LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedekunta Ympäristötekniikan koulutusohjelma

Transkriptio

1 LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO Teknillinen tiedeknta Ympäristötekniikan koltsohjelma TYPEN OKSIDIEN MITTAUSEPÄVARMUUDEN MÄÄRITTÄMINEN ILMANLAATUMITTAUKSILLE Tarkastajat: Professori Esa Marttila TkL Simo Hammo Ohjaajat: FT Jari Walden ympäristötarkastaja Vesa Vihavainen

2 TIIVISTELMÄ Lappeenrannan teknillinen yliopisto Teknillinen tiedeknta Ympäristötekniikan koltsohjelma Pala Visamo Typen oksidien mittasepävarmden määrittäminen ilmanlaatmittaksille Diplomityö siva, 0 kvaa, 5 kaaviota, 11 talkkoa ja 3 liitettä Tarkastajat: Professori Esa Marttila TkL Simo Hammo Haksanat: typen oksidit, mittasepävarms, ilmanlaatmittakset Eroopan nionin direktiiveissä ja kansallisessa lainsäädännössä on asetett tavoitteita, velvoitteita ja raja-arvoja ilmanlaadn mittaksille. Ilmanlaata on serattava, ilmanlaatmittakset on tehtävä laadkkaasti sekä lotettavasti ja mittastloksista on tiedotettava väestölle. Mittasten epävarms on tnnettava ja sen on oltava alle 15 %, jotta epävarmdelle asetett kriteeri täyttyy. Tässä työssä perehdyttiin Eroopan nionin ilmastopolitiikkaan ja kansalliseen ilmanlaata koskevaan lainsäädäntöön, käytiin läpi menetelmiä ja tapoja, joilla ilmanlaadsta tiedotetaan väestölle sekä selvitettiin ilmanlaadn mittasjärjestelmiä koskevia vaatimksia. Ennen varsinaista mittasepävarmden selvittämistä käytiin läpi ttkimksen kohteena olevan typen oksidien analysaattorin mittasperiaate ja merkittävimmät komponentit. Mittasepävarms määritettiin standardia SFS-EN 1411 nodattamalla. Mittasepävarmden selvittämiseksi analysaattorille tehtiin erilaisia sen toimintaa kvaavia testejä Ilmatieteen laitoksen kalibrointilaboratoriossa. Saatjen tloksien persteella voitiin laskea analysaattorin mittasepävarms, joka tntiraja-arvopitoisdessa oli 15,5 % ja vosiraja-arvopitoisdessa 10,5 %. Kaikkia testejä ei voit tehdä standardissa määrätyllä tavalla, joten tloksiin pitää shtata kriittisesti. Tlosten persteella mittasepävarms tntiraja-arvopitoisdessa ei aivan täytä direktiivin kriteeriä, mtta vosiraja-arvopitoisdessa kriteeri täyttyy (< 15 %).

3 ABSTRACT Lappeenranta University of Technology Faclty of Technology Degree Programme in Environmental Technology Pala Visamo Evalating the measrement ncertainty for nitrogen oxides in air qality measrements Master s thesis pages, 0 figres, 5 charts, 11 tables and 3 appendices Examiners: Professor Esa Marttila Lic. Tech. Simo Hammo Keywords: nitrogen oxides, measrement ncertainty, air qality measrements Eropean Union directives and the national legislation impose targets, obligations and limit vales concerning the measrement of ambient air qality. Ambient air qality mst be monitored, the air qality assessment procedres mst be reliable and of high qality, and the pblic mst be informed of the measrement reslts. The measrement ncertainty mst be known and not exceed 15 %, so that it meets the criterion of ncertainty. This stdy examines the climate policy of the Eropean Union and the national legislatre pertaining to air qality. It also looks into the methods and procedres followed in informing the pblic of air and otlines the reqirements concerning the air qality measrement systems. Prior to establishing the actal measrement ncertainty, this stdy reviews the measrement principle and the most significant components of the nitrogen oxide analyser. The measrement ncertainty was determined by sing the SFS-EN 1411 standard. To assess the measrement ncertainty, the analyser was sbjected to varios tests at the calibration laboratory of the Finnish Meteorological Institte. Based on the reslts it was possible to calclate the measrement ncertainty of the analyser, which was 15,5 % at the horly limit vale and 10,5 % at the annal limit vale. The reslts, however, shold be looked at critically, as not all tests cold be condcted according to the standard procedre. Based on the reslts the measrement ncertainty at the horly limit vale does not qite meet the directive criterion, bt at the annal limit vale it does (< 15 %).

4 SISÄLLYS 1 JOHDANTO Ilmanlaata on serattava 5 1. Ilmanlaatmittaksen epävarms Työn tavoite 6 EUROOPAN UNIONIN ILMASTOPOLITIIKKA JA KANSALLINEN LAINSÄÄDÄNTÖ 7.1 Eroopan nioni ilmastonmtoksen hidastajana Päästökattodirektiivi 8.1. Kdes ympäristöä koskeva toimintaohjelma Kioton pöytäkirja ja Eroopan nioni 9. Eroopan nionin ilmansojeldirektiivit Ensimmäinen johdannaisdirektiivi 1999/30/EY 11.. Toinen johdannaisdirektiivi 000/69/EY Kolmas johdannaisdirektiivi 00/3/EY 1..4 Neljäs johdannaisdirektiivi 004/107/EY 1.3 Ilmansojeldirektiivien yhdistäminen 1.4 Ilmansojellainsäädäntö Somessa VNa ilmanlaadsta 711/ VNa alailmakehän otsonista 783/ VNa ilmassa olevasta arseenista, kadmimista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä 164/ VNp ilmanlaadn ohjearvoista ja rikkilaskeman tavoitearvosta 480/ Typen oksideja koskevat ohjearvot ja raja-arvot 17.6 Typen oksidien ympäristö- ja terveysvaiktkset 17 3 ILMANLAADUSTA TIEDOTTAMINEN VÄESTÖLLE Väestölle tiedottaminen ilmanlaatasetksen 711/001 mkaisesti Valtaknnallinen ilmanlaatportaali internetissä Kntien tiedottaminen Vosi- ja kkasiraportit 3.3. Reaaliaikaista tietoa kntien kotisivilta 4 ILMANLAADUN MITTAUSJÄRJESTELMÄ Mittasasemien sijoittaminen 8 4. Mittasaseman sisätilat, analysaattoreiden sijoittaminen ja näytteenotto Mittasdatan keräys, siirto ja käsittely Envidas for Windows -tiedonkerohjelma ja Enview 000 Online Enview 000 -tiedonkäsittelyohjelma 33 5 TYPEN OKSIDIEN MITTAUS KAKSIKAMMIOANALYSAATTORILLA Mittasperiaate Analysaattorin keskeisimmät komponentit Konvertteri eli mnnin Otsonigeneraattori Reaktiokammio Optinen sodatin ja valomonistinptki Näytteenoton pmpp 39 6 MITTAUSEPÄVARMUUS Opas mittasepävarmden määrittämiseksi (GUM) Standardi typpidioksidin ja typpimonoksidin määrittämiseksi kemilminesenssimenetelmällä (SFS-EN 1411) 40 7 MITTAUSEPÄVARMUUDEN MÄÄRITTÄMINEN Laboratoriossa soritettavat testit Vasteaika Toistettavden standardipoikkeama 43 1

5 7.1.3 Lineaariss Näytekaasn paineen vaikts Näytekaasn lämpötilan vaikts Ympäröivän lämpötilan vaikts Jännitteen vaikts Häiritsevien aineiden vaikts Keskiarvotesti Konvertterin hyötyshde Kenttäoloshteissa soritettavat testit Pitkän ajan likma Toistettavden standardipoikkeama Jakso ilman toimenpiteitä Mittasdatan shteellinen oss analysaattorin toiminta-ajasta 66 8 LABORATORIOTESTIEN TOTEUTUS JA TULOKSET Vasteaika Toistettavden standardipoikkeama Lineaariss Näytekaasn paineen vaikts Näytekaasn lämpötilan vaikts Ympäröivän lämpötilan vaikts Jännitteen vaikts Häiritsevien aineiden vaikts Keskiarvotesti Konvertterin hyötyshde 88 9 MITTAUSEPÄVARMUUDEN LASKENTA KENTTÄOLOSUHTEISSA Epävarmden laskenta tntiraja-arvopitoisdessa Yhdistetty standardiepävarms Laajennett epävarms Laajennett shteellinen epävarms Epävarmden laskenta vosiraja-arvopitoisdessa Yhdistetty standardiepävarms Laajennett epävarms Laajennett shteellinen epävarms JOHTOPÄÄTÖKSET 10 LÄHTEET 106 LIITTEET Liite 1 Liite Liite 3 Mittasasemakvas (Kotkansaari) Mittasasemakvas (Rahala) Kaaviokva datansiirrosta

