Rovaniemen ilmanlaadun seuranta

Transkriptio

1 Rovaniemen ilmanlaadun seuranta Nab Labs Oy Janne Ruuth Henna Ruuth

2 Sisällys 1. Johdanto Aineisto ja menetelmät Tutkimusalue ja mittauspisteet Menetelmät ja aineiston käsittely Sääolosuhteet Ilmanlaadun ohje- ja raja-arvot Laadunvarmistus Tulokset Rikkidioksidi (SO2) Keskusta Etelärinne Typpidioksidi (NO2) Keskusta Etelärinne Typen oksidit (NOx) Keskusta Etelärinne Hengitettävät hiukkaset (PM1) Keskusta Etelärinne Pienhiukkaset (PM2,5) Keskusta Etelärinne Tulosten tarkastelu Mittaukset Vertailu aiempiin tuloksiin Päiväkohtainen vaihtelu Yhteenveto Viitteet... 2

3 Janne Ruuth Ympäristöasiantuntija Nab Labs Oy Jyväskylä Survontie 9 452

4 Nab Labs Oy. Kaikki oikeudet pidätetään. Tätä asiakirjaa tai osaa siitä ei saa kopioida tai jäljentää missään muodossa ilman Nab Labs Oy:n lupaa.

5 Toimipaikat Pääkonttori / Espoo Upseerinkatu 1, 26 Espoo Jyväskylä Eeronkatu 1, 472 Jyväskylä Sievisenmäentie 8C, 442 Jyskä Ambiotica Survontie 9 (YAD), 45 Jyväskylä Kaustinen PL 38, 6961 Kaustinen Kärsämäki Lappeenranta Laserkatu 6, 5385 Lappeenranta Oulu Nuottasaarentie 17, 94 Oulu Typpitie 1, 962 Oulu Raisio Raisionkaari 55, 212 Raisio Rauma PL 142, 2611 Rauma Nevantie 21, 8671 Kärsämäki

6 1. Johdanto Nab Labs Oy mittasi Rovaniemen kaupungin ilmanlaatua 1/216-2/217. Mittauksia jatkettiin Rovaniemen kaupungin toimeksiannosta vielä toukokuun 217 loppuun, jotta myös vuoden 217 katupölykausi saatiin mitattua. Mitattavat ilman epäpuhtaudet olivat rikkidioksidi (SO2), typpidioksidi (NO2), typen oksidit (NOX), pienhiukkaset (PM2,5), hengitettävät hiukkaset (PM1). Lisäksi mittausasemalla seurattiin säätietoja (lämpötila, paine, tuulen nopeus ja suunta sekä suhteellinen kosteus) sääasemalla. Rovaniemen ilmanlaadun seurannan tarkoituksena on toteuttaa ympäristönsuojelulain (YSL 527/214), ilmanlaadusta annetun asetuksen (VNa 79/217) ja ilmanlaadun ohjearvoista annetun päätöksen (VNp 48/1996) mukaisia ilmansuojelun tavoitteita terveyden sekä ekosysteemien ja kasvillisuuden suojelemiseksi. Ilmansuojelun tavoitteiden toteutumista arvioidaan ilmanlaadun mittauksiin perustuvien ohje- ja raja-arvojen ylityksillä. Ohjearvot ovat ilman epäpuhtauksien tavoitteellisia pitoisuuksia, joiden ylittyminen on pyrittävä estämään ennakolta. Ohjearvoja sovelletaan maankäytön ja liikenteen suunnittelussa, rakentamisen muussa ohjauksessa sekä ilman pilaantumisen vaaraa aiheuttavien toimintojen sijoittamisessa ja lupakäsittelyssä. Raja-arvot ovat ilman epäpuhtauksille annettuja korkeimpia sallittuja pitoisuuksia, jotka on alitettava määräajassa. Raja-arvot ovat sitovia. Rovaniemen ilmanlaadun mittaustyöt kentällä ja mittalaitteiden kalibroinnit raportoidulla mittausjaksolla hoiti laboratorioinsinööri Tony Pirkola. Ympäristöasiantuntijat Janne Ruuth ja Henna Ruuth käsittelivät mittaustulokset ja kirjoitti tutkimusraportin. Yhdyshenkilönä Rovaniemen kaupungilla toimi ympäristöpäällikkö Erkki Lehtoniemi. 2. Aineisto ja menetelmät 2.1 Tutkimusalue ja mittauspisteet Ilmanlaadun mittalaitteet sijoitettiin tilaajan osoittamalle paikoille (kuva 1). Toinen mittauspiste sijaitsi esikaupunkialueella Etelärinteellä (kuva 2) ja toinen keskustassa (kuva 3). Mittausaseman sijoituspaikka täytti ilmanlaatuasetuksen liitteen 3 kohdan III vaatimukset: näytteenottimen lähellä oli riittävästi tilaa; rakennuksiin, puihin ja muihin esteisiin oli riittävä välimatka; näytteenottokohta sijaitsi noin 3 metrin korkeudella; välittömässä läheisyydessä ei ollut päästölähteitä; ja poistoaukko sijaitsi näytteenottokopeissa siten, ettei poistoilmaa päässyt näytteenottimeen. 1

7 Kuva 1. Mittauspisteiden sijainti Rovaniemellä. Käytetyt pohjakartat ovat Maanmittauslaitoksen avointa dataa (peruskarttarasteri 1:5, maaliskuu 217). Kuva 2. Keskustan mittausasema. 2

