Imatran Kaupunki Ympäristötoimi Ympäristönsuojelu 25
ESIPUHE Vuonna 24 Imatran, Joutsenon, Lappeenrannan ja Svetogorskin ilmanlaadun tarkkailuun käytettyjen analysaattoreiden ja keräinten hoidosta sekä mittausten laadun varmennuksesta ja raportoinnista ovat vastanneet ympäristönsuojelusuunnittelijat Minna Ahlqvist ja Riikka Litmanen sekä ympäristönsuojelutarkastaja Arto Ahonen. Raportin ovat koonneet ympäristönsuojelusuunnittelijat Minna Ahlqvist ja Riikka Litmanen. Imatralla 31.3.25 Imatran Kaupunki Ympäristötoimi Ympäristönsuojelu Vuoksenniskantie 35 558 IMATRA p. 5-681 4319, 681 431 Kuva kannessa: Näkymä Valtakadun ja Lepolankadun risteysalueelta Lappeenrannasta
TIIVISTELMÄ Etelä-Karjalan mittausverkon alue muodostuu Imatran, Joutsenon, Lappeenrannan ja Svetogorskin yhdyskuntailmanlaadun tarkkailusta. Alueen teollisuusrakenteesta johtuen ilmanlaadun tarkkailussa on keskitytty seuraamaan haisevien rikkiyhdisteiden, rikkidioksidin, typenoksidien, hiukkasten ja laskeuman pitoisuuksia kunkin paikkakunnan ulkoilmassa. Vielä 15 vuotta sitten aluetta kuormittivat suuressa määrin selluteollisuuden hajurikkiyhdisteiden pitoisuudet sekä Imatralla paikallisen terästehtaan ja Lappeenrannassa mineraalien louhinnasta aiheutuneet korkeat hiukkaspitoisuudet. 9-luvun puolenvälin jälkeen suurten teollisuuslaitosten investoinnit ovat merkittävästi parantaneet alueen ilmanlaatua, joka näkyy mm. ohjearvoylitysten vähenemisenä sekä yleisenä viihtyvyyden paranemisena. Katujen hiekoitushiekka on puolestaan heikentänyt ilmanlaatua erityisesti keväisin keskusta-alueilla. Hajurikkiyhdisteiden (TRS) vuorokausiohjearvo ylittyi vuoden 24 aikana Venäjällä Svetogorskin mittauspisteellä kuutena kuukautena ja Imatralla Rajan mittauspisteellä yhtenä kuukautena. Svetogorskin mittauspisteen TRS-pitoisuudet olivat selvästi suurempia kuin muilla mittauspaikkakunnilla. Vaikkakaan ohjearvon ylityksiä ei mitattu kuin yhdellä Suomen puoleisella mittauspisteellä, mitattiin teollisuuslaitosten lähialueilla ajoittain korkeitakin TRS-pitoisuuksia, jotka heikensivät alueiden viihtyvyyttä selvästi. Vuonna 24 rikkidioksidipitoisuuden (SO 2 ) tuntiohjearvo ylittyi maaliskuussa Imatralla Rautionkylän mittauspisteellä ja tuntiraja-arvon numeerisarvon ylityksiä mitattiin saman episodin aikana kolme kappaletta sallitusta 24 kappaleesta. Vuoden aikana suurimmat pitoisuudet mitattiin Imatralla Rautionkylän mittauspisteellä ja Venäjällä Svetogorskin mittauspisteellä. Koko mittausverkon alueella pitoisuushuiput vaihtelivat 14-91 % vuorokausiohjearvosta ja 1-12 % tuntiohjearvosta. Yleisesti rikkidioksidin pitoisuudet kohosivat selluteollisuuden toimintahäiriöiden aikana sekä kaukokulkeuman vaikutuksesta etelätuulten aikana. Typenoksidien (NO ja NO 2 ) pitoisuudet olivat suuremmillaan Lappeenrannassa Keskustan ja Lauritsalan mittauspisteillä sekä Svetogorskin mittauspisteellä. Suurimmat pitoisuudet mitattiin liikenteen ruuhkahuippuina aamuisin ja iltaisin. Hengitettävien hiukkasten (PM1) suurimmat pitoisuudet mitattiin keväällä tiepölyaikaan kaupunkien keskusta-alueilla. Vuorokausiohjearvo ylittyi vuonna 24 Lappeenrannan keskustassa huhtikuussa ja Svetogorskissa sekä huhti- että toukokuussa. Kokonaisleijumapitoisuudet (TSP) ovat suurimmillaan keväällä tiepölyn ja kesällä siitepölyn aikana. Vuorokausiohjearvo ylittyi Lappeenrannassa Ihalaisen mittauspisteellä ja Imatrankosken mittauspisteellä. Lappeenrannassa Ihalaisen mittauspisteen kokonaisleijumatasoon vaikuttaa huomattavasti Ihalaisten teollisuusalueen toiminta (mineraalien louhinta ja jatkojalostus). Imatrankosken pitoisuuksiin vaikuttaa eniten liikenne ja läheisen ison kauppakeskuksen rakennustyömaan toiminta. Etelä-Karjalan alueen sadeveden keskimääräinen rikkilaskeuma on pienentynyt viimeisen 15 vuoden aikana. Valtioneuvoston antama tavoitetaso 3 mg/m²/a ylittyi kuitenkin kaikilla mittausverkon laskeuman mittauspisteillä. Laskeuman ph-, kalsium- ja fosforitasot ovat korkeampia kuin Etelä-Karjalan taustataso, kun taas typpitasot ovat pienempiä kuin Etelä-Karjalan taustataso.
