ILMANLAADUN MITTAUKSET RAAHEN ALUEELLA 2008

ILMANLAADUN MITTAUKSET RAAHEN ALUEELLA 2008 Pekka Parvinen Labtium Oy Rantakatu 4 92100 Raahe

2 JOHDANTO 3 1. KESKEISIÄ KÄSITTEITÄ. 4 2. ILMANLAADUN OHJEARVOT, RAJA- JA TAVOITEARVOT 9 2.1. I lmanlaadun ohjearvot ja rikkilaskeuman tavoitearvo 9 2.2. Ohjearvot terveydellisten haittojen ehkäisemiseksi 10 2.3. Ohjearvot kasvillisuusvaikutusten ehkäisemiseksi 10 2.4. Raja-arvot terveydellisten haittojen ehkäisemiseksi 10 3. AINEISTO JA MENETELMÄT 11 3.1 Laadun varmennus 14 4. PÄÄSTÖT 15 4.1. Teollisuuden päästöt 15 4.2. Energiatuotannon ja liikenteen päästöt 18 5. TULOKSET 19 5.1. Kokonaisleijuma 19 5.2. Hengitettävät hiukkaset 19 5.3. Hengitettävien hiukkasten koostumus 23 5.3.1. Metallipitoisuudet 23 5.3.2. PAH-yhdisteet 26 5.4. Kaasumaiset ilmanepäpuhtaudet 29 5.4.1. Rikkidioksidi SO 2 29 5.4.2. Typenoksidit 31 5.5. Laskeumat 33 6. SÄÄTIEDOT 36 7. KIRJALLISUUS 39 Liite 1: Raahen keskustan hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) μg/m 3 raskasmetallit 2008. Liite 2: Varikon hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) μg/m 3 raskasmetallit 2008 Liite 3. Lapaluodon Liite 4: Mittausasemien sijainnit.

3 JOHDANTO Raahen alueen ilmanlaadun seuranta aloitettiin 1967, jolloin ensimmäiset laskeumakeräimet otettiin käyttöön. Kaasumaisista epäpuhtauksista, jatkuvatoiminen rikkidioksidin seuraus aloitettiin kolmella asemalla systemaattisena jo vuonna 1977-1978. Tämän lisäksi on 1970-luvulla tehty kattavasti perusselvityksiä Raahen kaupungin, Rautaruukki Oyj, Ruukki Metals, Raahen ja Raahen seudun ktt:n kuntayhtymän ympäristöterveydenhuollon toimesta. Vuonna 1976 Oulun yliopiston kasvitieteen laitos teki Raahen tehtaan päästöjen vaikutuksesta ympäristöön bioindikaattoritutkimuksen, minkä jälkeen tutkimusta jatkettiin 1982. 1980-luvulla alettiin mitata yhdyskuntailman, kokonaisleijumaa, PAHyhdisteitä (1984) ja metallipitoisuuksia. Raahessa vuosittain suoritettujen PAHyhdisteiden pitoisuuksien seurantahistoria on ainutlaatuinen Suomessa, ja jopa maailmassa. 1990-luvun puolivälissä hankittiin hengitettäviä hiukkasia mittaava PM10-laite, joka mittaa aerodynaamiselta halkaisijaltaan alle 10 μm suuruisia hiukkasia. 2000-luvun alusta otettiin käyttöön uusia PM10-laitteita vanhojen suurtehokeräinten rinnalle ja korvaamaan niitä, siten että kokonaisleijuman mittaaminen lopetettiin 2003 minkä jälkeen on mittauksia suoritettu vuosittain 3 4 PM 10 - laitteella. Nykyään ilmanlaadun seurantajärjestelmää on automatisoitu ja tiedottamista lisätty. Seurattavia komponentteja ovat hengitettävät hiukkaset (PM 10 ), raskasmetallit, PAH -yhdisteet (polyaromaattiset hiilivedyt), rikkidioksidi (SO 2 ), typenoksidit NOX (NO 2 - NO) ja laskeuma. Seuranta pisteinä olivat Raahen keskustan mittausasema (NO X, PM10, raskasmetallien, PAH ja sääaseman), Varikko (SO 2 PM 10, raskasmetallien ja PAH-yhdisteiden) ja Lapaluoto (SO 2, PM10,raskasmetallit, PAH). Reaaliaikaista ilmanlaadun seurantaa tehdään rikkidioksidin (SO 2 ), typenoksidien NO X ja hiukkasten (PM 10 ) sekä näistä lasketun ilmanlaatuindeksin osalta, jotka ovat kaikkien seurattavissa Ilmatieteen laitoksen sivustoilla www.ilmanlaatu.fi Ilmakehässä on erilaisia liikenteen-, teollisuuden ja kaukokulkeuma aiheuttamia epäpuhtauksia, jotka laskeutuvat alas sopivissa olosuhteissa. Raahessa seurataan märkälaskeumalla raskasmetallien tasoa Välikylän, Saloisten ja Sarkalan mittausasemilla. Labtium Oy suorittaa Raahen kaupungin ja Rautaruukki Oyj, Ruukki Metals, Raahen toimeksiannosta näytteiden keruun ja huolehtii laitteiden kunnosta, käytännön mittaustoiminnasta, analytiikasta sekä tarkkailuraportin laadinnasta. Labtium Oy on valtion omistama laboratorioyhtiö, jolla on laboratoriot Espoossa, Kuopiossa, Outokummussa, Raahessa, Rovaniemellä ja Sodankylässä. Se on muodostettu yhtiöittämällä Geologian tutkimuskeskuksen analyysilaboratoriot, myöhemmin siihen on liitetty Raahen seudun terveydenhuollon kuntayhtymän elintarvike ja ympäristölaboratorio.

4 KESKEISIÄ KÄSITTEITÄ Ilmanlaatu Ilmanlaatu kuvaa ilmassa olevien epäpuhtauksien määrää, jotka on määritetty terveydellisin perustein. Ilmanlaadun seuranta on järjestetty Suomessa hajautetusti, siten että meillä on kuntien, kuntayhtymien ja teollisuuden ylläpitämänä kattava asemaverkosto ilman epäpuhtauksien mittaamiseen kaupunki- ja teollisuusalueilla. Ohje- ja raja-arvo Ohjearvo on ohjeellinen suurin sallittu epäpuhtauksien enimmäispitoisuus ja raja-arvo puolestaan on korkein hyväksyttävä epäpuhtauspitoisuus. Ohje ja rajaarvoja on asetettu tunti-, vuorokausi- ja vuosikeskiarvoille, jotka valtioneuvosto on määritellyt terveydellisin perustein. Tuntiarvo ilmaisee lyhytkestoisen altistuksen ilman epäpuhtauksille. Vuorokausiarvolla (24 h) mitataan pitkäkestoisempaa altistusta terveydelle haitalliselle ilman epäpuhtaudelle. Siten vuorokausiohjearvojen ylitykset ovat selvästi haitallisempia kuin tuntiarvojen ylitykset. Pitkän aikavälin ohjearvoja (vuosikeskiarvo) asetetaan esim. kokonaisleijumalle, jotta voitaisiin pyrkiä pitkäkestoisen terveydellisen haitan vähentämiseen sekä parantaa viihtyvyyttä torjumalla ennalta ilman likaantumista. Ilmanlaatuasetuksella rikkidioksidille, typpidioksidille ja hengitettäville hiukkasille annetuissa uusissa tunti- ja vuorokausiraja-arvoissa sallitaan tietty määrä rajaarvon numeroarvon ylityksiä vuodessa. Tavoitearvo Tavoitearvolla tarkoitetaan ilmassa olevaa pitoisuutta, joka on mahdollisuuksien mukaan alitettava määräajassa ja jolla pyritään välttämään, ehkäisemään tai vähentämään ihmisten terveyteen ja ympäristöön kohdistuvia haitallisia vaikutuksia. Tavoitearvo määritellään ilmassa olevan pitoisuuden vuosittaisena keskiarvona PM - hiukkasfraktiossa. Arviointikynnys Ylemmällä arviointikynnyksellä tarkoitetaan pitoisuustasoa, jonka ylittyessä seuranta alueilla ja väestökeskittymissä kiinteät ja jatkuvat mittaukset pitoisuuksien seuraamiseksi ovat pakollisia. Alemmalla arviointikynnyksellä tarkoitetaan pitoisuustasoa, jonka ylittyessä ilmanlaadun arviointiin voidaan käyttää mittauksien (suuntaa-antavat mittaukset mukaan lukien) ja mallintamistekniikoiden yhdistelmää. Alemman arviointikynnyksen alittuessa ilmanlaadun arvioinnissa on mahdollista käyttää pelkkiä mallintamistekniikoita tai objektiivista arviointia. Arviointikynnys katsotaan ylittyneeksi, kun pitoisuus on ylittänyt tietyn arviointikynnyksen kolmena vuotena viimeksi kuluneen viiden vuoden aikana. Taulukko1. Vuonna 2013 voimaantulevat raskasmetallien ja PAH-yhdisteiden tavoitearvot ja arviointikynnykset (2004/107/EY). Pitoisuudet määritellään aineiden ja yhdisteiden kokonaispitoisuutena PM10-fraktiossa. Bentso(a) laskenta-aika Arseeni Kadmium Nikkeli pyreeni Tavoitearvo ng/m3 kalenterivuosi 6 5 20 1 Ylempi arviointikynnys ng/m3 kalenterivuosi 3,6 3 14 0,6 Alempi arviointikynnys ng/m3 kalenterivuosi 2,4 2 10 0,4