8 Kuva 3. Etelärinteen mittausasema. 2.2 Menetelmät ja aineiston käsittely Mittausmenetelminä käytettiin Valtioneuvoston asetuksessa (VNa 79/217) edellytettyjä vertailumenetelmiä vastaavia menetelmiä (taulukko 1). Rikkidioksidi mitattiin standardin SFS-EN 14212:en mukaisesti (UV-fluoresenssi) ja typpidioksidi standardin SFS-EN 14211:en mukaisesti (kemiluminesenssi). Rikkidioksidi mitattiin standardin SFS-EN 14212:en mukaisesti (UVfluoresenssi). Kaasumaisten yhdisteiden ja hiukkasten pitoisuuksien määrittäminen tehtiin Valtioneuvoston asetuksen ilmanlaadusta (VNa 79/217), valtioneuvoston päätöksen ilmanlaadun ohjearvoista (VNp 48/1996), ilmatieteen laitoksen Ilmanlaadun mittausohjeen (IL 24) sekä muun ilmanlaatumittauksia koskevan lainsäädännön mukaisesti niin, että mittausmenetelmät ja mittausten laadunvarmistus, seurantamenetelmien sallittu epävarmuus, mittausten ajallinen kattavuus ja mittausaineiston vähimmäismäärä täyttävät voimassa olevien säädösten ja ohjeiden vaatimukset. PM1-pitoisuus mitattiin siten, että Environnement MP11M:n näytteenottosondi oli varustettu standardin SFS-EN 12341:en mukaisella PM1 esierottimella ja CPM-yksiköllä, joka kykenee erottelemaan PM 2,5 hiukkaskoon. Taulukko 1. Rovaniemen ilmanlaadun mittalaitteet ja -menetelmät. Mittauskomponentti Mittauslaite Menetelmä SO2 Environnement AF22M SFS-EN 14212:en (UV-fluoresenssi) NO2 Environnement AC32M SFS-EN 14211:en (kemiluminesenssi) PM2,5 PM1 Environnement CPM + Environnement MP11M Environnement CPM + Environnement MP11M ISO 1473:2, ekvivalentti SFS-EN 1497:25en kanssa (β-säteilyn absorptio) ISO 1473:2, ekvivalentti SFS-EN 12341:1999:en kanssa (β-säteilyn absorptio) Mittausdata tallennettiin mittausasemalle sijoitettuun tietokoneeseen käyttäen EnvidasFWohjelmistoa (Envitech Ltd.). Mittausasema oli etäkäytössä mobiililaajakaistayhteyden välityksellä. 3

9 2.3 Sääolosuhteet Säätilaa (lämpötila, paine, tuulen nopeus ja suunta sekä suhteellinen kosteus) mitattiin ilmanlaadun seurannan aikana mittausaseman yhteyteen sijoitetulla sääasemalla (Davis Vantage Vue Pro). Säähavainnot tallennettiin Weather Envoy8x-tallentimeen ja purettiin Envoy8x Data Transfer Utilityohjelmalla. Rovaniemen ilmanlaadun seurantajakson aikana vallitsevat tuulensuunnat olivat lounaan, itäkaakon ja itäkoillisen suuntaiset tuulet (taulukko 2, kuva 4). Taulukko 2. Rovaniemen ilmanlaadun seurantajakson aikana mitatut säähavainnot kuukauden keskiarvoina. kuukausi lämpötila [ C] paine [hpa] tuulen nopeus [m/s] vallitseva tuulen suunta suhteellinen kosteus [%] maalis SSW 93 huhti S 9 touko S 88 NNW 12% N NNE NW 1% 8% NE WNW W 6% 4% 2% % ENE E WSW ESE SW SE SSW S SSE Kuva 4. Tuulijakauma Rovaniemen ilmanlaadun seurantajakson aikana Tyyntä oli,16 % ajasta. 4

10 Ilmankosteus [%] Lämpötila [ C] Kuva 5. Lämpötila Rovaniemen ilmanlaadun seurantajakson aikana Kuva 6. Ilmankosteus Rovaniemen ilmanlaadun seurantajakson aikana

11 2.4 Ilmanlaadun ohje- ja raja-arvot Ilmanlaadun mittaustulosten arvioinnissa sovelletaan Valtioneuvoston päätöstä ilman-laadun ohjearvoista (48/1996) (taulukko 3) ja Valtioneuvoston asetusta ilmanlaadusta (79/217) (taulukot 4 ja 5). Taulukko 3. Ilmanlaadun ohjearvot (VNp 48/1996). Aine Ohjearvo (2 ºC, 1 atm) Tilastollinen määrittely Typpidioksidi (NO2) 15 µg/m 3 7 µg/m 3 kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipiste kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Rikkidioksidi (SO2) 25 µg/m 3 8 µg/m 3 kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipiste kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Hengitettävät hiukkaset, (PM1) 7 µg/m 3 kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Taulukko 4. Ilmanlaadun raja-arvot terveyden suojelemiseksi (VNa 79/217). Yhdiste Rikkidioksidi (SO2) Typpidioksidi (NO2) Hengitettävät hiukkaset (PM1) Keskiarvon laskenta-aika 1) 1 tunti 24 tuntia 1 tunti 1 vuosi 24 tuntia 1 vuosi Raja-arvo 2 ) [µg/m3] Sallittujen ylitysten määrä vuodessa Pienhiukkaset (PM2,5) 1 vuosi 25-1) Mittaustuloksia yhdistettäessä ja tilastollisia tunnuslukuja laskettaessa on noudatettava liitteen 9 perusteita. 2) Kaasumaisilla yhdisteillä tulokset ilmaistaan 293 K lämpötilassa ja 11,3 kpa paineessa. Lyijyn ja hiukkasten tulokset ilmaistaan ulkoilman lämpötilassa ja paineessa. 3) Vuorokauden korkein kahdeksan tunnin keskiarvo valitaan tarkastelemalla kahdeksan tunnin liukuvia keskiarvoja. Kukin kahdeksan tunnin jakso osoitetaan sille päivälle, jona jakso päättyy. Taulukko 5. Ilmanlaadun raja-arvot ekosysteemien ja kasvillisuuden suojelemiseksi (VNa 79/217). Aine Keskiarvon laskenta-aika 1) Raja-arvo 2) [µg/m 3 ] Rikkidioksidi (SO2) kalenterivuosi ja talvikausi ( ) 2 Typen oksidit (NOX) kalenterivuosi 3 1) Mittaustuloksia yhdistettäessä ja tilastollisia tunnuslukuja laskettaessa on noudatettava liitteen 9 perusteita. 2) Tulokset ilmaistaan 293 K lämpötilassa ja 11,3 kpa paineessa. 2.5 Laadunvarmistus Rovaniemen ilmanlaadun seuranta toteutettiin ilmanlaatuasetuksen (VNa 79/217) mukaisella laadunvarmistustasolla. Mittalaitteiden kalibroinnista vastasi laboratorioinsinööri Tony Pirkola. Kaasumittausten kalibroinnit tehtiin huoltokäyntien yhteydessä monipistekalibrointeina pitoisuusalueella 5 ppb. Typen oksidien mittalaite kalibroitiin typpimonoksidilla (NO) ja 6