6 LYHENTEET cmhg ECCP EU EY GUM IPCC ISO KOM(005) 446 lopllinen NH 3 NO x NO NO O 3 ppb ppm SFS 545 SFS-EN 1411 SO TRS UNFCCC VNa Elohopeasenttimetri Eroopan ilmastonmtosohjelma Eropean Climate Change Programme Eroopan nioni Eroopan yhteisö Ohje mittasepävarmden määrittämiseksi Gide to the expression of ncertainty in measrement Hallitsten välinen ilmastopaneeli Intergovernmental Panel on Climate Change Kansainvälinen standardisoimisorganisaatio International Organization for Standardization Eroopan yhteisöjen komission tiedonanto nevostolle ja Eroopan parlamentille ilman pilaantmista koskevasta teemakohtaisesta strategiasta Ammoniakki Typen oksidit eli typpidioksidi ja typpimonoksidi Typpidioksidi Typpimonoksidi Otsoni Miljardisosa Parts per billion Miljoonasosa Parts per million Somen Standardisoimisliiton standardi, ilmansojel, ilmanlaat. Typen oksidien määritys kemilminesenssimenetelmällä Somen Standardisoimisliiton standardi, typpidioksidi- ja typpimonoksidipitoisksien määrittäminen kemilminesenssilla Standard method for the measrement of the concentration of nitrogen dioxide and nitrogen monoxide by chemilminescence Rikkidioksidi Haisevat rikkiyhdisteet Total Redced Slphr Componds Yhdistyneiden Kansakntien ilmastonmtosta koskeva pitesopims eli ns. ilmastosopims United Nations Framework Convention on Climate Change Valtionevoston asets 3

7 VNp VOC YTV Valtionevoston päätös Haihtvat orgaaniset yhdisteet eli metaania lkn ottamatta kaikki ihmisen toiminnasta aihetneet orgaaniset yhdisteet, jotka voivat tottaa valokemiallisia oksidantteja reagoidessaan aringonvalossa typen oksidien kanssa Pääkapnkisedn yhteistyövaltsknta 1600/00/EY 1996/6/EY 1999/30/EY 000/69/EY 001/81/EY 00/3/EY 004/107/EY 008/50/EY Eroopan parlamentin ja nevoston päätös kdennesta ympäristöä koskevasta toimintaohjelmasta Eroopan nevoston direktiivi ilmanlaadn arvioinnista ja hallinnasta (pitedirektiivi) Eroopan nevoston direktiivi ilmassa olevien rikkidioksidin, typpidioksidin, typen oksidien, hikkasten ja lyijyn pitoisksien rajaarvoista (1. johdannaisdirektiivi) Eroopan parlamentin ja nevoston direktiivi ilmassa olevien bentseenin ja hiilimonoksidin raja-arvoista (. johdannaisdirektiivi) Eroopan parlamentin ja nevoston direktiivi tiettyjen ilman epäphtaksien kansallisista päästörajoista (päästökattodirektiivi) Eroopan parlamentin ja nevoston direktiivi ilman otsonista (3. johdannaisdirektiivi) Eroopan parlamentin ja nevoston direktiivi ilmassa olevasta arseenista, kadmimista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä (4. johdannaisdirektiivi) Eroopan parlamentin ja nevoston direktiivi ilmanlaadsta ja sen parantamisesta 67/198 Ilmansojellaki 86/000 Ympäristönsojellaki 164/007 Valtionevoston asets ilmassa olevasta arseenista, kadmimista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä 480/1996 Valtionevoston päätös ilmanlaadn ohjearvoista ja rikkilaskeman tavoitearvoista 711/001 Valtionevoston asets ilmanlaadsta 716/198 Ilmansojelasets 783/003 Valtionevoston asets alailmakehän otsonista 4

8 1 JOHDANTO Eroopan nioni antaa jäsenvaltioilleen ilmastopolitiikassaan sntaviivoja ja ilmanlaatn liittyvissä direktiiveissään määräyksiä, jotka jäsenvaltioiden on sisällytettävä omaan lainsäädäntöönsä. Esimerkiksi direktiivissä 1999/30/EY määrätään raja-arvot mm. ilman typpidioksidille (NO ) ja typen oksideille (NO x ). Direktiivin määräämät raja-arvot on Somessa sisällytetty valtionevoston asetkseen ilmanlaadsta 711/001. Niin sanotn ilmanlaatasetksen tavoite on ehkäistä ja vähentää ympäristön pilaantmista vahvistamalla raja-arvot asetksessa tarkoitetille ilman epäphtaksille. 1.1 Ilmanlaata on serattava Ympäristönsojellain (86/000) 5 :ssä säädetään knnan velvollisdesta holehtia paikallisten olojen edellyttämästä ilmanlaadn serannasta. Ei siis riitä, että EU:n tasolla säädetään raja-arvoja tietyille yhdisteille ja että ne sisällytetään kansalliseen lainsäädäntöön, vaan ilmanlaata on myös serattava, kten kaaviossa 1 on esitetty. Eroopan nioni Ilmastopolitiikka ja direktiivit Somi Valtionevoston asets ilmanlaadsta Kansallinen lainsäädäntö Ympäristönsojellaki Ilmanlaadn seranta Ilmanlaatmittakset GUM Mittasepävarms SFS-EN 1411 ja sen määrittäminen Laadkas ja lotettava mittastlos Kaavio 1 Eroopan nionista laadkkaaseen ja lotettavaan mittastlokseen 5

9 Ilmanlaata serataan mittaksin. Mittaksiin liittyy aina epävarmstekijöitä. Mittastlos ei koskaan ole täysin oikein, eikä absolttista tottta mitattavasta sreesta ole edes mahdollista saada. Vaikka typen oksidien analysaattori näyttäisikin, että hetkellinen typpimonoksidipitoiss on esimerkiksi 3 ppb (parts per billion, miljardisosa), ei todellinen pitoiss välttämättä ole tasan 3 ppb. Se voi olla epävarmstekijöiden takia hikan enemmän tai vähemmän. Mittastlos on ainoastaan arvio mitatsta sreesta, kitenkin paras mahdollinen. Jos epävarmstekijöitä ei tnne tai tnnista, ei epävarmslähteisiin voi vaikttaa. Jotta mittastlokseen voisi lottaa ja pha mstakin kin arviosta, tarvitaan tietoa mittaksen epävarmdesta. 1. Ilmanlaatmittaksen epävarms Tässä työssä mittasepävarms määritetään ISO:n (International Organization for Standardization) niin sanotn GUM-ohjeen (Gide to the expression of ncertainty in measrement) mkaan ja nodattaen standardia SFS-EN 1411 (Standard method for the measrement of the concentration of nitrogen dioxide and nitrogen monoxide by chemilminescence). Standardin mkaisesti epävarms ilmaistaan niin sanottna laajennettna epävarmtena käyttämällä 95 %:n lottamsväliä. Mittasepävarmden määrittäminen 95 %:n lottamsväliä käyttämällä antaa vaihtelvälin, jonka sisällä on 95 % tloksista. Tällöin mittastlos voi esimerkiksi olla 3,8 ± 0,4 µg/m³ eli 95 % tloksista on välillä 3,4 4, µg/m³. Tämä antaa haltta tietoa mittaksen epävarmdesta, jolloin voidaan pha mstakin kin pelkästä arviosta. Kn mittasepävarms on määritetty, mittastlosta voidaan pitää laadkkaana ja lotettavana kten kaaviossa 1 on esitetty. 1.3 Työn tavoite Työn tavoite on kaavion 1 mkaisesti selvittää koko ketj Eroopan nionista aina kansalliseen laadkkaaseen ja lotettavaan mittastlokseen, jossa mittasepävarmden määrittämisellä on merkittävä oss. Tavoitteen pääpaino onkin määrittää typen oksidien mittaamisessa käytettävän kaksikammioisen Environnement AC31M-LCD:n mittasepävarms. Työn keskeinen kysymys on selvittää ympäristötekijöiden, kten näytekaasn paineen ja lämpötilan vaihteln sekä ympäröivän lämpötilan ja jännitteen vaihteln, vaiktsta 6

