KAJAANIN ILMANLAADUN MITTAUSTULOKSET VUODELTA 04 Kajaanin kaupunki Ympäristötekninen toimiala Ympäristö ja maankäyttö 04
ILMANLAADUN SEURANTA KAJAANISSA Kajaanin ilmanlaadun seurannan toteuttavat Kajaanin kaupunki, energiantuottajat ja teollisuus yhdessä. Seurannan toteuttamisesta on tehty sopimus. Nykyisessä seurantasopimuksessa vuosille 02 06 sopimusosapuolet ovat Kainuun Voima Oy, Kajaanin kaupunki, Kainuun sairaanhoidon ja sosiaalihuollon kuntayhtymä, Kajaanin Lämpö Oy, Lemminkäinen Oyj ja NCC Roads. Seurannan käytännön toteutuksesta ja mittausraportin laadinnasta vastaa Kajaanin kaupungin ympäristötoimi. Raporttien lisäksi tietoa ilmanlaadusta on annettu viikoittain ilmanlaatu-indeksin avulla. Ilmanlaatuindeksiä on voinut seurata Kajaanin kaupungin internet-sivuilta. MITTAUSTOIMINTA Kajaanin ilmanlaatua mitataan yhdellä mittausasemalla, joka sijaitsee kaupungin keskustassa. Asemalla mitataan jatkuvatoimisesti typen oksideja ja rikkidioksidia, hengitettäviä hiukkasia (PM 10 ) sekä säätä (ilman lämpötila, kosteus ja paine, tuulen suunta ja nopeus). Hengitettävien hiukkasten mittaus aloitettiin heinäkuussa 1997. Mittausasema- ja laitetiedot on esitetty liitteessä 1. Mittaustulokset ovat ohjearvoon verrattavia, jos niitä on käytettävissä vähintään 75 %. Mittaustulosten ajallinen edustavuus on esitetty taulukossa 1. Vuonna 04 kaikki tulokset olivat ohjearvoon verrattavia. Ilmanlaadun mittausasemia hoidosta ja tuloksista vastasi Kajaanin elintarvike- ja ympäristölaboratorio. Ympäristövalvonta laati saatujen mittaustulosten perusteella vuosiraportin. Taulukko 1. Mittaustulosten ajallinen edustavuus (%) vuonna 04. Kuukausi SO 2 NO 2 tammikuu 100 100 helmikuu 100 100 maaliskuu 99 99 huhtikuu 99 99 toukokuu 100 100 kesäkuu 99 99 heinäkuu 96 96 elokuu 100 100 syyskuu 99 99 lokakuu 100 100 marraskuu 100 100 joulukuu 99 76 Laadunvarmistus Kajaanin ilmanlaadunmittausjärjestelmä käyttää DILTA -mittausohjelmistoa, joka kerää HAKU - ohjelmallaan mittaustulokset asemilta modeemin välityksellä neljä kertaa tunnissa. Saadut mittaustulokset ovat kahden minuutin keskiarvoja, joista ohjelma laskee muut keskiarvot. Rikkidioksidi- ja typenoksidianalysaattoreille tehtiin monipistekalibrointi neljä kertaa vuoden 04 aikana. Kalibroinnit tekee Juha Pulkkinen JPP-Kalibrointi Ky:stä. 1
