Mätstrategier & åtgärdsanalyser för uppfyllande av MKN Christer Johansson SLB analys Miljöförvaltningen, Stockholm Institutionen för tillämpad miljövetenskap Stockholms Universitet
Lagtexter och normer
Utvärderingsguide och mätstrategier modellberäkningar
Disposition Mätstrategier (Vad? Var? När? Hur ofta/länge?) Olika syften kontroll av MKN underlag för åtgärder underlag för bedömning av hälsoeffekter Åtgärdsanalyser (effekt på utsläpp, halter, hälsa?) Trängselskatt (Stockholmsförsöket) Andra åtgärder för PM10
Stora variationer i halterna Koncentration både rumsligt Lokala halttillskott MKN Urban bakgrundshalt Regional bakgrundshalt Lite trafik ger stora haltbidrag i gaturum centralt (PM10: >10 000 fo/dygn) Krävs mycket trafik för att få stora haltbidrag längs öppna infartsvägar (PM10: >50 000 fo/dygn)
Stora variationer i halterna och tidsmässigt
Hornsgatan ca 35 000 fo/dy Vallstanäs Teliatornet ca 60 000 fo/dy Här uppe 130 m ö h U n g e f ä r l i g a å r s m e d e l v ä r d e n: Antal: Antal: Ca 60 000 cm-3 Ca 10 000 cm-3 MKN överskrids MKN överskrids PM10: PM10: ca 40 ug/m3 ca 30 ug/m3 Antal: ca 1 000 cm-3 PM10: ca 15 ug/m3
Överskridanden PM10 Dygnsvärdet dimensionerande både för PM10 och NO2
PM10: Högst halter under våren 35 Antal dygn/månad med halter >50 µg/m Hornsgatan Uppsala 3 30 25 Mätprogram bör innefatta okt - maj 20 15 10 5 0 jan99 apr99 jul99 okt99 jan00 apr00 jul00 okt00 jan01 apr01 jul01 okt01 jan02 apr02 jul02 okt02 jan03 apr03 jul03 okt03 jan04 apr04 jul04 okt04
PM10: Långdistanstransport viktig orsak till höga halter Uppsala, Kungsgatan Hornsgatan, Stockholm Rosenlundsgatan, Stockholm Landsbygd, Aspvreten Viktigt ha koll på bakgrundshalterna
NO2: Flest dygn >60 µg/m3 under våren/sommaren 25 STOCKHOLM GATUNIVÅ Antal dygn med NO2 halter >60 µg/m3 Grå yta = vinterhalvår Antal dygn >60 Hornsgatan Antal dygn >60 Sveavägen 20 15 10 5 okt-05 jul-05 apr-05 jan-05 okt-04 jul-04 apr-04 jan-04 okt-03 jul-03 apr-03 jan-03 okt-02 jul-02 apr-02 jan-02 okt-01 jul-01 apr-01 jan-01 okt-00 jul-00 apr-00 jan-00 okt-99 jul-99 apr-99 jan-99 0 Max 7 dygn per år enl MKN
Var ska man mäta? Koncentration Lokala halttillskott 1 Urban bakgrundshalt MKN 2 Regional bakgrundshalt 3 1. Gaturum, fångar högst exponering, MKN överskr., modellvalidering 2. Urban bakgrund, genomsnittlig exponeringshalt, modellvalidering 3. Landsbygd, regional bakgrund
Vilka ämnen ska man mäta? MKN PM10, NO2, (bensen, CO, SO2, Pb, NOx, Ozon) Åtgärder PM10-PM1, NOx Hälsa MKN otillräckliga för skydd av hälsa Risk för betydande hälsopåverkan även om normerna klaras PM10, PM10-PM1, sot, UFP Nya direktiv o normer PM10, PM2.5, NO2, (PAH BaP, As, Cd, Ni, Hg)
PM10 & NO2 värst idag o i framtiden(?) ur MKN synpunkt
PM10 ospecifikt mått Storleken varierar med 4 tiopotenser nm O.1 1 10 µm 100 1 10 100 PM10 Molekylkluster Virus Avgaspartiklar Vedrökspartiklar Partiklar från andra länder Bakterier Vägdamm Havssalt Pollen 1 nm =Johansson, 1 nanometer = 1 miljondels Christer ITM/SU, SLB/MF millimeter 1 µm = 1 mikrometer = 1 tusendels millimeter
