Ilmanlaatuselvitys Nykytilanne ja v liikenne-ennuste ID

Transkriptio

1 Tampereen kaupunki Kaupunkiympäristön kehittäminen PL Tampere POSTITALO, TAMPERE KYTTÄLÄ XI JA 4, RAUTATIENKATU 21, ASUINRAKENNUKSEN RAKENTAMINEN TONTILLE. KAAVA NRO Ilmanlaatuselvitys Nykytilanne ja v liikenne-ennuste ID Enwin Oy Tarja Tamminen Ari Tamminen ENWIN OY ALV -rek Kivipöytälänkuja 2 Y- tunnus Pirkkala Puh/Fax: ari.tamminen@enwin.fi puh: tarja.tamminen@enwin.fi puh:

2 ID /13 SISÄLLYSLUETTELO 1. Johdanto Ilmanlaadun vertailuarvot ja taustapitoisuudet Leviämismallin lähtötiedot Havaintopisteverkosto Sääaineisto Liikenne ja päästöt Tieliikenne Tampereen henkilöratapihan dieselveturiliikenteen päästöt Päästöjen leviäminen aluejakaumakuvina Tulokset ja niiden tarkastelu Typpidioksidin (NO 2 ) pitoisuudet nykytilanteessa ja v PM 2.5 -pitoisuudet nykytilanteessa ja v PM 10 -pitoisuudet nykytilanteessa ja v Yhteenveto ja Suositukset Mallin epävarmuuden arviointi LIITE 1. Ilmanlaadun vertailuarvot ja taustapitoisuudet... I LIITE 2. AERMOD-leviämismalli... II LIITE 3. Typpidioksidin leviäminen... III LIITE 4. PM 2.5 hiukkaspäästöjen leviäminen... IV LIITE 5. PM 10 hiukkaspäästöjen leviäminen... V

3 ID /13 1. Johdanto Työssä selvitettiin AERMOD-leviämismallin avulla tieliikenteen ja dieselveturiliikenteen typenoksidi- ja hiukkaspäästöjen (NOx, PM 2.5, PM 10 ) leviämistä ja pitoisuuksia suhteessa ilmanlaadun ohje- ja raja-arvoihin ns. Postitalon korttelissa Tampereella (Kyttälä XI JA 4, Rautatienkatu 21, asuinrakennuksen rakentaminen tontille, kaava nro 8428). Postitalon Rautatienkadun puoleiselle sivulle on tarkoitus rakentaa nykyisen kaksikerroksisen osan päälle kahdeksan lisäkerrosta asuinhuoneistoja. Mallinnustyö tehtiin nykyliikenteellä ja vuoden 2030 arvioiduilla tieliikennemäärillä. Lähiteiden liikennemäärät on saatu Tampereen kaupungilta (Anna Hyyppä) ja WSP Finland Oy:stä (Reetta Putkonen). Kuva 1. Kuva selvityskohteesta. ( Kaupunkimittaus Tampere 2012,lupa ) Työn tilaaja on Tampereen kaupunki, kaupunkiympäristön kehittäminen. Yhteyshenkilönä on ollut ympäristöasiantuntija Antonia Sucksdorff-Selkämaa. Enwin Oy:ssä mallinnustyön on tehnyt tekn. lis. Tarja Tamminen.

4 ID /13 2. Ilmanlaadun vertailuarvot ja taustapitoisuudet Ulkoilman laadun arvioinnissa on käytössä ilmanlaadun raja- ja ohjearvoja. Raja-arvot määrittelevät suurimmat hyväksyttävät ilman epäpuhtauksien pitoisuudet, joita ei saa ylittää. Raja-arvoja on annettu sekä terveyshaittojen ehkäisemiseksi alueilla, joissa asuu tai oleskelee ihmisiä, että erikseen kasvillisuuden ja ekosysteemin suojelemiseksi laajoilla maa- ja metsätalousalueilla ja luonnonsuojelualueilla. VNa 38/2011 Ohjearvot ilmaisevat ilmansuojelutyön päämääriä ja ilmanlaadun tavoitteita ja ne on tarkoitettu ensi sijassa ohjeeksi viranomaisille. Ohjearvot eivät ole luonteeltaan sitovia, vaan niitä sovelletaan mm. alueidenkäytön, kaavoituksen, rakentamisen ja liikenteen suunnittelussa ja ne tulee ottaa huomioon ympäristölupaa koskevassa lupaharkinnassa. VNp 480/1996 Liitteessä 1 on esitetty ne ilmanlaadun vertailuarvot, joihin mallinnustuloksia on verrattu tässä mallinnuksessa. Liitteessä 1 on myös taulukoitu mitattuja epäpuhtauksien pitoisuuksia kaupunkimittauspisteissä ja tausta-asemilla. Lisäksi liitteessä 1 on lainattu Suomen Rakentamismääräyskokoelman sisäilman laatu osiota (Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, Määräykset ja ohjeet 2012). 3. Leviämismallin lähtötiedot AERMOD-leviämismallin yleistiedot on esitetty liitteessä Havaintopisteverkosto Liikennepäästöjen leviämistä ja ulkoilmapitoisuuksien muodostumista tarkasteltiin havaintopistejoukossa (x,y,z), jotka sijoitettiin 5-20 metrin välein alueelle. Havaintopisteissä huomioitiin maaston muoto todellisten korkeusasemien mukaisesti( Maanmittauslaitos). Kuvassa 2 on malleissa huomioidut tiet ja ratapihan dieseljunaliikenne. Nykytilanteessa Ratapihankatua ei vielä ole olemassa, jolloin nykymallissa sen liikenne on nolla. Kuvassa 3 on suunniteltu uudisrakennus Postitalon matalan kaksikerroksisen osan päälle. Kuva 2. Mallissa huomioidut lähialueen tiet, järjestelyratapiha ja havaintoverkosto.