12 rikkidioksidin mittalaite kalibroitiin rikkidioksidilla (SO2). Laimentimena käytettiin Sabio 21- kalibraattoria. Kalibrointien yhteydessä määritettiin analysaattoreiden lineaarisuus ja tarkistettiin span- ja nollatasot. Kaasuanalysaattoreissa oli asennettuna permeaatiouunit, joista tuli tunnetun pitoisuuden typpidioksidia tai rikkidioksidia. Analysaattorit ohjelmoitiin EnvidasFW-ohjelmalla siten, että analysaattorit tarkistivat kerran vuorokaudessa pitoisuustason. Kaasuanalysaattorit ohjelmoitiin tarkistamaan nollataso kerran vuorokaudessa puhtaalla ilmalla suodattimien läpi. Hiukkassuodattimet vaihdettiin ja näytteenottolinja tarkastettiin kalibrointien yhteydessä. Kaasumittausten kalibroinnit tehtiin Ilmanlaadun mittausohjeen edellyttämällä kalibrointitaajuudella. Käytettävää kalibraattoria verrattiin ilmanlaatumittausten kansallisessa vertailulaboratoriossa. Mittalaitteiden ylläpitohuollot ja toimintakunnon tarkistukset tehtiin laitetoimittajan ohjeiden mukaisesti kalibrointien yhteydessä. Mittalaitteiden määräaikaishuollot ja kuluvien osien vaihto suoritettiin kalibrointien yhteydessä tai tarvittaessa. Mitattuja pitoisuuksia tarkistettiin kalibrointitulosten avulla. Jatkuvatoimisissa hiukkaspitoisuusmittauksissa suoritettiin mittausten laadunvarmennus- ja ylläpitotoimet hiukkasanalysaattorille seuraavasti: Hiukkasmittalaite kalibroitiin standardin SFS-EN 12341:en ja valmistajan ohjeiden mukaisesti ja näytteenottosondi puhdistettiin mittausasemalla käyntien yhteydessä. Laitteen toimintakunnon tarkistukset ja huollot tehtiin tarpeen mukaan mittausasemalla käynnin yhteydessä. Hiukkaspitoisuusanalysaattorin virtausnopeus tarkistettiin mittausasemalla käynnin yhteydessä. Etelärinteen mittausasemalla havaittiin kalibrointiongelma Etelärinteen SO2 mittarissa, mikä nosti Etelärinteen tuloksia 3-5 µg/m 3 koko mittausjakson välisen ajan. Huhtikuun tulokset hylättiin, koska pitoisuuksiin ei tehty mittarilla lämpötilakorjausta. 3. Tulokset 3.1 Rikkidioksidi (SO2) Keskusta Keskustan ilmanlaadun seurannassa rikkidioksidipitoisuuksien (SO2) keskiarvo oli 1,1 µg/m 3 (korkein sallittu vuosikeskiarvo kasvillisuuden suojelemiseksi 2 µg/m 3 ) ajallisen kattavuuden ollessa 88 % mittausjakson ajasta. Pitoisuuksien tuntikeskiarvot eri kuukausina vaihtelivat välillä,5 1,7 µg/m 3. Korkein tuntipitoisuus (34 µg/m 3 ), suurin vuorokausikeskiarvo (7,9 µg/m 3 ) ja kuukauden 2. suurin vuorokausikeskiarvo (2,9 µg/m 3 ) mitattiin huhtikuussa (Kuvat 7 ja 8, Taulukko 6). Mittaustulosten ajallinen kattavuus oli kaikkina kuukausina yli 75 %. Taulukko 6. Rovaniemen keskustassa mitatut rikkidioksidin (SO2) pitoisuudet aikavälillä Yksikkö µg/m3. SO2 tuntiarvot vuorokausiarvot Keskusta lkm/kk osuus/kk keskiarvo 99. %- piste suurin lkm/kk osuus/kk 2. suurin suurin 217 maalis %,5 4, % 2, 2,3 217 huhti % 1,7 5, % 2,9 7,9 217 touko % 1,4 3, % 2,8 3,1 7

13 SO2 [µg/m 3 ] SO2 [µg/m 3 ] rikkidioksidin tuntipitoisuudet Kuva 7. Rikkidioksidin (SO2) tuntipitoisuudet Rovaniemen Keskustassa rikkidioksidin vuorokausipitoisuudet Kuva 8. Rikkidioksidin (SO2) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen Keskustassa vuonna

14 SO2 [µg/m 3 ] Etelärinne Etelärinteen ilmanlaadun seurannassa rikkidioksidipitoisuuksien (SO2) keskiarvo oli 1,6 µg/m 3 (korkein sallittu vuosikeskiarvo kasvillisuuden suojelemiseksi 2 µg/m 3 ) ajallisen kattavuuden ollessa 52 % mittausjakson ajasta. Pitoisuuksien tuntikeskiarvot eri kuukausina vaihtelivat välillä 1,5 1,7 µg/m 3. Korkein tuntikeskiarvo (1 µg/m 3 ) ja suurin vuorokausiarvo (8, µg/m 3 ) ja kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo (7,5 µg/m 3 ) mitattiin toukokuussa 217 (Kuvat 9 ja 1, Taulukko 7). Mittaustulosten ajallinen kattavuus oli yli 75 % maalisja toukokuussa. Huhtikuun mittaustulokset hylättiin kalibrointiongelman seurauksena vääristyneiden tulosten vuoksi. Taulukko 7. Rovaniemen Etelärinteellä mitatut rikkidioksidin (SO2) pitoisuudet aikavälillä Yksikkö µg/m 3. SO2 tuntiarvot vuorokausiarvot Etelärinne lkm/kk osuus/kk keskiarvo 99. %-piste suurin lkm/kk osuus/kk 2. suurin suurin 217 maalis % 1, % 2,8 3, 217 touko % 1, % 7,5 8, rikkidioksidin tuntipitoisuudet Kuva 9. Rikkidioksidin (SO2) tuntipitoisuudet Rovaniemen Etelärinteellä

