Kartläggning av exponeringsnivåer och källor till de dibensopyrener Christer Johansson ITM Stockholms universitet SLB Miljöförvaltningen, Stockholm
Arbetsgrupp Institutionen för Analytisk kemi Roger Westerholm, projektledare Christoffer Bergvall Ioannis Sadiktsis Lena Elfver Trifa Ahmed Karin Schulze Tertilt Silvia Masala Christer Johansson, ITM/SLB Hans Areskoug, ITM Hans Karlsson, ITM Referensgrupp Tomas Sandström, Umeå universitet Ulla Stenius, Karolinska institutet Michael Ernman, Region planekontoret Britta Hedlund, Naturvårdsverket Michelle Benyamine, Trafikverket Anna Henstedt, Bilsindustriföreningen Bernt Wahlberg, Däcksbranschens intresseorganisation Anette Jansson, Miljöförvaltningen Sthlm Billy Sjövall, SLB
Polycykliska aromatiska kolväten, PAH Bildas vid ofullständing förbränning Största källor i Sverige är vedförbränning och trafik Har i djurförsök visat sig vara carcinogena Bens(a)pyren, B(a)P, enda PAH som är klassad som humancarcinogen EU gränsvärde B(a)P 1 ng/m3 gäller från 2013 Svenskt delmål B(a)P 0,3 ng/m3 ska klaras 2015 Riktvärde 0,1 ng/m3 livstids (70 år) cancerrisk på 1/100 000 personer
Dibensopyrener Hög cancerpotens i djurförsök Misstänkta humancarcinogener Dibenso(a,l)pyren är den mest cancerframkallande PAH som testats Väldigt få studier om halter av dibensopyrener i luft DB(a,l)P DB(a,i)P DB(a,e)P DB(a,h)P
TEF faktorer Boström et al
Relative Potency Factor (USEPA 2010)
Genomförande Mätningar av halter Kartläggning av källor Beräkning av befolkningsexponering Utvärdera dibensopyrenernas bidrag till cancerpotensen jämfört med bens(a)pyren
Analyserade PAH
Provtagningsplatser SLBs och ITMs mätstationer för automatiska mätningar av reglerade luftföroreningar
Trend BaP Hornsgatan 2.0 1.8 ng/m3 Bens(a)pyren Detta projekt SLB 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 Gränsvärde Övre utvärderingströskel Nedre utvärderingströskel 0.2 0.0 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
pg/m3 B(a)P halter PM1 och PM10-1 (n=1) 50 45 46 40 35 30 Hornsgatan 25 20 15 20 15 Torkel Aspvreten 10 5 5,1 5,6 2,7 0 PM1 PM10-1
pg/m3 DB(a,l)P halter PM1 och PM10-1 (n=1) 0,9 0,8 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,4 Hornsgatan Torkel Aspvreten 0,3 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,04 0,0 PM1 PM10-1
Dibensopyrenhalter i andra städer Studier publicerade under projektets gång. Mycket högre halter i Portugal och Kina än i Stockholm pg/m3 B(a)P DB(a,l)P DB(a,e)P DB(a,i)P DB(a,h)P Hornsgatan 2010 236 3.9 31 8.6 2.6 Torkel Knutssonsgatan 2010 93 1.6 16 4.1 1.2 Porto trafikmiljö 953-2020 19.8-92 Porto inomhus ej rökare 610 68.9 Porto inomhus rökare 1400 232 Peking taknivå sommar 964 35 194 73 11 Peking taknivå vinter 23500 2869 29300 6190 9930 Qingyuan industriområde 3225 79 314 164 79!