De minsta är flest de största väger mest Antal partiklar per ml dn/dlogdp 100 000 PM 10 80 000 200 160 ANTAL 60 000 120 40 000 80 MASSA 20 000 0.01 40 0.1 1.0 Partikel diameter ( m) 10
NOx och NO2 indikatorer för hälsokonsekvensberäkningar NOx starkt korrelerad med partikelantal Nafstad m fl NOx indikator => 8% ökad risk / 10 ug/m3 Styrks av flera andra studier NO2 12%- 14% ökad risk / 10 ug/m3
NOx Proxy för avgaspartiklar Gidhagen et al 2004
Sammanfattning 1 Mätstrategier för MKN o hälsa Mätplatser Hot-spots (trafik vedeldning) Urban bakgrund, regional bakgrund Ämnen Olika för olika syften: MKN PM10 dygn NO2 dygn är svårast klara November - juni Hälsa, åtgärder PM10, PM1 (PM2.5), NOx Modellberäkningar Går ej mäta överallt Nödvändigt komplement SIMAIR, VEDAIR
Christer Johansson Lars Burman Tage Jonson Bertil Forsberg Umeå universitet Stockholmsförsökets effekter på Luftkvalitet & hälsa
Stockholmsförsökets mål Antal fordon över innerstadssnittet ska minska med 10-15 % (morgon och eftermiddag) Framkomligheten ska öka Upplevd förbättrad stadsmiljö i innerstaden Utsläppen av koldioxid, partiklar och kväveoxider i innerstaden ska minska Har målet uppfyllts?
Utvärderingen * 13 # *14 # * 19 # A. Mätprogram *7 # *6 # *5 # *2 # *3 # * 10 # *9 # *4 # * 11 # *1 # *20 # *8 # * 15 # *17 # * 16 # * 12 # * 18 # 1. Utsläpp 2. Luftkvalitet B. Beräkningar Miljökvalitetsnormer år 2006 3. Hälsoeffekter Långtidsexponering (försöket permanentas)
1.Utsläpp Stockholms och Uppsala läns luftvårdsförbunds emissionsdatabaser, EDB 2006 Emissionsfaktorer vägtrafik år 2006 enligt Vägverket Trafikanalyser av VTI (Statens väg- och transportinstitut) samt Vägverket Konsult. Effekter av utökad busstrafik (bl.a. direktbussar) Jämförelse med/utan Stockholmsförsöket under hela år 2006.
Utsläpp Minskning innerstad år 2006: Kväveoxider, NOx Kolmonoxid, CO Partiklar, PM10 tot slitagepartiklar avgaspartiklar Kolväten, VOC bensen Koldioxid, CO2 ton/år 45 670 21 19 1,8 110 3,4 38 000 % Innerstaden 8-14 % -8,5 Stockholms stad 3-5 % -14 Storstockholm 1-3 % -13-13 35*35 km -12-14 -14-13
2.Luftkvalitet Halter av partiklar (PM10, avgaspart. ), kväveoxider (NOX, NO2) Meteorologiska databaser, vädret 19902004 i Stockholm Spridningsmodeller (Airviro-SMHI) Förändrade årsmedelvärden år 2006 med/utan Stockholmsförsöket
Luftkvalitet - Partiklar, PM10 ca 1 % ökning Mätpunkt Södermalm takhöjdsnivå, 18 µg/m3 ca 2 % förbättring Gatunivå 4-8 % förbättring
Luftkvalitet - Avgaspartiklar ca 5-6 % förbättring (takhöjdsnivå innerstaden) Gatunivå 5-10 % förbättring
Halterna har minskat NOx (innerstaden) PM10 (innerstaden) PMavgas (innerstaden) År 2006 utan Stockholmsförsöket 8,41 2,76 0,21 År 2006 med Stockholmsförsöket 7,60 2,55 0,19 Skillnad 0,81 (10 %) 0,21 (7,6 %) 0,022 (10 %) Jämfört med totala halterna är det små förändringar: Exempelvis på Södermalm (taknivå): NOx: -1,1 ug/m3 motsvarar knappt 6% minskning PM10: -0,3 ug/m3 motsvarar knappt 2% minskning
Ex Hornsgatan PM10 50 oförändrat ca 5 % 40 30 20 MKN ÅR µg/m3 60 42 42 40 År 2005 År 2006 utan Stockholmsförsöket År 2006 med Stockholmsförsöket 10 0 DYGN µg/m3 120 100 oförändrat ca 5 % 80 60 Dygnsnormen klaras inte! 40 82 82 78 År 2005 År 2006 utan Stockholmsförsöket År 2006 med Stockholmsförsöket 20 0
