Imatran kaupunki Ympäristö- ja tutkimusyksikkö 212
TIIVISTELMÄ Etelä-Karjalan ilmanlaadun mittausverkko muodostuu Imatran, Lappeenrannan ja Svetogorskin kaupunkien alueille sijoitetuista 16 mittauspisteestä. Joutsenon kaupunki liittyi Lappeenrannan kaupunkiin vuoden 29 alussa. Tässä raportissa käsitellään Joutsenon alueen tuloksia omana mittausalueenaan. Etelä-Karjalan alueen teollisuusrakenteesta johtuen ilmanlaadun tarkkailussa on keskitytty seuraamaan haisevien rikkiyhdisteiden, rikkidioksidin, typenoksidien, hiukkasten ja laskeuman pitoisuuksia kunkin paikkakunnan ulkoilmassa. Vielä 199-luvun alussa aluetta kuormittivat suuressa määrin selluteollisuuden hajurikkiyhdistepäästöt sekä Imatralla paikallisen terästehtaan ja Lappeenrannassa mineraalien louhinnan tuottamat hiukkaspäästöt. 199-luvun puolenvälin jälkeen suurten teollisuuslaitosten investoinnit ovat merkittävästi parantaneet alueen ilmanlaatua, joka näkyy ohjearvoylitysten vähenemisenä sekä yleisenä viihtyvyyden paranemisena. Nykyisin katujen hiekoitushiekka heikentää ilmanlaatua erityisesti keväisin keskusta-alueilla. Hajurikkiyhdisteiden (TRS) vuorokausiohjearvo ei ylittynyt vuoden 211 aikana millään Suomen puolen mittauspisteellä. Korkeimmat TRS-pitoisuudet mitattiin Svetogorskissa, jossa myös ylittyi vuorokausiohjearvo. Vaikkakaan ohjearvon ylityksiä ei Etelä-Karjalan alueella mitattukaan, mitattiin teollisuuslaitosten lähialueilla hetkittäin korkeita TRS-pitoisuuksia, jotka heikensivät alueiden viihtyvyyttä. Vuonna 211 rikkidioksidipitoisuudet (SO 2 ) olivat alle ohjearvojen. Vuoden aikana suurimmat pitoisuudet mitattiin Joutsenossa Pulpin mittauspisteellä. Yleisesti rikkidioksidin pitoisuudet kohosivat selluteollisuuden toimintahäiriöiden aikana sekä kaukokulkeuman vaikutuksesta etelätuulten aikana. Typenoksidien (NO ja NO 2 ) pitoisuudet olivat suurimmillaan Lappeenrannassa Keskustan ja Ihalaisen mittauspisteillä sekä Imatralla Pelkolan mittauspisteellä. Mittauspisteiden pitoisuustasoa nosti yleisesti vilkas liikenne. Hengitettävien hiukkasten (PM1) pitoisuudet ovat suurimpia kaupunkien keskusta-alueilla ja Lappeenrannassa Ihalaisen teollisuusalueen lähistöllä. Koko mittausverkon alueella suurimmat PM1- pitoisuudet mitattiin Lappeenrannassa Keskustassa, Ihalaisessa ja Joutsenon keskustassa, joissa myös valtioneuvoston vuorokausiohjearvo (7 µg/m³) ylittyi. Kaikilla mittauspisteillä hengitettävien hiukkasten (PM1) suurimmat pitoisuudet mitattiin keväällä tiepölyaikana. Yleisesti hiukkaspitoisuuksien pienenemiseen pitkällä aikavälillä on vaikuttanut hiekoitushiekan laadun kehittäminen, keväinen katujen puhdistuksen tehostaminen ja mm. Lappeenrannan keskusta-alueella kalsiumkloridin käyttö tiepölyn sidonnassa. Pienhiukkasten (PM2,5) mittauksia tehtiin Imatralla Teppanalassa sekä Lappeenrannassa Keskustan ja Tirilän mittauspisteillä. Ainoastaan Tirilän mittauspisteellä ylittyi WHO:n vuorokausiohjearvo 25 µg/m 3. Suomen valtioneuvoston asetuksessaan (38/211) antama vuosiraja-arvo (25µg/m 3 ) ei ylittynyt millään mittauspisteellä. Etelä-Karjalan alueen sadeveden keskimääräinen rikkilaskeuma on pienentynyt viimeisen parin kymmenen vuoden aikana. Valtioneuvoston antama tavoitetaso 3 mg/m²/a ylittyi vielä Lappeenrannan Ihalaisen mittauspisteellä. Myös laskeuman ph- ja fosforitasot olivat yleisesti korkeampia kuin Etelä-Karjalan taustataso.
ESIPUHE Vuonna 211 Imatran, Lappeenrannan ja Svetogorskin ilmanlaadun tarkkailusta, mittausten laadun varmennuksesta ja raportoinnista ovat vastanneet ympäristönsuojelusuunnittelijat Minna Ahlqvist ja Riikka Litmanen sekä ympäristötarkastaja Arto Ahonen. Raportin ovat koonneet ympäristönsuojelusuunnittelijat Minna Ahlqvist ja Riikka Litmanen. Imatralla 17.4.212 Imatran kaupunki Ympäristö- ja tutkimusyksikkö Tainionkoskentie 14 551 IMATRA p. 2 617 4319, 2 617 431 Kuva kannessa: Mansikkalan uusi mittauskoppi Imatralla 211 (kuva Minna Ahlqvist)
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ SISÄLLYSLUETTELO 1. JOHDANTO 1 2. AINEISTO JA MENETELMÄT 2 2.1 Ilman epäpuhtauksien kuvaus 2 2.2 Teollisuuden ja liikenteen päästötiedot 3 2.2.1 Imatra 4 2.2.2 Svetogorsk 6 2.2.3 Lappeenranta 6 2.3 Mittauspisteet ja mittauskomponentit 7 2.3.1 Imatra ja Svetogorsk 7 2.3.2 Joutseno 1 2.3.3 Lappeenranta 11 2.4 Mittausmenetelmät 14 2.5 Yhdyskuntailmanlaadun ohje- ja raja-arvot 17 2.6 Ilmanlaatuindeksi 19 3. TULOKSET 21 3.1 Säätiedot 21 3.2 Imatran ilmanlaatutulokset vuonna 211 24 3.2.1 Imatran ilmanlaatu ilmanlaatuindeksillä kuvattuna vuonna 211 24 3.2.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) 25 3.2.3 Rikkidioksidi (SO 2 ) 29 3.2.4 Typenoksidit (NO 2 ja NO) 34 3.2.5 Hiukkaset ( PM1 ja PM2,5) 39 3.2.6 Laskeuma 45 3.3 Joutsenon ilmanlaatutulokset vuonna 211 5 3.3.1 Joutsenon ilmanlaatu ilmanlaatuindeksin mukaan vuonna 211 5 3.3.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) 5 3.3.3 Rikkidioksidi (SO 2 ) 55 3.3.4 Typenoksidit (NO 2 ja NO) 59 3.3.5 Hiukkaset (PM1) 62 3.3.6 Laskeuma 65 3.4 Lappeenrannan ilmanlaatutulokset vuonna 211 69
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3.4.1 Ilmanlaatu ilmanlaatuindeksin mukaan Lappeenrannassa vuonna 211 69 3.4.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) 69 3.4.3 Rikkidioksidi (SO 2 ) 73 3.4.4 Typenoksidit (NO 2 ja NO) 76 3.4.5 Hiukkaset (PM1 ja PM2,5) 8 3.4.6 Laskeuma 88 3.5 Svetogorskin ilmanlaatutulokset vuonna 211 92 3.5.1 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) 92 3.5.2 Rikkidioksidi (SO 2 ) 95 3.5.3 Typenoksidit (NO 2 ja NO) 97 3.5.4 Hiukkaset (PM1) 98 4. IMATRAN, JOUTSENON, LAPPEENRANNAN JA SVETOGORSKIN ILMANLAATU- TULOSTEN VERTAILU 99 4.1 Indeksi 99 4.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) 1 4.3 Rikkidioksidi (SO 2 ) 11 4.4 Hiukkaset (PM1 ja PM2,5) 12 4.5 Typenoksidit (NO 2 ja NO) 14 4.6 Laskeuma 15 5. TULOSTEN TARKASTELU 18 5.1 Imatran ilman laatu 18 5.2 Joutsenon ilman laatu 19 5.3 Lappeenrannan ilman laatu 11 5.4 Svetogorskin ilman laatu 112 6. KIRJALLISUUSLUETTELO 113 LIITE 1: Valtioneuvoston asetus 38/211 LIITE 2: Ilmanlaatujulkaisuja