15 SO2 [µg/m 3 ] rikkidioksidin vuorokausipitoisuudet µg/m Kuva 1. Rikkidioksidin (SO2) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen Etelärinteellä Typpidioksidi (NO2) Keskusta Rovaniemen keskustan ilmanlaadun seurannassa aikavälillä typpidioksidipitoisuuksien (NO2) vuosikeskiarvo oli 14,3 µg/m 3 (korkein sallittu vuosikeskiarvo 4 µg/m 3 ja korkein sallittu vuosikeskiarvo kasvillisuuden suojelemiseksi 3 µg/m 3 ) ajallisen kattavuuden ollessa 94 % mittausjakson ajasta. Pitoisuuksien tuntikeskiarvot vaihtelivat 9 ja 2 µg/m 3 välillä. Korkein tuntiarvo (94 µg/m 3 ), vuorokauden toiseksi suurin pitoisuus (41 µg/m 3 ) ja suurin vuorokausiarvo (51 µg/m 3 ) mitattiin maaliskuussa 217 (taulukko 8 ja kuvat 11 ja 12). Kaikkien kuukausien aikana mittausten ajallinen kattavuus oli yli 75 %. Taulukko 8. Rovaniemen keskustassa mitatut typpioksidin (NO2) pitoisuudet aikavälillä Yksikkö µg/m 3. NO2 tuntiarvot vuorokausiarvot Keskusta lkm/kk osuus/kk keskiarvo 99. %- piste suurin lkm/kk osuus/kk 2. suurin 217 maalis % % huhti % % touko % % suurin 1

16 NO2 [µg/m 3 ] NO2 [µg/m 3 ] 12 typpidioksidin tuntipitoisuudet Kuva 11. Typpioksidin (NO2) tuntipitoisuudet Rovaniemen Keskustassa aikavälillä typpidioksidin vuorokausipitoisuudet Kuva 12. Typpioksidin (NO2) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen Keskustassa aikavälillä

17 NO2 [µg/m 3 ] Etelärinne Rovaniemen etelärinteen ilmanlaadun seurannassa aikavälillä typpidioksidipitoisuuksien (NO2) keskiarvo oli 6,2 µg/m 3 (korkein sallittu vuosikeskiarvo 4 µg/m 3 ja korkein sallittu vuosikeskiarvo kasvillisuuden suojelemiseksi 3 µg/m 3 ) ajallisen kattavuuden ollessa 91 % mittausjakson ajasta. Pitoisuuksien tuntikeskiarvot eri kuukausina vaihtelivat välillä 4,1 9 µg/m 3. Korkein tuntikeskiarvo (55 µg/m 3 ), kuukauden suurin vuorokausiarvo (25 µg/m 3 ) ja kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo (19 µg/m 3 ) mitattiin maaliskuussa 217 (kuvat 13 ja 14, taulukko 9). Kaikkien kuukausien aikana mittausten ajallinen kattavuus oli yli 75 %. Taulukko 9. Rovaniemen Etelärinteellä mitatut typpidioksidin (NO2) pitoisuudet aikavälillä Yksikkö µg/m 3. NO2 tuntiarvot vuorokausiarvot Etelärinne lkm/kk osuus/kk keskiarvo 99. %-piste suurin lkm/kk osuus/kk 2. suurin suurin 217 maalis % 8, % huhti 65 9 % 5, % touko % 4, % 13 9 typpidioksidin tuntipitoisuudet Kuva 13. Typpioksidin (NO2) tuntipitoisuudet Rovaniemen Etelärinteellä aikavälillä

18 NO2 [µg/m 3 ] typpidioksidin vuorokausipitoisuudet Kuva 14. Typpidioksidin (NO2) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen Etelärinteellä aikavälillä Typen oksidit (NOx) Keskusta Rovaniemen keskustan ilmanlaadun seurannassa aikavälillä typen oksidienpitoisuuksien (NOx) keskiarvo oli 23 µg/m 3 (korkein sallittu vuosikeskiarvo kasvillisuuden suojelemiseksi 3 µg/m 3 ) ajallisen kattavuuden ollessa 94 % mittausjakson ajasta. Pitoisuuksien tuntikeskiarvot eri kuukausina vaihtelivat välillä µg/m 3. Korkein tuntiarvo (39 µg/m 3 ), kuukauden suurin vuorokausiarvo (17 µg/m 3 ) ja toiseksi suurin vuorokausiarvo (67 µg/m 3 ) mitattiin maaliskuussa 217 (kuvat 15 ja 16, taulukko 1). Kaikkien kuukausien aikana mittausten ajallinen kattavuus oli yli 75 %. Taulukko 1. Rovaniemen Keskustassa mitatut typen oksidin (NOx) pitoisuudet aikavälillä Yksikkö µg/m 3. NOx tuntiarvot vuorokausiarvot keskusta lkm/kk osuus/kk keskiarvo 99. %- piste suurin lkm/kk osuus/kk 2. suurin suurin 217 maalis % % huhti % % touko % %

19 NOx [µg/m 3 ] NOx [µg/m 3 ] typen oksidien tuntipitoisuudet Kuva 15. Typenoksidien (NOx) tuntipitoisuudet Rovaniemen Keskustassa aikavälillä Typen oksidien vuorokausipitoisuudet Kuva 16. Typenoksidien (NOx) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen Keskustassa aikavälillä