10 mittastlokseen. Työn tavoite on myös tottaa Ilmatieteen laitokselle lisää tietoa mittasepävarmdesta, lähinnä jri ympäristötekijöiden vaiktksista, jotta Ilmatieteen laitos voi ohjeistaa Somen mita ilmanlaadn mittaajia. EUROOPAN UNIONIN ILMASTOPOLITIIKKA JA KANSALLINEN LAIN- SÄÄDÄNTÖ Professori Jhani Rskanen on ilmafysiikan ja -kemian lennollaan pohtint, että aihettaako kasvihonekaaspitoisksien lisääntyminen ilmaston lämpenemistä, vai lisääkö ilmaston lämpeneminen kasvihonekaaspitoisksia? Hallitsten välisen ilmastopaneelin IPCC:n (Intergovernmental Panel on Climate Change) mkaan ilmaston lämpeneminen on ilmeistä. Sen osoittavat selvät havainnot maapallon alailmakehän ja valtamerten keskilämpötilan kohoamisesta, lisääntyneestä lmen ja jään slamisesta sekä merenpinnan nossta. Merkittävin osa 1900-lvn polivälin jälkeen havaitsta maapallon keskilämpötilan kohoamisesta on hyvin todennäköisesti serasta ihmisen toiminnasta aihetneiden kasvihonekaaspitoisksien lisääntymisestä (IPCC 007, s. ja 5.) On ilmaston lämpeneminen sitten serasta kasvihonekaaspitoisksien lisääntymisestä tai toisinpäin, ilmastonmtosta on pyrittävä hidastamaan ja siinä Eroopan nionilla on merkittävä vast..1 Eroopan nioni ilmastonmtoksen hidastajana Eroopan nionissa on vireillä monia toimenpiteitä ilmastonmtoksen hidastamiseksi. Kaikkia jo tehtyjä ja vasta snnitteilla olevia toimenpiteitä ei ole mahdollista tämän työn pitteissa esittää, joten esille otetaan mtamia merkittäviä toimenpiteitä. Fossiilisten polttoaineiden käyttö vaikttaa merkittävästi ilmastonmtokseen. Ilmastonmtoksen hidastamiseksi EU pyrkii etenemään integroidlla energia- ja ilmastopolitiikalla, jolle EU-maiden johtajat antoivat vonna 007 tkensa. Energia- ja ilmastopolitiikan tavoite on ilmaston homioon ottava talos, mikä perst hiiltä säästäviin teknologioihin ja energialähteisiin. EU on lvannt, että riippmatta siitä mitä mt tekevät, EU leikkaa kasvihonekaaspäästöjään vähintään 0 % voteen 00 mennessä. (Eroopan komissio 008, s. 5.) 7

11 .1.1 Päästökattodirektiivi Eroopan parlamentin ja nevoston direktiivi 001/81/EY tiettyjen ilman epäphtaksien kansallisista päästörajoista eli niin sanott päästökattodirektiivi asti voimaan Direktiivin tavoite on rajoittaa happamoittavien ja rehevöittävien epäphtaksien ja otsonin esiasteiden päästöjä sekä pyrkiä pitkällä aikavälillä siihen, että kriittiset tasot ja kormitkset eivät ylity. Tavoitteeseen pyritään ottamalla käyttöön kansalliset päästörajat, joiden arviointiviitteinä käytetään vosia 010 ja 00 ja laatimalla toistvia delleenarviointeja. Päästökatot lovat paineita myös teollisdelle, koska totannon kasvaessa päästöjen on vähennyttävä. Kansalliset päästörajat eli niin sanott päästökatot on määritetty rikkidioksidille (SO ), typen oksideille (NO x ), haihtville orgaanisille yhdisteille (VOC) ja ammoniakille (NH 3 ). Jäsenvaltioiden on toimittava niin, että kansalliset päästörajat saavtetaan voteen 010 mennessä. Talkossa 1 on esitetty Somen ja vertailn voksi myös Rotsin ja Tanskan päästörajat. Talkko 1 Somen, Rotsin ja Tanskan kansalliset päästörajat Maa SO (kilotonnia) NO x (kilotonnia) VOC (kilotonnia) Somi Rotsi Tanska NH 3 (kilotonnia) Jokaisen jäsenvaltion oli direktiivin toimeenpanemiseksi laadittava ohjelmat kansallisten epäphtaspäästöjen vähentämiseksi siten, että voteen 010 mennessä päästöt ovat edellä mainittjen kansallisten päästörajojen mkaiset. Somen ilmansojelohjelma 010 hyväksyttiin valtionevostossa syyskssa 00. Ilmansojelohjelman tehnyt työryhmä arvioi vonna 00, että Somen velvoitteiden toimeenpanemiseksi riittävät jo totetett tai snnitellt ilmansojela edistävät toimet. Sen takia Somen kansallinen ohjelma perst pääosin kvakseen olemassa olevista ja aikaisemmin snnitellista toimenpiteistä sekä lähiaikoina voimaan tlevan yhteisölainsäädännön täytäntöönpanosta. Jos päästöjen kehitys totet niin kin on arvioit, ei lisätoimia tarvita. (Somen ympäristö (588) 00, s.7.) 8

12 .1. Kdes ympäristöä koskeva toimintaohjelma Eroopan parlamentin ja nevoston vonna 00 tekemä päätös 1600/00/EY kdennesta ympäristöä koskevasta toimintaohjelmasta on myös merkittävä toimenpide ilmastonmtoksen hidastamiseksi. Ohjelmassa asetetaan tärkeimmät ympäristöä koskevat yleistavoitteet, jotka pyritään saavttamaan. Ohjelman tavoitteet kohdistvat neljään ryhmään ja ne ovat: ilmastonmtos lonnonsojel ja biologinen monimotoiss ympäristö, terveys ja elämänlaat lonnonvarat ja jätteet. Kdes ympäristöä koskeva toimintaohjelma kattaa kymmenen voden ajanjakson, joka on alkant heinäkssa vonna 00. Ohjelman pitkän aikavälin tavoite on, että maapallon lämpötilan nos saisi olla enintään C shteessa esiteollisella kadella vallinneeseen tasoon ja CO -pitoiss alle 550 ppm. Toimintaohjelmaan sisältyy seitsemän teemakohtaista strategiaa, joista ensimmäisenä on hyväksytty ilman pilaantmista koskeva teemakohtainen strategia vonna 005. Ilman pilaantmista koskevassa teemakohtaisessa strategiassa (KOM(005)446) EU:ssa asetetaan ilmanlaadn väliaikaisia tavoitteita ja ehdotetaan niiden saavttamiseksi tarvittavia toimenpiteitä. Strategiassa asetetaan terveys- ja ympäristötavoitteita ja merkittävimmille epäphtaksille päästöjenvähennystavoitteita. Tavoitteet on saavtettava voteen 00 mennessä ja niillä sojellaan EU:n kansalaisia altistmiselta hikkasille ja ilmassa olevalle otsonille sekä Eroopan ekosysteemeitä happamalta sateelta, liiallisilta typpiravinteilta ja otsonilta. (Eroopan yhteisöjen komissio 005, s. ja 5.).1.3 Kioton pöytäkirja ja Eroopan nioni Yhdistyneiden Kansakntien ilmastonmtosta koskeva pitesopims (UNFCCC) eli niin sanott ilmastosopims ja sen Kioton pöytäkirja modostavat ainoan kansainvälisen perstan ilmastonmtoksen torjmiseksi. Ilmastosopims hyväksyttiin vonna 199 ja se tli voimaan vonna Sopims velvoittaa kaikki sen allekirjoittaneet maat laatimaan kansalliset ohjelmat kasvihonekaaspäästöjen vähentämiseksi. Jo samana vonna kitenkin todettiin, etteivät ilmastosopimkseen perstvat sitomkset riitä pysäyttämään kasvihonekaaspäästöjen lisääntymistä. Voden 1997 lopppolella 9