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 1. JOHDANTO Tähän raporttiin on koottu ympäristösuojelulain 86/2 25 :n mukaiset yhdyskuntailmanlaadun mittaustulokset ja teollisuuden päästötiedot Imatran, Lappeenrannan ja Svetogorskin kaupunkien osalta vuodelta 211. Joutsenon kaupunki liittyi Lappeenrannan kaupunkiin vuoden 29 alussa. Tässä raportissa käsitellään Joutsenon alueen tuloksia omana mittausalueenaan. Mittauspaikkakunnat muodostavat yhtenäisen yhdyskuntailmanlaaduntarkkailun mittausverkon, joka käsitti vuonna 211 16 mittauspistettä. Näistä kahdellatoista suoritetaan jatkuvatoimista mittausta, mikä mahdollistaa lähes reaaliaikaisen tiedon ilmanlaatutilanteesta koko mittausverkon alueella. Mittausverkkoon kuuluvien laitteistojen hoidosta ja tulosten raportoinnista vastaa keskitetysti Imatran kaupungin ympäristö- ja tutkimusyksikön henkilökunta. Ilmanlaadun suhteen yhteisenä tekijänä kaikissa mittauskunnissa on selluteollisuuden haisevien rikkiyhdisteiden (TRS) päästöt. Imatralla sijaitsee sellu- ja paperiteollisuuden lisäksi romurautaa hyödyntävä terästehdas ja Lappeenrannassa mineraalien louhinta- ja jatkojalostustoimintaa. Koko mittausverkon alueella energiantuotannosta aiheutuva rikkipäästö on vähäinen maakaasun käytöstä johtuen. Etelä-Karjalan alueelle on ominaista myös kaukokulkeuma, joka näkyy mm. SO 2 -, PM1- ja PM2,5- pitoisuustasojen kohoamisena etelätuulten aikana. Liikenteen vaikutus ilmanlaatuun on merkittävintä Lappeenrannassa, jossa on muita mittauskuntia tiiviimpi keskustarakenne. Alueen teollisuudesta johtuen ulkoilmanlaadunmittaukset ovat keskittyneet haisevien rikkiyhdisteiden (TRS), rikkidioksidin (SO 2 ), typenoksidien (NO ja NO 2 ), laskeuman ja hiukkasten (PM1 ja PM2,5) mittauksiin. Vuonna 211 suoritettujen ilmanlaadunmittausten mukaan Imatran, Lappeenrannan ja Svetogorskin ulkoilmanlaatu oli suurimman osan aikaa hyvää. Imatralla ja Lappeenrannassa ovat merkittävimmät teollisuuden ilmanlaatua parantavat toimenpiteet tehty jo noin 2 vuotta sitten, eikä vuoden 211 mittaustuloksissa ollut juurikaan muutosta aikaisempien vuosien tuloksiin verrattuna. Ilmanlaatuun vaikuttivat merkittävästi liikenneperäiset päästöt, kevätpöly, kaukokulkeuma sekä normaalista toiminnasta poikkeavat tilanteet teollisuuslaitoksissa. Ilmanlaadunmittaustuloksista on tämän raportin lisäksi raportoitu myös Ilmatieteenlaitoksen ylläpitämään ilmanlaaturekisteriin sekä EU-komissiolle ja EEA:n (Euroopan ympäristökeskus) ilman ja ilmastonmuutoksen aihekeskukselle (ETC/ACC, ent.etc/aq). Raportointi liittyy Neuvoston EOI-tietojen vaihtopäätökseen (97/11/EY). Samalla mittaustiedot ovat menneet myös EEA:n ilmanlaadun seuranta- ja arviointiverkkoon, EUROAIRNETiin. 1
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2. AINEISTO JA MENETELMÄT 2.1 Ilman epäpuhtauksien kuvaus Rikkidioksidi (SO 2 ) Rikkidioksidipäästöjä syntyy Etelä-Karjalan alueella lähinnä energiantuotannossa ja teollisuudessa. Valtaosa päästöistä on peräisin ns. pistelähteistä kuten selluteollisuudesta. Rikkidioksidi kulkeutuu tuulen mukana sitoutuen kasvillisuuteen ja vaurioittaen sitä. Veteen liuetessaan rikkidioksidi muodostaa rikkihappoa, mikä märkälaskeumana aiheuttaa happamoitumista. Korkeat rikkidioksidipitoisuudet ärsyttävät ylähengitysteitä ja voivat aiheuttaa hengitystieinfektioita ja astmakohtauksia. Erityisesti yhteisvaikutus pienten hiukkasten kanssa on terveydelle haitallista. Valtioneuvoston lyhytaikaiset ohjearvot, kuten tunti- ja vuorokausiohjearvot, ovat annettu mm. terveyshaittojen perusteella (taulukko 7, s. 17). Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) Haisevia rikkiyhdisteitä nimitetään TRS-yhdisteiksi (TRS = total reduced sulphur compounds). TRS-yhdisteitä eli rikkivetyä H 2 S, metyylimerkaptaania CH 3 SH, dimetyylisulfidia (CH 3 ) 2 S ja dimetyylidisulfidia (CH 3 ) 2 S 2 syntyy selluteollisuuden tuotantoprosessien yhteydessä. Haisevat rikkiyhdisteet ovat jo pieninä pitoisuuksina yhdyskuntailmassa viihtyvyyshaitta epämiellyttävän hajunsa takia. Yhdisteillä on tutkimuksissa todettu olevan myös terveydellisiä haittavaikutuksia kuten päänsärkyä ja pahoinvointia (Partti-Pellinen ym. 1993). Juuri näiden viihtyvyys- ja terveyshaittojen takia valtioneuvosto päätyi vuonna 1996 antamaan TRS-yhdisteille vuorokausiohjearvon (taulukko 7, s.17). Typenoksidit (NO x ) Typpidioksidi (NO 2 ) ja typpimonoksidi (NO) ovat tärkeimmät typenoksidit. Niitä esiintyy polttoprosessien yhteydessä syntyneissä liikenteen ja lämmityksen päästöissä. Päästöissä typenoksidit esiintyvät yleisimmin typpimonoksidina, joka taas hapettuu ilmakehässä nopeasti typpidioksidiksi. Typpidioksidi on terveyden kannalta haitallisempi, se voi aiheuttaa hengitystieärsytystä, astmakohtauksia sekä alttiutta hengitystietulehduksille. Typpidioksidille on Suomessa valtioneuvosto antanut ohjearvot (taulukko 7,s.17). Kokonaisleijuma (TSP), hengitettävät hiukkaset (PM1) ja pienhiukkaset (PM2,5) Hiukkasia esiintyy yhdyskuntailmassa luonnon omien päästöjen seurauksena, mutta niitä kulkeutuu ilmaan myöskin teollisuudesta, liikenteestä ja energiantuotannosta. Ilmassa on eniten hiukkasia keväällä johtuen kasvien siitepölystä ja teiden hiekoitushiekan pölyämisestä lumien sulettua. Yhdyskuntailman hiukkaspitoisuuksia voidaan mitata joko kokonaisleijumana eli TSP:nä, hengitettävinä hiukkasina eli PM1:nä tai pienhiukkasina eli PM2,5:na. TSP:ssä on mukana hiukkaset, jotka ovat kooltaan alle,1 mm. Tällä pölyllä on vaikutusta lähinnä viihtyvyyteen. Hengitettävät hiukkaset (PM1) ovat kooltaan alle 1 µm ja näillä hiukkasilla on terveydellisiä vaikutuksia. Pienhiukkaset ovat kooltaan alle 2,5 µm ja ne pääsevät kulkeutumaan ylähengitysteihin ja keuhkoihin asti, ja voivat näin ollen aiheuttaa ärsytystä hengitysteissä. Pölyhiukkasissa voi olla myös syöpää ja perimämuutoksia aiheuttavia yhdisteitä. Sekä kokonaisleijumalle, että PM1:lle on valtioneuvosto antanut ohjearvot (taulukko 7,s.17). 2
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.2 Teollisuuden ja liikenteen päästötiedot Etelä-Karjalan ilmanlaadun mittausverkkoon kuuluvat paikkakunnat on esitetty kuvassa 1. Kuntien ympäristölupavelvollisten laitosten päästöt on koottu taulukkoon 1 ja tieliikennepäästöt taulukkoon 2. Kuva 1: Etelä-Karjalan ilmanlaadun mittausverkkoon kuuluvat paikkakunnat. Taulukko 1: Imatran (1-2), Joutsenon (3-5) ja Lappeenrannan (5-12) teollisuuslaitosten päästöt ilmaan vuonna 211. Svetogorskin puunjalostusteollisuuskombinaatin (13) päästötietoja ei ollut käytettävissä vuodelta 211. TRS (t(s)/a) SO 2 (t/a) Hiukkaset (t/a) NO x (t(no 2 )/a) 1. Stora Enso Oyj Imatran tehtaat 13 15 138 178 2. Ovako Bar Oy Ab - 32 44 141 3. Oy Metsä-Botnia Ab, Joutsenon tehdas 12 85 212 167 4. Stora Enso Wood Products Oy Ltd - - 12 9 Honkalahden saha 5. M-real Oyj, Joutseno - - 22 4 6. UPM Kaukas 11 26 77 1144 7. Paroc Oy Ab Lappeenrannan tehdas 8. Nordkalk Oy Ab, Lappeenranta 9. Finnsementti Oy, Lappeenrannan sementtitehdas 1. Lappeenrannan Lämpövoima Oy ja 11. Lappeenrannan Energia Oy päästöt yhteensä 12. Kaukaan Voima Oy 2 186 25 38-22 48 22-7 31 386 -,37,11 48-122 1,26 295 13. ZAO International Paper 3