20 NOx [µg/m 3 ] Etelärinne Rovaniemen keskustan ilmanlaadun seurannassa aikavälillä typen oksidit (NOX) keskiarvo oli 7, µg/m 3 (korkein sallittu vuosikeskiarvo 3 µg/m 3 ) ajallisen kattavuuden ollessa 88 % mittausjakson ajasta. Pitoisuuksien tuntikeskiarvot eri kuukausina vaihtelivat välillä 4,4 1,5 µg/m 3. Korkein tuntikeskiarvo (1,5 µg/m 3 ), suurin vuorokausikeskiarvo (35 µg/m 3 ) ja toiseksi suurin vuorokausikeskiarvo (23 µg/m 3 ) mitattiin maaliskuussa 217 (kuvat 17 ja 18, taulukko 11). Kaikkien kuukausien aikana mittausten ajallinen kattavuus oli yli 75 %. Taulukko 11. Rovaniemen Etelärinteellä mitatut typen oksidien (NOx) pitoisuudet aikavälillä Yksikkö µg/m 3. NOx tuntiarvot vuorokausiarvot Etelärinne lkm/kk osuus/kk keskiarvo 99. %-piste suurin lkm/kk osuus/kk 2. suurin suurin 217 maalis % 1, % huhti 65 9 % 6, % touko % 4, % typen oksidien tuntipitoisuudet Kuva 17. Typen oksidien (NOx) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen Etelärinteellä aikavälillä

21 NOx [µg/m 3 ] 4 typen oksidien vuorokausipitoisuudet Kuva 18. Typen oksidien (NOx) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen Etelärinteellä aikavälillä Hengitettävät hiukkaset (PM 1) Keskusta Rovaniemen keskustan ilmanlaadun seurannassa aikavälillä hengitettävien hiukkasten (PM1) keskiarvo oli 18,9 µg/m 3 (korkein sallittu vuosikeskiarvo 4 µg/m 3 ) ajallisen kattavuuden ollessa 84 % mittausjakson ajasta. Pitoisuuksien tuntikeskiarvot eri kuukausina vaihtelivat välillä µg/m 3. Korkein tuntipitoisuus (293 µg/m 3 ), kuukauden suurin vuorokausiarvo (9 µg/m 3 ) mitattiin toukokuussa ja kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo (56 µg/m 3 ) mitattiin huhtikuussa 217 (kuvat 19 ja 2, taulukko 12). Mittaustulosten ajallinen kattavuus oli kaikkien kuukausien osalta yli 75 %. Taulukko 12. Rovaniemen keskustassa mitatut hengitettävien hiukkasten (PM1) pitoisuudet aikavälillä Yksikkö µg/m 3. PM 1 tuntiarvot vuorokausiarvot Keskusta lkm/kk osuus/kk keskiarvo 98. %- piste suurin lkm/kk osuus/kk 2. suurin 217 maalis % % huhti % % touko % % 31 9 suurin 16

22 hengitettävien hiukkasten tuntipitoisuudet 3 25 PM1 [µg/m 3 ] Kuva 19. Hengitettävien hiukkasten (PM1) tuntipitoisuudet Rovaniemen keskustassa aikavälillä hengitettävien hiukkasten vuorokausipitoisuudet PM1 [µg/m 3 ] Kuva 2. Hengitettävien hiukkasten (PM1) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen keskustassa aikavälillä

23 3.4.2 Etelärinne Rovaniemen keskustan ilmanlaadun seurannassa aikavälillä hengitettävienhiukkasten (PM1) vuosikeskiarvo oli 8,3 µg/m 3 (korkein sallittu vuosikeskiarvo 4 µg/m 3 ) ajallisen kattavuuden ollessa 88 % mittausjakson ajasta. Pitoisuuksien tuntikeskiarvot eri kuukausina vaihtelivat välillä 4,4 12 µg/m 3. Korkein tuntiarvo (278 µg/m 3 ), kuukauden suurin vuorokausikeskiarvo (53 µg/m 3 ) ja kuukauden 2. suurin vuorokausikeskiarvo (26 µg/m 3 ) mitattiin huhtikuussa 217 (kuvat 21 ja 22, taulukko 13). Mittaustulosten ajallinen kattavuus oli kaikkien kuukausien osalta yli 75 %. Taulukko 13. Rovaniemen Etelärinteellä mitatut hengitettävien hiukkasten (PM1) pitoisuudet aikavälillä Yksikkö µg/m 3. PM 1 tuntiarvot vuorokausiarvot Etelärinne lkm/kk osuus/kk keskiarvo 98. %-piste suurin lkm/kk osuus/kk 2. suurin suurin 217 maalis % 4, % huhti % % touko % 7, % 2 21 hengitettävien hiukkasten tuntipitoisuudet 3 25 PM1 [µg/m 3 ] Kuva 21. Hengitettävienhiukkasten (PM1) tuntipitoisuudet Rovaniemen Etelärinteellä

24 hengitettävien hiukkasten vuorokausipitoisuudet PM1 [µg/m 3 ] Kuva 22. Hengitettävienhiukkasten (PM1) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen Etelärinteellä 3.5 Pienhiukkaset (PM2,5) Keskusta Rovaniemen keskustan ilmanlaadun seurannassa aikavälillä pienhiukkastenhiukkasten (PM2,5) keskiarvo oli 9,1 µg/m 3 (korkein sallittu vuosikeskiarvo 25 µg/m 3 ) ajallisen kattavuuden ollessa 84 % mittausjakson ajasta. Pitoisuuksien tuntikeskiarvot eri kuukausina vaihtelivat välillä 6 14 µg/m 3. Korkein tuntikeskiarvo (118 µg/m 3 ), kuukauden suurin vuorokausikeskiarvo (3 µg/m 3 ) ja 2. suurin vuorokausikeskiarvo 29 µg/m 3 mitattiin kaikki huhtikuussa 217 (kuvat 23 ja 24, taulukko 14). Mittaustulosten ajallinen kattavuus oli kaikkina kuukausina yli 75 %. Taulukko 14. Rovaniemen keskustassa mitatut pienhiukkasten (PM2,5) pitoisuudet aikavälillä Yksikkö µg/m 3. PM 2,5 tuntiarvot vuorokausiarvot Keskusta lkm/kk osuus/kk keskiarvo 99. %- piste suurin lkm/kk osuus/kk 2. suurin 217 maalis % % huhti % % touko % % suurin 19