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ SISÄLLYSLUETTELO 1. JOHDANTO... 1 2. AINEISTO JA MENETELMÄT.. 2 2.1 Ilman epäpuhtauksien kuvaus. 2 2.2 Alueiden teollisuuden ja liikenteen päästötiedot 3 2.2.1 Imatra... 4 2.2.2 Svetogorsk 5 2.2.3 Lappeenranta.... 6 2.2.4 Joutseno 6 2.3 Mittauspisteet ja mittauskomponentit. 7 2.3.1 Imatra ja Svetogorsk.... 7 2.3.2 Joutseno 1 2.3.3 Lappeenranta 12 2.4 Mittausmenetelmät...... 14 2.5 Yhdyskuntailmanlaadun ohje- ja raja-arvot.....17 2.6 Ilmanlaatuindeksi.... 19 3. TULOKSET 21 3.1 Säätiedot.. 2 3.2 Imatran ilmanlaatutulokset vuonna 24.... 23 3.2.1 Imatran ilmanlaatu ilmanlaatuindeksillä kuvattuna vuonna 23.. 22 3.2.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS).. 24 3.2.3 Rikkidioksidi (SO 2 ).. 28 3.2.4 Typenoksidit (NO 2 ja NO) 33 3.2.5 Hiukkaset (TSP ja PM1).37 3.2.6 Laskeuma. 43 3.3 Joutsenon ilmanlaatutulokset vuonna 24.... 48 3.3.1 Joutsenon ilmanlaatu ilmanlaatuindeksin mukaan vuonna 24.. 48 3.3.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS).. 48 3.3.3 Rikkidioksidi (SO 2 ).. 52 3.3.4 Hiukkaset (TSP ja PM1).....56 3.3.5 Laskeuma..... 61 3.4 Lappeenrannan ilmanlaatutulokset vuonna 24... 65 3.4.1 Ilmanlaatu ilmanlaatuindeksin mukaan Lappeenrannassa vuonna 24.. 65 3.4.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)...... 65
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3.4.3 Rikkidioksidi (SO 2 ).. 69 3.4.4 Typenoksidit (NO 2 ja NO).. 72 3.4.5 Hiukkaset (TSP ja PM1).76 3.4.6 Laskeuma. 81 3.5 Svetogorskin ilmanlaatutulokset vuonna 24... 85 3.5.1 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS).. 85 3.5.2 Rikkidioksidi (SO 2 ).. 88 3.5.3 Typenoksidit (NO 2 ja NO). 91 3.5.4 Hiukkaset (PM1).94 4. IMATRAN, JOUTSENON, LAPPEENRANNAN JA SVETOGORSKIN ILMANLAATU- TULOSTEN VERTAILU. 97 4.1 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) 97 4.2 Rikkidioksidi (SO 2 )..... 95 4.3 Hiukkaset (TSP ja PM1)... 99 4.4 Typenoksidit (NO 2 ja NO). 12 4.5 Laskeuma.... 13 5. TULOSTEN TARKASTELU 16 5.1 Imatran ilman laatu. 16 5.2 Joutsenon ilman laatu.. 17 5.3 Lappeenrannan ilman laatu. 18 5.4 Svetogorskin ilman laatu 11 6. KIRJALLISUUSLUETTELO... 111 LIITE 1: Valtioneuvoston asetus 711/21 LIITE 2: Ilmanlaatu julkaisuja
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... 1. JOHDANTO Tähän raporttiin on koottu ympäristösuojelulain 86/2 25 :n mukaiset yhdyskuntailmanlaadun mittaustulokset ja teollisuuden päästötiedot Imatralta, Joutsenosta, Lappeenrannasta ja Svetogorskista vuodelta 24. Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk muodostavat yhtenäisen yhdyskuntailmanlaaduntarkkailun mittausverkon, joka käsitti vuonna 24 21 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 ympäristötoimen henkilökunta. Ilman laadun suhteen yhteisenä tekijänä kaikissa mittauskunnissa on selluteollisuuden haisevien rikkiyhdisteiden (TRS) päästöt. Imatralla sijaitsee tämän lisäksi romurautaa hyödyntävä terästehdas ja Lappeenrannassa mineraalien louhintaa ja jatkojalostusta suorittava teollisuusalue. Koko mittausverkon alueella energiantuotannosta aiheutuva rikkipäästö on vähäinen maakaasun käytöstä johtuen. Etelä-Karjalan alueelle on ominaista myös kaukokulkeuma, joka näkyy mm. SO 2 - ja PM1-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, kokonaisleijuman (TSP) ja hengitettävien hiukkasten (PM1) mittauksiin. Vuonna 24 suoritettujen ilmanlaadunmittausten mukaan Imatran, Joutsenon, Lappeenrannan ja Svetogorskin ulkoilmanlaatu oli suurimman osan aikaa hyvää. Imatralla ja Lappeenrannassa ovat merkittävimmät teollisuuden ilmanlaatua parantavat toimenpiteet tehty 1 vuotta sitten, joten vuoden 24 mittaustulokset olivat samaa suuruusluokkaa kuin aikaisimpinakin vuosina. Ilmanlaatuun vaikutti merkittävästi vuonna 24 liikenneperäiset päästöt ja kaukokulkeuman kasvattamat hiukkaspitoisuudet. 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 24: Imatra, Joutseno, 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 terveys haittojen 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) ja hengitettävät hiukkaset (PM1) 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 tai hengitettävinä hiukkasina eli PM1:nä. 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 myös terveydellisiä vaikutuksia. Pienet hiukkaset 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 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.2 Alueiden 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 (3-4) ja Lappeenrannan (5-9) teollisuuslaitosten ja Svetogorskin (1)kombinaatin päästöt ilmaan vuonna 24. TRS (t(s)/a) SO 2 (t/a) Hiukkaset (t/a) NO x (t(no 2 )/a) 1. Stora Enso Oyj Imatran tehtaat 39 223 127 1853 2. Imatra Steel Oy Ab, Imatra - 31 45 133 3. Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehdas 36 78 124 779 4. Stora Enso Timber Oy Ltd Honkalahden saha - - 15 53 5. UPM-Kymmene Oyj, Kaukas 47 124 166 2229 6. Paroc Oy Ab Lappeenrannan tehtaat 7. Nordkalk Oyj Abp Lappeenranta 8. Finnsementti Oy, Lappeenrannan sementtitehdas 9. Lappeenrannan Lämpövoima Oy/ Lappeenrannan Energia Oy 1. OAO Svetogorsk 1 125 16 29-51 27 149-176 81 1157-1,2 328 3 18 31 1192 3
