OULUN SEUDUN YMPÄRISTÖTOIMI RAPORTTI 2/211 OULUN ILMANLAATU SEURANTASUUNNITELMA 212-216 5 µg/m3 raja-arvo Keskusta 4 Pyykösjärvi ylempi arviointikynnys 3 alempi arviointikynnys 2 1 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21
OULUN SEUDUN RAPORTTI 2/211 YMPÄRISTÖTOIMI OULUN ILMANLAATU Seurantasuunnitelma 212-216
SISÄLLYSLUETTELO JOHDANTO... 1 ILMANLAADUN SEURANTAA KOSKEVA LAINSÄÄDÄNTÖ... 2 Ympäristönsuojelulaki (86/2)... 2 Valtioneuvoston asetus ilmanlaadusta (38/211)... 2 Valtioneuvoston asetus ilmassa olevasta arseenista, kadmiumista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä (164/27)... 4 Valtioneuvoston päätös ilmanlaadun ohjearvoista ja rikkilaskeuman tavoitearvoista (48/96)... 4 ILMANLAADUN SEURANNAN KEHITTYMINEN OULUSSA... 5 NYKYINEN ILMANLAADUN SEURANTA... 7 ILMANLAADUN SEURANTATARVE OULUSSA... 8 Ilman epäpuhtauspäästöjen kehitys... 8 Ilmanlaadun arviointi... 9 Hengitettävät hiukkaset (PM1)... 1 Pienhiukkaset (PM 2,5 )... 12 Typpidioksidi (NO 2 )... 14 Otsoni (O 3 )... 18 Hiilimonoksidi (CO)... 2 Rikkidioksidi (SO 2 )... 2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... 22 Bentseeni... 24 Arseeni, kadmium, elohopea, nikkeli ja polysykliset aromaattiset hiilivedyt... 25 Säätiedot... 27 ESITYS OULUN ILMANLAADUN SEURANNAN JÄRJESTÄMISEKSI VUOSINA 212-216... 28 Ilmanlaadun seurannan tavoitteet... 28 Ilmanlaadun seurannan kattavuus... 28 Ilmanlaadun seurantalaitteiston kunto... 29 Seurannan ylläpito ja arvio siitä aiheutuvista kustannuksista vuosina 212-216... 3
1 JOHDANTO Oulun ilmanlaadun seurantasuunnitelma on laadittu ohjaamaan tulevaa ilmanlaadun seurantaa sekä lähtökohdaksi seurannan toteuttamiselle. Ilmanlaadun seuranta on järjestetty vuodesta 1991 alkaen seurantasopimuksiin perustuen yhteistyössä Oulun kaupungin sekä ilmaa kuormittavien laitosten kanssa. Seurannan kustannukset on jaettu laitosten ilmaan päästämien päästömäärien suhteessa kaupungin vastatessa liikenteen päästöistä. Sopimusjaksot ovat olleet viisivuotisia. Nykyinen sopimus on voimassa vuoden 211 loppuun ja siinä ovat mukana Stora Enso Oyj, Kemira Oyj, Laanilan Voima Oy, Arizona Chemical Oy, Paroc Oy Ab, Fermion Oy, Fortum Power and Heat Oy, Lemminkäinen Oyj, Oulun Satama, Oulun Energia ja Oulun seudun ympäristötoimi. Seurantasuunnitelmassa tarkastellaan ilmanlaadun seurannan tarvetta Oulussa lainsäädännön sekä paikallisten olosuhteiden kannalta. Säädökset velvoittavat selvittämään tarvittavan seurannan riittävyyden viiden vuoden välein. Suunnitelman on laatinut Oulun seudun ympäristötoimi yhteistyössä ilmanlaadun seurantaryhmän kanssa. Ilmanlaadun seurantaryhmä ohjaa ja valvoo ilmanlaadun seurantaa Oulussa. Se koostuu Oulun ilmanlaadun seurantasopimuksen sopijapuolten sekä Pohjois- Pohjanmaan ELY-keskuksen edustajista.
