Stockholm Regionala trender i luftföroreningsutsläpp och exponering Christer Johansson Professor vid Institutionen för tillämpad miljövetenskap, universitet & Miljöutredare vid SLB-analys, Miljöförvaltningen i Stockholm
Motivering Kunskap om trender i utsläpp o halter viktigt exempelvis för Utvärdering av hälsoeffekter Hälsoriskbedömningar av historisk o framtida exponering Epidemiologiska studier (retrospektiva studier) Åtgärdsanalyser Vidtagna o framtida åtgärders effekter Stämmer trenderna i halter med utsläppstrenderna
Innehåll Fokus på partiklar och kväveoxider Trender i Exponering, utsläpp o luftföroreningshalter Framtiden Framtida utsläpp från fordon Påverkan av regionala projekt Förbifarten - Ökad exponering i vägtrafiktunnlar Sot viktigt nygammalt partikelmått
Intransport Minskande utsläpp inom de flesta sektorer Utsläpp från biobränsleförbränning ökar EEA, 2012
Sjunkande halter av PM2.5 µg/m³ 30 intransporterade partiklar Årsmedelvärden partiklar (PM2.5) 25 miljökvalitetsnorm 20 15 10 5 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 år Hornsgatan 108 gatunivå E4:an Lilla Essingen gatunivå Folkungagatan 53 gatunivå Sveavägen 59 gatunivå Kungsgatan Uppsala gatunivå Norrlandsgatan 29 gatunivå Torkel Knutssonsgatan tak Norr Malma regional bakgrund
Personbilar Lastbilar o bussar Bidrag från olika källor till partikelhalterna i Stockholm Alla och vägslitage Energianläggningar Sjöfart Villapannor
Bidrag till exponeringen från utsläpp i Storstockholm Bergström m fl EMFO-TESS, 2008
VART ÄR VI PÅ VÄG?
Primära partiklar från vägtrafiken Förbränningspartiklar Ultrafina, <0,1µm (antal) eller 0,1-0,3 µm (massa) Däck- och slitagepartiklar Nano, < 0,1 µm Grova, >1 µm Kondensationspartiklar 0,01-0,1 µm Bildas vid kylning och utspädning EGR, SCR, Ox.kat., CRT Sot 0,04-0,5 µm Bildas vid förbränningen Däcks- 0,01-0,1 µm Bildas med dubbar >10 µm? Slitage Broms- 0,1-5 µm Slitage Beläggnings- >0,5 µm Slitage Suspensions- >0,5 µm Suspension Vägbana Avgaser Bränsle Motorolja Bromsar Däck
Kraftigt minskade utsläpp av NOx & PM om kraven uppfylls NO 2 utsläppen regleras inte Från Erlandsson, MTC
Stockholm, Hornsgatan Avgaspartikelhalterna sjunker snabbare än NOx o NO 2 80 000 70 000 60 000 50 000 40 000 30 000 20 000 10 000 0 Antal partiklar NOX NO2 x 4-20% -44% -77% 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
Particle numer (cm -3 ) PM10 (µg/m 3 ) Avgaspartikelhalterna sjunker snabbare än PM10 80 000 Particle number (left) PM10 (right) 35 70 000 30 60 000 PM10 25 50 000 40 000 30 000 PN -59 % 20 15 20 000-77 % 10 10 000 5 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Stockholm, Hornsgatan, Endast lokala bidraget (Gata-tak) 0
BIL Sweden Nyregistreringar: Rekord för miljö- och dieselbilar 2012
Emissionsfaktor (viktad) PM g/fkm Andel av totala trafikarbetet 60.0% Trafikandelar Personbil bensin Personbil diesel regionens bilpark 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% Utsläpp av 10.0% 0.0% 2010 2013 2015 2020 avgas-pm 0.005 PM avgas emission Personbil bensin Personbil diesel (om lagkraven 0.0045 0.004 gäller i 0.0035 0.003 0.0025 trafikmiljö) 0.002 0.0015 0.001 0.0005 0 2010 2013 2015 2020
FRAMTIDA UTSLÄPP OSÄKRA
NOx Pb diesel Emissionsmodellerna underskattar verkliga utsläpp Prognoserna för optimistiska Euro 1 Euro 2 Euro 3 Euro 4 NOx Lb diesel Jerksjö & Sjödin Euro I Euro II Euro III Euro IV
Ökande NO 2 andel från nya dieselbilar Personbil, diesel
dno2/dnox (g/g) Ozon (µg/m3) Kvävedioxid (NO 2 ) utsläppen ökar. Andelen av NOx 0.6 90 ökar i både 0.5 80 70 tunnlar och utomhus 0.4 0.3 0.2 60 50 40 30 dno2/dnox Hornsg 20 0.1 dno2/dnox Sveav 10 Ozon Torkel (tak) 0 0 1991-12-01 1994-11-30 1997-11-29 2000-11-28 2003-11-28 2006-11-27 2009-11-26
NO 2 halterna sjunker långsamt
Europadiesel i stället för svensk Slopad subvention av MK1 kan öka användning av smutsigare Europadiesel Vilka blir hälsokonsekvenserna? miljöklass 1 diesel Upp emot 50 fler cancerfall i regionen http://www.itm.su.se/documents/publications/exposure_greaterstockholm_2012-09-20.pdf