SÄÄTIEDOT Ilmasta mitattavien epäpuhtauksien leviämiseen ja pitoisuuksiin ilmassa vaikuttaa säätilanne. Tärkeimpiä säätekijöitä ovat lämpötila, tuulen suunta ja sade. Taulukossa 2 on esitetty keskustan asemalla mitatut lämpötilat, sekä Ilmatieteen laitoksen toimittamat vuoden 04 lämpötilojen kuukausikeskiarvot ja vertailuna pitkäaikaiskeskiarvot vuosilta 1971 01 Kajaanin lentoasemalla. Taulukko 2. Lämpötilat keskustan mittausasemalla ja Kajaanin lentoasemalla 04. Kuukausi Keskusta o C Lentoasema o C Lentoasema o C 04 1971-00 Tammikuu - 12-11,0-11,0 Helmikuu - 11-10,2-10,7 Maaliskuu - 5-4,8-5,4 Huhtikuu 2 1,7 0,2 Toukokuu 7 7,5 7,5 Kesäkuu 12 11,6 13,3 Heinäkuu 16 16,1 15,8 Elokuu 14 13,9 13,1 Syyskuu 10 10,1 7,8 Lokakuu 2 2,5 2,2 Marraskuu - 4-3,6-4,0 Joulukuu - 6-5,2-8,6 PÄÄSTÖT Kajaanin ilmaa pilaavat päästöt tulevat energiantuotannosta ja liikenteestä. Energiantuotannosta pääsee ilmaan erityisesti rikkidioksidia, typen oksideja ja hiukkasia. Liikenteen tuottamat merkittävimmät ilman epäpuhtaudet ovat typen oksidit, häkä, hiukkaset ja hiilivedyt. Taulukossa 3 on esitetty ilmansuojeluvelvollisten laitosten ja liikenteen päästöt vuonna 04. Liikennepäästötiedot on saatu Valtion Teknilliseltä Tutkimuskeskukselta, joka on laskenut ne LIISAohjelmalla. Taulukko 3. Ilmoitusvelvollisten laitosten ja liikenteen päästöt (tn/vuosi) Kajaanissa vuonna 04. hiukkaset SO 2 NOx CO 2 Kainuun Voima 0y 157 211 430 614132 Kajaanin Lämpö Oy 0,079 0,905 0,852 3 Kainuun keskussairaala 6,3 27,1 5,4 4305 Lemminkäinen Oy 0,57 2,7 1,5 538 NCC Roads 0,75 0,21 0,42 333 yhteensä 164,699 241,915 438,172 619628 Liikenne 15,2 0,37 289 58599 Yhteensä 179,899 242,285 727,172 678227 UPM-Kymmene Oyj:n Kajaanin yksiköllä ei ole omaa energiantuotantoa. 2
ILMANLAADUN OHJE- JA RAJA-ARVOT Asetus ilmanlaadusta tuli voimaan 15.8.01. Asetus koskee ulkoilman epäpuhtauksien rajaarvoja, ja sen tavoitteena on vähentää ulkoilman epäpuhtauksien aiheuttamia terveys- ja ympäristöhaittoja. Asetuksella kumottiin vuodelta 1996 peräisin oleva valtioneuvoston päätös ilmanlaadun raja-arvoista ja kynnysarvoista, mutta päätöksessä säädetyt kynnysarvot alailmakehän otsonille sisällytettiin asetukseen. Vanhat raja-arvot rikkidioksidin, typpidioksidin ja kokonaisleijuman pitoisuuksille ovat voimassa asetuksessa annettuun ajankohtaan asti, jolloin pitoisuuksien viimeistään tulee olla uusia raja-arvoja pienemmät. Valtioneuvoston päätös vuodelta 1996 ilmanlaadun ohjearvoista ja rikkilaskeuman tavoitearvosta jää voimaan. Raja-arvolla tarkoitetaan suurinta hyväksyttävää ilman epäpuhtauden pitoisuutta ja ohjearvolla ilmaistaan ilmanlaadun tavoitteita. Ohjearvot eivät ole sitovia, vaan niitä sovelletaan suunnittelussa kuten maankäytön ja liikenteen suunnittelussa, rakentamisen muussa ohjauksessa ja ilman pilaantumisen vaaraa aiheuttavien toimintojen ympäristölupakäsittelyssä. Ohjearvojen tarkoituksena on ehkäistä ilman epäpuhtauksista aiheutuvat terveyshaitat ja vaikutukset kasvillisuuteen ja luontoon sekä vähentää viihtyvyyshaittoja. Lyhtyaikaispitoisuuksien ohjearvot on annettu