ESPOON BLOMINMÄEN JÄTEVEDENPUHDISTAMON HAJUPÄÄSTÖJEN LEVIÄMISMALLILASKELMAT. Emmi Laukkanen Minna-Kristiina Sassi Jatta Salmi Katja Lovén

Transkriptio

1 ESPOON BLOMINMÄEN JÄTEVEDENPUHDISTAMON HAJUPÄÄSTÖJEN LEVIÄMISMALLILASKELMAT Emmi Laukkanen Minna-Kristiina Sassi Jatta Salmi Katja Lovén ILMATIETEEN LAITOS ILMANLAADUN ASIANTUNTIJAPALVELUT Helsinki

2 SISÄLLYSLUETTELO 1 JOHDANTO TAUSTAA ILMANLAADUSTA Ilmanlaatuun vaikuttavat tekijät Hajun leviämisen ja hajuhaitan arviointi Hajujen ohjearvosuosituksia MENETELMÄT Leviämismallislaskelmien kuvaus Leviämismallilaskelmien lähtötiedot TULOKSET Hajujen leviämismallilaskelmien tulokset piipun sijoituspaikassa Hajujen leviämismallilaskelmien vertailu piipun sijoituspaikoissa 1 ja YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET VIITELUETTELO LIITEKUVAT

3 1 JOHDANTO Tässä tutkimuksessa arvioidaan Espoon Blominmäelle suunnitellun jätevedenpuhdistamon päästöjen aiheuttamia hajuvaikutuksia. Tutkimus on jatkoa Ilmatieteen laitoksella vuonna 2008 tehdylle selvitykselle, jossa jätevedenpuhdistamon hajuvaikutuksia arvioitiin Eestinkalliossa, Blominmäellä, Mossasvedjebergenissä, Harmaakalliossa, Sammalvuorella ja Suomenojalla (Ranta ym. 2008). Tämä lisätutkimus keskittyy vain Blominmäen alueeseen ja erona vuoden 2008 tutkimukseen on puhdistamon piipun paikan siirtyminen noin 370 metriä koilliseen alkuperäisestä sijainnista. Leviämislaskelmat tehtiin uudessa sijoituspaikkavaihtoehdossa kahdella piipun korkeudella, 80 metriä ja 100 metriä. Muut lähtötiedot olivat samat kuin vuoden 2008 raportissa, jotta tutkimustulokset olisivat mahdollisimman vertailukelpoisia. Hajupäästöjen leviämislaskelmat tehtiin Ilmatieteen laitoksella kehitetyllä hajuyhdisteiden leviämismallilla (ODO-FMI). Mallilaskelmien tuloksena saadaan alueellinen jakauma hajun esiintyvyydestä. Hajumallista saadut pitoisuustulokset ilmoitetaan hajufrekvensseinä eli niiden tuntien prosentuaalisena osuutena vuoden tunneista, joina hajun määrä ylittää tarkastelun hajukynnyspitoisuuden. Laskelmissa tarkasteltiin lyhytaikaisen (30 s) ja pitkäaikaisen (1 h) hajun esiintymistä kolmella erilaisella hajukynnyksen arvolla (1, 3, ja 5 hy/m 3 ), joilla pyritään kuvaaman hajun voimakkuutta. Leviämislaskelmissa käytetyt puhdistamoa koskevat tekniset tiedot toimitti työn tilaaja Helsingin seudun ympäristöpalvelut -kuntayhtymä (HSY). Päästöjen leviämismallilaskelmat tehtiin Ilmatieteen laitoksen Ilmanlaadun asiantuntijapalveluissa. 2 TAUSTAA ILMANLAADUSTA 2.1 Ilmanlaatuun vaikuttavat tekijät Ilmanlaatua heikentävien ilmansaasteiden suurimpia päästölähteitä Suomessa ovat liikenne, energiantuotanto, teollisuus ja puun pienpoltto. Ilmansaasteita kulkeutuu Suomeen myös kaukokulkeumana maamme rajojen ulkopuolelta. Ilmansaasteiden päästöistä suurin osa vapautuu ilmakehän alimpaan kerrokseen, jota kutsutaan rajakerrokseksi. Rajakerroksessa päästöt sekoittuvat ympäröivään ilmaan ja ilmansaasteiden pitoisuudet laimenevat. Päästöt voivat levitä liikkuvien ilmamassojen mukana laajoille alueille. Tämän kulkeutumisen aikana ilmansaasteet voivat reagoida keskenään sekä muiden ilmassa olevien yhdisteiden kanssa muodostaen uusia yhdisteitä. Ilmansaasteen poistuvat ilmasta sateen huuhtomina, kuivalaskeumana erilaisille pinnoille tai kemiallisen muutunnan kautta. Ilmansaasteiden leviäminen tapahtuu pääosin ilmakehän alimmassa osassa, rajakerroksessa. Sen korkeus on Suomessa tyypillisesti alle kilometrin, mutta varsinkin kesällä se voi nousta yli kahteen kilometriin. Matalimmat rajakerroksen korkeudet havaitaan yleensä talvella kovilla pakkasilla. Rajakerroksen korkeus määrää ilmatilavuuden, johon päästöt voivat välittömästi sekoittua. Rajakerroksen tuuliolosuhteet määräävät karkeasti ilmansaasteiden kulkeutumissuunnan, mutta rajakerroksen ilmavirtausten pyörteisyys ja kerroksen korkeus vaikuttavat merkittävästi ilmansaasteiden sekoittumi-