13 hallitkset ottivatkin seraavan askeleen ja hyväksyivät ilmastosopimkseen pöytäkirjan Japanin Kiotossa. Pöytäkirjassa on asetett oikedellisesti sitovat tavoitteet teollissmaiden kasvihonekaaspäästöille. (Eropa 008.) Kioton pöytäkirja asti voimaan helmikssa vonna 005. Kaksi votta myöhemmin eli helmikhn 007 mennessä pöytäkirjan oli ratifioint 176 maata. Somi ratifioi Kioton pöytäkirjan yhdessä miden EU-maiden kanssa vonna 00. (Ympäristöministeriö 008.) Kioton pöytäkirjassa tavoitteeksi on asetett teollissmaiden kasvihonekaaspäästöjen kokonaismäärän vähentäminen yhteensä 5, prosentilla voden 1990 tasosta vosina EU:n silloiset jäsenmaat menivät kitenkin askeleen pidemmälle ja sitotivat vähentämään yhteispäästöjään kahdeksalla prosentilla. (Eroopan komissio 008, s. 10.) Kioton pöytäkirjan mkaisten päästötavoitteiden saavttamisessa Eroopan nionia ja sen jäsenmaita attaa Eroopan ilmastonmtosohjelma ECCP (Eropean Climate Change Programme). Eroopan komission hallinnoiman ilmastonmtosohjelman pitteissa on tähän mennessä saat aikaiseksi noin 40 EU:n tason strategiaa ja toimenpidettä, joilla pyritään vähentämään kasvihonekaaspäästöjä. Yhteisesti on sovitt esimerkiksi rakennsten energiavaatimksista ja sellaisten teollisskaasjen käytön rajoitksista, joilla on merkittävä ilmastoa lämmittävä vaikts. Päästöjen kehitystä kvaavat toreimmat arviot osoittavat, että kahdeksan prosentin vähennystavoite on mahdollinen voteen 01 mennessä, knhan kaikki EU-maat todella totettavat snnitellt toimenpiteet. (Eroopan komissio 008, s ). Eroopan nionin ilmansojeldirektiivit Eroopan nionin ilmansojeldirektiivit modostvat pitedirektiivistä ja sen johdannaisdirektiiveistä. Pitedirektiivi 1996/6/EY antaa yleiset sntaviivat ilmanlaadn arvioinnille ja hallinnalle. Sen tavoite on persperiaatteiden määrittäminen yhteiselle strategialle, joka määrittää ja vahvistaa ilmanlaata koskevat päämäärät ihmisten terveydelle ja ympäristölle haitallisten vaiktsten välttämiseksi, ehkäisemiseksi ja vähentämiseksi. Yhteisen strategian tarkoits on myös arvioida ilmanlaata jäsenvaltioiden aleella yhteisin menetelmin ja arviointiperstein sekä saada ilmanlaadsta riittävästi tietoa ja tiedottaa siitä väestölle. Tarkoits on myös ylläpitää ilmanlaat sellaisenaan, mikäli se on hyvää, tai mssa tapaksessa parantaa sitä. 10

14 Pitedirektiivissä on yleisten tavoitteiden lisäksi yksityiskohtaisempia tavoitteita, joita ovat mm. ilmanlaata koskevien raja-arvojen ja varoitskynnysten määrittäminen. Yksityiskohtaisemmat tavoitteet vahvistetaan neljällä johdannaisdirektiivillä, kten kaaviosta käy ilmi. Pitedirektiivi 96/6/EY 1. johdannaisdirektiivi 1999/30/EY. johdannaisdirektiivi 000/69/EY 3. johdannaisdirektiivi 00/3/EY 4. johdannaisdirektiivi 004/107/EY Kaavio Ilmanlaadn pitedirektiivi ja sen johdannaisdirektiivit..1 Ensimmäinen johdannaisdirektiivi 1999/30/EY Eroopan nevoston direktiivi 1999/30/EY on pitedirektiivin ensimmäinen johdannaisdirektiivi. Direktiivin tavoite on vahvistaa raja-arvot ja tarvittaessa myös varoitskynnykset ilmassa oleville rikkidioksidin, typpidioksidin, typen oksidien, hikkasten ja lyijyn pitoisksille. Jäsenvaltioiden on totetettava tarvittavat toimenpiteet, jotta edellä mainittjen yhdisteiden pitoisdet eivät ylitä vahvistettja raja-arvoja annetista määräajoista alkaen. Jotta pitedirektiivin tavoite arvioida ilmanlaata jäsenvaltioiden aleella yhteisin menetelmin ja arviointiperstein totetisi, on ensimmäisessä johdannaisdirektiivissä vahvistett myös analysoinnissa ja näytteenotossa käytettävät vertailmenetelmät. Jäsenvaltioiden on holehdittava myös siitä, että tiedot ilmanlaadsta saatetaan väestön ja asianmkaisten järjestöjen, kten ympäristö- ja klttajajärjestöjen, tietoon... Toinen johdannaisdirektiivi 000/69/EY 11

15 Eroopan parlamentin ja nevoston direktiivi 000/69/EY on pitedirektiivin toinen johdannaisdirektiivi. Direktiivin tavoite on vahvistaa raja-arvot ilman bentseeni- ja hiilimonoksidipitoisksille. Bentseenin ja hiilimonoksidin pitoisksia on arvioitava jäsenvaltioissa yhteisin menetelmin ja arviointiperstein. Jäsenvaltioiden on myös totetettava tarvittavat toimenpiteet, jotta yhdisteiden pitoisdet eivät ylitä vahvistettja raja-arvoja annetista määräajoista alkaen ja holehdittava siitä, että ajantasaiset tiedot ilman bentseeni- ja hiilimonoksidipitoisksista toimitetaan säännöllisesti yleisön ja asianmkaisten järjestöjen tietoon...3 Kolmas johdannaisdirektiivi 00/3/EY Eroopan parlamentin ja nevoston direktiivi 00/3/EY ilman otsonista on pitedirektiivin kolmas johdannaisdirektiivi. Sen tarkoits on vahvistaa pitkän aikavälin tavoitteet, tavoitearvot, varoits- ja tiedotskynnykset ilman otsonipitoisksille ja varmistaa, että ilman otsonitasosta saadaan riittävästi tietoja. Direktiivin tarkoits on varmistaa myös yhteisten menetelmien ja persteiden käytön arvioitaessa ilman otsonin ja tarvittaessa otsonia modostavien yhdisteiden pitoisksia jäsenvaltioissa...4 Neljäs johdannaisdirektiivi 004/107/EY Eroopan parlamentin ja nevoston direktiivi 004/107/EY on neljäs ja viimeinen pitedirektiivin johdannaisdirektiivi. Direktiivin tavoite on vahvistaa tavoitearvot ilmassa olevan arseenin, kadmimin, elohopean, nikkelin ja bentso(a)pyreenin pitoisksille. Direktiivin tavoite on varmistaa myös, että edellä leteltjen yhdisteiden pitoisksista ja polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen laskemista saadaan riittävästi tietoa. Tarkoits on, että hyvää ilmanlaata ylläpidetään ja mssa tapaksessa sitä parannetaan. Myös yhtenäisten menetelmien ja persteiden määrittäminen pitoisksia ja laskemia arvioitaessa on yksi direktiivin tavoitteista..3 Ilmansojeldirektiivien yhdistäminen Eroopan parlamentin ja nevoston direktiivillä 008/50/EY pyritään yksinkertaistamaan ja selkeyttämään ilmansojela koskevaa lainsäädäntöä. Direktiivi hyväksyttiin ja se tli voimaan Kten aiemmin esitellyistä johdannaisdirek- 1

