Mätningar av tungmetaller i. fallande stoft i Landskrona

Miljöförvaltningen Mätningar av tungmetaller i fallande stoft i Landskrona 2012 Victoria Karlstedt Rapport 2013:4 Miljöförvaltningen 261 80 Landskrona

Sammanfattning Sedan 1988 har kontinuerliga luftmätningar pågått i Landskrona med syftet att övervaka mängderna av olika metaller i fallande stoft samt dess spridning. I staden finns industrier med känt höga emissioner av metallhaltigt stoft. Provtagning utförs en gång per månad vid fyra olika mätstationer ( Hilleshög, S:a Bergsöe, ScanDust och Sydpunkten ) och proverna analyseras med avseende på sex olika ämnen (bly, kadmium, krom, zink, nickel och koppar) samt total stoftmängd. Stoftet i Landskrona karaktäriseras av framförallt bly och zink då mängderna av dessa tungmetaller är väldigt höga jämfört med andra städer. Blymängderna är som störst vid S:a Bergsöe och ScanDust. Mängden kadmium är ungefär lika stor vid de tre mätstationerna inom industriområdet ( S:a Bergsöe, ScanDust och Sydpunkten ). Mängderna av övriga tungmetaller är som störst vid mätstationen Sydpunkten. Blymängderna vid de olika mätstationerna har varierat mycket genom åren. Det finns dock ingen tydlig trend till att det totala nedfallet minskar. De totala nedfallsmängderna av bly på industriområdet (summerade värden från ScanDust och S:a Bergsöe ) 2012 var ca 103 gånger högre än mätstationen Hilleshög i norra delen av tätorten. Blynedfallets maxvärde för Landskrona 2012 var 443 gånger högre än värdet för bakgrundsstationen vid Arup i Skåne 2009. Om man jämför Landskronas maxvärde med andra orter så hade Landskrona ett nedfall som var 467 gånger högre än blynedfallet i Malmö 2004/05 och nästan 33 gånger högre än i Mo i Ranas maxvärde i Norge 2001. Det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet vid S:a Bergsöe och ScanDust under perioden 1990-2012 är 151,1 mg/m2. För perioden 1990-2000 (10 år) var det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet 130,8 mg/m 2 och under perioden 2008-2012 (5 år) var det 139,3 mg/m 2. De två mätstationerna ligger närmst Boliden Bergsöe och visar att trenden inte blivit bättre med mindre utsläpp under de senaste åren. Kadmiummängderna har överlag haft en positiv utveckling vid alla mätstationer förutom vid Sydpunkten där mängderna ökade markant 2001 och har fortsatt vara höga sedan dess. Zinkmängderna har haft en klart positiv trend vid mätstationen ScanDust efter 2001 med betydligt lägre mängder. Dock har zinkmängderna vid mätstationen Sydpunkten varierat mycket. Nickelmängderna har blivit betydligt mindre vid mätstationen ScanDust från 2006 och framåt och har sedan dess varit stabilt låga. Dock har mätstationen Sydpunkten haft klart förhöjda mängder nickel efter 2001. Kopparmängderna har haft några tydliga trender. Från 1988 till 1991 var det ganska höga mängder på alla mätstationer, för att sedan abrupt bli mycket mindre 1992. Denna trend höll i sig fram till 2001, därefter har det åter uppmätts höga mängder. Krommängderna följer inte någon tydlig trend för mätstationerna förutom att fram till och med 1999 var krommängderna högst vid ScanDust. Från 2001 och framåt har istället den största mängden uppmätts vid Sydpunkten. Landskrona har en fortsatt hög belastning av metaller i luften och det finns ännu inga tydliga långsiktiga tendenser till minskad belastning. Det är därför väsentligt att fortsätta med mätningarna, dels för att kunna avläsa belastningen på miljön och dels för att kunna se vilka resultat som miljöåtgärder på industrierna och på kommunala verksamheter ger. 2 (20)