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 2: Tieliikenteen päästöt LIISA-laskentajärjestelmän mukaan (VTT) vuosina 1997-211 yksikössä t/a. Vuodesta 28 lähtien liikennepäästöt on Lappeenrannan ja Joutsenon osalta laskettu yhteen. Vuosi NOx t/a Imatra Joutseno Lappeenranta Hiukkaset t/a Imatra Joutseno Lappeenranta SO 2 t/a Imatra Joutseno Lappeenranta 1997 311 284 877 2 16 52 1 1 3,4 1998 292 266 822 18 16 47 1,8 2,6 1999 276 252 78 16 14 44 1,8 2,6 2 257 234 725 15 12 39,8,6 2,1 21 244 224 649 14 12 34,9,7 2,1 22 228 21 635 13 11 33,9,6 2,1 23 216 197 69 12 1 32,5,4 1,3 24 21 183 572 11 9 29,3,3,8 25 184 163 55 1 8 27,2,2,7 26 171 151 512 9 7 25,2,2,7 27 164 156 59 9 8 25,3,2,7 28 159-634 8-32,3 -,9 29 148-58 9-3,2 -,9 21 146-551 8-28,3 -,9 211 14-536 8-28,3 -,9 Tiiviimmästä kaupunkirakenteesta johtuen Lappeenrannassa liikenteen aiheuttamat päästöt ovat suuremmat kuin muissa kunnissa mittausverkon alueella. Liikenteen päästöt ovat vähentyneet vuodesta 1997. Liikenteen aiheuttamat rikkidioksidi- ja hiukkaspäästöt ovat pieniä verrattuna teollisuuslaitosten päästöihin, mutta typenyhdisteet ja muut liikenneperäiset päästöt ovat merkittäviä kaupunkien keskustoissa ja suurten vilkkaasti liikennöityjen teiden varsilla. 2.2.1 Imatra Imatralla ympäristölupavelvollisia ilmapäästöjä aiheuttavia laitoksia ovat Stora Enso Oyj:n Imatran tehtaat (Kaukopää ja Tainionkoski), Ovako Bar Oy Ab:n terästehdas, Gasum Oy Imatran maakaasun vastaanottoasema, Imatran Energia Oy sekä kaupungin lämpölaitokset. Teollisuuslaitosten merkittävimmät ilmapäästöt ovat TRS-yhdisteet, rikkidioksidi, hiukkaset ja typenoksidit. Suurimmat liikenneperäiset päästöt esiintyvät Mansikkalassa ja Pelkolassa. NO x -episoditilanteiden muodostuminen on harvinaista tiiviisti rakennettujen keskusta-alueiden puuttumisen vuoksi. Liikenteen kasvattamat hiukkaspitoisuudet heikentävät keväisin ilmanlaatua koko Imatran alueella. Imatran ilmanlaatuun vaikuttaa myös venäläisen naapurikaupungin Svetogorskin päästöt sekä kaukokulkeuma myös kauempaa Venäjältä ja Keski-Euroopasta. 4
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Stora Enso Oyj:n Imatran tehtaiden kokonaisrikkipäästö (rikkidioksidi ja TRS-yhdisteet) aleni huomattavasti vuoden 1992 prosessimuutosten jälkeen ja on edelleen pienentynyt vuoden 21 uudistusten jälkeen (kuva 2). Ovako Bar Oy AB:n (entinen Imatra Steel) hiukkaspäästö pienentyi vuoden 1996 prosessimuutosten seurauksena jopa kymmenenteen osaan edellisiin vuosiin verrattuna, ja on pysynyt sen jälkeen saavutetulla tasolla (kuva 3). t/a 4 35 3 Stora Enso Oyj:n TRS- ja SO2-päästöt 1987-211 TRS µg(s)/m³ SO2 µg/m³ 25 2 15 1 5 1987 1988 1989 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 5 25 26 27 28 29 21 211 Kuva 2: Stora Enso Oyj Imatran tehtaiden TRS-päästöt (t(s)/a) ja SO 2 - päästöt (t(so 2 )/a) vuosina 1987-211. hiukkaset t/a 17 16 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1989 199 1991 Ovako Bar Oy Ab:n hiukkaspäästöt 1989-211 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Kuva 3: Ovako Bar Oy Ab:n (ent. Imatra Steel Oy Ab) hiukkaspäästöt (t/a) vuosina 1989-211. 2.2.2 Svetogorsk Svetogorskissa sijaitseva ZAO International Paper Svetogorskin sellu- ja paperitehdas tuottaa sulfiitti- ja sulfaattiselluloosan lisäksi myös mm. hieno- ja saniteettipaperia sekä nestepakkauskartonkia. Svetogorskin rikkidioksidipäästöt ovat aikaisemmin olleet lähes kymmenen kertaa suuremmat kuin mittausverkon muiden päästölähteiden yhteenlaskettu SO 2 -päästö (Rantakrans 1995 ym.). Tehtailla vuonna 1996 aloitetut prosessiuudistukset ovat pienentäneet ilmaan kohdistuvia päästöjä huomattavasti. 2.2.3 Lappeenranta Lappeenrannan kaupungin keskusta-alueella ilman epäpuhtauksia syntyy puunjalostusteollisuuden lisäksi myös liikenteestä sekä mineraalien louhinnasta ja jatkojalostuksesta. Merkittävimmät ilmanlaatua kuormittavat laitokset ovat UPM- Kymmene Oyj Kaukaan tehtaat, Paroc Oy Ab Lappeenrannan tehtaat, Nordkalk Oy Ab Lappeenranta, Finnsementti Oy Lappeenrannan sementtitehdas, Lappeenrannan Lämpövoima Oy ja Lappeenrannan Energia Oy. Liikenne vaikuttaa ilman laatuun merkittävästi keskustaalueella. UPM Kaukaan tehtaan ja Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehtaan rikkipäästöt on esitetty kuvassa 4. Lappeenrannassa UPM Kaukaan tehtailla aloitettiin loppuvuodesta 1996 uusittujen selluprosessien käyttöönotto. Uudistusten myötä laimeiden hajukaasujen keräilyä ja hajukaasujen polttoa tehostettiin. Toimenpiteet ovat selvästi pienentäneet UPM Kaukaan tehtaiden TRS-päästöjä. Vuonna 25 päästöjen päästölaskennassa on siirrytty taselaskennasta online-mittaukseen. t/a 35 3 25 UPM kaukaan ja Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehtaan TRSja SO2 päästöt 199-211 SO2 Joutseno TRS Joutseno 2 SO2 Kaukas 15 1 5 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 6 27 28 29 21 211 TRS Kaukas
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Kuva 4: Lappeenrannan UPM Kaukaan ja Joutsenon Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehtaan TRS-päästöt (t(s)/a) ja SO 2 -päästöt( t(so 2 )/a) vuosina 199-211. Joutsenon alueella merkittävimmät ympäristölupavelvolliset ilmapäästöjä tuottavat laitokset ovat Oy Metsä- Botnia Ab Joutsenon tehdas, Finnish Chemicals Oy kloori- ja kloraattitehdas ja Stora Enso Wood Products Oy Ltd Honkalahden saha. Typenoksidien päästölähteenä vaikuttaa myös Joutsenon alueen läpi kulkevan valtatie 6:n liikenne. TRS-yhdisteiden päästöt ovat pienentyneet Joutsenon alueella selvästi 199-luvun alun tilanteeseen verrattuna. Kuvassa 5 on esitettynä Ihalaisen teollisuusalueen (Paroc, Nordkalk ja Finnsementti) yhteenlasketut pölypäästöt sekä UPM Kaukaan tehtaan ja Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehtaan pölypäästöt. t/a 1 9 Lappeenrannan alueen suurimpien teollisuuslaitosten pölypäästöt v. 1996-211 8 7 6 5 4 3 2 Ihalaisen teollisuusalueen pölypäästöt UPM Kaukas Oy Metsä-Botnia Ab 1 1996 1998 2 22 24 26 28 21 Kuva 5: Ihalaisen teollisuusalueen kokonaispölypäästöt sekä UPM Kaukaan tehtaan ja Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehtaan pölypäästöt (t/a) vuosilta 1996-211. 2.3 Mittauspisteet ja mittauskomponentit 2.3.1 Imatra ja Svetogorsk Imatralla ilmanlaatua seurattiin vuonna 211 kuudessa mittauspisteessä, joista yksi vertailupiste sijaitsi Ruokolahdella (kuva 6). Mittauskomponentit on esitetty taulukossa 3. Laskeumista määritettiin ph, johtokyky, kloridi, kokonaisrikki (määritetty sulfaattina), natrium, kalsium, kokonaisfosfori, kokonaistyppi, tuhka ja rauta. 7