Källbidrag Icke-avgas Däck: Sommar, vinter (dubb, odubb) Bitumen: 1 prov Avgaser Bensinbilar 3 olika fordon, olika körcykler Dieselbilar 3 olika fordon, olika körcykler Verklig trafik Gata-tak mätning (Hornsgatan) Vedeldning Olika förbränningsförhållanden Intransport Aspvreten
Relativ PAH-sammansättning 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Däck 1A sommar Däck 2B dubb Däck 3B sommar Däck 4C friktion Däck 5C dubb Däck 6D dubb Däck 7D sommar Däck 8D friktion Bildäck (medel) Bitumen B(b)F B(k)F B(e)P B(a)P Per I(1,2,3-cd)F DB(a,h)A I(1,2,3-cd)P Pic B(ghi)P DB(a,l)P DB(a,e)P Cor DB(a,i)P DB(a,h)P
Relativ dibenspyren-sammansättning 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% DB(a,h)P DB(a,i)P DB(a,e)P DB(a,l)P 30% 20% 10% 0% Däck 1A sommar Däck 2B dubb Däck 3B sommar Däck 4C friktion Däck 5C dubb Däck 6D dubb Däck 7D sommar Däck 8D friktion Bildäck (medel) Bitumen
Bakgrund (intransporten) Uppskattning av befolkningsexponering Olika lokala källors bidrag till halterna i en punkt Urban bakgrund Befolkningsexponering för olika källor Källprofiler Olika källors bidrag till halterna i hela regionen Skillnad i halt ger emissionsfaktor för trafik (avgaser+däck) Gaussisk spridningsmodell Vindmodell Trafikerad gata Emissionsdatabas
Befolkningsviktad exponering 1. Beräkna haltbidrag BaP från trafik, ved, sjöfart etc med en spridningsmodell 3. Kontrollera mot för Torkel för BaP 4. Räkna om BaP till dibenspyrenhalter med hjälp av källprofilerna 5. Vikta haltbidragen med befolkningen 6. Vikta med TEF
Concentration difference between street and roof (pg m -3 ) Emission factor for the vehicle fleet on Hornsgatan (ng vkm -1 ) Emissionsfaktorer Baserat på mätningarna på Hornsgatan, 2010 B(b)F 106 B(k)F 49.6 B(e)P 105 BaP 116 Perylen 21.2 I(1,2,3-cd)F 5.4 DB(a,h)A 10.8 I(1,2,3-cd)P 72.5 Picene 7.9 B(ghi)P 196 DB(a,l)P 1.9 DB(a,e)P 13.8 Coronene 148 DB(a,i)P 3.9 DB(a,h)P 1.2 NOx 9.97. 10 7 640 299 629 701 128 32 65 437 48 1180 12 83 893 24 7.4 6.00. 10 8
Beräknade haltbidrag Dibens(a,l)Pyren (pg/m3) Övrigt Sjöfart, energianl. Vägtrafik Vedeldning Bakgrund Totalt Uppmätt Torkel 0.42 0.091 0.005 0.18 0.69 1.3 Befolkningsviktat 0.24 0.13 0.003 0.18 0.55 - Vägtrafik Vedeldning Övrigt
pg/m3 Befolkningsviktade halter Bap + dibenspyrener 140 Befolkningsviktade bidrag (dibenspyrenerna är TEF-viktade) 120 100 80 60 40 20 Vedeldning Övrigt (Energi, ind., sjöfart) Vägtrafik Bakgrundshalt 0 Summan av BaP och alla DBP Endast BaP
Slusatser Trafik och vedeldning är de viktigaste lokala bidragen Befolkningsexponeringen 4 ggr högre då hänsyn tas till dibenspyrenerna (4 isomerer) TEF viktning med dibenspyrener visar att det är samma lokala källor som är viktiga Stora osäkerheter i emissioner och hälsoeffekter
Planerade vetenskapliga rapporter Highly carcinogenic benzo(a)pyrene and dibenzopyrenes in air particles at street and roof top levels in Stockholm in comparison to a background station Bergvall C., Johansson C. and Westerholm R. Public exposure of highly carcinogenic benzo(a)pyrene and dibenzopyrenes in Stockholm Johansson C., Bergvall C. Stenius U. and Westerholm R
Examensarbeten som utförts inom projektet Automobile tires A potential source to highly carcinogenic dibenzopyrenes in the environment. Sadiktsis I., Bergvall C., Johansson C. and Westerholm R. Inskickad till Environmental Science & Technology Karin Schulze Tertilt. Identification and Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Automobile Tires. Master Thesis in Analytical chemistry, Department of Analytical chemistry, Stockholm university, juni 2010.
Åtgärder Utsläppsdirektiv Industri Finns utsläppsdirektiv som inkuderar BaP POP protokoll inom UNECE BaP utsläppen från avfallsanläggningar ska minska fr 1990 Bränsledirektiv Trafik, sjöfart o annan förbränning oreglerad Luftdirektivet BaP <1 ng/m3 Kemikalielagstiftningen Utfasning av farliga kemikalier (t ex vissa petroleumprodukter) Andra åtgärder Trafik Miljözoner, trängselskatt o andra trafikåtgärder Däck BaP oljeförbud, EU Tyre Labelling Regulation 1222/2009 Nov 2012 Vedeldning Lokala föreskrifter i kommuner, fjärrvärmeanslutning mm.