Luftföroreningar Luftvård 2009 Del 1 cast.lu.se/luftvard-2009.htm

1. LuftföroreningarLuftvård 2009Del 1http://www.cast.lu.se/luftvard-2009.htm Erik Swietlicki Professor Avdelningen för Kärnfysik Lunds Tekniska Högskola Box 118, 22100 Lund e-post: Erik.Swietlicki@nuclear.lu.se

2. Luftvård - Avsnitt inom MVE T10 miljöskydd, 15 hp http://www.cast.lu.se/luftvard-2009.htm Kurslitteratur Endast Appendix 1 Endast kapitel 5

3. Luftvård - Avsnitt inom MVE T10 miljöskydd, 15 hp http://www.cast.lu.se/luftvard-2009.htm Bra referenslitteratur

4. Luftkvalitets- mätningar Emissions- mätningar Spridnings- modellering Emission Effekt Dos Exponering Halter Luftföreningar – Negativa effekter Luftförorening En förening som förekommer i såpass höga halter i atmosfären att en oönskad effekt uppstår

5. Luftföreningar Vilka luftföroreningar är hälsofarliga? Vilka luftföroreningar är farliga för miljön?

6. Ett ekologiskt hållbart Sverige 2020 Arbetet med de sexton miljökvalitetsmålen vilar på fem grundläggande värden. En ekologiskt hållbar utveckling ska • främja människors hälsa, • värna biologisk mångfald och andra naturvärden, • ta tillvara de kulturhistoriska värdena, • bevara ekosystemens långsiktiga produktionsförmåga, • trygga en god hushållning med naturresurserna.

7. Långsiktigt hållbar utveckling Socialt Ekonomiskt Ekologiskt

8. De 16 miljökvalitetsmålen Frisk luft Bara naturlig försurning Ingen övergödning God bebyggd miljö Giftfri miljö Skyddande ozonskikt Begränsad klimatpåverkan Säker strålmiljö Grundvatten av god kvalitet Levande sjöar och vattendrag Hav i balans, levande kust och skärgård Myllrande våtmarker Levande skogar Ett rikt odlingslandskap Storslagen fjällmiljö Ett rikt växt- och djurliv

9. Gemensamma mål för Sveriges miljöarbete De sexton miljökvalitetsmålen är allmänt formulerade. För att kunna omsättas i praktiken måste de preciseras med hjälp av mer konkreta mål. Riksdagen: Fastställer ett antal detaljeradedelmål Angert.ex. vilka egenskaper en viss naturtyp bör ha, vilka enskilda föroreningar eller andra problem som behöver åtgärdas och vilka riktlinjer som ska gälla för sådana åtgärder. Myndigheter, organisationer och företag inom en viss sektor(till exempel transportsektorn, jordbruket eller industrin). Sektorsmål Länsstyrelserna: Kommunerna: Regionala målLokala mål

10. Miljökvalitetsmål: Frisk luft Luften skall vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas. Partiklar (PM10, PM2.5) Marknära ozon Kväveoxider Flyktiga organiska ämnen Benso(a)pyren Svaveldioxid År 2000 2005 2010 2015 2020

11. Miljömål – Frisk luft Trend för luftkvalitet i svenska tätorter under vinterhalvåret 1990/91 – 2006/07

12. Miljömål – Frisk luft Delmål 1, 2005 – SO2 Halten 5 mikrogram/m³ för svaveldioxid som årsmedelvärde skall vara uppnådd i samtliga kommuner år 2005. Delmål 2, 2010 – NO2 Halterna 60 mikrogram/m³ som timmedelvärde och 20 mikrogram/m³ som årsmedelvärde för kvävedioxid skall i huvudsak underskridas år 2010. Timmedelvärdet får överskridas högst 175 timmar per år. Delmål 3, 2010 – O3 Halten marknära ozon skall inte överskrida 120 mikrogram/m³ som åtta timmars medelvärde år 2010. Delmål 4, 2010 – VOC År 2010 skall utsläppen av flyktiga organiska ämnen (VOC) i Sverige, exklusive metan, ha minskat till 241 000 ton. Delmål 5, 2010 - Partiklar Halterna 35 mikrogram/m³ som dygnsmedelvärde och 20 mikrogram/m³ som årsmedelvärde för partiklar (PM10) skall underskridas år 2010. Dygnsmedelvärdet får överskridas högst 37 dygn per år. Halterna 20 mikrogram/m³ som dygnsmedelvärde och 12 mikrogram/m³ som årsmedelvärde för partiklar (PM2,5) skall underskridas år 2010. Dygnsmedelvärdet får överskridas högst 37 dygn per år. Delmål 6, 2015 - Benso(a)pyren Halten 0,3 nanogram/m³ som årsmedelvärde för benso(a)pyren skall i huvudsak underskridas år 2015.