2 ILMANLAADUN SEURANTAA KOSKEVA LAINSÄÄDÄNTÖ Ympäristönsuojelulaki (86/2) Ilmanlaadun seurannan perusteet löytyvät ympäristönsuojelulaista, jonka mukaan kunnan on alueellaan huolehdittava paikallisten olojen edellyttämästä tarpeellisesta ympäristön tilan seurannasta. Toiminnanharjoittajan on puolestaan huolehdittava ympäristön pilaantumisen estämisestä ja oltava riittävästi selvillä toimintansa ympäristövaikutuksista. Tarpeelliset määräykset päästöjen rajoittamisesta sekä tarkkailusta ja valvonnasta annetaan ympäristöluvassa. Lupaviranomainen voi tarvittaessa määrätä useat luvanhaltijat yhdessä tarkkailemaan toimintojensa vaikutuksia. Seurantatiedot on julkistettava ja niistä on tiedotettava tarvittavassa laajuudessa. Lain täytäntöönpanon edellyttämät mittaukset, testaukset, selvitykset ja tutkimukset on tehtävä pätevästi, luotettavasti ja tarkoituksenmukaisin menetelmin. Ilmanlaadun turvaamiseksi, asetuksessa säädetyn raja-arvon ylittyessä tai ollessa vaarassa ylittyä, kunnan on laadittava ja toimeenpantava ilmansuojelusuunnitelma raja-arvon alittamiseksi ja rajaarvon ylityksen keston lyhentämiseksi keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä. Rikkidioksidin tai typpidioksidin varoituskynnyksen ylittyessä tai ollessa vaarassa ylittyä, kunnan on laadittava ja toimeenpantava lyhyen aikavälin toimintasuunnitelma ylityksen aiheuttaman vaaran vähentämiseksi ja keston lyhentämiseksi. Tarvittaessa muulloinkin kunnan on käytettävissä olevin keinoin vähennettävä muista kuin luvanvaraisista toiminnoista aiheutuvia päästöjä. Ympäristönsuojelulakia täydentävät säännökset sisältyvät ilmanlaadusta annettuun valtioneuvoston asetukseen (38/211). Ilmanlaatua koskevaan sääntelykokonaisuuteen kuuluvat myös ilmassa olevasta arseenista, kadmiumista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä annettu valtioneuvoston asetus (164/27) sekä ilmanlaadun ohjearvoista annettu valtioneuvoston päätös (48/1996). Valtioneuvoston asetus ilmanlaadusta (38/211) Uudella valtioneuvoston asetuksella ilmanlaadusta (voimaan 25.1.211) pantiin täytäntöön Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivin 28/5/EY säännöksiä ilmanlaadusta ja sen parantamisesta Euroopassa. Asetuksella kumottiin vanha ilmanlaatuasetus (711/21) sekä asetus alailmakehän otsonista (783/23). Uudessa asetuksessa terveysperusteiset ilmanlaadun raja-arvot ja otsonin tavoitearvot sekä tiedotus- ja varoituskynnykset pysyivät ennallaan. Uutena epäpuhtautena sääntelyn piiriin tulivat pienhiukkaset, joille säädettiin raja-arvot sekä väestön altistumista koskevia tavoitteita. Merkittäviä muutoksia tuli myös mittausten laadunvarmistamiseen liittyviin vaatimuksiin. Raja-arvot (taulukko 1) määrittelevät suurimmat hyväksyttävät ilman epäpuhtauksien pitoisuudet, joiden rajoissa pysymisestä ilmansuojelusta vastaavien viranomaisten tulee huolehtia käytettävissä olevin keinoin. Otsonin tavoitearvot vuodelle 21 ja pitkän ajan tavoitteet (taulukko 2) ovat otsonin syntymekanismin vuoksi luonteeltaan vähemmän sitovia, ja näihin tavoitteisiin pyritään ensisijaisesti kansainvälisin ja valtakunnallisin toimin.