5 ID /13 Kuva 3. Tontinkäyttöluonnos (Arkkitehtitoimisto AR-Vastamäki Oy). 3.2 Sääaineisto Mallilaskelmien meteorologisena sääaineistona käytettiin tunnin välein kerättyä vuoden Tampereen lentosääaineistoa. Vertikaaliset mittaustiedot tuulen nopeudesta ja lämpötilasta saatiin Jokioisten observatorion luotauksista vuodelta AERMOD mallin säätietojen esiprosessointiohjelmalla laskettiin konvektiiviset ja mekaaniset rajakerrokset huomioiden mm. maanpinnan rosoisuus sekä vuodenajat. Kuvassa 4 on kolmen vuoden tuntisääaineiston (v ) tuuliruusu Tampereen säätietojen mukaan. Kuva 4. Tuuliruusu

6 tuntiliikenne % KVL:stä / q/q ID /13 4. Liikenne ja päästöt 4.1 Tieliikenne Taulukossa 1 on tiekohtaiset liikennemäärät vuorokaudessa ja arvioidut raskaan liikenteen osuudet nykytilanteessa ja ennustevuonna v Ajoneuvojakaumia laskettaessa on pääasiassa käytetty LAM 421 mittauspisteen katusuoritetietoja, mutta Itsenäisyydenkadun rautatien alittavalla osuudella linja-autoliikenteen osuus on arvioitu merkittäväksi. Kaupunkiliikenteen ja seutuliikenteen useat linjat liikennöivät Hämeenkatua ja Itsenäisyydenkatua pitkin. Ilmanlaatumallinnuksessa huomioitiin myös liikenteen vuorokautinen vaihtelu (Kuva 5). Taulukko 1. Mallissa käytetyt liikennemäärät ja raskaan liikenteen osuudet nykytilanteessa ja v Liikennemäärät (KAVL) 2011 Tie/Katu Ajon/arkivrk Raskas-% Raskas Rautatienkatu % 268 Itsenäisyydenkatu (radan alla) % 1600 Ratapihankatu Rongankatu % 27 Liikennemäärät (KAVL 2030 Tie/Katu Ajon/arkivrk Raskas-% Raskas Rautatienkatu % 304 Itsenäisyydenkatu (radan alla) % 1825 Ratapihankatu % 668 Rongankatu % 13 Vuorokausiliikenteen tuntijakauma mallissa 10% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% Kuva 5. Tuntiliikenne vuorokauden aikana prosentteina keskimääräisestä vuorokausiliikenteestä (q/q). Taulukossa 2 on liikennemääristä lasketut tiekohtaiset typenoksidi- ja hiukkaspäästöt (kg/m/a). Päästöjä laskettaessa on käytetty VTT:n LIPASTO-tietoja.

7 ID /13 Taulukko 2. Tiekohtaiset typenoksidi- ja hiukkaspäästöt (kg/m/a) nykytilanteessa ja v Nykyliikenne Tie/katu NOx (kg/m/a) PM2.5 (kg/m/a) PM10 (kg/m/a) Rautatienkatu Itsenäisyydenkatu (radan alla) Ratapihankatu Rongankatu v liikenne Tie/katu NOx (kg/m/a) PM2.5 (kg/m/a) PM10 (kg/m/a) Rautatienkatu Itsenäisyydenkatu (radan alla) Ratapihankatu Rongankatu Ajoneuvojen NO x -päästöt laskevat ajoneuvokannan uusiutumisen myötä vuoteen 2030 mennessä, jolloin suurin osa ajosuoritteesta tehdään ajoneuvoilla, jotka täyttävät EURO 5-6 päästönormit. Suomessa ajosuorite tehdään pääosin ajoneuvoilla, joiden ikä vaihtelee 1-20 vuoteen. Käytännössä EURO 1-3 autokantaa (vm. ennen vuotta 2005) on tällöin enää ole liikenteessä. Tällä hetkellä esim. EURO 3 autokanta vastaa n. 30 % ajosuoritteesta ja EURO 0-2 n. 46 % ajosuoritteesta. Vaikka autokannan uudistuminen on suhteellisen hidasta, on kuitenkin oletettavaa, että 2000-luvun lopun ja 2010-luvun EURO-normien vaikutukset näkyvät päästövähennyksenä vuonna 2030 Rautatienkadulla, koska ajosuorite kasvaa vain n. 13 % ko. tieosuudella. 4.2 Tampereen henkilöratapihan dieselveturiliikenteen päästöt Tampereen henkilöratapihalla työskentelee päivittäin yksi dieselveturi, DV12, matkustajajunien ns. vaihtotöissä viisi tuntia vuorokaudessa läpi viikon. Tavarajunaliikennettä henkilöratapihan ohi kulkee dieselvetovoimalla seuraavasti: 4 junaa vuorokaudessa ma-pe vetovoimana kussakin 2 DV12 veturia ja junapaino 1800 tn 1 juna vuorokaudessa ma-pe vetovoimana 1 DV12 veturi ja junapaino 800 tn Dieselveturiliikenteen NOx- ja PM-päästöt laskettiin VTT:n tekemän Suomen rautatieliikenteen päästölaskentajärjestelmän RAILI2009 mukaan. Dieselveturipäästöt muodostuvat veturityypin polttoaineen ominaiskulutuksesta suhteessa junan painoon. Laskennalliset dieseljunien kokonaispäästöt mallissa on esitetty taulukossa 3. Päästöt ovat nykytilanteen päästöjä. VTT:n RAILI2010 raportissa arvioidaan dieseljunaliikenteen ja sen päästöjen pysyvän likimain samoina vuoteen 2030 mennessä. Tavarajunat sijoitettiin Ratapihankadun läheiselle raiteelle ja vaihtotyö henkilöratapihalle. Mallissa neljän tavarajunan kulku sijoitettiin vrk:n eri tunneille, painottuen kuitenkin yöaikaan. Vaihtotyö sen sijaan painottui aamu- ja iltapäivään. Junien ilmapäästöt muodostuvat dieselveturiosassa ja päästökorkeus on selvästi korkeampi kuin autoliikenteellä, mikä vaikuttaa leviämiseen. Hiukkaspäästöt otettiin

