JYVÄSKYLÄN ILMANLAATU

Transkriptio

1 JYVÄSKYLÄN ILMANLAATU YHTEENVETORAPORTTI JYVÄSKYLÄN KAUPUNKI JULKAISU 1/2009 YMPÄRISTÖTOIMI

2

3 JYVÄSKYLÄN ILMANLAATU YHTEENVETORAPORTTI Jyväskylän kaupunki Ympäristötoimi 2009 ISBN

4

5 ALKUSANAT Jyväskylän seudun ilmanlaadun mittausjärjestelmä aloitti toimintansa vuonna Tätä ennen 1980-luvulla oli mitattu rikkidioksidipitoisuutta johtokykymittareilla ja kerätty kokonaisleijumanäytteitä. Nykyään mittauskohteina ovat rikkidioksidi, typenoksidit, hiilimonoksidi, otsoni ja leijuvat hiukkaset. Lisäksi ilmanlaadun tarkkailujärjestelmään on liitetty sääasema. Nykyinen ilmanlaadun mittausjärjestelmä on toteutettu Jyväskylän kaupungin ilmansuojelusta vastaavien viranomaisten sekä ilmaa kuormittavien toiminnan harjoittajien yhteistyönä. Mittausjärjestelmän ylläpidosta on käytännössä vastannut Jyväskylän kaupungin ympäristötoimi, joka on tämän raportin tilaaja. Raportti tilattiin J.P.Pulkkisen kalibrointi Ky:ltä, joka on vastannut osaltaan mittausten laadunvarmennuksesta. Tässä raportissa on yhteenveto ja analyysi ilmanlaadun mittaustuloksista Jyväskylän seudulta vuosilta Tuloksia on myös verrattu aiempien vuosien mittaustuloksiin. Aiemmat mittaustulokset on esitetty allekirjoittaneen laatimissa (Laukkanen 1994, 1997, 2000, 2004 ja 2006) Jyväskylän ympäristötoimen julkaisemissa raporteissa. Tässä selvityksessä aineiston käsittelyyn osallistuivat allekirjoittaneen lisäksi Juha Pulkkinen, joka myös laati kuvaukset mittausmenetelmistä ja toimi tämän työn mittausteknisenä asiantuntijana ja muutenkin kommentoi työtä. Timo Sahi opasti Jyväskylän ilmansuojelutilanteeseen ja mittausjärjestelmään. Lausun lämpimät kiitokseni kaikille edellä mainituille antoisasta yhteistyöstä. Helsingissä Timo Laukkanen, Teknillinen korkeakoulu

6 2 TIIVISTELMÄ Ilmanlaadun mittausverkko perustettiin Jyväskylään 1980-luvun lopulla. Tämän raportin tarkastelujakson vuosien aikana mitattiin typenoksidien, rikkidioksidin, hiilimonoksidin ja hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) pitoisuutta jatkuvatoimisesti kahdella mittausasemalla, kaupungin keskustassa ja Palokassa. Lisäksi Palokassa mitattiin otsonipitoisuutta ja keskustassa kokonaisleijumaa suurtehokeräimellä. Säätä havainnoitiin Pupuhuhdan mäellä. Keskustan mittausaseman tulokset edustavat kaupungin keskustan yleistä ilmanlaatua, ja Palokan mittausaseman tulokset edustavat kehittyvän asuntoalueen ilmanlaatua, johon vaikuttavat läheisiltä vilkkailta liikenneväyliltä ja kaupungin keskustasta kulkeutuvat epäpuhtaudet. Päästöjen pienennyttyä rikkidioksidin ja hiilimonoksidin pitoisuustasot olivat paljon alle ohjearvojen enimmäistasojen. Myös typenoksidien kokonaispitoisuudet ovat pienentyneet 1990-luvun alkupuolelta, mutta typpidioksidipitoisuuden vuorokausiarvot olivat edelleen aika-ajoin lähellä ohjearvojen enimmäispitoisuustasoa Keskustan mittausasemalla. Typpidioksidipitoisuudet kohosivat, kun ilmamassassa oli runsaasti typpimonoksidia -dioksidiksi hapettavaa otsonia. Kohonneita typpidioksidipitoisuuksia saattoi ilmetä myös sydäntalvella, kun pakokaasuja jäi runsaasti ilmaan. Kokonaisleijumapitoisuus ylitti edelleen joka vuosi vuorokausiohjearvon. Keväinen teiden pölyäminen oli tärkein syy korkeisiin pitoisuuksiin. Hengitettävien hiukkasten osalta vuorokausiohjearvo ylittyi keskustassa. Mittausaseman välittömässä läheisyydessä olevat lähteet, kuten pihan ja kadun puhdistus saattoivat vaikuttaa mittaustuloksiin, eivätkä yksittäiset suuret mittaustulokset aina edustaneet laajasti taajamailmanlaatua. Pakokaasuja oli eniten ilmassa talvella ja alkukeväällä aamuruuhkan aikaan. Myöhemmin keväällä auringon noustessa ennen aamuruuhkaa, pakokaasut eivät päässeet kertymään taajamailmaan parempien sekoittumisolosuhteiden takia. Kesäaikaan siirtyminen heikensi väliaikaisesti ilmanlaatua, kun ilman sekoittuminen aamuruuhkan aikaan heikkeni auringon nousuajan siirtyessä tuntia myöhemmäksi. Palokassa mitattu otsonipitoisuus oli suurin keväisin, mutta pitoisuutta laski pakokaasujen sisältämä typpimonoksidi. Otsonien ja typpidioksidin yhteispitoisuus kuvaa paremmin hapettumispotentiaalia ja kulkeutuvan otsonin haittavaikutuksia kuin pelkkä otsonipitoisuus. Ongelmallisimmat tilanteet muodostuvat keväisin, kun ilmassa on samoina päivinä suuri hapetuspotentiaali, paljon pakokaasuja ja tiepölyä. Nykyisin käytössä oleva ilmanlaatuindeksi kuvaa huonosti tällaisia tilanteita ja tässä raportissa on esitetty vaihtoehtoinen tapa havainnollistaa ilmanlaatua.

7 3 SISÄLTÖ ALKUSANAT... 1 TIIVISTELMÄ... 2 SISÄLTÖ Johdanto Mittausjärjestelmä ja -parametrit Ilmanlaadun mittausmenetelmät ja -asemat Mittausaineiston keruu, käsittely ja raportointi Mitatut epäpuhtauskomponentit Säänmittaus ja sääparametrit Ilmanlaadun mittaustulokset suhteessa ohjausarvoihin Mittausaineiston määrä ja ajallinen edustavuus Mittaustulosten vertailu ohjearvoihin Raja-arvoista johdetut tunnusluvut Otsonipitoisuuden tavoite- ja kynnysarvoista johdetut tunnusluvut Päästöt ja ilmanlaadun kehitystrendit 2000-luvulla Tieliikenteen pakokaasupäästöt Energiantuotanto ja sen pistepäästöt Muut päästölähteet Päästöjen vaikutus ilmanlaatuun Rikkidioksidipäästöt ja ilmanlaatu Typenoksidien päästöt ja ilmanlaatu Otsonipitoisuus ja hapetuspotentiaali Liikenteen hiilimonoksidin päästöt ja ilmanlaatu Hiukkaspäästöt ja ilmanlaatu Pakokaasusaastutus Hapetuspotentiaali (O 3 + NO 2 ) Pölyäminen ja hiukkaset (TSP, PM 10 ) Kohonneiden pitoisuuksien tilanteet ja niiden luokitus Yhteenveto, pohdinta ja johtopäätökset LÄHTEET... 76

8 4 LIITTEET Liite 1: Pistelähteet ja mittausasemat Liite 2: Keskustan mittausasema Liite 3: Palokan mittausasema Liite 4: Mittaustiedon käsittelyjärjestelmä Liite 5: Pupuhuhdan sääasema... 82

9 5 1 Johdanto Laajentuneessa Jyväskylän kaupungissa asuu nykyään lähes asukasta. Raskaan teollisuuden osuus alueen elinkeinoelämässä on vähentynyt ja teollisuus on uudistunut, minkä seurauksena teollisuuden päästöjen merkitys ilman laadun kannalta on pienentynyt ratkaisevasti viimeisten vuosikymmenten aikana. Myös energiantuotannon vaikutus ilman laatuun on vähentynyt, kun energiantuotanto on keskittynyt ja polttoaineiden rikkipitoisuus on pienentynyt. Ylivoivaisesti suurin ilmanepäpuhtauksien pistelähde Jyväskylässä on edelleen Rauhalahden voimala. Teollisuuden ja energiantuotannon vaikutusten pienentyessä liikenteen päästöjen merkitys ilman laadulle on kasvanut vilkkaasti liikennöidyillä alueilla. Huomattava parannus Jyväskylän keskustan ilman laadun kannalta oli läpikulkuliikenteen ohjautuminen pois keskustasta ja kävelyalueen muodostaminen ydinkeskustaan pari vuosikymmentä sitten. Moottori- ja pakokaasujen käsittelytekniikat ovat kehittyneet vähäpäästöisempään suuntaan, mutta liikennemäärien ja autojen koon kasvu lamavuosien jälkeen hidasti päästöjen pienentymistä 1990-luvun lopulta. Ympäristönsuojelulaki (86/2000, 25 ) velvoittaa kunnan seuraamaan alueellaan ympäristön yleisestä tilaa ja julkaisemaan seurannan tuloksia. Ympäristöseurannan osana ilmanlaadun seuranta on viranomaistoimintaa, josta Jyväskylässä huolehtii käytännössä kaupungin ympäristötoimi. Viranomaisen tehtäviin kuuluu tiedottaa ympäristöseurannan tuloksista, mitä tämän raportin on tarkoitus tukea. Raportissa keskitytään tarkastelemaan ilmanlaatua ja siihen vaikuttavia tekijöitä ilmanlaadun ja päästötietojen pohjalta vuosina Mittausaineistosta lasketaan mm. erilaisiin ohjausarvoihin verrattavia tunnuslukuja, havainnollistetaan ilmanlaadun kehitystä kuvaavia trendejä sekä tarkastellaan erityyppisten ilmanlaadun suhteen ongelmallisten tilanteiden esiintymistä ja syitä. Ympäristönsuojelulaki (5 ) velvoittaa myös toiminnanharjoittajia olemaan selvillä toimintansa ympäristövaikutuksista. Niinpä ilmanlaadun mittaamisen kustannuksiin osallistuvat myös merkittävimmät ilmaa kuormittavat toiminnanharjoittajat, sillä mittausjärjestelmä tuottaa tietoa niiden päästöjen vaikutuksista ilmanlaatuun.

10 6 Jyväskylän ilmanlaadun mittausjärjestelmä tuotti tarkastelujakson aikana säähavaintoineen yhteensä satoja tuhansia tunti- ja vuorokausikeskiarvojen mittaustuloksia, joista muodostui tämän tutkimuksen aineisto. Lisäksi tarkasteluun liitettiin tuloksia Jyväskylän aikaisempien vuosien mittauksista. Aiemmat mittaustulokset on esitetty allekirjoittaneen laatimissa (Laukkanen 1994, 1997, 2000, 2004 ja 2006) Jyväskylän ympäristötoimen julkaisemissa raporteissa. Aineistoa on käsitelty tilastollisesti kuvaten ilmanlaatua ja sen kehittymistä tunnuslukujen kautta.

11 7 2 Mittausjärjestelmä ja -parametrit Nykyisen kaltainen jatkuva ilmanlaadun mittaaminen aloitettiin Jyväskylän seudulla vuonna Laajimmillaan mittausjärjestelmään kuului neljä jatkuvatoimista mittausasemaa, joissa jokaisessa oli rikkidioksidi- ja typenoksidianalysaattori. Lisäksi oli useita leijuman keräyspaikkoja ja keskustan mittausasemalla mitattiin myös hengitettävien hiukkasten ja hiilimonoksidin pitoisuutta. Keskustan mittausasemaa lukuun ottamatta mittauspaikkoja siirreltiin yleensä muutaman vuoden välein. Ilmanlaadun mittausjärjestelmä oli syntyessään yksi laajimmista maassamme. Näin laaja mittausasemaverkko siirtyvine mittausasemineen oli perusteltua, koska kyseessä oli perustiedon hankkiminen ilmanlaadusta koko Jyväskylän yhteistoiminta-alueelta. Nykyään mittaustarve Jyväskylässä on vähentynyt, mutta ilmanlaadun hallitsemiseksi tarvittava ilmanlaatutieto on monipuolistunut. Mittausasemia on 2000-luvulla kaksi, kaupungin keskustan ja Palokan asema. Ilmanlaadun mittausasemien lisäksi mittausjärjestelmään on kuulunut lähes alusta asti Pupuhuhdan mäellä sijaitseva sääasema. 2.1 Ilmanlaadun mittausmenetelmät ja -asemat Molemmilla ilmanlaadun mittausasemalla mitataan jatkuvatoimisesti rikkidioksidia, typenoksideja, hiilimonoksidia ja hengitettäviä hiukkasia (PM 10 ). Palokassa mitataan myös otsonipitoisuutta ja keskustan mittausasemalla kerätään kokonaisleijumanäytteitä. Mittausasemien sijainti ja keskeiset pistelähteet on esitetty liitteen 1 kartassa. Mittausasemien ympäristö on kuvattu tarkemmin liitteissä 2 ja 3. Mittausmenetelmät ja -laitteet on esitelty taulukossa 2.1. Komponenttikohtainen kuvaus mittausmenetelmistä löytyy luvusta 2.3.

12 TAULUKKO 2.1. Jyväskylän ilmanlaadun mittausmenetelmät ja -laitteet. 8 Asema Mittauskomponentit Mittausmenetelmä Mittauslaitteen tyyppi Keskusta NO, NO 2 kemiluminesenssi (1-kammio) Monitor Labs 9840B SO 2 UV-fluoresenssi Monitor Labs 9850B CO ei-dispersiivinen IR-absorptio Monitor Labs 9830B PM 10 massan aiheuttama värähtelytaajuuden muutos TEOM 1400C TSP suurtehokeräys, SFS-3863 GMW Lämpötila termoelementti Palokka NO, NO 2 kemiluminesenssi (1-kammio) Monitor Labs 9841B SO 2 UV-fluoresenssi Monitor Labs 9850B CO ei-dispersiivinen IR-absorptio Monitor Labs 9830B PM 10 massa aiheuttama värähtelytaajuuden muutos TEOM 1400 O 3 UV-absorptio (254 nm) Monitor Labs 9810 Analysaattorit kalibroitiin aluksi käyttäen joko niiden omia sisäisiä permeaatiouuneja (rikkidioksidimittaukset) tai erillistä Monitor Labsin permeaatiouuni-rotametri-laimenninta. Vuoden 1991 jälkeen mittausten laadunvarmennus parani edelleen, kun siirryttiin käyttämään erillistä kannettavaa kalibraattoria, jolloin analysaattorien omista alueentarkistuspisteistä voitiin luopua kokonaan. Analysaattorit kalibroidaan kuukausittain. Tämän lisäksi ulkopuolinen konsultti tekee monipistekalibroinnin säännöllisesti kolme kertaa vuodessa ja lisäksi tarpeen mukaan. Tiedonkeruuseen ja mittausjärjestelmän ohjaukseen käytettään SyncAir ohjelmistoa.

13 9 Keskustan mittausasema Keskustan mittausasema sijaitsee Jyväskylän lyseon kiinteistöllä. Kiinteistöllä on mitattu ilmanlaatua jatkuvatoimisesti vuodesta 1988 lähtien, mutta mittauspaikka siirrettiin koulurakennuksen toiselle puolelle pihan reunalle mittauskoppiin helmikuussa Aiemmin mittausaseman lähistöllä oli linja-autoasema ja rakennustyömaita, mikä on otettava huomioon verrattaessa mittaustuloksia aikaisempiin tuloksiin. Nykyinen mittauspaikka on parin kolmenkymmenen metrin päässä vilkkaasta Yliopistonkadusta. Keskustan mittausaseman tulokset edustavat Jyväskylän kaupungin keskustan ilmanlaatua. Autoja pysäköidään mittausaseman viereen ja varsinkin tyhjäkäynnin aikaan tyynellä säällä niiden päästöt voivat vaikuttaa merkittävästi mittaustuloksiin. Muuten liikenne pihalla lienee vähäistä. Kokonaisleijuman keräyspiste kaupungin keskustassa on ollut samassa paikassa luvun lopulta lähtien. Se sijaitsee mittauskoppiin nähden koulurakennuksen toisella puolella. Keräyspisteen etäisyys lähimpään hiljaiseen tiehen on n. 3 m, ja Yliopistonkatu on n. 50 m:n päässä. Näytteenottokorkeus on n. 3,5 m. Aiemmin mittauspisteen vieressä oli linja-autoasema. Mittauskoppi ja leijumakeräin sekä niiden sijainti on kuvattu liitteessä 2. Liitteestä 1 puolestaan näkee mittausaseman sijainnin suhteessa keskeisiin pistelähteisiin. Rauhalahden voimala sijaitsee mittausasemasta n. 3,5 km päässä itä-kaakossa.