3 Taulukko1. Ilmanlaadun raja-arvot. Raja-arvo 2) Aine Keskiarvon Sallittujen ylitysten Ajankohta, jolloin pitoisuuksien laskenta-aika 1) µg/m 3 määärä kalenterivuodessa viimeistään tulee olla raja-arvoa pienemmät Rikkidioksidi (SO 2 ) 1 tunti 24 tuntia 35 125 24 3 1.1.25 1.1.25 Typpidioksidi (NO 2 ) 1 tunti kalenterivuosi 2 4 18-1.1.21 1.1.21 Hiilimonoksidi (CO) 8 tuntia 3) 1-1.1.25 Bentseeni (C 6 H 6 ) kalenterivuosi 5-1.1.21 Lyijy (Pb) kalenterivuosi,5-15.8.21 Hiukkaset (PM 1 ) 24 tuntia kalenterivuosi 5 4 35-1.1.25 1.1.25 Hiukkaset (PM 2,5 ) kalenterivuosi 25-1.1.21 1) Mittaustuloksia yhdistettäessä ja tilastollisia tunnuslukuja laskettaessa on noudatettava liitteen 9 perusteita. 2) Kaasumaisilla yhdisteillä tulokset ilmaistaan 293 K lämpötilassa ja 11,3 kpa paineessa. Lyijyn ja hiukkasten tulokset ilmaistaan ulkoilman lämpötilassa ja paineessa. 3) Vuorokauden korkein 8 tunnin keskiarvo, joka valitaan tarkastelemalla 8 tunnin liukuvia keskiarvoja. Kukin kahdeksan tunnin jakso osoitetaan sille päivälle, jona jakso päättyy. Taulukko 2. Otsonin tavoitearvot. Tavoitearvo vuodelle 21 2) Pitkän ajan tavoite 2) Peruste Keskiarvon laskentaaika tai tunnusluku 1) Terveyshaittojen ehkäiseminen 8 tuntia 3) 12 µg/m 3 joka saa ylittyä ja vähentäminen enintään 25 päivänä kalenteri- vuodessa kolmen vuoden keskiarvona Kasvillisuuden suojelemi- AOT4 4) 18 µg/m 3 h viiden vuoden 12 µg/m 3 kalenterivuoden aikana 6 µg/m 3 h nen keskiarvona 1) Mittaustuloksia yhdistettäessä ja tilastollisia tunnuslukuja laskettaessa on noudatettava liitteen 9 perusteita. 2) Tulokset ilmaistaan 293 K lämpötilassa ja 11,3 kpa paineessa. 3) Vuorokauden korkein 8 tunnin keskiarvo valitaan tarkastelemalla 8 tunnin liukuvia keskiarvoja. Kukin 8 tunnin jakso osoitetaan sille päivälle, jona se päättyy. 4) AOT4 lasketaan 1.5. 31.7. välisen ajan tuntiarvoista, jotka mitataan klo 9. 21. välisenä aikana Suomen normaaliaikaa, joka on klo 1. 22. Suomen kesäaikaa. Ilmanlaadun raja-arvojen valvonnan osalta Suomi on jaettu seuranta-alueisiin, jotka muodostuvat yhden tai useamman elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskuksen toimialueesta. Oulu kuuluu Pohjois- Pohjanmaan ELY-keskuksen seuranta-alueeseen rikkidioksidin, typpidioksidin, hengitettävien hiukkasten ja pienhiukkasten sekä lyijyn ja hiilimonoksidin seurannan osalta. Bentseenin seurannan osalta Oulu kuuluu Pohjois-Suomen seuranta-alueeseen. Otsonin seuranta jakaantuu pääkaupunkiseudun (HSY-alue) ja muun Suomen seuranta-alueeseen. Ilmanlaatuasetuksen mukainen seuranta raja-arvojen ylittymisen valvomiseksi on ilmanlaadun seurannan vähimmäistaso, joka on samoilla periaatteilla voimassa koko EU:n alueella. Mittauksilta ja muilta seurantamenetelmiltä vaadittu kattavuus ja laatutaso määräytyvät seuranta-alueella havaittujen korkeimpien pitoisuuksien perusteella. Ilmanlaatuasetuksen mukaan ilmanlaadun seurannan riittävyys tulee tarkistaa seuranta-alueella vähintään viiden vuoden välein. Mittaustarve määritetään ns. arviointikynnysten avulla viiden edellisen vuoden mittausten perusteella. Arviointikynnyksen katsotaan ylittyvän, kun kynnyksen lukuarvo on ylittynyt vähintään kolmena vuonna kyseisten viiden vuoden aikana. Jatkuvia mittauksia on tehtävä seuranta-alueella jos pitoisuudet ylittävät alemman arviointikynnyksen. Mittauksia on tehtävä laajemmin, mikäli ylempi arviointikynnys ylittyy. Jos pitoisuudet ovat alemman arviointikynnyksen ala-