8 ID /13 huomioon sekä PM 2.5 että PM 10 mallissa, koska päästötiedoissa hiukkaskokojakaumaa ei erikseen ole määritelty. Taulukko 3. Dielsejunaliikenteen arvioidut päästöt. kg/m/a kg/m/a Dieseljunat Vaihtotyö NO X PM 5. Päästöjen leviäminen aluejakaumakuvina Leviämismallinnuksessa aluejakaumakuvat osoittavat pitoisuuden, joka voi käyrän sisäpuolisilla alueilla ajoittain ylittyä. Huomioitavaa on, että aluejakaumakuvat eivät aina kuitenkaan esitä ajallisesti yhtenäistä tilannetta, vaan pitoisuuksien suurimmat arvot voivat esiintyä eri laskentapisteissä eri ajankohtina vuoden aikana (mm. tuulen suunnasta ja sekoitusolosuhteista riippuen). Mallinnuskuvissa on mukana nykytiedon mukainen alueellinen tausta (vuosikeskiarvoina NO 2 6 µg/m 3, PM µg/m 3 ja PM µg/m 3.). Lyhytaikaisten pitoisuuksien aluejakaumia tulkittaessa on huomattava, että suurimman osan ajasta tuntipitoisuudet ovat laskentapisteissä esitettyjä vertailuarvoja pienempiä. Mallinnetut tuntipitoisuudet edustavat ruuhkatuntien (aamu- tai iltapäiväruuhka) korkeimpia tuntipitoisuustasoja, jolloin autoliikenne on korkeimmillaan vuorokaudessa. Öisin liikennemäärät vastaavasti ovat hyvin matalat. Liite 3 Typpidioksidin (NO 2 ) ulkoilmapitoisuudet nykytilanteessa ja v liikenteellä. Liite 4 PM 2.5 hiukkasten ulkoilmapitoisuudet nykytilanteessa ja v liikenteellä. Liite 5 PM 10 hiukkasten ulkoilmapitoisuudet nykytilanteessa ja v liikenteellä. Aluejakaumakuvien pohjakartta Maanmittauslaitos, Kaupunkimittaus Tampere 2012, tontinkäyttöluonnos Arkkitehtitoimisto AR-Vastamäki Oy, pitoisuuksien aluejakaumat Enwin Oy). 6. Tulokset ja niiden tarkastelu Mallinnustulosten taulukkotarkastelussa korkeimmat mallinnetut epäpuhtauspitoisuudet Rautatienkatu 21 katutasossa nykytilanteessa ja v on esitetty tähdellä kuvassa 6.

9 ID /13 Kuva 6. Tulosvertailupisteen sijainti. 6.1 Typpidioksidin (NO 2 ) pitoisuudet nykytilanteessa ja v.2030 Taulukossa 4 on esitetty typpidioksidin ohje- ja raja-arvoihin verrannolliset korkeimmat mallinnetut NO 2 -pitoisuudet Rautatienkatu 21 katutason vertailupisteessä (vrt. Liite 3). Taulukko 4. Korkeimmat mallinnetut ohje- ja raja-arvoihin verrannolliset NO 2 - pitoisuudet Rautatienkatu 21. NO 2 -taustapitoisuus huomioitu tuloksissa (vuosika. 6 µgno 2 /m 3 ). Korkein NO 2 -pitoisuusalue VERTAILUPISTEESSÄ nykytilanteessa ja v Vertailu NO 2 ohje- ja rajaarvoihin: Nykytilanne v Tuntiohjearvo (150 µg/m 3, 99 p.) 50 µg/m 3 (33%) 30 µg/m 3 (20%) Vuorokausiohjearvo (70 µg/m 3, kk:n 2.korkein vrk) Tuntiraja-arvo (200 µg/m 3 ) (19.tunti) 25 µg/m 3 (36%) 16 µg/m 3 (23%) 60 µg/m 3 (30%) 35 µg/m 3 (18%) Vuosiraja-arvo (40 µg/m 3 ) 10 µg/m 3 (25%) 8 µg/m 3 (20%) (suluissa pitoisuus prosentteina ohje- tai raja-arvosta) Postitalon kohdalla typpidioksidipitoisuudet eivät ylitä nykyisiä ilmanlaadun typpidioksidin terveysperusteisia ohje- ja raja-arvoja nykytilanteessa eikä arvioidussa vuoden 2030 lähiväylien liikennetilanteessa. Typpidioksidipitoisuudet olivat tontilla nykymallissa korkeimmillaan % ohje- tai raja-arvoista ja vuoden 2030 tilanteessa % nykyisistä ohje- ja raja-arvoista. Malleissa on mukana nykyisen kaltainen taustapitoisuus.

10 ID /13 Uuden 10-kerroksisen asuinkerrostalon ylimmissä kerroksissa ja kattotasolla NO 2 - pitoisuudet ovat matalampia kuin katutasossa, mikä näkyy mallinnuskuvista (Liite 3). Pitoisuudet siis laskevat asuinkerroksia kohti. Korkeimmat NO 2 -tuntipitoisuudet edustavat aamu- ja iltapäiväruuhkien korkeimpia lyhytaikaisia ilmanlaatuvaikutuksia, jolloin liikennemäärät ovat n. kaksinkertaisia keskimääräiseen tuntiliikenteeseen nähden. Ruuhkavaikutus kohdistuu Rautatieaseman risteysalueelle, jossa on paljon linja-autoliikennettä. Mallinnus ei kuitenkaan huomioi liikennevalojen vaikutusta. 6.2 PM 2.5 -pitoisuudet nykytilanteessa ja v.2030 Taulukossa 5 on esitetty korkeimmat mallinnetut PM 2.5 -pitoisuudet Rautatienkatu 21 vertailupisteessä (vrt. Liite 4). Taulukko 5. Korkeimmat mallinnetut PM 2.5 -pitoisuudet Rautatienkatu 21 (Liite 4). Taustapitoisuus (7 µg/m 3 ) huomioitu tuloksissa. Korkein PM 2.5 -pitoisuusalue VERTAILUPISTEESSÄ nykytilanteessa ja v Vertailu PM 2.5 ohje- ja raja-arvoihin: Nykytilanne v WHO:n pienhiukkasten (PM 2.5 ) vuorokausiohjearvo (25 µg/m 3 ) 8.5 µg/m 3 (34%) 8.0 µg/m 3 (32%) WHO:n pienhiukkasten (PM 2.5 ) vuosiohjearvo (10 µg/m 3 ) 7.2 µg/m 3 (72%) 7.1 µg/m 3 (71%) Pienhiukkasten (PM 2.5 ) vuosirajaarvo (25 µg/m 3 ) 7.2 µg/m 3 (29%) 7.1 µg/m 3 (28%) EU:n pienhiukkasten (PM 2.5 ) kansallinen pitoisuuskatto 7.2 µg/m 3 (36%) 7.1 µg/m 3 (35.5%) (20 µg/m 3 ) v (suluissa pitoisuus prosentteina ohje- tai raja-arvosta). Postitalon kohdalla pienhiukkasten PM 2.5 -pitoisuudet eivät ylitä WHO:n PM 2.5 :n ilmanlaadun ohjearvoja tai pienhiukkasten vuosiraja-arvoa nykytilanteessa eikä arvioidussa v lähiväylien liikennetilanteessa. Korkeimmatkin vuosipitoisuudet jäävät alle 8.5 µg/m 3 vuosipitoisuuden, mikä on rajana ilmanlaatuasetuksessa (VNa38/2011) esitetyissä altistuksenvähennystavoitteissa. Taustapitoisuus (7.0 µg/m 3 ) aiheuttaa suurimman osan alueen pienhiukkaspitoisuudesta. EU:n ilmanlaatudirektiivin pienhiukkaspitoisuuksien yleinen alentamistavoite Euroopassa voi vaikuttaa taustapitoisuuteen vuoteen 2030 mennessä. Pienhiukkasista suurin osa tulee Suomeen kaukokulkeumana ja mm. metsäpalot Venäjällä tai Keski-Euroopassa voivat ajoittain nostaa pienhiukkaspitoisuuksia. Toisaalta nykytiedon mukaan myös puun pienpoltto vaikuttaa PM 2.5 -pitoisuuksiin Suomessa, erityisesti talvisin n %, pientaloalueilla paikallisesti jopa %. Autojen päästöistä aiheutuvat PM 2.5- pitoisuudet ovat taustapitoisuuteen nähden alhaiset ja pienenevät edelleen EURO-päästönormien myötä ja autokannan uusiutuessa. Tässä mallinnuksessa on huomioitu myös katupölyn pienhiukkasfraktio, joka toisaalta kasvaa liikenteen lisääntyessä.