14 10 Palokan mittausasema Palokan mittausasema sijaitsee taajaman tuntumassa päiväkodin pysäköintialueella. Näytteet kerätään mittauskopin katolta vajaan kolmen metrin korkeudelta. Mittauskopin länsipuolella on mäkistä puistoa ja muualla aseman ympäristössä on matalia pientaloja. Vajaan puolen kilometrin päässä mittausasemasta itään on vilkas Nelostie ja parin sadan metrin päässä etelässä kulkee Palokanorsi. Savelan voimala on n. 5 km:n päässä etelässä ja Rauhalahden voimala on vajaan 8 km:n päässä kaakossa. Myös Jyväskylän keskusta on kaakossa. Mittausaseman länsi- ja itäpuolella puolen ja yhden kilometrin etäisyydellä ovat paikalliset lämpökeskukset. Mittausaseman sijainti suhteessa keskeisiin pistelähteisiin näkyy liitteessä 1 ja liitteessä 3 on kuvattu mittausaseman sijainti yksityiskohtaisemmin. Päiväkotiin suuntautuva liikenne voi aamuisin ja iltapäivisin vaikuttaa jonkin verran mittaustuloksiin. Aseman lähistöllä oleva puusto voi toimia puolestaan otsoninieluna. Vuonna 2005 oli vajaan sadan metrin päässä mittausaseman länsipuolella rakennustyömaa, joista aiheutuvat päästöt vaikuttivat mittaustuloksiin. Muuten mittaustulokset edustanevat varsin hyvin esikaupunkitaajaman ilmanlaatua, johon erityisesti taajaman tuntumassa olevat vilkkaat liikenneväylät vaikuttavat. 2.2 Mittausaineiston keruu, käsittely ja raportointi Mittausjärjestelmän automaattiset analysaattorit tuottivat primäärisinä mittaustuloksina pitoisuuksien hetkellisarvoja, jotka kerättiin mittausasemilla sijaitseviin tietokoneisiin. Mittaustulokset siirrettiin verkossa Jyväskylän kaupungin ympäristötoimen mittausjärjestelmän palvelimelle. Palvelimen mittausohjelmisto laski tuloksista tuntikeskiarvot, joista muodostui ilmanlaadun raportoinnin pääasiallinen perusaineisto. Vuosittain kertyy ilmanlaadun tuntikeskiarvojen mittaustuloksia yli satatuhatta kappaletta. Lisäksi kertyy toistasataa kokonaisleijuman vuorokausikeskiarvon mittaustulosta. Ilmanlaadun yleinen kuvaaminen tällaisesta laajasta aineistosta edellyttää, että mittausaineistosta lasketaan erilaisia tilastollisia tunnuslukuja kuten vuosikeskiarvoja ja kynnyspitoisuuksien ylitysmääriä. Usein käytetään tunnuslukuina arvoja, joita voidaan ver-

15 11 rata erilaisiin ohjausarvoihin kuten ohje- ja raja-arvoihin. Ohjausarvojen laskentatavat on määritelty asetuksissa, joissa ohjausarvoista on säädetty. Lisäksi käytetään ilmanlaatua kuvaavia indeksiarvoja, jotka on johdettu ilmanlaadun ohjearvoista. Ilmanlaadun mittatuloksia voi seurata lähes reaaliaikaisesti kaupungin internetsivustoilta, jonne pääsee osoitteesta: ilu. Lisäksi mittaustulokset lähetetään tunneittain Ilmatieteenlaitoksen ylläpitämään ilmanlaatuportaaliin ( Vuosittain tuloksista laaditaan raportti, jossa esitetään keskeiset ilmanlaadun mittaustulosten tunnusluvut ja niitä verrataan ilmanlaadun ohjearvoihin. Kolmenvuoden välein on laadittu yhteenvetoraportti, jollainen tämä raportti on. Kolmivuotisraporteissa on tarkempi analyysi Jyväskylän ilmanlaadusta ja siihen vaikuttaneista tekijöistä. Kuvaus Jyväskylän ilmanlaadun mittausjärjestelmästä ja siihen liittyvästä tiedonkäsittelyjärjestelmästä ja raportoinnista on liitteessä 4.

16 Mitatut epäpuhtauskomponentit Rikkidioksidi (SO 2 ) Rikkidioksidi on vesiliukoinen, hapan ja hapettuva yhdiste, joka on klassinen ilmansaaste. Sen terveydelliset haittavaikutukset, kuten limakalvojen ärsytysoireet ja provosoimat astmakohtaukset lyhytaikaisaltistuksessa ja keuhkoputken krooninen tulehdus pitkäaikaisaltistuksessa, on tunnettu pitkään. On myös saatu epidemiologista näyttöä siitä, että hengitysilman rikkidioksidi voi lisätä hengitystieinfektioiden määrää. Erityisesti pienten hiukkasten ja rikkidioksidin yhteisvaikutus on haitallinen, koska hiukkasten mukana rikkidioksidi tai siitä syntynyt rikkihappo pääsee tunkeutumaan syvälle keuhkoihin. Muuten vesiliukoinen rikkidioksidi jää ylempien hengitysteiden limakalvoille. Rikkidioksidi on suoraan myrkyllistä puille. Lisäksi sen aiheuttama laskeuma on tärkein maaperää happamoittava tekijä. Rikkidioksidipäästöt ovat myös keskeisiä ilmaperäisen korroosion aiheuttajia. Rikkidioksidi absorboi UV-säteilyä, mihin perustuu sen pitoisuuden mittaaminen Jyväskylässä. Menetelmässä näyte altistetaan UV-säteilylle, joka virittää mittauskammiossa rikkidioksidimolekyylejä. Molekyylien palatessa perustilaan muodostuu fluoresenssisäteilyä, joka mitataan valomonistinputken avulla. Säteilyn intensiteetti on verrannollinen näytteen rikkidioksidipitoisuuteen. Rikkiä pääsee ilmakehään suoraan rikkidioksidina tai pelkistyneinä rikkiyhdisteinä, jotka osittain hapettuvat rikkidioksidiksi ilmakehässä. Merkittäviä pelkistyneiden rikkiyhdisteiden lähteitä ei ole Jyväskylässä. Rikkiä sisältävän aineen palaminen on tärkein ilmakehän rikkidioksidin lähde ja energiantuotanto on Jyväskylän seudulla ainoa merkittävä rikkidioksidin päästäjä. Polttoaineiden rikkipitoisuus on pienentynyt maassamme viime vuosikymmeninä. Nykyään lämmityksessä käytettävässä kevyessä polttoöljyssä samoin kuin liikennepolttoaineissa on enää hyvin vähän rikkiä, koska rikki poistetaan niistä tehokkaasti öljynjalostusprosessissa. Myöskään maa- tai biokaasussa taikka puuperäisissä polttoaineissa tai energiajätteessä ei ole juuri lainkaan rikkiä. Runsasrikkisimpiä polttoaineita

17 ovat raskaspolttoöljy ja kivihiili. Turve sisältää vaihtelevasti mutta keskimäärin vähemmän rikkiä kuin Suomessa käytössä oleva kivihiili tai raskasöljy. 13 Jyväskylän seudulla ei ole raskasta prosessiteollisuutta, kuten öljynjalostusta, kemiallista metsäteollisuutta, metallien perusteollisuutta tai rikkihapon valmistusta, joista voisi päästä ilmaan huomattavia määriä rikkiyhdisteitä. Jyväskylän ilmaan kuitenkin kulkeutuu rikkiyhdisteitä päästöistä muualta ja luonnollisista lähteistä, mutta seudulle muualta kulkeutuneet rikkiyhdisteet näkyvät lähinnä keskimääräisissä taustapitoisuuksissa, eivätkä ne aiheuta pitoisuushuippuja. Typenoksidit (NO x ) ja typpidioksidi (NO 2 ) Typellä on useita erilaisia oksideja. Tässä raportissa NO x :llä eli typenoksideilla (yhteenkirjoitettuna) tarkoitetaan typpimonoksidin (NO) ja typpidioksidin (NO 2 ) yhteismäärää. Typenoksideihin ei kuulu esim. typpioksiduuli (N 2 O), joka on inertti yhdiste, eikä sillä ole merkitystä paikallisesti ilman pilaantumisessa. NO x :n massa ja massapitoisuus ilmoitetaan päästö- ja ilmanlaatutiedoissa yleensä typpidioksidiksi muutettuna eli typpidioksidin määrään lisätään typpimonoksidin määrä, jonka on kerrottu typpidioksidin ja -monoksidin moolipainojen suhteella. Typenoksideja syntyy palamisessa, joten energiantuotanto ja liikenne ovat tärkeimmät päästölähteet niin Jyväskylässä kuin muuallakin maailmassa. Päästöissä typenoksidit ovat pääasiassa typpimonoksidia. Ilmakehässä suurin osa typpimonoksidista hapettuu nopeasti -dioksidiksi, jos otsonia on läsnä. Typpimonoksidin ja otsonin välistä reaktiota käytetään hyväksi typenoksidipitoisuuden mittauksessa: O 3 + NO -> O 2 + NO 2 * -> O 2 + NO 2 + hv Jyväskylän seudulla typenoksideja mitataan kemiluminesenssiin perustuvalla menetelmällä. Menetelmässä koronapurkauksella muodostettu otsoni reagoi mittauskammiossa typpimonoksidin kanssa, jolloin syntyy virittyneitä typpidioksidimolekyylejä (NO 2 *). Viritystilojen purkautuessa emittoituu luminesenssisäteilyä (hv), jonka intensiteetti mitataan valomonistinputken avulla. Säteilyn intensiteetti on verrannollinen näytteen al-

18 14 kuperäiseen typpimonoksidipitoisuuteen. Typenoksidien yhteispitoisuuden määrittämiseksi osa näytteestä johdetaan ennen mittausta konvertteriin, jossa typpidioksidi pelkistetään typpimonoksidiksi. Typpidioksidin määrä lasketaan vähentämällä konvertterin läpi kulkeneen näytteen mittaustuloksesta konvertterin ohi kulkeneen näytteen mittaustulos. Typpidioksidin konvertointiaste tarkistettiin aiemmin laimennetulla kaasulla johtaen typpimonoksidia laimentimeen suoraan kaasupullosta. Vuodesta 2005 lähtien tarkastus on tehty kaasufaasititrauksella. Typpimonoksidi siis muuttuu ilmakehässä nopeasti typpidioksidiksi, joka puolestaan poistuu ilmakehästä keskimäärin tuntien tai muutaman vuorokauden kuluessa. Lyhytikäisyydestään huolimatta typpidioksidi on keskeinen haitta-aine ilmassa. Typpidioksidi on, kuten rikkidioksidikin, hapan myrkky ja sillä on samantapaisia haittavaikutuksia luonnon toiminnoille ja ihmisen terveydelle kuin rikkidioksidilla. Se myös lisää korroosiota ja happamoitumista. Melko niukkaliukoisena se pääsee tunkeutumaan keuhkoihin, ja sille asetetut ohjearvot ovat tiukemmat kuin rikkidioksidin ohjearvot. Typenoksidien päästöistä syntyvä laskeuma toimii typpiravinteena ja se voi rehevöittää maa- ja vesiekosysteemejä. Typpimonoksidin merkitys on sen sijaan vähäinen eikä se ole ilmansuojelullisesti kiinnostava muuten kuin lähinnä typpidioksidin lähteenä ja otsonin nieluna. Typpidioksidia pääsee ilmaan samoista polttoprosessista kuin muitakin typen oksideja, mutta tärkein ihmistoiminnasta aiheutuva typpidioksidin lähde ei ole suorat päästöt vaan typpimonoksidipäästöjen muuttuminen ilmakehässä typpidioksidiksi edellä kuvatulla tavalla. Savukaasujen typenoksideista valtaosa on melko haitatonta typpimonoksidia, mutta senkin päästöä pyritään rajoittamaan, kun torjutaan siitä ilmassa muodostuvan typpidioksidin haittavaikutuksia. Suomalaisessa ilmansuojelupolitiikassa typenoksidien päästöjä tarkastellaan kokonaisuutena eikä typpimonoksidin tai -dioksidin osuuksia yleensä erotella. Tämä erottelu on kuitenkin tarpeen taajamailman laatua hallittaessa.

19 15 Otsoni (O 3 ) Otsoni on toinen hapen yleinen allotroopinen muoto. Tavallisessa happimolekyylissä on kaksi atomia (O 2 ), mutta otsonissa atomeja on kolme (O 3 ). Kuten kaikki kaasumolekyylit, joissa on vähintään kolme atomia, otsoni imee lämpösäteilyä ja toimii näin ollen maailmanlaajuisiin ilmastomuutoksiin vaikuttavana kasvihuonekaasuna. Otsonia syntyy yläilmakehässä, kun auringon lyhytaaltoinen säteily hajottaa O 2 -molekyylejä, ja sitä varastoituu stratosfääriin. Otsonia on eniten n. 20 km:n korkeudessa nk. otsonikerroksessa. Näkyvää valoa otsoni ei absorboi, sehän on lähes väritön kaasu. Otsoni absorboi kuitenkin vaarallista UV-B-säteilyä ja siten suojelee elämää tältä polttavalta auringonsäteilyltä. Otsonin kykyä absorboida UV-säteilyä käytetään hyväksi otsonipitoisuuden mittaamisessa. Alailmakehässä esiintyessään otsoni on myrkyllinen haitta-aine. Jyväskylässä käytetään yleisintä otsonipitoisuuden jatkuvatoimista mittausmenetelmää, jossa mitataan otsonin absorboiman UV-säteilyn (254 nm) määrä. Mittauksessa kyvettiin ohjataan vuorotellen varsinaista näytettä ja vertailunäytettä, josta otsoni on pelkistetty katalyyttisesti pois. Kyvetin poikki kulkevan säteilyn määrä mitataan ja absorptioiden erotuksesta lasketaan otsonipitoisuus Lambert-Beerin lain mukaisesti. Myös jotkut ilman muutkin epäpuhtaudet, lähinnä kevyet hiilivedyt, absorboivat otsonin ohella UV-säteilyä, ja voivat muuttua katalyyttikäsittelyssä, jolloin säteilyn absorptio voi pienentyä vertailunäytteessä enemmän kuin pelkän otsonin poistumisen seurauksena. Tämän takia otsonipitoisuuden mittaustulos voi olla liian suuri, varsinkin tilanteissa, joissa ilmassa on paljon pakokaasuista peräisin olevia hiilivetyjä. Otsoni on molekyylirakenteeltaan paljon heikompi kuin kaksiatominen happi. Se luovuttaa kemiallisissa reaktioissa yhden happiatomeistaan helposti ja näin toimii voimakkaana hapettimena. Voimakkaana hapettimena otsoni on terveydelle haitallinen ja aiheuttaa lyhytaikaisessa altistuksessa mm. limakalvojen ärsytystä ja hengenahdistusta. Pitkäaikainen otsonialtistus rappeuttaa keuhkokudoksia. Myös kasvillisuus vaurioituu herkästi otsonipitoisuuden kohotessa alailmakehässä. Hapettava otsoni turmelee erilaisia materiaaleja. Erityisesti otsoni haurastuttaa kemiallisia kaksoissidoksia sisältävää kumia.

20 16 Ihmiskunta on sekä lisännyt että vähentänyt otsonin määrää ilmakehässä. Huolta on aiheuttanut elämää suojelevan stratosfäärin otsonikerroksen heikkeneminen kemikaalipäästöjen takia, toisaalta otsonipitoisuuden kohoaminen alailmakehässä on merkittävä ilmansuojelullinen ongelma. Merkittäviä otsonipäästöjä ei ole, vaan ilmakehän tärkeimmät otsonilähteet ja myös nielut ovat ilmakemialliset reaktiot, joihin ihmiskunta erilaisilla päästöillään vaikuttaa. Otsonia syntyy alailmakehässä, kun aurinkoisella säällä säteily hajottaa typpidioksidia ja vapauttaa happiradikaaleja (O ): NO 2 + hv -> NO + O. O. + O 2 -> O 3. Typpidioksidin hajotessa syntynyt typpimonoksidi voi kuitenkin hävittää syntynyttä otsonia, kun se reagoi otsonin kanssa muodostaen jälleen typpidioksidia. Typpimonoksidi voi hapettua dioksidiksi ilman, että otsonia häviää, jos ilmassa on samanaikaisesti muita epäpuhtauksia, erityisesti orgaanisia yhdisteitä, jotka muodostavat typpimonoksidia hapettavia yhdisteitä. Tällöin otsonia kertyy ilmaan ja muodostuu nk. valokemiallista savusumua. Maanpinnan läheisyyteen voi siis muodostua kohonneita otsonipitoisuuksia, kun saastuneessa ilmassa on runsaasti typenoksideja ja muita, erityisesti autojen pakokaasuista peräisin olevia epäpuhtauksia. Lisäksi valokemiallisen savusumun syntyminen edellyttää voimakasta auringonsäteilyä. Suomessa säteilyn määrä ei edes kesällä riitä synnyttämään paikallisesti valokemiallista savusumua. Suomeen otsoni kulkeutuu pääosin muualta joko ylempää ilmakehästä tai loppukeväisin tai kesäisin etelästä epäpuhtauksia sisältävien ilmamassojen mukana. Euroopassa mitataan melko yleisesti kesäisin haitallisen korkeita otsonipitoisuuksia ja suuria otsonimääriä kulkeutuu ilmamassojen mukana maasta toiseen. Niinpä EU:ssa on asetettu tavoitteita typenoksidien ja orgaanisten yhdisteiden päästöjen rajoittamiselle erityisesti otsoniongelman takia. Vaikkei Suomessa otsonin paikallinen muodostuminen

21 17 liene ongelma, on laaja-alainen otsonia synnyttävien päästöjen rajoittaminen Euroopassa Suomellekin tärkeää kaukokulkeutumisen takia. Suomessa otsonipitoisuuden kannalta paikalliset otsoninielut ovat paikallisia lähteitä tärkeämmät. Voimakkaana hapettimena otsoni reagoi pintojen ja ilmassa olevien epäpuhtauksien kanssa helposti. Niinpä maanpinta ja pilaantunut ilma toimivat Suomessa otsonin nieluina ja ilman otsonipitoisuus pienenee maanpintaa lähestyttäessä. Luontaisesti otsonia on aina ilmassa kohtalaisesti, mutta runsaasti pakokaasujen sisältävästä taajamailmasta se saattaa kadota lähes kokonaan. Taajamissa erityisesti typpimonoksidi hävittää otsonia, jolloin typpimonoksidista muodostuu hävinnyt otsonia vastaava määrä typpidioksidia. Onneksi talvisin otsonia ilmassa luontaisesti vähemmän kuin muulloin, muutoin typpidioksidipitoisuudet kohoisivat talvisessa kaupunki-ilmassa nykyistä suuremmiksi. Otsonia voi pitää paradoksaalisesti suomalaisen taajamailman puhtauden indikaattorina. Vaikka otsonialtistus on suurempaa Suomessa kaupunkien ulkopuolella kuin kaupungeissa, on otsonin merkitys taajamailmanlaadulle huomattava. Typpimonoksidin hapettuminen otsonin vaikutuksesta lienee tärkein haitallisen typpidioksidin lähde. Näin ollen muualta taajamailmaan sekoittuva otsoni säätelee keskeisesti ilmanlaatua heikentävän typpidioksidin määrää ja otsonipitoisuuden mittaaminen kaupungin keskustan ulkopuolella auttaa ymmärtämään myös keskustan ilmanlaatua. Hiilimonoksidi (CO) eli häkä Jyväskylässä hiilimonoksidi mitataan, kuten muuallakin Suomessa, ei-dispersiivisellä IR-menetelmällä. Menetelmä perustuu hiilimonoksidin absorboiman infrapunasäteilyn mittaamiseen. Absorption voimakkuus on verrannollinen Lambert-Beer-lain mukaisesti näytteen hiilimonoksidipitoisuuteen. Hiilimonoksidianalysaattori kalibroidaan laimentamalla väkevää kaasua. Hiilimonoksidi on myrkyllistä, sillä se sitoutuu veren hemoglobiiniin parisataa kertaa tehokkaammin kuin happi. Hengitysilman häkä on erityisen haitallista hengityselinsairaille sekä sydän- ja verisuonitautisille, joiden elimistön hapensaanti on muutenkin vai-

22 18 keutunut. Häkäaltistus voi aiheuttaa keskittymisvaikeuksia, päänsärkyä ja pahoinvointia myös terveille ihmisille. Hiilimonoksidin tekee mielenkiintoiseksi myös se, että aine osallistuu valokemialliseen otsoninmuodostukseen ja voi hidastaa merkittävän kasvihuonekaasun, metaanin, hapettumista ja näin vaikuttaa maailmanlaajuisiin ilmastonmuutoksiin. Hiilimonoksidipäästöt ovat suuremmat kuin typenoksidien ja rikkidioksidin päästöt. Sen myrkyllisyys ja muut haittavaikutukset ovat kuitenkin pienemmät. Häkää pääsee ilmaan savu- ja pakokaasujen mukana, kun palaminen on epätäydellistä. Voimaloissa ja suurissa lämpökeskuksissa palaminen on tehokasta, jolloin häkää muodostuu vähän suhteessa tuotannon määrään, eivätkä korkeista piipuista purkaantuvat savukaasut juuri vaikuta taajamailman häkäpitoisuuteen maanpinnan tasolla. Energiantuotannon ja tieliikenteen hiilimonoksidipäästöt ovat kokonaisuutena Suomessa samaa suuruusluokkaa. Erityisesti bensiinimoottorit tuottavat häkäpäästöjä. Yleensä uusista ja hyvin säädetyistä autoista pääsee hiilimonoksidia vähemmän ilmaan kuin vanhoista. Toimintakuntoiset katalysaattorit poistavat pakokaasuista tehokkaasti häkää, sopivissa olosuhteissa jopa yli 90 %. Myös liikenteen sujuvuus ja nopeudet, joutokäynnin määrä sekä moottorien ja katalyyttien lämpötila vaikuttavat päästöihin. Autokannan uusiutuessa ja polttoaineen laadun parantuessa ovat liikenteen hiilimonoksidipäästöt Suomessa merkittävästi pienentyneet, vaikka liikennemäärät ovat kasvaneet. Liikenteen päästöjen osuus hiilimonoksidipäästöistä on kuitenkin edelleen keskeinen ja suomalaisessa kaupunkiympäristössä liikenteen päästön osuus hengitysilman hiilimonoksidissa on vallitseva matalan päästökorkeuden takia. On huomattava, että myös erilaiset työkoneet ruohonleikkureista traktoreihin tuottavat häkäpäästöjä matalalta. Työkoneiden hiilimonoksidipäästöjen on Suomessa laskettu olevan n. 80 kt/v (TYKO 2007), mikä on lähes 40% lasketuista tieliikenteen häkäpäästöistä (LIISA 2007). Tieliikenteen päästöjen pienentyessä tarve ilman häkäpitoisuuden tarkkailuun on vähentynyt. Hiilimonoksidi ilmentää kuitenkin hyvin pakokaasusaastutusta, joten sen mittaaminen auttaa selvittämään pakokaasujen yleistä vaikutusta ilmanlaatuun. Tosin päästöjen pienentyessä hiilimonoksidin merkitys tieliikenteen merkkiaineena on vähentynyt.