ensisijaisesti terveydellisin perustein, ja pitkäaikaispitoisuuksien ohjearvojen tarkoituksena on ehkäistä kasvillisuuteen ja muuhun luontoon kohdistuvia haittoja. Ohjearvot on esitetty taulukossa 4 ja raja-arvot taulukoissa 5-6. Taulukko 4. Ilmanlaadun ohjearvot Aine Ohje-arvo Keskiarvon laskenta-aika Hiilimonoksidi (CO) mg/m³ tuntiarvo 8 mg/m³ tuntiarvojen liukuva 8 tunnin keskiarvo Typpidioksidi (NO 2 ) 150 µg/m³ 70 µg/m³ kuukauden tuntiarvojen 99. %-piste kuukauden toiseksi suurin vrk-arvo Rikkidioksidi (SO 2 ) 250 µg/m³ 80 µg/m³ kuukauden tuntiarvojen 99. %-piste vuosikeskiarvo Hiukkaset kokonaisleijuma (TSP) 1 µg/m³ 50 µg/m³ vuoden vrk-arvojen 98. %-piste kuukauden toiseksi suurin vrk-arvo Hengitettävät hiukkaset (PM 10 ) 70 µg/m³ kuukauden toiseksi suurin vrk-arvo Taulukko 5. Uudet raja-arvot ja ajankohta, jolloin pitoisuuksien viimeistään tulee olla rajaarvoa pienemmät Aine Raja-arvo Keskiarvon laskenta-aika Hiilimonoksidi (CO) 10000 µg/m³ 2) tuntiarvojen liukuva 8 tunnin keskiarvo 1.1. 05 Typpidioksidi (NO 2 ) 40 µg/m³ vuosiarvo 1.1.05 Typpidioksidi (NO 2 ) 0 µg/m³ tuntiarvo 1.1. 10 Rikkidioksidi (SO 2 ) 350 µg/m³ tuntiarvo 1.1.05 125 µg/m³ vuorokausiarvo 1.1.05 Hengitettävät hiukkaset (PM 10 ) 50 µg/m³ 1) vuorokausiarvo 1.1.05 40 µg/m³ 1) vuosiarvo 1.1. 05 Lyijy (Pb) 0,5 µg/m³ 1) kalenterivuosi 15.8.01 Bentseeni (C 6 H 6) 5 µg/m³ kalenterivuosi 1.1. 10 1)Tulokset ilmaistaan ulkoilman lämpötilassa ja paineessa. 2)Vuorokauden korkein 8 tunnin keskiarvo, joka valitaan tarkastelemalla 8 tunnin liukuvia keskiarvoja. Kunkin kahdeksan tunnin jakso osoitetaan sille päivälle jona jakso päättyy. 3
Taulukko 6. Raja-arvot kasvillisuuden ja ekosysteemin suojelemiseksi Aine Raja-arvo Keskiarvon laskenta-aika Typen oksidit 30 µg/m³ kalenterivuosi (NO 2 ) Rikkidioksidi (SO 2 ) µg/m³ kalenterivuosi ja talvikausi (1.10-31.3) RIKKIDIOKSIDIPITOISUUDET Vuosikeskiarvot Vuosikeskiarvo keskustan mittausasemalla oli 1,25 µg/m 3.Suurin sallittu arvo (raja-arvo) kasvillisuuden ja ekosysteemin suojelemiseksi on µg/m 3. Enimmäisohjearvoa rikkidioksidin vuosikeskiarvolle ei ole. Kuukausikeskiarvot Kuukausikeskiarvot vaihtelivat välillä 1-2 µg/m 3. Kuukausikeskiarvolle ei ole enimmäisohjearvoa eikä raja-arvoa. Vuorokausiarvot Vuorokausiarvot olivat 2-8 % enimmäisohjearvosta 80 µg/m 3. Ohjearvoon verrattavat kuukauden toiseksi suurimmat vuorokausiarvot on esitetty kuvassa 1. Raja-arvo rikkidioksidin vuorokausikeskiarvolle on 125 µg/m 3. Kuva 1. Rikkidioksidin ohjearvoon verrattavat vuorokausi- ja tuntiarvot (mg/m 3 ) vuonna 04. 80 70 pitoisuus µg/m3 50 40 30 10 0 12 10 6 7 4 5 2 4 6 2 2 5 6 2 3 4 2 4 3 6 7 9 3 4 vrk-arvot tuntiarvot tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu kuukausi Tuntiarvot Tuntiarvot olivat 1 5 % enimmäisohjearvosta 250 µg/m 3. Ohjearvoon verrattavat 99 %:n tuntiarvot on esitetty kuvassa 1. Raja-arvo rikkidioksidin tuntikeskiarvolle on 350 µg/m 3. 4