16 tiiveistä (talkko ) voi todeta, ovat direktiivit hyvin yhteneväisiä yleisiltä periaatteiltaan. Sen takia niiden yhdistäminen yhdeksi direktiiviksi ja päällekkäisyyksien poistaminen on järkevää. Talkko Johdannaisdirektiivien yhteenveto Direktiivi Yhdisteet Yleiset tavoitteet 1. johdannaisdirektiivi (1999/30/EY) rikkidioksidi typpidioksidi typen oksidit hikkaset lyijy Vahvistaa raja-arvot ja tarvittaessa varoitskynnykset Arvioida pitoisksia yhteisin menetelmin ja arviointiperstein Saada pitoisksista riittävästi tietoa ja varmistaa, että tiedot ovat kaikkien saatavilla Ylläpitää ilmanlaat silloin kn se on hyvä ja missa tapaksissa parantaa sitä. johdannaisdirektiivi (000/69/EY) 3. johdannaisdirektiivi (00/3/EY) 4. johdannaisdirektiivi (004/107/EY) bentseeni hiilimonoksidi otsoni arseeni kadmim nikkeli bentso(a)pyreeni Samat kin 1. johdannaisdirektiivissä, mtta ilman varoitskynnystä Vahvistaa pitkän aikavälin tavoitteet, tavoitearvot, varoitskynnys ja tiedotskynnys Arvioida pitoisksia yhteisin menetelmin ja arviointiperstein Saada pitoisksista riittävästi tietoa ja varmistaa, että tiedot ovat kaikkien saatavilla Ylläpitää ilmanlaat silloin kn se on hyvä ja missa tapaksissa parantaa sitä Edistää jäsenvaltioiden yhteistyötä pitoisksien alentamiseksi Vahvistaa tavoitearvot Arvioida pitoisksia yhteisin menetelmin ja arviointiperstein Saada pitoisksista riittävästi tietoa ja varmistaa, että tiedot ovat kaikkien saatavilla Ylläpitää ilmanlaat silloin kn se on hyvä ja missa tapaksissa parantaa sitä Direktiivillä 008/50/EY kmotaan pitedirektiivi sekä ensimmäinen, toinen ja kolmas johdannaisdirektiivi. Neljättä johdannaisdirektiiviä yhdistäminen ei koske, vaan neljännen johdannaisdirektiivin säännökset on tarkoits sisällyttää teen direktiiviin myöhemmin (Lahtinen 008, s.13). Jäsenvaltioiden on saatettava den direktiivin nodattamisen edellyttämät lait, asetkset ja hallinnolliset määräykset voimaan viimeistään samana päivänä, kn vanhat direktiivit kmotvat. Somessa säädösvalmistel on käynnistynyt keväällä 009 ja johtaa todennäköisesti siihen, että valtionevoston asetkset ilmanlaadsta (711/001) ja alailmakehän otsonista (783/003) korvataan kokonaan della asetksella. Ympäristönsojellakia (86/000) 13

17 ei mahdollisesti tarvitse mttaa, ellei sitten halta selkeyttää esimerkiksi 10 :ää, jossa säädellään knnan toimia ilmanlaadn raja-arvojen ylittymisen ehkäisemiseksi. (Lahtinen 009.).4 Ilmansojellainsäädäntö Somessa Vodesta 198 voimassa ollt ilmansojellaki ja -asets kmotivat, kn si ympäristönsojellaki ja -asets tlivat voimaan ympäristönsojellainsäädännön distksessa. Ennen ympäristönsojellain (86/000) säätämistä lpasääntely on perstnt sektorikohtaiseen ajatteln. Se tarkoittaa, sitä että ympäristön eri osa-aleille on aiemmin ollt omat lpa- ja ilmoitsjärjestelmät eli sektorikohtaiset järjestelmät. Ympäristönsojellain distamisen keskeinen tavoite liittyikin ympäristöä pilaavia toimintoja säätelevien lpajärjestelmien yhtenäistämiseen. (Ksiniemi (toim.) 001, s. 7 ja 30.) Ympäristönsojellaki on ympäristön pilaantmisen torjntaa koskeva yleislaki ja sisältää yhtenäiset säännökset maaperän, vesien ja ilman sojelsta (Ksiniemi (toim.) 001, s. 48). Ilmansojela koskevat vaatimkset eivät distksessa jrikaan mttneet, sillä sri osa ilmansojellain ja -asetksen säännöksistä sisältyy nyt ympäristönsojellakiin ja sen nojalla annettn ilmansojelasetkseen (711/001). Kn aiemmin ilmansojellaissa sanamoto oli esimerkiksi ilman pilaantminen tai ilmansojel, niin ympäristönsojellaissa sanamoto on ympäristön pilaantminen ja ympäristönsojel. Vaikka ilmansojellaki ja -asets kmotivat, niin ilmansojellain nojalla annett valtionevoston päätökset jäivät voimaan. Ympäristönsojellain ja ilmansojellain nojalla säädetyissä asetksissa ja päätöksissä on annett tarpeellisia säännöksiä ympäristön eli tässä tapaksessa ilman pilaantmisen ehkäisemiseksi ja vähentämiseksi. Ympäristönsojellain ja ilmansojellain nojalla on annett seraavat asetkset ja päätökset: VNa ilmanlaadsta 711/001 VNa alailmakehän otsonista 783/003 VNa ilmassa olevasta arseenista, kadmimista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä 164/007 VNp ilmanlaadn ohjearvoista ja rikkilaskeman tavoitearvoista 480/

18 Nämä edellä mainitt asetkset ja päätökset ovat tarpeellisia myös EU:n ilmansojeldirektiivien sisällyttämiseksi kansalliseen lainsäädäntöön (kaavio 3). Pitedirektiivi 96/6/EY Ympäristönsojellaki 86/ /30/EY VNa 711/ /69/EY VNa 711/001 00/3/EY VNa 783/ /107/EY VNa 164/007 Kaavio 3 EU:n ilmansojeldirektiivien sisällyttäminen kansalliseen lainsäädäntöön Kansallinen lainsäädäntö on EU:n ilmansojeldirektiivien määräämä tarvittava toimenpide, jolla holehditaan siitä, että ilmansojeldirektiiveissä mainittjen yhdisteiden pitoisdet eivät ylitä vahvistettja raja-arvoja annetista määräajoista alkaen..4.1 VNa ilmanlaadsta 711/001 Valtionevoston asetksella ilmanlaadsta 711/001 sisällytetään EU:n ensimmäinen (1999/30/EY) ja toinen (000/69/EY) johdannaisdirektiivi osaksi kansallista lainsäädäntöä. Niin sanotn ilmanlaatasetksen tavoite on ehkäistä ja vähentää ympäristön pilaantmista vahvistamalla raja-arvot asetksessa tarkoitetille ilman epäphtaksille. Ilmanlaatasetksessa vahvistett raja-arvot terveyshaittojen ehkäisemiseksi koskevat seraavia yhdisteitä: Rikkidioksidi (SO ) Typpidioksidi (NO ) 1999/30/EY Hikkaset (PM 10 ) Lyijy (Pb) Hiilimonoksidi (CO) 000/69/EY 15

19 Bentseeni (C 6 H 6 ) Kasvillisden ja ekosysteemien sojelemiseksi on ilmanlaatasetksessa annett rajaarvot rikkidioksidille ja typen oksideille. Asetksessa vahvistetaan myös ajankohdat, jolloin epäphtaksien pitoisksien on viimeistään oltava raja-arvoja pienemmät..4. VNa alailmakehän otsonista 783/003 Valtionevoston asetksella alailmakehän otsonista 783/003 sisällytetään EU:n kolmas johdannaisdirektiivi (00/3/EY) osaksi kansallista lainsäädäntöä. Niin sanotn otsonisasetksen tavoite on ehkäistä ja vähentää ympäristön pilaantmista, erityisesti terveyshaittoja ja kasvillissvaiktksia. Tavoite totetetaan vahvistamalla otsonin tavoitearvot vodelle 010 ja pitkän ajan tavoitteet sekä asettamalla varoits- ja tiedotskynnys alailmakehän otsonille..4.3 VNa ilmassa olevasta arseenista, kadmimista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä 164/007 Valtionevoston asetksella 164/007 sisällytetään EU:n neljäs johdannaisdirektiivi (004/107/EY) osaksi kansallista lainsäädäntöä. Asetksen tavoite on ehkäistä ja vähentää ympäristön pilaantmista, erityisesti terveys- ja mita ympäristöön kohdistvia haittoja, vahvistamalla tavoitearvot arseenin, kadmimin, nikkelin ja bentso(a)pyreenin pitoisksille ilmassa. Tavoitearvot tlevat voimaan VNp ilmanlaadn ohjearvoista ja rikkilaskeman tavoitearvosta 480/1996 Valtionevoston päätös ilmanlaadn ohjearvoista ja rikkilaskeman tavoitearvosta 480/1996 on annett ilmansojellain nojalla. Vaikka ilmansojellaki onkin jo kmott ympäristönsojellain asttta voimaan, on ilmansojellain nojalla annett päätös edelleen voimassa. Ainoastaan 3 on kmott ilmansojelasetksella 711/001. Päätöksen mkaiset ohjearvot on otettava homioon ilman pilaantmisen ehkäisemiseksi ja tavoite on, että ohjearvojen ylittyminen estetään ennakolta. Ohjearvot on annett seraaville yhdisteille: Hiilimonoksidi (CO) Typpidioksidi (NO ) Rikkidioksidi (SO ) 16