23 19 Leijuvat hiukkaset (TSP, PM 10 ) Ilmassa leijuvat hiukkaset ovat peräisin pääasiassa pintojen pölyämisestä ja kaasujen tiivistymisestä. Ilmassa leijuvat hiukkaset voidaan jakaa kolmeen kokoluokkaan (ks. kuva 2.1). Karkeimmat niistä ovat pölynä ilmaan nousseita hiukkasia, joiden halkaisija on useita mikrometrejä, ja ne koostuvat pääasiassa mineraaleista. Pienimmät hiukkaset ovat esim. savukaasuissa tiivistyneitä nokihiukkasia. Pienet hiukkaset eivät pysy ilmakehässä pitkään pieninä, vaan ne kasvavat nopeasti törmätessään toisiinsa ja kaasujen tiivistyessä niihin. Ne eivät kuitenkaan yleensä kasva halkaisijaltaan muutamaa mikrometriä suuremmiksi, jolloin ne muodostavat kolmannen hiukkaskokoluokan nk. kertymähiukkasten kokoluokan. Kertymähiukkaset voivat pysytellä ilmakehässä useita vuorokausia ja kulkeutua pitkiä matkoja. Kertymähiukkaset koostuvat alkuperäisten pienten hiukkasten materiaaleista mutta niihin on tiivistynyt ilmakehässä muitakin aineita kuten sulfaattia ja nitraattia. Jyväskylässä, kuten tyypillisesti muissakin suomalaisissa kaupungeissa, karkeimmat hiukkaset ovat pääasiassa tiepölyä. Eniten tiepölyä on ilmassa keväisin teiden kuivuttua. Keskitetyssä energiantuotannossa ja teollisuudessa hiukkaset poistetaan prosessikaasuista tehokkaasti ja päästöt kohoavat vain häiriötilanteissa. Häiriötilanteiden vaikutus paljastuu ilmanlaadun mittauksissa vain sattumanvaraisesti. Kiinteän raaka- ja polttoaineen varastointi ja käsittely voi pölytä lähiympäristöön. Pienet hiukkaset Jyväskylän ilmassa ovat todennäköisimmin peräisin poltosta. Niissä on pakokaasujen ja lämmityskattiloiden nokea. Puun, turpeen ja roskien pienpoltto tuottaa ilmaan sekä pieniä nokihiukkasia että karkeaa tuhkaa. Teiden pölyämisen ohella pienpoltto on yksi merkittävimmistä ilmansuojeluongelmista Suomessa. Kertymähiukkaset ovat pääasiassa kulkeutuneet muualta, esim. Venäjän ja Baltian metsäpaloista ja kulotuksista ja/tai syntyneet ilmakemiallisesti kontaminoituneessa ilmamassassa. Kertymähiukkasten kokoluokan hiukkasia on vaikeampaa poistaa savukaasuista kuin karkeita hiukkasia, joten pistelähteiden hiukkaspäästöjen vaikutus voi näkyä juuri kertymähiukkasten kokoluokassa.

24 20 Karkeimmat hiukkaset likaavat ympäristöä, pistelevät silmissä ja voivat narskua hampaissa, mutta ne eivät pääse syvälle hengityselimiin. Sen sijaan hienot hiukkaset ovat terveyshaittojen suhteen merkittävämpiä kuin mitkään muut ilman epäpuhtaudet. Halkaisijaltaan alle 10 µm:n hiukkaset kulkeutuvat hengitettäessä keuhkoihin ja alle 1 µm:n hiukkaset pääsevät keuhkorakkuloihin ja voivat siirtyä sieltä jopa verenkiertoon. Kuva 2.1. Samasta hypoteettisesta ilmanäytteestä kerätyn TSP:n ja PM 10 :n hiukkaskokojakauma massapitoisuuden suhteen (kaupunkiolosuhteissa). Huom. logaritmiset akselit.(laukkanen 2005, s. 96) Ilmassa leijuvien hiukkasten massapitoisuutta mitataan yleensä suodattamalla ilmanäytettä ja mittaamalla suodattimen massanmuutos. Jyväskylässä on käytössä kaksi erilaista hiukkaspitoisuuden mittausmenetelmää. Toinen menetelmä on manuaalinen ja sen avulla kerätään leijuvien hiukkasten vuorokausinäytteitä (TSP). Toinen menetelmä on jatkuvatoiminen, ja siinä karkeimmat hiukkaset poistetaan näytteestä esierottimella (PM 10 ). Leijuvien hiukkasten kokonaismäärää eli kokonaisleijumaa (TSP=total suspended particles, eng.) mitataan Jyväskylässä SFS-3863-standardin mukaisesti nk. tehokeräysmenetelmällä (manuaalinen menetelmä). Menetelmässä imetään vuorokauden aikana n m 3 näyteilmaa suodattimen läpi. Jyväskylässä näytteitä kerätään suunnilleen jo-

25 21 ka kolmas päivä. Suodattimelle kerääntynyt hiukkasmassa määritetään punnitsemalla suodatin ennen ja jälkeen näytteen keräyksen. Hiukkasten massapitoisuus lasketaan jakamalla suodattimen massalisäys imetyn ilman määrällä. Suodattimelle jäävät sekä hienot että karkeat hiukkaset halkaisijaltaan mikrometriin asti. Yleensä TSP koostuu pääasiassa karkeista hiukkasista, joten se kuvaa huonosti ilman terveydellistä laatua. Niinpä hiukkaspitoisuuden mittaamiseen on kehitetty menetelmiä, jossa karkeimmat hiukkaset poistetaan ennen leijumanäytteen keräystä ja massan määritystä. Jyväskylässä on käytössä jatkuvatoiminen PM 10 :n mittaus, jossa leijumakeräimeen on asennettu esierotin, joka erottaa yli 50 % teholla hiukkaset, joiden halkaisija on yli 10 μm, ja alle 50 % teholla sitä pienemmät. Näin näyte koostuu pääasiassa hiukkasista, jotka voivat hengitettäessä ohittaa nenä-nielun eli ovat nk. hengitettäviä hiukkasia. Jyväskylän on käytössä kaksi TEOM 1400-analysaattorilla, joissa PM 10 - esierottimen jälkeen näyte imetään vakiovirtauksella 1 m 3 /h värähtelevän keraamisen sauvan päässä olevan suodattimen läpi. Suodattimeen kerääntyvät hiukkaset muuttavat sauvan värähtelytaajuutta hiukkasmassaan verrannollisena. 2.4 Säänmittaus ja sääparametrit Päästöjen ohella säätila vaikuttaa olennaisesti ilmanlaatuun. Tuulensuunta ratkaisee, mihin suuntaan päästöt leviävät, ja tuulennopeus puolestaan vaikuttaa siihen, miten tehokkaasti päästöt laimenevat. Laimenemisen teho riippuu myös alailmakehän lämpötilarakenteesta eli maanpinnan lähellä olevien ilmakerrosten termisestä stabiiliudesta. Stabiilius puolestaan riippuu mm. tuulennopeudesta ja auringonsäteilyn määrästä. Säteilyolot vaikuttavat myös ilman epäpuhtauksien kemiaan. Sade ja haihdunta vaikuttavat puolestaan maanpinnan kosteuteen ja sitä kautta pintojen pölyämiseen ja ilman hiukkaspitoisuuteen. Säätietojen avulla voidaan selittää ilmanlaadun vaihtelua ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Niinpä ilmanlaadun mittausjärjestelmiin liitetään usein säämittaus, jonka tuottamia tuloksia voidaan käyttää hyväksi ilmanlaadun mittaustulosten analyysissä. Jyväskylän ilmanlaadun mittausjärjestelmään liitetty sääasema sijaitsee Pupuhuhdassa n. 30 m korkean mäen päällä koulurakennuksessa kerrostaloalueen kupeessa. Kaksikerroksisen ra-

26 22 kennuksen katolla on n. 6 m:n korkuinen masto, jossa on tuulimittari. Mittauskorkeus on runsaat 10 m maanpinnasta. Mäntymetsän reuna on n. 30 m:n päässä. Korkeimpien puiden latvat ulottuvat tuulimittaria korkeammalle. Etäisyys lähimpiin kerrostaloihin on yli 100 m. Mittausaseman sijainti on merkitty liitteisiin 1 ja 5. Pupuhuhdan mittausasemalla lämpötilaa ja ilman suhteellista kosteutta on mitattu jatkuvatoimisesti vuoden 1988 puolesta välistä lähtien ja tuulensuuntaa ja -nopeutta vuoden 1989 alusta lähtien Vaisala Oy:n toimittamilla laitteilla. Mittausasema uusittiin vuonna 2003, jolloin otettiin käyttöön Davis Vantage Pro Plus 6161C tyyppinen sääasema. Tällöin mittausparametrien valikoima laajeni ilmanpaineen, sädemäärän sekä auringon kokonaissäteilyn ja UV-säteilyn määrän mittauksilla. Mittausaseman uusimisen jälkeen sääparametrien mittaustulokset käsitellään erikseen eikä säähavainnointi ole enää suoraan yhteydessä automaattiseen ilmanlaadun mittauksen ohjausjärjestelmään. Säätiedot kuitenkin liitetään ilmanlaadun mittaustietoihin päivittäin. Pupuhuhdan sääaseman mittaustulokset tallennetaan tuntikeskiarvoina paitsi tuulensuunnan osalta, josta talletetaan tunnin aikana vallinnut suuntasektori (16 sektoria). Ilmanpainetta ja lämpötilaa mitataan myös keskustan mittausasemalla PM 10 -mittalaitteeseen liitetyillä antureilla. Lisäksi mitataan lämpötilaa mittauskoppien sisällä. Ilmanlaadun mittausasemilla tuotettu lämpötilaa ja painetta koskeva mittaustieto käsitellään ilmanlaadun mittaustietojen kanssa samassa järjestelmässä. Alimman ilmakerroksen sekoittuvuutta ja stabiiliutta voidaan arvioida vertaamalla Pupuhuhdan mäellä ja alempana keskustassa mitattuja lämpötiloja. Alin ilmakerros on termisesti stabiili, kun keskustassa on kylmempää kuin Pupuhuhdassa. Tällöin vallitsee lämpötilan maanpinta-inversio, jolloin ilman pystysuuntainen sekoittuvuus on huono, ja matalalta tapahtuvat päästöt, kuten pakokaasupäästöt, pilaavat ilmaa. Toisaalta mikäli lämpötila on paljon korkeampi keskustassa kuin ylhäällä Pupuhuhdan mäellä, alin ilmakerros on termisesti labiili ja sekoittuu voimakkaasti pystysuunnassa. Ilmapyörteet voivat näin tuoda pistelähteiden savuvanat hetkellisesti maanpinnan läheisyyteen ja aiheuttaa korkeita hetkellispitoisuuksia.

27 23 Kuvassa 2.2 on esitetty ko. lämpötilaeron keskimääräinen riippuvuus tuulennopeudesta ja auringon säteilyn intensiteetistä. Kuvasta voi havaita, että inversio on yleensä voimakkaimmillaan eli keskustan lämpötila on alimmillaan suhteessa Pupuhuhdan mäen lämpötilaan, kun on tyyntä eikä aurinko paista. Tällainen tilanne on tyypillisesti kirkkaina öinä ja aamuina ennen auringonnousua. Tilanne on voimakkaan labiili (keskustassa on paljon lämpimämpää kuin Pupuhuhdan mäellä), kun on tyyntä ja auringon säteily on voimakasta loppukevään ja kesän kirkkaina päivinä. > säteily / W/m ,5-3,0 2,0-2,5 1,5-2,0 1,0-1,5 0,5-1,0 0,0-0,5-0,5-0,0-1,0--0, >4,5 tuulennopeus / m/s Kuva 2.2. Keskimääräinen lämpötilaero (yksikössä o C) keskustan ja Pupuhuhdan mäen välillä tuulennopeuden ja auringonsäteilyn intensiteetin funktiona. Tuulennopeus ja auringon säteily on mitattu Pupuhuhdan mäellä. Mittaustulokset ovat vuosilta Kuvassa 2.3 on esitetty esimerkkinä vuosien mittausaineistosta lasketut em. lämpötilaeron perusteella määritetyt stabiilien ja labiilien esiintymisfrekvenssit vuodenajan ja kellonajan funktioina. Kyseisinä vuosina stabiileja tilanteita ilmeni usein loppuvuonna ja vuoden vaihteessa, kun ilman sekoittumista edistävää auringon säteilyä oli vähän ja tuuli heikkoa. Kesäaikaan siirtyminen lisää aamuruuhkan aikaisten stabiilien tilanteiden määrää huhtikuussa ja näin heikentää ilmanlaatua.

28 kk klo klo kk Kuva 2.3. Stabiilien (ylempänä, keskustassa vähintään 0,5 o C kylmempää kuin Pupuhuhdassa) ja labiilien (alempana, keskustassa vähintään 1 o C lämpimämpää kuin Pupuhuhdassa) prosentuaalinen esiintyminen (%) eri vuoden ja vuorokauden aikoina vuosina Edellä kuvatussa tarkastelussa alailmankehän stabiiliutta luokiteltiin vertaamalla Pupuhuhdan mäen ja keskustan lämpötilatietoja. Tämä luokitteluperuste aliarvioi stabiilien tilanteiden määrää keskustan ulkopuolella. Keskustassa lämpötila on keskimäärin asteen parin korkeampi kuin taajamaa ympäröivillä alueilla nk. lämpösaarekeilmiön takia, minkä takia maanpintaa lähellä olevan ilmakerroksen jäähtyminen ja stabiloituminen on vähäisempää keskustassa. Tämän merkitys korostuu erityisesti talvella, kun lämpöä karkaa rakennuksista. On otettava myös huomioon, että Pupuhuhdassakaan lämpötilamittaus ei ulotu kovin korkealle, jolloin näiden kahden mittauspisteen lämpötilaerot eivät paljasta ylempänä olevia mahdollisia stabiileja kerroksia, joilla voi olla vaikutuksia epäpuhtauksien laimenemiseen.

29 25 3 Ilmanlaadun mittaustulokset suhteessa ohjausarvoihin Ilmanlaadun mittaustulosten tuntikeskiarvoja syntyy Jyväskylässä vuosittain kymmeniä tuhansia. Tuloksista on laskettava tunnuslukuja, jotta mitattua ilmanlaatua voidaan havainnollistaa ja vertailla. Tunnuslukuna käytetään esimerkiksi pitoisuuden vuosikeskiarvoa tai mediaania, kun kuvataan keskimääräistä ilmanlaatua. Virallisia mittaustuloksia vertaillaan erilaisiin säädöksissä määriteltyihin ilmanlaadun ohjausarvoihin, joita ovat ohjearvot, kynnysarvot ja raja-arvot sekä tavoitearvot. Tällöin ilmanlaadun tunnusluvut määritellään ohjausarvoja koskevissa asetuksissa. Mittaustuloksia voidaan vertailla myös aiempiin mittaustuloksiin, jolloin käytetään ilmanlaadun trendejä kuvaavia tunnuslukujen aikasarjoja. Mittauspaikan tai -menetelmien vaihdokset rajoittavat aikasarjatarkasteluja ja katkaisevat trendien vertailukelpoisuuden. Erityisen varovainen on oltava vertailtaessa eri paikkakuntien ilmanlaatua mittaustulosten kautta. Ilmanlaadun mittaustulosten edustavuuteen vaikuttaa mittauspaikan ja menetelmien ohella mittausaineiston ajallinen kattavuus. Esimerkiksi Ympäristöministeriön ohjeiden (1986) mukaisesti ohjearvovertailussa jatkuvatoimisten mittausten osalta puuttuvaa aineistoa ei saa olla yli 25 % teoreettisesta määrästä eikä aineistoa saa puuttua paljon ajallisesti yhtenäisiltä jaksoilta. Ajallisen edustavuuden kannalta olennaista ei ole ainoastaan puuttuvan aineiston määrä vaan myös se, miten tasaisesti puuttuva-aineisto on jakaantunut niin vuoden- kuin vuorokaudenaikojen tai viikonpäivien suhteen. 3.1 Mittausaineiston määrä ja ajallinen edustavuus Tämän raportin perusaineistona ovat olleet yhdeksällä rinnakkain toimivalla analysaattorilla mitatut epäpuhtauspitoisuuksien tuntikeskiarvot. Tunnin ajalta oli oltava vähintään 75 % hetkellismittaustuloksia, jotta tuntikeskiarvo hyväksyttiin aineistoon.