11 ID / PM 10 -pitoisuudet nykytilanteessa ja v.2030 Taulukossa 6 on esitetty ohje- ja raja-arvoihin verrannolliset korkeimmat mallinnetut PM 10 -pitoisuudet Rautatienkatu 21 vertailupisteessä (vrt. Liite 5). Taulukko 6. Korkeimmat mallinnetut ohje- ja raja-arvoihin verrannolliset PM 10 -pitoisuudet Rautatienkatu 21 nykytilanteessa ja v (Liite 5). Taustapitoisuus (12 µg/m 3 ) huomioitu tuloksissa. Korkein PM 10 -pitoisuusalue VERTAILUPISTEESSÄ nykytilanteessa ja v Vertailu PM 10 ohje- ja rajaarvoihin: Nykytilanne v Vuorokausiohjearvo (70 µg/m 3 ) (kk:n 2.korkein vrk) 25 µg/m 3 (36%) 27 µg/m 3 (39%) Vuorokausiraja-arvo (50 µg/m 3 ),(36.vrk) 19 µg/m 3 (38%) 20 µg/m 3 (40%) Vuosiraja-arvo (40 µg/m 3 ) 14 µg/m 3 (35%) 15 µg/m 3 (38%) (suluissa pitoisuus prosentteina ohje- tai raja-arvosta) Postitalon kohdalla PM 10 -pitoisuudet eivät ylitä PM 10 :n ilmanlaadun ohjearvoja tai terveysperusteisia raja-arvoja nykytilanteessa eikä arvioidussa v lähiväylien liikennetilanteessa. Hengitettävien hiukkasten pitoisuudet ovat korkeimmillaan nykytilanteessa n % ohje- ja raja-arvoista ja v tilanteessa n % ohje- ja raja-arvoista. Rautatienkadun liikenteen ennustetaan kasvavan n. 13 % vuoteen 2030 mennessä. Uusi Ratapihankatu ohjaa liikennettä järjestelyratapihan toiselle puolelle. PM10- hiukkasten pitoisuuksien arvioidaan kuitenkin kasvavat hieman vuoteen 2030 liikenteen kasvun johdosta. Katupölyn määrään on mahdollista vaikuttaa mm. renkaiden tuotekehityksellä, liukkaudentorjuntamenetelmillä ja keväisin tien pesun ajoittamisella. Jonkin verran tienvarsikasvillisuus sitoo suurimpia katupölyhiukkasia. Esimerkiksi Postiljooninpuiston kasvillisuus voi vähentää pölyn leviämistä Itsenäisyydenkadun ja Rautatienkadun risteysalueelta Postitalon suuntaan.

12 ID /13 7. Yhteenveto ja Suositukset Tämän ilmanlaatuselvityksen mukaan typpidioksidi- ja hiukkaspitoisuudet (NO 2, PM 2.5, PM 10 ) kohteessa täyttävät terveysperusteiset ulkoilman laatuvaatimukset, jotka on annettu ihmisten oleskeluun ja asumiseen liittyen (VNa 38/2011). Tämän tontin autopaikat ovat omalla tontilla pysäköintikellarissa. Pysäköintikellarin ilmanvaihto tulee suunnitella niin, että hallin poistoilma ei purkaudu liian lähelle asuinkerroksia, parvekkeita ja talon raitisilmanottoa. Lasten leikkipaikkoja tai muita ulkoilualueita ei Postitalon kaavassa ole. Parvekkeiden lisäksi ainoat oleskelutilat sijoitetaan katolle. Parvekkeet on pääsääntöisesti sijoitettu rakennuksen itäpuolelle ns. sisäpihan puolelle tai yläkerroksiin, lisäksi suunnitelmassa on parvekkeita myös Rautatienkadun puolella, osin sisäänvedettyinä. Asuinkerrokset alkavat kuitenkin kolmannesta kerroksesta ylöspäin, eivätkä sijoitu katutasoon, mikä on parvekkeiden ilmanlaadun kannalta hyvä. Kiinteistöjen ilmanvaihdon suunnitteluun ja raitisilmanottoon tulee kiinnittää huomiota, vaikka pienhiukkaspitoisuuksien ilmanlaadun ohje- ja raja-arvot eivät kohteessa ylitykään. WHO:n pienhiukkasille antama vuosiohjearvo on kuitenkin alhainen 10 µg/m 3, joten pienhiukkassuodatusta tulisi suositella rakentamistapaohjeissa. Pienhiukkassuodatusta voidaan suositella perustuen EU:n Ilmanlaatudirektiiviin (2008/50/EY): Pienhiukkaset (PM 2,5 ) aiheuttavat merkittäviä haitallisia vaikutuksia ihmisten terveydelle. PM 2,5 -hiukkasille ei tähän mennessä ole voitu määrittää kynnysarvoa, jonka alittuessa ne eivät aiheuttaisi terveysriskiä. Ilmanlaadullisesti tavoitteena on pienhiukkasten taustapitoisuuksien yleinen alentaminen erityisesti kaupunkitaajamissa ja siten annetut raja-arvot ovat vähimmäistaso terveydensuojelun kannalta ilmanlaadultaan huonoimmille alueille. Raitisilmanotto tulisi uudisrakennuksissa viedä mahdollisimman ylös tai rakennuksen pohjoissivulle, jolloin tuloilma olisi mahdollisimman puhdasta. Postiljooninpuiston monikerroksellinen kasvillisuus voi osittain vähentää ja sitoa risteysalueelta leviäviä katupölyhiukkasia.