25 pienhiukkasten tuntipitoisuudet PM2,5 [µg/m 3 ] Kuva 23. Pienhiukkasten (PM2,5) tuntipitoisuudet Rovaniemen keskustassa pienhiukkasten vuorokausipitoisuudet 3 PM2,5 [µg/m 3 ] Kuva 24. Pienhiukkasten (PM2,5) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen keskustassa Etelärinne Rovaniemen Etelärinteen ilmanlaadun seurannassa aikavälillä pienhiukkasten (PM2,5) keskiarvo oli 3,8 µg/m 3 (korkein sallittu vuosikeskiarvo 25 µg/m 3 ) ajallisen kattavuuden 2

26 ollessa 88 % mittausjakson ajasta. Pitoisuuksien tuntikeskiarvot eri kuukausina vaihtelivat välillä 2,4 5,4 µg/m 3. Korkein tuntikeskiarvo (85 µg/m 3 ), kuukauden korkein vuorokausikeskiarvo (19 µg/m 3 ) ja kuukauden 2. korkein vuorokausikeskiarvo (12 µg/m 3 ) mitattiin huhtikuussa 217 (kuvat 25 ja 26, taulukko 15). Mittaustulosten ajallinen kattavuus oli kaikkina kuukausina yli 75 %. Taulukko 15. Rovaniemen Etelärinteellä mitatut pienhiukkasten (PM2,5) pitoisuudet aikavälillä Yksikkö µg/m 3. PM 2,5 tuntiarvot vuorokausiarvot Etelärinne lkm/kk osuus/kk keskiarvo 99. %-piste suurin lkm/kk osuus/kk 2. suurin suurin 217 maalis % 2, % huhti % 5, % touko % 3, % 6 9 pienhiukkasten tuntipitoisuudet PM2,5 [µg/m 3 ] :5:217 2:5:217 1:5:217 3:4:217 2:4:217 1:4:217 31:3:217 21:3:217 11:3:217 1:3:217 Kuva 25. Pienhiukkasten (PM2,5) tuntipitoisuudet Rovaniemen Etelärinteellä

27 2. pienhiukkasten vuorokausipitoisuudet PM2,5 [µg/m 3 ] Kuva 26. Pienhiukkasten (PM2,5) vuorokausipitoisuudet Rovaniemen Etelärinteellä Tulosten tarkastelu 4.1 Mittaukset Kaikki mittaukset suoritettiin samanaikaisesti Rovaniemellä kahdella mittauspisteellä aikavälillä Pisteinä käytettiin vuonna 216 käytössä olleita mittauspisteitä Rovaniemen keskusta-alueelta (kuva 1) ja Etelärinteeltä taajama-alueelta (kuva 2). Mitatut rikkidioksidipitoisuudet (SO2) alittivat molemmalla mittauspisteellä kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipisteen (25 µg/m 3 ) ja kuukauden toiseksi suurimman vuorokausiarvon (8 µg/m 3 ) ohjearvot. Rikkidioksidipitoisuuksien keskiarvot alittivat sekä tuntikeskiarvon (35 µg/m 3 ) että vuorokausikeskiarvon (125 µg/m 3 ) raja-arvot. Etelärinteen rikkidioksidipitoisuudet ovat olleet normaalia korkeammat koko mittausjakson ajan, mikä johtui ongelmasta mittalaitteen kalibroinnissa. Lisäksi huhtikuun mittausjakson tulokset hylättiin. Typpidioksidipitoisuudet (NO2) alittivat molemmilla mittauspisteillä kuukauden tuntiarvon 99. prosenttipisteen (15 µg/m 3 ) ja kuukauden toiseksi suurimman vuorokausiarvon (7 µg/m 3 ) ohjearvot. Typpidioksidipitoisuuksien mitatut tuntikeskiarvo ja vuosikeskiarvo alittivat pitoisuuksille asetetut raja-arvot (2 µg/m 3 ja 4 µg/m 3 ). Typen oksidipitoisuudet alittivat ekosysteemien ja kasvillisuuden suojelemiseksi asetetun vuosiraja-arvon (3 µg/m 3 ) molemmilla mittauspisteillä. Suurimpia NOX-pitoisuuksia mitattiin talviaikaan, erityisesti pakkaspäivinä, jolloin ilmakerrosten sekoittuminen on vähäistä. Hengitettävät hiukkaspitoisuudet (PM1) ylitti keskustan mittauspisteellä vuorokausikohtaisen rajaarvon (5 µg/m 3 ) viisi kertaa: neljä kertaa huhtikuussa ja kerran toukokuussa. Etelärinteen mittauspisteellä vuorokausikohtainen raja-arvo ylittyi kerran huhtikuussa. Vuorokausikohtainen keskiarvo saa ylittyä 35 kertaa vuoden aikana. Ilmanlaadun ohjearvo hengitettävien hiukkasten 22