4 4 seen ja pitoisuuksien laimenemisen kulkeutumisen aikana. Leviämisen kannalta keskeisiä meteorologisia tekijöitä ovat tuulen suunta ja nopeus, ilmakehän stabiilisuutta kuvaava suure ja sekoitussuhde. Ilmakehän stabiilisuudella tarkoitetaan ilmakehän herkkyyttä pystysuuntaiseen sekoittumiseen. Stabiilisuuden määrää ilmakehän pystysuuntainen lämpötilarakenne. Inversiolla tarkoitetaan tilannetta, jossa ilmakehän lämpötila nousee ylöspäin mentäessä. Erityisesti maanpintainversion aikana ilmanlaatu voi paikallisesti huonontua nopeasti. Maanpintainversiossa maanpinta ja sen lähellä oleva ilmakerros jäähtyy niin, että kylmempi ilma jää ylempänä olevan lämpimämmän ilman alle. Kylmä pintailma ei raskaampana pääse kohoamaan yläpuolellaan olevan lämpimän kerroksen läpi, ja ilmakehän pystysuuntainen liike estyy. Inversiokerroksessa tuuli on hyvin heikkoa ja näin ollen ilmaa sekoittava pyörteisyys on vähäistä, jonka vuoksi ilmansaasteiden pitoisuudet laimenevat huonosti. Inversiotilanteissa pitoisuudet kohoavat taajamissa etenkin liikenneruuhkien aikana, koska ilmansaasteet kerääntyvät matalaan ilmakerrokseen päästölähteiden lähelle. 2.2 Hajun leviämisen ja hajuhaitan arviointi Hajuhaitan muodostumiseen vaikuttavat hajun esiintymistiheys ja kesto (% kokonaisajasta) sekä hajun miellyttävyys ja voimakkuus. Hajuhaittoja on yleensä arvioitu asiantuntija-arvioina päästötietojen perusteella tai aistinvaraisesti joko kenttähavainnointien tai asukaspaneelin avulla. Kenttähavainnoinnissa tehtävään koulutettu asiantuntijaryhmä tekee hajuhavaintoja aistinvaraisesti eri etäisyyksillä ja eri puolilla päästölähdettä. Havainnointeja tulisi kuitenkin tehdä myös erilaisissa sääolosuhteissa ja eri vuodenaikoina, jotta saataisiin tarkempaa tietoa meteorologisten olosuhteiden vaikutuksista hajujen esiintymiseen. Kenttähavainnoinnissa saadaan tietoa hajun esiintymistiheyden lisäksi myös hajun voimakkuudesta (häiritsevyys). Asukaspaneelitutkimuksessa hajujen havainnoitsijoina toimivat hajulähteen lähiympäristön asukkaat. Heille lähetetään kyselykaavakkeet, joihin he voivat kirjata ylös havaitsemiensa hajuhaittojen ajankohdat, keston (% kokonaisajasta) ja hajujen häiritsevyyden (% asukkaista, jotka kokivat hajun häiritseväksi). Kertaluonteisissa asukaspaneelitutkimuksissa seurantaaika on yleensä muutamia kuukausia. Asukaspaneelitutkimuksella on mahdollista saada pitempiaikaista tietoa alueen hajuhaitoista kuin koulutettujen henkilöiden tekemissä yksittäisissä kenttähavainnoinneissa. Ihmisten kyky haistaa erilaisia hajuja on kuitenkin yleensä erilainen. Myös asukkaiden hajuista tekemien havaintojen ajat voivat vaihdella, mikä vaikeuttaa tulosten vertailtavuutta. Sekä kenttähavainnoinnit että asukaspaneelitutkimus soveltuvat hajuhaittojen nykyhetken arviointiin, mutta esim. hajuhaittojen ehkäisemiseksi suunniteltujen päästövähennystoimien vaikutusten arvioinnissa ainoa luotettava keino on käytännössä laskennallisen mallintamisen käyttäminen. Hajuyhdisteiden leviämismalleilla tutkitaan haisevien yhdisteiden kulkeutumista ilmakehässä, tutkimusalueella esiintyvän hajun määrää ja esiintymistiheyttä. 2.3 Hajujen ohjearvosuosituksia Suomen nykyisessä lainsäädännössä käsitellään ulkoilman hajuja vain viihtyvyyshaittojen tai terveydellisten haittojen osalta. Ympäristönsuojelulain (86/2000, 4 ) periaatteena on ilman pilaantumisen ennaltaehkäisy ja haittojen minimointi. Maankäyttö- ja