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 2: Tieliikenteen päästöt LIISA-laskentajärjestelmän mukaan (VTT) vuosina 1997-23 yksikössä t/a. (Huom! Vuosien 1997-2 päästöluvut ovat muuttunet aikaisemmasta raportoinnista indeksikertoimien muutoksen takia Liisa-laskentajärjestelmässä.) 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 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 laitoksia ovat Stora Enso Oyj:n Imatran tehtaat (Kaukopää ja Tainionkoski), Imatra Steel Oy Ab:n terästehdas, Gasum Oy Imatran maakaasun vastaanottoasema, Imatran Energia Oy sekä kaupungin lämpölaitokset. Teollisuuslaitosten merkittävimmät ilmapäästöt ovat TRSyhdisteet, rikkidioksidi, hiukkaset ja typenoksidit. Suurimmat liikenneperäiset päästöt esiintyvät Imatrankoskella ja Mansikkalassa. 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 happamoittava kaukokulkeuma kauempaa Venäjältä ja Keski-Euroopasta. 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). Imatra Steelin hiukkaspäästö pienentyi vuoden 1996 prosessimuutosten seurauksena jopa kymmenenteen osaan edellisiin vuosiin verrattuna, ja on pysynyt sen jälkeen saavutetulla tasolla (kuva 3). 4
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... t/a 4 35 3 Stora Enson TRS- ja SO2-päästöt 1987-24 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 Kuva 2: Stora Enso Oyj Imatran tehtaiden TRS-päästöt (t(s)/a) ja SO 2 - päästöt (t(so 2 )/a) vuosina 1987-24. hiukkaset t/a 17 16 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Imatra Steel hiukkaspäästöt 1989-24 1989 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 Kuva 3: Imatra Steelin hiukkaspäästöt(t/a) vuosina 1989-24. 2.2.2 Svetogorsk Svetogorskissa sijaitseva International Paper OAO 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 rikkidioksidipäästöjä jopa 9 % 199-luvun alkuvuosien tasosta. 5
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.2.3 Lappeenranta Lappeenrannassa ilman epäpuhtauksia syntyy puunjalostusteollisuuden lisäksi myös liikenteestä sekä mineraalien louhinnasta ja jatkojalostuksesta. Merkittävimmät ilmanlaatua kuormittavat laitokset ovat UPM- Kymmene Oyj Kaukas, Paroc Oy Ab Lappeenrannan tehtaat, Nordkalk Oyj Abp Lappeenranta, Finnsementti Oy Lappeenrannan sementtitehdas, Lappeenrannan Lämpövoima Oy/Lappeenrannan Energia Oy. Liikenne vaikuttaa ilman laatuun merkittävästi keskusta-alueella. UPM-Kymmene Oyj Kaukaan kokonaisrikkipäästöt on esitetty kuvassa 4. Loppuvuodesta 1996 aloitettiin uusittujen selluprosessien käyttöönotto. Uudistusten myötä laimeiden hajukaasujen keräilyä ja hajukaasujen polttoa tehostettiin. Toimenpiteet ovat selvästi pienentäneet UPM-Kymmene Oyj Kaukaan TRS-päästöjä (kuva 4). Samassa kuvassa on myös esitettynä Ihalaisen teollisuusalueen (Paroc, Nordkalk ja Finnsementti) yhteenlasketut pölypäästöt. UPM Kymmene Kaukaan TRS- ja SO2-päästöt vuosilta 1988-24 ja Ihalaisen teollisuusalueen kokonaispölypäästöt vuosilta 1995-24 TRS ja SO2 t/a pöly t/a 4 8 35 TRS Kaukas 7 SO2 Kaukas 3 Pöly Ihalaisen teollisuusalue 6 25 2 15 1 5 1988 1989 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 5 4 3 2 1 Kuva 4: Lappeenrannan UPM-Kymmene Oyj Kaukaan TRS-päästöt (t(s)/a) ja SO 2 -päästöt( t(so 2 )/a) vuosilta 1988 24 ja Ihalaisen teollisuusalueen kokonaispölypäästöt (t/a) vuosilta 1995-24. 2.2.4 Joutseno Joutsenossa merkittävimmät ympäristölupavelvolliset laitokset ovat Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehdas, Finnish Chemicals Oy kloori- ja kloraattitehdas ja Stora Enso Timber Oy Ltd Honkalahden saha. Typenoksidien päästölähteenä vaikuttaa myös Joutsenon kunnan läpi kulkevan valtatie 6:n liikenne. TRSyhdisteiden päästöt ovat pienentyneet Joutsenossa selvästi 199-luvun alun tilanteeseen verrattuna (Kuva 5). 6
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... 4 t/a Joutsenon tehtaan TRS-ja SO2-päästöt 199-24 35 3 TRS µg(s)/a SO2 25 2 15 1 5 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 Kuva 5: Oy Metsä-Botnia Ab Joutseno tehtaan TRS-päästöt (t(s)/a) ja SO 2 -päästöt( t(so 2 )/a) vuosina 199-24. 2.3 Mittauspisteet ja mittauskomponentit 2.3.1 Imatra ja Svetogorsk Imatralla ilmanlaatua seurattiin vuonna 24 seitsemässä mittauspisteessä, joista yksi vertailupiste sijaitsi Ruokolahdella (kuva 6). Mittauskomponentit on esitetty taulukossa 3. Laskeumista määritettiin ph, johtokyky, kloridi, kokonaisrikki (määritetty sulfaattina), natrium, haihdutusjäännös, hehkutusjäännös, kalsium, kokonaisfosfori, kokonaistyppi, kiintoaine, kiintoaineen tuhka ja rauta. Svetogorskissa ilmanlaatua seurattiin vuonna 24 yhdessä mittauspisteessä aivan Svetogorskin kaupungin keskustassa (kuva 6). Mittauskomponentit on esitetty taulukossa 3 yhdessä Imatran mittauskomponenttien kanssa. 7
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 3: Imatran mittauspisteiden ja Svetogorskin mittauspisteen mittauskomponentit vuonna 24. Mittauspiste Mittauskomponentit Lähimmät päästölähteet Rautionkylä (Niskapietiläntie 2A) Imatrankoski (Torkkelinkatu, Inkerinaukio) Mansikkala (Linnalankuja 5) Teppanala (Ensontie 71) Raja (Ensontien päässä) ----------------------------------------- Pelkola (Vartiotie) Äitsaari (Teräväläntie) - TRS/SO 2 - NO/NO 2 - laskeuma - säätiedot tuulensuunta tuulennopeus lämpötila ilman suht. kosteus - PM1 - TSP - Stora Enso Oyj Imatran tehtaat - Rautionkylän liikenne - kaukokulkeuma - TSP -kaukokulkeuma -Imatran keskustan liikenne - TRS/SO 2 - Keskuskadun liikenne - NO/NO 2 - Imatran Energia Oy - PM1 - kaukokulkeuma - PM1 - Imatra Steel Oy Ab -OAO Svetogorsk -kaukokulkeuma - TRS/SO 2 - NO/NO 2 ----------------------------------------- - laskeuma - OAO Svegorsk - Imatra Steel Oy Ab - kaukokulkeuma - laskeuma - laskeuman taustavertailupiste Svetogorsk (Koulukatu 12, Päiväkoti n:o 5) - TRS/ SO 2 - NO/NO 2 - PM1 - OAO Svetogorsk - lähiliikenne 8