13 8. Mallin epävarmuuden arviointi ID /13 Leviämismallinnuksen epävarmuusarviointia tehdään vertaamalla saman ajankohdan ulkoilmapitoisuuksien mittausdataa ja mittauspisteeseen mallilla laskettuja pitoisuuksien aikasarjoja keskenään silloin, kun kaikki suurimmat ulkoilmapitoisuuksiin vaikuttavat päästölähteet ovat mallissa mukana. Tehtäessä mallinnuksia tulevaisuuden päästötiedoilla ei vastaavaa vertailua voida tehdä. AERMOD-mallin ja mitattujen pitoisuuksien verifiointia on tehty useissa kohteissa kaavoitustarkastelujen yhteydessä nykyliikenteellä. Vertailu on luotettavinta silloin, kun mittauspisteet ja mallinnuskohde sijaitsevat lähellä toisiaan ja ovat maastollisesti samankaltaisissa paikoissa ja lisäksi liikenne tieosuuksilla on samankaltainen. Vertailutulosten perusteella uuden sukupolven AERMOD-mallia voidaan pitää luotettavana ilmanlaadun kuvaajana suomalaisissa olosuhteissa. Mallinnustulokset tässä kohteessa ovat kokonaisuutena samaa suuruusluokkaa Tampereella mitattujen pitoisuuksien kanssa. Esimerkiksi Kalevassa typpidioksidin vuosikeskiarvo oli v µg/m 3 ja v µg/m 3. Pienhiukkasten vuosipitoisuus oli Kalevassa v µg/m 3 ja v µg/m 3. Valtioneuvoston asetuksessa ilmanlaadusta (VNa 38/2011, Liite 8) on esitetty laatutavoitteet eri ilmanlaadun seurantamenetelmille. Typpidioksidin ja typen oksidien mallintamisen sallittu epävarmuus on tuntiarvoille %, 24 tunnin arvoille 50 % ja vuosiarvoille 30 %. Hiukkasten mallintamisen vuosiarvojen sallittu epävarmuus on 50 %. Tässä selvityksessä v mallinnusten suurimmat epävarmuustekijät liittyvät liikenteen ennustettujen lähtötietojen epävarmuuteen: tulevaisuuden liikennemääriin ja henkilö- ja raskaan liikenteen osuuksiin sekä toisaalta autojen yksikköpäästötietoihin, suoritejakaumiin ja ikärakenteeseen tulevaisuuden taustapitoisuuksien kehitykseen sääolosuhteiden muutoksiin, mm. ilmastonmuutoksen vaikutuksiin tuuli- ja sekoitusolosuhteisiin Epävarmuutta v tilanteeseen tuo mm. liikennemäärien ja ajoneuvojakaumien todellinen kehittyminen, ajoneuvojen polttoainekehitys, esim. biopolttoaineet ja toisaalta mm. sähkö- ja kaasuautojen kehittyminen ja mahdollinen yleistyminen kaupunkiliikenteessä. Myös sääolosuhteiden muuttuminen, mm. ilmastonmuutos voi vaikuttaa meteorologisiin olosuhteisiin, mm. tuulisuuteen ja sekoittumiseen ja siten päästöjen leviämiseen ja laimenemiseen tulevaisuudessa. Ajoneuvojen EUROpäästönormien myötä autojen yksikköpäästökehitys on kuitenkin VTT:n Lipasto ja Liisa ennusteiden (NO x ) mukaan selvästi laskeva verrattuna nykytilanteeseen. Autokannan uusiutumisnopeudesta riippuu paljon epäpuhtauksien vähenemisnopeus. Vuonna 2030 suurin osa liikenteessä olevista autoista täyttää EURO 5-6 normit. Liikennemalleissa lähtötietoihin liittyvät epävarmuudet ovat yleensä suuremmat kuin piippulähdemalleissa, koska pistelähteiden päästöjä mitataan joko jatkuvatoimisesti tai ainakin vuosittain tehtävissä päästömittauksissa. Liikennepäästötiedot sen sijaan perustuvat liikennelaskentaan ja liikenne-ennusteisiin, päästökertoimiin ja keskimääräisiin ajoneuvojen suoritejakaumiin ko. tieosuuksilla. Tulevaisuuden ennustemalleissa myös alueellisen taustan arviointi perustuu ennusteeseen. Taustapitoisuudet on tässä arvioitu nykyisten ilmanlaadun mittaustietojen pohjalta.