TYPPIDIOKSIDIPITOISUUDET Vuosikeskiarvo Typpidioksidin vuosikeskiarvo vuonna 04 oli 17,5 µg/m 3. Raja-arvo kasvillisuuden ja ekosysteemin suojelemiseksi on 30 µg/m 3. Enimmäisohjearvoa vuosikeskiarvolle ei ole. Kuukausikeskiarvot Keskustan mittausasemalla kuukausikeskiarvot vaihtelivat välillä 8-26 µg/m 3. Kuukausikeskiarvoille ei ole enimmäisohjearvoa eikä raja-arvoa. Kuukausikeskiarvot on esitetty kuvassa 2. Vuorokausiarvot Keskustan mittausasemalla mitatut terveydellisin perustein annettuun enimmäisohjearvoon (70 µg/m 3 ) verrattavat kuukauden toiseksi suurimmat vuorokausiarvot olivat välillä 15-55 µg/m 3 (21-79 % ohjearvosta). Ohjearvopitoisuus ei ylittynyt. Raja-arvoa typpidioksidin vuorokausipitoisuudelle ei ole. Enimmäisohjearvoon verrattavat kuukauden toiseksi suurimmat vuorokausiarvot on esitetty kuvassa 2. Kuva 2. Typpidioksidin kuukausikeskiarvot ja ohjearvoon verrattavat vuorokausiarvot vuonna 04. 70 55 pitoisuus µg/m3 50 40 30 10 21 41 46 40 26 25 24 26 27 19 8 15 21 11 12 24 29 27 28 15 16 13 kk-keskiarvo 2.suurin vrk-arvo 0 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu kuukausi Tuntiarvot Enimmäisohjearvoon (150 µ/m 3 ) verrattavat 99 %:n tuntiarvot olivat mittausasemalla välillä 27 69 µg/m 3 (18-46 % enimmäisohjearvosta). Tuntiarvot eivät ylittäneet enimmäisohjearvoa eivätkä myöskään raja-arvoa (0 µg/m 3 ). Suurimmat mitatut tuntiarvot olivat välillä 39-116 µg/m 3 ( 26 77 % enimmäisohjearvosta). Tuntiarvot ja suurimmat mitatut tuntiarvot on esitetty kuvassa 3. 5
Kuva 3. Typpidioksidin ohjearvoon verrattavat ja suurimmat mitatut tuntiarvot vuonna 04. pitoisuus µg/m3 140 1 100 80 40 83 82 77 69 111 116 96 88 58 49 52 43 39 27 36 56 48 42 66 56 55 69 99%-piste korkein tuntiarvo 0 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu PÖLYPITOISUUDET Hiukkaspitoisuuksia mitataan jatkuvatoimisella mittarilla. Mitattavat hiukkaset ovat ilmassa leijuvaa hengitettävää pölyä, ts. pölyä, jonka hiukkaskoko on niin pieni (alle 10 µm), että hiukkaset pääsevät hengitysteihin ja keuhkoihin saakka. Hengitettävän pölyn vuorokausiarvolle on annettu enimmäisohjearvo 70 µg/m 3 ylittyi huhtikuussa. Enimmäisohjearvoon verrattavat toiseksi suurimmat vuorokausiarvot vaihtelivat vuonna 04 välillä 14-71 µg/m 3 ( - 101 % enimmäisohjearvosta). Suurin mitattu vuorokausiarvo oli 81 µg/m 3 (116 % ohjearvosta). Pölypitoisuudet olivat suurimmillaan huhtikuussa, jolloin katupöly nosti pitoisuudet ajoittain