Syfte Projektet syftar till att bevaka miljötillståndet i Landskrona med avseende på metallföroreningar samt att kontrollera resultaten av miljöförbättringar inom industrin och kommunala verksamheter. Bakgrund Luftkvalitén i Landskrona Landskrona har framförallt en stor industriverksamhet, men även en relativt hög trafikbelastning, vilket har resulterat i att staden under lång tid haft problem med förhöjda halter och spridning av tungmetaller i luften. För att kunna övervaka mängderna och spridningen från ovan nämnda källor har kontinuerliga mätningar av fallande stoft genomförts sedan 1988 där flertalet tungmetaller analyseras. Bakom övervakningsprogrammet står Länsstyrelsen i Skåne, Landskrona stad samt industrier i Landskrona med betydande emissioner av tungmetallhaltigt stoft. Mätprogrammets omfattning Mätlokaler & mätparametrar När mätningarna startades 1988 utfördes övervakningen vid åtta olika lokaler, men sedan 1998 har antalet reducerats till fyra (se figur 1). Tre av lokalerna, S:a Bergsöe, ScanDust och Sydpunkten, är belägna i ett område som karaktäriseras av tung industri. Den fjärde, Hilleshög, återfinns norr om stadskärnan. Figur 1: Mätplatser 3 (20)

Stoft från mätstationerna analyseras med avseende på bly (Pb), kadmium (Cd), koppar (Cu), krom (Cr), zink (Zn), nickel (Ni), svavel (S), natrium (Na) och kalcium (Ca). Mätmetodik För insamling av fallande stoft används en NILU-nedfallstratt (se figur 2). Instrumentet består av ett cylindriskt plastkärl som är placerat i en stålram. Kärlet innehåller en liten mängd vätska för att kunna binda torrdepositionen. Instrumentet exponeras i en månad varefter insamling av proven samt blandning av två månaders torrdeposition sker. Tolv månaders exponering resulterar således i sex stycken tvåmånadersprov. Proven analyseras med avseende på total stoftmängd samt de ämnen som nämns i föregående stycke. Metallerna analyseras med hjälp av ICP-MS. Figur 2: Nedfallstratt 4 (20)

Meteorologisk data Diagram 1*. Visar en vindros över året 2012 *Vindros som visar % fördelningen av vindarna under perioden 2012-01-01 till 2012-12-31. Vindfrekvens från cirkelns mittpunkt och ut till den yttersta ringen motsvarar 10 %. Var nedfallet är störst styrs till stor del av vindriktningen under mätperioden. Enligt vindrosen för Landskrona under perioden den 1 januari 2012 till den 31 december 2012, var den enskilt förhärskande vindriktningen västlig (ca 6,5 %), följt av ostlig (ca 7 %). Vindfrekvensen i procent angivet i kvadranterna nord till väst (ca 32 %), nord till öst (ca 11 %), syd till öst (ca 22 %) och syd till väst (ca 35 %), se vindrosen i diagram 1 ovan. 5 (20)

Resultat Stoftsammansättning I diagrammen nedan följer en översikt av sammansättningen av tungmetaller i stoft under år 2012 i snitt per månad. Figur 3. Visar stoftsammansättningen för Hilleshög Figur 4. Visar stoftsammansättningen för S:a Bersöe Figur 5. Visar stoftsammansättningen för ScanDust Figur 6. Visar stoftsammansättningen för Sydpunkten Vid mätstationen S:a Bergsöe består stoftsammansättning till väldigt stor del av bly samt en noterbar andel zink (figur 4). En liknande stoftsammansättning har mätstationen ScanDust (figur 5) medan vid mätstationen Sydpunkten dominerar zink (figur 6). Hilleshög har klart mindre nedfall av alla tungmetaller jämfört med de andra tre mätstationerna som ligger inne på industriområdet (figur 3). 6 (20)