14 05/2012 LIITE 1 LIITE 1. Ilmanlaadun vertailuarvot ja taustapitoisuudet Ilmanlaadun raja- ja ohjearvot Ulkoilman laadun arvioinnissa on käytössä ilmanlaadun raja- ja ohjearvoja. Raja-arvot määrittelevät suurimmat hyväksyttävät ilman epäpuhtauksien pitoisuudet, joita ei saa ylittää. Raja-arvoja on annettu sekä terveyshaittojen ehkäisemiseksi alueilla, joissa asuu tai oleskelee ihmisiä, että erikseen kasvillisuuden ja ekosysteemin suojelemiseksi laajoilla maa- ja metsätalousalueilla ja luonnonsuojelualueilla. Ohjearvot ilmaisevat ilmansuojelutyön päämääriä ja ilmanlaadun tavoitteita ja ne on tarkoitettu ensi sijassa ohjeeksi viranomaisille. Ohjearvot eivät ole luonteeltaan sitovia, vaan niitä sovelletaan mm. alueidenkäytön, kaavoituksen, rakentamisen ja liikenteen suunnittelussa ja ne tulee ottaa huomioon ympäristölupaa koskevassa lupaharkinnassa. Ilmanlaadun raja-arvot Euroopan Unionin Ilmanlaatudirektiivi (2008/50/EY) määrittelee Euroopan unionin laajuisen järjestelmän sitovien ilmanlaatutoimien määräämiseksi nimetyille ilmansaasteille. EU:n ilmanlaatuasetus on implementoitu Suomen lainsäädäntöön Valtioneuvoston asetuksella ilmanlaadusta 38/2011 ( ). Asetuksessa on sitovat ilmanlaadun raja-arvot mm. tässä mallinnettaville komponenteille, typpidioksidille (NO 2 ) ja hiukkasille (PM 10, PM 2.5 ). Taulukossa 1 on asetuksen mukaiset ilmanlaadun raja-arvot terveyshaittojen ehkäisemiseksi mallinnettaville epäpuhtauksille, typpidioksidille, NO 2 ja hengitettäville hiukkasille, PM 10 sekä pienhiukkasille PM 2.5. Lisäksi taulukossa 1 on esitetty typen oksidien (NO+NO 2 =NO x ) kriittinen taso kasvillisuuden suojelemiseksi. Taulukko 1. Hengittävien hiukkasten, pienhiukkasten ja typpidioksidin (PM 10, PM 2.5, NO 2 ) ilmanlaadun raja-arvot terveyshaittojen ehkäisemiseksi. NOx:n kriittinen vuositaso on annettu kasvillisuuden suojelemiseksi. Lähde: VNA 38/2011 Aine Hengitettävät hiukkaset (PM 10 ) Keskiarvon laskenta-aika 24 tuntia kalenterivuosi Raja-arvo, µg/m 3 * 50 µg/m 3 * 40 µg/m 3 Sallittujen ylitysten määrä kalenterivuodessa 35 - Ajankohta, josta lähtien raja-arvot ovat olleet voimassa Pienhiukkaset (PM 2.5 ) kalenterivuosi 25 µg/m Typpidioksidi (NO 2 ) 1 tunti kalenterivuosi 200 µg/m 3 40 µg/m Typen oksidit (NOx) kalenterivuosi 30 µg/m kasvillisuus *Kaasumaisilla yhdisteillä tulokset ilmaistaan 293 K lämpötilassa ja 101,3 kpa paineessa. Hiukkasten tulokset ilmaistaan ulkoilman lämpötilassa ja paineessa

15 05/2012 LIITE 1 Ilmanlaatuasetuksessa 38/2011 on PM 10 -hiukkasten osalta poikkeussäännös, minkä mukaan EU:n jäsenvaltiot voivat nimetä alueita tai taajamia, joiden alueella PM 10 - hiukkasten raja-arvot ylittyvät, koska teiden talvihiekoitus tai -suolaus aiheuttaa ilmassa leijuman. Jäsenvaltioiden on lähetettävä komissiolle luettelo kyseisistä alueista ja taajamista sekä niiden PM 10 -pitoisuuksista ja -lähteistä. Jäsenvaltioiden on esitettävä tarvittavat todisteet, jotka osoittavat, että ylitykset johtuvat kyseisestä leijumasta ja että pitoisuuksien pienentämiseksi on toteutettu kohtuullisia toimenpiteitä. Pienhiukkasten (PM 2.5 ) on arvioitu olevan merkittävästi haitallisempia ihmisten terveydelle kuin isommat hiukkaset. PM 2.5 -hiukkasille ei tähän mennessä ole voitu määrittää kynnysarvoa, jonka alittuessa ne eivät aiheuttaisi terveysriskiä. Tämän takia EU:n ilmanlaatudirektiivissä on asetettu tavoitteeksi kaupunkien taustapitoisuuksien yleinen alentaminen, jotta voidaan varmistaa, että suuri osa väestöstä hyötyy paremmasta ilmanlaadusta. Suomessa on Valtioneuvoston asetuksessa 38/2011 määritelty pienhiukkasten kansallinen altistumisen pitoisuuskatto ja altistumisen vähennystavoitteet. Kansallinen altistumisen pitoisuuskatto ja altistumisen vähennystavoite pienhiukkasille Pienhiukkasten kansallisen altistumisen pitoisuuskaton toteutumisen seurannassa sekä altistumisen vähennystavoitteen laskennassa ja sen seurannassa käytettävä keskimääräinen altistumisindikaattori lasketaan ympäristönsuojelulain 25 :n 2 momentissa tarkoitetun, pääkaupunkiseudulla sijaitsevan kaupunkitausta-aseman mittaustulosten kolmen kalenterivuoden liukuvana keskiarvona, siten että: 1) vuoden 2010 keskimääräinen altistumisindikaattori on vuosien pitoisuuskeskiarvo; 2) vuoden 2015 keskimääräinen altistumisindikaattori on vuosien pitoisuuskeskiarvo; 3) vuoden 2020 keskimääräinen altistumisindikaattori on vuosien pitoisuuskeskiarvo. Kansallinen altistumisen pitoisuuskatto pienhiukkasille on 20 μg/m Lisäksi kansallinen altistumisen vähennystavoite pienhiukkasille vuosina on esitetty taulukossa 2. Taulukko 2. Pienhiukkasten altistuksen vähentämistavoitteet mennessä (perustuvat kaupunkitaustan mittauksiin). Keskimääräinen altistumisindikaattori Vähennystavoite (%) (x μgpm 2.5 /m 3 ) vuonna 2010 <8.5 µg/m 3 0 % µg/m 3 10 % µg/m 3 15 % µg/m 3 20 % >22 µg/m 3 kaikki tarvittavat toimet pitoisuuden 18 μg/m 3 alittamiseksi Kansalliset ilmanlaadun ohjearvot Ilmanlaadulle on annettu Suomessa myös kansallisia ohjearvoja -Valtioneuvoston päätös ilmanlaadun ohjearvoista ja rikkilaskeuman tavoitearvoista, VNp 480/1996.

