Mätning av partiklar och kolväten på Hornsgatan

RAPPORTER FRÅN SLB-ANALYS NR 5: Mätning av partiklar och kolväten på Hornsgatan APRIL - JUNI 1999 MILJÖFÖRVALTNINGEN I STOCKHOLM, AUGUSTI 2

Innehållsförteckning MÄTNING AV PM 1, PM 2.5, VOC OCH PAH VID HORNSGATAN 18 UNDER APRIL-JUNI 1999 SAMT UNDER MOTSVARANDE PERIOD 1994-1998... 3 INLEDNING... 3 SAMMANFATTNING... 3 Meteorologi... 3 Trafik... 3 PM 1 och PM 2.5... 3 Flyktiga kolväten, VOC... 3 Polycykliska aromatiska kolväten, PAH... 3 MÄTPLATSER... 4 METEOROLOGI...... 5 Temperatur... 5 Vindhastighet...... 6 Vindriktningsfördelning... 7 Vindfält...... 7 TRAFIK... 8 PARTIKLAR, PM 1 OCH PM 2.5... 9 BENSEN OCH TOLUEN... 12 POLYCYKLISKA AROMATISKA KOLVÄTEN, PAH... 13 JÄMFÖRANDE MÄTNINGAR... 15 Rosenlundsgatan 6, taknivå... 15 PM 1...15 Bensen och toluen...16 PAH...17 Kväveoxider NO x, kvävedioxid NO 2 och kolmonoxid CO...19 2

Mätning av PM 1, PM 2.5, VOC och PAH vid Hornsgatan 18 under apriljuni 1999 samt under motsvarande period 1994-1998 Inledning I denna rapport redovisas resultatet från mätningar av partiklar, PM 1 och PM 2.5, flyktiga kolväten, VOC, och polycykliska aromatiska kolväten, PAH, under perioden 9947-9966 vid Hornsgatan 18. Mätresultaten jämförs med motsvarande mätningar av partiklar och kolväten vid Rosenlundsgatan 6, taknivå, samt kväveoxider ock kolmonoxid vid Hornsgatan 18. Resultaten ställs i relation till meteorologiska parametrar i taknivå vid Södermalm och trafikflöden vid Hornsgatan 18. Mätningarna har gjorts för sjätte året i rad i en mätsekvens som är årligt återkommande. Syftet är att öka kunskapen om luftföroreningar i trafikmiljö och studera förändringar över tiden. Sammanfattning Meteorologi Medeltemperaturen under perioden var högre än medelvärdet under mätperioderna de senaste fem åren. Vindhastigheten var i nivå med de föregående fem åren medan vindriktningsfördelningen var något mer gynnsam för lägre luftföroreningshalter än de föregående fem åren. Sammantaget gav de meteorologiska parametrarna förutsättningar för lägre luftföroreningshalter under mätperioden 1999 jämfört med medelperioden under de senaste fem åren. Trafik Det totala trafikflödet räknat som dygnsmedelvärde var under perioden 1999 ungefär som medelvärdet de senaste fem åren. Andelen tung trafik redovisa inte då klassningen av fordon längre än 5.5 m ej fungerat. PM 1 och PM 2.5 En pågående fastighetsrenovering vid Hornsgatan 112 under mätperioden innebar att dammpartiklar från renoveringsarbetet påverkade PM 1 -mätningen på sådant sätt att högre halter uppmättes. Hur stor påverkan var på PM 1 -halterna går ej att fastställa. Någon relevant trendanalys kan inte göras pga dessa störningar. Byggdamm och synligt stoft är relativt stora partiklar vilka ej återfinns i fraktionen PM2.5. Halterna i denna fraktion bedöms därmed var i det närmaste opåverkade av renoveringsarbetet. PM2.5-halterna vid Hornsgatan 18 var ungefär på samma nivå under 1999 som de föregående två åren. Flyktiga kolväten, VOC Bensenhalten vid Hornsgatan 18 visar ingen tydlig trend under de sex år som mätningarna har pågått. Medelvärdet för perioden 1999 ligger över föreslagen miljökvalitetsnorm. Periodmedelvärdet för toluen under 1999 var det lägsta sedan mätningarna startade 1994 och trenden av årliga haltminskningar fortsätter. Minskningen är dock liten från 1998 till 1999. Polycykliska aromatiska kolväten, PAH Periodmedelvärdet för summan av polycykliska aromatiska kolväten för 1999 var det lägsta sedan mätningarna startade 1994. Även halten av bens(a)pyren var den lägsta hittills men halten överskrider dock IMM:s lågrisknivåvärde. 3