Trenddiagram år I trenddiagrammen nedan finns mätresultat från 1988 till 2012 inkluderade för alla fyra mätstationerna. Värdena är uttryckta i mg/m 2 och är det sammanlagda nedfallet under ett år. Figur 7. Trenddiagram över nedfallet av bly i stoft per år under perioden 1988-2012. Som tidigare nämnt är nedfallet av bly som störst vid S:a Bergsöe och har varit så sedan mätningarna började 1988. Blymängden har också varierat mycket under mätperioden och någon tydlig ökande eller avtagande trend kan inte urskiljas (figur 7). Under året 2010 påvisades fördubblade blyvärden på provplatsen ScanDust, jämfört med de tre föregående åren. 2011 avtog blyvärdet igen och var lägre än det var 2007-2009 men 2012 har blyvärdet stigit igen på Scandust till mer än dubbelt jämfört med 2011. Orsaken till dessa skiftningar under de senaste åren är inte känd, men kan bero på skillnader i vindriktningsfördelningen mellan åren. Månadsvärdena ligger som högst i början av året. Figur 8. Trenddiagrammet visar den summerade blymängden per år för de tre mätstationerna som ligger i industriområdet ( S:a Bergsöe, Sydpunkten och ScanDust ). 7 (20)

Den totala mängden nedfallet bly per år har varierat kraftigt vid de tre mätstationerna som ligger på industriområdet, sedan början på 2000-talet (figur 8). Figur 9. Trenddiagram som visar det summerade genomsnittliga årsmedelvärdet för blynedfall i området kring Boliden Bergsöe och ScanDust). Det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet vid S:a Bergsöe och ScanDust under perioden 1990-2012 är 151,1 mg/m 2. För perioden 1990-2000 (10 år) var det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet 130,8 mg/m 2 och under perioden 2008-2012 (5 år) var det 139,3 mg/m 2 (enligt figur 9). De två mätstationerna ligger närmast Boliden Bergsöe och visar att trenden inte blivit bättre med mindre utsläpp under de senaste åren. 8 (20)

Figur 10. Trenddiagram över nedfallet av nickel i stoft per år under perioden 1988-2012. Från starten vid 1988 fram till 2000 dominerade nickelmängderna vid ScanDust, men från 2001 till 2012 så uppmäts de högsta nickelmängderna vid Sydpunkten (figur 10). Vid mätstation Sydpunkten kan en topp observeras vid år 2001. Figur 11. Trenddiagram över nedfallet av kadmium i stoft per år under perioden 1988-2012. Kadmiummängderna var som störst vid S:a Bergsöe i början av mätserien. De mängder som sticker ut är det väldigt höga värdet 1989 vid S:a Bergsöe samt de höga värdena 1999 vid ScanDust och 2001 vid Sydpunkten. Dock kan det urskiljas att nedfallet av kadmium minskat överlag sedan starten av mätningarna (figur 11). Den uppmätta kadmiummängden på Scandust under 2012 är 4,5 gånger högre än föregående års värde och värdet är ett av de högsta sedan mätningarna började 1988. Månadsvärdena visar sig vara högst i början av året, 9 (20)

likadant som blyvärdena på Scandust detta år. Vind och vindriktning kan vara en orsak till detta. Figur 12. Trenddiagram över nedfallet av koppar i stoft per år under perioden 1988-2012. Nedfallet av koppar har gått lite i vågor under årens lopp (figur 12). Från 1988 fram till 1991 fick alla provplatser relativt mycket nedfall för att sedan från 1992 till 1998 sjunka till en liten mängd. 1999 till 2002 ökade alla provplatsers nedfall igen för att 2006 vara nere vid samma låga värden som 1992-1998. Efter denna period har alla provplatser varit relativt stabila förutom Sydpunkten som haft några år med stora mängder. Värdet för 2011 ansågs förra året vara relativt högt på Sydpunkten men 2012 är värdet ännu högre, nästan 4 gånger högre än under 2011. Av någon okänd anledning är det under september och oktober månad som värdet dragit iväg och ligger över 20 mg/ m 2. I november är värdena tillbaka på normala värden igen. 10 (20)