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Äitsaari StoraEnso Oyj Rautionkylä Mansikkala Imatrankoski Teppanala Imatra Steel Pelkola Raja OAO Svetogorsk Svetogorsk Kuva 6: Imatran ja Svetogorskin mittauspisteet vuonna 24. 9
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.3.2 Joutseno Joutsenossa ilmanlaatua mitattiin vuonna 24 seitsemässä mittauspisteessä, joista yksi vertailupiste sijaitsi Korvenkylässä (kuva 7). Laskeumasta määritettiin ph, sähkönjohtokyky, suodatusjäännös, haihdutusjäännös, kokonaislaskeuma, kalsium, kokonaisrikki, kokonaisfosfori (Korvenkylä ja Pulp) sekä kokonaistyppi (Korvenkylä ja Pulp). Taulukko 4: Joutsenon mittauspisteiden mittauskomponentit vuonna 24. Mittauspiste Mittauskomponentit Lähin päästölähde Pulp (ala-aste) (Ahvenlammentie 3) -------------------------------------- Pulp (kauppa) (Kangastie 2) -TRS/SO 2 ------------------------------------------ - TSP - laskeuma -Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehdas -kaukokulkeuma Palolaitos (Valimontie 2) Joutsenon keskusta (Keskuskatu 1) Neuvola (Kesolantie 4) - TRS/SO 2 - säätiedot tuulensuunta tuulennopeus ilmanpaine lämpötila -Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehdas -kaukokulkeuma - PM1 -keskustan liikenne -kaukokulkeuma - laskeuma -keskustan liikenne -kaukokulkeuma Kangassaari - laskeuma - Oy Metsä-Botnia Ab Joutsenon tehdas Korvenkylä (Asematie 2) - laskeuma -lähialueet -kaukokulkeuma 1
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Kuva 7: Joutsenon mittauspisteet vuonna 24. 11
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.3.3 Lappeenranta Lappeenrannassa ilmanlaatua mitattiin vuonna 24 kuudessa mittauspisteessä. Mittauspisteet on esitetty kuvassa 8. Laskeumista määritettiin ph, sähkönjohtokyky, suodatusjäännös, haihdutusjäännös, kokonaislaskeuma, kalsium, kokonaisrikki, kokonaisfosfori ja kokonaistyppi. Laskeuman vertailupisteenä käytettiin vuonna 24 Äitsaaren laskeumapisteen tuloksia Ruokolahdelta. Taulukko 5: Lappeenrannan mittauspisteiden mittauskomponentit vuonna 24. Mittauspiste Mittauskomponentit Lähimmät päästölähteet Lauritsala (Huoltokatu 1) - TRS/SO 2 - NO/NO 2 - UPM-Kymmene Oyj, Kaukas -liikenne Tirilä (Pekkasenkatu 25) Armila (Armilankatu 35) Keskusta (Vapauden aukio) Ihalainen (Poikkitie 2) Mäntylä (Mikontie 1) - TSP - TRS/SO 2 - laskeuma - säätiedot tuulensuunta tuulennopeus lämpötila ilman kosteus - TRS/SO 2 - NO/NO 2 - PM1 - laskeuma - TSP -kaukokulkeuma -UPM-Kymmene Oyj, Kaukas -kaukokulkeuma - UPM-Kymmene Oyj, Kaukas - liikenne -Ihalaisten teollisuusalue -kaukokulkeuma - Ihalaisen teollisuusalue -liikenne -kaukokulkeuma - TSP - Ihalaisen teollisuusalue -liikenne -kaukokulkeuma 12
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Lappeenrannan lämpövoima UPM- Kymmene Kaukas Lauritsala Keskusta Armila Tirilä Ihalainen Mäntylä Ihalaisten teollisuusalue Kuva 8: Lappeenrannan mittauspisteet vuonna 24. 13
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, 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 - API 1, USA - API 1A, USA 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 mitattiin vuorotellen magneettiventtiiliohjausta käyttäen samalla analysaattorilla muilla mittauspisteillä paitsi Rautionkylässä Imatralla (2.1997 alkaen) ja Svetogorskissa Venäjällä (7.21-9.24), jossa molemmille yhdisteille on oma analysaattori. Mittausten jaksotukset olivat Lappeenrannan Lauritsalassa ja Tirilässä TRS: 46 min ja SO 2 : 1 min; Lappeenrannan Keskustassa ja Imatran Rajalla TRS: 1 min ja SO 2 : 46 min. Muissa mittauspisteissä TRS:n tuntikeskiarvon laskemiseen käytettiin 36 min ja SO 2 :n 16 min keskiarvoja. Vaihdosten välillä käytettiin kahden minuutin ns. huuhteluaikaa, jolta ajalta tuloksia ei taltioitu. Typenoksidit (NO ja NO 2 ) Typenoksideita mitattiin kemiluminesenssiin perustuvilla jatkuvatoimisilla analysaattoreilla. Analysaattorit: Kokonaisleijuma (TSP) - Thermo Environmental Instruments Inc. model 42, USA - Thermo Environmental Instruments Inc. model 42C, USA - Horiba APNA 36, Japani Kokonaisleijumaa mitattiin standardin SFS 3863 mukaisesti kolmena vuorokautena viikossa. Suodattimina käytettiin lasikuitusuodattimia. Näyteilman keräysnopeus oli 15-2 l/min. Keräimet: - Kimoto 12, Japani - Wedding kriittiseen aukkoon perustuva tehokeräin 14
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Hengitettävät hiukkaset (PM1) Alle 1 µm hiukkasia eli PM1 mitattiin jatkuvatoimisilla β-säteilyn absorptioon perustuvilla hiukkasmassamonitoreilla. Analysaattori: - ThermoESMAndersen FH 62 I-R hiukkasmassamonitori, Saksa - ThermoESMAndersen FH 62 I-N hiukkasmassamonitori, Saksa Laskeuma Laskeumaa kerättiin standardin SFS 3865 mukaisesti. Keräysaika oli normaalisti yksi kalenterikuukausi. Mikäli sademäärä oli vähäinen, kerättiin yhteen kaksi kuukautta. Imatran näytteet analysoi Imatran kaupungin Elintarvike- ja ympäristölaboratorio, Joutsenon ja Lappeenrannan näytteet analysoi Lappeenrannan kaupungin Elintarvike- ja ympäristölaboratorio. Laskeumasta määritetyt komponentit ja määritysmenetelmät on esitetty taulukossa 6. Imatralla laskeumakeräinten keräyspinta-ala oli 585 cm² ja Lappeenrannassa ja Joutsenossa 33 cm². Taulukko 6: Laskeumista määritetyt komponentit ja määritysmenetelmät vuonna 24. 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 (Stora Enso) - natrium SFS 317 - kokonaisrikki ANO 1.2.2 (Stora Enso) KEV 45 kalsium - SFS 31 haihdutusjäännös SFS 38 SFS 38 hehkutusjäännös SFS 38 - suodatus- tuhka 575 C/4h - jäännös rauta SFS 347-15