Mätplatser Mätningarna i trafikmiljö av VOC, PAH, PM 1 och PM 2.5 gjordes 3.5m ovan körbana intill vägkant vid Hornsgatan 18. Gatuavsnittet är starkt trafikerat med ett trafikflöde enligt gatukontorets uppgifter på ca 38 fordon per årsmedeldygn. De meteorologiska mätningarna genomfördes vid mätplats Södermalm medan de parallella mätningarna av PM 1, PM 2.5 och flyktiga kolväten gjordes vid Rosenlundsgatan 6, taknivå. Avståndet mellan Hornsgatan 18 och Södermalm är ca 5 m och mellan Hornsgatan 18 och Rosenlundsgatan ca 95 m, bild 1. Hornsgatan 18 Södermalm Bild 1 Rosenlundsgatan 6 4

Vid gatumätningen var provluftintagen till partikelmätaren för PM 1 - och PM 2.5 placerade ca 3.5 m ovan körbanan. Även provtagaren för VOC placerades ca 3.5 meter över gatan medan provtagaren för PAH var belägen ca 2 meter ovan körbanan, se bild 2 och 3. Bild 2 Bild 3 Meteorologi Meteorologiska data, temperatur, vindstyrka, vindriktning och relativ luftfuktighet inhämtades från Södermalm, se diagram 1-4. Temperatur Diagram 1 visar temperaturen som periodmedelvärden under 1994 till 1999 vid Södermalm. C o 12 Temperatur Södermalm 11 1 9 8 9.5 9. 8.8 8.4 9.4 7 7.8 6 5 4 3 2 1 412-69 1994 41-612 1995 41-61 1996 Diagram 1. Temperatur Södermalm 1994-1999. 47-69 1997 46-68 1998 46-66 1999 5

Medeltemperaturen under 1999 var 9.4 o C vilket var högre än medelvärdet för mätperioderna under de senaste fem åren 1994 till 1998 på 8.7 o C. En högre medeltemperatur under denna del av året innebär ett minskat uppvärmningsbehov vilket ger förutsättningar för mindre utsläpp av luftföroreningar jämfört med om mätperioden skulle ha en lägre medeltemperatur. Vindhastighet Diagram 2 visar vindhastigheten som periodmedelvärden under 1994 till 1999 vid Södermalm. m/s 5 Vindhastighet Södermalm 4,5 4 3,5 3 3.2 3.4 3.7 3.7 3.3 3.5 2,5 2 1,5 1,5 412-69 1994 41-612 1995 41-61 1996 47-69 1997 46-68 1998 46-66 1999 Diagram 2. Vindhastighet Södermalm 1994-1999 Medelvindhastigheten under 1999 var 3.5 m/s vilket var i nivå med medelvärdet för perioderna under 1994 till 1998. 6