korkeiksi. Elokuussa 02 voimaantulleen ilmanlaatuasetuksen mukainen hengitettävien hiukkasten vuorokausipitoisuudelle annettu 50 µg/m 3 raja-arvo astuu voimaan 1.1.05. Raja-arvo saa ylittyä kalenterivuoden aikana 35 kertaa. Raja-arvon numeroarvon ylittymisestä on tiedotettava viipymättä yleisölle. Vuoden 04 hengitettävien hiukkasten raja-arvon numeroarvo ylittyi Kajaanin keskustassa viisi kertaa; kaikki ylitykset tapahtuivat huhtikuussa. Raja-arvojen ylittymisestä tiedotettiin Kajaanin kaupungin internet-sivuilla. Enimmäisohjearvoon verrattavat hengitettävien hiukkasten toiseksi suurimmat vuorokausiarvot ja suurimmat mitatut vuorokausiarvot on esitetty kuvassa 4. 6
Kuva 4. Hengitettävien hiukkasten ohjearvoon verrattavat ja suurimmat mitatut vuorokausiarvot vuonna 04. 90 80 70 81 71 pitoisuus µ/gm3 50 40 30 26 21 2423 32 29 1615 1514 18 19 17 48 45 29 18 41 suurin vrk-arvo 2.suurin vrk-arvo 10 0 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu kuukausi KAJAANIN ILMANLAATU-INDEKSI Kajaanin ilmanlaatua on seurattu ns. ilmanlaatu-indeksin avulla vuoden 02 alusta alkaen. Ilmanlaatu-indeksi on erityisesti rakennettu palvelemaan ilmanlaadusta tiedottamista, ja sitä käytetään monissa kunnissa, joissa tehdään ilmanlaadun mittauksia. Indeksin tarkoituksena on kuvata kansanomaisesti vallitsevan ilmanlaadun tilannetta. Se ei sellaisenaan sovi eri paikkakuntien ilmanlaadun vertaamiseen, sillä mittausasemat ovat erilaisissa paikoissa. Mittausaseman sijoituspaikka vaikuttaa oleellisesti mitattuihin pitoisuustasoihin. Indeksin avulla voidaan kuitenkin seurata alueen ilmanlaatua pitkällä aikavälillä, jolloin muutokset indeksissä heijastavat muutoksia ilmanlaadussa. Ilmanlaatua luonnehditaan indeksissä seuraavasti: hyvä, tyydyttävä, välttävä, huono ja erittäin huono. Välttävä tai huonompi indeksiarvo merkitsee selviä kasvillisuus- ja materiaalivaikutuksia pitkällä aikavälillä. Välttävää paremmalla arvolla lievät luontovaikutukset ovat mahdollisia pitkällä aikavälillä. Vuonna 04 ilmanlaatu on suurimman osan ajasta hyvää tai tyydyttävää. Huonointa ilmanlaatu oli huhtikuussa, jolloin katupölyä oli runsaasti ilmassa. Tulokset on ilmaistu prosentteina ajasta, jolloin indeksin arvo on vastannut kutakin ilmanlaadun luonnehdintaa.. 7
Taulukko 8. Kajaanin ilmanlaatuindeksi (% ajasta) vuonna 04. Ilmanlaatu % ajasta Terveysvaikutukset Hyvä 35,8 Ei todettuja Tyydyttävä 52,7 Hyvin epätodennäköisiä Välttävä 10,7 Epätodennäköisiä Huono 0,3 Mahdollisia herkillä yksilöillä Erittäin huono 0,5 Mahdollisia herkillä väestöryhmillä Taulukko 9. Kajaanin ilmanlaatuindeksi vrk/kuukausivuonna 04 Kuukausi Hyvä Tyydyttävä Välttävä Huono Eritt. huono Tammi 10 16 5 Helmi 6 18 5 Maalis 