13. DPSIR: förkortning av engelskans ”Driving forces” (Drivkraft), ”Pressures” (Belastning), ”State” (Tillstånd), ”Impact” (Effekt) och ”Response” (Respons).

14. Sveriges miljökvalitetsmål http://www.naturvardsverket.se/sv/Sveriges-miljomal--for-ett-hallbart-samhalle/

15. Miljömålsportalen http://www.miljomal.se/Om-miljomalen/

16. Naturvårdsverket – Miljömål (Status 2009) http://www.miljomal.se/Undre-meny/Publikationer-och-bilder/Rapporter/Miljomalsradet/Miljomalen--i-halvtid/ http://www.naturvardsverket.se/sv/Nedre-meny/Webbokhandeln/ISBN/1200/978-91-620-1272-4/

17. Naturvårdsverket – Miljömål (Status 2009) http://www.miljomal.se/Undre-meny/Publikationer-och-bilder/Rapporter/Miljomalsradet/Miljomalen--i-halvtid/ http://www.naturvardsverket.se/sv/Nedre-meny/Webbokhandeln/ISBN/1200/978-91-620-1272-4/

18. Miljömålrådets utvärdering av Sveriges miljömål (2008)http://www.naturvardsverket.se/Documents/bokhandeln/620-1264-9.htm

19. Miljömålrådets utvärdering av Sveriges miljömål (2008)http://www.naturvardsverket.se/Documents/bokhandeln/620-1264-9.htm

20. Miljökvalitetsmål: Begränsad klimatpåverkan Halten av växthusgaser i atmosfären skall i enligt med FN:s ramkonventionen för klimatförändringar stabiliseras på en nivå som innebär att människans påverkan på klimatsystemet inte blir farlig. Koldioxid, övriga växthusgaser -4% från 1990 CO2 stabiliseras på 550 ppm År 2000 2005 2010 2015 2020

21. +0.76 C +0.17 m during 20th century Intergovernmental Panel on Climate Change4th Assessment Report 2007 Eleven of the last twelve years (1995–2006) rank among the 12 warmest years in the instrumental record of global surface temperature (since 1850).

22. ~ 0.6 ºC Intergovernmental Panel on Climate Change4th Assessment Report 2007

23. WMO statement on the status of the global climate in 2007 http://www.wmo.int/pages/prog/wcp/wcdmp/documents/WMO1031_EN_web.pdf Global ranked surface temperatures for the warmest 50 years. Inset shows global ranked surface temperatures from 1850. The size of the bars indicates the 95 % confidence limits associated with each year.

24. SWECLIM Klimatmodell

25. Percentage of the urban population in EEA‑32 potentially exposed to pollutant concentrations over selected limit/target values Source: EEA, ”Air pollution in Europe 1990–2004” % of urban population http://reports.eea.europa.eu/eea_report_2007_2/en/Air_pollution_in_Europe_1990_2004.pdf

26. Värmeböljan i centraleuropa sommaren 2003 Schweiz Sommartemperaturer (månadsvis) 1864–2003 Avvikelser från medeltemperaturer 1961-90 (Juni, Juli, Augusti) Färgskalan: Temperaturavvikelser i oC Konturer: Standardavvikelser

27. Baseline Scenarios for the CAFE Programme Final Report,February 2005 Loss in statistical life expectancy that can be attributed to the identifiedanthropogenic contributions to PM2.5 (in months), for the emissions of the year 2000. Meteorology 2000 Meteorology 2003

28. Naturvårdsverkets hemsida om • Miljökvalitetsnormer (MKN) • http://www.naturvardsverket.se/sv/ Lagar-och-andra-styrmedel/ Miljokvalitetsnormer/ • Miljökvalitetsnormer (MKN) • Juridiskt styrmedel (5 kap.miljöbalken) • i förebyggande syfte • åtgärda befintliga miljöproblem • uppnå svenska miljökvalitetsmål • genomföra EG-direktiv • Idag • Miljökvalitetsnormer i utomhusluft (SFS 2001:527) • kvävedioxid, kväveoxider, svaveldioxid, kolmonoxid, bly, bensen, partiklar (PM10) och ozon

29. Viktigaste luftföroreningarna ur hälsosynpunkt • Partiklar, PM10 Finns norm (fr 2005) • Ozon, O3 Nytt mål 2010 • Kvävedioxid, NO2 Finns norm (fr 2006) • Bensen, C6H6 Finns norm (fr 2010) • Benso[a]pyren, BaP (från 2013) • PAH (från 2013) • Tungmetaller (Cd, Pb, Cu, Hg, As, Cr) (från 2013) (Pb norm) • Flyktiga kolväten, VOC Mål för utsläppen • Kolmonoxid, CO Finns norm • Svaveldioxid, SO2 Finns norm

30. Halter - Miljökvalitetsnormer • PM10 Stort problem på många platser - Oförändrade • Långdistanstransport • Lokalt genererade slitagepartiklar (trafik) • Lokal vedeldning • NO2 Överskridanden på vissa platser – sjunkande(?) • Lokal vägtrafik (avgaser) • Troligtvis fortfarande problem 2010 • Bensen Troligen inget problem(?) - sjunkande • Vägtrafik • Vedeldning • Benso[a]pyren Begränsatproblem(?) - sjunkande • Vägtrafik, avgaser • Vedeldning • Industrier

31. Kvävedioxid i svenska stadsmiljöer En stor del av tätorterna i Sverige har halter som överskrider delmålet vid starkt trafikerade gator. NO2 Årsmedelvärde av kvävedioxid 2006. Mätningar i urban bakgrund visas med mörka staplar och mätningar i gaturum med ljusa staplar. Den röda linjen visar delmålet.