20 Kokonaisleijma (TSP) Hengitettävät hikkaset (PM 10 ) Haisevien rikkiyhdisteiden kokonaismäärä (TRS).5 Typen oksideja koskevat ohjearvot ja raja-arvot Talkkoon 3 on koott typen oksideja koskevat ohjearvot ja raja-arvot. Valtionevoston päätöksessä ilmanlaadn ohjearvoista 480/1996 on typpidioksidille asetett ohjearvoksi 150 µg/m³, kn keskiarvon laskenta-aika on yksi tnti (kkaden tntiarvojen 99. prosenttipiste 1 ). Vorokasiohjearvo on 70 µg/m³ (kkaden toiseksi srin vorokasiarvo). Talkko 3 Aine Typpidioksidi (NO ) Typen oksidit (NO x ) Typen oksideja koskevat ohjearvot ja raja-arvot Keskiarvon laskenta-aika 1 tnti vorokasi vosi Ohjearvo (µg/m³) Raja-arvo (µg/m³) Sallittjen ylitysten lkm 18 - Ajankohta vosi Ilmanlaatasetksessa 711/001 vahvistett terveyspersteinen typpidioksidin rajaarvo on 00 µg/m³ (93 K, 101,3 kpa), kn keskiarvon laskenta-aika on yksi tnti. Typpidioksidin nmeerinen raja-arvo saa kalenterivodessa ylittyä 18 kertaa, ennen kin raja-arvon katsotaan ylittyneen. Typpidioksidin vosiraja-arvo on 40 µg/m³ (93 K, 101,3 kpa). Typpidioksidipitoisksien on oltava raja-arvoa pienemmät viimeistään Kasvillisden ja ekosysteemien sojelemiseksi on ilmanlaatasetksessa vahvistett typen oksidien raja-arvoksi 30 µg/m³ (93 K, 101,3 kpa), kn keskiarvon laskenta-aika on kalenterivosi. Raja-arvo on tllt voimaan Typen oksidien ympäristö- ja terveysvaiktkset Merkittävimpiä typpiyhdisteiden päästölähteitä ovat teolliss, liikenne ja maatalos. Typen oksideja (NO x ) pääsee ilmakehään teollisden polttoprosesseista. Typen oksidit osallistvat alailmakehän hapets-pelkistysreaktioihin ja vaikttavat siten ilmanlaatn. Ilmakehässä typen oksidit klketvat ilmavirtasten mkana ja palaavat sitten typpi- 1 Aineiston q. prosenttipiste on se pitoissarvo, jota pienempiä pitoissarvoja aineistossa on q %. 17

21 laskemana biosfääriin. Maatalodessa päästöjä syntyy typpilannotteiden käytöstä, josta on haittaa ympäristölle. Merkittävin ongelma on lannoitetypen hhtotminen vesistöihin ja sen seraksena vesistön rehevöityminen, sekä typpiyhdisteiden päästöt ilmakehään. Ilmakehässä typpiyhdisteiden päästöistä merkittävimpiä ovat ilokaas eli typpioksidli (N O), typpimonoksidi (NO) ja ammoniakki (NH 3 ). Typpioksidli on voimakas ja pitkäikäinen kasvihonekaas, joka voimistaa kasvihoneilmiötä ilmakehään päästyään. Typpimonoksidi ja ammoniakki ovat reaktiivisia yhdisteitä, jotka osallistvat alailmakehän kemiallisiin reaktioihin, kten otsonin ja aerosolihikkasten modostkseen. Sret pitoisdet typpimonoksidia ja ammoniakkia heikentävät ilmanlaata merkittävästi päästölähteiden lähellä. (Pihlatie 009, s. 5.) Eniten terveysvaiktksia typen oksideista aihettaa typpidioksidi, joka tnket syvälle hengitysteihin (Hengitysliitto 009.) Typpidioksidin haitalliss perst sen kykyyn modostaa veden kanssa typpihappoa silmissä, kehkoissa, limakalvoilla ja iholla (Ministry for the Environment 009). Typpidioksidi voi lisätä hengitysoireita varsinkin astmaatikoilla ja lapsilla. Srina pitoisksina typpidioksidi spistaa kehkoptkia ja voi lisätä hengitysteiden herkkyyttä mille ärsykkeille, kten kylmälle ilmalle ja siitepölylle. (Hengitysliitto 009.) 3 ILMANLAADUSTA TIEDOTTAMINEN VÄESTÖLLE Ilmastonmtos on ajankohtainen pheenaihe, joka lisää väestön kiinnoststa ilmanlaatn. Jos ilmanlaadsta tiedotettaisiin vain ilmanlaatasetksen määräämissä tilanteissa, annettaisiin väestölle tietoa ilmanlaadsta vain harvoin ja tilanteissa, joissa ilmanlaat on jo heikentynyt. Jotta väestö olisi tietoinen vallitsevasta ilmanlaadsta asinaleellaan, on vapaaehtoinen jatkva tiedottaminen erittäin tärkeää. Väestölle tiedottamisesta määräävät myös ilmanlaadn pitedirektiivi ja sen johdannaisdirektiivit. Varoitskynnysten ylittyessä ilmanlaadn pitedirektiivi velvoittaa jäsenvaltioita ryhtymään tarvittaviin toimenpiteisiin yleisölle tiedottamiseksi. Johdannaisdirektiivien mkaan jäsenvaltioiden on holehdittava, että ilmassa olevien epäphtaksien pitoisksia koskevat ajankohtaiset tiedot toimitetaan säännöllisesti väestön ja asiaanklvien järjestöjen saataville. 18

22 Tietotekniikan kehityksen edetessä on perinteisten, ns. paperisten kkasiraporttien rinnalle tllt monia sia keinoja tiedottaa ilmanlaadsta. Sanomalehtien ja radion lisäksi ilmanlaadsta voi tiedottaa mm. televisiossa ja internetissä. Internetistä on nykyisin mahdolliss saada tietoa niin paikallisesta kin koko Somen ilmanlaadsta reaaliaikaisesti ympäri vorokaden. 3.1 Väestölle tiedottaminen ilmanlaatasetksen 711/001 mkaisesti Valtionevoston asetksessa ilmanlaadsta 711/001 on säädetty 11 :ssä väestölle tiedottamisesta ja väestön varoittamisesta. Asetksen mkaan väestölle on tiedotettava viipymättä, jos tnti- tai vorokasipitoisksien raja-arvon nmeroarvo ylittyy. Tiedoissa on oltava maininta mitattjen pitoisksien shteesta raja-arvoihin ja kyseisten epäphtaksien terveysvaiktksista. Väestölle on tiedotettava myös ilman epäphtaksien aihettamasta vaarasta, jos varoitskynnys ylittyy. Varoitskynnys katsotaan ylittyneeksi, kn typpidioksidin (NO ) pitoiss on 400 µg/m³ (93 K, 101,3 kpa) kolmen perättäisen tnnin aikana mitattna. Varoitskynnyksen ylittyessä väestölle on annettava homattavasti tarkemmat tiedot, kin raja-arvon ylittyessä. Väestölle tiedotettavat asiat on säädetty ilmanlaatasetksen liitteessä 5 ja ne ovat vähintään seraavat: varoits- tai tiedotskynnyksen ylittymispäivä ja kellonaika mittaspaikka tai ale, jolla ylittyminen on tapahtnt syyt ylityksiin, jos ne ovat tiedossa ennsteet tiedot herkistä väestöryhmistä, jotka voivat saada ylityksistä terveyshaittoja asianmkaista tietoa terveysvaiktksista herkille väestöryhmille sositeltavat varotoimenpiteet 3. Valtaknnallinen ilmanlaatportaali internetissä Valtaknnallinen ilmanlaatportaali on vonna 007 avatt kaikille avoin verkkopalvel, josta Somen ilmanlaata voi serata reaaliajassa. Ilmanlaatportaali on kehitetty ympäristöministeriön tilaksesta ja portaalin totetksesta sekä ylläpidosta vastaa Ilmatieteen laitos. Portaalin ilmanlaattiedon tottajia ovat knnat, pääkapnkisedn yhteistyövaltsknta (YTV), teolliss ja Ilmatieteen laitos. Somessa ilmanlaatmit- 19