Vindriktningsfördelning Diagram 3 visar vindriktningsfördelningen i procent i respektive vindsektor på Södermalm under mätperioden 1999 samt medelvärde under motsvarande period 1994 till 1998. % Vindriktningsfördelning Södermalm 25 23 2 18 1999(46-66) 1994-98(46-66) 16 15 11 12 13 11 12 13 14 14 14 1 9 7 6 7 5 Nord Nordost Ost Sydost Syd Sydväst Väst Nordväst Diagram 3. Vindriktningsfördelning vid Södermalm 9946-9966 samt medelvärden under samma mätperiod 1994-1998. Hornsgatan är orienterad i ostnordostlig riktning. Vid nordliga vindar kommer förorenad luft från gatans båda körbanor att föras mot mätplatsen. Det omvända förhållandet inträffar vid sydliga vindar då mätplatsen exponeras för renare luft som förs ner från taknivå. Andelen sydliga vindar under 1999 var större än medelvärdet under 1994 till 1998 vilket innebar att en större andel takluft fördes förbi mätplatsen under 1999 jämfört med ett medelvärdet. Andelen nordliga vindar var mindre under 1999 jämfört med medelvärdet under 1994-1998. Därmed exponerades mätplatsen för mindre förorenad gatluft jämfört med medelvärdet. Ur vindriktningssynpunkt var 1999 ett mer gynnsamt år för lägre luftförreningshalter än normalåret. Vindfält När en gata kantas av höga byggnader på båda sidor, som vid Hornsgatan 18, uppkommer virvelbildningar som påverkar haltfördelningen i gaturummet. Blåser vinden däremot längs med gatan fördelar sig luftföroreningarna relativt jämt i gaturummet. Om vinden däremot blåser tvärs mot gatans längdriktning uppkommer ett vindfält enligt bild 4 nedan. Luftföroreningar från körbanorna transporteras till gaturummets läsida där halterna blir förhöjda. 7

Bild 4. Vindfält och utsläppsspridning i gaturum Trafik I diagram 4 framgår uppmätta trafikflöden räknat som dygnsmedelvärde under perioden vid Hornsgatan 18 under 1999 kompletterat med uppgifter från 1994 till 1998. Antal fordon 4 Trafikflöde periodmedeldygn Hornsgatan 18 35 38 251 3 34 431 32 787 33 985 33 883 35 544 25 2 15 1 5 412-69 1994 41-612 1995 41-61 1996 47-69 1997 46-68 1998 46-66 1999 Diagram 4. Trafikflöden vid Hornsgatan 18 som periodmedeldygn 1994-1999 Det totala trafikflödet räknat som dygnsmedelvärde under perioden var ca 4 % högre under 1999 jämfört med perioden 1998 och ca 2 % högre jämfört med medelvärdet 1994 till 1999. 8

Partiklar, PM 1 och PM 2.5 PM 1 och PM 2.5 definieras som inandningsbara partiklar med en genomsnittlig aerodynamisk diameter på 1 µm respektive 2,5 µm. PM 1 -fraktionen utgörs av partiklar från såväl förbränning som mekaniska processer medan PM 2.5 domineras av partiklar från förbränning, bl.a. energiproduktion och bilavgaser. Både PM 1 - och PM 2.5 -mätningarna genomfördes med TEOM-instrument modell 14a. Diagram 5 visas halterna av PM 1 vid Hornsgatan 18. µg/m 3 45 PM 1 Hornsgatan 18 4 35 3 25 2 15 1 5 1999-4-7 1999-4-15 1999-4-23 1999-5-2 1999-5-1 1999-5-18 1999-5-27 1999-6-4 Diagram 5. PM 1 Hornsgatan 18, 3m, timmedelvärden 9

Digram 6 visar PM 1 -halter som periodmedelvärden vid Hornsgatan 18, 1994 till 1999. 5 µg/m 3 PM 1 Hornsgatan 18 4 EU:gränsvärde för helår 4 µg/m 3 45 37 35 39 35 4 3 2 1 412-69 1994 41-612 1995 41-61 1996 47-69 1997 46-68 1998 46-66 1999 Diagram 6. PM 1 Hornsgatan 18 3m,periodmedelvärden 1994 till 1999 Periodmedelvärdena för PM 1 vid Hornsgatan 18 visar en årligt ökande trend sedan 1997 och periodmedelvärdet för 1999 var 45 µg/m 3. Följande EU:gränsvärden för PM 1 finns definierade och gäller från 1:a januari 25. 5 µg/m 3 som dygnsvärde vilket ej får överskridas med än 35 ggr per år och 4 µg/m 3 som årsmedelvärde. Då mätperioden är 1 veckor kan ingen slutsatser dras gällande överskridanden av EU:s gränsvärden. En omständighet som kan förklara förhöjningen av PM 1 -halterna är renoveringen av fastigheten Hornsgatan 11 under våren 1999. Fasadblästring och hantering av rivningsmaterial genererade tidvis stora partikelmängder nära mätplatsen. 1

