Fald i partikelforureningen fra trafik i København

Transkript

1 AARHUS UNIVERSITET Fald i partikelforureningen fra trafik i København Thomas Ellermann, Andreas Massling, Claus Nordstrøm, Jacob Klenø Nøjgaard og Matthias Ketzel Aarhus Universitet Institut for Miljøvidenskab, Nationalt center for miljø og energi (DMU) Frederiksborgvej 399, 4000 Roskilde tel@dmu.dk

2 Partikelforurening og sundhedsskader Relativ dødsrate 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 y = 0,015x + 0,85 R 2 0,97 = Fine partikler PM 2.5 (µg/m 3 ) Dockery et al. 1993, An association between air pollution and mortality in six U.S. cities. The New England Journal of Medicine, 329, 24,

3 Mange forskellige slags partikler Kugleformede legemer fra forbrænding Mineraler Små legemer fra diesel sod Salt

4 Forskellige kategorier af partikler Ultrafine partikler Diameter under 100 nm Fine partikler Diameter 100 nm nm = 2,5 µm. Grove partikler Diameter 2,5 10 nm Ekstra grove partikler Diameter over 10 µm

5 Forskellige kategorier af partikler Diameter Antal Masse Kilder µm antal/cm 3 µg/m 3 Ultrafine partikler <0, <0,1 Trafik, brændeovne Fine 0,1-2, Langtransport Grove 2,5-10 <5 11 Vejslid, salt, dækslid, støv "Ekstra grove" >10 <1 20 (?) Vejslid, salt, dækslid, støv

6 Forskellige målestokke for partikler Partikelantal: Ultrafine partikler PM2.5 (partikelmasse diameter under 2,5 µm) : Fine partikler PM10 (partikelmasse diameter under 10 µm) : Fine + grove partikler TSP (Total suspended particulate): Fine + grove + Ekstra grove partikler Til måling af disse anvendes forskelligt måleudstyr

7 Overvågningsbehov Grænseoverskridende luftforurening derfor har EU vedtaget luftkvalitetsdirektiver med henblik på at reducere den sundhedsskadelige partikelforurening: Grænseværdier Reduktionsmål Regulering af precursere til partikler (NEC-direktivet) og forventeligt reduktionsmål for PM2.5 i forbindelse med næste NEC-direktiv Direktiverene kræver endvidere overvågning af luftkvaliteten i medlemsstaternes territorium

8 Forskningsbehov Den kemiske sammensætning og kilderne til partikelforureningen Navnlig for de ultrafine partikler, som endnu ikke er omfattet af direktiverne 3 partikelforskningsprojekter siden 2002 finansieret af MST

9 NOVANA Regional baggrund

10 Hvordan måles?

11 Partikelforureningen i 2010 Gade Bybaggrund Landbaggrund Gadebidrag % Ultrafine partikler, antal/cm Fine, µg/m Grove, µg/m "Ekstra grove", µg/m

12 Partikelantal (4-700 nm) Antal partikler per cm HCAB HCØ Lille Valby År

13 Partikelantal på HCAB Particle number fraction Dp=4-40 Dp= Dp= Year

14 PM Annual Mean PM2.5, µg/m År

15 PM2.5 - TEOM LVBY_PM25 HCOE_PM25 HCAB_PM25 16 PM2.5-TEOM in µgm Year

16 PM PM10 - annual averages µg/m Copenhagen/1103 Copenhagen/1257 Århus/6153 Odense/9155 Aalborg/8151 Copenhagen/1259 Århus/6159 Odense/9159 Ålborg/8159 Lille Valby/2090 Keldsnor/9055

17 PM y = -0,48x + 990,32 Jagtvej HCØ PM10, µg/m y = -0,34x + 696,60 y = -0,48x + 982,85 Lille Valby Gadebidrag 10 5 y = -0,17x + 352,

18 TSP TSP 80 µg/m Copenhagen(s)/1103 Odense(s)/9155 Lille Valby(r)/2090 Copenhagen(s)/1257 Aalborg(s)/8151

19 PM10 og TSP TSP PM10 - annual averages µg/m µg/m Copenhagen(s)/1103 Odense(s)/9155 Lille Valby(r)/2090 Copenhagen(s)/1257 Aalborg(s)/8151 Copenhagen/1103 Copenhagen/1257 Århus/6153 Odense/9155 Aalborg/8151 Copenhagen/1259 Århus/6159 Odense/9159 Ålborg/8159 Lille Valby/2090 Keldsnor/9055

20 Kilder til partikelmassen på gadeniveau 50 Trafik Partikelmasse (µg/m 3 ) PM2,5 PM10 Sekundære organiske Sekundære uorganiske Primære (ikke trafik) Naturligt (jord, hav etc.)