5 5 rakennuslain (132/1999, 54 ) mukaan asemakaava on laadittava siten, että viihtyisyyden ja terveydellisyyden edellytykset täyttyvät. Naapuruussuhdelain (Laki eräistä naapurussuhteista, 26/1920, 3 ) mukaan kiinteistöstä tai rakennuksesta ei saa aiheutua lähistöllä asuvalle kohtuutonta rasitusta hajusta. Suomen laissa ei ole ulkoilman hajupitoisuuksia koskevia raja- tai ohjearvoja, eikä viihtyisyyshaitalle ole olemassa selvää kriteeriä. Lainsäädäntö ei kiellä hajuyhdisteiden päästöjä tai hajun esiintymistä ulkoilmassa, mutta ympäristön pilaantumisen vaaraa aiheuttava toiminta on luvanvaraista. Suomessa on tehty tutkimus niistä muuttujista, jotka sopisivat maassamme mahdollisesti annettavien hajuohjearvojen perusteiksi (Arnold, 1995). Tutkimuksessa esitetään, että ohjearvona voitaisiin käyttää hajufrekvenssiarvoja 3 9 % kokonaisajasta. Alaraja koskisi hyvin epämiellyttävää hajua, kuten sellutehtaiden ympäristössä esiintyvää haisevien rikkiyhdisteiden hajua, jolla on korkea haittapotentiaali. Yläraja koskisi hajuja, joiden miellyttävyysaste on vaihtelevampi. Euroopan maita, joissa on annettu selkeitä ohjearvoja tai ohjearvosuosituksia hajujen esiintymiselle ovat tiettävästi vain Saksa ja Tanska. Saksassa on Nordrhein- Westfahlenin osavaltiossa annettu vuonna 1993 ohjeet, joiden mukaan selvää hajua saa esiintyä enintään 10 % kokonaisajasta asutusalueilla ja 15 % ajasta teollisuusalueilla. Tunnit rekisteröityvät hajutunniksi jo lyhytaikaisen hajuaistimuksen jälkeen. Laitosta, jonka aiheuttama hajukuorma ei ylitä 2 %:a kokonaisajasta, ei pidetä alueen kokonaishajukuorman kannalta merkityksellisenä (Anonyymi, 1993). VTT Prosessit on lausunnossaan (Arnold & Lehtomäki, 2003) Helsingin kaupungin Viikinmäen jätevedenpuhdistamolle tehdyn tutkimuksen tuloksista (Rasila & Pietarila, 2003) esittänyt mm. seuraavat ulkomaiset vertailuarvot, joita voidaan käyttää hajujen aiheuttaman viihtyvyyshaitan arviointiin: Eurooppalaisen tutkimuksen mukaan hajun ns. yleinen valitustaso on 5 hy/m³. Haju on pitoisuudessa 1 hy/m³ juuri aistittavissa, pitoisuudessa 3 hy/m³ selvästi tunnistettavissa ja pitoisuudessa 5 hy/m³ useimmat ihmiset pitävät hajua melko voimakkaana (Schauberger et al., 1998). Irlannin ympäristöhallinnon julkaisun mukaan pitkäaikaisen (1 h) hajun yleinen tavoitearvo olisi 1,5 hy/m³ ja tavoitearvon ylittävää hajua saa esiintyä ympäristössä korkeintaan 2 % kokonaisajasta. Tavoitearvo vastaa hajukuormaa, joka ei johda hajuhaittaan (Bongers et al., 2001). Yllä esitettyjä Eurooppalaisia hajuohjearvoja sovelletaan yleensä teollisuuden, jätevedenpuhdistamoiden tai maatalouden hajupäästöille. 3 MENETELMÄT 3.1 Leviämismallislaskelmien kuvaus Päästöjen leviämismalleilla tutkitaan eri ilmansaasteiden kulkeutumista ilmakehässä ja ilmansaasteiden pitoisuuksien muodostumista tutkimusalueelle. Malleihin sisältyy laskentamenetelmiä, joiden avulla voidaan tarkastella ilmansaasteiden muuntumista ja kemiallisia reaktioita kulkeutumisen aikana ja poistumista ilmakehästä laskeumana.

6 6 Tässä selvityksessä jätevedenpuhdistamon päästöjen aiheuttamaa hajua arvioitiin hajuyhdisteiden leviämismallilla ODO-FMI, joka on Ilmatieteen laitoksella kehitetyn kaupunkimallin (UDM-FMI) erikoissovellutus (Rantakrans ja Savunen, 1995). Hajumallilla voidaan tuntipitoisuuksien lisäksi kuvata myös hyvin lyhytaikaiset, jopa alle minuutin hajupitoisuustilanteet. Kaavio hajumallin toiminnasta on esitetty kuvassa A. Päästötiedot Meteorologiset tiedot Muut lähtötiedot Päästöjen laskenta Meteorologisten tietojen käsittelymalli Päästöaikasarja Meteorologinen aikasarja Paikkatiedot Tarkastelupisteet Leviämismalli Hajujen pitoisuusaikasarja Tilastollinen käsittely Hajutuntien esiintymistaajuus Graafinen käsittely Alueelliset hajujen esiitymisjakaumat Kuva A. Kaaviokuva Ilmatieteen laitoksella kehitetyn hajumallin (ODO-FMI) toiminnasta. Kuten perinteiset leviämismallitkin hajuyhdisteiden leviämismalli laskee hajupitoisuuden tuntikeskiarvoja sillä oletuksella, että meteorologinen tilanne ja päästö pysyvät vakioina tunnin ajan. Tuntikeskiarvo kuitenkin aliarvioi hajujen esiintymistä, sillä ihmisen hajuaistimus voi syntyä jo hyvin lyhytaikaisen pitoisuuden nousun seurauksena. Hajumallissa tarkastellaan tuntikeskiarvojen lisäksi 30 sekunnin pitoisuuksia tunnin otoksessa. Tunti rekisteröityy hajutunniksi jo puoli minuuttia kestävän hajutilanteen jälkeen, eli koko tunnin ajan ei tarvitse haista yhtäjaksoisesti. Hajumallilla voidaan käsitellä sekä pistemäisiä päästölähteitä että pintalähteitä. Tyypillisiä pistemäisiä päästölähteitä ovat piiput ja pintalähteitä altaat ja jätetäytöt. Hajumallisovellutuksissa huomioidaan päästöjen leviämiseen ja hajupitoisuuksien muodostumiseen vaikuttavien meteorologisten tekijöiden ja lisäksi leviämisympäristön laatu (kasvillisuus, vesistöt, asutus). Hajumallilla voidaan arvioida alueen kokonaishajukuorman lisäksi yksittäisen hajupäästölähteen vaikutus hajuihin. Hajuhavainto määritellään kullekin yhdisteelle tai useasta yhdisteestä muodostuvalle seokselle sen hajukynnysarvolla, joka on se yhdisteen tai seoksen pitoisuus, jossa 50 % ihmisistä aistii hajua. Hajukynnys on hajupitoisuutena yksi hajuyksikkö ilmakuutiometrissä (hy/m³ tai engl. ou/m³). Tietyn yhdisteen hajukynnys vaihtelee eri ihmisillä mm. sen mukaan kuinka kauan hajulle on altistuttu tai kuinka puhdasta aistittava yhdiste on. Hajukynnykseen nähden kolminkertaisilla (3 hy/m³) tai viisinkertaisilla

