen förväntas trafiken på väg 222 minska från 79 000 till 77 000 fordon per årsmedeldygn medan trafiken på rampen och in i området förväntas den öka från 0 till 7 000 fordon per årsmedeldygn. Sammantaget ökar trafiken inom området med ca 5000 fordon per årsmedeldygn eller ca 6 % mellan alternativen för år 2030. Ökningen jämfört med nuläget är 22 % för alternativet utan trafikplats och 29 % för alternativet med trafikplats. Utsläppen per fordon och kilometer (emissionsfaktorer) förväntas minska fram till 2030, detta beror på den utveckling mot bättre teknik som drivs på av EU-beslut om tillåtna föroreningshalter i bilavgaser och av Åtgärdsplanen kvävedioxid och partiklar i Stockholms län som beslutades av länsstyrelsen i Stockholm län år 2006 och som reviderats 2012 (Länsstyrelsen, 2012). I Tabell 4.1 visas emissionsfaktorer för kväveoxider som redovisas av Trafikverket (2012). HBEFA3.1-modellen ligger till grund för emissionsfaktorer som inkluderar körning med varm motor, kallstarter, försämring på grund av åldring m.m. 9

Tabell 4.1. Emissionsfaktorer för kväveoxider. 2011 2030 (g/fkm) (g/fkm) Personbil 0,27 0,12 Lastbil 4,02 0,56 Sammavägd (10 % tung trafik) 0,65 0,16 De genomsnittliga utsläppen av kväveoxider per fordon kommer att minska med ca 75 % mellan 2011 och 2030. För partiklar (PM10) kompliceras bilden av att vägtrafiken har två olika källor för halterna av partiklar i luften: utsläpp i fordonens avgaser och uppvirvling av slitagepartikar på vägbanan som härrör från själva vägbanan, bromsar och däck. Trafikverket (2012) redovisar endast utsläppen i avgaserna. För en bedömning av uppvirvlade mängder partiklar används uppgifter från SMHI (2008) och LVF (2005). Resultatet redovisas i Tabell 4.2. Utgångspunkten är att dubbdäcksandelen i nuläge är 70 % är och sänks till 50 % år 2030 för genomfartsleden väg 222 (SLB-Analys, 2014). Tabell 4.2. Emissionsfaktorer för partiklar (PM10). 2011 2030 (g/fkm) (g/fkm) Personbil avgasutsläpp 0,0075 0,0012 Lastbil avgasutsläpp 0,076 0,0093 Uppvirvling (sammanvägd personbil och lastbil) 0,181 0,143 Sammanvägd 0,25 0,15 Enligt prognosen kommer det att ske en minskning av mängden utsläppta och uppvirvlade partiklar per fordon med ca 40 % mellan 2011 0ch 2030. 10

