Hvad er effekten for partikelforureningen af indførelse af miljøzoner i de største danske byer?

Transkript

1 Hvad er effekten for partikelforureningen af indførelse af miljøzoner i de største danske byer? Steen Solvang Jensen, Matthias Ketzel, Peter Wåhlin, Finn Palmgren, Ruwim Berkowicz Danmarks Miljøundersøgelser (DMU), Afdelingen for Atmosfærisk Miljø, Århus Universitet

2 Præsentation Miljøzoneloven Partikelfiltereffekt for emission Metoder til vurdering af effekten for luftkvaliteten Trafikkens bidrag til PM og kildeopgørelse heraf Effekt af partikelfiltre for luftkvaliteten Samfundsøkonomisk vurdering?

3 Miljøzoneloven Partikelfilter på dieseldrevne tunge køretøjer over > 3½ ton 1. sept på Euro II og ældre (køretøjer<=1998) Fra 1. juli 2010 på Euro III og ældre (køretøjer<=2000) København/Frederiksberg ( ) Aalborg ( ) Århus, Odense Formål at reducere sundhedseffekter af PM. Aalborg København (

4 Euronormer og bestand Årstal for ikrafttrædelse af EU emissionsnormer Euronorm Diesel lastbil og bus PM (g/kwh) Euro * 0.36 Euro Euro Euro Euro Euro ** 0.01 * > 85 kw ** Forslag fra Kilde: (ketzel et al. 2008)

5 Metoder til konsekvensvurdering af effekten af partikelfiltre Målinger bidrager med viden om niveauer, størrelsesfordeling og kemisk sammensætning. Analyse af målinger bidrager med viden om forskellige kilders bidrag (bl.a. receptormodeller) Emissionsmodeller bidrager med viden om forskellige køretøjes emissionsbidrag Luftkvalitetsmodeller kan bestemme luftkvaliteten i gadeniveau (OSPM), i bybaggrunden (UBM, OML)og i den regionale baggrund uden for byerne (DEHM) Modellerne valideres ved sammenligning med målinger Modellerne kan anvendes til kortlægning af luftkvaliteten i en by og konsekvensregninger af fx partikelfiltre Luftkvalitetsmodellerne kan kobles til modeller for estimering af befolkningseksponering sundhedsbelastning miljøøkonomi Målinger + Modeller

6 Partikelfilter Udstødningspartikler Et partikelfilter reducerer alle partikelstørrelser næsten 100% I gns. forudsat 80% under normal drift og vedligehold Partikelfilter reducerer kun udstødningen Vej-, dæk- og bremsepartikler samt resuspension er uændret (Ikkeudstødning) Ikke-udstødningspartikler: vej, bremser og dæk plus resuspension

7 Koncentrationsbidrag i byområder Gadebidrag concentration Koncentration Lokalt bidrag Gadekoncentration Bybaggrundsbidrag Regionalt bidrag By Afstand Bybaggrundskoncentration Regional koncentration

8 De forskellige bidrag Åboulevarden i København ca ÅDT PM10 PM2.5 ToN µg/m3 µg/m3 N/cm3 Regional Bybaggrund Gade Note: Sammensat af både måle- og modelkilder Procent af gadekoncentration (%) PM10 PM2.5 ToN Regional Bybaggrund Gade

9 Kildeopgørelse af PM10 fra trafik Analyse af målinger med receptor model Opdeling på udstødning bremser vejstøv vejsalt Trafikbidrag 7,3 µg/m 3 for PM2.5 og 18,7 µg/m 3 for PM10 H.C. Andersens Boulevard ( ÅDT) Coarse Fine Exhaust, Brakes, Road dust, Road salt (Palmgren et al. 2005)

10 Døgnfordeling og bidrag Antal Masse H.C. Andersens Boulevard ( ÅDT) A: Sekundær PM B: Sod C: Kondensater D: Kondensater fra diesel køretøjer med oxiderende katalysator (Palmgren et al. 2005)

11 Emissionsfaktorer for køretøjstyper PM10 Udstødning (g/km) PM10 Ikke-udstødning (g/km) Byvej gram/km Personbil Taxi Varebil Små lastbiler Store lastbiler Busser

12 Validation of emission factors H.C. Andersens Boulevard ( ÅDT) mod: OSPM emission module meas: målinger og analyse heraf med receptormodel (Ketzel et al. 2007)

13 Køretøjsfordeling for tung trafik Oplysninger fra 12 manuelle tællestationer i Kbh. 7,8% tung trafik Busser i fast rute er primært gasbusser i det centrale Kbh. eller har partikelfilter 4,6% lastbiler og busser som krav om filtre primært sigter imod (efterfølgende antaget filtre på alle) Type %-point Sololastbiler > 3,5 t 3.0 Lastbiler med sættevogn 0.5 Lastbiler med påhæng 0.4 Busser i fast rute 3.2 Andre busser 0.7 Tung trafik ialt 7.8 (Palmgren et al. 2005)

14 PM 10 kildeopgørelse for Jagtvej Tung trafik på Jagtvej udgør 3,1% men står for 18% af PM10 udstødning og ikke-udstødning Med partikelfiltereffektivitet på 80% kan udstødningen reduceres ca. 19% og samlet emission reduceres ca. 10% (for antal partikler ca. 25%) Jagtvej 2003 Køretøjssammensætning (%) PM10 udstødning og ikke-udstødning (%) 60 Procent Personbil Taxi Varebil Små lastbiler Store lastbiler Busser