7 7 (5 hy/m³) hajukynnysarvoilla kuvataan selkeää hajua, jonka lähde on tunnistettavissa. Viisinkertaista hajukynnystasoa voidaan pitää melko voimakkaana hajuna. Haju koetaan häiritseväksi, kun se on selkeästi tunnistettavaa. Kun tunnetaan päästöissä esiintyvän yhdisteen tai seoksen hajukynnys, voidaan hajumallilla arvioida, milloin kynnysarvo saavutetaan eri etäisyyksillä päästölähteestä tietyissä meteorologisissa olosuhteissa. Päästöissä voi esiintyä useita hajuja aiheuttavia yhdisteitä, jolloin hajumallissa tarvittavaa hajukynnyspitoisuutta ei aina voida yksikäsitteisesti määrittää. Haiseva ilma voi sisältää monia eri epäpuhtauksia, joiden pitoisuudet ovat erittäin pieniä ja vaikeita mitata, eikä eri yhdisteiden vaikutus kokonaishajuun välttämättä ole tiedossa. Tällöin leviämislaskelmat voidaan suorittaa käyttämällä esimerkiksi seoksen herkimmin haisevan kaasun hajukynnyspitoisuutta tai tarkastelemalla erikseen kutakin hajua aiheuttavaa yhdistettä. Tällöin hajukynnyksenä käytetään yhdisteiden pitoisuutta ja yksikkönä on mikrogramma ilmakuutiometrissä (µg/m³). Hajumallilaskelmien tuloksena saadaan aluejakaumat hajuyhdisteiden pitoisuuksista ilmassa sekä hajun esiintyvyydestä hajufrekvensseinä. Hajufrekvenssi kertoo niiden tuntien prosentuaalisen osuuden vuoden tunneista, joina 30 sekunnin pitoisuus on ylittänyt tarkastellun hajukynnyksen. Esimerkiksi 10 %:n hajufrekvenssi tarkoittaisi sitä, että vuodessa on 876 tuntia, joiden aikana hajuja esiintyy vähintään 30 sekunnin ajan. Lisäksi hajufrekvenssiarvot voidaan määrittää vastaavasti pitoisuuksien tuntikeskiarvoista, jolloin tulos kuvaa pitkäaikaisen (1 h) hajun esiintymistä. Yleensä mallilaskelmissa käytetään kolmen vuoden tunneittaisten arvojen meteorologista aikasarjaa. Hajufrekvenssit lasketaan erikseen kullekin tarkasteluvuodelle ja tuloksina esitetään näistä määritetty keskiarvo. Hajumallilaskelmien tuloksia on hyödynnetty erilaisten laitosten hajupäästöjen käsittelyn suunnittelun ja YVA-menettelyn lisäksi mm. kaavoituksessa. Ilmatieteen laitoksen hajumallia on sovellettu aiemmin muun muassa sellu-, elintarvike- ja kemianteollisuuden sekä jätevedenkäsittelyn, jätekeskusten, maatalouden ja laivojen hajuvaikutusten arviointiin. 3.2 Leviämismallilaskelmien lähtötiedot Mallilaskelmat tehtiin laskentapisteeseen maanpintatasolle alueelle, jonka koko on 7 km x 7 km. Laskentapisteiden tiheys on tiheimmillään 50 metriä ja harvimmillaan alueen reunoilla 500 metriä. Laskenta-alueen topografia huomioitiin antamalla jokaiselle laskentapisteelle paikkakoordinaattien lisäksi Maanmittauslaitoksen maastonkorkeusmallin mukainen korkeuskoordinaatti. Jätevedenpuhdistamon poistoilma johdetaan piippuun. Koska tarkkaa tietoa poistoilman yksittäisten haisevien yhdisteiden pitoisuudesta ei ole, hajujen pitoisuus annetaan malliin hajuyksikköinä sekunnissa. Taulukossa 1. on esitetty leviämismallilaskelmissa käytetyt päästölähteen tekniset mitat ja päästötiedot. Jätevedenpuhdistamon päästöt vaihtelevat jäteveden lämpötilan mukaan ja päästöissä esiintyy voimakasta ajallista vaihtelua vuoden aikana (kuva B). Tässä tutkimuksessa jätevedenpuhdistamon piipun sijainti on nimetty sijoituspaikaksi 2, sillä aikaisemmassa selvityksessä (Ranta ym. 2008) käytössä oli eri piipun sijainti, Blominmäen sijoituspaikka 1. Piipun paikka on siirtynyt noin 370 metriä koilliseen alkuperäisestä sijainnista. Huomionarvoista on, että maanpinnan korkeus on piipun