Figur 13. Trenddiagram över nedfallet av zink i stoft per år under perioden 1988-2012. Mängden nedfall av zink har två tydliga trender genom åren (figur 13). Från 1988 till 1999 dominerade zinkvärdena på provplats ScanDust för att sedan under år 2000 sjunka och därefter uppvisa ihållande låga värden. Från 2001 och framåt är det istället Sydpunkten som haft mest nedfall av zink. Figur 14. Trenddiagram över nedfallet av krom i stoft per år under perioden 1988-2012. Nedfallet av krom har samma trend som zink i form av två tydliga trender (figur 14). Från 1988 fram till 1999 hade ScanDust mest nedfall av zink för att sedan från 2001 sjunka och därefter uppvisa ihållande låga värden. Från 2001 och framåt är det istället vid Sydpunkten som de största mängderna kromnedfall uppmätts. 11 (20)

Årsdeposition senaste 5 åren I figurerna nedan redovisas det totala nedfallet av aktuella ämnen under åren 2008-2012. Enheten är mg/m 2. Figur 15. 2008, 2009, 2010, 2011 och 2012 års deposition av bly Det man kan sammanfatta från resultaten av blymängderna de senaste 5 åren (figur 15) är att blymängden varierar mycket både på provplats S:a Bergsöe och ScanDust. Värdena för provplatserna Hilleshög och Sydpunkten är relativt låga och har inte förändrats så mycket de senaste åren. Runt 2009 genomförde Boliden Bergsöe åtgärder för att minska den diffusa damningen (som till stor del består av bly) från företaget och 2009 hade mängden bly blivit mindre vid S:a Bergsöe. Samtidigt ökade blynedfallet vid ScanDust kraftigt. Figur 16. 2008, 2009, 2010, 2011 och 2012 års deposition av nickel 12 (20)

De senaste 5 åren har nickelmängden vid främst Sydpunkten varierat kraftigt (figur 16). De övriga mätstationerna har haft en relativt stabil mängd nedfall av nickel under samma period. Figur 17. 2008, 2009, 2010, 2011 och 2012 års deposition av kadmium Någon trend kan inte skådas för kadmiumnedfallet de senaste 5 åren. Dock är det anmärkningsvärt att kadmiummängderna ökade markant under 2010 vid både ScanDust och Sydpunkten (figur 17). Samt att kadmiumhalten även ökar markant vid S Bergsöe under 2011 och ökade ytterligare under 2012. Den uppmätta kadmiummängden på Scandust har som nämnt tidigare ökat drastiskt under 2012. Värdet är ett av de högsta sedan mätningarna började 1988. Figur 18. 2008, 2009, 2010, 2011 och 2012 års deposition av koppar Kopparmängderna har inte haft någon tydlig trend på någon av mätstationerna de senaste 5 åren (figur 19). Dock har kopparmängderna vid Sydpunkten varierat väldigt mycket och 2012 ligger det väldigt högt jämfört med tidigare år. 13 (20)

Figur 19. 2008, 2009, 2010, 2011 och 2012 års deposition av zink. Zinkmängderna följer samma otydliga trender som kopparmängderna (figur 19) och även för zink är det Sydpunkten som har högst värden och varierar mest i mängderna de senaste 5 åren. Figur 20. 2008, 2009, 2010, 2011 och 2012 års deposition av krom. Krommängderna har varit relativt stabila vid ScanDust de senaste 5 åren medan mängderna vid S:a Bergsöe och Sydpunkten har varierat kraftigt under samma period (figur 20). 14 (20)

Trenddiagram månader I trenddiagrammen som presenteras nedan återfinns månadsvärden för perioden 1988 till 2012. I figur 21 och 22, finns bly- och kadmiumdeposition från mätstationerna S:a Bergsöe och Hilleshög. S:a Bergsöe har ersatts av ScanDust i figur 23, 24, 25 och 26 som visar trenddiagram för krom, zink, nickel och koppar. Från och med 1993 utförs analyserna på tvåmåndersprov, vilket förklarar att två månader har samma värde efter denna tidpunkt. Generellt visar mätvärdena för de aktuella ämnena en nedåtgående trend med minskande metallmängder. Bly bryter dock denna trend och uppvisar marginellt stigande värden under 2000-talet. Under månaden juli 2001 återfinns en topp för S:a Bergsöe vid vilka värdena nästan är tio gånger högre än de föregående månaderna för ämnet. Orsaken var troligtvis branden i Boliden Bergsöes batterilager. Även koppar följer trenden med minskande värden. Dock återfinns ett flertal mycket höga månadsvärden för både ScanDust och Hilleshög under 2000-talet (figur 26). Figur 21. Trenddiagram över månadsvärden för bly i nedfallande stoft under perioden 1988-2012. 15 (20)