15 PM 10 og PM 2.5 reduktion i gade Baggrundsniveau højt for PM10 og PM2.5 PM2.5 viser næsten samme resultat som PM10 dog med lidt større reduktion og lidt lavere bybaggrundsbidrag Reduktion i gadekoncentrationen er hhv. 4% og 6% for PM10 og PM2.5 μg/m OSPM beregninger af PM10 koncentrationer på Åboulevarden Bybaggrund Gadebidrag Gadebidrag med part. filtre Klokken (Palmgren et al. 2005)

16 Reduktion af partikelantal i gadeniveau Relativt lavt baggrundsniveau Større relativ reduktion i forhold til PM10 og PM2.5 Reduktion i gadekoncentrationen er hhv. 20% og 13% afhængig af antagelser for ToN/NOx N/cm OSPM beregninger af ToN koncentrationer på Åboulevarden Bybaggrund Gadekoncentration Gadekoncentration med part. filtre Klokken Note: To forskellige antagelser om forholdet mellem ToN og NO x emissioner. De optrukne kurver viser beregninger, hvor man har antaget at ToN/NO x forholdet er dobbelt så høj for tunge køretøjer end for de lette køretøjer. De stiplede kurver viser beregningsresultater med det samme ToN/NO x forhold ofr alle køretøjskategorier. (Palmgren et al. 2005)

17 Geografiske fordeling i bybaggrund Ens geografisk fordeling af PM2.5, PM10 og antal i bybaggrund Trafikkens bidrag op til 1,2 µg/m 3, 1,8 µg/m 3 og knap N/cm 3 for hhv. PM2.5, PM10 og antal Kommunegr ænser Milj oez one PM2.5 (µg/ m3) N Kilometers PM2.5 Bybaggrundsforureningen med PM2.5 (µg/m) 3 i 2003 på 1x1 2 km gitternet i Hovedstadsområdet. Den regionale forurening udgør 18 µg/m 3 og trafikken bidrager med resten. (Palmgren et al. 2005)

18 Geografisk fordeling af PM reduktion Størst reduktion i og tæt på miljøzonen men kun maksimalt 1,9 % reduktion af bybaggrundskoncentrationer for PM 10 og PM 2.5 og max 25% for antal partikler Kommunegrænser Miljøzone Reduktion af PM2.5 (µg/m3) ved partikelfiltre i miljøzone N Kommunegrænser Miljøzone Reduktion af ToN (N/cm3) ved partikelfiltre i miljøzone N Kilometers PM2.5 Redukt i o n i PM 2.5 (µg/m 3 ) i 2003 som f øl ge af partikelfiltre på tunge køretøjer i miljøzonen visual iser et på 1x1 km 2 gitternet i Hovedstadsområdet. Reduktionen er identisk for PM 10, da det kun er udstødningen, der påvirkes af partikelfiltre Kilometers Antal partikler Reduktion i ToN (N/cm 3 ) i 2003 som f øl ge af partikelfiltre på tunge køretøjer i miljøzonen visual iser et på 1x1 km 2 gitternet i Hovedst adsområdet (Palmgren et al. 2005)

19 Samfundsøkonomi Sundhedsgevinster Sparet for tidlige dødsfald og sygelighed på basis af eksponeringsberegninger for PM2.5 på 1x1 km 2 i bybaggrund, dosis-respons samt enhedspriser pr. tilfælde Omkostninger montering af partikelfiltre ( kr.) og årlige omkostninger (renter, vedligehold, afskrivning). Resultat samfundsøkonomisk gevinst ved lovforslaget om miljøzoner (5 bykommuner) gevinst (203 mill. kr. år) og omkostning (175 mill. kr. år) (Miljøstyrelsen 2006)

20 Sammenfatning Grænseværdier for PM10 overskrides enkelte steder Grænseværdi for PM2.5 overskrides ikke og fremtidige mål forventes opfyldt Modeller anvendt til foreløbig vurdering af miljøzoner Emissionsfaktorer usikre især for PM10 ikke-udstødning Tung trafik udgør relativt lidt af trafikken men relativt meget af partikel emissionen Filtre forventes at reducere partikeludstødning i gns. med 80% Begrænset effekt af miljøzone på gadekoncentration af PM10 (4%), og PM2.5 (6%) og større for antal partikler (13-20%) i trafikerede gader Eksponeringsberegninger for PM2.5 anvendt til samfundsøkonomisk vurdering - sundhedsgevinster overstiger udgifter til filtre

21 Perspektivering Geografisk udvidelse af miljøzone i København (til kommunegrænse , til ring 3 kræver lovændring) Miljøzoneloven åbner mulighed for krav til varebiler fastsat af Miljøministeren Miljøzoner burde inddrage krav til NOx emission for at reducere antal overskridelser af NO 2 grænseværdien (kræver lovændring) Ingen krav til dieseltog i miljøzone Berlin stiller krav til alle køretøjsgrupper og gælder både partikler og NOx (Alle benzinkøretøjer mindst EURO 1 og alle dieselkøretøjer mindst EURO 4 (eller EURO 3 med filter)