8 milj. HY/h 8 sijoituspaikan 1 kohdalla 39 metriä merenpinnan yläpuolella ja sijoituspaikan 2 kohdalla 49 metriä merenpinnan yläpuolella. Muut leviämismallilaskelmissa käytetyt lähtötiedot ovat samat kummassakin selvityksessä. Taulukko 1. Päästölähteen tekniset mitat ja päästötiedot. Vaihtoehto 1 Vaihtoehto 2 Poistopiipun korkeus maanpinnasta [m] Poistoputken halkaisija [m] 1,3 1,3 Ilmamäärä [m³/s] 62,5 62,5 Ilman lämpötila [ºC] Kokonaispäästö vuodessa [10 6 hy/a] Kuva B. Jätevedenpuhdistamon päästöjen ajallinen vaihtelu vuoden aikana. Tutkimusalueen ilmastollisia olosuhteita edustava meteorologinen aikasarja muodostettiin Helsinki-Vantaan lentoaseman ja Helsingin Isosaaren sääasemien havaintotiedoista vuosilta Tarvittavat auringonpaistetiedot saatiin Helsinki-Vantaan lentosääaseman säteilymittausaineistosta. Sekoituskorkeuden määrittämiseen käytettiin Jokioisten observatorion radioluotaushavaintoja vuosilta Kuvassa C on esitetty tuulen suunta- ja nopeusjakauma tutkimusalueella tuuliruusun muodossa. Lounaistuulet ovat tutkimusalueella vallitsevia. Vähiten esiintyi pohjoisen ja koillisen puoleisia tuulia.

9 9 Kuva C. Tuulen suunta- ja nopeusjakauma tutkimusalueella vuosina Lasketut tuulitiedot kuvaavat olosuhteita 10 metrin korkeudella maanpinnasta. Leviämismallilaskelmissa huomioitiin paikalliset päästöjen kulkeutumiseen ja sekoittumiseen vaikuttavat tekijät, joita ovat mm. laskenta-alueen maaston, vesistöjen ja asutuksen aiheuttamat leviämisalustan rosoisuuserot. 4 TULOKSET 4.1 Hajujen leviämismallilaskelmien tulokset piipun sijoituspaikassa 2 Leviämismallilaskelmien tuloksien mukaan Espoon Blominmäelle suunnitellun jätevedenpuhdistamon päästöt aiheuttavat lyhytaikaisia (30 s) paikallisia hajutilanteita. Hajukynnyksen ylittäviä hajuja (1 hy/m³), jolloin 50 % ihmisistä aistii hajua, jonka alkuperä ei ole tunnistettavissa, esiintyy enimmillään 6 % vuoden tunneista (500 tuntia) 80 metrin piipulla ja enimmillään 5 % vuoden tunneista (400 tuntia) 100 metrin piipulla (kuva D ja taulukko 2). Mallilaskelmien mukaan päästölähteestä koilliseen, noin metrin säteellä piipusta esiintyy hajukynnyksen (1 hy/m 3 ) ylittäviä hajuja 5 6 % vuoden tunneista 80 metrin piipulla ja 2,5 kilometrin säteen ulkopuolella voidaan sanoa, ettei hajuja esiinny juuri lainkaan (liitekuva 1). Korkeammalla 100 metrin piipulla hajuja esiintyy harvemmin kuin 80 metrin piipulla enimmillään, mutta suurin esiintyvyys on samalla alueella (liitekuva 4).

10 Esiintyvyys, % vuoden tunneista 10 Kolminkertaisesti hajukynnyksen ylittävien eli selkeästi tunnistettavien hajutilanteiden (3 hy/m 3 ) esiintymistiheys on enimmillään 3 % vuoden tunneista (290 tuntia) 80 metrin piipulla ja 2 % vuoden tunneista (190 tuntia) 100 metrin piipulla (kuva D ja taulukko 2). Hajukynnyksen 3 hy/m 3 hajuille ehdotettu ohjearvosuositus alittuu 100 metrin piipulla. Suurimmat arvot esiintyvät piipusta koilliseen. Etäisyydellä 1,5 kilometriä päästölähteestä hajuja ei enää esiinny kummallakaan piipun korkeudella. Esiintymisalue on 100 metrin piipulla kuitenkin hieman pienempi 80 metrin piippuun verrattuna (liitekuvat 2 ja 5). Melko voimakkaita hajuja (5 hy/m 3 ) esiintyy 80 metrin piipulla 2 % vuoden tunneista (190 tuntia) ja 100 metrin piipulla 1 % vuoden tunneista (110 tuntia) (kuva D ja taulukko 2). Mallilaskelmien mukaan 80 metrin piipulla melko voimakkaita hajuja esiintyisi kaikissa ilmansuunnissa jätevedenpuhdistamon ympärillä kun taas 100 metrin piipulla hajuja ei esiintyisi ollenkaan tai niitä esiintyisi alle 0,5 % vuoden tunneista etelän ja lännen välissä. Suurimmat arvot kummallakin piipun korkeudella esiintyisivät koillisessa (liitekuva 3 ja 6). 9.0 Piippu 80 metriä Piippu 100 metriä 9 % = ohjearvosuositus juuri aistittaville hajuille % = ohjearvosuositus selkeästi tunnistettaville hajuille HY, 30 s 3 HY, 30 s 5HY, 30 s 1HY, 1h Hajukynnys Kuva D. Leviämismallilla laskettujen Blominmäen jätevedenpuhdistamon aiheuttamien hajutilanteiden suurin esiintyvyys (% vuoden tunneista) tutkimusalueella. Pitkäaikaisia, vähintään tunnin pituisia yhtäjaksoisia hajutilanteita ei leviämismallin tulosten mukaan juuri esiinny tutkimusalueella. Kummallakin piipun korkeudella hajukynnyksen ylittäviä hajuja esiintyy alle 0,5 % vuoden tunneista (kuva D, liitekuvat 7 ja 8 ja taulukko 2). Tämä tarkoittaa sitä, että jätevedenpuhdistamon päästöjen aiheuttamia tunnin kestäviä hajutilanteita on enimmillään yksi vuodessa. Aivan piipun lähiympäristöön kummallakin suunnittelukorkeudella syntyy katvealue, jolla hajuja ei esiinny lainkaan tai esiintyy hyvin harvoin. Katvealueen koko vaihtelee halkaisijaltaan 400 metristä 600 metriin hajukynnyksestä ja piipun korkeudesta riippuen. Lyhytaikaisilla hajujen kaikilla hajukynnyksillä ja molemmilla piipun korkeuksilla maksimiarvot esiintyvät lähes samalla suunnalla piipuilta noin 500 metriä koilliseen vallitsevan tuulen suunnan mukaisesti. Suunnitellun jätevedenpuhdistamon lähimmät asuinrakennuksen sijaitsevat noin 550 metrin päässä koillisessa ja kaakossa. Laskelmien tulosten tulkinnassa on huomioitava lähtötietoihin (päästötiedot ja meteorologia) ja itse leviämismalliin liittyvät epävarmuudet. Tässä työssä käytetyt hajupäästöt ovat peräisin Helsingin Veden Viikinmäen jätevedenpuhdistamon leviämismallilaskel-