Diagram 7 visar PM 2.5 vid Hornsgatan 18. µg/m 3 PM 1 2.5 Hornsgatan 18 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1999-4-7 1999-4-15 1999-4-23 1999-5-2 1999-5-1 1999-5-18 1999-5-27 1999-6-4 Diagram 7. PM 2.5 Hornsgatan 18 3m, timmedelvärden I diagram 8 visar halter av PM 2.5 som periodmedelvärden vid Hornsgatan 18, 1997 till 1999. µg/m 3 PM 2.5 Hornsgatan 18 2 18 16 16 14 14 14 12 1 8 6 4 2 47-69 1997 46-68 1998 Diagram 8. PM 2.5 Hornsgatan 18 3m, periodmedelvärden 46-66 1999 Halterna av PM 2.5 visar inte en motsvarande ökning som PM 1 och är ungefär på samma nivå under 1997 till 1999. Partikelfraktionen PM 2.5 utgörs främst av förbränningspartiklar. Det innebär att dammpartiklar från fastighetsrenoveringen vid Hornsgatan 11 vilka generellt är större än 2.5 µm, inte påverkar partikelhalterna i denna fraktion. 11

Bensen och toluen Nedan redovisas halter av toluen och bensen. Två av totalt åtta kolväten som analyserats vid Hornsgatan 18. Mätningarna gjordes med diffusionsprovtagare, s k ATD-provtagare, vilka exponerades veckovis. Analyserna av ATD-provtagarna gjordes av Institutet för vatten- och luftvårdsforskning, IVL. Diagram 9 visar halterna av bensen och toluen som veckomedelvärden i µg/m 3 vid Hornsgatan 18. µg/m3 3 Hornsgatan 18, bensen och toluen 25 Hornsgatan Bensen Hornsgatan Toluen 2 15 1 5 v14 v15 v16 v17 v18 v19 v2 v21 v22 Diagram 9. Bensen och toluen vid Hornsgatan 18. Veckomedelvärden 12

I diagram 1 framgår periodmedelvärden av bensen och toluen under 1994 till 1999. µg/m3 Hornsgatan 18, bensen och toluen 5 45 4 44 Bensen Toluen Lågrisknivåvärde toluen, IMM = 37 µg/m3 35 3 37 35 25 2 Föreslagen miljökvalitetsnorm, bensen 2.5 µg/m3 26 21 2 15 1 5 9 6 11 8 7 8 1994 (411-613) 1995 (41-612) 1996 (41-61) 1997 (47-69) 1998 (47-629) 1999 (46-66) Diagram 1. Bensen och toluen vid Hornsgatan 18. Peiodmedelvärden 1994 till 1999 Bensenhalten var på samma nivå under 1999 som de två föregående åren men någon trend går ej att fastställa för de sex år som mätningarna har pågått. Föreslagen miljökvalitetsnormen för bensen är 2.5 µg/m 3 och överskreds vilket framgår i diagrammet. Periodmedelvärdet för toluen är det lägsta sedan mätningarna startade 1994 och trenden av årliga haltminskningar fortsätter, även om minskningen var liten från 1998 till 1999. Toluenhalten klarade lågrisksnivån på 37 µg/m 3. Polycykliska aromatiska kolväten, PAH Provinsamlingen gjordes med LIB-provtagare. De partikelbundna PAH avsätts på filter medan den halvflyktiga fasen avsätts på polyuretankuddar. Periodmedelvärdena på respektive mätplats utgjordes av 1 veckoprover under måndag-fredag. Institutet för Vatten- och Luftvårdsforskning, IVL, svarade för preparering och analys av filter och polyuretankuddar. Analyserade PAH vid Hornsgatan 18 och Rosenlundsgatan 6 framgår i tabell 1 nedan. Fenantren Antracen 1-metylfenantren Pyren Bens(a)antracen Crysen Bensofluorantener Bens(e)pyren Bens(a)pyren Perylen Ideno(cd)pyren Bens(gih)perylen Coronen Fluoranten Tabell 1. Analyserade PAH vid Hornsgatan 18 och Rosenlundsgatan 6 13