Particle numer (cm -3 ) PM10 (µg/m 3 ) RELATIVT SETT MER O MER FRÅN VÄG-, BROMS O DÄCKSLITAGE.. 80 000 Particle number (left) PM10 (right) 35 70 000 30 60 000 PM10 25 50 000 40 000 30 000 20 000 PN -59 % -77 % 20 15 10 10 000 5 0 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 0
Komplex blandning Osäkra utsläpp för många ämnen Brake material -heavy metals -Carcinogenic antimony -lead sulphide -phenol formaldehyde resins, -polycyclic aromatic hydrocarbons, -aluminium, -calcium carbonate, -Barium sulphate, -kaolinite clays, -graphite, -silica, -magnesium and chromium oxides, Road dust PM Brake and Tyre material along with stone minerals and other organic compounds, bacteria, mould spores, animal dander, pollen and pollen fragments. Tyres Organic compounds found within tyre material include: polycyclic aromatic hydrocarbons, benzothiazoles, toluene, styrene, methylethenylbenzenes, methyloctene, butadiene polymers, -zirconium, Ziron, Molyddenite, carbon black, cashew dust, rubber, ethylbenzene, limonene, xylenes, ethylmethylbenzenes and glass, Kevlar, ceramic, potassium titanate fibres, chromite dimethylcyclohexenes -other metal powders Zinc, copper, cadmium, magnesium, sodium, calcium, iron and antimony. Around 20% of the total zinc concentrations within aerosol samples in inner cities are thought to originate from tyre particles
Trender dubbdäck parkerade bilar
Dubbdäcksandelar i rullande trafik
TUNNELEXPONERING ALLT VIKTIGARE DEL AV TRAFIKANTERS EXPONERING?
Ackumulerad dos NOx (fritt flöde Häggvik tpl till Lindvreten tpl (södergående) Jmf resrutt 1 (E4/E20) och resrutt 2 (Förbifart Sthlm) DOS, NOx µg/m3*restid i sek summerad för resa norr till söder 0-3 000 3 000-6 000 6 000-9 000 9 000-12 000 12 000-15 000 15 000-18 000 18 000-21 000 21 000-24 000 24000-27 000 27 000-30 000 30 000-33 000 33 000-36 000 36 000-39 000 39 000-42 000 42 000-120 000 120 000-160 000 160 000-253 000 253 000-325 000
SOT gammat mått som fått ny aktualitet Hälsa Klimat
Sammanfattning Vägtrafiken viktigaste lokala exponeringskällan Osäkert med biobränslens bidrag PM10-halterna minskar snabbare än avgas-pm och NO 2 Dubbandelen sjunker Stor del av PM10 p g a komplex blandning av slitage Bakgrundshalterna sjunker NO 2 andelen av NOx ökar i utsläpp o halter Kommer EURO6/VI-kraven på NOx o avgaspm lösa problemen? Regionala framtidsfrågor Trafikanter ökad exponering p g a fler tunnlar? Europadiesel i st f miljödiesel ger fler cancerfall Miljözonskraven (Sthlm, Uppsala) löser ej detta
Sammanfattning Vägtrafiken viktigaste lokala exponeringskällan Osäkert med biobränslens bidrag Halterna av avgaspartiklar minskar snabbare än PM10 och NO 2 Dubbandelen sjunker Stor del av PM10 p g a komplex blandning av slitage Bakgrundshalterna sjunker NO 2 andelen av NOx ökar i utsläpp o halter Kommer EURO6/VI-kraven på NOx o avgaspm lösa problemen? Regionala framtidsfrågor Trafikanter ökad exponering p g a fler tunnlar? Europadiesel i st f miljödiesel ger fler cancerfall Miljözonskraven (Sthlm, Uppsala) löser ej detta
Historien visar att det inte är lätt veta hur framtiden kommer se ut! 5 000 000 4 500 000 4 000 000 3 500 000 3 000 000 2 500 000 20 18 16 14 Antal personbilar i trafik i Sverige, 1923-2011 Första vinterdäcket En period i Sverige, åren 1976-1982 med kraftigt stigande energipriser och svag ekonomisk tillväxt. Utsläpp av Nox i Sverige NOx utsläpp Krav på katalytisk avgasrening Vinterdäckslagen 1990-tals krisen i Sverige 2 000 000 1 500 000 1 000 000 12 10 8 6 4 Under krigsåren 1940-44 var de allra flesta personbilar i Sverige avregistrerade. 1973 inträffade den första oljeprischocken. Förbud mot asbest i bromsbel. 500 000 2 Första dubbdäcket 0 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 0 1923 1933 1943 1953 1963 1973 1983 1993 2003 0,8 L/mil! även etanol 1,1 L/mil
TACK för uppmärksamheten