32. http://www.itm.su.se/reflab/index.html LuftguidenHandbok med allmänna råd om miljökvalitetsnormer för utomhusluft http://www.naturvardsverket.se/Documents/bokhandeln/620-0141-8.htm

33. Kontroll av miljökvalitetsnormerna Exemplet avser miljökvalitetsnormen för kvävedioxid som årsmedelvärde. (MKN = miljökvalitetsnorm,ÖUT = övre utvärderingströskeln, NUT = nedre utvärderingströskeln).

34. Provtagning i gaturum Provtagningsutrustningen skall placeras • minst 4 meter från mitten av det närmaste körfältet • ca 1 meter från fasaden vid närliggande bebyggelse • intaget bör placeras högst 5 meter från trottoarkanten

35. Andel av stadsbefolkningen i Europa som exponeras för korta perioder över gränsvärdena för luftkvalitet

36. Sveriges och EUs tröskelvärden för halten av marknära ozonhttp://www.itm.su.se/reflab/gransvarden/norm_ozon.html 1 ppb ozon = 2 µg/m3 Uppdaterat 2007

37. Marknära ozon – bakgrundshalter i Skåne Dygnsmedelvärde och högsta timmedelvärde i södra Sverige Vavihill (Söderåsen) 2006 Informera allmänheten Högsta tim- Medelvärde Hälso- effekter Dygnsmedelvärde Grödor skadas http://www.ivl.se/vanstermeny/miljodatadatavardskap/datavardskapluft.4.360a0d56117c51a2d30800064417.html

38. Trends in ground-level ozone in Swedish background air

39. Bakgrundshalterna av marknära ozon har ökat med ca 5 ppb per årtionde de senaste 20-30 åren. Data från mätstationen Mace Head på Irlands västkust.

40. Ozonskador på grödor Skördeutfallet minskar vid ökande exponering av ozon över 40 ppb (AOT40). AOT40 bör vara < 3000 ppbh (5% skördebortfall).

41. Miljökvalitetsmål: Bara naturlig försurning Trots omfattande utsläppsminskningar kommer miljökvalitetsmålet inte att nås till år 2020. utsläpp 148 000 ton Kväveoxid Svaveldioxid utsläpp 50 000 ton Skogsmark försurningstrend bruten Sjöar, rinnande vatten högst 5% försurade högst 15% försurade År 2000 2005 2010 2015 2020

42. Kritisk belastning Den kritiska belastningen för försurning angett som 2- percentilen (skyddar 98% av ekosystemen) (ekvivalenter / ha/ år)

43. Överskridande av den kritiska belastningen (Enhet: % av ekosystemen, Skala: 0-100%) för emissionerenligt Göteborgs-protokollet för 1990 års emissioner

44. EMEP Eulerian Acid Deposition model - Svavel Deposition av oxiderat svavel från engelska källor 1997 Enhet: (g-S / m2)

45. SpridningsmodelleringEuropa-skala (DMU Roskilde)

46. Spridningsmodellering, Sverige- och Europa-skala (SMHI Norrköping) MATCH Sverige NO2 - EMEP-Europa emissionsdata - MATCH-Europa (44x44 km) - MATCH-Sverige (11x11 km) - Dataassimilation i MATCH-Sverige av nordiska luft- och nederbördskemiska mätvärden - SMED (emissionsdata Sverige 1x1 km)

47. Spridningsmodellering, Malmö Miljöförvaltning Exempel, kvävedioxid 2006 trädde Naturvårdsverkets miljökvalitetsnorm för kvävedioxid i kraft. På ett flertal platser i Malmö kommer normen överskridas eller tangeras år 2006. Spridningsberäkningen visar dagsläget Malmö. Kvävedioxidhalterna i figuren avser årsmedelvärden i µg/m3 för gatunivå. Amiralsgatan

48. Amiralsgatan, Malmö(slutet gaturum, ”street canyon”)

49. Spridning av luftföroreningar i ett slutet gaturum Spridningsmodell för gaturum: Operational Street Pollution Model (OSPM) Berkowicz et al. Danmarks Miljøundersøgelser, Risø, Danmark

50. Rådhuset, Malmö(mätningar i taknivå)