Diagram 11 visar summan av de 14 analyserade PAH i partikel- och gasfasen vid Hornsgatan 18 under 1994 till 1999. ng/m 253 Summa PAH Hornsgatan 18 2 PAH-partikelfas PAH-halvflyktig fas 33 15 163 29 31 22 14 1 117 16 23 5 74 11 67 1994 (411-613) 1995 (41-612) 1996 (41-61) 1997 (47-69) 1998 (47-68) 1999 (46-66) Diagram 11. Summa PAH i partikel- och gasfas vid Hornsgatan 18, 1994 till 1999. Diagram 12 visar halterna av benz(a)pyrene vid Hornsgatan 18 under 1994 till 1999. ng/m 3 Bens(a)pyren Hornsgatan 18 2 1,8 1.84 1,6 1,4 1.55 1.65 1,2 1.35 1 1.5,8,6,4 Lågrisknivåvärde.1 ng/m 3.37,2 1994 (411-613) 1995 (41-612) 1996 (41-61) 1997 (47-69) 1998 (47-68) 1999 (46-66) Diagram 12. Bens(a)pyren vid Hornsgatan 18 1994-1999. Halten av summa PAH under 1999 var den lägsta sedan mätningarna startade 1994. Minskningen är ungefär lika stora i båda faserna. Halten av bens(a)pyren är också den lägsta hittills. Den föreslagna lågrisknivån för bens(a)pyren på.1 ng/m 3 överskreds under 1999. 14

Jämförande mätningar Jämförande mätningar gjordes både vid Hornsgatan 18 och vid Rosenlundsgatan 6 i taknivå. Vid Rosenlundgatan 6 belägen ca 4 m sydost om mätplatsen vid Hornsgatan 18 mättes PM 1 med TEOM-instrument, PAH med LIB-provtagare och VOC med passiva provtagare. Parallellmätningarna vid Hornsgatan 18 omfattade kväveoxider och kolmonoxid. Rosenlundsgatan 6, taknivå PM 1 Diagram 13 nedan visar periodmedelvärden av PM 1 vid Rosenlundsgatan 6,taknivå. µg/m 3 PM 1 Rosenlundsgatan tak 25 2 19 19 18 15 17 16 14 1 5 412-69 1994 41-612 1995 41-61 1996 47-69 1997 Diagram 13. PM 1 Rosenlundsgatan 6, tak. Periodmedelvärden 1994 till 1999 46-68 1998 46-66 1999 PM 1 -medelvärdet vid Rosenlundsgatan 6, taknivå, var på ungefär samma nivå under perioden 1999 som under 1998. En svag trend mot minskande halter kan ses under de sex år som mätningarna pågått. Förändringarna vid Rosenlundsgatan 6 mellan 1998 och 1999 skiljer sig jämfört med förändringarna vid Hornsgatan 18 under samma perioder. Vid Hornsgatan 18 ökade halterna med ca 15 % från 1998 till 1999. Renoveringsarbeten av fastigheten Hornsgatan 11 är den troliga förklaringen till ökningen av PM 1 -halterna vid Hornsgatan. 15

