Luftmätning av partiklar (PM10) Östra Promenaden, Norrköping 8 mars 2004 till 7 mars 2005 RAPPORT 2005:2
2
Innehållsförteckning Sammanfattning...5 1 Inledning...6 1.1 Begreppsförklaring...6 1.2 Uppdrag och syfte...7 1.3 Mätmetoder...8 1.4 Datainsamling/presentation...8 2 Uppmätta partikelhalter...8 2.1 Allmänt partiklar...8 2.2 Sammanställning av månadsmedelvärden för perioden...8 3 Sammanställning och jämförelse mot miljökvalitetsnorm med tillägg av toleransmarginal gällande 2004...9 3.1 Sammanställning och gränsvärdesjämförelse för perioden 8 mars 2004...9 7 mars 2005...9 3.2 Sammanställning och gränsvärdesjämförelse (diagram)...9 3.3 Uppmätta dygn med dygnsmedelvärden över 56 µg/m 3...11 4 Sammanställning och jämförelse mot miljökvalitetsnorm 2005...12 4.1 Sammanställning och gränsvärdesjämförelse för perioden 8 mars 2004...12 7 mars 2005...12 4.2 Sammanställning och gränsvärdesjämförelse (diagram)...12 4.3 Uppmätta dygn med dygnsmedelvärden över 50 µg/m 3...14 Förklaring av diagram Bilaga 1...15 Diagramredovisning dygnsmedelvärden Bilaga 2...16 Diagramredovisning timmedelvärden Bilaga 3...17 Dataåterbäring och datakvalitet Bilaga 4...18 3
Luftmätningarna är utförda av Miljö- och hälsoskyddskontoret i Norrköping. Ansvariga för denna rapport är Robert Sandsveden och Daniel Andersson. Vid frågor angående innehållet, ring 011-151496 eller 011-151474. Beställare är Gatu- och parkkontoret i Norrköping. 4
Sammanfattning Miljö- och hälsoskyddskontoret har på uppdrag av Gatu- och parkkontoret sedan den 8 mars 2004 mätt partiklar, PM 10 (partiklar < 10 μm), på Östra Promenaden. Denna rapport avser mätresultat under ett år dvs. 8 mars 2004-7 mars 2005. Resultatsammanställningen i rapporten sker både i jämförelse med miljökvalitetsnormerna inkl toleransmarginaler som gällde 2004 samt miljökvalitetsnormerna utan några toleransmarginaler som gäller fr o m 2005. Detta är gjort eftersom mätperioden sträckt sig över både år 2004 och 2005. Dygnsmedelvärde Mätningen visar att PM10-halterna under perioden överskridit MKN (miljökvalitetsnorm) inkl toleransmarginaler (som gällde 2004) vad gäller dygnsmedelvärde, dvs 56 μg/m 3, under 41 dygn. Enligt förordning om miljökvalitetsnormer för utomhusluft, vad gäller dygnsmedelvärden, fick halten 56 μg/m 3 överskridas som högst 35 dygn under år 2004 dvs 10 % av årets dygn. Från och med 2005 gäller dock miljökvalitetsnormen 50 μg/m 3 utan några toleransmarginaler. Miljökvalitetsnormen 50 μg/m 3 har under perioden överskridits 53 dygn. I oktober 2004 konstaterades att risk förelåg att MKN vad gäller partiklar, sett som dygnsmedelvärde, skulle kunna komma att överskridas innan mätperiodens slut. Byggnadsoch miljöskyddsnämnden underrättade därför, i enlighet med miljöbalkens bestämmelser, Naturvårdsverket samt Länsstyrelsen om risken för överträdelse av miljökvalitetsnormen. Årsmedelvärde Gällande MKN inkl toleransmarginaler som gällde år 2004 avseende årsmedelvärde är 42 μg/m 3. Uppmätt medelvärde under perioden är 28,4 μg/m 3 och ligger därmed under miljökvalitetsnormen som gällde för år 2004. Medelvärdet ligger även under årmedelvärdet 40 μg/m 3 som gäller fr o m 2005. Dock överskrids den övre utvärderingströskeln vilken är 14,0 μg/m 3. Slutsatser Miljökvalitetsnormerna för partiklar klaras inte år 2005 vad gäller dygnsmedelvärdet. Miljökvalitetsnormerna för partiklar kommer klaras år 2005 vad gäller årsmedelvärdet. Detta under förutsättning att trafiken inte ökar på Östra Promenaden. En försämrad trafiksituation i kombination med de idag höga dygnsmedelvärdena skulle kunna innebära en risk för överskridande även av årsmedelvärdet. I jämförelse med miljökvalitetsnormerna ligger PM 10 (partiklar < 10 μm) över samtliga övre utvärderingströsklar dvs kräver vidare insatser genom mätningar som kan kompletteras med beräkningar. Partikelhalterna är höga. Förslag på åtgärder bör diskuteras och genomföras. Efter åtgärder bör ytterligare mätningar genomföras för att se om dessa haft önskad effekt. 5