21 Fine partikler (PM2.5) i København PMKilder 2.5 i trafikeret til PM2.5gade Udstødning µg/m Bremser Vejslid m.v. Vejsalt Sekundære organiske partikler Sekundære uorganiske partikler (ammonium, nitrat, sulfat) Primære PM2.5 Naturligt (jord, hav etc.)

22 Danske udledninger af PM Energy Industries Manufacturing Industries and Construction PM2,5, tons Transport Non-industrial Combustion Fugitive Emissions from Fuels Industrial Processes Agriculture Waste

23 EU-emissioner af precursorer til PM Emissioner, Gg NH3 NOx SOx

24 Fald i sekundære uorganiske partikler - landbaggrund y = -0,36x + 723,49 NH4 sumno3 SO4 Sum Masse, µg/m

25 Sammenfatning og konklusioner Reduktion i partikelantal på gadeniveau med omkring 50 %. Faldet skyldes fald i antal af partikler med diameter fra nm. Direkte udledninger af partikler fra trafik er faldet markant De nationale emissionsopgørelser (35% fald) Årsag er bedre teknologi, herunder partikelfiltre, miljøzoner, bedre brændstof DMU s undersøgelser af effekt af miljøzoner 60% fald i direkte partikeludledninger fra tung trafik, som en kombinationseffekt af miljøzoner og generelle miljøkrav til busser i København

26 Sammenfatning og konklusioner PM 2.5 måleserie er kort, så derfor svært at vurdere. Målninger med TEOM peger dog på et fald PM 10 tendens til fald på de fleste af stationerne Jagtvej 0,5 µg/m 3 per år. Faldet skyldes hovedsageligt andre kilder end trafik > fald i sekundære uorganiske partikler 0,4 µg/m 3 (fx ammoniumsulfat), som følge af reduktioner i udledningerne af SO 2, NOx og NH 3. PM 10 på HCAB speciel grundet faldet i 2008 pga. ny asfalt

27 Sammenfatning og konklusioner TSP Viser at der siden begyndelsen af 1980 erne er sket en generel reduktion i partikelmassen de fleste steder omkring 90 til 45 µg/m 3. Faldet er bl.a. drevet af fald i sekundære uorganiske partikler.

28

29

30 Målingerne Kontinuert året rundt Monitorer gasser: Timemiddel Døgnmiddel Årsmiddel Partikler og PAH: Døgnmiddel Årsmiddel

31 Vejsalt og havsalt korrektion af PM10 10,0 9,0 8,0 HCAB, Na, µg/m3 HCØ, Na, µg/m3 7,0 ng/m3 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0, Årsmiddelværdi HCAB: 1,0 µg/m3, HCØ: 0,6 µg/m3 Tange 2009: 1,1 µg/m3

32 Tungmetaller Rette enhed på bly 1,8 Cd 2009: <1,5 ng/m3 2010: 0,3-0,5 ng/m3 Grænseværdier (ng/m3): Pb 500; Cd 5; Ni 20; As 6 ng/m 3 2,6 2,4 2,2 2,0 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0, As 1986 HCAB Jagtvej Aarhus Odense Aalborg HCØ Lille Valby/Risø Series Nedre vurderingstærskel ,0 14,0 ng/m 3 100,0 Pb HCAB Jagtvej Aarhus Odense Aalborg HCØ Lille Valby/Risø 10,0 1, ng/m 3 12,0 10,0 8,0 6,0 HCAB Jagtvej Aarhus Odense Aalborg HCØ Lille Valby/Risø 4,0 2,0 0, Ni

33 Nationalt mål for reduktion af eksponering PM2.5 i bybaggrund, gennemsnit. I DK måles i København, Aarhus og Aalborg. Forpligtelse 20 µg/m3 i 2015 Nationalt reduktionsmål afhængigt af PM2.5 niveau. For Danmark formentligt 15% reduktion, som gennemsnit for bybaggrund Forhandles i 2013

34 Meteorologidata Emissionsopgørelser

35 Måleprogram

36 PM PM10 - annual averages PM10 - antal dage over 50 µg/m3 µg/m Antal dage over 50 µg/m Copenhagen/1103 Copenhagen/ Århus/ Odense/9155 Aalborg/8151 Copenhagen/1259 Århus/6159 Odense/9159 Ålborg/8159 Copenhagen/1103 Copenhagen/1257 Århus/6153 Lille Valby/2090 Keldsnor/9055 Odense/9155 Aalborg/8151 Copenhagen/1259 Århus/6159 Odense/9159 Ålborg/8159 Lille Valby/2090 Keldsnor/9055