16 05/2012 LIITE 1 Ohjearvojen tarkoituksena on ehkäistä ilman epäpuhtauksista aiheutuvat terveydelliset haitat ja luonnon vaurioituminen sekä vähentää viihtyisyyshaittoja. Lyhytaikaispitoisuuksien ohjearvot on annettu ensisijaisesti terveydellisin perustein. Niiden asettamisessa on pyritty ottamaan huomioon muun muassa ilman epäpuhtauksien vaikutukset herkkiin väestöryhmiin, kuten lapsiin, vanhuksiin ja hengityselinsairaisiin. Pitkäaikaispitoisuuksien ja laskeuman ohjearvojen tavoitteena on ensisijaisesti kasvillisuuteen ja muuhun luontoon kohdistuvien haittojen ehkäiseminen. Typpidioksidin ja hengitettävien hiukkasten ilmanlaadun ohjearvot on esitetty taulukossa 3. Taulukko 3. Ilmanlaadun ohjearvot hengitettäville hiukkasille (PM 10 ) ja typpidioksidille (NO 2 ). Lähde: VNp 480/1996 Aine Ohjearvo, (20 0 C, 1atm) Tilastollinen määrittely Hengitettävät hiukkaset (PM 10 ) Typpidioksidi (NO 2 ) 70 µg/m 3 kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo 150 µg/m 3 kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipiste 70 µg/m 3 kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Maailman terveysjärjestö WHO 1 on antanut PM 2.5- ohjearvot pienhiukkasten vuosi ja vuorokausipitoisuudelle (Taulukko 4). Taulukko 4. Pienhiukkasten (PM2.5) WHO:n ohjearvot. Pitoisuus WHO / PM 2.5 vuorokausiohjearvo 25 µg/m 3 WHO PM 2.5 vuosiohjearvo 10 µg/m 3 Taustapitoisuus ja kaukokulkeutuminen Espoon Luukissa sijaitsee pääkaupunkiseutua lähinnä oleva ilmanlaadun taustamittausasema. Vuonna 2003 Luukissa mitattiin vielä PM 10 -pitoisuuksia, minkä jälkeen siellä on siirrytty PM 2.5 hiukkasten mittaukseen. Taulukossa 5 on esitetty Ähtärin, Virolahden ja Luukin tausta-asemilla mitattuja typpidioksidin, hiukkasten ja otsonin vuosipitoisuuksia. Lisäksi vertailussa ovat Helsingin Kallion kaupunkitausta-aseman pitoisuudet ja Tampereen kaupungin mittaustuloksia. Kallio on nk. kaupunkitausta-asema, joka kuvaa kaupunkikeskustan yleistä ilmanlaatua ja siellä mitatut pitoisuudet vastaavat tasoa, jolle ihmiset keskimäärin altistuvat Helsingin keskustan asuinalueilla. Erityisesti pienhiukkasissa (PM 2.5 ) kaukokulkeuman osuus voi olla ajoittain merkittävää. Uusimpien tutkimusten mukaan myös puun pienpoltto vaikuttaa PM pitoisuuksiin Suomessa erityisesti talvisin n %, pientaloalueilla paikallisesti jopa %. 1 WHO Air Quality Guidelines: Global Update World Health Organization.

17 05/2012 LIITE 1 Taulukko 5. Tausta-asemien, Helsingin Kallion kaupunkitausta-aseman ja Tampereen mittausasemien NO 2 -, PM 10, PM 2.5 ja O 3 -pitoisuuksia. Vertailuna myös NO 2 - ja PM 10 / PM 2.5 -pitoisuudet. (Lähteet: YTV , , ja Treen kaupunki ja , ja AirView 9 ) NO 2 vuosikeskiarvo (RA 40 µg/m 3 ) PM 10 vuosikeskiarvo (RA 40 µg/m 3 ) PM 2.5 vuosikeskiarvo (EU:n RA 25 µg/m 3 ) O 3 vuosikeskiarvo (µg/m 3 ) Ähtäri Virolahti 2006, , , 10 8, , 48 Luukki Helsinki, Kallio Tampere, Pirkankatu Tampere, Linja-autoas 2009,2010 Tampere, Kaleva 2009,2010 Tampere Santalahti Tampere Lielahti (2003) ,2(2004), 8,9 (2007) 6,8 6,9 8,2 9,7 8,4 9,3 10,4 8,9 8,5 8,2 8, Sisäilman laatutavoitteista Suomen rakentamismääräyskokoelmassa D2 10 (Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, Määräykset ja ohjeet 2012, 1/11Ympäristöministeriön asetus, rakennusten sisäilmastosta ja ilmanvaihdosta, Annettu Helsingissä 30 päivänä maaliskuuta 2011) on sisäilman laadusta sanottu seuraavaa: Rakennus on suunniteltava ja rakennettava siten, että sisäilmassa ei esiinny terveydelle haitallisessa määrin kaasuja, hiukkasia tai mikrobeja eikä viihtyisyyttä alentavia hajuja Sisäilman hiilidioksidin pitoisuus tavanomaisissa sääoloissa ja huonetilan käyttöaikana on yleensä enintään 2160 mg/m3 (1200 ppm) Myllynen M. et al., Ilmanlaatu pääkaupunkiseudulla vuonna 2003, B2004:5, YTV, Hki 2004, p Myllynen M. et al., Ilmanlaatu pääkaupunkiseudulla vuonna 2006, YTV, Hki 2007, p Malkki, M., Lounasheimo, J., Niemi, J., Myllynen, M., Loukkola, K., Ilmanlaatu pääkaupunkiseudulla vuonna 2010, HSY, Helsinki, p Tampereen ilmanlaatu Päästöt ja ilmanlaadun mittaustulokset, Tampereen kaupunki Ympäristöpalvelujen julkaisuja 2/ Tampereen ilmanlaatu Päästöt ja ilmanlaadun mittaustulokset, Tampereen kaupunki Ympäristöpalvelujen julkaisuja 1/ Tampereen ilmanlaatu 2009, Päästöt ja ilmanlaadun mittaustulokset, Tampereen kaupunki Ympäristönsuojelun julkaisuja 1/ Tampereen ilmanlaatu 2010 Päästöt ja ilmanlaadun mittaustulokset, Tampereen kaupunki Ympäristönsuojelun julkaisuja 2/ Suomen rakentamismääräyskokoelma D2,Rakennusten sisäilmasto ja ilmanvaihto, Määräykset ja ohjeet 2012