1 Inledning 1.1 Begreppsförklaring För att underlätta läsningen och förståelsen av rapporten kommer här en liten begreppsförklaring samt en introduktion i ämnet. Miljökvalitetsnorm (MKN) är lagstadgade föroreningshalter som enligt miljöbalken inte får över- eller underskridas efter ett visst fastställt datum. Datumet kan exempelvis vara detsamma som dagen för ikraftträdandet eller ligga flera år framåt i tiden. Miljökvalitetsnormer ska med andra ord uppfyllas. Miljökvalitetsnormer ska även iakttas vid planering och planläggning. I vissa fall kan det vara nödvändigt att upprätta åtgärdsprogram eller åtgärdsplaner för att uppfylla en meddelad miljökvalitetsnorm. Miljökvalitetsnormerna delas sedan in i utvärderingströsklar, nedre och övre. Även till dessa finns det värden kopplade. Om dessa överskrids är man skyldig att utföra ytterligare åtgärder. Dessa varierar beroende på vilket tröskelvärde som överskrids. Fram till ikraftträdande av normer finns även toleransmarginaler. Toleransmarginaler är framtagna för att successivt anpassas till miljökvalitetsnormerna. Man pratar ofta om percentiler i samband med miljökvalitetsnormer och gränsvärden. En percentil är ett uttryck för hur ofta ett ämne inte får överskrida halten X per år. Eftersom att det finns 8760 timmar per år innebär det att om man har en 98-percentil för timvärden får inte halten överskridas mer än 175 timmar per år vilket blir just 2 %. Beroende på vilket tidsintervall som beräkningarna utförs finns det olika miljökvalitetsnormer och gränsvärden för mätseriens tidsintervall. I rapporten presenteras dygnsmedelvärden sett som 90-percentil och även som 98- percentil. Utöver dessa presenteras årsmedelvärden. Beroende på att partiklar är av olika storlek och har olika sammansättning ger det partiklarna olika egenskaper. Dessa varierar vad gäller uppehållstid i atmosfären, stabilitet och egenskaper. Detta nämns endast som information och behandlas inte mer i rapporten. Alla mätningar har skett i enheten ug/m 3. Med detta menas mikrogram per kubikmeter luft, där ett mikrogram motsvarar en miljondels gram. Partikelhalterna jämförs i denna rapport med miljöbalkens miljökvalitetsnormer. Normerna trädde i kraft tillsammans med miljöbalken den 1 januari 1999. Normerna för partiklar skall vara uppfyllda 2005-01-01. Rådata som använts för att få fram rapporten finns i bilagorna 2 3, det finns således ingen hänvisning i texten till bilagorna. 6
1.2 Uppdrag och syfte Miljö-och hälsoskyddskontoret mäter på uppdrag av Gatu- och parkkontoret partiklar vid Östra Promenaden i Norrköping. Mätningarnas syfte är att visa hur luftföroreningssituationen avseende partiklar ser ut på Östra Promenaden. Mätplats för partiklar (PM10) Resultaten jämförs med miljöbalkens miljökvalitetsnormer för luft. Normerna trädde i kraft 1999-01-01. Miljökvalitetsnormen för partiklar ska vara uppfylld 2005-01-01. Fram till det år miljökvalitetsnormen ska vara uppfylld skall miljökvalitetsnorm inklusive toleransmarginaler uppfyllas. Om risk föreligger för överskridande av en miljökvalitetsnorm är kommunen skyldig att omedelbart underrätta Naturvårdsverket och länsstyrelsen om detta. Naturvårdsverket beslutar därefter om ett åtgärdsprogram behövs för att sänka halterna. Om Naturvårdsverket finner att ett åtgärdsprogram behövs ska verket i en rapport till regeringen föreslå att ett förslag till åtgärdsprogram upprättas och ange vem som bör upprätta förslaget. 7