5 Ilmanlaatuindeksi Ilmanlaatuindeksi on vertailuluku, jolla kuvataan ilmanlaadun suhteellista tasoa. Indeksi on yksinkertainen, tunneittain mittaustuloksista laskettava luku, joka ottaa huomioon eri epäpuhtauskomponenttien (SO2, NO2, PM10, CO ja O3.) tai osan niistä pitoisuudet, riippuen mittausasemasta. Eri komponenteille määritetään vertailuluku siten, että niiden pitoisuutta (tuntiarvoa) verrataan syksyllä 1996 voimaan tulleeseen ilmanlaadun enimmäisohjearvoon. Indeksin arvo 100 vastaa ohjearvopitoisuutta. Ilmanlaatuindeksiksi otetaan aina kyseisen tunnin aikana mitattu korkein indeksin arvo. Raahessa indeksin laskemisessa otetaan huomioon rikkidioksidi (SO 2 ), typpidioksidi (NO 2 ) ja hengitettävät hiukkaset (PM 10 ). Kokomaan tilannetta voidaan seurata ilmatieteenlaitoksen www sivuilla, kuva 1. Taulukko 2. Indeksin määritys. Ilmanlaatuindeksin määrittämiseksi kullekin mitattavalle yhdisteelle lasketaan ensin pitoisuuksien tuntikeskiarvoista ali-indeksi. Ali-indekseistä korkeimman arvo määrää ilmanlaatuindeksin arvon (YTV soveltanut Suomen oloihin)

6 Kuva 1. Koko Suomen eri paikkakunnilla mitattu ilmanlatuindeksi, joka on nähtävissä reaaliaikaisesti ilmatieteen laitoksen www sivuilla(www.ilmanlaatu.fi). Prosenttipiste Ohjearvoihin vertaamisessa ja ilmanlaadun raportoinnissa käytetään joissakin tapauksissa nk. prosenttipistettä. Määritelmän mukaan prosenttipiste on se aineiston arvo, jota pienempiä arvoja aineistossa on n % (n=lukumäärä). Esimerkiksi prosenttipiste 98 on se aineiston arvo, jota pienempiä arvoja aineistossa on 98 %. Kaukokulkeuma Kaukokulkeuma käsittää ilman epäpuhtaudet, jotka ilmavirtausten mukana kulkeutuvat syntypaikaltaan jopa useidensatojen kilometrien etäisyydelle. Laskeuma Hiukkasmaiset epäpuhtaudet (esim. rikki- ja typpiyhdisteet sekämetallit) ja aerosolit, jotka eivät jää pysyvästi ilmakehään, vaan poistuvat suhteellisen nopeasti laskeumana maanpintaan, vesistöihin ja kasvillisuuteen. Laskeumalla tarkoitetaan sitä osaa ilmakehän pölystä, joka laskeutuu tietyn mittausjakson (esim. kuukauden) aikana painovoiman vaikutuksesta maanpinnalle. Laskeuma määritetään keräämällä tätä laskeutuvaa ainesta tietyn pinta-alan omaavaan keräimeen, josta sitten määritetään laskeuma yksikössä g/m 2. PAH yhdisteet Polysykliset aromaattiset hiilivedyt (PAH-yhdisteet) ovat orgaanisia rengasrakenteisia yhdisteitä, joita muodostuu tavallisesti epätäydellisen palamisen yhteydessä (teollisuuden, energian tuotannon ja jätteenpolton huonosti palaneiden savukaasut) tai orgaanisia aineita kuumennettaessa. PAH-yhdisteet ovat karsinogeenisiä ja lisäävät erityisesti keuhkosyöpään sairastumisen riskiä.

7 PAH-yhdisteiden aiheuttaman syöpäriskin merkkiaineena käytetään bentso(a)pyreeniä. Bentso(a)pyreeni esiintyy hiukkasiin sitoutuneena ja sen pitoisuudet kuvaavat hyvin myös PAH- yhdisteiden käyttäytymistä ja ominaisuuksia. Bentso(a)pyreeni- pitoisuuden vuosittaiset keskiarvot ovat olleet Euroopan maaseututausta-alueilla 0,1 1 ng/m 3, kaupunkialueilla 0,5 3 ng/m 3 ja jopa 30 ng/m 3 joidenkin teollisuuslaitosten välittömässä läheisyydessä. Ilmansaasteiden (ja ennen kaikkea, ilmassa leijuviin partikkeleihin sitoutuneiden PAH :ien) uskotaankin olevan merkittävä vaikuttaja keuhkosyövän aiheuttamiin kohonneisiin kuolleisuuslukuihin kaupungeissa verrattuna maaseutuun. Kokonaisleijuma Kokonaisleijumalla tarkoitetaan kaikkea ilmassa olevaa leijuvaa epäpuhtautta (TSP). Tässä yhteydessä (raportti) tarkoitetaan hiukkasia, joiden koko on alle 40 µm. Leijuma PM 10 ja PM 2.5 (Particulate Matter ) PM 10 tarkoittaa aerodynaamiselta halkaisijaltaan alle 10 µm olevaa leijuvaa partikkelia ja vastaavasti PM 2.5 halkasialtaan alle 2.5 µm olevaa leijuvaa partikkelia. Alle 10 µm hiukkaset pystyvät tunkeutumaan nenäonteloa ja kurkunpäätä syvemmälle hengitysteihin. Alle 2,5 µm hiukkaset eli pienhiukkaset pystyvät puolestaan tunkeutumaan keuhkojen ääreisosiin, keuhkorakkuloihin saakka. Eri hiukkasten joutuminen hengitysteihin on esitetty kuvassa 2. Koko maan leijumatilannetta voidaan seurata ilmatieteenlaitoksen www sivuilla realiaikaisesti, kuva 3 Kuva 2. Pienimmät hiukkaset tunkeutuvat keuhkoihin asti. Hiukkasten joutuminen hengityselimien eri osiin riippuu pääasiassa hiukkaskoosta.

8 Kuva 3. Koko Suomen eri paikkakunnilla mitatut hengitettävien hiukkasten pitoisuudet (lähde: www.ilmanlaatu.fi).. Pöly Suomen taajamissa merkittävin hiukkaspitoisuuksiin vaikuttava tekijä on maasta tuleva pöly eli resuspensio. Yleensä hiukkaset ovat peräisin pää-asiassa liikenteen nostamasta katu- ja asfalttipölystä.kuvassa joka keväistä teiden ja jalkakäytävien puhdistusta. Kuva 4. Teiden ja jalkakäytävien puhdistus. Päästö Päästöllä tarkoitetaan energiantuotannon, teollisuuden, liikenteen ym. aiheuttama ilmanlaatua heikentävää joko hetkellistä tai jatkuvaa haittaa. Päästökorkeus vaikuttaa merkittävästi maanpinnan lähellä hengitettäviin epäpuhtauspitoisuuksiin. Päästöt voivat olla erilaisia kaasumaisia tai hiukkasmaisia yhdisteitä, kuten rikkidioksidia, pelkistyneitä rikkiyhdisteitä, lukuisia muita epäorgaanisia ja orgaanisia yhdisteitä, sekä metalleja. TRS (Total Reduced Sulphur) Pelkistyneet rikkiyhdisteet joista käytetään myös nimitystä haisevat rikkiyhdisteet. Tärkeimpiä haisevista rikkiyhdisteitä ovat rikkivety, sulfidit ja merkaptaanit. Mittaustulos ilmoitetaan rikkinä.