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Svetogorskissa ilmanlaatua seurattiin vuonna 211 yhdessä mittauspisteessä aivan Svetogorskin kaupungin keskustassa (kuva 6). Mittauspisteen paikka muutettiin vuoden 27 alussa päiväkodin pihalta paikallisen hotellin parkkipaikan laitaan. Mittauskomponentit on esitetty taulukossa 3 yhdessä Imatran mittauskomponenttien kanssa. Taulukko 3: Imatran mittauspisteiden ja Svetogorskin mittauspisteen mittauskomponentit vuonna 211. Mittauspiste Mittauskomponentit Lähimmät päästölähteet 1.Rautionkylä (Niskapietiläntie 2A) - TRS - SO 2 - NO/NO 2 - laskeuma - säätiedot tuulensuunta tuulennopeus lämpötila ilman suht. kosteus - PM1 - Stora Enso Oyj Imatran tehtaat - Rautionkylän liikenne - kaukokulkeuma 2.Mansikkala (Linnalankuja 5) 3.Teppanala (Ensontie 71) 4.Pelkola (Ensontien päässä) ----------------------------------------- 5.Pelkola (Vartiotie) - TRS - SO 2 - NO/NO 2 - PM1 - PM1 - PM2,5 - TRS - SO 2 - NO/NO 2 ----------------------------------------- - laskeuma - Keskuskadun liikenne - Imatran Energia Oy - kaukokulkeuma - Ovako Bar Oy Ab -ZAO International paper Svetogorsk - kaukokulkeuma - ZAO International paper Svetogorsk - Ovako Bar Oy Ab - kaukokulkeuma 6.Äitsaari (Teräväläntie) 7.Svetogorsk (Hotellin parkkipaikan laita) - laskeuma - laskeuman taustavertailupiste - TRS - ZAO International paper Svetogorsk - lähiliikenne - kaukokulkeuma 8
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 6. 1. 2. 3. 5. 4. 7. Kuva 6: Imatran ja Svetogorskin mittauspisteet vuonna 211. Mittauspisteiden numerointi on taulukon 3 mukainen. 9
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.3.2 Joutseno Joutsenossa ilmanlaatua mitattiin vuonna 211 varsinaisesti kolmessa mittauspisteessä (kuva 7), koska Palolaitoksen mittauspiste lakkautettiin helmikuun alussa 211. Laskeumasta määritettiin ph, sähkönjohtokyky, suodatusjäännös, haihdutusjäännös, kokonaislaskeuma, kalsium, kokonaisrikki, kokonaisfosfori sekä kokonaistyppi. Taulukko 4: Joutsenon mittauspisteiden mittauskomponentit vuonna 211. Mittauspiste Mittauskomponentit Lähin päästölähde 1.Pulp (ala-aste) (Ahvenlammentie 3) -------------------------------------- 2.Pulp (kauppa) (Kangastie 2) - TRS - SO 2 ------------------------------------------ - laskeuma -Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehdas -kaukokulkeuma 3.Palolaitos (ainoastaan 1.1.- 11.2.211, jonka jälkeen mittauspiste lakkautettiin) (Valimontie 2) 4.Joutsenon keskusta (Keskuskatu 1) - TRS/SO 2 - säätiedot tuulensuunta tuulennopeus ilmanpaine lämpötila - PM1 - TRS - NO/NO 2 (29.1.-13.7.211) -Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehdas -kaukokulkeuma -keskustan liikenne -kaukokulkeuma 1
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2. 1. 4. 3. Kuva 7: Joutsenon mittauspisteet vuonna 211. Mittauspisteiden numerointi on taulukon 4 mukainen. 2.3.3 Lappeenranta Lappeenrannassa ilmanlaatua mitattiin vuonna 211 viidessä mittauspisteessä. Mittauspisteet on esitetty kuvassa 8. Laskeumista määritettiin ph, sähkönjohtokyky, suodatusjäännös, haihdutusjäännös, kokonaislaskeuma, kalsium, kokonaisrikki, kokonaisfosfori ja kokonaistyppi. Laskeuman vertailupisteenä on käytetty vuodesta 29 alkaen Äitsaaren laskeumapisteen tuloksia Ruokolahdelta. 11
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 5: Lappeenrannan mittauspisteiden mittauskomponentit vuonna 211. Mittauspiste Mittauskomponentit Lähimmät päästölähteet 1.Lauritsala (Huoltokatu 1) - TRS - NO/NO 2 - UPM Kaukas - liikenne 2.Tirilä (Pekkasenkatu 25) 3.Armila (Armilankatu 35) - PM1 - TRS - SO 2 - NO/NO 2 - PM2,5 - laskeuma - säätiedot tuulensuunta tuulennopeus lämpötila ilman kosteus 4.Keskusta - SO 2 - NO/NO 2 - PM1 - PM2,5 5.Ihalainen (Poikkitie 2) - TRS - NO/NO 2 - PM1 - laskeuma - kaukokulkeuma - UPM Kaukas - kaukokulkeuma - liikenne - Ihalaisten teollisuusalue - kaukokulkeuma - Ihalaisen teollisuusalue - liikenne - kaukokulkeuma 12
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 1. 4. 3. 2. 5. Kuva 8: Lappeenrannan mittauspisteet vuonna 211. Mittauspisteiden numerointi on taulukon 5 mukainen. 13
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.4 Mittausmenetelmät Rikkidioksidi (SO 2 ) ja haisevat rikkiyhdisteet (TRS) Rikkidioksidia mitattiin UV-fluoresenssiin perustuvilla jatkuvatoimisilla rikkidioksidianalysaattoreilla. Rikkidioksidipitoisuudet ilmoitetaan µg(so 2 )/m³. Analysaattorit: - Thermo Electron Instruments, model 43A, USA - Thermo Environmental Instruments, model 43B, USA - Thermo Environmental Instruments, model 43 C, USA - Thermo Environmental Instruments, model 43 i, USA - Monitor Europe ML 985B, Iso-Britania TRS-yhdisteitä mitattaessa yhdisteet hapetettiin konvertterissa n. 85 C lämpötilassa rikkidioksidiksi, joka mitattiin edellä mainitulla UV-fluoresenssiin perustuvalla rikkidioksidianalysaattorilla. Ennen konvertterin uunia oleva suodatinmateriaali poisti näyteilman sisältämät rikkidioksidimolekyylit. TRS-pitoisuudet ilmoitetaan µg(s)/m³. Konvertterit: - Thermal Oxidizer model CDN-11, C.D: Nova Ltd, USA - PPM-systems, Suomi TRS:ää ja SO 2 :ta on mitattu joko erillisillä laitteilla tai vuorotellen magneettiventtiiliohjausta käyttäen samalla analysaattorilla. Imatralla Rautionkylässä siirryttiin ensimmäisenä mittaamaan TRS:ää ja rikkidioksidia erillisillä laitteilla. Vuosien 29 ja 21 aikana venttiiliohjauksista luovuttiin muilla mittauspisteillä ja vuonna 211 Joutsenon mittauspisteilläkin siirryttiin viimeisenä täyden tunnin mittauksiin. Typenoksidit (NO ja NO 2 ) Typenoksideita mitattiin kemiluminesenssiin perustuvilla jatkuvatoimisilla analysaattoreilla. Analysaattorit: - Thermo Environmental Instruments Inc. model 42, USA - Thermo Environmental Instruments Inc. model 42C, USA - Horiba APNA 36, Japani - Horiba APNA 37, Japani - Environnement S.A AC32M, Ranska 14