11 11 mista (Lappi & Pietarila, 2007/1) ja ne on suhteutettu Blominmäelle suunnitellun puhdistamon kapasiteettiin. 4.2 Hajujen leviämismallilaskelmien vertailu piipun sijoituspaikoissa 1 ja 2 Taulukkoon 2 on listattu vuonna 2008 valmistuneen hajuselvityksen (Ranta ym. 2008) tulokset Blominmäen osalta (sijoituspaikka 1) ja nyt tehdyn hajujen leviämisselvityksen tulokset (sijoituspaikka 2). Erona näiden selvitysten välillä on jätevedenpuhdistamon piipun sijainti ja piipun suunnittelukorkeudet. Tässä selvityksessä piipun paikka on siirtynyt noin 370 metriä koilliseen alkuperäisestä sijainnista (kuva E). Kuva E. Espoon jätevedenpuhdistamon sijoituspaikkavaihtoehto 1 aikaisemmassa hajuselvityksessä (Ranta ym. 2008) ja sijoituspaikkavaihtoehto 2 nykyisessä selvityksessä. Laskelmissa, joissa piippu sijaitsee kohdassa 2, hajuja esiintyy hieman harvemmin kuin laskelmissa, joissa piippu sijaitsee kohdassa 1. Kummankin paikkavaihtoehdon hajukynnyksen 3 hy/m 3 suurimmat esiintymisfrekvenssit ylittävät ohjearvosuosituksen (3 % vuoden tunneista) 80 metrin piipulla, mutta asutusalueilla ne ovat kuitenkin enimmillään 3 % vuoden tunneista. Ohjearvoasuositusta enemmän selkeästi tunnistettavia lyhytkestoisia hajutilanteita esiintyy piipun sijoituspaikan 2 laskemien mukaan pienemmällä alueella kuin paikan 1 laskelmilla. Piipun korkeudella 60 metriä 3 hy/m 3 hajuja esiintyy myös asuinalueella yli 3 % vuoden tunneista. Ohjearvosuositus ei ylity, kun sijoituspaikaksi valitaan paikka 2 ja piipun korkeudeksi 100 metriä. Tällöin 3 hy/m 3 esiintymisfrekvenssi on koko alueella enimmillään 2 % vuoden tunneista.

12 12 Taulukko 2. Espooseen jätevedenpuhdistamon päästöjen aiheuttaman lyhytaikaisen (30s) ja pitkäaikaisen (1 h) hajun esiintymistä kuvaavat korkeimmat hajufrekvenssiarvot prosentteina vuoden tunneista kolme hajun voimakkuutta kuvaavalla hajukynnystasolla (1 hy/m 3, 3 hy/m 3 ja 5 hy/m 3 ) Blominmäellä kahdella piipun paikalla ja korkeudella. Sijoituspaikkavaihtoehto 1 viittaa aikaisemmassa hajuselvityksessä (Ranta ym. 2008) käytettyyn sijaintiin ja sijoituspaikkavaihtoehto 2 viittaa tässä lisäselvityksessä käytettyyn sijaintiin. Blominmäen sijoituspaikka 1 Blominmäen sijoituspaikka 2 60 m 80 m 80 m 100 m Juuri aistittavissa oleva lyhytaikainen haju (1 hy/m 3 ) Selkeä tunnistettavissa oleva lyhytaikainen haju (3 hy/m 3 ) Melko voimakas tunnistettavissa oleva lyhytaikainen haju (5 hy/m 3 ) Juuri aistittavissa oleva pitkäaikainen haju 8,7 6,8 5,8 4,6 6,3 4,3 3,3 2,2 5,0 3,1 2,1 1,3 0,2 0 0,02 0,01 5 YHTEENVETO JA JOHTOPÄÄTÖKSET Tässä tutkimuksessa arvioitiin Ilmatieteen laitoksella kehitetyllä haisevien yhdisteiden leviämismallilla (ODO-FMI) HSY:n suunnitteleman jätevedenpuhdistamon aiheuttamia hajuvaikutuksia Espoon Blominmäen ympäristössä kahdella eri piipun korkeudella. Tämä tutkimus on jatkoa Ilmatieteen laitoksella vuonna 2008 tehdylle tutkimukselle, jossa vertailtiin seitsemää eri jätevedenpuhdistamon sijoituspaikkavaihtoehtoa Espoon alueella (Ranta ym.). Blominmäen alue valikoitui jatkotutkimuksen kohteeksi, sillä sinne tehdyn arvion mukaan hajut esiintyivät pääsääntöisesti alueilla, joissa ei ole asutusta. Tämän selvityksen erona aiempaan selvitykseen on se, että nyt piipun sijaintia on vaihdettu noin 370 metriä koilliseen, 10 metriä merenpinnasta korkeammalla olevaan kohtaan. Koska puhdistamoa ei ole vielä rakennettu ja hajumittaustuloksia ei ole käytössä, hajutilannetta mallinnettaessa on turvauduttava parhaisiin mahdollisiin käytössä oleviin päästöarvioihin. Mallilaskelmien lähtötietoihin sisältyvät epävarmuudet vaikuttavat mallilaskelmien tulosten luotettavuuteen, mistä johtuen tulokset ovat suuntaa antavia. Tutkimuksen tuloksia on verrattu Arnoldin (1995) tutkimukseen ja siinä esiintyvään hajujen ohjearvosuositukseen, joka olisi 3 9 % kokonaisajasta hajun miellyttävyysasteesta riippuen. Alaraja koskisi hyvin epämiellyttävää hajua, jolla on korkea haittapotentiaali. Yläraja koskisi hajuja, joiden miellyttävyysaste on vaihtelevampi. Selkeän tunnistettavissa olevan hajun (3 hy/m 3 ) lyhytkestoisten (30 s) hajutilanteiden on arvioitu voivan aiheuttaa hajuhaittaa asukkaille. Jätevedenpuhdistamon aiheuttamien hajupäästöjen esiintymistä arvioitiin kolmella eri hajukynnyksen arvolla, jolla pyritään kuvaamaan hajun voimakkuutta. Hajukynnyksellä 1 hy/m 3 kuvattiin tilannetta, jossa puolet ihmisistä aistii hajua, mutta hajun aiheuttaja ei