30 26 Laitteistojen huolto- ja kalibrointien ajoilta puuttui aineistoa. Aineistosta poistettiin mittaustuloksia, jos aineiston editoinnissa voitiin todeta mittalaiteen toimineen virheellisesti eikä mittaustuloksia voinut enää jälkikäteen korjata luotettaviksi. Hyväksyttyjen tuntikeskiarvopitoisuuksien kokonaiskattavuus oli jokaisena tarkastelujakson vuonna ja jokaisen yhdeksän epäpuhtauskomponentin osalta vähintään 89 %, joten aineiston kokonaismäärä riitti hyvin vuositason tarkasteluihin. Puuttuva aineisto tosin ei jakaantunut täysin tasaisesti. Eniten aineistoa puuttui viimeisiltä syksyiltä ja alkutalvilta sekä viikonloppuisin. Puuttuvan aineiston hieman epätasainen jakautuminen ei kuitenkaan mainittavasti vääristänyt mitattuja pitoisuustasoja, sillä puuttuvan aineiston määrä oli pieni. Kuukauden aikana tuntikeskiarvoista puuttui yli 25 % ainoastaan Palokan asemalta rikkidioksidin osalta marraskuulta 2006 ja elokuulta 2008 sekä typenoksidien osalta joulukuulta Keskustan asemalta tuntikeskiarvoista puuttui yli 25% hiilimonoksidin osalta loka- ja marraskuulta 2006 ja typenoksidien osalta syyskuilta 2006 ja Tulosten vertailu ohjearvoihin myös kuukausitasolla oli mahdollista tehdä varsin kattavasti. Rikki- ja typpidioksidin sekä hengitettävien hiukkasten ja otsonin pitoisuuksien osalta ohjausarvoihin verrannollisina tunnuslukuina käytetään myös vuorokausikeskiarvoista laskettuja tai poimittuja arvoa, joten tuntikeskiarvojen ohella tutkimusaineisto käsitti myös vuorokausikeskiarvot, jotka laskettiin tuntikeskiarvoista. Tässä raportissa kaikki aineistoon hyväksytyt vuorokausikeskiarvot perustuivat vähintään 18 hyväksyttyyn tuntikeskiarvoon. Kaikkien edellä mainittujen komponenttien osalta hyväksyttyjen vuorokausikeskiarvojen kattavuus koko vuosien aineistossa oli vähintään 92 % ja kuukausia, jolloin hyväksyttäviä vuorokausikeskiarvoja puuttui yli 25%, oli mittausparametria kohti enintään kolme. Edellä tarkasteltiin aineiston kattavuutta automaattisilla analysaattoreilla mitattujen komponenttien suhteen. Kokonaisleijumaa mitataan Jyväskylässä manuaalisella menetelmällä. Kokonaisleijuman osalta ohjearvovertailu on mahdollinen, jos vuorokausinäytteiden mittaustuloksia on tasaisesti ja niitä on yli 100 kpl. Aineistossa oli tarkastelujaksolta kokonaisleijuman vuorokausikeskiarvoa vuodessa, joten koko-

31 27 naismäärän osalta ohjearvovertailu oli mahdollista jokaisen vuoden osalta. Mittaustuloksia oli joulukuulta yhteensä 23 kpl, kun muilta kuukausia niitä oli kpl. Näytteiden voidaan kuitenkin katsoa jakaantuneen riittävän tasaisesti, sillä joulukuu ei ole kokonaisleijuman ohjearvotarkastelun suhteen kriittinen kuukausi. 3.2 Mittaustulosten vertailu ohjearvoihin Ilmanlaadun ohjearvot määrittelevät tavoitteelliset enimmäispitoisuustasot, joita ei pitäisi ylittää. Ohjearvot on annettu kansallisin perustein. Ohjearvot on otettava huomioon viranomaistoiminnassa mm. maankäytön ja liikenteen suunnittelussa, rakentamisessa ja erilaisissa ilmansuojeluun liittyvissä lupamenettelyissä. Ohjearvojen ylittyminen on pyrittävä estämään pitkällä aikavälillä alueilla, jolla ilmanlaatu on tai saattaa olla toistuvasti huonompi kuin ohjearvot edellyttävät. Ohjearvot on asetettu Suomessa ihmisten terveyden suojelemiseksi. Voimassa olevat ilmanlaadun ohjearvot perustuvat pääosin valtioneuvoston päätökseen 480/96. Hiilimonoksidin ohjearvoihin (tuntikeskiarvo ja 8 tunnin keskiarvo) verrataan suurimpia mittaustuloksia. Rikki- ja typpidioksidin tuntiohjearvoihin verrannollinen tunnusluku on kuukauden tuntiarvojen nk. 99. prosenttipiste eli joka kuukaudelta poimitaan se mitattu tuntikeskiarvo, jota suurempia mittaustuloksia on suunnilleen 1 %. Rikki- ja typpidioksidin sekä hengitettävien hiukkasten osalta ohjearvoihin verrannollinen vuorokausiarvo on kuukauden toiseksi suurin vuorokausikeskiarvo. Kokonaisleijuman osalta vuorokausiohjearvo on vuoden vuorokausikeskiarvojen 98. prosenttipiste. Lisäksi ohjearvo on annettu kokonaisleijuman vuosikeskiarvolle. Taulukossa 3.1 on esitetty ohjearvoihin verrannolliset tunnusluvut rikki- ja typpidioksidin, hiilimonoksidin sekä hengitettävien hiukkasten osalta vuosina Mitatut rikkidioksidipitoisuudet olivat alle 15 % ohjearvopitoisuuksista. Sen sijaan typpidioksidipitoisuudet olivat lähellä ohjeellisia enimmäisarvoja varsinkin keskustan mittausasemalla, joskaan ohjearvojen ylityksiä ei mitattu. Mahdollista on, että typpidioksidin ohjearvo ylittyi liikenneympäristössä kaupungin keskustassa, sillä mittausasema edustaa keskustan yleistä ilmanlaatua, ei esim. vilkasliikenteisten katukuilujen ilmanlaatua. Tarkastelujaksolla mitatut hiilimonoksidipitoisuudet olivat paljon alle ohjearvojen. Suurimmat,

32 muista mittaustuloksista selvästi poikenneet pitoisuudet, mitattiin keskustan mittausasemalla vuoden 2006 juhannuksena, jolloin kohonneilla häkäpitoisuuksilla oli hyvin paikallinen, kenties juhannusjuhlintaan liittyvä lähde. 28 TAULUKKO 3.1. Mitatut rikki- (SO 2 ) ja typpidioksidin (NO 2 ), hiilimonoksidin (CO) sekä hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) ohjearvoihin verrannolliset pitoisuuksien tunnusluvut. Pitoisuudet ovat yksikössä μg/m 3 paitsi hiilimonoksidipitoisuus, jonka yksikkö on mg/m 3. Yläindeksiin on merkitty kuukausi, jolloin suurin ohjearvoihin verrannollinen pitoisuus on mitattu, ja pitoisuusarvon alapuolella suluissa on prosenttiyksikköinä mittaustulos suhteessa ohjearvoon. Tiedot on poimittu ilmanlaadun vuosiraporteista. Tunti (99%) SO 2 NO 2 CO PM 10 Vrk Vrk 2. suur. Tunti (99%) 2. suur. Tunti suurin 8-tunt. suurin Vrk 2. suur. Ohjearvo Asema vuosi Keskusta Palokka (9) 16 2 (6) 14 2 (6) 18 2 (7)* 18 2 (7) (14) 8 2 (10) 4 6 (5) 7 2 (9)* 8 2 (10) (64)* 88 2 (59)* 86 4 (57) 75 3 (50) 76 1 (51)* (91)** 66 2 (93)* 44 2 (63) 41 1,2 (59) 56 2 (80)* ,7 6 (34)** 3,3 2 (17) 1,5 3 (8) 2,4 1,3 (12) 4,2 1 (21) 2,0 2 2,6 6 (33)** 2,0 1,2 (25) 0,7 2 (9) 1,0 1 (13) 2,6 1 (33) 1, (90) (214) 66 4 (94) 55 4 (79) 74 3 (106)* (6)* (6) (67)* (81) (10) (19) * Mittaustuloksia puuttui yli 25 % yhtenä kuukautena, mutta ei sinä kuukautena, jolloin pitoisuudet olivat suurimmat. ** Mittaustuloksia puuttui yli 25 % kahtena kuukautena. mutta ei sinä kuukautena, jolloin pitoisuudet olivat suurimmat (96) Hengitettävien hiukkasten pitoisuus oli molemmilla mittausasemilla erityisen suuri maaliskuun lopussa 2007, jolloin molemmilla mittausasemilla ohjearvo ylittyi, keskustassa jopa ylin kaksinkertaisesti. Mittaustulosten edustavuutta suurten hiukkaspitoisuuksien osalta on vaikeaa arvioida, sillä esimerkiksi mittausaseman edustan piha-alueen tai läheisten teiden puhdistus voivat vaikuttaa suuresti mittaustulokseen. Ilmeistä on kuitenkin, että pitoisuustaso ylitti ohjearvon melko laajasti kyseisenä aikana. Taulukoon 3.2 on koottu kokonaisleijumapitoisuuden vuosikeskiarvot ja ohjearvoihin verrannolliset vuorokausikeskiarvot. Kokonaisleijumapitoisuuden ohjearvot ylittyivät

33 29 vuorokausiarvon osalta jokaisena vuonna selvästi. Suurimmat pitoisuudet osuivat vuoden 2007 maaliskuun loppuun myös kokonaisleijumapitoisuuden osalta. TAULUKKO 3.2. Mitatut ohjearvoihin verrannolliset kokonaisleijumapitoisuuden (TSP) tunnusluvut Jyväskylän keskustan mittausasemalla. Suluissa oleva prosenttiluku kuvaa mitatun tunnusluvun suhdetta ohjearvopitoisuuteen. Lisäksi on vuosittainen vuorokausinäytteiden lukumäärä (N). Vuosikeskiarvo Vuorokausiarvo Pitoisuus Ylitysten μg/m 3 (%) μg/m 3 (%) määrä % Ohjearvo 50 (100) 120 (100) 2 vuosi N (71) 143 (119) 3, (74) 190 (158) 4, (58) 136 (113) 3,2 3.3 Raja-arvoista johdetut tunnusluvut Ilmanlaadun ohjearvojen rinnalla on säädetty raja-arvoja, jotka perustuvat ETY:n ilmanlaatua koskeviin direktiiveihin. Valtioneuvoston ilmanlaatuasetuksessa (711/2001) on määritelty raja-arvot mm. rikkidioksidin, typpidioksidin ja typenoksidien (NOx), hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) ja hiilimonoksidin pitoisuuksille. Osalle raja-arvoista on asetettu määräajaksi. Raja-arvot on asetettu myös lyijy- ja bentseenipitoisuuksille, mutta niitä ei tarkastella tässä raportissa, koska ko. komponenttien mittaukset eivät kuulu Jyväskylän automaattiseen ilmanlaadun tarkkailujärjestelmään. Raja-arvojen ylittyminen edellyttää välittömiä ilmansuojelutoimia, toisin kuin ohjearvojen ylittyminen. Jos raja-arvo ylittyy tai on vaarassa ylittyä, kunnan on laadittava ja toimeenpantava suunnitelmia tai ohjelmia, joilla raja-arvojen ylittyminen estetään. Pelkkä raja-arvossa annetun pitoisuusarvon ensimmäinenkin ylittäminen laukaisee velvollisuuden tiedottaa asiasta väestölle.

34 30 Edellä mainitussa asetuksessa ja sen liitteissä määritellään vaatimuksia mm. mittausasemien sijoittamiselle ja mittausepävarmuudelle, mikäli tuloksia verrataan rajaarvoihin. Tässä raportissa ei oteta kantaa siihen, missä määrin mittaukset täyttivät nämä vaatimukset. Taulukoissa 3.3 ja 3.4 on kuitenkin esitelty mittaustuloksia suhteessa rajaarvoista johdettuihin ilmanlaadun tunnuslukuihin. TAULUKKO 3.3. Rikki- (SO 2 ) ja typpidioksidin (NO 2 ), hiilimonoksidin (CO) sekä hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) pitoisuuden mittaustulosten tunnusluvut suhteutettuina terveyden suojelemiseksi annettuihin raja-arvoihin. Pitoisuudet ovat yksikössä μg/m 3 paitsi hiilimonoksidipitoisuus, jonka yksikkö on mg/m 3. Pitoisuudet on redusoitu 293 K:seen ja 101,3 kpa:iin paitsi hiukkasten osalta, joiden pitoisuus on vallitsevassa lämpötilassa ja paineessa. Sulkuihin on merkitty rajapitoisuuden numeroarvon ylitysten lukumäärät. Asema SO 2 NO 2 CO PM 10 Tunti Vrk Tunti Vuosi suurin 36.suur. si 8-tunt. Vrk Vuo- 25.suur. 4.suur. 19.suur. Raja-arvo µg/m * 40* (35) 40 Keskusta Palokka vuosi ,1 1,9 24 (6) 12, ,1 2,0 21 (12) 14, ,0 0,7 21 (6) 12, ,7 1,0 25 (4) 13, ,6 2,6 19 (6) 11, ,6 1,5 18 (3) 10,5 *Raja-arvovot mennessä. Mittaustuloksista lasketut tunnusluvut olivat pienemmät kuin terveyden suojelemiseksi annetut raja-arvot. Hengitettävien hiukkasten osalta oli mittaustuloksia, jotka ylittivät raja-arvojen pitoisuusarvon. Kuten edellä todettiin raja-arvoseurannassa pitoisuusarvon ylitykset laukaisevat viranomaisten tiedotusvelvollisuuden, vaikka ylitysten lukumäärä olisi sallitun rajan alapuolella. Ilmanlaatuasetuksessa säädetään myös varoituskynnyksiä, joka rikkidioksidipitoisuuden osalta on 500 µg/m 3 ja typpidioksidipitoisuuden osalta on 400 µg/m 3 kolmen peräkkäisen tunnin aikana. Mitatut pitoisuudet olivat paljon alle näiden arvojen.

35 31 Ekosysteemien ja kasvillisuuden suojelemiseksi on annettu raja-arvot rikkidioksidin ja typenoksidien vuosikeskiarvolle sekä rikkidioksidin osalta myös lämmityskauden ( ) keskiarvolle. Rikkidioksidipitoisuudet olivat paljon alle tämän raja-arvon, eivätkä mitatut typenoksidipitoisuudetkaan enää tätä raja-arvoa ylittäneet. (ks. taulukko 3.4). Lisäksi on otettava huomioon, että nämä raja-arvot eivät ole tarkoitettu kaupunkiympäristöön, jollaisessa Jyväskylän ilmanlaadun mittausasemat sijaitsevat. TAULUKKO 3.4. Rikki- (SO 2 ) ja typenoksidien (NOx) mitatut keskipitoisuudet (vuosi/lämmityskausi) suhteutettuina ekosysteemien ja kasvillisuuden suojelemiseksi annettuihin raja-arvoihin. Pitoisuudet ovat yksikössä μg/m 3. SO 2 NOx SO 2 Raja-arvo Asema vuosi lämm.kausi ,4 22, ,5 Keskusta ,9 22, , ,6 19, ,7 Palokka ,9 17, , ,0 20, , ,6 19, ,7

36 3.4 Otsonipitoisuuden tavoite- ja kynnysarvoista johdetut tunnusluvut 32 Kohoavat otsonipitoisuudet aiheutuvat ilmamassojen mukana kulkeutuvasta ja/tai niissä syntyvästä otsonista. Pohjoisessa Euroopassa auringon säteilyä ei ole riittävästi, jotta syntyisi merkittävää ilmakemiallista otsonituotantoa paikallisten päästöjen seurauksena. Niinpä otsonipitoisuudelle ei ole tarkoituksenmukaista antaa ohje- tai raja-arvoja, jotka suoraan velvoittaisivat paikallisia toimijoita rajoittamaan päästöjä tai tekemään muita ilmansuojelutoimenpiteitä. Otsonipitoisuuden ohjausarvot ovat laaja-alaisia tavoitearvoja ja tiedottamiseen liittyviä kynnysarvoja. Syyskuussa 2003 tuli voimaan valtioneuvoston asetus 783/2003, jossa määritellään terveyden ja kasvillisuuden suojelemiseksi otsonin enimmäispitoisuuden tavoitearvot vuoteen 2010 mennessä. Terveyden suojelemiseksi asetettu 8 tunnin liukuvan keskiarvopitoisuuden tavoitearvo lasketaan kolmen kalenterivuoden keskiarvona ja kasvillisuuden suojelemiseksi asetettu AOT arvo viiden kalenterivuoden keskiarvona. AOT-arvo tarkoittaa päiväsaikaan aurinkoisimpana kautena ( ) 80 µg/m3 ylittävän tuntikeskiarvopitoisuuden kumulatiivista summaa. Lisäksi asetuksessa määriteltiin otsonipitoisuudelle pitkän ajan tavoitearvot ja tuntikeskiarvopitoisuudelle kynnysarvot, joiden ylittyessä on kohonneesta pitoisuudesta tiedotettava tai varoitettava väestöä. Mitatut pitoisuudet eivät vuosina ylittäneet kynnysarvojen seurannassa tiedottamis- saati varoitusvelvollisuuden laukaisevaa tuntikeskiarvon kynnyspitoisuutta (ks. taulukko 3.5). Mitatut pitoisuudet olivat myös otsonipitoisuuden tavoitearvojen rajoissa jokaisen vuoden osalta. Suurimmat pitoisuudet olivat vuonna 2006, jonka kesä oli aurinkoisin.