Bensen och toluen Mätningen av bensen och toluen vid Rosenlundsgatan 6 gjordes med passiva provtagare och veckoexponering. Halterna framgår i diagram 14 nedan. µg/m3 4 Rosenlundsgatan 6 tak, bensen och toluen 3,5 Rosenlundsgatan Bensen Rosenlundsgatan Toluen 3 2,5 2 1,5 1,5 v14 v15 v16 v17 v18 v19 v2 v21 v22 Diagram 14. Bensen och toluen Rosenlundsgatan 6, tak. veckomedelvärden 1999. Periodmedelvärden av bensen och toluen 1996 till 1999 vid Rosenlundsgatan 6 visas i diagram 15 nedan. µg/m3 4 Rosenlundsgatan 6 tak, bensen och toluen 3,5 Bensen Toluen 3.4 3 2,5 Miljökvalitetsnorm bensen, 2.5 µg/m3 2.6 2.6 2.7 2 1,5 1 1.5 1.2 1.2 1.6,5 1996 (41-61) 1997 (47-69) 1998 (47-629) 1999 (46-66) Diagram 15. Bensen och toluen vid Rosenlundsgatan 6, periodmedelvärden 1996-99. Toluenhalten ovan tak var på ungefär samma nivå under 1999 som under 1997 och 1998 och långtidsriktvärdet klarades med god marginal. Trenden för toluen vid Rosenlundsgatan 6 är 16

svårbestämd. Bensenhalten under 1999 visar en klar ökning jämfört med de två senaste åren men trenden är svårbestämd. PAH Mätning av PAH vid Rosenlundsgatan 6 gjordes med LIB-provtagare under mån-fre. Halterna av summa PAH i gas- och partikelfasen vid Hornsgatan 18 och Rosenlundsgatan 6 visas i diagram 16 nedan. ng/m 93 Summa PAH Hornsgatan 18 och Rosenlundsgatan 6 8 7 8 PAH-partikelfas PAH-halvflyktig fas 6 67 5 4 3 2 1 1 11 Hornsgatan 1999 (46-66) Rosenlundsgatan 1999 (46-66) Diagram 16. Summa PAH vid Hornsgatan 18 och Rosenlundsgatan 6 under 1999. 17

Halterna av bens(a)pyren i gas- och partikelfasen vid Hornsgatan 18 och Rosenlundsgatan 6 visas i diagram 17 nedan. ng/m 3,4 Bens(a)pyren Hornsgatan 18 och Rosenlundsgatan 6,35.37,3,25,2,15,1,5,.38 Hornsgatan 1999 (46-66) Rosenlundsgatan 1999 (46-66) Diagram 17. Bens(a)pyren vid Hornsgatan 18 och Rosenlundsgatan 6 under 1999. Halterna av bens(a)pyren var 1 ggr högre vid Hornsgatan 18 jämfört med vid taknivå på Rosenlundsgatan 6. Skillnaden är något mindre för summan PAH i partikel- och gasfas vid de båda mätplatserna. 18

Kväveoxider NO x, kvävedioxid NO 2 och kolmonoxid CO Vid Hornsgatan 18 har det under flera år bedrivits kontinuerliga mätningar av NO x och CO. I diagram 18-2 nedan visas periodmedelvärden av NO x, NO 2 och CO för 1994 till 1999. µg/m3 1 NO2 Hornsgatan 18, 1994-99 9 8 7 6 5 4 64 Miljökvalitetsnorm helår = 4 g/m3 59 65 58 51 64 3 2 1 412-69 1994 41-612 1995 41-61 1996 Diagram 18. NO 2 Hornsgatan 18, 3m, 1994-99 47-69 1997 46-68 1998 46-66 1999 µg/m 3 3 NOx Hornsgatan 18, 1994-99 25 275 262 2 229 224 194 197 15 1 5 1994 (412-69) 1995 (41-612) 1996 (41-61) 1997 (47-69) 1998 (46-68) 1999 (47-66) Diagram 19. NOx Hornsgatan 18, 3m, 1994 till 1999 19

mg/m 23 CO Hornsgatan 18, 1994-99 1,8 1.8 1.7 1.7 1,6 1.6 1,4 1.4 1,2 1.2 1,8,6,4,2 412-69 1994 41-612 1995 41-61 1996 Diagram 2. CO Hornsgatan 18, 3m, 1994 till 1999 47-69 1997 46-68 1998 47-66 1999 Halterna av NO 2 var i nivå med de högsta halterna som uppmäts vid Hornsgatan 18 1994 och 1996 och den minskande trenden under de senaste tre åren bryts. För NO x och CO är trenden fortsatt minskande halter. 2