23 taksista holehtii 34 organisaatiota, joista srin osa toimittaa portaaliin ilmanlaattietoa. Kva 1 on ilmanlaatportaalin sivlta, jossa esitetään koko Somen hetkelliset ilmanlaatindeksit. (Ilmatieteen laitos 008.) Kva 1 Hetkelliset ilmanlaatindeksit Somessa (Ilmatieteen laitos 008.) Reaaliaikaisten ilmanlaattietojen lisäksi portaalista saa tietoa mm. raja-arvojen ylityksistä ja metsäpaloista. Ilmanlaadn mittaaminen -osiosta löytyy tietoa mittasverkoista ja -asemista, mittasmenetelmistä ja laadnvarmennksesta. Sivstolla kerrotaan myös ilmansaasteista, ilmanlaatindekseistä ja ilmanlaadn säädöksistä ja ohjeista. (Ilmatieteen laitos 008.) Kva havainnollistaa yhtä tapaa ja tilannetta tarkastella portaalissa olevaa ilmanlaattietotta. Kyseessä on Kotkassa kirjastotalon katolla oleva ilmanlaadn mittasasema, jossa mitataan hengitettäviä hikkasia, typen oksideja ja haisevia rikkiyhdisteitä. Kvaan on epäphtaskomponentiksi valitt typpidioksidi ja tarkasteltavaksi ajanjaksoksi yksi viikko. Keskiarvon laskenta-aika on yksi tnti, koska sitä käytetään myös verrattaessa tloksia raja-arvoon. Kvasta siis nähdään, miten typpidioksidipitoisdet ovat vaihdelleet viikon aikana. Kvasta voidaan todeta, että pitoisdet ovat 0

24 olleet tässä tilanteessa shteellisen matalalla tasolla, eikä raja-arvon (00 µg/m³) ylittyminen ole ollt lähelläkään. Kva Typpidioksidipitoisdet Kotkassa (Ilmatieteen laitos 008.) Ilmanlaatportaali on erittäin kattava kokonaiss ja hyvä, laajalti saatavilla oleva verkkopalvel, josta ilmanlaadn voi tarkistaa. Ilmanlaatportaalin hetkellisiä pitoisstietoja tarkasteltaessa on kitenkin mistettava, että kyseessä on editoimaton eli ns. raakadata, jossa mahdollisten häiriötilanteiden aihettamat pitoisspiikit ovat vielä mkana. 3.3 Kntien tiedottaminen Ilmatieteen laitoksen tekemän ilmanlaadn mittasohjeen mkaan mittastlosten raportoinnin ja tiedotksen on oltava säännöllistä ja tavoitettava kaikki ilmanlaattietoa tarvitsevat (Kartastenpää et al. 004, s. 6). Kntien ilmanlaattiedottaminen ja aktiiviss vaihtelevat kitenkin jonkin verran. Ilmanlaatportaali yhdistää srinta osaa kntia, mtta kaikki eivät siinä vielä ole mkana. 1

25 Vosiraporttien lisäksi joissakin knnissa laaditaan kkasittain raportti vallinneesta ilmanlaadsta, joka toimitetaan tiedotsvälineille. Vosi- ja kkasiraporttien lisäksi ajantasaista tietoa ilmanlaadsta voi saada kntien omilta ilmanlaadn internetsivilta. Somessa on myös kntia, joissa ilmanlaatmittakset ja ilmanlaattietojen raportointi on lkoistett Vosi- ja kkasiraportit Vosiraporttien sisältö ja laajs vaihtelevat knnittain, mtta vosiraportin sisällön on oltava vähintään Ilmatieteen laitoksen tekemän mittasohjeen mkainen. Ohjeen mkaan vosiraportissa on esitettävä tarkkailn tavoitteet, mittasten totettaminen ja tlokset sekä arvioitava mittasten lotettavtta ja edstavtta. Mitattja pitoisksia on myös verrattava ilmanlaadn raja-, ohje- ja kynnysarvoihin ja arvioitava mitatta ilmanlaata. Jos raja-, ohje- tai kynnysarvot ovat ylittyneet, kerrotaan raportissa ylitysten lkmäärä ja srs sekä mahdolliset syyt ylityksiin. (Kartastenpää et al. 004, s. 6.) Ilmanlaatasetksen 711/ :n mkaan kntien on toimitettava tiedot epäphtaksien mittasverkoista, mittasmenetelmistä, mittasten tarkoitksesta, mitatista pitoisksista, raja-arvojen ja varoitskynnysten ylityksistä sekä raja-arvojen ylittymisen syistä ja mista tarpeellisista seikoista merkittäväksi ympäristönsojeln tietojärjestelmän ilmanlaatosaan viimeistään vertailjaksoa seraavan voden hhtikn 15. päivänä. Yleensä samoihin aikoihin knnat jlkaisevat edellisen voden ilmanlaadn vosiraportit. Kkasiraportit tehdään aina klneen kkaden ilmanlaattietojen pohjalta. Kotkassa kkasiraportit jlkaistaan aina seraavan kkaden 10. päivään mennessä. Raporteissa arvioidaan klneen kkaden ilmanlaata saatjen mittastlosten ja mittastloksista laskettjen ilmanlaatindeksien persteella. Kkasiraportit jlkaistaan kapngin omilla ilmanlaadn internetsivilla, paikallisessa lehdessä ja toimitetaan ilmanlaadn tarkkailsopimksen osapolille Reaaliaikaista tietoa kntien kotisivilta

26 Reaaliaikaista tietoa ilmanlaadsta saa ilmanlaatportaalin lisäksi myös joidenkin kntien omilta internetsivilta, joissa on ilmanlaatportaalia tarkemmin tiedotett paikallisista tilanteista, kten analysaattoreiden holtotoimenpiteistä aihetneista katkoksista tai mista häiriötilanteista. Kotkan ilmanlaadn internetsivjen sisältö päivittyy kerran tnnissa ja tarpeen mkaan seamminkin. Kotkassa on kaksi kiinteää ilmanlaadn mittasasemaa, joissa mitataan typen oksideja (NO x ), hengitettäviä hikkasia (PM 10 ) ja haisevia rikkiyhdisteitä (TRS). Kotkan ilmanlaadn internetsivilla esitetään kerran tnnissa päivittyvät kvat ilmanlaatindekseistä yhden vorokaden ajalta ja typpidioksidipitoisksista (NO ) sekä hengitettävien hikkasten pitoisksista klneen viikon ajalta. Reaaliaikaisen ilmanlaattiedon lisäksi internetsivilta löytyy tietoa Kotkan ilmanlaadn tarkkailsta ja mittasverkostosta, päästöistä ilmaan, raja-arvotason ylityksistä, kkasi- ja vosiraportit sekä mta yleistietoa ilmasojelsta. Kva 3 on Kotkan ilmanlaadn internetsivilta ja siinä on esitetty Rahalan mittasaseman ilmanlaatindeksit yhden vorokaden ajalta. Indeksi on mittastloksista tnneittain laskettava lk, joka ottaa homioon mitattavat epäphtadet. Jokaiselle epäphtadelle on määritetty ali-indeksi siten, että ktakin mittastlosta verrataan vonna 1996 voimaan tlleeseen ilmanlaadn ohjearvoon. Ali-indeksin arvo 100 vastaa ohjearvopitoistta. Joka tnti aina korkein ali-indeksin arvo valitaan ilmanlaatindeksiksi. Kten kvassa 3 on esitetty, pylväsdiagrammin yläpolelle päivitetään jokainen arkiaam klo 8 ilmanlaatindeksin lkema ja sen lakaisst epäphtas. Samaan kohtaan kirjataan myös, mihin lokkaan ilmanlaat silloin lokitellaan. Kvan 3 mkaan ilmanlaat on aamlla ollt molemmilla mittasasemilla hyvää ja indeksin on lakaisst hengitettävien hikkasten pitoiss. 3

27 Kva 3 Ilmanlaatindeksi Rahalan mittasasemalla (Kotkan kapnki 009.) Seraavalla sivlla oleva kva 4 on myös Kotkan ilmanlaadn internetsivilta. Siinä on esitetty viikon ajalta typpidioksidipitoiss (NO ) tntikeskiarvoina sekä Rahalan että Kotkansaaren mittasasemilta. Pitoisstasoja tarkasteltaessa on syytä mistaa, että kyseessä on tarkistamattomat tntikeskiarvot. Josks kvassa voi näkyä analysaattorin holtotoimenpiteestä aihetnt pitoisspiikki. Sellaisessa tilanteessa kvan yläpolella on maininta tehdystä holtotoimenpiteestä, eikä kyseessä silloin ole ollt todellinen pitoiss. 4