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Sääasemat Mittausverkoston alueella oli käytössä kolme sääasemaa, yksi kullakin mittauspaikkakunnalla. Imatralla Rautionkylässä sijaitsi Vaisalan sääasema, josta saatiin tiedot tuulensuunnasta, tuulennopeudesta, lämpötilasta ja ilman kosteudesta. Joutsenon Palolaitoksella mitattiin tuulensuuntaa, -nopeutta, lämpötilaa ja ilmanpainetta Reino Rehn SMA-3 sääasemalla. 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 Mittauspisteiden jatkuvatoimisilta analysaattoreilta tieto siirrettiin modeemeilla tietokoneelle, Imatralle. Mittauspisteillä muistiyksikkö tallensi tiedot yleensä kahden minuutin keskiarvoina. Tietokoneella DILTAohjelmakokonaisuuden avulla suoritettiin pitoisuustarkkailu sekä tulosten editointi ja raportointi. Vuonna 1996 otettiin Imatran ympäristötoimessa käyttöön oma ilmanlaatumittauksia koskeva laatujärjestelmä. Laatujärjestelmän avulla pyritään mittaamaan mittausverkoston yhdyskuntailmanlaatua mahdollisimman laadukkaasti, jotta viranomaisille, yrityksille ja muille yksityisille asiakkaille tuotettava mittaustieto olisi luotettavaa ja jäljitettävää. Mittaustoimintaa toteutetaan laatukäsikirjan ja kahdeksantoista yksityiskohtaisen menetelmäohjeen mukaisesti. Kalibroinnit ja huollot Yhdyskuntailmanlaadun jatkuvatoimisia mittauslaitteistoja kalibroitiin joka toinen kuukausi tai tarpeen mukaan ja huollettiin laatujärjestelmän ohjeitten mukaisesti säännöllisin väliajoin. SO 2 - ja NO x - analysaattoreiden kalibrointiin käytettiin ranskalaisvalmisteista Environnement VE3Mpermeaatiokalibraattoria. Kalibraattorin permeaatiouunissa, jonka lämpötila oli +4, C käytettiin Vici Dynacal-permeaatioputkia. SO 2 -putken rikkidioksidikaasun luovutusnopeus oli n. 1 ng/min ja NO 2 - putken typpidioksidikaasun luovutusnopeus n. 7 ng/min. J.P.Pulkkisen kalibrointi Ky Mikkelistä ns. interkalibroi analysaattorit 1-4 kertaa vuodessa riippuen laitteesta. NO x -analysaattoreiden NO- ja NO x - kanavien tasapainot tarkistettiin aina J.P. Pulkkisen käyntien yhteydessä. Kokonaisleijumakeräimet kalibroitiin Imatralla ja Joutsenossa joka kolmas kuukausi Kimoto CB-1 - kalibrointilaitteella. Lappeenrannan kokonaisleijumakeräinten kalibroinnista ja huolloista vastasi Lappeenrannan kaupungin Elintarvike- ja ympäristölaboratorio. Kaikki PM1-hiukkasmassamonitorit kalibroitiin kaksi kertaa vuodessa laitetoimittajalta hankituilla testifolioilla. 16
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Vertailumittaukset Ilmatieteenlaitoksen Kansallinen ilmanlaadun vertailulaboratorio teki ensimmäisen laajan kaasumaisten yhdisteiden vertailumittauskierroksen useille eri mittauspaikkakunnille ympäri Suomea 18.11.22-12.5.23 välisenä aikana. Imatran Rautionkylän ja Joutsenon Pulpin mittauspisteet kuuluivat vertailumittausten piiriin. Toukokuussa 24 Ilmatieteenlaitos teki myös hengitettävien hiukkasten vertailumittauskokeilun Imatralla Teppanalan mittaispisteellä. 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 ), kokonaisleijumalle (TSP), haiseville rikkiyhdisteille (TRS) ja hengitettäville hiukkasille (PM1). Ohjearvoja on annettu tunti-, vuorokausi- sekä vuosikeskiarvoille (taulukko 7). Valtioneuvoston päätöksessään (Vnp 481/96) antamat raja-arvot ja kynnysarvot kumottiin valtioneuvoston antamalla uudella asetuksella ilmanlaadusta (711/21) 15.8.21. Vanhat raja-arvot ovat kuitenkin voimassa siihen asti kunnes uudessa asetuksessa säädettyjä raja-arvoja on noudatettava. Uudet raja-arvot on esitetty liitteessä 1. Taulukko 7: Valtioneuvoston päätöksen (Vnp 48/96) mukaiset ohjearvot. Komponentti Aika Enimmäispitoisuus Typpidioksidi (NO 2 ) (µg/m³) NO+NO 2 (µg/m³) - vuorokausi (2.suurin/kk) - tunti (99 %-arvo/kk) - kasvillisuusvaikutusten perusteella annettu vuosiohjearvo (NO+NO 2 7 15 3 Rikkidioksidi (SO 2 ) (µg/m³) Kokonaisleijuma (TSP) (µg/m³) yksikössä µg(no 2 )/m 3) - vuorokausi (2.suurin/kk) - tunti (99 %-arvo/kk) -kasvillisuusvaikutusten perusteella annettu vuosiohjearvo - vuosi - vuorokausi (98 %-arvo/a) 8 25 2 5 12 Hengitettävät hiukkaset (PM1) (µg/m³) Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) (µg(s)/m³) - vuorokausi (2. suurin/kk) 7 - vuorokausi (2. suurin/kk) 1 Hajurikkiyhdisteille käytetään tässäkin kuten aiemmissakin raporteissa lisäksi viitteellisenä ohjearvona EKItutkimusprojektin ehdottamaa tuntikeskiarvoa 1 µg(s)/m³ (Ympäristöministeriö 1991). 17
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Hyväksyttäväksi mittausarvoksi vaaditaan hetkellisarvoja (Ympäristöministeriö 1986): - tuntikeskiarvo 45 min ajalta - vuorokausikeskiarvo 18 h " - vuosikeskiarvo 9 kk " - vuorokausiohjearvo/3d 22 d " - tuntiohjearvo/3d 75 % tuntikeskiarvoja - kokonaisleijumavuorokausiohjearvo 9 vuorokautta/a 3d/vko keräys Taulukko 8: Valtioneuvoston päätöksen (481/96) mukaiset raja-arvot. Raja-arvot on kumottu 15.8.21 uusien raja-arvojen voimaan tullessa. Vanhat raja-arvot ovat voimassa, kunnes uusia raja-arvoja on noudatettava (liite 1). Typpidioksidi (µg/m³) Rikkidioksidi (µg/m³) Komponentti Aika Enimmäispitoisuus - vuorokausi (98 %-arvo/a) 2 - vuosi (mediaani/a) - vuorokausi (98 %-arvo/a) 8 25 Kokonaisleijuma (µg/m³) - vuosi (keskiarvo) - vuorokausi (95 %-arvo/a) 15 3 Laskeumatulosten käsittelyssä on tuloksia verrattu Etelä-Karjalan taustatasoon ja valtioneuvoston tavoitetasoon. Laskeuman eri yhdisteiden Etelä-Karjalan taustatasoina on käytetty Suomen Ympäristökeskuksen itäisen Suomen Kotaniemen havaintoaseman tuloksia vuosilta 1997-2 (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/ympäristövaikutus yksikkö/jussi Vuorenmaa) Komponentti Kotaniemi v. 1997 Kotaniemi v. 1998 Kotaniemi v. 1999 Kotaniemi v. 2 Rikkilaskeuma mg/m 2 /a 247 391 378 458 369 Laskeuman ph 4,87 4,95 4,88 4,95 4,9 Fosforilaskeuma mg/m 2 /a 16,8 12,8 11,2 14,8 14 Kalsiumlaskeuma mg/m 2 /a 139 187 26 262 199 Typpilaskeuma mg/m 2 /a 368 673 677 676 599 Laskeuman johtokyky ms/m 1,82 1,63 1,88 1,71 1,8 Kloridilaskeuma mg/m 2 /a 178 282 27 284 254 Natriumlaskeuma mg/m 2 /a 122 212 23 241 195 Keskiarvo 18