37 TAULUKKO 3.5. Tavoite- ja kynnysarvoihin (783/2003) verrannolliset otsonipitoisuuden tunnusluvut, jotka on mitattu Palokan mittausasemalla h:n keskiarvo (vuorokauden suurin) tavoitearvo (v. 2010) terveydensuojelu 26. suurin ylityksiä µg/m 3 /h 33 suurin tuntikeskiarvo tiedotus/varotuskynnys terveyden suojelu AOT tavoitearvo (v / pitkän ajan) kasvillisuud. suojelu kpl µg/m 3 /h mg/m 3 /h ohjausarvo / / , , ,849

38 34 4 Päästöt ja ilmanlaadun kehitystrendit 2000-luvulla Suomalaisissa kaupungeissa keskeisimmät päästölähteet ovat liikenne ja työkoneet sekä energiantuotanto ja teollisuus. Näin on myös Jyväskylässä, joskaan kaupungissa ei ole ilmaa kuormittavaa raskasta prosessiteollisuutta, ja teollisuuden päästöt aiheutuvat lähinnä energiantuotannosta. Liitteessä 1 on kuvattu kahden voimalan ja lämpökeskusten sekä muiden Jyväskylän alueen pistelähteiden sijainti. Lisäksi ilmanlaatuun vaikuttavat muualta jopa maan rajojen ulkopuolelta kulkeutuvat epäpuhtaudet, joiden suhteellinen osuus on kasvanut paikallisten päästöjen pienennyttyä. Päästöt vaikuttavat suoraan ilmanlaatuun ja muutokset päästöjen suuruudessa ja päästökorkeuksissa näkyvät pitkällä aikavälillä ilmanlaatua kuvaavissa keskimääräisissä pitoisuusarvoissa. Lyhyen aikavälin tarkastelussa säätekijät kuitenkin selittävät yleensä pitoisuuksien vaihtelua enemmän kuin muutokset päästöissä. Säähän viitaten sanotaan, että vuodet eivät ole veljeksiä. Niinpä mittaustulosten vertailu yksittäisten vuosien välillä ei paljasta ilmanlaadun yleisiä kehityssuuntia. Jyväskylässä on mitattu nykyisillä paikoilla ilmanlaatua 2000-luvun alusta lähtien, kokonaisleijumaa vielä paljon pitempään, joten mittaussarjat alkavat olla niin pitkiä, että niistä pitäisi paljastua yleisiä kehitystrendejä, sikäli kuin niitä on merkittävässä määrin esim. päästörakenteen muutosten takia. Seuraavassa tarkastellaan ensin laajentuneen Jyväskylän alueen päästörakennetta ja päästöjen kehitystä. Tämän jälkeen tarkastellaan 2000-luvun trendejä sekä päästöjen suuruuden kuin ilmassa mitattujen pitoisuusarvojen osalta epäpuhtauskohtaisesti.

39 Tieliikenteen pakokaasupäästöt Liikenteen pakokaasuissa tärkeimmät epäpuhtaudet ovat hiilimonoksidi, typenoksidit, jotka ovat pääasiassa typpimonoksidia, hienot hiukkaset ja hiilivedyt. Hiilivetyjä ei tässä yhteydessä tarkastella, koska niitä ei säännöllisesti tai jatkuvasti mitata Jyväskylän ilmasta. Myöskään kasvihuonekaasupäästöjä ei tässä käsitellä. Pakokaasupäästöjen suuruuteen vaikuttaa keskeisesti liikennemäärä, jota kuvataan ajosuoritteella. Liikennemäärän lisäksi päästöt riippuvat mm. ajonopeuksista ja liikenteen sujuvuudesta, tyhjäkäynnin määrästä, liikenteen rakenteesta, ajoneuvokaluston kunnosta, polttoaineiden laadusta sekä moottorien ja katalyyttien lämpötilasta. Liikenteen päästöarviot ovat aina karkeita, sillä tarkat lähtötiedot päästöihin vaikuttavien tekijöiden suuruudesta puuttuvat. VTT julkaisee internetsivuillaan ( arvoja mm. kuntakohtaisten pakokaasupäästöjen arvioimiseen. Tässä raportissa on käytetty lähtötietona nykyisen Jyväskylän alueen vuoden 2007 tieliikenteen ajosuorite- ja päästöarviota, josta on yleisten valtakunnallisten kertoimien avulla laskettu vuosittaiset päästöarviot vuosille Tässä on siis oletettu, että liikennemäärien ja ajokalustojen kehitys Jyväskylässä on vastannut valtakunnallista kehitystä. Kuvassa 4.1 on esitetty näiden laskelmien tulokset.

40 päästö / t/a Suorite CO NOx Hiukkaset SO suorite / Mkm/a Kuva 4.1. Tieliikenteen vuosittaiset pakokaasupäästöt (viivat) ja suoritteet (harmaa alue) tällä vuosikymmenellä nykyisen Jyväskylän kaupungin alueella. Tiedot on laskettu LIISA 2007-laskentamallin arvoilla. Liikennemäärä on kasvanut 2000-luvulla, mutta kaupunki-ilmaa pilaavat pakokaasupäästöt ovat pienentyneet puhtaamman polttoaineen takia sekä kehittyneen moottoritekniikan ja yleistyneen pakokaasujen puhdistuksen ansioista ajoneuvokannan uudistuessa. Terveydelle haitallisista aineista oli tieliikenteen pakokaasuissa eniten hiilimonoksidia, jota oli lähes viisi kertaa enemmän kuin typenoksideja. Hiilimonoksidia syntyy erityisesti bensiinikäyttöisistä ajoneuvoista ja typenoksideja dieselajoneuvoista. Hiilimonoksidipitoisuudet ilmentävät edelleen pakokaasusaastutusta, vaikka hiilimonoksidipäästöt ovat pienentyneet pakokaasukatalysaattoreiden yleistyessä. Pakokaasukatalysaattorit ovat pienentäneet myös bensiiniajoneuvojen typpimonoksidipäästöjä ja sitä kautta typenoksidien kokonaispäästöjä, mutta typpidioksidipäästöissä ei vastaava kehitystä ole tapahtunut. Niinpä typpidioksidin osuus typenoksidien päästöissä on kasvanut. Hiukkasia on pakokaasuissa paljon vähemmän kuin hiilimonoksidia tai typenoksideja. Rikkidioksidia pääsee ajoneuvoista Jyväskylän ilmaa enää muutama tonni vuodessa, koska suomalaisista liikennepolttoaineista on rikki poistettu lähes kokonaan.

41 37 On syytä muistaa, että tieliikenne vaikuttaa ilmanlaatuun muutenkin kuin pakokaasupäästöjensä takia. Erityisen keskeiseksi on muodostunut liikenteen nostattama tiepöly, jonka määrän arviointi yksiselitteisesti on vaikeaa. 4.2 Energiantuotanto ja sen pistepäästöt Energiaa tuotetaan keskitetysti Jyväskylän alueella sähköä ja kaukolämmön yhteistuotantona kahdessa lämpövoimalassa. Rauhalahden ja Savelan voimalaitosten sähkön kokonaistuotannosta n. 35% kulkeutuu seudun ulkopuolelle valtakunnan verkkoon. Lisäksi kaupungissa on kauko- ja aluelämpökeskuksia. Energiaa tuotetaan myös alueen teollisuuden, meijerin, sairaalan ja pesulan kattilalaitoksissa. Lämmitysenergiaa tuotetaan hajautetusti asuinkiinteistöissä, minkä osuus on kuitenkin melko pieni, sillä Jyväskylän rakennustilavuudesta lähes 80% lämpiää kaukolämmöllä. Rauhalahden voimalassa tuotetaan valtaosa Jyväskylässä tuotetusta energiasta, ja se tuottaa tasaisesti sähkön ja kaukolämmön perustuotannon. Myös teollisuuden prosesseille höyryä ja lämpöä tuottavat kattilalaitokset toimivat melko tasaisesti. Öljyä käyttävät kaukolämpökeskukset toimivat puolestaan vara- ja huippulaitoksina, jolloin niiden tuotanto on keskimäärin vähäistä ja vaihtelee paljon lämmitystarpeen mukaan. Energiantuotannon määrä ja sitä myöten päästöt vaihtelevat paikallisen lämmitystarpeen ja yleisen sähkömarkkinatilanteen mukaan. Käytettävien polttoaineiden laatu riippuu puolestaan polttoaineiden hintasuhteista. Turpeella on keskeinen osa Jyväskylän voimaloiden energiatuotannossa. Turpeen saatavuuteen vaikuttaa mm. sääolosuhteet turvesoilla. Puunjalostusteollisuuden tilanne vaikuttaa puolestaan puupohjaisten polttoaineiden saatavuuteen. Kuvassa 4.2 on esitetty nykyisen Jyväskylän alueen energiantuottavien laitosten yhteinen polttoaineen käyttö tällä vuosikymmenellä. Tiedot ovat peräsin pääosin VAHTI-tietorekisteristä.

42 TJ/a Puupohjaiset Lajiteltu yhdyskuntajäte Kevytöljy ja nestekaasu Turve Raskaspolttoöljy Kivihiili Kuva 4.2. Eri polttoaineiden osuudet tällä vuosikymmenellä energiatuotantolaitosten tuotannossa nykyisen Jyväskylän kaupungin alueella. Tiedot on pääosin peräsin VAH- TI-tietorekisteristä. Polttoon perustuvan energiantuotannon päästöt riippuvat polttoaineen kulutuksesta, polttoaineen laadusta, polttotekniikasta ja savukaasujen puhdistuksesta. Päästöjen rikkidioksidi on peräisin polttoaineen sisältämästä rikistä. Jyväskylässä ei poisteta poltossa syntyvää rikkidioksidia savukaasuista, joten rikkidioksidipäästöt ovat suoraan verrannolliset polttoaineen kulutukseen ja polttoaineen rikkipitoisuuteen. Polttoaineista runsasrikkisimpiä ovat kivihiili ja raskas polttoöljy vaikka ne ovat Jyväskylässä kuten muuallakin Suomessa niukkarikkisemmästä päästä. Myös turve sisältää jonkin verran rikkiä. Sen sijaan puu, nestekaasu ja kevytöljy ovat lähes rikittömiä. Kuvassa 4.3 on esitetty energiantuotannon yhteiset vuosipäästöt nykyisen Jyväskylän alueella tällä vuosikymmenellä.

43 t/a SO2 NOx Hiukkaset Kuva 4.3. Energiatuotantolaitosten yhteiset rikkidioksidin, typenoksidien ja hiukkasten vuosipäästöt tällä vuosikymmenellä nykyisen Jyväskylän kaupungin alueella. Tiedot on peräsin VAHTI-tietorekisteristä. Jyväskylän alueen energiantuotantolaitosten typenoksidien päästöt (NO 2 :ksi laskettuna) ovat lähes samaa suuruusluokkaa kuin rikkidioksidipäästöt. Typenoksideja syntyy palamisessa polttoaineen ja palamisilman sisältämästä typestä. Päästön suuruus riippuu palamisolosuhteista ja polttotekniikasta, sillä Jyväskylässä ei poisteta typenoksideja savukaasuista. Hiukkasia on runsaasti savukaasussa erityisesti kiinteän polttoaineen kuten hiilen, turpeen, puun ja jätteen poltossa. Kiinteää polttoainetta käyttävissä laitoksissa on tehokkaat hiukkaserottimet, sähkösuodattimet, jolloin hiukkaspäästöt jäävät näissä laitoksissa normaaliolosuhteissa paljon pienemmiksi kuin rikkidioksidin tai typenoksidien päästöt. Epätäydellisessä palamisessa syntyy hiukkaspäästöihin sisältyviä nokipäästöjä myös öljyä poltettaessa, mutta Jyväskylässä olevien suurten laitosten polttotekniikka on kehittynyttä ja mainittavat lyhytaikaiset nokipäästöt saattavat liittyä lähinnä häiriötilanteisiin, nuohoukseen sekä polttoprosessien ylös- ja alasajoihin. Tehokkaan palamisen takia hiilimonoksidipäästöt ovat keskitetyssä energiantuotannossa pienemmät kuin esimerkiksi tieliikenteessä.

44 Muut päästölähteet Jyväskylässä ei ole suuria päästöjä tuottavaa raskasta prosessiteollisuutta. Edellä kuvattujen energiantuotantolaitosten lisäksi merkittävin teollinen pistelähde on Metsokonsernin Rautpohjan valimo, jonka keskeisin päästökomponentti on hiukkaset. Kuten aiemmin todettiin, valtaosa energiantuotannon päästöistä syntyy Jyväskylässä siis keskitetyssä energiantuotannossa. Tuotettuun energian määrään nähden eniten päästöjä, erityisesti epätäydellisessä palamisessa syntyviä haitallisia pienhiukkaspäästöjä, muodostuu kuitenkin hajautetussa energiantuotannossa eli talokohtaisissa lämpökattiloissa, takoissa ja saunojen kiukaissa. Näissä polttoprosessien hallinta on usein alkeellista eikä savukaasuja puhdisteta. Yksityisissä takoissa ja muissa tulipesissä myös polttoaineen laatu voi olla epämääräinen. Vaikka näiden hajalähteiden määrällinen osuus kokonaispäästöissä on pieni, voi niiden merkitys paikalliseen ilmanlaatuun olla suuri matalan päästökorkeuden takia. Tässä yhteydessä on tarkasteltu kvantitatiivisesti vain tieliikenteen osuutta pakokaasupäästöissä. Pakokaasupäästöjä muodostuu myös työkoneista ruohonleikkureista traktoreihin. Ilmanlaadun mittaustuloksissa niiden vaikutus näkyy selvimmin, kun mittausasemien lähistöllä oli rakennustyömaita. Tarkastelujaksolla ei mittausasemien välittömässä läheisyydessä ollut rakennustoimintaa. Liikenteen päästöihin kuuluvat myös lentoliikenteen päästöt, joiden vaikutus lienee havaittavissa lähinnä lentoaseman ympäristössä. 4.4 Päästöjen vaikutus ilmanlaatuun Edellä kuvattiin eri päästölähteiden suuruutta, mutta päästöjen suuruuden lisäksi ilmanlaatuun vaikuttavat leviämisolosuhteet ja monesti myös ilmakemia. Näihin puolestaan vaikuttavat säätila sekä vuorokauden- että vuodenaika. Lisäksi leviämiseen vaikuttaa pinnanmuodot ja -rosoisuus. Kuvassa 4.4 on havainnollistettu paikalliseen ilmanlaatuun vaikuttavia tekijöitä.

45 41 Kuva 4.4. Paikalliseen ilmanlaatuun vaikuttavat tekijöitä (Laukkanen 2003). Yleisesti ottaen korkeat suuret pistelähteet voivat vaikuttaa paikalliseen ilmanlaatuun aiheuttamalla hetkittäin korkeita pitoisuuksia tuulen alapuolella erityisesti, kun ilman pystysuuntainen sekoittuminen on voimakasta auringonpaisteen takia ja tuuli heikohkoa. Matalat päästölähteet pilaavat ilmaa puolestaan eniten, kun sekoittuminen ja tuuli ovat heikkoja. Matalien aluelähteiden, kuten kaupunkiliikenteen ja hajautetun lämmöntuotannon, päästöt voivat kohottaa säännön mukaisesti sekä tunti- että vuorokausikeskiarvopitoisuuksia, kun taas pistelähteiden vaikutus ilmenee lähinnä vain satunnaisesti kohonneissa lyhytaikaispitoisuuksissa. Ilmanlaadun pitkän, usean vuoden ajanjakson trendeissä näkyvät päästörakenteen muutokset, mutta lyhyemmän aikavälin tarkastelussa sään vaihtelu yleensä estää havaitsemasta päästörakenteen muutoksia ilmalaadun mittaustuloksista. Ilmanlaadun keskimääräisten pitoisuuksien, kuten vuosikeskiarvojen, trendeissä on yleensä havaittavissa parhaiten päästörakenteen muutokset. Pitkäaikaiset keskiarvot ovat merkityksellisiä myös pitkäaikaisten luontovaikutusten ja materiaalien korroosiohaittojen kannalta. Terveydellisten haittavaikutusten kannalta keskipitoisuuksia tärkeämpiä voivat olla kohonneet lyhytaikaispitoisuudet.

46 42 Yksittäisten mittaustuloksen käyttö, olipa kyseessä tunti tai vuorokausikeskiarvo, on ilmanlaadun kuvaamisessa ongelmallista. Yksittäisiä suuria mittaustuloksia ilmenee sattumanvaraisesti. Lisäksi kohonneiden pitoisuuksien toistuminen on yleensä haittavaikutusten kannalta oleellisempaa kuin yksittäiset maksimipitoisuudet. Niinpä lyhytaikaispitoisuuksiin liittyvät tunnusluvut ovat tavallisesti tilastollisia arvoja, kuten vuosittaiset vuorokausikeskiarvojen 95. ja tuntikeskiarvojen 99. prosenttipisteet, joita on jäljempänä käytetty havainnollistamaan trendejä suurissa lyhytaikaispitoisuuksissa. 4.5 Rikkidioksidipäästöt ja ilmanlaatu Valtaosa Jyväskylän rikkidioksidipäästöistä syntyy Rauhalahden voimalassa kivihiilen, raskasöljyn ja turpeen poltossa. Myös Savelan voimala on paikallisesti merkittävä rikkidioksidilähde. Yhdessä näiden voimaloiden päästöt vastaavat n. 90%:sta Jyväskylän tilastoiduista rikkidioksidipäästöistä (ks. kuva 4.4). Haja- ja liikennepäästöjen osuus rikkidioksidipäästöissä on hyvin pieni. Näin ollen ilman rikkidioksidipitoisuuden mittaustulosten voidaan katsoa ilmentävän Jyväskylän energiantuotantolaitosten vaikutuksia ilmanlaatuun, joskin näiden laitosten vaikutus kaupunki-ilmanlaatuun ei ole kuitenkaan niin suuri kuin niiden osuus päästöistä suuren päästökorkeuden takia. Matalalta tapahtuvat kiinteistökohtaisen lämmityksen, työkoneiden ja liikenteen päästöt vaikuttavat toki ilmanlaatuun suhteellisesti enemmän, mutta ne ovat pienentyneet vähäisiksi polttoaineen rikkipitoisuuden vähentyessä olemattomiin.

47 t-so2 / a Tieliikenne Muut pistelähteet Luonetjärven lämpökeskus/vapo Lämpökekukset/JYT Savelan voimala/jyt Rauhalahden voimala/jyt Kuva 4.5. Rikkidioksidin vuosipäästöt tällä vuosikymmenellä nykyisen Jyväskylän alueella. Pistelähteiden päästöt on poimittu VAHTI-tietokannasta ja tieliikenteen pakokaasupäästötiedot on laskettu LIISA 2007-laskentamallin arvoilla. Seuraavassa kuvassa (kuva 4.6) on esitetty rikkidioksidin tuntikeskiarvojen mittaustuloksista kalenterivuosittaiset lasketut keskiarvot sekä vuorokausikeskiarvojen 95. prosenttipisteet ja tuntikeskiarvojen 99. prosenttipisteet. Rikkidioksidipäästöissä on havaittavissa tällä vuosikymmenellä hienoinen laskeva trendi, joten myös ilman rikkidioksidipitoisuuksissa laskeva trendi on ymmärrettävissä. Vuosittain päästö ja pitoisuusarvot eivät kuitenkaan kulje täysin käsi kädessä, sillä sääolojen vaihtelu selittää päästöjen vaihtelua enemmän pitoisuuden vaihtelua. Lisäksi on otettava huomioon, että pitoisuudet ovat usein lähellä tai alle analysaattorien havaittavuusrajojen. Kaiken kaikkiaan rikkidioksidin lyhytaikaisetkin pitoisuudet ovat olleet pieniä, joten voimaloiden päästöjen vaikutus kaupunki-ilman laatuun on ollut yleisesti ottaen vähäistä, muiden epäpuhtauksien osalta vielä vähäisempää kuin rikkidioksidin osalta.