28 Kva 4 Typpidioksidipitoiss Rahalan ja Kotkansaaren mittasasemilla (Kotkan kapnki 009.) Ilmanlaadn internetsivilta on siis hyvin nopeasti saatavilla tietoa reaaliaikaisesta ilmanlaadsta. Tiedoista on hyötyä esimerkiksi astmapotilaille tai mille herkille ihmisille, jotka saattavat saada esim. katpölyaikaan hengenahdiststa korkeista pölypitoisksista. Internetsivilla näkyivät myös Venäjällä voden 006 elokssa vallinneiden maastopalojen aihettamat kakoklkemat erittäin korkeina pölypitoisksina. 4 ILMANLAADUN MITTAUSJÄRJESTELMÄ Ilmanlaatasetksen 711/001 liitteessä 3 on annett mittasaleen valintaa koskevat yleiset persteet. Kn ilmanlaata ttkitaan terveyshaittojen ehkäisemiseksi, on mittasale valittava siten, että saadaan tietoa pitoisksista aleilla, joilla väestön altistminen soraan tai epäsorasti ilman epäphtaksille on srinta ja altistmisen kesto on merkityksellistä rajaarvon laskentaan nähden saadaan tietoa pitoisksista aleilla, jotka edstavat väestön yleistä altistmista. 5

29 Ilmanlaatasetksen liitteessä 3 on sanott myös, että mittasaleen on oltava riittävän edstava. Tämä tarkoittaa sitä, että liikenteen vaiktksia mittaavan aseman (liikenneasema) sijoitspaikan on edstettava ympäröivän aleen ilmanlaata vähintään 00 neliömetrin laajdelta. Kapngin yleistä ilmanlaata edstavan aseman (kapnkitasta-asema) on edstettava ilmanlaata sean neliökilometrin aleella. Kotkassa on tällä hetkellä kaksi jatkvatoimista kiinteää mittasasemaa, joista toinen sijaitsee Kotkansaarella kirjastotalon katolla (kva 5) ja toinen Karhlassa Rahalan koln piha-aleella. Kotkansaaren mittasasemalla on vonna 1989 aloitett typen oksidien mittakset, vonna 199 haisevien rikkiyhdisteiden mittakset ja vonna 000 hengitettävien hikkasten mittakset (talkko 4). Liitteessä 1 on esitetty tarkemmat tiedot Kotkansaaren mittasasemasta. Kva 5 Kotkansaaren mittasasema kirjastotalon katolla (Kotkan kapnki 009.) Rahalan mittasasema (kva 6) perstettiin vonna Asemalla on mitatt sen perstamisesta asti typen oksideja, vodesta 000 haisevia rikkiyhdisteitä ja vodesta 001 hengitettäviä hikkasia (talkko 4). Liitteessä on esitetty tarkemmat tiedot Rahalan mittasasemasta. 6

30 Talkko 4 Kotkansaaren ja Rahalan mittasasemilla mitattavat epäphtaskomponentit ja mittasten aloitsvodet Asema Typen oksidit (NO x ) Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) Kotkansaari Rahala Hengitettävät hikkaset (PM 10 ) Kva 6 Rahalan mittasasema (Kotkan kapnki 009.) Kn otetaan homioon ilmanlaatasetksessa esitetyt velvoitteet ilmanlaadn serannalle, Kotkassa mitattjen pitoisksien taso ja paikallisten yritysten velvoitetarkkailn tarpeet, kaksi kiinteää mittasasemaa riittää Kotkan-Haminan sedn ilmanlaadn serantasnnitelman mkaan ilmanlaadn jatkvaan serantaan (Pesonen et al. 004, s. 53). Kiinteiden mittasasemien lisäksi mittasverkostoon kl yksi siirrettävä mittasasema (kva 7), joka on perstett vonna 005. Siirrettävän mittasaseman paikkaa vaihdetaan vosittain ilmanlaadn tarkkailsopimksen mkaisesti. 7

31 Kva 7 Siirrettävä mittasasema Pyhtään Htjärvellä (Kotkan kapnki 009.) Voden 009 ajan siirrettävä mittasasema sijaitsee Pyhtään Htjärvellä omakotitalovaltaisen astsaleen lähettyvillä. Siirrettävällä mittasasemalla mitataan jatkvatoimisesti typen oksideja ja hengitettäviä hikkasia. 4.1 Mittasasemien sijoittaminen Ilmanlaatasetksen 711/001 liitteessä 3 on annett mittasasemien sijoittamista koskevat persteet yhteisesti kaikille asemille ja erikseen liikenneasemille. Kaikkien asemien sijoittamisessa on otettava homioon se, että näytteenottimen lähellä ei ole ilmavirtaa rajoittavia esteitä, jotka vaikttavat ilmavirran klkn näytteenottokohdan läheisyydessä. Näytteenottokohdan on oltava vähintään 1,5 metrin (hengitystaso) ja enintään 4,0 metrin korkedella maanpinnasta. Tietyissä oloshteissa saattaa olla tarpeen käyttää näytteenottokohtaa, joka sijaitsee korkeammalla, kitenkin enintään 8 metrissä. Tällainen näytteenottokohta saattaa olla aiheellinen, jos mittasasema edstaa hyvin laajaa aletta. Asemien sijoittamisessa on myös homioitava, että näytteenotinta ei sijoiteta minkään päästölähteen välittömään läheisyyteen. Näytteenotossa poistoakko on sijoitettava niin, ettei poistoilma pääse näytteenottimeen. 8

32 Liikenteen päästöjen mittasasemien eli liikenneasemien sijoittamisessa on otettava homioon, että näytteenotin sijaitsee vähintään 5 metrin etäisyydellä srista tienristeyksistä ja vähintään 4 metrin etäisyydellä lähimmän ajokaistan keskiviivasta. Typpidioksidin mittaksissa näytteenottimen pitäisi sijaita enintään 5 metrin etäisyydellä ajokaistan renasta. Kotkassa ei tällä hetkellä ole yhtään liikenneasemaksi lokiteltavaa mittasasemaa. Mita ilmanlaatasetksessa mainittja mittasaseman sijoittamisessa homioon otettavia asioita ovat mm. mahdolliset häiriölähteet, toimintavarmteen vaikttavat tekijät, klkyhteydet, sähkön ja phelinyhteyksien saatavs sekä väestön ja mittaajien trvalliss. Kotkansaaren mittasaseman näytteenottokorkes (noin 13 m) ei ole ilmanlaatasetksen mkainen, koska mittakset tapahtvat korkeammalta kin 4,0 m. Näytteenottokorkedella on todennäköisesti vaiktsta ainakin asemalla mitattjen hikkaspitoisksien tasoon. Mittaskorkedesta johten aseman mittastlokset edstavat Kotkan keskstan keskimääräisiä pitoisstasoja, minkä takia asema lokitellaan kapnkitasta-asemaksi. Rahalan mittasasema lokitellaan esikapnkitasta- ja teollissasemaksi. (Pesonen et al. 004, s. 54.) Mittasaseman sijoittamisessa on otettava homioon myös ilkivallan mahdolliss. Jos mittasasema sijaitsee vilkkaalla aleella, aseman sojaaminen aidalla on järkevää. Esimerkiksi Karhlassa Rahalan koln piha-aleella sijaitsevan mittasaseman seiniä on hakatt, mikä on saattant aihettaa häiriöitä herkkiin analysaattoreihin. Ilkivaltaa on tapahtnt myös mittasaseman ilmalämpöpmplle, jonka poistoletk oli revitty irti. Sen seraksena poistovesi vali mittasaseman sisälle hyllylle, jolla analysaattorit sijaitsevat. Onneksi analysaattoreita sojaava kotelo esti veden pääsyn analysaattoreiden sisälle. 4. Mittasaseman sisätilat, analysaattoreiden sijoittaminen ja näytteenotto Mittasasema on snniteltava rakenteiltaan ja sisätiloiltaan sellaiseksi, että mittas ja näytteenotto voi tapahta häiriöttä. Snnittelssa on homioitava myös, että laitteiden kalibrointi-, holto- ja korjastoimet pystytään sorittamaan vaivatta. Mittasaseman sisälämpötilan on oltava analysaattoreiden toiminnan edellyttämällä aleella (yleensä 9