9 9 13 Huhti 0 13 14 1 2 Touko 12 19 Kesä 8 22 Heinä 15 16 Elo 15 16 Syys 14 16 Loka 11 18 2 Marras 13 17 Joulu 18 13 YHTEENVETO Päästöt Rikkidioksidia pääsee ilmaan eniten energiantuotannosta. Päästöt vähenivät selvästi vuonna 1999, minkä jälkeen ne ovat olleet samalla tasolla vuoteen 03. Vuonna 04 rikkidioksidipäästöt vähenivät yli 50 % verrattuna edelliseen vuoteen; vähennys tapahtui erityisesti Kainuun Voima Oy:n päästöissä. Taulukko 10. Energiantuotannon ja liikenteen rikkidioksidipäästöt vuosina 1998 04. 1998 1999 00 01 02 03 04 energiantuotanto 1028 582 611 5 561 524 242 liikenne 2,3 1,5 1,2 1,2 1,2 1,2 0,4 yhteensä 1030,3 583,5 612 561 562 525 242,4 Typenoksideja tuli vuonna 04 ilmaan eniten energiantuotannosta. Energiantuotannon typenoksidipäästöt olivat puolitoistakertaiset ja hiukkaspäästöt kymmenkertaiset liikenteen vastaaviin päästöihin verrattuna. Energiantuotannon typenoksidipäästöt ovat hieman vähentyneet mutta hiukkaspäästöt reilun kolmanneksen kasvaneet vuoteen 03 verrattuna. 8
Taulukko 11. Energiantuotannon ja liikenteen typenoksidipäästöt vuosina 1998 04. 1998 1999 00 01 02 03 04 energiantuotanto 312 390 294 484 510 462 438 liikenne 615 591 556 433 337 313 289 yhteensä 1034 981 850 1017 847 775 727 Taulukko 12. Energiantuotannon ja liikenteen hiukkaspäästöt vuosina 1998 04. 1998 1999 00 01 02 03 04 energiantuotanto 154 156 95 125 133 113 165 liikenne 37 35 33 31 18 16 15 yhteensä 191 191 128 156 151 129 180 Epäpuhtauspitoisuudet ilmassa Rikkidioksidipitoisuudet olivat hyvin pienet, enimmillään kymmenesosa terveydellisin perustein annetusta enimmäisohjearvosta. Typenoksidipitoisuuden vuorokausikeskiarvo oli enimmillään n.80 % enimmäisohjearvosta. Vuosikeskiarvo oli 17,5 µg/m 3, kun kasvillisuuden ja ekosysteemin suojelemiseksi annettu raja-arvo on 30 µg/m 3. Typenoksidipitoisuuksiin vaikuttaa säätila niin, että suurimmat pitoisuudet mitataan yleensä kylmänä ja tyynenä pakkaspäivänä, jolloin päästöjä on paljon, mutta epäpuhtaudet eivät pääse tuulettumaan. Kylmä ilma jää alas ja lämmin ilma kohoaa ylös muodostaen ikään kuin kannen, jolloin tyynellä säällä epäpuhtaudet eivät pääse sekoittumaan ja laimenemaan. Hiukkaspitoisuudet ylittivät huhtikuussa enimmäisohjearvon. Suurimmat hiukkaspitoisuudet mitattiin muutenkin huhtikuussa, jolloin katupöly nosti pitoisuuksia. Elokuussa 01 voimaantulleen ilmanlaatuasetuksen mukainen 50 µg/m 3 :n tiedotuskynnys ylittyi viisi kertaa. Kajaanin ilmanlaadun luonnehdinta indeksin perusteella ilmanlaatu oli hyvää tai tyydyttävää suurimman osan ajasta. Huhtikuussa katujen pöliseminen kuitenkin heikensi ilmanlaadun välttäväksi, ja parina päivänä ilmanlaatu oli huonoa tai erittäin huonoa. 9