9 2. ILMANLAADUN OHJE-, RAJA- JA TAVOITEARVOT Ilmanlaatuun vaikuttavat päästöjen määrä ja luonne sekä päästökorkeus. Alueellisesti ilmanlaatuun vaikuttavat myös vallitsevat sääolosuhteet, varsinkin rannikoilla yleinen inversiotilanne. Inversiolla tarkoitetaan säätilaa, jolloin kylmän ja lämpimän ilmamassan rajalle muodostuu ilman sekoittumista rajoittava kerros. Tällöin liikenteen ja teollisuuden aiheuttamat päästöt jäävät alempiin ilmakerroksiin, ja niiden pitoisuus kasvaa ilmakemiallisten reaktioiden seurauksena. Suomessa ja muissa EU-maissa viranomaiset antavat määräyksiä ja tavoitteita suurimmista sallituista päästöistä ja päästökorkeuksista (piippujen mitoitus). Lisäksi päästöjen määrää pyritään vähentämään asettamalla teollisuudelle tiukkoja päästörajoja, joita sen on noudatettava toiminnan jatkamiseksi. Liikenteen päästöjä valvotaan pakokaasumääräyksin. Ilmanlaadun seurata on kuntien keskeinen tehtävä. Ilmanlaadun seurantaa koskeva velvoite on säädetty ympäristösuojelulain valvontatyön (86/2000) 25 :ssä, joka koskee ympäristön tilan paikallista seurantaa. Ilmanlaadun seurannan sisältö ja tavoitteellisuus korostui, kun 1984 annettiin ensimmäinen valtioneuvoston päätös ilmanlaatua koskevista ohjeista (537/1984). Kehitys jatkui, kun päätös vuonna 1996 korvattiin uusilla ilmanlaadun ohjearvoilla (480/1996). Samassa yhteydessä annettiin valtioneuvoston päätös ilmanlaadun rajaarvoista ja kynnysarvoista (481/1996). Ilmanlaadun seurannan periaatteet eivät muuttuneet ympäristönsuojelulain säätämisen yhteydessä, eivätkä myöskään elokuussa 2001, kun valtioneuvosto antoi kahden ilmanlaatua koskevan EY:n direktiivin (1999/30/EY ja 2000/69/EY) täytäntöön panemiseksi asetuksen ilmanlaadusta (711/2001). Ilmanlaadun neljännessä tytärdirektiivissä on annettu tavoitearvot ja arviointikynnykset arseenille, kadmiumille, nikkelille ja bentso(a)pyreenille, sekä suositukset seurannan järjestämiselle. Pitoisuuksien lisäksi on seurattava myös kyseisten aineiden ja yhdisteiden kokonaislaskeumia tausta-alueilla. Raskasmetalleja ja PAH- yhdisteitä koskevat direktiivin säännökset on pantu täytäntöön valtioneuvoston asetuksella ilmassa olevasta arseenista, kadmiumista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä (164/2007). Asetus astui voimaan 15.2.2007 2.1. Ilmanlaadun ohjearvot ja rikkilaskeuman tavoitearvo Valtioneuvoston päätös ilmanlaadun ohjearvoista ja rikkilaskeuman tavoitearvosta on annettu 19. kesäkuuta 1996. Päätöksen tarkoituksena on ehkäistä ilman epäpuhtauksista aiheutuvia terveydellisiä haittoja ja luonnon vahingoittumista, sekä vähentää viihtyvyyshaittoja. Edellinen valtioneuvoston päätös ilmanlaatua koskevista ohjeista oli vuodelta 1984. Ohjearvot on tarkoitettu ensisijaisesti ohjeeksi viranomaisille. Ohjearvot on otettava huomioon maankäytön ja liikenteen suunnittelussa, rakentamisen ohjauksessa ja ilman pilaantumisen vaaraa aiheuttavan toiminnan sijoittamisessa. Tavoitteena on, että ohjearvojen ylittyminen estetään ennalta. Alueilla, joilla ohjearvot toistuvasti ylittyvät, on toimittava tämän estämiseksi pidemmän ajanjakson kuluessa.

10 2.2. Ohjearvot terveydellisten haittojen ehkäisemiseksi Ilman epäpuhtauksien terveydellisten haittojen ehkäisemiseksi on ohjeena, että epäpuhtauksien pitoisuudet ulkoilmassa ovat enintään taulukossa 3 mainittuja. Ohjearvot koskevat alueita, joilla asuu tai oleskelee ihmisiä. Taulukko 3. Ilmanlaadun ohjearvot terveydellisten haittojen ehkäisemiseksi. Valtioneuvoston päätös 19.6.1996 Komponentti Ohjearvot Määrittely (20 C, 1 atm) Hiilimonoksidi (CO 20 mg/m 3 Tuntikeskiarvo 8 mg/m 3 8 tunnin keskiarvo Typpidioksidi 150 μg/m 3 Kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipiste (NO 2 ) 70 μg/m 3 Kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Rikkidioksidi (SO 2 ) 250 μg/m 3 Kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipiste 80 μg/m 3 Kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Kokonaisleijuma 120 μg/m 3 Vuoden vrk-arvojen 98. prosenttipiste (TSP) 50 μg/m 3 Aritmeettinen vuosiarvo Hengitettävät hiukkaset (PM10) 70 μg/m 3 Kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Haisevien rikkiyhdisteiden kokonaismäärä (TRS) 10 μg/m 3 Kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo TRS ilmoitetaan rikkinä 2.3. Ohjearvot kasvillisuusvaikutusten ehkäisemiseksi Ilman epäpuhtauksien aiheuttamien suorien kasvillisuusvaikutusten ehkäisemiseksi laajoilla maa- ja metsätalousalueilla sekä luonnonsuojelun kannalta merkityksellisillä alueilla on omat ohjeensa ilman laadun osalta. Ohjeena on, että typen oksidien vuosikeskiarvo, jolla tarkoitetaan typpimonoksidin ja typpidioksidin yhteenlaskettuna pitoisuutta, ei ylitä 30 μg/m 3 (20 C, 1atm) typpidioksidiksi laskettuna, ja että rikkidioksidin vuosikeskiarvo ja talvikauden (1.10-31.3) keskiarvo ei ylitä 20 μg/m 3 (20 C, 1atm). Taulukko 4. Raja-arvot ekosysteemin suojelemiseksi. Yhdiste Keskiarvon laskenta-aika Raja-arvo μg/m3 Rikkidioksidi (SO 2 ) Kalenterivuosi 20 Talvi (1.10 31.3) 20 Typpioksidit NO ja NO 2 Kalenterivuosi 30 2.4. Raja-arvot terveydellisten haittojen ehkäisemiseksi Valtioneuvosto antoi elokuussa 2001 uuden asetuksen ilmanlaadusta, jolla pannaan täytäntöön EY:n direktiivit rikkidioksidin, typpidioksidin, typen oksidien, hiukkasten ja lyijyn pitoisuuksien sekä bentseenin ja hiilimonoksidin rajaarvoista.

11 Taulukko 5. Ilmanlaadun raja-arvot. Valtioneuvoston päätös, 15.8.2001 Yhdiste Keskiarvon laskenta-aika Rajaarvo μg/m 3 Sallittujen ylitysten määrä Saavuttamisajan kohta (kpl) Rikkidioksidi (SO 2 ) 1 h 350 24 24 h 125 3 Typpidioksidi (NO 2 ) 1h 200 18 1.1.2010 Kalenterivuosi 40-1.1.2010 Hengitettävät hiuk 24 h 50 35 kaset (PM10) Kalenterivuosi 40 - Lyijy (Pb) Kalenterivuosi 0,5 - Hiilimonoksidi (CO) 8 h (vrk:n korkein liukuva keskiarvo) 10 000 - Bentseeni (C 6 H 6 ) Kalenterivuosi 5-1.1.2010 Taulukko 6. Siirtymäsäännöksen mukaiset raja-arvot. Yhdiste Tilastollinen määritys Raja-arvo μg/m 3 Rikkidioksidi (SO 2 ) Vuoden vrk-keskiarvojen mediaani 80 Vuoden vrk-keskiarvojen 98. prosenttipiste 125 Typpidioksidi (NO 2 ) Vuoden vrk-keskiarvojen 98. prosenttipiste 200 Hiukkaset, koko Vuoden vrk-keskiarvojen 98. prosenttipiste 300 naisleijuma (TSP) Vuosikeskiarvo 150 Taulukko7: Arseenin, kadmiumin, nikkelin ja bentso(a)pyreenin vuonna 2013 voimaan tulevat tavoitearvot Yhdiste Aika Tavoitearvo ng/m 3 Arseeni Vuosi 6 Kadmium Vuosi 5 Nikkeli Vuosi 20 Bentso(a)pyreeni Vuosi 1 3. AINEISTO JA MENETELMÄT Raahen alueella on ilmanlaadun säännöllistä seurantaa tehty vuodesta 1978 lähtien. Vuoden 2008 seuranta koostui seuraavasti: hengitettävät hiukkaset PM 10 (3 laitetta), metallit, PAH- yhdisteet, laskeumat (3 laitetta), rikkidioksidi SO 2 (2 laitetta) ja typen oksidit NO X, NO 2, NO (1 laite). Mittaukset ja analyysit on suoritettu standardien mukaisesti (taulukko 8, kuva 4). Saatuja mittaustuloksia on verrattu em. valtioneuvoston päätöksiin. PAH-yhdisteet sekä raskasmetallit analysoidaan mitatuista PM 10 -suodattimista. PM 10 - mittauslaitteisiin vaihdetaan suodattimet 3 kertaa viikossa. Varsinaista mittausaikaa kertyy 24 tuntia, jonka jälkeen suodattimet kuivataan ja punnitaan hiukkasmäärän laskemiseksi. Jatkuvatoiminen PM 10 mittauslaite mittaa viikon jaksona (Määritykset: joka toinen viikko PAH ja joka toinen raskasmetallit) suodatin käsitellään kuten edellä kerrottu.