18 05/2012 LIITE 1 Sisäilman epäpuhtauksien aiheuttamien terveyshaittojen ehkäisemiseksi rikkidioksidin, typpidioksidin, hiukkasten, lyijyn, hiilimonoksidin tai bentseenin pitoisuudet ovat yleensä enintään ilmanlaadusta annetun valtioneuvoston asetuksen (711/2001) mukaisia Sisäilman laadun suunnittelussa käytettäviä epäpuhtauksien pitoisuusarvoja esitetään taulukossa 3. Suunnittelun ohjearvot koskevat kuusi kuukautta käytössä ollutta rakennusta, jonka ilmanvaihto on pidetty jatkuvasti käynnissä käyttöajan ilmanvaihdon ilmavirralla. Pitoisuuksien mittaamisessa käytetään sosiaali- ja terveysministeriön ohjeessa esitettyjä menetelmiä. Taulukko 3 Sisäilman epäpuhtauksien pitoisuuden arvoja rakennuksen sisäilmaston suunnittelemiseksi ja toteuttamiseksi.. Epäpuhtaus Yksikkö Suunnittelun ohjearvo Pitoisuus enintään Ammoniakki ja amiinit Asbesti Formaldehydi Hiilimonoksidi Hiukkaset PM 10 Radon Styreeni μg/m3 kuitua/cm3 μg/m3 mg/m3 μg/m3 Bq/m3 μg/m (vuosikeskiarvo) Muiden epäpuhtauksien pitoisuus voi tavanomaisissa tiloissa olla yleensä korkeintaan 1/10 työpaikkojen ilman haitallisiksi tunnetuista pitoisuuksista (HTP), kun yksittäisen aineen vaikutus on täysin hallitseva. Jos ilmassa esiintyy useita haitallisiksi tunnettuja aineita, joiden yhteisvaikutusta ei tunneta, katsotaan hyväksyttävän pitoisuuden ylittyneen, jos Ʃ (Ci/HTPi)> 0,1 i jossa Ci on mitattu yhden aineen pitoisuus ja HTPi on kyseessä olevan aineen haitalliseksi tunnettu pitoisuus.

19 LIITE 2 LIITE 2. AERMOD-leviämismalli Leviämismalli Päästöjen leviämisen mallinnus tehtiin epäpuhtauspäästöjen leviämistä kuvaavalla US EPAn matemaattis-fysikaalisella AERMOD mallilla. Malli soveltuu sekä hiukkasmaisten että kaasumaisten epäpuhtauskomponenttien sekä hajujen leviämisen tarkasteluun ja sillä voidaan tarkastella yhtä aikaa useamman päästölähteen yhteisvaikutusta alueen ulkoilmapitoisuuksiin. Malli soveltuu sekä pistemäisten päästölähteiden, aluelähteiden että viivamaisten liikennelähteiden päästöjen leviämisen mallinnukseen. Mallia käytetään laajasti ilmanlaadun selvityksissä USA:n lisäksi myös Euroopassa ja mm. Ruotsissa. AERMOD-mallissa otetaan huomioon mm: Maaston muoto todellisien maastokoordinaattien mukaisesti (korkeusmalli) Typenoksidien ilmakemiallinen muutunta, otsonipitoisuudet ja NO 2 /NO x suhde päästöissä Päästövaihtelut esim. vuoden aikana tai vuorokauden aikana, liikenteestä mm. tuntijakaumat Päästölähteiden lähellä olevat korkeimmat rakennukset, jotka saattavat vaikuttaa päästöjen leviämiseen 3 vuoden pintasääaineisto tuntitietoina (n tuntia) ja vertikaalinen luotauksiin perustuva mittaustieto tuulen nopeudesta ja lämpötilasta Sääaineiston käsittelyssä huomioidaan sääaseman koordinaatit ja maasto ja kasvillisuus aseman ympärillä sekä vuodenajat, kuten lehdetön ja luminen vuodenaika Liikenteen suorat hiukkaspäästöt on käsitelty mallissa PM 2.5 -hiukkasina, lisäksi PILTTI-projektin mukaisesti katupölyn PM 2.5 -osuus lisättiin pienhiukkaspäästöihin. Hengitettävien hiukkasten PM 10 (katu- ja asfalttipöly) päästökertoimissa käytettiin uusinta tutkimustietoa mm. PILTTI-projektista. Ajoneuvopäästöjen NO 2 /NOx -suhde oli mallissa 19 %. Otsoni huomioitiin tuntipitoisuuksina. Osa ajoneuvojen typenoksidipäästöistä on typpimonoksidia (NO) ja osa typpidioksidia (NO 2 ). Nykytietämyksen mukaan NO 2 -osuus päästössä on pienempi heti päästöhetkellä, mutta sen suhteellinen osuus on tulevaisuudessa kasvamassa moottorija katalysaattoritekniikan kehityksen takia. Typenoksidien ilmakemiallinen muutunta liittyy typpimonoksidin muuntumiseen otsonin tai hiilivetyradikaalien vaikutuksesta haitallisemmaksi typpidioksidiksi. Jos otsonipitoisuus on alle typpimonoksidipitoisuuden, voi otsoni olla rajoittava tekijä NO 2 :n muodostumisessa. Typenoksidien ilmakemia on monimutkaista, koska otsonin lisäksi mm. pakokaasuissa olevat hiilivetyradikaalit osallistuvat myös typenoksidien ilmakemiaan. Aikaa myöten lähes kaikki typpimonoksidi hapettuu typpidioksidiksi. Typenoksidien ilmakemian merkitys on suurin tien lähialueilla, erityisesti n. 0--> 50-->100 metrin matkalla. Typenoksidien tyypillisiä ilmakemiallisia reaktioita: NO + O3 NO2 + O2 NO2+ auringonvalo NO + O NO+ HC NO2 + HC

20 LIITE 3 LIITE 3. Typpidioksidin leviäminen NO 2 :n tuntipitoisuus, 99. prosenttipiste

21 LIITE 3 NO 2 2 korkein vrk-pitoisuus

22 LIITE 3 NO korkein tuntipitoisuus

23 LIITE 3 NO 2 -vuosipitoisuus

24 LIITE 4 LIITE 4. PM 2.5 hiukkaspäästöjen leviäminen PM korkein vuorokausipitoisuus

25 LIITE 4 PM 2.5 -vuosipitoisuus

26 LIITE 5 LIITE 5. PM 10 hiukkaspäästöjen leviäminen PM10 2. korkein vrk-pitoisuus

27 LIITE 5 PM korkein vrk-pitoisuus

28 LIITE 5 PM 10 -vuosipitoisuus