1.3 Mätmetoder Partiklar Mätningarna har utförts med TEOM-utrustning (TEOM Tapered Element Oscillating Microbalance). Tekniken bygger på att partiklarna avskiljs på ett filter placerad på toppen av en oscillerande glaskropp. Provluften värms och temperaturen över filtret hålls konstant vid 50 0 C för att undvika variationer p g a varierande vatteninnehåll. Frekvensen hos den ihåliga glaskroppen och filtret förändras proportionellt med massförändringen på filtret. Ändringen i frekvens över en given tid kan omräknas till partikelhalt (massa per volymenhet). Utrustningen som används i Norrköping är en av de mest använda på marknaden. Jämfört med EU:s referensmetod innebär den dock en viss underskattning av partikelhalten. Uppmätta halter ska därför uppräknas med faktor 1,2. Denna korrigering är gjord för resultaten som redovisas i rapporten. Trafik Trafikmätningar vad gäller Östra Promenaden har utförts av Gatu- och parkkontoret år 2004. I genomsnitt passerar 24 700 fordon per dygn i det aktuella mätområdet. 1.4 Datainsamling/presentation För beräkningar och illustrationer har SMHI:s webbaserade datasystem Airviro använts. Under perioden har data kontinuerligt samlats in och granskats. Systemet är ett verktyg för att kvalitetssäkra och presentera inkomna data. 2 Uppmätta partikelhalter 2.1 Allmänt partiklar Partiklar mindre än 10 μm kommer bland annat från vägslitage (framför allt från dubbdäck), uppvirvlat vägdamm, bromsar och avgaser. Andra källor till partiklar är t ex småskalig vedeldning, industri och naturligt damm. Halten partiklar på landsbygden består till största delen av långväga transporter som i stor utsträckning bestäms av den storskaliga meteorologin. I gatumiljön styrs halten partiklar av trafikmängd, trafiksammansättning, hastighet och körsätt, andelen dubbdäck, om friktionsmaterial används och när gatorna sist städades. Dessutom påverkar vägbanans fuktighet, vindhastighet och vindriktning samt gaturummens utformning. Gator med höga hus längs båda sidorna har högre halter än då det är öppen terräng runt vägen. PM 10-halterna i gatunivåer stiger kraftigt under perioden februari till maj. Detta beror på att partiklar som samlas under vintern p g a vägslitage och sandning virvlas upp av trafiken när vägarna torkar upp under våren. Mikroskopiska 2.2 Sammanställning partiklars, PM av 10 månadsmedelvärden (partiklar mindre än 10 för μm), perioden hälsoeffekter har under de senaste åren fått mer och mer uppmärksamhet. Studier visar att partiklarnas hälsofarlighet tidigare möjligen har underskattats. Figur 1 8
Månadsmedel PM 10 120 100 80 ug/m3 60 40 20 0 * Mätning endast 8 31 mars 2004 **Mätning endast 1 7 mars 2005 Mars* April Maj Juni Juli Aug Sept Okt Nov Dec Jan Febr Mars** Månad Figur 1 illustrerar hur månadsmedelvärderna för PM 10 varierat under perioden 2004-03-08 tom 2005-03-07. 3 Sammanställning och jämförelse mot miljökvalitetsnorm med tillägg av toleransmarginal gällande 2004 3.1 Sammanställning och gränsvärdesjämförelse för perioden 8 mars 2004 7 mars 2005 Tabell 1 ÅRSMEDELVÄRDE DYGNSMEDEL- VÄRDE 98-PERCENTIL DYGNSMEDEL- VÄRDE 90-PERCENTIL Partiklar (PM 10) 28,4 /µg/m 3 122,9 µg/m 3 59,8 µg/m 3 Miljökvalitetsnorm* 42 µg/m 3 Finns ej 56 µg/m 3 Övre 14 µg/m 3 30 µg/m 3 Finns ej utvärderingströskel Nedre utvärderingströskel 10 µg/m 3 20 µg/m 3 Finns ej * Miljökvalitetsnormerna gäller för helårsmedelvärden. 3.2 Sammanställning och gränsvärdesjämförelse (diagram) 9