Ex Hornsgatan NO2 ÅR µg/m3 60 ca 5 % 50 ca 4 % 40 30 50 48 46 År 2005 År 2006 utan Stockholmsförsöket År 2006 med Stockholmsförsöket 20 10 0 DYGN µg/m3 120 100 ca 4 % ca 3 % 80 Normerna klaras inte! 60 40 83 80 77 År 2005 År 2006 utan Stockholmsförsöket År 2006 med Stockholmsförsöket 20 0
Förväntade hälsoeffekter Samband mln partikelhalter och dödlighet Exponerings- responssamband Konsistenta samband mellan avgashalt i boendemiljön och dödlighet (överlevnad) Holland, Nya Zeeland, Frankrike: 12%, 13%, 14 % ökning per 10 ug/m3 NO2 Norge (Oslo) 8 % ökad dödlighet per 10 ug/m3 NOx
Beräknade effekter på dödligheten Stockholmsförsöket Befolkningsviktad minskning av NOx halten Minskning med 0,81 ug/m3 i innerstaden 350 000 boende Ca 20 25 färre förtida dödsfall per år Storsthlm: 0,23 ug/m3 => totalt 25 30 färre dödsfall per år
Hornsgatan Gata-tak 2005 (22 µg/m3) 2004 (22 µg/m3) 2003 (24 µg/m3) 2006 (15 µg/m3) Rullande 14 dagar
Slutsatser Trafiken minskade Utsläppen minskar Halterna minskar på sikt om än lite Betydande hälsovinster förväntas Men mer åtgärder krävs
Bryggerivagn? Nej, saltvagn för att binda dammet från hästhovarna!
CMA spridning längs motorväg
Dammbindning med CMA CMA Calcium Magnesium Acetate 35% lägre halter
http://www.slb.nu/slb/rapporter/pdf/dammbinding_10_2005.pdf Dammbindning i Stockholm Obehandlad Behandlad
Minskad användning av dubbdäck
Dubbandel ~70% i Sthlm 100% 100 Dubbandel (%) 91 88 76 72 66 40 2003 2004 20 10 0 Väst Sydöst Stockholm Mälardalen Mitt Nord v20 v17 v14 2005 30 Skåne v11 v8 v5 v2 v51 v48 v45 v42 v39 v36 v33 v30 v27 v24 v21 v18 v15 v12 v9 v6 v3 v52 v49 v46 v43 v40 v37 v34 v31 v28 v25 v22 v19 v16 40 v13 v7 v10 v4 61 v1 90% 80% 90 70% 60% 80 50% 40% 70 30% 20% 60 10% 0% 50
Halverad dubbdäcksanvändning
Exempel på åtgärder för att reducera PM10 halterna Dubbdäck Minskad användning av dubbdäck förutsättning för att klara PM10 Dammbindning kan effektivt reducera de högsta PM10 halterna Frekventare sopning Ej effektivt med nuvarande maskiner Sänkt hastighet minskar PM10 emissionerna om dubbdäck används Tvättad stenkross i stället för natursand Minskad trafik
NO2: Flest timmar >90 µg/m3 under våren/sommaren STOCKHOLM GATUNIVÅ 200 Antal timmar med NO2 halter >90 µg/m3 Grå yta = vinterhalvår Antal >90 ug/m3 Hornsgatan 180 Antal >90 ug/m3 Sveavägen 160 140 120 100 80 60 40 20 0 jan94 apr94 jul94 okt94 jan95 apr95 jul95 okt95 jan96 apr96 jul96 okt96 jan97 apr97 jul97 okt97 jan98 apr98 jul98 okt98 jan99 apr99 jul99 okt99 Max 175 timmar per år enl MKN
NO2: Lite annorlunda i taknivå i Malmö o Göteborg GÖTEBORG och MALMÖ TAKNIVÅ 14 Antal dygn med NO2 halter >40 µg/m3 Grå yta = vinterhalvår 12 Antal >40 ug/m3 Göteborg Taknivå Antal >40 ug/m3 Malmö Taknivå 10 8 6 4 2 0 8 8 8 8 9 9 9 9 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 4-9 r-9 l-9 t-9 n-9 r-9 l-9 t-9 n -0 r-0 l-0 t -0 n-0 r-0 l-0 t-0 n -0 r-0 l-0 t-0 n-0 r-0 l-0 t-0 n-0 r-0 l-0 t-0 n ja ap ju ok ja a p ju o k ja ap ju ok ja a p ju o k ja ap ju ok ja ap ju o k ja ap ju ok