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Hengitettävät hiukkaset (PM1) ja pienhiukkaset (PM2,5) Hiukkasia mitattiin jatkuvatoimisilla β-säteilyn absorptioon sekä värinään perustuvilla hiukkasmassamonitoreilla. Tulokset laskettiin operatiivisessa lämpötilassa eli kulloinkin vallitsevassa ulkoilman lämpötilassa. Analysaattorit: - ThermoESMAndersen FH 62 I-R hiukkasmassamonitori, Saksa - Teom 14, USA - Teom 14a, USA - Teom 145, USA Laskeuma Laskeumaa kerättiin standardin SFS 3865 mukaisesti. Keräysaika oli normaalisti yksi kalenterikuukausi. Mikäli sademäärä oli vähäinen, kerättiin yhteen kaksi kuukautta. Imatran näytteet analysoi vuonna 211 Imatralla Nab Labs ympäristöanalytiikka ja Joutsenon ja Lappeenrannan näytteet analysoi Saimaan Vesi- ja Ympäristötutkimus Oy. Laskeumasta määritetyt komponentit ja määritysmenetelmät on esitetty taulukossa 6. Imatralla laskeumakeräinten keräyspinta-ala oli 585 cm² ja Lappeenrannassa ja Joutsenossa 38 cm². Taulukko 6: Laskeumista määritetyt komponentit ja määritysmenetelmät. Näyteosa Suure Määritysmenetelmä Imatra Joutseno ja Lappeenranta koko näyte suodatusjäännös (kiintoaine) SFS EN 872 (8 µm) SFS EN 872 (8 µm) suodos (vesimäärä) x x kokonaislaskeuma (suodatus- SFS EN 872, SFS 38 SFS EN 872, SFS 38 jäännös + haihdutusjäännös) kalsium SFS 318 - kokonaisfosfori IMO 18 KEV 12 kokonaistyppi IMO 5 SFS 555,1988 modifioitu ph (25 C) SFS 321 SFS 321 sähkönjohtokyky (25 C) SFS EN 27888 SFS-EN 27888 suodos kloridi ANO 1.2.2 - natrium SFS 317 - kokonaisrikki ANO 1.2.2 KEV 45 kalsium - SFS 31 haihdutusjäännös SFS 38 SFS 38 hehkutusjäännös SFS 38 - suodatus- tuhka 575 C/4h - jäännös rauta SFS 347-15
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Sääasemat Mittausverkoston alueella oli käytössä kaksi sääasemaa, Imatralla ja Lappeenrannasssa. Imatralla Rautionkylässä sijaitsi Vaisalan sääasema, josta saatiin tiedot tuulensuunnasta, tuulennopeudesta, lämpötilasta ja ilman kosteudesta. Lappeenrannassa Armilan säätiedot tuulensuunnasta, -nopeudesta, lämpötilasta ja paineesta saatiin Lappeenrannan palolaitoksen Vaisalan sääasemalta. Kunkin paikkakunnan mittaustietojen tarkasteluun on käytetty oman paikkakunnan sääaseman antamia säätietoja ellei kuvatekstissä ole toisin mainittu. Mittausjärjestelmä ja laadunvarmennus Mittauspisteillä mittaustiedot tallennettiin tietokoneelle kahden minuutin keskiarvoina. Mittauspisteiltä tieto siirrettiin modeemeilla tietokoneelle Imatralle. Pitoisuustarkkailua sekä tulosten editointia ja raportointia hallittiin vuonna 21 käyttöönotetulla Enview 2- ohjelmakokonaisuudella. Mittausten laadunvarmennus perustuu vuonna 1996 käyttöönotettuun laatujärjestelmään. Laatukäsikirjan ja menetelmäohjeiden avulla varmistetaan mittauksilta vaadittava luotettavuus ja jäljitettävyys. Kalibroinnit ja huollot Yhdyskuntailmanlaadun jatkuvatoimisia mittauslaitteistoja kalibroitiin joka kuukausi tai tarpeen mukaan, ja huollettiin laatujärjestelmän ohjeitten mukaisesti säännöllisin väliajoin. SO 2 - ja NO x -analysaattoreiden kalibrointiin käytettiin ranskalaisvalmisteista Environnement VE3M-permeaatiokalibraattoria. Kalibraattorin permeaatiouunissa, jonka lämpötila oli +4, C käytettiin Vici Dynacal-permeaatioputkia. SO 2 -putken rikkidioksidikaasun luovutusnopeus oli n. 13 ng/min ja NO 2 -putken typpidioksidikaasun luovutusnopeus n. 85 ng/min. J.P.Pulkkisen kalibrointi Ky Mikkelistä interkalibroi analysaattorit 1-4 kertaa vuodessa riippuen laitteesta. NO x -analysaattorit interkalibroitiin kuitenkin aina J.P. Pulkkisen käyntien yhteydessä. B-säteilyyn perustuvat PM1- ja PM2,5- hiukkasmassamonitorit kalibroitiin kaksi kertaa vuodessa laitetoimittajalta hankituilla testifolioilla. Värisevään sauvaan perustuvien hiukkasmonitorien virtausten tarkistukset ja vaakojen vakioinnit teetätettiin J.P.Pulkkisen kalibrointi Ky:llä. Vertailumittaukset Ilmatieteenlaitoksen kansallinen ilmanlaadun vertailulaboratorio teki ensimmäisen laajan kaasumaisten yhdisteiden vertailumittauskierroksen useille eri mittauspaikkakunnille ympäri Suomea loppuvuoden 22 ja alkuvuoden 23 välisenä aikana. Imatran Rautionkylän ja Joutsenon Pulpin mittauspisteet kuuluivat tällöin vertailumittausten piiriin. Toukokuussa 24 Ilmatieteenlaitos teki hengitettävien hiukkasten vertailumittauskokeilun Imatralla Teppanalan mittauspisteellä. Vuonna 26 kesällä uudessa laajassa vertailumittauskierroksessa tehtiin vertailumittaukset Rautionkylän mittauspisteellä Imatralla ja Keskustan mittauspisteellä Lappeenrannassa sekä rikki- että typpiyhdisteille. Vuonna 211 vertailumittauskierros uusittiin ja Imatralla vertailumittaus tehtiin Ilmatieteenlaitoksen toimesta Pelkolan mittauspisteellä 15.9.211. 16
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.5 Yhdyskuntailmanlaadun ohje- ja raja-arvot Nykyiset yhdyskuntailman ohjearvot tulivat voimaan syyskuun alusta 1996 (Vnp 48/96). Mittausverkon alueella mitattavista ilman epäpuhtauksista ohjearvo on annettu rikkidioksidille (SO 2 ), typpidioksidille (NO 2 ), haiseville rikkiyhdisteille (TRS) ja hengitettäville hiukkasille (PM1). Ohjearvoja on annettu tunti-, vuorokausi- sekä vuosikeskiarvoille (taulukko 7). Valtioneuvoston uusi asetus ilmanlaadusta (38/211) on annettu 2.1.211. Asetus on liitteineen liitteessä 1. Taulukko 7: Valtioneuvoston päätöksen (Vnp 48/96) mukaiset ohjearvot. Komponentti Tilastollinen määrittely Ohjearvo µg/m 3 Typpidioksidi (NO 2 ) (µg/m³) NO+NO 2 (µg/m³) - kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo - kuukauden tuntiarvojen 99.prosenttipiste - kasvillisuusvaikutusten perusteella annettu vuosiohjearvo (NO+NO 2 yksikössä 7 15 3 Rikkidioksidi (SO 2 ) (µg/m³) Kokonaisleijuma (TSP) (µg/m³) µg(no 2 )/m 3) - kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo - kuukauden tuntiarvojen 99.prosenttipiste -kasvillisuusvaikutusten perusteella annettu vuosiohjearvo - vuosikeskiarvo - vuoden vuorokausiarvojen 98. prosenttipiste 8 25 2 5 12 Hengitettävät hiukkaset (PM1) (µg/m³) Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) (µg(s)/m³) - kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo 7 - kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo 1 Hajurikkiyhdisteille käytetään tässäkin kuten aiemmissakin raporteissa lisäksi viitteellisenä ohjearvona EKItutkimusprojektin ehdottamaa tuntikeskiarvoa 1 µg(s)/m³ (Ympäristöministeriö 1991). Hyväksyttäväksi mittausarvoksi vaaditaan hetkellisarvoja (Ympäristöministeriö 1986): - tuntikeskiarvo 45 min ajalta - vuorokausikeskiarvo 18 h " - vuosikeskiarvo 9 kk " - vuorokausiohjearvo/3d 22 d " - tuntiohjearvo/3d 75 % tuntikeskiarvoista 17