12 Kuva 5. Laborantti Leena Junnila ja Mgr.Ing. Juri Klemanski tekemässä PAHyhdisteiden määritystä Labtium Oy:n Raahen toimipisteessä. Taulukko 8. Raahen ilmanlaadun mittauksessa käytetyt määritykset ja menetelmät. Määritys Menetelmä rikkidioksidi SO 2 Jatkuvatoiminen SO 2 -analysaattori Thermo Electron, model 43 C typen oksidit NO X Jatkuvatoiminen NO-NO 2 -NO X -analysaattori Thermo Electron model 42 C hengitettävien hiukkasten Jatkuvatoiminen PM10-analysaattori PM10 TEOM: RP 1200 C leijuma SFS 3863 laskeuma SFS 3865 rauta (Fe) ja sinkki (Zn) lyijy (Pb) kadmium (Cd) rikki (S) SFS 3047, modifioitu SFS 5008, modifioitu SFS 5502, modifioitu SFS 5738, modifioitu typpi (N) SFS 5505, modifioitu polyaromaattiset HPLC; oma sovellus, vuodesta 91 hiilivedyt (PAH)

13 Kuva 6. Keskustan jatkuvatoimisen PM 10 :n, Varikon ja Lapaluodon PM 10 :en näytteenottopäät sekä Varikon mittausyksikkö. Oikealla on kaasumaisten komponenttien näytteenottopää (Keskusta, Varikko, Lapaluoto). Alhaalla vasemmalla suurtehokeräin jonka tyyppisillä suoritettiin kokonaisleijuma määritykset (TSP) ja oikealla aiemmin keskustassa ollut PM 10. Kuva 7. Varikon PM 10 :n huoltoa helmikuulla.

14 3.1 Laadun varmennus Ilmanlaadun jatkuvanmittauksen toiminnan varmentamiseksi mitta-laitteet ovat säännöllisen ulkopuolisen kalibroinnin piirissä (viimeaikoina kalibrointia ovat suorittaneet J. P. Pulkkinen ky. ja Oulun seudun ympäristövirasto). Vuonna 2001 ympäristöministeriö nimitti Ilmatieteen laitoksen ilmanlaadun vertailulaboratorioksi, jonka tehtävänä on mm. vertailumittausten järjestäminen kuntien mittausverkoille (kuvat 8-9). Raahessa on tehty vuosina 2003 ja 2006 Raahen keskustan ja Varikon mittauspisteidenkaasumaisten (NO x, NO, ja SO 2 ) mittalaitteiden vertailu ja kenttä auditointi. Ilmatieteen laitos tekee säännöllisen tarkastuksen 3 vuoden välein. Raahen osalla tarkastuksessa ei ole havaittu puutteita. Seuraava vertailumittaus tulee vuonna 2009. Kemialliset ja fysikaaliset määritykset on tehnyt Labtium Oy, jonka laatujärjestelmä on akkreditoitu (FINAS T025). Kuva 8 Raahen keskustan pisteen vertailumittaustulos laboratoriokoodi 3. Kuva 9 Varikon mittauspisteen vertailumittaustulos laboratoriokoodi 3.

15 4. Päästöt 4.1. Teollisuuden päästöt Raahen kaupungin alueella toimii useita pieniä yrityksiä, joista suurin osa metalliyrityksiä. Suurin yksittäinen päästöjen aiheuttaja on Rautaruukki Oyj Ruukki Metals, Raahen terästehdas. Raahen tehdas on ilmoittanut viime vuoden päästönsä, jotka ovat esitetty kuvissa 11-14 ja taulukossa 9. Vuoden 2008 NO 2, CO 2 - ja SO 2 -päästöt ovat pienentyneet edelliseen vuoteen nähden. Pölypäästöt ovat puolestaan nousseet. Terästehtaan vuoden 2008 raskasmetallipäästöistä arseeni, kadmium ja lyijy päästöt ovat laskeneet voimakkaasti edellisestä vuodesta sen sijaan kuparin ja sinkin määrät ovat nousseet muiden metallien pysytellessä edellisten vuosien tasoilla. Kuva10. Rautaruukki Oyj:n, Ruukki Metals Raahen tehdas talvi- iltana. Taulukko 9. Raahen terästehtaan raskasmetallipäästöt vuosina 2008 2004. 2008 2007 2006 2005 2004 kg/a kg/a kg/a kg/a kg/a Arseeni 7 38 19 36 51 Kadmium 10 30 35 84 79 Kromi 331 404 348 376 542 Kupari 647 598 109 205 466 Lyijy 892 2476 2086 2295 4162 Nikkeli 334 266 224 236 362 Sinkki 2811 426 1108 2544 1572 Vanadiini 887 916 652 715 1020 Elohopea 19 19 10 10 yhteensä 6109 5173 4599 6500 8264

16 3000 2500 tonnia/vuosi 2000 1500 1000 500 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Raahen tehdas Nordkalk kalkinpolttamo Raahe Kuva 11. Raahen terästehtaan alueen pölypäästöt vuosina 2003-2008. 3000 2500 2000 tonnia/vuosi 1500 1000 500 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Raahen tehdas Nordkalk kalkinpolttamo Raahe Kuva 12. Raahen terästehtaan NO x -päästöt.

17 6000 5000 4000 tonnia /vuosi 3000 2000 1000 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Raahen tehdas Nordkalk kalkinpolttamo Raahe Kuva 13. Raahen terästehtaan rikkidioksidipäästöt SO 2. 2.5 2 kg/ tonnia terästä 1.5 1 Pöly NOx SO2 0.5 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Kuva 14. Raahen terästehtaan kaasumaiset päästöt terästonnia kohden. Päästöjen tavoitearvot. NOx 0,89 kg/tuotettu terästonni, SO2 1,60 kg/tuotettu terästonni ja CO2 1,74 t/tuotettu terästonni.

18 4.2. Energiantuotannon ja liikenteen päästöt Energiatuotannon ja liikenteen vaikutus hetkellisenä päästölähteenä on merkittävä. Energiatuotannon päästöjä on pyritty keskittämään ja vähentämään kaukolämpöverkoston avulla. Energiantuotannon päästömäärät riippuvat pitkälti käytetystä polttoaineesta sekä suodatintekniikasta. Jätteiden ja kivihiilen polttaminen tuottavat eniten pienhiukkasia, kun taas öljyn sekä kaasun polttaminen ovat päästöiltään vähäisiä. Varsinkin talvisaikaan hiukkaspitoisuuksia voi paikallisesti nostaa kovien pakkasjaksojen aikana yksittäisten kotitalouksien lämmityskattilat ja niiden päästöt. Kovien pakkasten aikaan myös inversiotilanteet, jolloin ilmansaasteiden pitoisuudet nousevat ovat yleisiä. Suomen talvien säätilat ovat muuttuneet erilaisten lämpimien aaltojen vaikutuksesta, ja tämä on lisännyt auto-, pyörä- ja kävelykatujen hiekoitusta. Teiden hiekoitus näkyy ilmanlaadussa keväällä kokonaisleijuman (TSP) ja hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) pitoisuuksien lisääntymisenä. Suomessa käytetään autoissa nastarenkaita, jotka lennättävät pölynä ilmaan hiekoitushiekkaa. Lisäksi asfaltin pinnasta lähtee hienojakoisia hiukkasia. Hiekoitushiekan käytöllä ja auton renkailla (nasta ja kitka) on merkitystä pölyhaitan lisääntymiseen, kuten kuva 15 esittää. Kyseinen ns. hiekkapaperi-ilmiö on asfaltoitujen katujen ja teiden ongelma kaupunki- ja maantieliikenteessä. Raahen ilmanlaadun seuranta osoittaa, että liikenteen vaikutus näkyy erityisesti Raahen keskustassa, jossa pitoisuudet ovat varsinkin hiekoitusaikaan muita mittauspisteitä korkeampia. Kuva 15. Ilmassa leijuvan hienojakoisen pölyn määrä seuraavilla ajoilla: kitka 0 = kitkarenkaat ilman hiekkaa nasta 0 = nastarengas ilman hiekkaa nasta h = nastarengas hiekoituksella kitka h = kitkarenkaat hiekoituksella nasta hj-h = nastarenkaat hienojakoisella hiekalla (Lähde: Ilmansuojeluyhdistys ry:n jäsenlehti: Ilmansuojelu, Katupölyjen tutkimusprojekti: Nordic Envicon Oy)