Figur 22. Trenddiagram över månadsvärden för kadmium i nedfallande stoft under perioden 1988-2012. Figur 23. Trenddiagram över månadsvärden för krom i nedfallande stoft under perioden 1988-2012. 16 (20)

Figur 24. Trenddiagram över månadsvärden för zink i nedfallande stoft under perioden 1988-2012. Figur 25. Trenddiagram över månadsvärden för nickel i nedfallande stoft under perioden 1988-2012. 17 (20)

Figur 26. Trenddiagram över månadsvärden för koppar i nedfallande stoft under perioden 1988-2012. Jämförelse med bakgrundsnivåer För att kunna bedöma hur stor belastningen är i Landskrona jämfört med övriga Skåne måste en representativ bakgrundsnivå fastställas. Tyvärr finns inga bakgrundsmätningar av samma typ som i Landskrona att tillgå. Därför används våtdepositiondata från Arup, strax utanför Hörby, som jämförelse (tabell 1). Jämförelsen avser nedfall i Landskrona under 2012 och våtdeposition vid Arup 2009. Ämne (A) Våtdeposition Bakgrund Arup, Hörby mg/m 2, år (2009) (H) Nedfall Hilleshög Landskrona mg/m 2, år (2011) Kvot H/A (M) Nedfall Maxvärde Landskrona mg/m 2, år (2011) Kvot M/A Pb 0,37 2,92 8 164,0 443 Cr 0,07 0,54 8 9,3 133 Cu 0,35 6,44 18 66,7 190 Cd 0,02 0,01 0,5 1,79 89,5 Zn 3,72 10,12 3 169,7 46 Ni 0,14 0,63 4,5 10,4 74 Tabell 1. Jämförelse mellan nedfall i Landskrona 2012 och våtdeposition vid Arup 2009 Eftersom mätningarna i Arup är utförda på våtdeposition är mängden metaller i torrdeposition okänd. Dessutom mäts våtdeposition oftast i µg/l och då måste årsnederbörden samt årshalten av respektive tungmetall vara känd för att konvertera data till mg/m 2 enligt följande; 1 mm nederbörd är lika med 1 liter per m 2. Om årsmedelhalterna multipliceras med den totala årsnederbörden fås årsdepositionen med enheten mikrogram per m 2. För att omvandla till enheten milligram per m 2 skall man dividera med 1000. 18 (20)

Jämförelse med andra städer Kommun Pb Cd Cr Zn Ni Cu mg/m 2, år mg/m 2, år mg/m 2, år mg/m 2, år mg/m 2, år mg/m 2, år Landskrona, maxvärde 164,0 1,79 9,3 169,7 10,44 66,7 2011 Landskrona, minvärde 2,92 0,01 0,54 10,12 0,63 6,44 2011 Malmö (2004/2005)* 0,35* 0,01* 0,01* saknas* saknas* saknas* Mo i Rana (Norge), maxvärde (2001) Mo i Rana (Norge), minvärde (2001) Stockholm (2003/2004)** 5 saknas 250 45 saknas saknas 1,1 saknas 25 12 saknas saknas 0,48** 0,01** 0,22** 1,61** 0,22** 0,73** Tabell 2. Jämförelse av data från Landskrona (2006) mot nedfallsmätningar i andra städer. * Malmö stad har genomfört en ny mätning av torrdeposition hösten 2009 till hösten 2010, någon sammanställning av resultaten har ej hittats. ** Mätvärdena avser en mängd beräknat som medelvärde per m 2 /år över hela kommunen Generellt är maxvärdena för Landskrona högre än för övriga städer (tabell 2). Detta är speciellt tydligt för bly, vars värde är väsentligt högre än för någon av de andra städernas. Även krommängderna är höga jämfört med de uppmätta värdena i Malmö och Stockholm, men relativt låga mot Mo i Ranas värden. Värdena tagna från Stockholm avser torrdeposition utslaget över hela kommunens area som ett medelvärde per m 2 i kommunen. Det medför att dessa värden generellt är lägre än Landskronas värden då de även innefattar stora ytor där tungmetaller inte faller ner i lika stor utsträckning som de ytor som mäts i Landskrona (3 av 4 mätstationer är i industriområde). 19 (20)