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 8: Valtioneuvoston asetuksen (38/211) mukaiset raja-arvot (liite 1). Epäpuhtaus Keskiarvon laskenta-aika Raja-arvo µg/m 3 Sallittujen ylitysten määrä vuodessa Typpidioksidi (µg/m³) - 1 tunti - vuosi 2 4 18 - Rikkidioksidi - 1 tunti 35 24 (µg/m³) - 24 tuntia 125 3 Hengitettävät hiukkaset (PM1) (µg/m³) Pienhiukkaset (PM2,5) (µg/m³) - 24 tuntia 5 35 - kalenterivuosi 4 - - kalenterivuosi 25 - Laskeumatulosten käsittelyssä on tuloksia verrattu Etelä-Karjalan taustatasoon ja valtioneuvoston tavoitetasoon. Laskeuman eri yhdisteiden Etelä-Karjalan taustatasoina on käytetty Suomen ympäristökeskuksen Kotaniemen havaintoaseman tuloksia vuosilta 21-23 ja 25-28 (Taulukko 9). Valtioneuvosto on antanut vain rikkilaskeumalle tavoitetasoarvon, joka on 3 mg/m 2 /a (Valtioneuvosto 48/96). Taulukko 9: Laskeuman Etelä-Karjalan taustatasoarvot Kotanieman havaintoasemalla mitattuna (Suomen ympäristökeskus/jussi Vuorenmaa). Ionien määritys tausta-asemalla on lopetettu vuonna 24, joten niistä on käytettävissä aikaisempien vuosien keskiarvot. Komponentti Kotaniemi v. 25 Kotaniemi v. 26 Kotaniemi v. 27 Kotaniemi v. 28 Sulfaattirikkilaskeuma mg S/m 2 /a - - - - 362 Laskeuman ph 5,24 5,4 5,1 5,3 5,1 Fosforilaskeuma mg/m 2 /a 11,4 7,5 1,3 7,9 9,28 Kalsiumlaskeuma mg/m 2 /a - - - - 254 Kokonaistyppilaskeuma mg/m 2 /a 586 483 62 622 578 Laskeuman johtokyky ms/m 1,56 1,84 1,43 1,41 1,56 Kloridilaskeuma mg/m 2 /a - - - - 25 Natriumlaskeuma mg/m 2 /a - - - - 187 Keskiarvo (v. 21-23) (v. 21-23) (v. 21-23) (v. 21-23) 18
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.6 Ilmanlaatuindeksi Imatran ympäristönsuojelutoimistolla otettiin vuoden 1998 alusta käyttöön silloisen YTV:n (Pääkaupunkiseudun yhteistyövaltuuskunta) kehittämä ilmanlaatuindeksi. Indeksin tarkoituksena on, että ilmanlaatutuloksista voidaan selkokielellä tiedottaa kuntalaisille ja medialle. Indeksi on yleisesti käytössä kaupunkien ilmanlaatutiedotuksessa. Vuoden 27 keväällä YTV kehitti indeksinlaskentaohjelmaansa, jonka seurauksena ohjelma ottaa tarkemmin huomioon hiukkasten osuuden ilmanlaadussa Mittausverkon alueella ilmanlaatuindeksi laskettiin yhteensä viideltä mittauspisteeltä: Imatralla Rautionkylän ja Mansikkalan mittauspisteiden ilmanlaatutuloksista, Joutsenossa Keskustan ilmanlaatutuloksista ja Lappeenrannassa Lauritsalan ja Keskustan mittauspisteiden ilmanlaatutuloksista. Indeksilaskennassa olivat mukana TRS-yhdisteet, rikkidioksidi, typpidioksidi, PM1 ja PM2,5 sen mukaan miten niitä eri mittausasemilla mitattiin. Indeksin laskennassa kullekin epäpuhtauskomponentille määritetään oma aliindeksi tunneittain vertaamalla mitattua pitoisuutta annettuun ohjearvoon. Lopullinen mitatun tunnin indeksi on korkein ali-indekseistä. Epäpuhtauspitoisuuden ollessa sama kuin ohjearvo saa indeksi arvon 1. Tunneittain lasketuista indeksiarvoista laskettiin jokaiselle mittauspisteelle myös indeksin vuorokausikeskiarvo. Indeksin sanallisessa luonnehdinnassa on otettu huomioon terveydellisten vaikutusten lisäksi myös materiaali- ja luontovaikutukset. Indeksin määrittely on esitetty taulukoissa 1 ja 11. Taulukko 1: Indeksin määrittely. Ilmanlaatuindeksiarvo Ilmanlaadun Kuvaus Terveysvaikutukset -5 hyvä ei todettuja 51-75 tyydyttävä hyvin epätodennäköisiä Muut vaikutukset lieviä luontovaikutuksia pitkällä aikavälillä 76-1 välttävä epätodennäköisiä 11-15 huono mahdollisia herkillä yksilöillä 151- erittäin huono mahdollisia herkillä väestöryhmillä selviä kasvillisuus- ja materiaalivaikutuksia pitkällä aikavälillä 19
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 11: Indeksin laskennan raja-arvot (µg/m 3 ). Indeksiarvo PM1 1h PM2,5 1h TRS 1h SO 2 1h NO 2 1h 5 2 1 5 2 4 75 5 25 1 8 7 1 1 5 2 25 15 15 2 75 5 35 2 Ilmanlaatuindeksitiedote julkaistaan Uutisvuoksi -lehdessä kaksi kertaa viikossa ja Etelä-Saimaa -lehdessä satunnaisesti ilmanlaatutilanteen mukaan. Ilmanlaatuindeksi ja mittaustulokset on luettavissa lähes reaaliajassa Ilmatieteen laitoksen ylläpitämältä valtakunnalliselta nettisivustolta osoitteesta www.ilmanlaatu.fi. Sivustolta löytyy ilmanlaatutiedotuksen lisäksi myös paljon muuta tietoa ilmanlaadusta. 2
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 3. TULOKSET 3.1 Säätiedot Tuloksien käsittelyssä on käytetty kahden mittausverkon alueella käytössä olleen sääaseman tietoja. Vallitseva tuulensuunta vuonna 211 oli Lappeenrannan ja Imatran sääasemilla etelästä ja lounaasta (kuva 9). Vuosi 211 oli poikkeuksellisen lämmin. Maaliskuusta alkaen Suomen keskilämpötilat olivat pitkän ajan keskiarvoja korkeampia. Vuosi alkoi varsin talvisissa olosuhteissa koko maassa ja etenkin maan etelä- ja itäosassa lunta oli selvästi pitkän ajan keskiarvoja enemmän. Etelä-Suomen suurin lumensyvyys oli Kouvolan Utissa mitattu 92 cm. Kevään eli maaliskuusta toukokuuhun ulottuvan jakson keskilämpötila oli koko maassa tavanomaista korkeampi. Terminen kevät ei lumisen ja kylmän talven jäljiltä ehtinyt vielä alkaa maaliskuun puolella, mutta harvinaisen lämpimän huhtikuun myötä kevät eteni vauhdilla etelästä pohjoiseen. Kesä oli harvinaisen lämmin. Koko maan keskilämpötila oli kaksi astetta tavanomaista korkeampi. Vastaavanlaisia keskilämpötiloja esiintyy tilastojen mukaan keskimäärin kerran 2 3 vuodessa. Kesäkuu alkoi poikkeuksellisen helleaallon merkeissä. Yli 3 asteen lämpötiloja mitattiin noin viikon ajan. Syksy eli syyskuusta marraskuuhun ulottuva jakso oli Suomessa keskilämpötilaltaan poikkeuksellisen lämmin. Koko maan lämpötilapoikkeama oli 3,5 astetta. Yksittäisistä päivistä erityisesti syyskuun viimeinen päivä oli poikkeuksellisen lämmin. Ylin lämpötila, 22,3 astetta, mitattiin Porvoossa ja se on myöhäisin 2 asteen ylitys Suomessa. Marraskuun alussa puolestaan oli myös vuodenaikaan nähden poikkeuksellisen lämmintä, ja uusia marraskuun lämpöennätyksiä saavutettiinkin useilla havaintoasemilla. Terminen syksy alkoi maan keski- ja pohjoisosassa syyskuun puolivälissä, mikä oli selvästi tavanomaista myöhemmin. Lunta ei ollut marraskuun alussa missään päin Suomea, mikä on harvinaista. Myös marraskuun päättyessä lunta oli vuodenaikaan nähden harvinaisen suppealla alueella. Vuosi päättyi harvinaisen leutoon ja etenkin etelässä poikkeuksellisen sateiseen joulukuuhun. Keskilämpötila oli suuressa osassa maata vähintään viisi, maan pohjoisosassa paikoin jopa yhdeksän astetta tavanomaista lämpimämpi. Loppuvuosi oli myös varsin tuulinen. Tapaninpäivänä etenkin maan länsiosaa riepotteli harvinaisen voimakas myrsky, ja myös heti seuraavana päivänä tuulivahinkoja syntyi eri puolilla Suomea. (Ilmatieteenlaitos 3.1.212) 21