48 44 20 SO 2 h-99%, keskusta d-95%, keskusta a-ka, keskusta h-99%, Palokka d-95%, Palokka a-ka, Palokka 15 ug/m Kuva 4.6. Jyväskylässä mitatut rikkidioksidipitoisuuden vuosikeskiarvot (a-ka) sekä vuorokausikeskiarvojen 95. prosenttipisteet (d-95%) ja tuntikeskiarvojen 99. prosenttipisteet (h-99%) kalenterivuosittain. Sinisellä keskustan ja punaisella Palokan mittausaseman arvot.

49 Typenoksidien päästöt ja ilmanlaatu Valtaosa rikkidioksidipäästöistä oli peräisin energiantuotannosta ja hyvin vähäisessä määrin liikenteestä. Toisin on typenoksidien päästöjen suhteen: liikenteen ja energiantuotannon päästöt ovat olleet Jyväskylässä samaa suuruusluokkaa (ks. kuva 4.7). Liikenteen päästöjen osuus on tosin pienentynyt pakokaasujen puhdistuksen ansiosta vaikka liikennemäärät ovat kasvaneet t-no2 / a Tieliikenne Muut pistelähteet Luonetjärven lämpökeskus/vapo Säynätsalon lämpökeskus/fortum Savelan voimala/jyt Rauhalahden voimala/jyt Kuva 4.7. Typenoksidien vuosipäästöt (typpidioksidina) tällä vuosikymmenellä nykyisen Jyväskylän alueella. Pistelähteiden päästöt on poimittu VAHTI-tietokannasta ja tieliikenteen pakokaasupäästötiedot on laskettu LIISA 2007-laskentamallin arvoilla. Liikennepäästöjen pienentyminen näkyy myös kuluvan vuosikymmenen typenoksidien pitoisuuden vuosikeskiarvoissa ja suurimmissa vuorokausikeskiarvoissa (ks. kuva 4.8). Vastoin yleistä trendiä tuntikeskiarvojen huiput olivat kohollaan vuonna 2007.

50 NOx h-99%, keskusta d-95%, keskusta a-ka, keskusta h-99%, Palokka d-95%, Palokka a-ka, Palokka 150 ug/m Kuva 4.8. Jyväskylässä mitatut typenoksidien pitoisuuden vuosikeskiarvot (a-ka) sekä vuorokausikeskiarvojen 95. prosenttipisteet (d-95%) ja tuntikeskiarvojen 99. prosenttipisteet (h-99%) kalenterivuosittain. Sinisellä keskustan ja punaisella Palokan mittausaseman arvot. Mitatut typpidioksidipitoisuudet kasvoivat vuosikymmenen alussa ja kääntyivät sittemmin laskuun (kuvat 4.9). Ilman typpidioksidipitoisuuksia ei voi selittää vain päästöjen kautta, sillä typpidioksidi syntyy pääasiassa päästöistä peräisin olevan typpimonoksidin hapettuessa otsonin vaikutuksesta typpidioksidiksi. Näin ollen otsonimäärän muutokset muuttavat myös typpidioksidipitoisuuden tasoja. Viime vuosien alentuneet typpidioksidipitoisuudet ovat seurausta suurelta osin pilvisistä ja sateisista kevät- ja kesäsäistä, jolloin otsonitasot ovat jääneet mataliksi.

51 NO 2 h-99%, keskusta d-95%, keskusta a-ka, keskusta h-99%, Palokka d-95%, Palokka a-ka, Palokka ug/m Kuva 4.9. Jyväskylässä mitatut typpidioksidipitoisuuden vuosikeskiarvot (a-ka) sekä vuorokausikeskiarvojen 95. prosenttipisteet (d-95%) ja tuntikeskiarvojen 99. prosenttipisteet (h-99%) kalenterivuosittain. Sinisellä keskustan ja punaisella Palokan mittausaseman arvot. 4.7 Otsonipitoisuus ja hapetuspotentiaali Otsonilla ei ole merkittäviä päästölähteitä, mutta sitä syntyy ilmakehässä valokemiallisten reaktioiden seurauksena. Valtaosa ilmakehän otsonista syntyy yläilmakehässä, stratosfäärissä ja sitä kulkeutuu sieltä myös alailmakehään. Alailmakehässä otsonin muodostuminen on vähäisempää, mutta typenoksidien ja hiiliyhdisteiden päästöt voimistavat aurinkoisella säällä alailmakehässä syntyvän otsonin määrää matalilla leveysasteilla. Suomessa paikalliset päästöt eivät lisää otsonin määrää vaan kaupunki-ilman otsoni on muualta kulkeutunutta. Otsoni- ja typpidioksidipitoisuudet ovat käänteisesti kytköksissä keskenään, sillä taajamailman typpidioksidi muodostuu suomalaisissa olosuhteissa pääosin otsonin hapettamasta typpimonoksidista. Kun ilmaan pääsee typpimonoksidia esimerkiksi pakokaasujen mukana, otsonipitoisuus alkaa laskea typpimonoksidin ja otsonin välisen reaktion seurauksena ja samalla typpidioksidipitoisuus alkaa kasvaa. Voidaan sanoa, että korkea otsonipitoisuus ilmentää pohjoisessa maassamme puhdasta ilmaa, koska otsonia

52 ei voi olla runsaasti ilmassa samanaikaisesti kun ilmassa on paljon pakokaasuja. Toisaalta typpidioksidipitoisuuden kohoaminen edellyttää usein, että kaupunkiin on kulkeutunut runsaasti otsonia sisältävää ilmaa. 48 Otsonin mukana kulkeutuu pääosa hapettumispotentiaalista suomalaiseen kaupunkiilmaan. Mitattu otsonipitoisuus ei kuitenkaan heijasta kulkeutuneen hapettumispotentiaalin koko suuruutta, jos mittausympäristössä on pakokaasuja, joiden sisältämä typpimonoksidi poistaa osan otsonista muodostaen typpidioksidia. Niinpä otsonin ja typpidioksidin yhteispitoisuus on parempi yleisen hapetuspotentiaalin kuvaaja kuin otsonipitoisuus yksinään. Pakokaasujen typpimonoksidin puuttuessa ei typpidioksidiakaan synny ilmaan, jolloin hapettumispotentiaalia on käytännössä yhtä suuri kuin otsonipitoisuus. Toisaalta pakokaasujen typpimonoksidin hapettuminen lisää typpidioksidipitosuutta mutta vastaavasti pienentää otsonipitoisuutta, joten pakokaasujen läsnäolo ei juuri vaikuta hapettumispotentiaaliin, jos sitä kuvataan otsonin ja typpidioksidin yhteispitoisuudella. Typpidioksidia tosin on suoraan päästöissä jonkin verran ja sitä muodostuu hieman myös muuten kuin otsonin kuluttavan reaktion seurauksena. Valtaosa kaupunkiilmamme typpidioksidista on kuitenkin peräisin typpimonoksidin ja otsonin välisestä reaktiosta. Palokassa mitatussa otsonipitoisuudessa ja hapettumispotentiaalissa on näennäisesti havaittavissa tällä vuosikymmenellä lievä laskeva trendi sekä lyhytaikaispitoisuuksien että keskipitoisuuden osalta (kuva 4.10). Johtopäätöksiä ilmansuojelullisen tilanteen muutoksesta ei tämän perusteella voida kuitenkaan vielä vetää, sillä tarkastelujakson lopun kesät eivät olleet kovin aurinkoisia eivätkä siksi otsonipitoisuuden kohoamiselle kovin otollisia.

53 h-99%, O3 d-95%, O3 a-ka, O3 h-99%, hap.pot. d-95%, hap.pot. a-ka, hap.pot. 100 ug/m Kuva Palokassa mitatut otsonipitoisuuden (vihreä) ja hapetuspotentiaalin (violetti) vuosikeskiarvot (a-ka) sekä vuorokausikeskiarvojen 95.prosenttipisteet (d-95%) ja tuntikeskiarvojen 99. prosenttipisteet (h-99%) kalenterivuosittain.

54 Liikenteen hiilimonoksidin päästöt ja ilmanlaatu Kaupunki-ilman hiilimonoksidi eli häkä on pääosin peräisin pakokaasuista, erityisesti bensiinikäyttöisistä autoista. Liikenteen päästöjen pienentyessä (ks. kuva 4.1) myös Jyväskylässä on mitattu entistä pienempiä hiilimonoksidipitoisuuksia varsinkin suurimpien lyhytaikaispitoisuuksien osalta, mikä on havaittavissa kuvasta Vuosikeskiarvotasolla laskeva trendi ei ole enää voimakas, koska keskimääräiset pitoisuudet lähestyvät taustapitoisuutta ja mittauslaitteiden mittausherkkyyttä CO h-99%, keskusta d-95%, keskusta a-ka, keskusta h-99%, Palokka d-95%, Palokka a-ka, Palokka 1500 ug/m Kuva Jyväskylässä mitatut häkäpitoisuuden vuosikeskiarvot (a-ka) sekä vuorokausikeskiarvojen 95.prosenttipisteet (d-95%) ja tuntikeskiarvojen 99. prosenttipisteet (h-99%) kalenterivuosittain. Sinisellä keskustan ja punaisella Palokan mittausaseman arvo.

55 4.9 Hiukkaspäästöt ja ilmanlaatu 51 Tilastoidut hiukkasten kokonaispäästöt ovat kasvaneet Jyväskylässä kuluvan vuosikymmenen aikana, koska suurimman lähteen, Rauhalahden voimalan, hiukkaspäästöt ovat suurentuneet (ks. kuva 4.12). Voimalan päästökorkeus on kuitenkin suuri, joten sen päästöjen vaikutus keskimääräiseen kaupunki-ilmanlaatuun ei ole huomattava kuten on mm. rikkidioksidin yhteydessä todettu aiemmin. Niinpä näiden päästöjen kasvua vastaavaa trendiä ilmanlaadussa PM 10 :n osalta ei ole havaittavissa (kuva 4.13) Tieliikenne (pakokaasut) Muut pistelähteet Luonetjärven lämpökeskus/vapo Rautpohjan valimo/metso Savelan voimala/jyt Rauhalahden voimala/jyt t / a Kuva Hiukkasten vuosipäästöt tällä vuosikymmenellä nykyisen Jyväskylän alueella. Pistelähteiden päästöt on poimittu VAHTI-tietokannasta ja tieliikenteen pakokaasupäästötiedot on laskettu LIISA 2007-laskentamallin arvoilla.

56 PM 10 h-99%, keskusta d-95%, keskusta a-ka, keskusta h-99%, Palokka d-95%, Palokka a-ka, Palokka 100 ug/m Kuva Jyväskylässä mitatut hengitettävien hiukkasten pitoisuuden vuosikeskiarvot (a-ka) sekä vuorokausikeskiarvojen 95. prosenttipisteet (d-95%) ja tuntikeskiarvojen 99. prosenttipisteet (h-99%) kalenterivuosittain. Sinisellä keskustan ja punaisella Palokan mittausaseman arvo. Suurin osa kaupunki-ilmassa leijuvasta hiukkasmassasta ei ole peräisin em. tilastoiduista pistepäästöistä taikka pakokaasuista, vaan maanpinnan ja teiden pölyämisestä. Maasta noussut pöly on pääosin karkeaa, mutta siinä on myös hengitettävien hiukkasten eli PM 10 -fraktioon kuuluvaa ainesta. Säännöllisesti vuosittain toistuva kevätpölyäminen hallitsee varsinkin kokonaisleijuman mutta myös PM10:n pitoisuuksissa, mikä on selvästi havaittavissa kuvasta 4.14.

57 TSP, keskusta PM10, keskusta PM10, Palokka ug/m Kuva Jyväskylässä mitattujen hiukkaspitoisuuksien kymmenen vuorokausikeksiarvon liukuvat keskiarvot kokonaisleijuman (TSP) mittauspäivinä (kuukaudessa on keskimäärin noin kymmenen vuorokausikeskiarvoa). Varjostettu alue kuvaa TSP:a ja viivat hengitettävien hiukkasten pitoisuutta (PM 10 ). TSP on mitattu ainoastaan kaupungin keskustassa. 5 Pakokaasusaastutus Pakokaasujen pääkomponentit ovat palamisilman mukana tuleva typpi, argon ja jäännöshappi sekä palamisen lopputuotteina hiilidioksidi ja vesihöyry. Nämä aineet eivät ole myrkyllisiä eivätkä saastuta ilmaa, tosin hiilidioksidipäästöt ovat merkittäviä ilmastonsuojelun kannalta. Polttomoottoripäästöjen keskeiset haitalliset komponentit ovat typenoksidit (pääasiassa typpimonoksidia) ja epätäydellisen palamisen seurauksena pakokaasuun jäävät hiilimonoksidi, hiilivedyt ja pienet nokihiukkaset. Polttoaineen rikki palaa pääasiassa rikkidioksidiksi. Laskennalliset tieliikenteen pakokaasupäästöt (kasvihuonekaasupäästöjä lukuun ottamatta) ovat jatkuvasti pienentyneet 1980-luvun huipputasoista, vaikka liikennemäärät ja autojen keskikoko ovat kasvaneet. Päästöjen pienentyminen on havaittavissa myös ilmanlaadun mittaustuloksista hiilimonoksidin, typenoksidien ja rikkidioksidin pitoisuuksissa. Taulukossa 5.1 on esitetty Jyväskylän alueen tieliikenteen pakokaasupäästöarviot nykyisen Jyväskylän alueella vuosina Rikkidioksidipäästöt olivat pienentyneet merkityksettömiksi ilmanlaadun kannalta, joten rikkidioksidia ei käsitellä enempää tässä

58 54 yhteydessä. Hiilimonoksidin suurin lähde on bensiiniajoneuvot, joten sitä voidaan pitää edelleen pakokaasusaastutuksen indikaattorina, vaikka päästöt ovat paljon pienentyneet. Typenoksideja voidaan pitää puolestaan dieselajoneuvojen päästöjen indikaattorina. Tosin huomattavia määriä typenoksideja pääsee myös energiantuotantolaitoksista, mutta niiden merkitys kaupunki-ilmanlaadulle on suuren päästökorkeuden takia paljon vähäisempi kuin liikenteen päästöjen. Hiukkasia pääsee varsinkin dieselajoneuvoista, mutta liikenteen nostattamalla tiepölyllä on suurempi merkitys ainakin kokonaisleijuman suhteen. TAULUKKO 5.1. Tieliikenteen arvioidut pakokaasupäästöt (t/a) nykyisen Jyväskylän kaupungin alueella vuosina Tiedot on laskettu LIISA 2007-laskentamallin arvoilla. CO NOx Hiukkaset SO , , ,5 Keskustan mittausasemalla vuosien ylivoimaisesti suurimmat hiilimonoksidipitoisuudet mitattiin juhannusaattona ja päivänä Tuolloin mitatut typenoksidipitoisuudet olivat pieniä. Näin ollen on erittäin epätodennäköistä, että nämä mitatut hiilimonoksidipitoisuudet kuvastaisivat kaupunki-ilman pakokaasupäästöjä. Kyseessä oli ilmeisesti jokin hyvin paikallinen lähde esim. kokko, nuotio, tervapata tai grilli. Niinpä näiden kahden päivän keskustan mittausaseman hiilimonoksidin mittaustulokset poistettiin tästä pakokaasusaastutusta käsittelevästä tarkastelusta. Mittaustuloksissa PM 10 :n korreloi selvästi heikommin typenoksidien pitoisuuteen kuin hiilimonoksidipitoisuuteen, kuin mitä nämä viimeksi mainitut korreloivat keskenään (ks. taulukko 5.2). Tämä selittyy sillä, että typenoksidit ja hiilimonoksidi on pääosin peräisin pakokaasuista, kun taas hiukkasia nousee myös tienpinnasta ja muista pölyävistä kohteista. Hiukkasten suhteen myös taustapitoisuus ja kaukokulkeutuminen ovat suh-

59 55 teellisesti suurempia. Lisäksi pieniä hiukkasia pääsee runsaasti ilmaan puun pienpoltosta omakotitaloalueilla. TAULUKKO 5.2. Mitattujen hiilimonoksidi-, typenoksidien ja PM 10 -pitoisuuksien tuntikeskiarvojen korrelaatiokertoimet Jyväskylässä vuosina Keskusta Palokka NOx CO NOx CO CO 0,78 CO 0,76 PM 10 0,39 0,26 PM 10 0,37 0,37 Liikenteen keskimääräiset vaikutukset ilmanlaatuun ilmenevät kuvassa 5.1, jossa on esitetty hiilimonoksidin, typenoksidien ja hengitettävien hiukkasten keskipitoisuudet eri aikoina viikossa. Keskipitoisuuksien jakaantuminen eri viikonpäivien ja kellonaikojen suhteen ei ole juuri muuttunut aiemmista vuosista. Hiilimonoksidipitoisuudessa oli havaittavissa selkeä vuorokausirytmi, vaikka pitoisuustasot olivat lähellä mittausmenetelmän havaittavuusrajaa. Hiilimonoksidipitoisuus oli moninkertainen typenoksidipitoisuuksiin nähden, joten pakokaasusaastutus aiheutui pääosin bensiinikäyttöisistä autoista, lähinnä henkilöautoista. Palokassa hiilimonoksidin keskipitoisuus kasvoi selvästi aamu- ja iltaruuhkan aikaan ja typenoksidien keskipitoisuudet aamuruuhkan aikaan. Keskustassa typenoksideja oli eniten ilmassa aamuisin, jolloin keskustassa liikkui ilmeisesti dieselajoneuvoja jakelutehtävissä, ja iltapäivällä puolestaan bensiinikäyttöisten henkilöautojen pakokaasupäästöt kohottivat hiilimonoksidipitoisuustasoa. Viikonloppuisin hiilimonoksidipitoisuudet kohosivat iltaisin kuvastaen iltarientoihin liittyvän henkilöautoliikenteen päästöjä, jotka iltaisin usein muodostuvassa inversiotilanteessa voivat kerääntyä kaupunki-ilmaan. Hengitettävien hiukkasten keskipitoisuus seurasi typenoksidien keskipitoisuutta. Pitoisuus seurasi kuitenkin heikommin liikenteen rytmiä kuin em. kaasumaisten epäpuhtauksien pitoisuudet. Tätä selittää se, että hiukkasten päälähde oli muu kuin autojen pakokaasut.