Diskussion & slutsatser Det fallande stoftet i Landskrona karaktäriseras även 2012 av bly och zink, vilket varit fallet ända sedan mätningarna påbörjades 1988. Mätstationen Sydpunkten hade störst nedfall av zink i år medan ScanDust och S:a Bergsöe hade störst nedfall av bly. Utsläppskälla för bly är Boliden Bergsöe samt huvudsaklig utsläppskälla för zink bedöms vara ScanDust. Bly är den mest utmärkande tungmetallen i nedfallet i Landskrona och den långvariga trenden för just denna tungmetall visar att nedfallet inte minskat vid mätstationerna som ligger närmast de två huvudsakliga utsläppskällorna ( ScanDust och S:a Bergsöe ). Det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet vid S:a Bergsöe och ScanDust under perioden 1990-2012 är 151,1 mg/m 2. För perioden 1990-2000 (10 år) var det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet 130,8 mg/m 2 och under perioden 2008-2012 (5 år) var det 139,3 mg/m 2. De två mätstationerna ligger närmst Boliden Bergsöe och visar att trenden inte blivit bättre med mindre utsläpp under de senaste åren. Efter 2001 skedde en förändring i nedfallsmönstret för flera tungmetaller; - Fram t.o.m. 2001 var blymängderna klart störst vid S:a Bergsöe. Efter 2001 ökade nedfallet vid ScanDust. - Från 2001 och framåt har Sydpunkten fått betydligt större nedfall av både zink och kadmium jämfört med perioden innan 2001. - För nickel och krom skiftade trenden för vilken mätstation som hade störst nedfall abrupt från ScanDust till Sydpunkten. - Kopparmängderna ökade för alla 3 mätstationer som ligger inom industriområdet efter 2001. En förklaring till det förändrade nedfallsmönstret kan vara skillnader i vindriktningsfördelningen över åren. De totala nedfallsmängderna av bly på industriområdet (summerade värden från ScanDust, S Bergsöe och Sydpunkten) 2012 var ca 103 gånger högre än mätstationen Hilleshög i norra delen av tätorten. Jämförelsen i tabell 3 och tabell 4 tyder på att nedfallet av metaller i Landskrona är kraftigt förhöjt jämfört med våtdepositionen i Arup och med en del andra städer i Sverige och norden. Blynedfallets maxvärde för Landskrona 2012 var kvoten 443 gånger högre än värdet för bakgrundsstationen vid Arup i Skåne till skillnad från 295 gånger högre än värdet från föregående år. Den höga kvoterna beror till största del på att maxvärdet kommer från en mätstation inne i ett stort industriområde och att värdet för Arup är taget från en mätstation vid det mindre samhället Arup i Hörby kommun. Värdet är med i rapporten för att ge en uppfattning om bakgrundsvärdet i Skåne. Om man jämför Landskronas maxvärde med andra orter så hade Landskrona ett nedfall som var 467 gånger högre än blynedfallet i Malmö 2004/05 och nästan 33 gånger högre än i Mo i Ranas maxvärde i Norge 2001. Landskrona har en fortsatt hög belastning av metaller i luften och det finns ännu inga tydliga långsiktiga tendenser till minskad belastning. Generellt var halterna av olika metaller som högst under åren 1988 och 1989, för samtliga mätplatser undantaget nickel, kadmium, zink och krom. Det är därför väsentligt att fortsätta med mätningarna, dels för att kunna avläsa belastningen på miljön och dels för att kunna se vilka resultat som miljöförbättringar för industrierna och kommunala verksamheter ger. 20 (20)