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.6 Ilmanlaatuindeksi Imatran ympäristönsuojelutoimistolla otettiin vuoden 1998 alusta käyttöön YTV:n (Pääkaupunkiseudun yhteistyövaltuuskunta) kehittämä ilmanlaatuindeksi. Indeksin tarkoituksena on, että ilmanlaatutuloksista voidaan selkokielellä tiedottaa kuntalaisille ja medialle. Indeksi on yleisesti käytössä kaupunkien ilmanlaatutiedotuksessa. Vuoden 23 alussa otettiin käyttöön YTV:n kehittämä ns. uusi indeksinlaskentaohjelma, joka laskee indeksitiedot vain tuntikeskiarvojen perusteella. Mittausverkon alueella ilmanlaatuindeksi laskettiin yhteensä viideltä mittauspisteeltä: Imatralla Rautionkylän ja Mansikkalan mittauspisteiden ilmanlaatutuloksista, Joutsenossa keskustan ja Palolaitoksen ilmanlaatutuloksista (yhtenä indeksilukuna) ja Lappeenrannassa Lauritsalan ja Keskustan mittauspisteiden ilmanlaatutuloksista. Indeksilaskennassa olivat mukana TRS-yhdisteet, rikkidioksidi, typpidioksidi ja PM1 sen mukaan miten niitä eri mittausasemilla mitattiin. Indeksin laskennassa kullekin epäpuhtauskomponentille määritetään oma ali-indeksi 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 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 11: Indeksin laskennan raja-arvot (µg/m 3 ). Indeksiarvo PM1 1h TRS 1h SO 2 1h NO 2 1h 5 2. 5. 2. 4. 75 7. 1. 8. 7. 1 14. 2. 25. 15. 15 21. 5. 35. 2. Ilmanlaatuindeksi on julkaistu Etelä-Saimaa-lehdessä kerran viikossa vuorokausi-indeksinä heinäkuusta 1998 lähtien sekä graafisesti että sanallisesti sekä Uutis-Vuoksi -lehdessä kaksi kertaa viikossa vuoden 23 alusta. Ilmanlaatuindeksi ja muutakin Etelä-Karjalan ilmanlaatuun liittyvää asiaa on tiedotettu myös internetissä toukokuusta 1998 alkaen. Tällä hetkellä mittausverkon ilmanlaatuasiat löytyvät osoitteesta www.ekarjala.fi. Pääkaupunkiseudun yhteistyövaltuuskunnan eli YTV:n ympäristötoimiston kautta on Lappeenrannan keskustan mittauspisteen ilmanlaatuindeksi julkaistu TV 1:n aamu-uutislähetyksissä muiden Suomen mittauspaikkakuntien tietojen yhteydessä vuoden 2 alusta alkaen. 2
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... 3. TULOKSET 3.1 Säätiedot Tuloksien käsittelyssä on käytetty kolmen mittausverkon alueella käytössä olleen sääaseman tietoja. Vallitseva tuulensuunta vuonna 24 oli kaikilla mittauspisteillä etelästä (kuva 9). Vuoden 24 alkukesä oli melko viileä ja syksy taasen melko lämmin ja sateinen. Sadanta oli mm. Ilmatieteenlaitoksen mittaamaa keskiarvosadantaa (1971-2) suurempi kuudella alueen mittauspisteistä (taulukkossa 12 on esitetty vain kolmen mittauspisteen säätietoja). Kuva 9: Imatran, Joutsenon ja Lappeenrannan tuuliruusut vuonna 24. 21
ILMANLAATU 24: Imatra, Joutseno, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 12: Imatran, Joutsenon ja Lappeenrannan kuukausikeskilämpötilat, ja -sadannat vuonna 24. Sadannan kuukausittaiset arvot taulukossa ovat Imatralla Rautionkylän mittauspisteeltä, Joutsenossa Pulpin mittauspisteeltä ja Lappeenrannasssa Tirilän mittauspisteeltä. Lappeenranta Ilmatieteenlaitos 1) keskiarvot v. 1971-2 lämpötila ( C) sadanta (mm) lämpötila ( C) Imatra v. 24 sadanta (mm) Lappeenranta Lämpötila ( C) v. 24 sadanta (mm) lämpötila ( C) Joutseno v. 24 sadanta (mm) tammi -8 45-11 31-11 26-11 31 helmi -8 32-6 45-8 33-7 54 maalis -3 4-1 34-3 32-1 44 huhti 3 31 4 4 4 7 4 5 touko 1 28 1 37 1 15 1 34 kesä 15 54 15 61 13 99 14 72 heinä 17 63 2 89 17 44 17 58 elo 15 81 2 91 16 84 17 92 syys 9 67 15 11 11 134 12 17 loka 4 67 7 31 4 46 5 38 marras -1 61-1 41-3 2-1 41 joulu -5 58-2 93-3 85-2 94 4 627 6 667 4 625 5 67 1)Ilmastotilastoja Suomesta 22:1 Tilastoja Suomen ilmastosta 1971-2, Ilmatieteenlaitos 22
IMATRAN ILMANLAATU 24: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... 3.2 IMATRAN ILMANLAATUTULOKSET VUONNA 24 3.2.1 Imatran ilmanlaatu ilmanlaatuindeksillä kuvattuna vuonna 24 Ilmanlaadun indeksiarvoja laskettiin Imatralla vuonna 24 Rautionkylän ja Mansikkalan mittausasemilta. Indeksin laskennassa käytettävät epäpuhtauskomponentit olivat molemmilla asemilla TRS-yhdisteet, rikkidioksidi, typpidioksidi ja PM1. Ilmanlaatuindeksin arvot Imatran mittauspisteillä on esitetty kuvassa 1. Rautionkylässä ilmanlaatu oli ilmanlaatuindeksillä arvioituna 94,5 % mittausajasta hyvää, 4,9 % tyydyttävää ja,6 % välttävää. Rautionkylän ilmanlaatua heikensi eniten Stora Enso Oyj:n Imatran tehtailta kulkeutuneet hajurikki- eli TRS-pitoisuudet, rikkidioksidipitoisuudet sekä kohonneet typpidioksidipitoisuudet. Mansikkalan ilmanlaatu oli ilmanlaatuindeksillä arvioituna 9,7 % mittausajasta hyvää, 8,8 % tyydyttävää ja,5 % välttävää. Mansikkalassa eniten ilmanlaatuun vaikuttivat liikenteestä peräisin olleet typpidioksidipitoisuudet ja kevätkaudella liikenteestä peräisin olevat hiukkaspitoisuudet. Vuonna 24 ilmanlaadultaan huonoja ja erittäin huonoja päiviä ei ollut ollenkaan Rautionkylässä eikä Mansikkalassa. Ilmanlaatuindeksi vuonna 24 Imatralla 2 ERITTÄIN HUONO Rautionkylä Mansikkala 15 1 HUONO VÄLTTÄVÄ TYYDYTTÄVÄ 5 HYVÄ tammikuu helmikuu maaliskuu huhtikuu toukokuu kesäkuu heinäkuu elokuu syyskuu lokakuu marraskuu joulukuu Kuva 1: Imatran ilmanlaatu Rautionkylässä ja Mansikkalassa vuorokausi-indeksillä kuvattuna vuonna 24. 23