1 2 3 1 2 3 Figur 2 Mätperiodens PM-10 medelvärde i jämförelse med miljökvalitetsnorm med tillägg av toleransmarginal gällande 2004 ug/m3 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 MKN Ö.T. N.T. Figur 2 illustrerar PM 10-medelvärdet under mätperioden i jämförelse med miljökvalitetsnorm med tillägg av toleransmarginalen avseende 2004 samt övre respektive undre utvärderingströsklar (gällande helår) Figur 3 PM-10 Dygnsmedelvärde (90-percentil) i jämförelse med miljökvalitetsnorm med tillägg av toleransmarginal avseende 2004 70 60 50 ug/m3 40 30 20 10 MKN 0 Figur 3 illustrerar dygnsmedelvärdet (90-percentil) under mätperioden i jämförelse med miljökvalitetsnorm med tillägg av toleransmarginalen avseende 2004 (gällande helår) Figur 4 10
1 2 3 PM-10 Dygnsmedelvärde (98-percentil) i jämförelse med Övre resp. Undre utvärderingströsklar ug/m3 140 120 100 80 60 40 20 Ö.T N.T. 0 Figur 4 illustrerar dygnsmedelvärdet (98-percentil) under mätperioden i jämförelse med övre respektive undre utvärderingströsklar (gällande helår) 3.3 Uppmätta dygn med dygnsmedelvärden över 56 µg/m 3 Tabell 2 Datum Dygnsmedelvärde (µg/m3) Datum Dygnsmedelvärde (µg/m3) 20040308 83,54 20040419 94,59 20040309 122,17 20040420 65,62 20040310 88,11 20040427 62,55 20040311 73,19 20040428 59,16 20040312 71,26 20040429 71,15 20040314 57,91 20040430 60,57 20040322 73,87 20040503 57,02 20040324 83,13 20040506 74,09 20040326 65,36 20040507 67,73 20040329 65,68 20050206 78,50 20040331 125,28 20050207 84,69 20040401 120,35 20050208 73,40 20040402 77,64 20050227 59,53 20040403 64,91 20050228 176,47 20040404 64,67 20050301 131,28 20040405 137,04 20050302 179,54 20040408 89,63 20050303 130,21 20040415 56,50 20050304 125,80 20040416 84,61 20050305 93,59 20040417 66,06 20050306 73,11 20040418 59,73 11
1 2 3 Under mätperioden överskreds halten 56 µg/m 3 (miljökvalitetsnorm med tillägg av toleransmarginal gällande 2004) 41 gånger. Samtliga överskridanden gjordes under månaderna februari, mars, april och maj. 4 Sammanställning och jämförelse mot miljökvalitetsnorm 2005 4.1 Sammanställning och gränsvärdesjämförelse för perioden 8 mars 2004 7 mars 2005 Tabell 3 ÅRSMEDELVÄRDE DYGNSMEDEL- VÄRDE 98-PERCENTIL DYGNSMEDEL- VÄRDE 90-PERCENTIL Partiklar (PM 10) 28,4 /µg/m 3 122,9 µg/m 3 59,8 µg/m 3 Miljökvalitetsnorm* 40 µg/m 3 Finns ej 50 µg/m 3 Övre 14 µg/m 3 30 µg/m 3 Finns ej utvärderingströskel Nedre utvärderingströskel 10 µg/m 3 20 µg/m 3 Finns ej * Miljökvalitetsnormerna gäller för helårsmedelvärden. 4.2 Sammanställning och gränsvärdesjämförelse (diagram) Figur 5 Mätperiodens PM-10 medelvärde i jämförelse med miljökvalitetsnorm gällande helår 45 40 35 ug/m3 30 25 20 15 10 5 MKN Ö.T. N.T. 0 Figur 5 illustrerar PM 10-medelvärdet under mätperioden i jämförelse med miljökvalitetsnorm, övre respektive undre utvärderingströsklar (gällande helår) 12
1 2 3 1 2 3 Figur 6 PM-10 Dygnsmedelvärde (90-percentil) i jämförelse med miljökvalitetsnorm ug/m3 70 60 50 40 30 20 10 MKN 0 Figur 6 illustrerar dygnsmedelvärdet (90-percentil) under mätperioden i jämförelse med miljökvalitetsnorm (gällande helår) Figur 7 PM-10 Dygnsmedelvärde (98-percentil) i jämförelse med Övre resp. Undre utvärderingströsklar 140 120 100 ug/m3 80 60 40 20 Ö.T N.T. 0 Figur 7 illustrerar dygnsmedelvärdet (98-percentil) under mätperioden i jämförelse med övre respektive undre utvärderingströsklar (gällande helår) 13
4.3 Uppmätta dygn med dygnsmedelvärden över 50 µg/m 3 Tabell 4 Datum Dygnsmedelvärde Datum (µg/m3) 20040308 83,54 20040420 65,62 20040309 122,17 20040422 55,06 20040310 88,11 20040426 53,80 20040311 73,19 20040427 62,55 20040312 71,26 20040428 59,16 20040313 55,88 20040429 71,15 20040314 57,91 20040430 60,57 20040319 54,97 20040503 57,02 20040322 73,87 20040505 51,01 20040324 83,13 20040506 74,09 20040326 65,36 20040507 67,73 20040328 50,55 20050115 53,88 20040329 65,68 20050124 55,81 20040330 55,23 20050129 53,84 20040331 125,28 20050206 78,50 20040401 