60 Palokka CO NOx PM ug/m ma ti ke to pe la pyhä Keskusta CO NOx PM ug/m3/ ma ti ke to pe la pyhä Kuva 5.1. Hiilimonoksidin (CO), typenoksidien (NOx) ja hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) keskipitoisuus (μg/m 3 ) eri aikoina viikossa Palokassa (ylempi) ja Jyväskylän keskustassa (alempi) vuosina

61 57 Aiemmin esitetyn päästötaulukon 5.1 arvojen mukaan liikenteen laskennalliset hiilimonoksidipäästöt olivat n. 4,5 kertaa suuremmat kuin typenoksidien päästöt. Ilmanlaadun mittaustuloksissa suhde oli molemmilla mittausasemilla n. 3,5. Pienempi suhde ilmanlaadun mittaustuloksissa voi selittyä sillä, että typenoksideja pääsee kaupunkiilmaan myös muista lähteistä kuin liikenteestä, mutta hiilimonoksidi on lähes täysin pakokaasuista peräisin. Toisaalta hiilimonoksidin taustapitoisuus lienee kertaluokkaa suurempi kuin typenoksidien taustapitoisuus. Suhdelukuun voi vaikuttaa myös se, että huomattava osa mittaustuloksista oli lähellä mittalaitteiden mittausrajaa tai jopa sen alle. Pakokaasusaastutuksen kokonaismäärää ilmentämään laadittiin tässä raportissa indeksi, jossa on mukana sekä typenoksidien että hiilimonoksidin pitoisuus, koska kaupunkiilmassa on sekä dieselajoneuvojen pakokaasuja, joita ilmentää typenoksidien pitoisuus ja bensiiniajoneuvoja pakokaasuja, joita puolestaan ilmentää hiilimonoksidipitoisuus. Pakokaasuindeksin arvo laskettiin tuntikeskiarvojen mittaustuloksista (kaava 1) lisäämällä typenoksidien pitoisuuteen (C NOx ) hiilimonoksidipitoisuus (C CO ), joka oli jaettu päästöjen suhdetta kuvaavalla arvolla 4,5. Ilman typenoksideissa on mukana jonkin verran energiantuotannon päästöjä, joita ilmentävä rikkidioksidipitoisuus (C SO2 ) vähennettiin indeksistä. Rikkidioksidipitoisuus kuitenkin jaettiin 1,1:llä, mikä luku vastaa rikkidioksidin ja typenoksidien päästöjen suhdetta Jyväskylässä tilastoiduissa pistelähteiden päästöissä. Kuten aiemmin todettiin, rikkidioksidia ei enää juurikaan ole Suomessa tieliikenteen pakokaasupäästöissä. Pakokaasuindeksi = C NOx + C CO /4,5 C SO2 /1,1 (1) Suurimmat pakokaasuindeksin arvot olivat keskustan asemalla n µg/m 3 ja ne esiintyivät pääasiassa iltaisin tammikuun lopulla ja helmikuussa vuosina 2006 ja Suurin arvo, 1300 µg/m 3, oli illalla , jolloin typenoksidien, hiilimonoksidin ja rikkidioksidin pitoisuuden tuntikeskiarvot olivat n. 640, 3000 ja 17 µg/m 3. Suurimpien pakokaasuindeksin arvojen aikaan PM 10 -arvot olivat vain lievästi kohonneet eli tyypillisesti n µg/m 3, mikä osoittaa, etteivät suuret hengitettävien hiukkasten pitoisuudet aiheudu ensisijaisesti pakokaasupäästöistä.

62 58 Palokassa suurimmat pakokaasuindeksin arvot keskittyivät iltapäivään ja keskipäivään Suurin arvo, 1500 µg/m 3, oli iltapäivällä , jolloin typenoksidien, hiilimonoksidin ja rikkidioksidin pitoisuuden tuntikeskiarvot olivat n. 780, 3400 ja 68 µg/m 3. Myös Palokassa PM 10 -arvot kohosivat vain lievästi noina aikoina. Kaiken kaikkiaan pakokaasuindeksit keskustan ja Palokan asemien välillä korreloivat melko voimakkaasti, sillä korrelaatiokerroin oli 0,66. Kohonneiden pitoisuuksien aikana oli aina tyyntä tai heikkotuulista ja yleensä vallitsi lämpötilan maanpintainversio ja pakkanen. Tällaisissa sääolosuhteissa matalalta tapahtuvat päästöt laimenevat huonosti ja jäävät kaupunkialueille pilaamaan ilmaa. Yleensä pitoisuudet olivat koholla samaan aikaan molemmilla mittausasemilla. Kuvassa 5.2 on esitetty viikkotasolla lasketut pakokaasuindeksin keskiarvot arkisin eri vuoden ja vuorokauden aikoina vuosina Kesäisin pakokaasuja oli ilmassa vähän. Eniten pakokaasuja oli ilmassa helmikuussa. Suurimmat pitoisuustasot esiintyivät maaliskuussa Palokassa pitkin päivää ja keskustassa aamuisin ja iltaisin. Pakokaasujen määrä, erityisesti Palokassa, kohosi myös aamuruuhkissa huhtikuun lopussa, mihin oli syynä ilmeisesti kesäaikaan siirtyminen.

63 klo kk klo kk Kuva 5.2. Ilmanlaadun mittaustuloksista lasketut keskimääräiset pakokaasuindeksien arvot eri vuorokauden- ja vuodenaikoina arkisin Jyväskylän keskustassa (ylempi) ja Palokassa (alempi) vuosina Kaupunki-ilman laatu huononee siirryttäessä kesäaikaan, kuten voidaan havaita kuvasta 5.3. Tämä johtuu siitä, että pakokaasut jäävät usein makaamaan kaupunki-ilmaan, jos aamuruuhka alkaa ennen auringonnousua tai sen aikaan. Tämä ilmenee erityisesti alkukeväisin, kun maanpinta on tyynen yön jäljiltä kylmä. Auringonpaisteen lämmittäessä

64 60 ilma alkaa sekoittua ja pakokaasut poistua kaupunki-ilmasta. Ilmanlaatu paranee aamuruuhkissa kevään edistyessä ja auringon noustessa yhä aikaisemmin. Kesäaikaan siirtyminen kuitenkin siirtää auringonnousuajan tunnilla eteenpäin, jolloin aamuruuhkat palaavat jälleen auringonnousun aikaan viikoksi pariksi ja ilmanlaatu heikkenee. Kesäaikaan siirtymisen vaikutus näkyy Palokassa voimakkaammin, koska aamuruuhka ajoittuu työmatkaliikenteen takia aikaisemmaksi. Ilmiö lienee yleinen aamuruuhkaisilla alueilla, sillä kesäaikaan siirtyminen ajoittuu lähelle kevätpäivän tasausta, jolloin aurinko nousee kaikkialla maapallolla suunnilleen samaan kellonaikaan Jyväskylän keskusta Palokka Pakokaasuindeksi Kesäajan vaikutus 50 0 Talviaika Kellon Kesäaika siirto Viikkoa kesäikaan siirtymisestä Kuva 5.3. Pakokaasuindeksien keskiarvot vuosina arkiaamuisin (klo 7-10) kolme viikkoa ennen ja jälkeen kesäaikaan siirtymisen.

65 61 6 Hapetuspotentiaali (O 3 + NO 2 ) Otsonia kulkeutuu vaakatasossa ilmamassan mukana ja maanpinnalle ylempää pystysuuntaisen sekoittumisen seurauksena. Ilmamassassa voi olla runsaasti otsonia, jos siihen on sekoittunut yläilmakehästä runsaasti otsonia sisältävää ilmaa. Keväisin Suomen yllä olevissa ilmamassoissa on usein luontaisesti runsaasti otsonia, koska tuolloin näillä leveysasteilla alailmakehään voi purkaantua runsaasti jopa stratosfääristä peräisin olevaa ilmaa. Lisäksi etelästä Suomeen kulkeutuvassa ilmamassassa voi vähitellen muodostua otsonia keväisin ja kesäisin, kun otsonia tuottavat valokemialliset reaktiot käynnistyvät kirkkaassa auringonpaisteessa orgaanisten yhdisteiden ja typenoksidien päästöjen kontaminoimassa ilmamassassa. Maanpinta ja alin ilmakerros ovat otsonin nieluja, sillä otsoni voimakkaana hapettimena reagoi erilaisten pintojen ja ilmaan päässeiden hapettuvien aineiden kanssa. Taajamailmassa keskeinen otsoninielu on pakokaasujen typpimonoksidi. Näin ollen maanpinnan otsonipitoisuuteen vaikuttavat ilmamassan otsonisisältö ja sekoittumisolosuhteet, mutta toisaalta myös ilmakemialliset reaktiot, jossa paikallisista päästöistä peräsin olevat aineet kuluttavat otsonia. Otsonipitoisuus yleensä kohoaa auringonpaisteessa, kun maanpinnan lämpeneminen alkaa synnyttää konvektiota ja termistä turbulenssia. Otsonipitoisuus puolestaan laskee aamuruuhkan käynnistyessä ja pakokaasujen epäpuhtauksien reagoidessa otsonin kanssa. Otsonipitoisuuden laskua voimistaa vielä se, että aamuisin ilman pystysuuntainen sekoittuminen on usein heikkoa. Otsonin ja typpidioksidin pitoisuudet ovat sidoksissa toisiinsa, kuten aiemmin luvussa 4.7 kuvailtiin. Suuri kulkeutuvan otsonin määrä kohottaa kaupunki-ilman typpidioksidin määrää, jos mm. pakokaasuista peräsin olevaa typpimonoksidia pääsee ilmaan. Reaktio, joka hapettaa typpimonoksidia dioksidiksi, toisaalta kuluttaa otsonia ja pitoisuus paikallisesti laskee. Kaupunki-ilmassa on siis runsaasti otsonia tai typpidioksidia, kun sinne kulkeutuu runsaasti otsonia. Kulkeutuvan otsonin määrää, hapetuspotentiaalia, kuvataankin mittaustuloksissa parhaiten otsonin ja typpidioksidin yhteispitoisuudella. Otsonin ja typpidioksidin yhteispitoisuutena määriteltyyn hapetuspotentiaaliin eivät suomalaisissa olosuhteissa paikalliset pakokaasupäästöt juuri vaikuta, koska vastaava

66 62 määrä typpidioksidia syntyy kuin mitä otsonia häviää reaktiossa typpimonoksidin kanssa. Aiemmassa Jyväskylän ilmanlaadun kolmivuotisraportissa todettiinkin (Laukkanen 2006), että Palokassa mitatut otsonin keskipitoisuudet olivat pienemmät kuin Lahdessa paremmin taustapitoisuutta kuvaavat mittaustulokset, mutta hapetuspotentiaali eli otsonin ja typpidioksidin yhteispitoisuuden taso oli lähempänä Lahdessa mitattua otsonitasoa. Sekä otsoni että typpidioksidi ovat hengitysmyrkkyjä ja haitallisia kasveille ja materiaaleille, joten ei voida yksiselitteisesti sanoa, onko korkea otsonipitoisuus vai otsonin tuottama korkea typpidioksidipitoisuus ongelmallisempi. Niillä on myös yhteisvaikutusta. Haittavaikutusten kannalta on perustellumpaa tarkastella näiden haitta-aineiden yhteispitoisuutta eli hapetuspotentiaalia kuin niiden pitoisuuksia erikseen. Hapetuspotentiaali ei myöskään ole herkkä mittauskohdan valinnalle, sillä paikalliset lähteet vaikuttavat yleensä vain vähän otsonin ja typpidioksidin yhteispitoisuutena määriteltyyn hapetuspotentiaaliin. Keskustan typpidioksidipitoisuus korreloi Palokassa mitattuun typpidioksidin ja otsonin yhteispitoisuuteen selvästi voimakkaammin kuin pelkkään typpidioksidin tai otsonin pitoisuuteen (ks. taulukko 6.1) tilanteessa, jossa typpimonoksidia oli keskustan mittausasemalla vähintään 50 µg/m 3. Tällaisissa tilanteissa otsonia ei juuri voi olla ilmassa, sillä se kuluisi typpimonoksidin hapettumiseen, ja typpidioksidin määrä riippuisi pääasiassa ilmaan kulkeutuvan otsonin määrästä eli hapetuspotentiaalista. Palokassa mitattu hapetuspotentiaali ilmeisesti heijastaa varsin hyvin myös keskustan ilman hapetuspotentiaalia, vaikka ilman sekoittumisolosuhteet poikkeavat jonkin verran kaupungin keskustassa ja laidemmalla sijaitsevassa Palokassa. TAULUKKO 6.1. Keskustan typpidioksidipitoisuuden tuntikeskiarvojen korrelaatiokertoimet Palokassa mitattujen typpidioksidi- ja otsonipitoisuuden sekä hapetuspotentiaalin (NO 2 +O 3 ) suhteen vuosina tilanteissa, joissa keskustassa mitattu typpimonoksidin tuntikeskiarvo oli vähintään 50 µg/m 3. Palokka NO 2 O 3 NO 2 +O 3 Keskusta, NO

67 63 Kuvassa 6.1 on esitetty otsonin ja typpidioksidin yhteispitoisuutena määritelty keskimääräinen hapetuspotentiaali eri vuoden- ja vuorokaudenaikoina. Hapetuspotentiaalia oli keskimäärin eniten keväisin keskipäivästä iltaan, kun ilmamassoissa on tyypillisesti runsaasti otsonia ja auringon paiste sai alailmakehän sekoittumaan. Valtaosa suurimmista hapetuspotentiaalien arvoista mitattiin loppukeväällään 2006 iltapäivisin ja iltaisin klo kk Kuva 6.1. Hapetuspotentiaalin (otsonin ja typpidioksidin yhteispitoisuus) viikoittain laskettu keskipitoisuus (μg/m 3 ) eri vuorokauden- ja vuodenaikoina Palokassa vuosina

68 64 7 Pölyäminen ja hiukkaset (TSP, PM 10 ) Kokonaisleijumapitoisuus TSP kuvaa mittausparametreista parhaiten pölyämistä,joka on aistittavin ilmanpilaantumisilmiö. Aiemmista ilmanlaadun mittauksista Jyväskylässä tiedetään, että pölyisille päiville on tyypillistä melko kuiva ilma, heikkotuulisuus ja että kohonneet hiukkaspitoisuudet johtuvat kuivuneesta maan- tai tienpinnasta nousseesta pölystä. Keväinen pölyäminen alkoi tarkastelujaksolla voimakkaasti huhtikuussa ja kesti kesäkuulle (kuva 7.1). Erityisen suuria pitoisuuksia mitattiin huhtikuun alussa TSP ug/m T H M H T K H E S L M J kk Kuva 7.1. Kokonaisleijuman mitatut vuorokausikeskiarvot Jyväskylän keskustasta vuosina Hengitettävien hiukkasten pitoisuudella eli PM 10 :llä ja kokonaisleijumalla on vahva yhteys, mikä on havaittavissa kuvista 4.11 (luku 4.9) ja 7.2. Tiepölyn osuus hiukkasmas-

69 65 sasta on suuri ja PM 10 :n suurimmat pitoisuudet ajoittuvat kevääseen, jolloin hiekoitetut tiet sulavat ja kuivuvat PM 10 / ug/m keskusta Palokka TSP (keskusta) / ug/m 3 Kuva 7.2. Kokonaisleijuman (TSP) ja PM 10 :n vuorokausikeskiarvot Jyväskylän keskustassa (TSP ja PM 10 ) ja Palokassa (PM 10 ) niinä päivinä, kun TSP-näytteet kerättiin. Kuvasta 7.3 voi havaita, että keskimäärin suurimmat pitoisuudet olivat, kuten aiemminkin, tarkastelujaksolla yleisiä huhtikuussa keskustassa kaikkina vuorokaudenaikoina paitsi aamuyöllä ja Palokassa aamuruuhkan aikaan ja myöhään illalla. Leijuvien hiukkasten pitoisuudet kohosivat myös päivällä elokuussa 2006.

70 klo kk klo kk Kuva 7.3. Mitattujen PM 10 keskipitoisuudet (μg/m 3 ) eri vuorokauden- ja vuodenaikoina Jyväskylän keskustassa (ylempi) ja Palokassa (alempi) vuosina Hengitettävillä hiukkasilla on myös muita merkittäviä lähteitä kuin teiden pölyäminen kuten pakokaasut, puun pienpoltto ja kaukokulkeuma. Näistä lähteistä peräsin olevat hiukkaset ovat hienompia ja myös sitä kautta terveydelle haitallisempia kuin ilmassa leijuva karkea tiepöly. Tiepölyllä on kuitenkin keskeinen osuus suurissa massapitoisuuksissa, joten ilmeisesti vasta, kun näytteistä erotetaan 2,5 μm:a suuremmat hiukkaset

71 67 (PM 2,5 ) tai tehdään näytteistä kemiallisia analyysejä, näkyy hiukkaspitoisuusmittauksissa selvemmin polttoperäisten ja kaukokulkeutuneiden hiukkasten osuus. 8 Kohonneiden pitoisuuksien tilanteet ja niiden luokitus Jyväskylässä pistelähteet eivät korkean päästökorkeuden ja päästöjen pienentymisen takia aiheuta ongelmallisia tilanteita paikalliselle ilmanlaadulle kuin ehkä hyvin poikkeuksellisissa tilanteissa. Sen sijaan ilmanlaadun mittaustulosten perusteella voidaan erotella kolme muunlaista ilmanlaadun kannalta ongelmatilanteen tyyppiä: pakokaasujen kerääntyminen hengitysilmaan, teiden ja maanpinnan pölyäminen ja otsonin kulkeutuminen ja siihen liittyvä typpidioksidipitoisuuden kasvu eli kohonnut hapetuspotentiaali. Tilanteet, joissa pakokaasuja pääsee kerääntymään hengitysilmaan, ilmenevät yleensä ruuhka-aikoina, kun sää on tyyni ja maanpinta jäähtynyt. Tällöin epäpuhtauspitoisuudet maanpinnalla eivät kohoa ainoastaan liikenneympäristössä vaan muuallakin, jossa on runsaasti matalia lähteitä, kuten työkoneita tai kiinteistökohtaista puulämmitystä. Myös pölyäminen on yleensä voimakkainta liikenneympäristössä, mutta myös sitä voi esiintyä samaan aikaan muuallakin esimerkiksi teollisuus- ja varastoalueilla, jossa on pölyävää kuivaa pintaa ja toiminnasta johtuvaa pölyä nostattavaa ilmavirtausta. Otsonin kulkeutuminen tapahtuu laajojen jopa maasta toiseen virtaavien ilmamassojen mukana, joten otsonipitoisuuden tai hapetuspotentiaalin kohoaminen kuvaa laajan alueen tilannetta. Taulukossa 8.1 on esitetty ilmanlaadun suhteen ongelmallisten tilanteiden luokitus, joka on laadittu kuvaamaan edellä esitettyä kolmea tyyppitilannetta. Mittaus- tai laskentaparametriksi on valittu pakokaasuindeksin (ks. luku 5), PM 10 :n ja hapetuspotentiaalin (ks. luku 6) vuorokauden toiseksi suurin tuntikeskiarvo. Toiseksi suurin tuntikeskiarvo on suurinta tuntikeskiarvoa edustavampi, koska se kuvaa pitempää altistusta ja se on myös vähemmän herkkä satunnaistekijöille kuin suurin tuntikeskiarvo. Jokaisesta ongelmatyypistä on valittu kaksi luokkaa, jotka on määritelty esiintymisfrekvenssin mukaan: 5 %:n frekvenssillä eli keskimäärin kerran pari kertaa kuussa ilmenevänä ja 1 %:n frekvenssillä eli keskimäärin kolme neljä kertaa vuodessa ilmenevänä. Esiintymisfrekvens-

72 sien mukaiset pitoisuudet olivat vuosien mittausaineistosta poimitut 95. ja 99. prosenttipisteet. 68 TAULUKKO 8.1. Kohonneiden pitoisuuksien luokitus, jonka lähtökohtana ovat vuorokauden toiseksi suurimmat tuntikeskiarvot ja luokituskriteereinä olivat vuosien mittausaineistosta määritetyt 95. ja 99. prosenttipisteet. Mittaus-/ laskentaparametrit Luokka kriteerit Hapetuspotentiaali (O 3 :na): C O3 + C NO2 Pakokaasuindeksi: C NOx + C CO /4,5 C SO2 /1,1 Hengitettävät hiukkaset (PM 10 ) Hapetuspotentiaali on tavallista suurempi esiintymisfrekvenssi 5 % pitoisuus: Palokassa μg/m 3 Pakokaasuja on ilmassa paljon tavallista enemmän esiintymisfrekvenssi 5 % indeksin arvot: Keskustassa μg/m 3 Palokassa μg/m 3 Ilmassa on pölyä paljon tavallista enemmän esiintymisfrekvenssi 5 % pitoisuudet: Keskustassa μg/m 3 Palokassa μg/m 3 Hapetuspotentiaali on poikkeuksellisen suuri esiintymisfrekvenssi 1 % pitoisuus: Palokassa >124 μg/m Pakokaasuja on ilmassa poikkeuksellisen paljon esiintymisfrekvenssi 1 % indeksin arvot: Keskustassa > 715 μg/m 3 Palokassa > 593 μg/m 3 Ilmassa on poikkeuksellisen paljon pölyä esiintymisfrekvenssi 1 % pitoisuudet: Keskustassa > 132 μg/m 3 Palokassa > 139 μg/m 3 Seuraavassa tarkastellaan edellä esitettyyn luokitukseen perustuvaa kohonneiden pitoisuuksien esiintymistä viikoittain kolmena vuotena (kuvat 8.1-3). Lopuksi on erikseen havainnollistettu epäpuhtauspitoisuuksien käyttäytymistä vuoden viikolla, jolloin kaikkien luokiteltujen parametrien arvot kohosivat.