5 Slutsatser Uppgifterna angående överskridande av miljökvalitetsnormerna längs väg 222 är inte entydiga. Vissa rapporter pekar på att dygnsmedelvärdet av partikelhalten (PM10) överskrider gränsvärdet 50 µg/m 3 inom ett område närmast vägen medan andra rapporter pekar på att detta inte är fallet. Osäkerheten är hög i spridningsberäkningar, vilket framgår tydligt av de kvalitetskrav som ställs av Naturvårdsverket som tillåter en osäkerhet av 30 % för spridningsberäkningar av årsmedelvärdet av kvävedioxid och 50 % för de flesta andra parametrarna. Detta kan vara en förklaring för de olika resultaten. Med andledning av ovanstående osäkerheter har här valts en beräkningsmetod som visar utvecklingen av de totala utsläppsmängderna för området för kvävoxider och partiklar (PM10). Metoden är snabbare och möjliggör en bedömning av risken att miljökvalitetsnormerna för utomhusluft kan komma att överskridas år 2030. Ytterligare ett motiv för att välja denna metod är att tidigare utredningar på samma vägsträcka (SLB-Analys, 2010) har visat att det är trafiken på väg 222 som ger de eventuella överskridanden av miljökvalitetsnormerna för utomhus luft, trafikplatser leder snarare till minskade halter av partiklar (PM10) på grund av de hastighetssänkningar som dessa medför. För utredningsområdet förväntas en ökning av trafiken mellan 22 % (utan ny trafikplats) och 29 % (med ny trafikplats) fram till 2030. Emissionsfaktorerna för fordon som passerar förväntas dock minska i genomsnitt med ca 75 % för kväveoxider och ca 40 % för partiklar. Detta innebär att de totala utsläppsmängderna av kvävedioxid inom området blir 68-70 % lägre år 2030 än i nuläget. Detta förväntas leda till en sänkning av halten kvävedioxid inom området. Storleken på sänkningen är något osäker beroende på att hastigheten på omvandlingen av kväveoxid till kvävedioxid kan variera. För partiklar (PM10) gäller att de totalt inom området utsläppta och uppvirvlade mängderna blir 24-27 % lägre än i nuläget. Detta förväntas leda till en minskning av halterna i samma storleksordning. Enligt Förstudien för Trafikplats kvarnholmen (Trafikverket, 2012). kan dygnsmedelvärdet av partiklar (PM10) ligga mellan 50 och 60 µg/m 3 inom 10 till 20 m från väg 222. En minskning av utsläppta och uppvirvlade mängder PM10 med 24-27 % leder med stor sannolikhet till att PM10 halten i utomhusluft sänks under 50 µg/m 3 och att miljökvalitetnormerna klaras. För att få ett säkrare underlag för bedömning av de framtida halterna krävs att mätningar av partikelhalten (PM10) utförs längs väg 222 under en längre period. Detta 11

skulle möjliggöra att minska osäkerheten i beräkningsresultaten vid modellering genom att nya beräkningar kan kalibreras mot uppmätta halter. 12

6 Referenser LVF. (2005). Spridningsberäkningar av kväveoxid och partiklar PM10 vid Danvikslösen (LVF 2005:6). Stockholm: Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. LVF. (2012). Kartläggning av kvävedioxid- och partikelhalten (PM10) i Stockholms och Uppsala län samt Gävle kommun och Sandviken kommun. Stockholm: Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. Länsstyrelsen. (2012). Åtgärdsprogram för kvävedioxid och partiklar i Stockholms län. Stockholm: Länsstyrelsen i Stockholms län. Naturvårdsverket. (2007). Naturvårdsverkets föreskrifter om kontroll av miljökvalitetsnormer för utomhusluft (NFS 2007:7). Stockholm: Naturvårdsverket. Ramböll. (2009). Ny förbindelse Kvarnholmen - Nacka centrum, PM trafik, bilaga till detaljplan (utgåva 3). Nacka: Nacka kommun. SLB-Analys. (2010). Ny påfartsramp till Skurubron år 2015 - spridningsberäkningar för halter av partiklar (PM10) och kvävedioxid (NO 2 ). Nacka kommun: Miljöenheten. SLB-Analys. (2014). Skurubron i Nacka - Halter av partiklar (PM10) och kvävedioxid (NO2) år 2030-2040. Stockholm: Trafikverket. SMHI. (2008). Vintervägar med eller utan dubbdäck. Beräkning av emissioner och halter av partiklar för dubbdäcksscenarier, rapport nr 134. Norrköping: SMHI Meteorologi. Trafikverket. (2012). Förstudie Väg 222 Trafikplats kvarnholmen (projektnr. 88 39 33). Stockholm: Trafikverket. Trafikverket. (2012). Handbok för vägtrafikens luftföroreningar. Borlänge: Trafikverket. 13

Trafikverket, Solna. Besöksadress: Solna strandväg 98. Telefon: 0771-921 921, Texttelefon: 010-123 50 00 www.trafikverket.se