19 5. TULOKSET 5.1. Kokonaisleijuma Kokonaisleijumalla (TSP) tarkoitetaan leijuvan pölyn kokonaismäärää. Raahessa kokonaisleijumaa on mitattu 1981-2003 välisenä aika 100 90 80 µg/m3 70 60 50 40 30 20 10 0 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000 2001 2002 2003 Ollinsaari Saloinen Lapaluoto Keskusta TSP Pattijoki ohjearvo Kuva 16. Raahen kokonaisleijuman TSP-pitoisuudet vuosina 1981-2003 Mitatut pitoisuudet ovat olleet selvästi ohjearvon alittavia Saloisten, Pattijoen ja Ollinsaaren osalta ja vaihdellut ohjearvon molemmin puolin keskustan ja Lapaluodon osalta kuten kuva 16 esittää (valtioneuvoston ohjearvo 480/96) Mittaus lopetettiin 2003, koska tutkimukset osoittavat, että pienemmät ulkoilman hengitettävien hiukkasten alle 10 ja 2.5 µm (PM 10 ja PM 2,5 ) koko on terveydelle vaarallisempaa, samalla oli jo siirrytty mittaamaan alle 10 µm hiukkasia (PM 10 ). 5.2. Hengitettävät hiukkaset Ilman laadun seurantaa tehostetaan ja kehitetään, jotta saataisiin mahdollisimman hyvä kuva ilman epäpuhtauksista. Raahen alueella on mitattu jo useita vuosia hengitettäviä hiukkasia eli aerodynaamiselta halkaisijaltaan alle 10 μm hiukkasia (PM 10 ), jotka tunkeutuvat keuhkojen yläosaan. Pienhiukkaset eli aerodynaamiselta halkaisijaltaan alle 2,5 μm hiukkaset etenevät keuhkorakkuloihin saakka. Raahessa ei mitata pienhiukkasia (PM 2,5 ). Pöly on alueemme suurin ilmanpilaaja ja ottaen huomioon pölyn vakavat terveydelliset vaikutukset, sen päästöihin ja valvontaan tulee kiinnittää tulevaisuudessa yhä enemmän huomiota. Vuonna 2008 hengitettäviä hiukkasia (PM10) mitattiin Raahen keskustassa (jossa jatkuvamittaus), Lapaluodossa ja Varikolla (joissa jaksottaiset 24 h mittaukset). Vuosikeskiarvot olivat keskusta 17 μg/m 3, Varikko 11.3 μg/m 3

20 ja Lapaluoto 12.5 μg/m 3. Edelliseen vuoteen verrattuna ei ole merkittäviä muutoksia. Kalenterivuoden raja-arvo, 40 μg/m 3 (711/2001) ei ylity (taulukko 10 ja kuva 17). Korkeimmat kuukausikeskiarvot vuonna 2008 olivat maaliskuussa keskustassa 148 μg/m 3, Varikolla maaliskuussa 15.8 μg/m 3 ja Lapaluodossa tammikuussa 25.7 μg/m 3. Korkeat PM 10 - pitoisuudet johtuvat hiekoitushiekan, liikenteen, teollisuuden ja sääolosuhteiden yhteisvaikutuksesta. Kuvasta 18 on mahdollisuus nähdä selvästi hiekoitushiekan vaikutus, tarkasteltaessa keskustan mittausaseman kuukausikeskiarvojen kehitystä. Taulukko 10. Hengitettävien hiukkasten vuosikeskiarvot mittauspisteittäin 2005-2008 sekä niiden prosentuaalinen osuus raja-arvosta. Rajaarvo Mittausasema 2005 2006 2007 2008 2005 2006 2007 2008 μg/m3 μg/m3 μg/m3 μg/m3 μg/m3 % % % % Lapaluoto 20,2 16,1 19,3 12.5 40 51 40 48 31 Varikko 16,4 16,4 16,3 11.3 40 41 41 41 28 Keskusta 18,5 19,9 19,6 17.0 40 46 50 49 42 µg/m3 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 94 95 96 97 98 99 2000 2001 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Lapaluoto PM10 Keskusta PM10 Varikko PM10 Saloinen PM10 Raja-arvo Kuva 17. Raahen hengitettävien hiukkasten alle 10 µm vuosikeskiarvot (μg/m 3 ) 1994-2008 (PM 10 )

21 45 40 35 ug/m3 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Varikko Lapaluoto Keskusta Kuva 18. Hengitettävät hiukkaset kuukausikeskiarvona kaikilla Raahen mittausasemalla 2008. Vuonna 2005 Valtioneuvosto vahvisti 24 tunnin (vuorokausi) hengitettävien hiukkasten (PM10) mittauksen raja-arvoksi 50 μg/m 3. Kalenterivuodessa ylityksiä saa olla enimmillään 35 vuorokautta. Raahen keskustan mittausaseman jatkuvatoimisella hengitettävien hiukkasten mittalaitteella todettiin ylityksiä 18 kpl (ajallinen mittauskattavuus on yli 90 %, 361 vrk/vuosi.). Ylitykset ajoittuivat maaliskuun puolivälin ja huhtikuun lopun väliselle ajalle, jolloin kuivan katupölyn määrä oli suuri. Raahen keskustan asema toimiikin liikenneasemana ja suurin hengitettävien hiukkasten pitoisuus ajoittui täten aikaisempien vuosien tapaan kevään katujen pölyjen aikaan. Suurin PM 10 vuorokausi keskiarvopitoisuus 148 µg/m 3 oli 25.03.2008. Lapaluodon ja Varikon mittarit eivät ole jatkuvatoimisia ja siten niissä ajallinen mittausaika on noin 50 % (3 vuorokauden mittausjaksoa/viikko). Mitatut pitoisuudet ovat suuntaa antavia pitoisuuksia, raja-arvo ylityksiä on ollut vuonna 2008 Lapaluodossa vain yhtenä vuorokautena (Vuosi 2007 9 vrk) tuolloin PM 10 -vuorokausiarvojen maksimipitoisuus oli 79.4 µg/m 3. Varikolla ylityksiä tuli myös vain yhden vuorokauden osalta (Vuosi 2007 9 vrk) maksimipitoisuuden ollessa 72.8 µg/m 3 (22-23.09.2008). Raahen mittausasemalla raja-arvo ylityksiä (35 vrk/vuosi.) ei ollut (taulukko 11). Raahen keskustan liikenne (kevät pöly) näkyvät hengitettävien hiukkasten määrässä (kuvat 19). Varikolla ja Lapaluodossa hengittävien hiukkasten määrä vaikuttavat teollisuuden päästöt ja kaukokulkeumat. Erityisen hyvin liikenteen merkitys näkyy tarkasteltaessa vuorokautisia pölymääriä ajan funktiona työpäivänä ja viikonlopun aikana (kuva 20).

22 Taulukko 11. Raja-arvon ylityksiä 2008 (vuorokausikeskiarvot) Keskusta Lapaluoto Varikko PM10 PM10 PM10 µg/m3 µg/m3 µg/m3 8.1.08 79.4 14.3.08 70 15.3.08 52 16.3.08 63 19.3.08 52 20.3.08 52 22.3.08 83 23.3.08 58 25.3.08 148 26.3.08 52 1.4.08 61 2.4.08 42 3.4.08 55 4.4.08 60 16.4.08 60 17.4.08 90 18.4.08 66 21.4.08 85 22.4.08 75 22.9.08 72.8 160.00 140.00 120.00 100.00 ug/m3 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 29.12.07 17.2.08 7.4.08 27.5.08 16.7.08 4.9.08 24.10.08 13.12.08 Kuva 19. Hengitettävien hiukkasten pitoisuuksien vuorokausikeskiarvot Raahen keskustan mittauspisteessä (PM 10 ) 2008.

23 350 300 250 ug/m3 200 150 100 50 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Kellonaika To 17.04 Su 20.04 Ma 21.04 Kuva 20. Hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) arki- ja pyhäpäivien välisessä tuntivaihtelussa näkyy arkipäivien liikenne ja yöllä viikonlopun liikenne. 5.3. Hengitettävien hiukkasten koostumus 5.3.1. Metallipitoisuudet Hengitettävien hiukkasten raskasmetallit määritetään suodattimista, joista määritettävät metallit ovat arseeni (As), kadmium (Cd), kromi (Cr), kupari (Cu), nikkeli (Ni), lyijy (Pb), vanadiini (V) sinkki (Zn) ja rauta (Fe). Raskasmetallit kerätään Lapaluodossa (PM 10 ) ja Raahen Varikolla (PM 10 ) jaksottaisella 24 tunnin mittauksella (suodattimen läpivirtaa 55,20 m 3 ), joka toinen viikko. Vuonna 2008 raskasmetalli määrityksiä tuli lapaluodossa 25 kpl ja Varikolla 27 kpl. Raahen keskustan mittausasemalta kerätään raskasmetallit viikon jaksoina (suodattimen läpivirtaa 140 m 3 ), joka toinen viikko, 2008 keräys/määritysviikkoja oli 25 kpl. Edellisiin vuosiin verrattaessa tulee muistaa, että vuodesta 2007 alkaen mittausaseman sijainti on ollut eri ja keräävälaite toiminnaltaan virtausnopeudeltaan vähäisempi (metallipitoisuudet Liitteet 1-3). Leijuman metalleista korkeimmat pitoisuudet tulevat raudasta toinen pääkomponentti on sinkki. Taulukoissa 12 14 on esitetty eri metallien vuosikeskiarvoja viime vuosilta ja kuvissa 21 24 eri metallipitoisuuksien pitempiä trendejä. Hengitettävien hiukkasten (PM10) rautapitoisuus vuosikeskiarvona on merkittävin Raahen ilmanlaadun raskasmetallipitoisuuksista. Leijuman rautapitoisuus Varikolla oli 0.38 μg/m 3 (vuonna 2007 0,16 μg/m 3 ), Raahen keskustassa 0.29 μg/m 3 ( vuosi 2007 0,22 μg/m 3 ) Lapaluodossa 0.28 μg/m 3 (kuva 20)