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... IMATRA: LAPPEENRANTA: Kuva 9: Imatran Rautionkylän sääaseman ja Lappeenrannan Armilan sääaseman tuulensuuntajakaumat vuonna 211. 22
ILMANLAATU 211: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 12: Imatran, Joutsenon ja Lappeenrannan kuukausikeskilämpötilat, ja -sadannat vuonna 211. Sadannan kuukausittaiset arvot taulukossa ovat Imatralla Rautionkylän mittauspisteeltä, Joutsenossa Pulpin mittauspisteeltä ja Lappeenrannasssa Tirilän mittauspisteeltä. Lappeenranta Ilmatieteenlaitos 1) keskiarvot Imatra v. 211 Lappeenranta v. 211 Joutseno v. 211 v. 1971-2 lämpötila ( C) sadanta (mm) lämpötila ( C) sadanta (mm) Lämpötila ( C) sadanta (mm) sadanta (mm) tammi -8 45-6 61-8 25 2 helmi -8 32-11 26-13 6 23 maalis -3 4 25-3 15 15 huhti 3 31 8 9 6 2 8 touko 1 28 13 34 1 4 38 kesä 15 54 2 55 17 59 59 heinä 17 63 24 43 21 48 5 elo 15 81 19 111 16 21 59 syys 9 67 15 94 12 41 27 loka 4 67 9 57 6 51 6 marras -1 61 4 5 2 1 37 joulu -5 58 3 26 28 139 4 627 8 546 6 31 49 1)Ilmastotilastoja Suomesta 22:1 Tilastoja Suomen ilmastosta 1971-2, Ilmatieteenlaitos 23
IMATRAN ILMANLAATU 211: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... 3.2 IMATRAN ILMANLAATUTULOKSET VUONNA 211 3.2.1 Imatran ilmanlaatu ilmanlaatuindeksillä kuvattuna vuonna 211 Ilmanlaadun indeksiarvoja laskettiin Imatralla vuonna 211 Rautionkylän ja Mansikkalan mittausasemilta. Indeksin laskennassa käytettävät epäpuhtauskomponentit olivat molemmilla asemilla TRS-yhdisteet, rikkidioksidi, typpidioksidi ja PM1. Ilmanlaatuindeksi Imatran mittauspisteillä on esitetty kuvassa 1. Rautionkylässä ilmanlaatu oli ilmanlaatuindeksillä arvioituna 89 % mittausajasta hyvää ja 11 % tyydyttävää. Välttävää, huonoa tai erittäin huonoa ilmanlaatu ei ollut vuorokausi-indeksillä arvioituna ollenkaan. Rautionkylän ilmanlaatua heikensi eniten kohonneet hiukkaspitoisuudet kevätpölyn ja kaukokulkeuman aikana sekä Stora Enso Oyj:n Imatran tehtailta kulkeutuneet hajurikki- eli TRS-pitoisuudet. Mansikkalan ilmanlaatu oli ilmanlaatuindeksillä arvioituna 9 % mittausajasta hyvää, 9 % tyydyttävää ja 1 % välttävää. Huonoa tai erittäin huonoa ilmanlaatu ei ollut vuorokausi-indeksillä arvioituna ollenkaan. Mansikkalassa eniten ilmanlaatuun vaikuttivat kevätkaudella liikenteestä peräisin olevat hiukkaspitoisuudet, kaukokulkeutuneet hiukkaset sekä liikenteestä peräisin olleet typenoksidit. Imatran ilmanlaatuindeksi vuonna 211 2 ERITTÄIN HUONO Rautionkylä Mansikkala 15 HUONO 1 VÄLTTÄVÄ TYYDYTTÄVÄ 5 HYVÄ tammikuu helmikuu maaliskuu huhtikuu toukokuu kesäkuu heinäkuu elokuu syyskuu lokakuu marraskuu joulukuu Kuva 1: Imatran ilmanlaatu vuorokausi-indeksillä kuvattuna Rautionkylässä ja Mansikkalassa vuonna 211. 24
IMATRAN ILMANLAATU 211: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... 3.2.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) Yleistä TRS-yhdisteitä mitattiin Imatralla vuonna 211 kolmella mittauspisteellä: Rautionkylässä, Mansikkalassa ja Pelkolassa. Mittaukset on aloitettu Rautionkylässä vuonna 1987, Mansikkalassa vuonna 1998 ja Pelkolassa vuonna 1991. Vuoksenniskalla (Honkaharjun sairaalalla) TRS-yhdisteitä on mitattu vuosina 1991-1996 ja Imatrankoskella vuonna 1997. Tulokset Vuonna 211 suurimmat TRS-pitoisuudet Imatralla mitattiin Rautionkylän ja Pelkolan mittauspisteillä (taulukko 13 ja kuvat 11-13). Rautionkylän ja Pelkolan mittauspisteissä TRS-pitoisuudet olivat peräisin läheisiltä sellutehtailta: Rautionkylässä Stora Enso Oyj:n Imatran tehtailta (luoteistuulilla) ja Pelkolassa ZAO International Paper Svetogorskin tehtailta (etelätuulilla) (kuvat 12-13). Mansikkalan mittauspisteellä mitataan harvoin kohonneita pitoisuuksia. Taulukko 13: Imatran mittauspisteiden TRS-tunnusluvut vuonna 211. vuosikeskiarvo (µg(s)/m³) suurin kuukausikeskiarvo (µg(s)/m³) suurin vuorokausikeskiarvo (µg(s)/m³) suurin vuorokausiohjearvoon verrattava tunnusluku 1) (µg(s)/m³) yli 1 µg(s)/m³ vuorokausikeskiarvojen määrä prosentteina, % (ja lkm) suurin tuntikeskiarvo (µg(s)/m³) yli 1 µg(s)/m³ tuntikeskiarvojen määrä prosentteina,% (ja lkm) yli 3 µg(s)/m³ tuntikeskiarvojen määrä prosentteina, % (ja lkm) Rautionkylä Mansikkala Pelkola Ohjearvo 1 1 1-1 1 2-5 3 8-4 3 6 1, ( kpl), ( kpl), ( kpl) 5 14 36 -,2 (18 kpl) 2, (172 kpl),5 (4 kpl),9 (81 kpl),9 (78 kpl) 4,2 (37 kpl) valid-% 99 98 99-1) kuukausien toiseksi suurimmista vuorokausikeskiarvoista suurin - - 25
IMATRAN ILMANLAATU 211: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... µg(s)/m3 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1.1.211 29.1.211 Rautionkylän TRS:n vuorokausikeskiarvot v. 211 vuorokausiohjearvo t.s. 1 µg(s)/m3 26.2.211 26.3.211 23.4.211 21.5.211 18.6.211 16.7.211 13.8.211 1.9.211 8.1.211 5.11.211 3.12.211 31.12.211 µg(s)/m3 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1.1.211 29.1.211 Pelkolan TRS:n vuorokausikeskiarvot v. 211 vuorokausiohjearvo t.s. 1µg(S)/m3 26.2.211 26.3.211 23.4.211 21.5.211 18.6.211 16.7.211 13.8.211 1.9.211 8.1.211 5.11.211 3.12.211 31.12.211 Kuva 11: Rautionkylän ja Pelkolan TRS-yhdisteiden vuorokausikeskiarvot (µg(s)/m³) vuonna 211. Rautionkylä TRS 33 5 4 3 3 3 2 1 6 27 9 24 12 21 15 18 Rautionkylä TRS Kuva 12: Imatran Rautionkylän mittauspisteen TRS-pitoisuuksien (µg(s)/m³) tuulensuuntajakauma vuonna 211. Rautionkylän sääaseman tuulensuunta, tuulennopeus >,1 m/s, pitoisuusasteikko -5 µg(s)/m³. Pelkola TRS 33 5 4 3 3 3 2 1 6 27 9 24 12 21 15 18 Pelkola TRS Kuva 13: Imatran Pelkolan mittauspisteen TRS-pitoisuuksien (µg(s)/m³) tuulensuuntajakauma vuonna 211. Rautionkylän sääaseman tuulensuunta, tuulennopeus >,1 m/s, pitoisuusasteikko -5 µg(s)/m³. 24