120,35 20050207 84,69 20040402 77,64 20050208 73,40 20040403 64,91 20050209 54,91 20040404 64,67 20050227 59,53 20040405 137,04 20050228 176,47 20040406 53,37 20050301 131,28 20040408 89,63 20050302 179,54 20040415 56,50 20050303 130,21 20040416 84,61 20050304 125,80 20040417 66,06 20050305 93,59 Dygnsmedelvärde (µg/m3) 20040418 59,73 20050306 73,11 20040419 9 94,59 Under mätperioden överskreds halten 50 µg/m 3 (miljökvalitetsnorm fr o m 2005) 53 gånger. Samtliga överskridanden gjordes under månaderna januari, februari, mars, april och maj. Resterande månader förekom endast dygnsmedelvärden under 50 µg/m 3. Flest överskridanden gjordes under mars månad då halter högre än 50 µg/m 3 förekom 21 gånger. Under april förekom 19 dygn med halter över 50 µg/m 3 och under februari 6 dygn, maj 4 dygn och januari 3 dygn. 14
Förklaring av diagram Bilaga 1 För tolkning av resultaten av mätningarna redovisas ett antal diagram (OBS! Diagrammen är hämtade från en annan mätserie än den som redovisas i rapporten.) Den enklaste formen av diagram är tidsseriediagrammet. Diagrammet redovisar varje timmedelvärde under mätperioden i en stapel. I exemplet har det högsta timmedelvärdet av partiklar, PM 10 (109 μg/m 3 ) ringats in. Av diagrammet kan även utläsas att det högsta timmedelvärdet mättes upp den 3 december. Ytterligare en typ av diagram redovisar samma timmedelvärden, men då i form av ett frekvens- och fördelningsdiagram. I exempel 1 visas att uppmätta halter (på X-axeln) är lägre eller lika med 20 μg/m 3 under halva (50%) mätperioden. Den vänstra delen av diagrammet visar samma sak, men där måste staplarna 0-10 μg/m 3 och 10-20 μg/m 3 läggas ihop, vilket blir 25% + 25% = 50%. I exempel 2 har 98-percentilen ringats in. Mätvärdet för 98- percentilen blir i exemplet 61,4 μg/m 3, att jämföras med miljökvalitetsnormen; 90 μg/m 3. Gränsvärden eller miljökvalitetsnormer sätts ofta som 98-percentiler, vilket innebär att t.ex. en miljökvalitetsnorm för entimmarsmedelvärden på 90 μg/m 3 räknat som 98-percentil endast får överskridas 2% av tiden (1 år). Ett år har totalt 8760 timmar. En miljökvalitetsnorm i form av 98-percentil får alltså bara överskridas 175 timmar på ett år. 15
Diagramredovisning dygnsmedelvärden Bilaga 2 Diagrammet illustrerar en tidsserie över dygnsmedelvärden av PM 10 under perioden 2004-03-08 t o m 2005-03-07. Enhet: µg/m 3. Antal dygn 355. Figuren illustrerar ett frekvens och fördelningsdiagram över uppmätta dygnsmedelvärden av PM 10 under perioden 2004-03-08 tom 2005-03-07. Enhet: µg/m 3. Antal dygn 355. 16
Diagramredovisning timmedelvärden Bilaga 3 Diagrammet illustrerar en tidsserie över timmedelvärden av PM 10 under perioden 2004-03-08 t o m 2005-03-07. Enhet: µg/m 3. Antal timvärden: 8543. Figuren illustrerar ett frekvens och fördelningsdiagram över uppmätta timmedelvärden av PM 10 under perioden 2004-03-08 t o m 2005-03-07. Enhet: µg/m 3. Antal timvärden 8543. 17
Dataåterbäring och datakvalitet Bilaga 4 Bortfallet av data kan förutom service och underhåll av mätapparatur ha sin orsak i rent tekniska orsaker, t e x strömavbrott. Inkommande data har också genomgått en kvalitetskontroll, där felaktiga och osäkra värden sållats bort utifrån de toleransgränser som är definierade. Med dataåterbäring menas hur stor andel av inkommande data som blivit godkänt av kvalitetskontrollen. Dataåterbäringen under mätperioden 2004-03-08 tom 2005-03-07 har varit följande: Partiklar Mätperiod Godkända värden Återbäring Timmedelvärden 040308-050307 8543 97,5% Dygnsmedelvärden 040308-050307 355 97,3% Dataåterbäringen från mätstationen är mycket hög. Underlaget i rapporten ger en tillförlitlig bild av hur föroreningssituationen varit under mätperioden. 18