24 Toinen leijuman päämetalleista on sinkki, jonka vuosikeskiarvo pitoisuus oli Raahen keskustassa 0.021 μg/ m 3, Varikolla 0.049 μg/m 3 ja Lapaluodossa samoin 0.049 μg/m 3. Pitoisuudet olivat edellisten vuosien tasoa (2007 keskustassa 0,03 μg/m 3 ja Varikolla 0,05 μg/m 3 ). (taulukko 12, kuva 24). Leijuman sinkki ei ole yhtä haitallinen kuin muut raskasmetallit (Tosin hyvin suuret sinkkipitoisuudet voivat aiheuttaa myrkytyksen) (kuva 22). Lyijypitoisuus vuosikeskiarvona Varikolla oli 0.012 μg/m 3 (Vuosi 2007 0,009 μg/m 3 ), Raahen keskustassa 0.008 μg/m 3 (vuosi 2007 0,008 μg/m3) pitoisuudet ovat siten edellisen vuoden tasoa ja Lapaluodossa pitoisuus 0.016 μg/m 3. Valtioneuvoston ilmanlaatuasetuksen (711/2001) mukaan lyijyn raja-arvo on 0,5 μg/m 3 /a. Raahessa lyijyn vuosikeskiarvot jäävät tästä kymmenenteen osaan vaihdellen välillä 0,012-0,033 μg/m 3 /a. (taulukko 12, kuva 23). Leijuman kadmium pitoisuudet ovat vähäisiä siten, että vuosikeskiarvo pitoisuudet olivat Raahen keskustassa 0.0001 µg/m 3 ja Varikolla 0.0004 µg/m 3 ollen edellisien vuosien luokkaa, Lapaluodossa pitoisuus oli 0.0006 µg/m 3. Valtioneuvoston asettama tavoitearvo on 0.005 µg/m 3 (5,0 ng/m 3 ) josta kaikkien mittausasemien mitatut pitoisuudet jäävät kymmenenteen osaan. Kadmium on myrkyllinen ravintoketjussa rikastuva alkuaine, jota esiintyy luonnossa vähäisiä määriä. (taulukko 13 ja kuva 24). Taulukko 12. Hengitettävien hiukkasten rauta ja lyijy (µg/m 3 /a) vuosikeskiarvoina 2005-2008 Rauta µg/m3 Lyijy µg/m3 2005 2006 2007 2008 2005 2006 2007 2008 Varikko 0.3 0.16 0.38 0.033 0.009 0.012 Keskusta 0.12 0.18 0.22 0.29 0.007 0.014 0.008 0.008 Lapaluoto 0.42 0.65 0.28 0.015 0.017 0.012 Taulukko 13. Hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) sinkki (µg/m 3 /a) ja kadmium (ng/m 3 /a) (1ng=0,001 µg) vuosikeskiarvoina 2005-2008 Sinkki ug/m3 Kadmium ng/m3 2005 2006 2007 2008 2005 2006 2007 2008 Varikko 0.09 0.253 0.049 0.654 0.999 0.414 Keskusta 0.027 0.02 0.241 0.021 0.213 0.178 0.994 0.113 Lapaluoto 0.098 0.18 0.049 1.230 1.371 0.418 Taulukko 14 Hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) arseeni (µg/m 3 /a) ja nikkeli (ng/m 3 /a) (1ng=0,001 µg) vuosikeskiarvoina 2005-2008 Arseeni ng/m3 Nikkeli ng/m3 2005 2006 2007 2008 2005 2006 2007 2008 Varikko 0.57 0.53 0.7 (19*) 10.1 Keskusta 0.37 0.50 0.39 0.3 (3.5*) 2.6 Lapaluoto 1.00 2.1 0.6 (8.7*) 5.8 *vain yksittäisiä tuloksia ei edusta vuosikeskiarvoa.

25 3 Varikko PM10 Keskusta PM10 Lapaluoto PM10 Saloinen PM10 2.5 2 rauta µg/m3 1.5 1 0.5 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Kuva 21. Rauta hengitettävistä hiukkasista (PM 10 ) μg/m 3 1996-2008 Varikko PM10 Keskusta PM10 Lapaluoto PM10 Saloinen PM10 1.80 1.60 1.40 1.20 Sinkki µg/m3 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Kuva 22. Sinkki hengitettävistä hiukkasista (PM 10 ) μg/m 3 1996-2008.

26 Varikko PM10 Keskusta PM10 Lapaluoto PM10 Saloinen PM10 0.04 0.035 0.03 Lyijy µg/m3 0.025 0.02 0.015 0.01 0.005 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Kuva 23. Lyijy hengitettävistä hiukkasista (PM 10 ) vuosikeskiarvo μg/m 3 1996-2008. Raja-arvon ollessa 0.5 μg/m 3 1.4 Varikko PM10 Keskusta PM10 Lapaluoto PM10 Saloinen PM10 1.2 1 Kadmium ng/m 3 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Kuva 24. Kadmium hengitettävistä hiukkasista (PM 10 ) ng/m 3 (1 ng=0,001 mg) 1996-2008. 5.3.2. PAH-yhdisteet Raahessa yhdyskuntailman PAH pitoisuutta (16 kpl) on mitattu vuodesta 1984 lähtien. Vuonna 2008 PAH- yhdisteitä määritettiin Varikon ja keskustan mittausasemien lisäksi vuoden tauon jälkeen myös Lapaluodon aseman näytteistä. Vuonna 2008 PAH- yhdisteet määritettiin keskustan pisteestä 24 kertaa, Varikon pisteestä 26 kertaa ja Lapaluodon pisteestä 17 kertaa. Näytteet PAHmäärityksiin otetaan siten, että Raahen keskustan mittausasemalta kerätään näytettä joka toinen viikko viikon keräysjaksona (kokoamanäytteenä, suodattimen läpivirtaa 140 m 3 ), Lapaluodossa ja Varikolla puolestaan näytettä otetaan joka toinen viikko 24 tunnin keräysajalla (suodattimen läpivirtaa 55,20 m 3 ). Suodattimista määritetään 16 eri PAH- yhdistettä, joiden vuosikeskiarvot on esitetty taulukossa 15. Bentso(a)pyreenin pitoisuus ilmoitetaan erillisenä, koska sen on havaittu olevan PAH- yhdisteistä todennäköisimmin syöpää aiheuttava (kuva 25, 26). Vuosikeskiarvo oli Varikolla 0.58 ng/m 3, Raahen keskustassa 0.28 ng/m 3 ja Lapaluodossa 1.47 ng/m 3, tavoite raja-arvon ollessa 1,00 ng/m 3 (kuva 28, 29). Verrattaessa edelliseen vuoteen pitoisuudet ovat laske-

27 neet Varikon ja keskustan osalta, samoin Lapaluodon osalta verrattaessa edelliseen mittausvuoteen. Kaikkiaan pitoisuuden muutokset ovat hyvin pieniä ja kysymyksessä lienee vuosittainen vaihtelu. Korkeimmat yksittäiset Bentso(a)pyreeni pitoisuudet ovat olleet, Varikolla 2.6 ng/m 3 12-13.2 (24 h), Lapaluoto 6.43 ng/m 3 (24 h) 18.11. ja Raahen keskustassa 0.71 ng/m 3 8-15.9 välinen mittausjakso (viikko). (Liite 4). ng/m3/v 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Varikko 0.8 0.3 0.5 1.4 0.4 1.0 0.3 0.9 0.58 Keskusta 0.4 0.5 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 0.4 0.28 Lapaluoto 1.0 0.6 0.9 0.8 1.6 1.7 1.47 Saloinen 1.2 1.1 1.2 0.3 Kuva 25. Bentso(a)pyreeni (ng/m 3 /v) Raahen alueella v.1999-2008. 8 7 6 5 ng/m3 4 3 2 1 0 1984 1989 1994 1999 2004 2009 Lapaluoto TSP Lapaluoto PM10 Keskusta TSP Keskusta PM10 Pattijoki TSP Varikko PM10 Saloinen PM10 Ollinsaari PM10 Kuva 26. Bentso(a)pyreeni (ng/m 3 /v) Raahen alueella v.1984-2008. Vuoteen 2003 asti määritykset tehty suurtehokeräimellä ketätyistä näytteistä ja osittain sen rinnalla 1999 alkaen PM 10 näytteistä.