IMATRAN ILMANLAATU 211: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... Hajurikkiyhdisteiden vuorokausiohjearvo 1 µg(s)/m³ ei ylittynyt millään mittauspisteellä vuonna 211 (kuva 14). Suurimmat yksittäiset pitoisuudet mitattiin Rautionkylässä. Rautionkylässä tuntipitoisuus 1 µg(s)/m³ ylittyi,2 % eli 18 tuntia, Pelkolassa,9 % eli 78 tuntia ja Mansikkalassa,5 % eli 4 tuntia mittausajasta (taulukko 13). Vuonna 211 mittauspisteiden TRS-pitoisuudet olivat samaa suuruusluokkaa kuin edellisenä vuonna. TRS-yhdisteet, suurimmat tuntiarvot v.211 µg(s)/m3 2 18 Rautionkylä 16 Mansikkala 14 Pelkola 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 TRS-yhdisteet, 2. suurin vuorokausikeskiarvo v.211 Rautionkylä Mansikkala Pelkola ohjearvo µg(s)/m³ 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 14: Imatran mittauspisteiden TRS-yhdisteiden suurimmat tuntiarvot suurimmat vuorokausikeskiarvot (µg(s)/m³) vuonna 211. ja kuukausien toiseksi Hajurikkiyhdisteiden pitoisuuksien lasku alkoi vuonna 1992 Stora Enso Oyj:n Imatran tehtaiden merkittävien prosessimuutosten seurauksena. Vuonna 21 rakennetun Stora Enso Oyj:n Imatran sellutehtaiden uuden kuitulinjan ja hajukaasujen polttokattilan sekä vanhan kuitulinjan lopettamisen seurauksena TRS-pitoisuudet alenivat entisestään Rautionkylässä (kuva 15). Pelkolan mittauspisteellä TRS:n tuntipitoisuudet ovat olleet koko 2-luvun hieman suurempia kuin muilla Imatran mittauspisteillä. µg(s)/m³ 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 TRS-yhdisteet: Rautionkylä ja Raja/Pelkola 1988-211 Rautio vuosikeskiarvo Raja vuosika Rautio tuntika > 1µg(S)/m3 %:na Raja tuntika >1 µg(s)/m3 %:na 1988 199 1992 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 21 % 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Kuva 15: Rautionkylän ja Rajan TRS-yhdisteiden vuosikeskiarvot ja tuntikeskiarvon 1 µg(s)/m³ ylittäneiden tuntikeskiarvojen osuudet vuosina 1988 211. 25
IMATRAN ILMANLAATU 211: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... Taulukko 14: Rautionkylän TRS-yhdisteiden pitoisuustiedot vuodesta 1991 ja rajalla Pelkolan pitoisuustiedot vuodesta 1994 alkaen. Rautionkylän TRS:n tuntikeskiarvot on laskettu vuosina 1991-1993 tuulensuunnilla 31-33, vuosina 1994-21 tuulensuunnilla 32-34 ja vuodesta 22 alkaen 315 345 o (Stora Enso Oyj:n tuulensuunta). Pelkolan pitoisuudet on laskettu aina tuulensuunnilla 16 18 o (ZAO Svetogorskin tuulensuunta). Tuulennopeus yli 1 m/s, vuodesta 22,5 m/s, Rautionkylän sääaseman tuulensuuntatiedoilla.. Vuosi Rautionkylän TRS keskiarvo Stora Enson tehtaan tuulensuuntasektorilla Rautionkylän TRS tuntikeskiarvot yli 1 µg(s)/m³ prosentteina Stora Enson tehtaan tuulensuuntasektorilla Pelkolan TRS keskiarvo ZAO Svetogorskin tehtaan tuulensuuntasektorilla Pelkolan TRS tuntikeskiarvot yli 1 µg(s)/m³ prosentteina ZAO Svetogorskin tehtaan tuulensuuntasektorilla 1991 32 69,7 - - 1992 2 44,7 - - 1993 13 36,4 - - 1994 29 57,7 1,3 1995 13 37,3 1,3 1996 8 15,2 1,9 1997 7 18,9 1 2, 1998 5 14,2 3 5,5 1999 4 13,7 3 7,8 2 1 36,7 5 12,6 21 5 9,2 5 18,3 22 3 6,3 7 22,6 23 3 5,7 1 1,8 24 2 2,7 5 15.9 25 3 4,4 6 22, 26 4 9,1 3 9,3 27 3 4,1 2 2,4 28 1 3,9 1 4,3 29 2,6 2 3,5 21 1 2,8 1 7,3 211 1,4 2 4,5 26
IMATRAN ILMANLAATU 211: Rikkidioksidi (SO 2 ). 3.2.3 Rikkidioksidi (SO 2 ) Yleistä Rikkidioksidia mitattiin Imatralla vuonna 211 kolmella mittauspisteellä: Rautionkylässä, Mansikkalassa ja Pelkolassa. Jatkuvatoimiset mittaukset on aloitettu Rautionkylässä vuonna 1987, Mansikkalassa vuonna 1998 ja Pelkolassa 1991. Vuoksenniskalla (Honkaharjun sairaalalla) mittauksia suoritettiin vuosina 1991-1996. Vuonna 1997 rikkidioksidia mitattiin myös Imatrankoskella. Imatralla rikkidioksidin merkittävimmät päästölähteet ovat Imatran ja Svetogorskin selluteollisuus sekä kaukokulkeuma. Tulokset Rikkidioksidipitoisuudet eivät ylittäneet valtioneuvoston antamia ohjearvoja. Pelkolan ja Rautionkylän pitoisuudet olivat suurempia kuin Mansikkalan mittauspisteellä (kuva 16), tosin Rautionkylässä mitattiin hetkellisesti suurimmat pitoisuudet. Rikkidioksidipitoisuuksien tuulensuuntajakaumista (kuvat 18-19) on havaittavissa, että Pelkolassa ulkoilman laatuun vaikuttavat Svetogorskin sellutehtaan päästöt. Mansikkalassa SO 2 -pitoisuustasoon vaikuttaa lähinna kaukokulkeuma ja läheiset kaupungin lämpölaitokset. Rautionkylän lähin päästölähde on Stora Enso Oyj:n Imatran tehtaat, joskin etelästä tuleva kaukokulkeuma on myös nähtävissä (kuva 18). Rikkidioksidi, kuukausikeskiarvot v.211 µg/m³ 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Rautionkylä Mansikkala Pelkola µg/m³ 3 275 25 225 2 175 15 125 1 75 5 25 Rikkidioksidi, 99 %:n tuntiarvot v.211 ohjearvo 25 µg/m³ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Rautionkylä Mansikkala Pelkola Kuva 16: Imatran mittauspisteiden rikkidioksidin kuukausikeskiarvot ja tuntiohjearvoon (25 µg/m³) verrattavat pitoisuudet (µg/m³) vuonna 211. 29
IMATRAN ILMANLAATU 211: Rikkidioksidi (SO 2 ). Taulukko 15: Imatran mittauspisteiden rikkidioksidin tunnusluvut vuonna 211. Validiteetti-% = ajallinen edustavuus. Rautionkylä Mansikkala Pelkola Ohjearvo/ Raja-arvo (sallittu ylitysten lukumäärä) vuosikeskiarvo (µg/m³) 2 1 2 2 3) /- suurin vuorokausiohjearvoon verrattava tunnusluku 1) (µg/m³) 1 11 12 8/- suurin vuorokausikeskiarvo (µg/m³) 2 11 13 - suurin tuntiohjearvoon verrattava tunnusluku 2) (µg/m³) 17 15 18 25/- suurin tuntiarvo (µg/m³) 218 66 3 - tuntiraja-arvoon verrattava tunnusluku (µg/m³) 25. suurin arvo 4) ja ylitysten lukumäärä (kpl) vuorokausiraja-arvoon verrattava tunnusluku (µg/m 3 ) 4. suurin arvo 5) ja ylitysten lukumäärä (kpl) 15 ( kpl) 8 ( kpl) 15 ( kpl) 9 ( kpl) 18 ( kpl) 9 ( kpl) Validiteetti-% 98 94 98 - -/35 (24 kpl) -/125 (3 kpl) 1) suurin kuukausien toiseksi suurimmista vuorokausikeskiarvoista, 2) suurin kuukausien tuntikeskiarvojen 99 % arvoista, 3) vuosiraja-arvo kasvillisuusvaikutusten perusteella, 4) 25.s suurin tuntikeskiarvo, sallittuja raja-arvon numeerisarvon ylityksiä 24 kpl, 5) 4.s suurin vuorokausi keskiarvo, sallittuja raja-arvon numeerisarvon ylityksiä 3 kpl Rikkidioksidin ohje- tai raja-arvot eivät ylittyneet vuonna 211. Rautionkylässä ja Pelkolassa mitattiin Imatran korkeimmat pitoisuudet. Rikkidioksidin vuorokausipitoisuudet Rautionkylässä olivat 13 % vuorokausiohjearvosta ja tuntipitoisuudet 7 % tuntiohjearvosta (taulukko 16 ja kuva 17). 3