13 13 välttämättä ole tunnistettavissa. Kolmin- ja viisinkertaisilla hajukynnyksillä (3 ja 5 hy/m 3 ) haju on selkeää ja sen aiheuttaja on tunnistettavissa. Arvioinnissa tarkasteltiin pitkäaikaisten (1 h) ja lyhytaikaisten (30 s) hajujen esiintymistä maanpintatasolla. Lyhytaikaisella hajulla tarkoitetaan sitä, että hajumallilaskelmissa tarkasteltavalla vuoden jaksolla esiintyvä tunti rekisteröityy hajutunniksi jo silloin, kun hajukynnys ylittyy vähintään puolen minuutin ajan, eli koko tuntia ei välttämättä yhtäjaksoisesti haise. Tämä on otettava huomioon hajumallilaskelmien tuloksia arvioitaessa. Hajumallin päästölähtöarvoina käytettiin Helsingin Veden Viikin jätevedenpuhdistamon hajuselvityksen (Lappi & Pietarila, 2007/1) lähtötietoja suhteutettuna suunniteltuun Blominmäen puhdistamon kapasiteettiin. Mallilaskelmien tulosten mukaan hajujen esiintyminen painottuu vallitsevien tuulensuuntien mukaisesti jätevedenpuhdistamon piipun koillispuolelle sekä 80 että 100 metrin piipun korkeudella. Selkeästi tunnistettavia lyhytkestoisia hajutilanteita esiintyy jätevedenpuhdistamon laitosalueen ympäristössä 80 metrin piipulla enimmillään yli ohjearvosuosituksen, eli useammin kuin 3 % vuoden tunneista. Vastaavien hajujen esiintyvyys 100 metrin piipulla on alle 3 % vuoden tunneista ja levinneisyysalue on hieman pienempi korkeammalla kuin 80 metrin piipulla. Kummankin piipunkorkeuden leviämislaskelmissa hajuja kuitenkin esiintyy asutusalueilla suunnitellusta piipun paikasta koilliseen ja kaakkoon. Uusi piipun sijainti korkeammalla kohdalla merenpinnasta mahdollistaa hajujen paremman laimenemisen. Tämä voidaan todeta vertaamalla leviämismallin tuloksia 80 metrin piipunkorkeudella kahdesta eri sijaintivaihtoehdosta. Selkeästi tunnistettavia (3 hy/m 3 ) hajutilanteita esiintyy pienemmällä alueella ja harvemmin, kun piippu sijaitsee 10 metriä korkeammalla paikalla merenpinnasta. Erot ovat kuitenkin melko pieniä. Pitkäaikaisia hajuja ei juuri esiinny kummassakaan sijoituspaikkavaihtoehdossa tarkastelluilla piipunkorkeuksilla. Liitekuvista 5 ja 6 käy ilmi, että hajujen leviämismallin mukaan 100 metrin piipulla hajukynnyksen 3 hy/m 3 ja 5 hy/m 3 ylittäviä lyhytaikaisia hajutilanteita esiintyy harvemmin kuin 3 % vuoden tunneista koko tarkastelualueella. Kotimaisen hajusuosituksen ohjearvo hajun esiintymiselle selkeästi tunnistettaville hajuille on 3 % vuoden tunneista. Tämän perusteella voidaan arvioida, että jätevedenpuhdistamosta ei aiheutuisi merkittävää hajuhaittaa alueelle, kun suunnittelussa otetaan huomioon 100 metrin piipunkorkeus, laskelmissa käytetty piipun sijainti ja puhdistamon käyttökapasiteetti.