IMATRAN ILMANLAATU 24: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... 3.2.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) Yleistä TRS-yhdisteitä mitattiin Imatralla vuonna 24 kolmella mittauspisteellä: Rautionkylässä, Mansikkalassa ja Pelkolan rajavyöhykkeellä sijaitsevalla Rajan-mittauspisteellä. Mittaukset on aloitettu Rautionkylässä vuonna 1987, Mansikkalassa vuonna 1998 ja Rajalla vuonna 1991. Vuoksenniskalla (Honkaharjun sairaalalla) TRS-yhdisteitä on mitattu vuosina 1991-1996, Imatrankoskella vuonna 1997. Tulokset Vuonna 24 suurimmat TRS-pitoisuudet Imatralla mitattiin Rajan mittauspisteillä. Mansikkalassa TRSpitoisuudet olivat pienimpiä johtuen suurista etäisyyksistä päästölähteisiin (taulukko 13 ja kuvat 11-13). Rautionkylän ja Rajan mittauspisteissä TRS-pitoisuudet olivat peräisin läheisiltä sellutehtailta: Rautionkylässä Stora Enso Oyj:n Imatran tehtailta (luoteistuulilla) ja Rajalla OAO Svetogorskin tehtailta (etelätuulilla)(kuva 12). Taulukko 13: Imatran mittauspisteiden TRS-tunnusluvut vuonna 24. Rautionkylässä tuntikeskiarvot muodostuvat 6 minuutin mittausjaksosta, Mansikkalassa 36 ja Rajalla 1 minuutin mittausjaksosta. vuosikeskiarvo (µg(s)/m³) suurin kuukausikeskiarvo (µg(s)/m³) suurin vuorokausikeskiarvo (µg(s)/m³) suurin vuorokausiohjearvoon verrattava tunnusluku 1) (µg(s)/m³) % vuorokausikeskiarvoista yli 1 µg(s)/m³, %, (yli 1 µg(s)/m³ vuorokausikeskiarvojen lkm) suurin tuntikeskiarvo (µg(s)/m³) % tuntikeskiarvoista yli 1 µg(s)/m³, %, (yli 1 µg(s)/m³ tuntikeskiarvojen lkm) Rautionkylä Mansikkala* Raja Ohjearvo 1 1 1-2 1 3-18 16 18-8 5 14 1,3 (1 kpl),4 (1 kpl),6 (2 kpl) 61 59 62-1,1 (95 kpl),5 ( 25 kpl) 3,3 (286 kpl) valid-% 99 65 98-1) kuukausien toiseksi suurimmista vuorokausikeskiarvoista suurin, * Mansikkalassa tuloksia on vain seitsemän kuukauden ajalta - - 24
IMATRAN ILMANLAATU 24: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... µg(s)/m³ Rajan TRS:n vuorokausikeskiarvot v. 24 µg(s)/m³ Rautionkylän TRS:n vuorokausikeskiarvot v. 24 5 5 45 45 4 4 35 35 3 3 25 25 2 2 15 1 vuorokausiohjearvo 1 µg(s)/m³ 15 1 vuorokausiohjearvo 1µg(S)/m³ 5 5 Kk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kk 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 11: Rautionkylän ja Rajan TRS-yhdisteiden vuorokausikeskiarvot (µg(s)/m³) vuonna 24. Kuva 12: Imatran mittauspisteiden TRS-yhdisteiden tuntikeskiarvojen (µg(s)/m³) tuulensuuntajakauma vuonna 24. Rautionkylän sääaseman tuulensuunta. Hajurikkiyhdisteiden vuorokausiohjearvo 1 µg(s)/m³ ylittyi Imatran mittauspisteistä Rajalla yhtenä kuukautena eli joulukuussa vuonna 24. Tällöin vuorokausiohjearvoon verrattava pitoisuus oli 14 µg(s)/m 3. Rajan mittauspisteellä tuntipitoisuus 1 µg(s)/m³ ylittyi 3,2 % eli 286 tuntia, Rautionkylässä 1,1 % eli 95 tuntia ja Mansikkalassa,5 % eli 25 tuntia mittausajasta (Taulukko 13). 24
IMATRAN ILMANLAATU 24: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... TRS-yhdisteet, 2. suurin vuorokausikeskiarvo v.24 µg(s)/m³ Rautionkylä Mansikkala Raja ohjearvo 35 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 TRS-yhdisteet, 99%:n tuntiarvot v.24 Rautionkylä Mansikkala Raja 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 13: Imatran mittauspisteiden TRS-yhdisteiden suurimmat 99%-tuntiarvot suurimmat vuorokausikeskiarvot (µg(s)/m³) vuonna 24. ja kuukausien toiseksi Vuonna 21 rakennetun Stora Enso Oyj:n Imatran sellutehtaiden uuden kuitulinjan ja hajukaasujen polttokattilan sekä vanhan kuitulinjan lopettamisen seurauksena TRS pitoisuudet alenivat Rautionkylässä vuoden 21 aikana. Vuoden 24 pitoisuudet olivat samaa suuruusluokkaa kuin vuosina 22-23 (kuva 14). Pitoisuuksien pieneneminen näkyy myös Stora Enso Oyj:n Imatran sellutehtaiden tuulensuunnilla (315-345 ) lasketuissa TRS-keskiarvoissa Rautionkylässä (taulukko 14). Pitoisuuksien aleneminen alkoi vuonna 1992 Stora Enso Oyj:n Imatran tehtaiden merkittävien prosessimuutosten seurauksena. Rajan mittauspisteellä TRS:n tuntipitoisuudet ovat olleet suurempia kuin muilla Imatran mittauspisteillä vuodesta 1998 alkaen. Vuonna 23 pitoisuudet hieman pienenivät, mutta vuoden 24 pitoisuudet Rajalla olivat taas hieman suurempia kuin edellisenä vuonna (kuva 14). µg(s)/m³ 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 TRS-yhdisteet: Rautionkylä ja Raja 1988-24 Rautio vuosikeskiarvo Raja vuosika Rautio tuntika > 1µg(S)/m3 %:na Raja tuntika >1 µg(s)/m3 %:na 1988 1989 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 % 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Kuva 14: Rautionkylän ja Rajan TRS-yhdisteiden vuosikeskiarvot ja tuntikeskiarvon 1 µg(s)/m³ ylittäneiden tuntikeskiarvojen osuudet vuosina 1988-24. 25
IMATRAN ILMANLAATU 24: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... Taulukko 14: Rautionkylän TRS-yhdisteiden pitoisuustiedot vuodesta 1991 ja Rajan pitoisuustiedot vuodesta 1994 alkaen. Rautionkylän TRS:n tuntikeskiarvot on laskettu vuosina 1991-1993 tuulensuunnilla 31-33 ja myöhempinä vuosina tuulensuunnilla 32-34, vuodesta 22 315 345 o. Rajan pitoisuudet on laskettu tuulensuunnilla 16-18 o. Tuulennopeus yli 1 m/s, vuodesta 22,5 m/s, Rautionkylän tuulensuunta. Vuosi Rautionkylä Rautionkylä Rajan Raja TRS-keskiarvo % tuntikeskiarvoista TRS-keskiarvo % tuntikeskiarvoista (µg(s)/m³) yli 1µg(S)/m³ (µg(s)/m³) yli 1 µg(s)/m³ 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 % 26