28 Kuvasta 26 nähdään, että alkuvuosina 86 91 mitatut pitoisuudet olivat suuret, minkä jälkeen pitoisuudet laskeneet nykyiselle tasolle (suurtehokeräimellä saavutetut tulokset ovat PAH yhdisteiden osalta vertailukelpoisia myöhemmin PM10 :llä kerättyihin, koska PAH yhdisteet ovat nimenomaan hienoimmissa partikkeleissa niiden laajan aktiivisen pinta-alan vuoksi). Tässä näkyy selvästi tekniikan kehitys suljetumpiin systeemeihin eteenkin teollisuudessa. 180 160 140 120 ng/m3 100 80 60 40 20 0 3.1.2008 22.2.2008 12.4.2008 1.6.2008 21.7.2008 9.9.2008 29.10.2008 18.12.2008 Keskusta Varikko Lapaluoto Kuva 27. PAH- yhdisteiden summapitoisuudet (16 yhdistettä) eri mittausasemilla 2008. 7.00 6.00 5.00 ng/m3 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00 3.1.2008 22.2.2008 12.4.2008 1.6.2008 21.7.2008 9.9.2008 29.10.2008 18.12.2008 Keskusta Varikko Lapaluoto Kuva 28. Bentso(a)pyreeni- pitoisuudet eri mittausasemilla 2008

29 Taulukko 15. PAH-yhdisteiden vuosikeskiarvot (Hengitettävät PAH-yhdisteet (ng/m 3 ) hiukkaset, PM 10 ) 2008 2007 2006 PAH-yhdiste (ng/m 3 ) Lapaluo-to Varik-ko Keskusta Varikko Keskusta Varikko Keskusta Naftaleeni 3.94 4.58 1.85 3,95 1,53 0,75 0,59 Asenaftaleeni 27.78 27.55 9.44 39,63 9,96 11,47 6,02 Asenafteeni 1.29 2.13 0.59 1,01 0,37 1,48 0,54 Fluoreeni 0.36 0.26 0.10 0,31 0,08 0,18 0,07 Fenantreeni 3.50 3.03 1.06 3,66 1,24 2,24 1,07 Antraseeni 0.76 0.80 0.32 1,42 0,41 0,23 0,12 Fluoranteeni 4.31 4.19 1.45 6,65 3,19 2,07 1,46 Pyreeni 3.78 2.48 0.93 4,25 1,18 1,73 0,99 Bentso(a)antraseeni 2.21 0.98 0.31 1,62 0,50 0,51 0,37 Kryseeni 1.86 0.92 0.26 1,40 0,42 0,47 0,36 Bentso(b)fluoranteeni 1.98 0.98 0.49 1,37 0,74 0,48 0,62 Bentso(k)fluoranteeni 0.87 0.44 0.21 0,64 0,34 0,22 0,29 Bentso(a)pyreeni 1.47 0.58 0.28 0,90 0,39 0,29 0,25 Dibentso(ah)antraseeni 0.38 0.18 0.10 0,30 0,17 0,09 0,09 Bentso(ghi)peryleeni 0.92 0.62 0.35 0,91 0,55 0,26 0,43 Indeno(123cd)pyreeni 0.83 0.60 0.27 0,71 0,41 0,41 0,37 5.4. Kaasumaiset ilmanepäpuhtaudet 5.4.1. Rikkidioksidi SO 2 Rikkidioksidi (SO 2 ) on peräisin teollisuudesta ja energiantuotannosta. Pitoisuudet ovat laskeneet huomattavasti Raahen alueella 80-luvulta, mikä johtuu päästöjen vähenemisestä. Vuonna 2008 rikkidioksidia mitattiin Varikolla ja Lapaluodossa. Aiemmin mittauksia on suoritettu myös Saloisissa ja Ollinsaaressa, joissa mittaustoiminta on lopetettu Ollinsaaren osalta 2000 ja Saloisten osalta vuoden 2004 aikana, jolloin mittausasema siirrettiin Lapaluotoon. Varsinainen Lapaluodon SO 2 mittaus aloitettiin 22.9.2004. Kuvassa 29 on esitetty rikkidioksidipitoisuuksien kehitys eri mittausasemilla 30 vuoden mittausjakson aikana. Vuoden 2008 tuntikeskiarvo oli Varikolla SO 2 1.8 μg/m 3, ollen samaa tasoa kuin edellisenä vuonna(2007 2,0 μg/m 3 ). Mitattuja tuntiarvoja Varikon mittauspisteessä oli 8762 kpl. Lapaluodon SO 2 tuntikeskiarvo puolestaan oli 3.2 μg/m 3, joka käsitti tuntiarvoja 8766 kpl, edelliseen vuoteen verrattuna tuntikeskiarvo on hieman kohonnut (2007 2,4 μg/m 3 ) Suurin yksittäinen tuntipitoisuushuippu mitattiin Lapaluodossa 159 μg/m 3 (19.09.2008 klo 12.00) ja Varikolla vastaava huippu oli 51 μg/m 3 (09.05.2008 klo 22.00). Valtioneuvoston päätöksen (711/2001) mukaan raja-arvon tuntiarvo on 350 μg/m 3, jota Raahen ilmanlaadun mittausasemien SO 2 tunti raja-arvot eivät ylitä vuonna 2008. (kuva 30)

30 35 µg/m3 30 25 20 15 10 5 0 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 VARVI/VARIKKO SALOINEN OLLINSAARI LAPALUOTO Kuva 29. Rikkidioksidi SO 2 Raahessa 1978 2008 Kuva 30. Vuoden 2008 SO 2 tuntikeskiarvot Varikon(ylinnä) ja Lapaluodon mittausasemalla Suurin kuukausikeskiarvo mitattiin kesäkuussa Lapaluodossa (SO 2 ) 5.6 μg/m 3 ja syyskuussa Varikolla (SO 2 ) 2.5 μg/m 3 (kuva 31). Korkein SO 2 vuorokausi-

31 keskiarvo oli Lapaluodossa 43.9 μg/m 3 (19.09.2008) ja Varikolla 12.6 μg/m 3 (23.09.2008). Valtioneuvoston päätöksen (711/2001) mukaan vuorokauden raja-arvo 125 μg/m 3 Raahessa SO 2 vuorokausi raja-arvo ei ylity. 6 5 4 ug/m3/kk 3 2 Varikko Lapaluoto 1 0 Tammi Helmi Maalis Huhti Touko Kesä Heinä Elo Syys Loka Marras Joulu Kuva 31. Vuoden 2008 SO 2 kuukausikeskiarvot mittausasemilta. 5.4.2. Typenoksidit Typenoksideilla (NO X ) tarkoitetaan typpioksidia (NO) ja typpidioksidia (NO 2 ). Raahessa NO X mitataan keskustan mittausasemalta, jatkuvatoimisella laitteella. Mittaustuloksia vuonna 2008 oli 8726 kpl tuntiarvoa. Suurin osa typenoksidien (NO) pitoisuudesta tulee liikenteen päästöistä, teollisuus päästöjen vaikutus näkyy typpidioksidi (NO 2 ) pitoisuudessa. Vuoden 2008 aikana Raahen keskustan NO ja NO 2 tuntipitoisuudet olivat korkeampia talven aikana (mittausjakson alku- ja loppupuolella, kuva 32 ja 33). Tuuleton sää ja pakkanen aiheuttavat sen, että NO 2 -pitoisuudet ovat korkeimmillaan talviaikaan. NO pitoisuus on myös riippuvainen sääolosuhteista ja talven pitoisuushuiput yleensä tulevat liikenteen aiheuttamista päästöistä. Valtioneuvoston asetus (711/2001) ilmanlaadusta määrittelee vuodesta 2010 lähtien raja-arvon kalenterivuoden keskiarvoksi NO 2 40 μg/m 3. Vuoden 2008 Raahen keskustan NO 2 keskiarvopitoisuus oli 12 μg/m 3, joka ei ylitä tulevaa raja-arvoa. Tuntikeskiarvojen raja-arvo tulee olemaan 200 μg/m 3 ja kalenterivuodessa saa olla 18 ylitystä. Raahen keskustan NO 2 -pitoisuus nähdään kuvasta 32, raja-arvojen ylityksiä ei ole tullut tässäkään tapauksessa, pitoisuudet ovat jääneet alle 100 μg/m 3.