28 pitoisuudelle (7 µg/m 3, kuukauden 2. suurin vuorokausiarvo) ylittyi keskustan mittauspisteellä kahdesti; yhden kerran huhtikuussa ja yhden kerran toukokuussa 217. Etelärinteellä ohjearvot eivät ylittyneet mittausjakson aikana. Pienhiukkaset (PM2,5) alittivat molemmilla mittauspisteillä pitoisuudelle asetetun vuosikeskiarvon raja-arvon 25 µg/m 3. Mittausjakso kuvaa vain 3 kuukauden jaksoa, tosin se kattaa kevään katupölyajan, jolloin pitoisuudet ovat yleensä suurimpia. Verrattuna muiden paikkakuntien vuoden 215 vuosikeskiarvoihin (Ilmanlaatu 217), mittaustulokset ovat samalla tasolla. Esimerkiksi Oulun vuosikeskiarvo PM1:lle (9,1 µg/m 3 ) ja Kuopion Sorsasalon SO2:lle (1,9 µg/m 3 ) eivät eroa Rovaniemen mittaustuloksista merkittäväksi. Etelärinteen SO2-tulokset olivat hieman suuremmat kuin keskustan mittauspisteen tulokset kalibrointiongelman vuoksi, mutta tulokset jäävät silti reilusti alle raja-arvojen. NO2:n vuosipitoisuus on samaa luokkaa kuin muissakin kaupungeissa liikenneväylien lähellä. Tulosten vertailussa on huomioitava, että Rovaniemen mittausjakso kesti 3kk eikä koko vuotta, jolloin tulokset voivat olla hieman vääristyneitä koko vuoden keskiarvoihin nähden. Esimerkiksi suurimmat hiukkaspitoisuudet mitataan yleensä juuri maalis-toukokuussa, kun tiet sulavat mutta talven hiekoitushiekat ovat edelleen väylillä ja autoissa on vielä nastarenkaat kuluttamassa teiden pintoja. Taulukko 16. Rovaniemen mittausjakson keskiarvopitoisuuksien vaihtelu Suomen eri kaupunkien välillä vuonna 215 ja Rovaniemen keskustan vuosikeskiarvo vuonna 216. Päästö Mittausjakso 3/17-5/17 Rovaniemen vuosikeskiarvo 216 Koko Suomi 215 vuosikeskiarvojen Keskusta Etelärinne Keskusta Etelärinne vaihtelu paikkakuntien välillä (µg/m 3 ) SO2 1,2 1,6 1, 4,4,4 6,1 NO2 14 6,1 19 5,8 1,3 43, PM1 19 8, ,5 24,7 PM2,5 9,1 3,4 4,7 5,7 3,2 9,6 4.2 Vertailu aiempiin tuloksiin Rovaniemen alueella on toteutettu ilmanlaadun seurantamittauksia aikaisemmin. Mittaukset ovat olleet pääosin hengittävien hiukkasten (PM1) mittauksia vuosina 1998 ja 24. Vuonna 216 seurattiin hiukkas- (PM1 ja PM2,5), typpi- (NO2 ja NOx) ja rikkidioksidipitoisuuksia. Rikkipitoisuutta on tutkittu vuosina 1983 ja Laajempi selvitys, jossa tutkittiin PM1 lisäksi myös NOx ja SO2 pitoisuudet mitattiin vuonna 199. Lisäksi vuonna 1998 tehtiin mallinnusselvitys, jossa käytettiin vuoden 199 mittaustietoja. Kaikki aiemmat mittaukset ja mallinnuksen on suorittanut Ilmatieteenlaitos. Vuotta 216 lukuun ottamatta aiempia mittaustuloksia ei ollut saatavilla kuin hiukkasten osalta, joten varsinaista mittausten välistä vertailua ei pystytty tekemään kuin hiukkasista. Kaasukomponenttien mittaustulokset ja mallinnukset ovat osittain vertailukelpoisia mutta tarkastelussa on huomioitava kuitenkin, että ne ovat ajallisesti erimittaisia ja eri paikoista mitattu. Kaasukomponenttien vuosivertailut esitetty taulukossa 17. Rikkidioksidipitoisuudet välisessä mittauksessa olivat merkittävästi pienempiä kuin aiemmassa mallinnusselvityksessä ja vuoden 216 mittauksissa. Pitoisuuden vähenemiseen on vaikuttanut todennäköisesti liikennepolttoaineiden muuttuminen vähemmän rikkipitoiseksi sekä lämmöntuotantoon käytettävien polttoaineiden muuttuminen myöskin vähärikkisimmiksi sekä 23

29 parantuneet puhdistustekniikat (savukaasupesurit). Tähän on luultavasti vaikuttanut myös autojen uusiutuminen ja pienentyneet liikenteen päästöt. Etelärinteen tuloksista on poistettu huhtikuun 217 pitoisuudet kalibrointivirheen vuoksi. Kalibrointiasetusten virheen vuoksi pitoisuudet voivat olla todellista suurempia myös muun ajanjakson aikana. NO2 ja NOX olivat tällä mittausjaksolla pienemmät kuin aiemmin. Vaikka laskeva trendi on ollut havaittavissa Rovaniemen muissa tutkimuksissa, nyt saatuja selvästi pienempiä tuloksia selittää se, että mittausjakso ei ole koko vuoden keskiarvo. Typpidioksidin ja typen oksidien suurimmat päästöt syntyvät tyypillisesti tyyninä talvipäivinä, kun ilma ei sekoitu muiden ilmakerrosten kanssa, ja energiantuotannon päästöt ovat suuria. Taulukko 17. Kaasukomponenttien vertailu Rovaniemellä 199 tehtyyn mallinnukseen ja vuoden 216 mittaustuloksiin. vuosi korkein vuosikeskiarvo korkein vuorokausikeskiarvo toiseksi korkein vuorokausikeskiarvo korkein tuntikeskiarvo kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipiste Rikkidioksidi Keskusta Muurola 1996, Etelärinne Rovakatu Etelärinne 217-3,4 2,8 1 6 Keskusta Typpidioksidi Keskusta Muurola Etelärinne Rovakatu Etelärinne Keskusta Typen oksidit Keskusta Muurola Etelärinne Rovakatu Etelärinne Keskusta Hengitettävien hiukkasten PM1 vertailut on tehty katupölykauden kevätkuukausista (huhti- ja toukokuu). Tällä mittausjaksolla huhtikuun pitoisuudet ovat Etelärinteellä selkeästi pienemmät kuin vuosein 1998 ja 24 tulokset mutta samaa tasoa kuin vuoden 216 tulokset. Erot selittyvät todennäköisesti normaalina vuosittaisena vaihteluna ja mittauspaikkojen eroilla, mutta merkittävästi määriin voivat vaikuttaa myös käytetyn hiekoitteen mekaaninen kestävyys ja katupölyn torjuntamenetelmät. Pienhiukkasten osalta PM2,5 ei ole käytettävissä tuloksia ennen vuotta 216. Huhtikuun 217 pitoisuudet ovat pääsääntöisesti samalla tasolla kuin vastaavana aikana vuonna 216. Ainoastaan suurimmat tuntikeskiarvot olivat vuonna 217 suurempia kuin vuonna 216. Vaihtelu johtuu todennäköisesti vuotuisesta vaihtelusta. Hiukkaspitoisuuksien vertailu aiemmin toteutettuihin mittauksiin on esitelty taulukossa 19. Pienhiukkasten syntylähde on erilainen kuin karkeampien ilman epäpuhtauksien. Taulukossa 2 on kuvattu hiukkaspäästöjen lähteitä (VTT julkaisu, Pienhiukkasten vaikutus terveyteen, 26). 24