14 14 VIITELUETTELO ANONYYMI, Feststellung und Beurteilung von Geruchs Immissionen (Geraschs- Immission-Richtlinie). Stand Essen: Landesanstalt für Immissionsschutz Nordrhein-Westfalen, 23 s. ARNOLD, M., Hajuohjearvojen perusteet. VTT kemiantekniikka, VTT tiedotteita 1711, Espoo, 83 s. ARNOLD, M. & LEHTOMÄKI, J., Lausunto koskien Viikinmäen hajuselvityksen tuloksia VTT prosessit. Espoo, 4s. BONGERS, M., VAN HARREVELD, A. & JONES, N., Recent developments in research supporting pig odour policy reviews in the Netherlands an in Ireland. Teoksessa: Jiang, J. (toim.) 1 st IWA International Conference on odour and VOCs: Measurement, regulation and control techniques. Sydney: UNSW Publishing and Printing Services. S LAKI ERÄISTÄ NAAPURUUSSUHTEISTA, L /26 muutoksineen. MAANKÄYTTÖ- JA RAKENNUSLAKI, L /132 muutoksineen. LAPPI, S. & PIETARILA, H., 2007/1. Viikinmäen jätevedenpuhdistamo, hajupäästöjen leviämisselvitys, Ilmatieteenlaitos, Helsinki, s liites. RANTA, P., LAPPI, S., PIETARILA, H., Espoon Vesi. Jätevedenpuhdistamon hajupäästöjen leviämismallilaskelmat. Ilmatieteen laitos, Helsinki, s liites. RANTAKRANS, E. & SAVUNEN, T., Hajuyhdisteiden leviämisen arviointi. Ilmansuojelun julkaisuja 21, Ilmatieteen laitos, Helsinki, 64 s. SCHAUBERGER, G., PIRINGER, M. & PETSZ, E., Diurnal and Annual Variation of Odour from Animal Houses: a Model Calculation for Fattening Pigs, J. Agric. Engin. Res., Vol. 74, s YMPÄRISTÖNSUOJELULAKI L /86 muutoksineen.

15 L I I T E K U V A T

16 HSY:N BLOMINMÄEN JÄTEVEDENPUHDISTAMO Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) > ,5-1 < 0,5 Myllärinmäki Gumböle Muurala Pappilanmäki 0 Mynttilä Näkinkylä Bassenkylä Kauklahti Kilometriä Pohjakartta-aineisto Maanmittauslaitos lupanro 242/MML/08 Ilmatieteen laitos 2011 = maksimi = 5,8 % = päästölähde Kuva 1. Lyhytaikaisen hajun (30 s) esiintyminen prosentteina vuoden tunneista maanpintatasolla. Puolet ihmisistä aistii hajua [hajukynnys 1 hy/m³]. Piipun korkeus 80 metriä.

17 HSY:N BLOMINMÄEN JÄTEVEDENPUHDISTAMO Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) ,5-1 < 0,5 Myllärinmäki Gumböle Muurala Pappilanmäki Mynttilä Näkinkylä Bassenkylä Kauklahti Kilometriä Pohjakartta-aineisto Maanmittauslaitos lupanro 242/MML/08 Ilmatieteen laitos 2011 = maksimi = 3,3 % = päästölähde Kuva 2. Lyhytaikaisen hajun (30 s) esiintyminen prosentteina vuoden tunneista maanpintatasolla. Selkeä tunnistettavissa oleva haju [hajukynnys 3 hy/m³]. Piipun korkeus 80 metriä.

18 HSY:N BLOMINMÄEN JÄTEVEDENPUHDISTAMO Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) 1-3 0,5-1 < 0,5 Myllärinmäki Gumböle Muurala Pappilanmäki Mynttilä Näkinkylä Bassenkylä Kauklahti Kilometriä Pohjakartta-aineisto Maanmittauslaitos lupanro 242/MML/08 Ilmatieteen laitos 2011 = maksimi = 2,1 % = päästölähde Kuva 3. Lyhytaikaisen hajun (30 s) esiintyminen prosentteina vuoden tunneista maanpintatasolla. Haju on melko voimakas ja tunnistetettava [hajukynnys 5 hy/m³]. Piipun korkeus 80 metriä.

19 HSY:N BLOMINMÄEN JÄTEVEDENPUHDISTAMO Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) ,5-1 < 0,5 Myllärinmäki Gumböle Muurala Pappilanmäki Mynttilä Näkinkylä Bassenkylä Kauklahti Kilometriä Pohjakartta-aineisto Maanmittauslaitos lupanro 242/MML/08 Ilmatieteen laitos 2011 = maksimi = 4,6 % = päästölähde Kuva 4. Lyhytaikaisen hajun (30 s) esiintyminen prosentteina vuoden tunneista maanpintatasolla. Puolet ihmisistä aistii hajua [hajukynnys 1 hy/m³]. Piipun korkeus 100 metriä.

20 HSY:N BLOMINMÄEN JÄTEVEDENPUHDISTAMO Hajujen esiintyminen (% vuoden tunneista) 1-3 0,5-1 < 0,5 Myllärinmäki Gumböle Muurala Pappilanmäki Mynttilä Näkinkylä Bassenkylä Kauklahti Kilometriä Pohjakartta-aineisto Maanmittauslaitos lupanro 242/MML/08 Ilmatieteen laitos 2011 = maksimi = 2,2 % = päästölähde Kuva 5. Lyhytaikaisen hajun (30 s) esiintyminen prosentteina vuoden tunneista maanpintatasolla. Selkeä tunnistettavissa oleva haju [hajukynnys 3 hy/m³]. Piipun korkeus 100 metriä.