IMATRAN ILMANLAATU 24: Rikkidioksidi (SO 2 ). 3.2.3 Rikkidioksidi (SO 2 ) Yleistä Rikkidioksidia mitattiin Imatralla vuonna 24 kolmella mittauspisteellä: Rautionkylässä, Mansikkalassa ja Pelkolan rajavyöhykkeellä sijaitsevalla Rajan-mittauspisteellä. Jatkuvatoimiset mittaukset on aloitettu Rautionkylässä vuonna 1987, Mansikkalassa vuonna 1998 ja Rajalla 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 Rautionkylässä rikkidioksidipitoisuudet ylittivät valtioneuvoston tuntiohjearvon maaliskuussa. Rautionkylän pitoisuudet olivat ajoittain selkeästi suurempia kuin Pelkolassa Rajan mittauspisteellä ja Mansikkalassa (kuva 15). Maaliskuussa Rautionkylässä koetun episodin aikana ylittyi tuntiohjearvo, jolloin myös tuntirajaarvon numeerisarvo ylittyi kolme kertaa ja vuorokausiraja-arvon numeerisarvo kerran. Ohjearvon ylitys aiheutui Stora Enson Imatran tehtaiden hajukaasujen käsittelyjärjestelmän huoltoseisakista, jolloin korkeita rikkidioksidin pitoisuuksia pääsi ilmaan. Rikkidioksidipitoisuuksien tuulensuuntajakaumista (kuva 17) on havaittavissa, että Rajalla ulkoilman laatuun vaikuttavat OAO 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 17). Rikkidioksidi, kuukausikeskiarvot v.24 µg/m³ 15 12 9 6 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Rautionkylä Mans ikkala Raja µg/m³ 3 275 25 225 2 175 15 125 1 75 5 25 Rikkidioksidi, 99 %:n tuntiarvot v.24 3 µg/m³ ohjearvo 25 µg/m³ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Rautionkylä Mansikkala Raja Kuva 15: Imatran mittauspisteiden rikkidioksidin kuukausikeskiarvot ja tuntiohjearvoon (25 µg/m³) verrattavat pitoisuudet (µg/m³) vuonna 24. 28
IMATRAN ILMANLAATU 24: Rikkidioksidi (SO 2 ). Taulukko 15: Imatran mittauspisteiden rikkidioksidin tunnusluvut vuonna 24. Validiteetti-% = ajallinen edustavuus.tuntikeskiarvot ovat Rautionkylässä 6 min, Mansikkalassa 16 min ja Rajalla 46 min keskiarvoja. Rautionkylä Mansikkala* Raja Ohjearvo/ Raja-arvo (sallittu ylitysten lukumäärä) vuosikeskiarvo (µg/m³) 3 2 2 2 5) /- siirtymäajan vuosipitoisuuden raja-arvoon 1 1 1 8 6) /- verrattava tunnusluku 1) (µg/m³) suurin vuorokausiohjearvoon verrattava 72 11 12 8/- tunnusluku 2) (µg/m³) suurin vuorokausikeskiarvo (µg/m³) 163 11 2 - siirtymäajan vuorokausipitoisuuden rajaarvoon 9 9 11 -/25 6) verattava tunnusluku 3) (µg/m³) suurin tuntiohjearvoon verrattava 3 17 35 25/- tunnusluku 4) (µg/m³) suurin tuntiarvo (µg/m³) 493 26 74 - tuntiraja-arvoon verrattava tunnusluku (µg/m³) 25.s suurin arvo 7) ja ylitysten lukumäärä (kpl) vuorokausiraja-arvoon verrattava tunnusluku (µg/m³) 4.s suurin arvo 8) ja ylitysten lukumäärä (kpl) 1 (3 kpl) 18 (1 kpl) 15 ( kpl) 1 ( kpl) 33 ( kpl) 12 ( kpl) Validiteetti-% 99 65 98 - -/35 9) (24 kpl) -/125 9) (3 kpl) * Mansikkalassa tuloksia vain seitsemän kuukauden ajalta, 1) vuoden vuorokausikeskiarvojen mediaani, 2) suurin kuukausien toiseksi suurimmista vuorokausikeskiarvoista, 3) vuoden vuorokausikeskiarvojen 98 % prosenttipiste, 4) suurin kuukausien tuntikeskiarvojen 99 % arvoista, 5) vuosiohjearvo kasvillisuusvaikutusten perusteella, 6) kumottu 15.8.21,voimassa siirtymäkauden 7)25.s suurin tuntikeskiarvo, sallittuja raja-arvon numeerisarvon ylityksiä 24 kpl, 8)4.s suurin vuorokausi keskiarvo, sallittuja raja-arvon numeerisarvon ylityksiä 3 kpl, 9) voimaan 15.8.21 Rikkidioksidin tuntiohjearvo ylittyi maaliskuussa Rautionkylän mittauspisteellä vuonna 24. Myöskin tuntiraja-arvon numeerisarvo 35 µg/m³ ylittyi kolme kertaa maaliskuussa, mutta varsinainen raja-arvo ei ylittynyt. Ylityksiä sallitaan vuoden aikana tuntiraja-arvolle 24 kappaletta. Rautionkylässä mitattiin Imatran korkeimmat pitoisuudet. Rikkidioksidin vuorokausipitoisuudet Rautionkylässä olivat noin 9 % vuorokausiohjearvosta ja tuntipitoisuudet noin 12 % tuntiohjearvosta (taulukko 16 ja kuva 15). 29
IMATRAN ILMANLAATU 24: Rikkidioksidi (SO 2 ). µg/m³ Rautionkylän SO2:n vuorokausikeskiarvot v. 24 18 16 14 12 1 8 raja-arvo 125 µg/m³ vuorokausiohjearvo 8 µg/m³ 6 4 2 1.1.4 1.2.4 1.3.4 1.4.4 1.5.4 1.6.4 1.7.4 1.8.4 1.9.4 1.1.4 1.11.4 1.12.4 Kuva 16: Rautionkylän mittauspisteen rikkidioksidin vuorokausikeskiarvot (µg/m³) vuonna 24. Taulukko 16: Imatran vuoden 1996-24 rikkidioksidin pitoisuuksien osuus ohje- ja raja-arvoista (%). Vertailussa on käytetty suurimpia ohjearvojen vertailulukuja.huom! Mansikkalasta tuloksia on vain 65% mittausajasta, joten ohje- ja raja-arvovertailua ei voi tehdä. Vuosi Tuntiohjearvosta Vuorokausi- Siirtymäajan Siirtymäajan Tuntirajaarvosta Vrk-raja- % ohjearvosta % vuorokausiraja-arvosta % 1) vuosirajaarvosta % 1) % 2) arvosta% 3) Raution Mansi Raja Rautio Mansi Raja Rautio Mansi Raj Raution Mansi Raj Raut.k Mansi Raja Rautio Mansi Raj kylä kkala nkyl kkala nkyl kkala 1996 48 156 43 153 11 15 1 1 1997 18 13 68 2 6 4 1 1 1998 17 8 29 3 16 21 5 3 5 1 1 1 1999 3 12 13 38 19 19 5 3 5 1 1 1 2 26 1 11 28 2 15 3 4 4 1 2 1 21 12 1 1 16 2 16 4 6 4 1 3 1 6 6 7 12 1 13 22 5 8 9 64 13 11 4 3 3 1 1 1 21 5 7 18 6 6 23 9 8 1 91 18 5 4 4 4 1 1 1 35 5 7 46 1 1 24 12-14 9-15 4-4 1-1 29-9 14-1 1) kumottu 15.8.21,voimassa siirtymäkauden v. 24 loppuun 2) raja-arvoa verrattu vuoden 25.suurimpaan tuntiarvoon, koska ylityksiä sallitaan 24 kpl,voimaan 15.8.21, alitettava viim. v. 25 3) raja-arvoa verrattu vuoden 4.suurimpaan vuorokausiarvoon, koska ylityksiä sallitaan 3 kpl, voimaan 15.8.21, alitettava viim. v. 25 a kylä kkala a ylä kk. nkyl kkala a 3