30 Taulukko 18. Hengitettävien hiukkasten vertailu Rovaniemellä kevätkuukausina vuosina 1998, 24 ja 216. PM1 Vaaranlammin Rovakatu pvk* Rovakatu Etelärinne* Keskusta Etelärinne Keskusta 5/1998 5/1998 4/24 4/216 4/216 4/217 4/217 tuntiarvojen keskiarvo suurin tuntiarvo suurin vrk arvo korkein vrk arvo Taulukko 19. Pienhiukkasten vertailu Rovaniemellä kevätkuukausina vuosina 216 ja 217. PM2,5 Etelärinne* Keskusta Etelärinne Keskusta 4/216 4/216 4/217 4/217 tuntiarvojen keskiarvo 7,8 13,5 5,3 13 suurin tuntiarvo suurin vrk arvo korkein vrk arvo Taulukko 2. Hengitettävien ja pienhiukkasten syntylähteet 4.3 Päiväkohtainen vaihtelu Typpidioksidipitoisuudet nousivat aamulla ja ovat korkeimmillaan päiväaikaan, kun liikenne oli suurimmillaan. Ilmiö näkyi voimakkaimmin keskustan mittauspisteellä, joka sijaitsi lähellä katua ja bussipysäkkiä. Bussipysäkillä seisovat linja-autot saattoivat nostaa typpidioksidipitoisuuksia normaalia korkeammiksi etenkin kovilla pakkasilla ilman ollessa kerrostunutta, jolloin yhdisteet eivät pääse sekoittumaan ilmamassaan. Rikkidioksidipitoisuudet pysyivät suhteellisen muuttumattomina riippumatta vuorokauden ajasta. Hengitettävien hiukkasten päiväkohtaiset pitoisuudet vaihtelivat runsaasti. Hengitettävien hiukkasten pitoisuudet olivat hieman korkeampia aamuisin ja iltapäiväisin. 25

31 4.4 Yhteenveto Tutkimuksen valossa Rovaniemen ilmanlaatu on hyvä, ellei jopa erinomainen, lukuun ottamatta lyhyitä jaksoja keväällä katupölyn aikaan ja talven kovia pakkasia. Keväistä hiukkasten leviämistä voidaan ehkäistä siivoamalla hiekoitushiekat talven jäljiltä pois mahdollisimman aikaisessa vaiheessa keväällä ja katuja kastelemalla. Koska pitoisuudet olivat matalia eikä raja- tai ohjearvojen ylityksiä ollut, voidaan todeta, ettei erityistoimenpiteille ole tarvetta, mutta ilmanlaadussa tapahtuvia muutoksia on hyvä seurata vähintään 5 vuoden välein järjestettävällä vuoden mittaisella seurannalla. Seurantaan tulisi liittää vähintään hiukkasmittaukset ja typen oksidit. Myös rikkiyhdisteiden mittaaminen voi tulla kyseeseen, mikäli mittausalueen läheisyyteen perustetaan rikkiä tai rikkiyhdisteitä muodostavaa teollisuutta. Jyväskylässä Janne Ruuth Henna Ruuth Ympäristöasiantuntija Ilmatutkimuspalvelut Nab Labs Oy Ympäristöasiantuntija Ilmatutkimuspalvelut Nab Labs Oy 26

32 Viitteet IL 24: Kartastenpää, R., Pohjola, V., Walden, J., Salmi, T. & Saari, H. Ilmanlaadun mittausohje Versio 1.. Ilmatieteen Laitos Ilmanlaadun tutkimus. Helsinki Ilmanlaatu 217: Ilmanlaatuportaali: Vierailtu ISO 1473:2: Ambient air -- Measurement of the mass of particulate matter on a filter medium - - Beta-ray absorption method. Vahvistettu NILU OR 63/96: Clench-Aas, J. & Krzyzanowski, M. (edited). Quantification of Health Effects Related to SO2, NO2, O3 and Particulate Matter Exposure. Report from the Nordic Expert Meeting Oslo, October, Opasnet Suomi. Louhinnan päästöt. Viitattu SFS-EN 12341:en: Ambient air. Standard gravimetric measurement method for the determination of the PM1 or PM2,5 mass concentration of suspended particulate matter. Vahvistettu SFS-EN 14211:en: Ambient air. Standard method for the measurement of the concentration of nitrogen dioxide and nitrogen monoxide by chemiluminescence. Vahvistettu SFS-EN 14212:en: Ambient air. Standard method for the measurement of the concentration of sulphur dioxide by ultraviolet fluorescence. Vahvistettu VNa 79/217: Valtioneuvoston asetus ilmanlaadusta. Annettu Helsingissä VNp 48/1996: Valtioneuvoston päätös ilmanlaadun ohjearvoista ja rikkilaskeuman tavoitearvosta. Annettu Helsingissä YSL 527/214: Ympäristönsuojelulaki. Annettu Helsingissä