73 69 15 kpl / viikko Keskusta kk 15 kpl / viikko 10 Palokka 2006 Hapetuspotentiaali (O3+NO2) suuri (95%) Hapetuspotentiaali poikkeuksellisen suuri (99%) Pakokaasuja paljon (95%) Pakokaasuja poikkeuksellisen paljon (99%) Pölyä paljon (95%) Pölyä poikkeuksellisen paljon (99%) kk Kuva 8.1. Vuorokausien lukumäärät viikoittain v. 2006, kun pitoisuudet olivat kohonneita. Luokitus perustui vuorokauden toiseksi suurimpaan tuntikeskiarvoon ja luokituskriteereinä olivat vuosien mittausaineistosta määritetyt 95. ja 99. prosenttipisteet. Vuonna 2006 kohonneiden pitoisuuksien päivät ajoittuivat pääasiassa kahteen ajanjaksoon. Pakokaasuja oli ilmassa paljon alkuvuonna talvella. Pakokaasujen suhteen ongelmallisin jakso oli tosin maaliskuun puolessa välissä, jolloin tietkin olivat alkaneet pölytä. Toinen ongelmallinen jakso oli keväällä huhti-toukokuun vaihteessa, kun samoilla viikolla oli runsaasti päiviä, jolloin sekä pölyäminen että otsonin kulkeutuminen oli voimakasta. Metsä- ja maastopaloista kulkeutui Suomeen runsaasti pienhiukkasia, mikä voi osaltaan selittää loppukevään ja -kesän suuria PM 10 -pitoisuuksia. Valtaosa tarkastelujakson poikkeuksellisen suurista otsonikulkeutumista oli vuonna 2006.

74 70 15 kpl / viikko Keskusta kk 15 kpl / viikko 10 Palokka 2007 Hapetuspotentiaali (O3+NO2) suuri (95%) Hapetuspotentiaali poikkeuksellisen suuri (99%) Pakokaasuja paljon (95%) Pakokaasuja poikkeuksellisen paljon (99%) Pölyä paljon (95%) Pölyä poikkeuksellisen paljon (99%) kk Kuva 8.2. Vuorokausien lukumäärät viikoittain v. 2007, kun pitoisuudet olivat kohonneita. Luokitus perustui vuorokauden toiseksi suurimpaan tuntikeskiarvoon ja luokituskriteereinä olivat vuosien mittausaineistosta määritetyt 95. ja 99. prosenttipisteet. Myös vuonna 2007 pakokaasuja oli eniten ilmassa lopputalvella, varsinkin helmikuussa viikolla 6. Samoilla viikoilla oli myös pölyisiä päiviä. Ilmanlaadun kannalta ongelmallisin oli viikko 13 maalis-huhtikuun vaihteessa. Tällöin ilma oli poikkeuksellisen pölyinen, mutta myös pakokaasuja oli kerääntynyt ja otsonia kulkeutunut runsaasti (ks. myös jäljempänä erillinen kuvaus viikon tilanteesta). Tammikuun lopussa typpidioksidipitoisuus kohosi ja sen myöten myös hapetuspotentiaali mutta ehkä vain näennäisesti. Tällöin typpidioksidia saattoi muodostua ilmaan muutenkin kuin otsonin hapettamana.

75 71 15 kpl / viikko Keskusta kk 15 kpl / viikko 10 Palokka 2008 Hapetuspotentiaali (O3+NO2) suuri (95%) Hapetuspotentiaali poikkeuksellisen suuri (99%) Pakokaasuja paljon (95%) Pakokaasuja poikkeuksellisen paljon (99%) Pölyä paljon (95%) Pölyä poikkeuksellisen paljon (99%) kk Kuva 8.3. Vuorokausien lukumäärät viikoittain v. 2008, kun pitoisuudet olivat kohonneita. Luokitus perustui vuorokauden toiseksi suurimpaan tuntikeskiarvoon ja luokituskriteereinä olivat vuosien mittausaineistosta määritetyt 95. ja 99. prosenttipisteet. Vuonna 2008 oli vähemmän kohonneiden pitoisuuksien päiviä, kuin kahtena aikaisempana vuonna. Tosin jälleen keväällä huhtikuun alussa oli viikko (14), jolloin oli poikkeuksellisen pölyisiä päiviä, sekä runsaasti pakokaasuja ja kulkeutunutta otsonia ilmassa. Pakokaasuja oli ilmassa tavallista enemmän myös loppusyksyllä.

76 72 Kuten vuoden 2007 tilanteiden kuvauksessa edellä todettiin, viikolla 13 kohosivat kaikkien mittausparametrien arvot. Edellisenä viikonloppuna oli siirrytty kesäaikaan. Kuvassa 8.4 on esitetty tuntikeskiarvopitoisuudet ko. viikolta Palokka, viikko 13/ PM10, pakokaasuind. / ug/m PM10 hap.pot pakok.ind. NO hap.pot, NO2 / ug/m ma ti ke to p e l a su Kuva 8.4. Hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) ja pakokaasuindeksin (vasen akseli) sekä hapetuspotentiaalin (O 3 + NO 2 ) ja typpidioksidin (NO 2 ) (oikea akseli) mitatut tuntikeskiarvot Palokassa viikolla 13 vuonna Kuivasta maasta nousseen pölyn sekä pakokaasujen ja typpidioksidin pitoisuudet kohosivat alkuviikolla aamuruuhkassa. Päivällä puolestaan maanpinnan lähelle sekoittui auringon paisteessa otsonia, jota oli kulkeutunut runsaasti ilmamassan mukana. Illalla auringon laskettua maanpinta jäähtyi ja otsonin sekoittuminen tyrehtyi samalla, kun pölyä ja pakokaasuja alkoi taas kerääntyä paikallaan olevaan ilmaan. Auringon laskiessa iltaruuhka alkoi olla ohi, eivätkä pitoisuudet kohonneet illalla yhtä voimakkaasti kuin aamulla. Loppuviikolla alkoi tuulla, eivätkä liikenteen päästöt päässeet enää kerääntymään ilmaan. Tuulen suunnan ja ilmamassan vaihtumisen myötä otsonitaso laski viikonloppuna.

77 9 Yhteenveto, pohdinta ja johtopäätökset 73 Valtakunnallisesti taajamailman rikkidioksidi-, hiilimonoksidi- ja typenoksidien pitoisuudet ovat laskeneet 1995 jälkeen, mutta katupölyssä tai typpidioksidipitoisuuksissa trendimuutoksia ei ole ollut havaittavissa tai ne ovat olleet vähäisempiä (Anttila 2009). Samanlainen kehitys on vallinnut myös Jyväskylässä viimeisenä parina vuosikymmenenä. Tarkastelujakso ei poikennut Jyväskylässä ilmanlaadun suhteen mainittavasti kahdesta edellisestä kolmivuotiskaudesta. Päästöt pistelähteistä säilyivät muuten samalla tasolla kuin edellisinä vuosina paitsi, että Rauhalahden tilastoidut hiukkaspäästöt olivat kasvussa, joskin näidenkin vaikutus kaupunki-ilmanlaatuun näytti vähäiseltä. Tosin on huomattava, että mahdolliset häiriöpäästöt tai muut poikkeukselliset pistepäästöt jäävät helposti havaitsematta mitattaessa ilman yleistä laatua muutamalla mittausasemalla. Lisäksi on muistettava, että teolliseen toimintaan liittyy pistepäästöjen lisäksi myös liikenteen päästöjä. Tieliikenne oli edelleen keskeisin taajama-ilman laatuun vaikuttava epäpuhtauksien lähde, vaikka edelleen laskeva trendi liikenteen typenoksidien ja erityisesti hiilimonoksidin päästöissä heijastui myös ilmanlaatuun. Mitatut typpidioksidipitoisuudetkin näyttivät hieman pienentyneen, joskin ne olivat ajoittain edelleen lähellä ohjearvojen määrittelemiä tavoitteellisia enimmäispitoisuuksia. Typpidioksidipitoisuuden tasojen muutosta selitti todennäköisesti eniten se, etteivät keväiden ja kesien sääolot tarkastelujaksolla suosineet otsonin sekoittumista kaupunki-ilmaan. Valtaosa ilman typpidioksidista syntyy otsonin ja pakokaasujen typpimonoksidin reaktiosta. Teiden pölyämisestä aiheutuvat ohjearvojen ylitykset toistuivat edelleen kokonaisleijuman ja osittain myös hengitettävien hiukkasten pitoisuuksien osalta. Talvisin alimman ilmakerroksen sekoittuminen on usein heikkoa maanpintainversion ja tyynen sään takia, jolloin taajamailman laatu voi heikentyä talvella koko päivän tai jopa usean päivän ajaksi. Keväällä inversio purkaantuu aamuisin, kun aurinko alkaa lämmittää maanpintaa. Tarkastelujaksolla pakokaasuja kertyi ilmaa eniten lopputalvella ja alkukevään aamuina ja iltoina. Vielä maalis-huhtikuun vaihteessa kesäaikaan siirty-

78 74 misen jälkeen saattoi aamuruuhka ajoittua aikaan ennen kuin aurinko ehti lämmittää maanpintaa ja pakokaasupitoisuudet kohosivat muutaman tunnin ajaksi. Sama toistui erityisesti keskustassa illalla auringon laskettua. Keväällä otsonia kulkeutui kaupunkiilmaan, jolloin pakokaasuista peräisin ollut typpimonoksidi hapettui ja typpidioksidipitoisuudet kohosivat. Pakokaasuja ja typpidioksidia saattoi kerääntyä ilmaan kevään aamuina, jolloin tienpinnat olivat jo sulia ja kuivia. Tällöin pakokaasujen, typpidioksidin ja otsonin pitoisuudet saattoivat kohota samoina päivinä, kun tiet pölysivät. Näin ilmanlaatu heikkeni monen tekijän ja usean epäpuhtauskomponentin yhteisvaikutuksesta. Suomessa on yleisesti käytössä ilmanlaatuindeksi, joka on apuna tiedotettaessa valtakunnallisesti ilmanlaadusta. Käytössä oleva indeksi kuitenkin ilmentää jossain määrin puutteellisesti edellä kuvattuja tilanteita. Indeksiarvo valitaan kulloinkin vain yhden epäpuhtauspitoisuuden perusteella, vaikka haittavaikutusten luonteen kannalta on olennaista epäpuhtauksien tyyppi ja niiden yhteisvaikutus. Ilmanlaatu voi olla huonompi, vaikka indeksiarvo olisi pienempi, jos ilmassa on runsaasti useita eri epäpuhtauksia samaan aikaa, kuin tilanteessa, jossa vain yhden mitattava epäpuhtauskomponentin pitoisuus on kohonnut. Käytössä oleva ilmanlaatuindeksi heijastelee huonosti myös pakokaasusaastutusta, koska siinä ei ole mukana dieselajoneuvopäästöjä ilmentävää typenoksidien yhteispitoisuutta eikä siinä summata bensiini- ja dieselajoneuvopäästöjen komponentteja. Otsonipitoisuuden sijaan hapetuspotentiaali on olennaisesti parempi kuvaamaan ongelmatilanteita kaupunkiolosuhteissa, mutta hapetuspotentiaalia ei ilmanlaatuindeksissä huomioida. Tässä raportissa on esitetty nykyiselle indeksille vaihtoehtoinen tapa havainnollistaa ja luokitella ilmanlaatua. Siitä voitaisiin johtaa automaattinen ilmanlaatuindeksi, jonka kriteereissä hyödynnettäisiin aiempaa mittausaineistoa ja siinä kiinnitettäisiin huomiota vain tavallista suurempiin pitoisuuksiin. Siinä myös kuvattaisiin tilanteen luonne, eli onko kyse pakokaasusaastutuksesta, pölyämisestä ja/tai muualta kulkeutuneesta otsonista. Pistepäästöjen rajoittaminen nykytasosta tuskin mainittavasti enää parantaa Jyväskylän ilmanlaatua, vaikka se yleisen ilmansuojelun kannalta saattaa olla edelleen perusteltua. Ilmanlaatuun vaikuttavien pakokaasujen päästöjen voi olettaa edelleen vähentyvän, ellei

79 75 liikennemäärä kasva tai ajoneuvokalusto muutu raskaammaksi. Päästöjen pienentyminen ei kuitenkaan heijastu suoraan typpidioksidipitoisuuden tasoon, sillä typpidioksidipitoisuus riippuu olennaisesti vallitsevasta otsonipitoisuuden tasosta, johon paikallisilla ilmansuojelutoimilla ei voida vaikuttaa. Edelleen saattaa kuitenkin ilmetä ongelmallisia tilanteita, erityisesti talvisin, jolloin kohonneisiin pitoisuuksiin voidaan typpidioksidinkin osalta vaikuttaa päästöjä paikallisesti rajoittamalla. Paikallisen ilmanlaadun kannalta tiepölyn torjunta on tärkeää, sillä maanpinnalta nousevat hiukkaset aiheuttavat toistuvasti enimmäispitoisuuksien ylittymisen. Maanpinnan pölyäminen siirtää ilmaan kuitenkin lähinnä karkeita hiukkasia, jotka eivät terveydelliseltä kannalta aiheuta yhtä paljon huolta kuin hienot hiukkaset. Hienoja hiukkasia tuottavat ilmaan erityisesti hallitsemattomien polttoprosessin lähteet, kuten huonosti hoidettu puun tai roskien pienpoltto, kulotus ja vanhat dieselmoottorit sekä monet ilmakemialliset reaktiot. Pienhiukkasongelmat aiheutuvat osin paikallisista päästöistä erityisesti talvisin alueilla, joissa poltetaan paljon puuta tai muuta kiinteää polttoainetta pientulisijoissa. Varsinkin keväisin ja kesäisin maahamme voi myös saapua paljon kulotuksesta ja metsäpaloista muodostuvia pienhiukkasia kaukokulkeumana. Nykyinen ilmanlaadun tarkkailujärjestelmä ei paljasta pienhiukkasongelman laajuutta Jyväskylässä, sillä mittaus kohdistuu kokonaisleijumaan ja PM 10 :neen. Jatkossa on oletettavissa, että ohjausarvoja annetaan myös hienojakoisten hiukkasten pitoisuuksista, jolloin niiden valvonnasta aiheutunee uusia mittausvelvoitteita. Muilta osin Jyväskylän nykyistä jatkuvatoimista mittausjärjestelmää voitaneen pitää varsin monipuolisena. Jatkuvatoimista mittausta voitaisiin täydentää esimerkiksi keräimiin perustuvilla mittauskampanjoilla ilmanlaatutiedon alueellisen kattavuuden parantamiseksi.

80 76 LÄHTEET IAnttila, P. 2009, Ilmanlaadun kehittyminen , Ilmatieteen laitos (IL), luettu Laukkanen, T. 2006, Jyväskylän ilmanlaatu, yhteenvetoraportti , Jyväskylän kaupunki, ympäristötoimi, sarja 1 julkaisu 1, Jyväskylä 67 s. Laukkanen, Timo Ilmansuojelun perusteet - Oppikirja ilman pilaantumisesta ja sen ehkäisemisestä, JPP-Kalibrointi, Mikkeli 146 s Laukkanen, Timo Ympäristötietous, Mikkelin ammattikorkeakoulu, C8, Mikkeli 276 s Laukkanen, T. 2004, Jyväskylän ilmanlaatu, yhteenvetoraportti , Jyväskylän kaupunki, ympäristövirasto, sarja 9 julkaisu 1, Jyväskylä 178 s. Laukkanen, T. 2000, Jyväskylän ilmanlaatu, yhteenvetoraportti , Jyväskylän kaupunki, ympäristövirasto, sarja 5 julkaisu 1, Jyväskylä 95 s. Laukkanen, T. 1997, Jyväskylän ilmanlaatu, yhteenvetoraportti , Jyväskylän kaupunki, ympäristövirasto, sarja 2 julkaisu 1, Jyväskylä 108 s. Laukkanen, T. 1994, Jyväskylän ilmanlaatu, yhteenvetoraportti , Jyväskylän kaupunki, ympäristövirasto, sarja 1 julkaisu 1, Jyväskylä 72 s. LIISA Suomen tieliikenteen pakokaasupäästöjen laskentajärjestelmä. Valtion teknillinen tutkimuskeskus (VTT). luettu TYKO- Työkoneiden päästömalli. Valtion teknillinen tutkimuskeskus (VTT). luettu

81 77 Ympäristöministeriö Ohje ilmanlaadun mittaamisesta ja mittaustulosten vertaamisesta ohjearvoihin. YM Sarja B 7.

82 78 Liite 1: Pistelähteet ja mittausasemat

83 79 Liite 2: Keskustan mittausasema

84 80 Liite 3: Palokan mittausasema

85 81 Liite 4: Mittaustiedon käsittelyjärjestelmä

86 82 Liite 5: Pupuhuhdan sääasema