32 Kuva 32. Raahen keskustan NO 2 (ylinnä) ja NO tuntikeskiarvot vuonna 2008 Kuva 33. Keskustan NO 2 (ylinnä)ja NO vuorokausikeskiarvot vuonna 2008

33 Liikenteen merkitys NO 2 päästöihin havaitaan erityisen selvästi Raahen keskustassa mittausasemalla verrattaessa NO 2 tuntiarvoja arkipäivisin ja viikonloppuisin (kuva 34). Arkisin pitoisuudet nousevat jyrkästi klo 6 9 välisenä aikana. Sama ilmiö näkyy ehkä vieläkin voimakkaampana NO tuntiarvoissa kuvassa 35. 50 45 40 35 ug/m3 30 25 20 15 10 5 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Aika Su 20.04 Ma 21.04 Kuva 34. Arki- ja viikonlopputuntikeskiarvot keskustan NO 2 mittausasemalla 2008. 120 100 80 ug/m3 60 40 20 0-20 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Aika Su 20.04 Ma 21.04 Kuva 35. Arki- ja viikonlopputuntikeskiarvot Keskustan NO mittausasemalla 2008 5.5. Laskeumat Sateen ja tuulien mukana kulkeutuu ilmansaasteita pitkienkin matkojen takaa, pistepäästölähteiden läheisyys näkyy raskasmetallien määrän nousemisena. Laskeumapaikkojen sijainnissa on kiinnitetty erityistä huomiota teollisuuden metallipäästöihin, koska Raahessa on metalliteollisuutta, suurin päästölähde on Rautaruukki. Välikylä 3 km ja Saloinen 2 km edustavat lähellä päästölähdettä olevaa laskeumantasoa. Kolmas laskeuma paikka on Sarkala Tuomiojantien

34 tien varressa ½ km tiestä pienessä mäntymetsässä noin 12 km Raahen keskustasta, tämä edustaa taustapitoisuutta ja mahdollista kaukokulkeuman tasoa. Laskeuman keräysaika on 12 kuukautta, laskeumakeräin vaihdetaan kuukausittain. Raskasmetallit määritykset lyijy (Pb), kadmium (Cd), arseeni (As), nikkeli (Ni), kromi (Cr), vanadiini (V), rauta (Fe), sinkki (Zn) ja kupari (Cu). Vuoden 2008 kuukausikertymät mg/m² on esitetty taulukoissa 16-17. 200 180 160 140 k mg/m2/k 120 100 80 60 40 20 0 0 2 4 6 8 10 Kuukausi 12 Sarkala Saloinen Välikylä Kuva 36. Rauta laskeuma eri mittauspisteissä vuonna 2008. Kuukausilaskeuman rauta, sinkki kromi ja vanadiini, laskeumasta näkyy selvästi pistepäästölähteiden etäisyyden merkitys näihin komponentteihin siten, että läheisyydellä mitataan korkeampia pitoisuuksia. Etäisyyksien ollessa Saloinen (2 km), Välikylä (3 km) ja Sarkala (12 km). Erityisesti etäisyyden vaikutus näkyy tarkasteltaessa rautalaskeumaa eri mittauspisteissä (kuva 36). Tammikuussa Sarkalassa oli yksittäinen korkea kuparipitoisuus 3.4 mg/m²/kk, muuten mittauspisteen laskeuman pitoisuudet olivat edellisien vuosien luokkaa eikä edellisen vuoden kaltaisia kohonneita arseenipitoisuuksia havaittu. Saloisissa havaittiin toukokuussa rautaa lukuun ottamatta kaikkien komponenttien kohdalla vuoden korkeimmat pitoisuudet, jotka vanadiinipitoisuutta lukuun ottamatta olivat edellisen vuoden maksimitasoja alhaisemmat. Välikylän mittauspisteessä perinteisesti laskeuman metallipitoisuudet ovat muita laskeumapisteitä korkeammat, kuitenkin edelliseen vuoteen verrattuna metallipitoisuus tasot jäivät hieman alhaisemmiksi.

35 Taulukko 16. Laskeumien metallit eri mittauspisteissä 2008 Sarkala mg/ m2/ kk As Cd Cr Cu Ni Pb V Zn Fe tammi <0.001 <0.001 0.01 3.43 <0.01 0.14 <0.01 <0.01 <0.1 helmi 0.007 <0.001 0.50 1.04 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 3.7 maalis 0.007 0.001 0.51 0.40 0.01 0.03 0.05 0.68 2.2 huhti <0.001 <0.001 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.1 touko <0.001 <0.001 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 <0.1 kesä 0.001 0.002 0.03 1.18 0.04 0.04 0.15 1.13 7.0 heinä 0.003 0.002 0.02 0.79 0.03 0.01 0.12 0.64 4.6 elo 0.005 0.002 0.00 0.52 0.02 0.02 0.04 0.50 2.6 syys 0.003 0.001 0.02 0.36 0.03 0.02 0.04 0.48 2.9 loka 0.002 0.002 0.01 0.10 0.01 0.01 0.05 0.38 4.0 marras 0.001 0.001 0.04 0.68 0.01 0.02 0.03 0.28 1.0 joulu 0.004 0.000 0.22 0.53 0.02 0.01 0.04 0.27 2.6 Saloinen mg/ m2/ kk As Cd Cr Cu Ni Pb V Zn Fe tammi <0.001 <0.001 0.09 1.17 <0.01 <0.01 0.38 1.04 34.7 helmi 0.018 0.003 0.84 0.70 0.08 0.13 3.90 1.11 100.4 maalis 0.006 0.001 0.36 0.39 0.04 0.02 1.02 1.15 18.4 huhti 0.014 0.003 0.46 0.72 0.11 0.07 3.81 2.26 100.7 touko 0.036 0.016 0.59 1.41 0.25 0.45 6.31 3.97 86.0 kesä 0.015 0.008 0.48 0.70 0.15 0.20 3.84 2.92 68.5 heinä 0.022 0.003 0.36 0.20 0.15 0.15 2.97 4.24 94.8 elo 0.012 0.002 0.14 0.98 0.09 0.07 0.93 1.77 36.5 syys 0.016 0.006 0.51 0.28 0.16 0.07 4.09 1.86 58.3 loka 0.016 0.004 0.51 1.17 0.10 0.06 3.50 4.33 64.9 marras 0.006 0.002 0.32 1.01 0.07 0.03 2.49 1.43 28.0 joulu 0.012 0.003 0.30 0.69 0.10 0.04 1.02 0.90 Välikylä mg/ m2/ kk 28.9 As Cd Cr Cu Ni Pb V Zn Fe tammi <0.001 <0.001 0.75 0.88 <0.01 0.05 3.20 0.58 64.5 helmi 0.031 0.005 1.48 0.65 0.18 0.34 4.75 5.22 172.7 maalis 0.009 0.003 0.53 0.25 0.06 0.02 1.18 1.52 26.8 huhti 0.015 0.003 1.25 1.19 0.19 0.11 9.04 6.84 111.6 touko 0.017 0.004 0.26 1.13 0.16 0.08 2.92 6.67 55.3 kesä 0.013 0.002 0.59 0.86 0.12 0.08 4.90 5.31 57.0 heinä 0.015 0.001 0.47 1.13 0.13 0.07 4.25 9.76 85.3 elo 0.015 0.005 0.83 0.53 0.23 0.13 6.78 2.10 90.8 syys 0.020 0.005 0.46 0.85 0.15 0.09 2.96 8.13 103.1 loka 0.022 0.004 0.37 0.62 0.17 0.11 2.30 14.14 109.3 marras 0.009 0.002 0.41 0.42 0.08 0.07 2.61 4.93 37.9 joulu 0.013 0.005 0.29 0.71 0.07 0.08 1.11 4.35 28.9

36 Taulukko 17. Raudan, lyijyn, sinkin ja kadmiumin keskimääräinen kuukausilaskeuma eri mittauspisteissä vuosina 2004 2008. Fe mg/m²/kk Pb mg/m²/kk Sarkala Saloinen Välikylä Sarkala Saloinen Välikylä 2004 9.1 0.7 91.4 0.025 0.097 0.111 2005 6.5 56.4 86.6 0.065 0.169 0.306 2006 9.4 61.9 122.3 0.023 0.251 0.370 2007 4.5 39.2 61.2 0.100 0.277 0.088 2008 2.5 60.0 78.6 0.024 0.109 0.103 Zn mg/m²/kk Cd mg/m²/kk Sarkala Saloinen Välikylä Sarkala Saloinen Välikylä 2004 0.43 0.03 5.79 0.005 0.009 0.085 2005 0.46 2.85 6.40 0.001 0.004 0.005 2006 0.71 4.60 5.81 0.002 0.006 0.006 2007 0.64 2.25 4.40 <0.001 0.002 0.002 2008 0.36 2.25 5.80 0.001 0.004 0.003 6. SÄÄTIEDOT Säätiedot on kerätty Raahen keskustan sääasemalta. Säätietojen laskelmissa on käytetty 2 minuutin keskiarvoja.1.1. -31.12.2008 välisenä aikana on ollut pääilmansuunta lounaasta noin 14 %. (kuva 37). Kuva 37. Vuoden 2008 tuuliruusu Raahen keskustan sääasemalla.

37 12 10 Tuulen nopeus m/s 8 6 4 2 0 31.12.07 20.01.08 09.02.08 28.02.08 19.03.08 07.04.08 27.04.08 17.05.08 05.06.08 25.06.08 14.07.08 03.08.08 22.08.08 11.09.08 01.10.08 20.10.08 09.11.08 28.11.08 18.12.08 Kuva 38. Vuoden 2008 tuulennopeuksien tuntikeskiarvot Raahen keskustan mittauspisteessä. Maksimi tuntikeskiarvo oli 10.9 m/s, keskimääräisen tuntikeskiarvon ollessa 2.4 m/s. Kuva 39. Vuoden 2008 lämpötilan vuorokausikeskiarvon vaihtelu. Raahen keskustan mittausasemalla.