4 puolella, riittää, että ilmanlaatua seurataan yksinomaan suuntaa-antavien mittausten, leviämismallien tai päästökartoitusten perusteella. Mittausasemien lukumäärän ja seurantamenetelmien on oltava riittävät ilmanlaadun arvioimiseksi terveyshaittojen ehkäisemisen kannalta. Mittausalueiden tulee olla edustavia ja ne on valittava siten, että saadaan tietoja alueilta joilla väestön altistuminen ilmanepäpuhtauksille on suurinta sekä alueilta, jotka edustavat väestön yleistä altistumista. Ilmanlaadun seurantatietojen on oltava yleisesti saatavilla esimerkiksi tietoverkkopalvelujen, ilmanlaatupuhelimen, lehtien, radion, television taikka näyttö tai ilmoitustaulujen välityksellä. Tuntipitoisuudet on saatettava tiedoksi mahdollisuuksien mukaan tunneittain. Vuosittain annettavat tiedot voidaan julkaista painettuina raportteina tai sähköisessä muodossa. Tietojen mukana on oltava myös lyhyt selostus mitatuista pitoisuuksista suhteessa raja-arvoihin ja varoituskynnyksiin sekä asianmukaista tietoa ilman epäpuhtauksien vaikutuksista. Raja-arvojen tunti- ja vuorokausipitoisuuksien numeroarvon ylityksistä sekä rikkidioksidin ja typpidioksidin varoituskynnysten ylityksistä tulee tiedottaa väestöä viipymättä. Elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskusten tulee olla selvillä ilmanlaadusta ja huolehtia siitä, että niiden alueella ilmanlaadun seuranta on järjestetty hyvin ja seurantatiedot on toimitettu merkittäväksi ympäristönsuojelun tietojärjestelmään. Valtioneuvoston asetus ilmassa olevasta arseenista, kadmiumista, elohopeasta, nikkelistä ja polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä (164/27) Asetuksessa on säädetty arseenin, kadmiumin, nikkelin ja bentso(a)pyreenin pitoisuuksien tavoitearvoista sekä pitoisuuksien ja laskeumien seurannasta, mukaan lukien elohopean seuranta. Valtioneuvoston päätös ilmanlaadun ohjearvoista ja rikkilaskeuman tavoitearvoista (48/96) Ilmanlaadun ohjearvoilla ilmaistaan ilmansuojelutyön päämääriä ja ilmanlaadun tavoitteita ja ne on tarkoitettu ensi sijassa ohjeeksi viranomaisille. Niitä sovelletaan mm. alueidenkäytön, kaavoituksen, rakentamisen ja liikenteen suunnittelussa ja ne tulee ottaa huomioon ympäristölupaa koskevassa lupaharkinnassa. Ohjearvojen tarkoituksena on ehkäistä ilman epäpuhtauksista aiheutuvat terveydelliset haitat ja luonnon vaurioituminen sekä vähentää viihtyisyyshaittoja. Lyhytaikaispitoisuuksien ohjearvot on annettu ensisijaisesti terveydellisin perustein. Pitkäaikaispitoisuuksien ja laskeuman ohjearvojen tavoitteena on ensisijaisesti kasvillisuuteen ja muuhun luontoon kohdistuvien haittojen ehkäiseminen. Kansallisilla ohjearvoilla on edelleen merkitystä, erityisesti haisevien rikkiyhdisteiden osalta. Ohjearvot on esitetty taulukossa 3.
5 Taulukko 3. Ilmanlaadun ohjearvot. Aine Ohjearvo Tilastollinen määrittely (293 K, 11,3 kpa) Hiilimonoksidi (CO) 2 mg/m 3 tuntiarvo 8 mg/m 3 tuntiarvojen liukuva 8 tunnin keskiarvo Typpidioksidi (NO 2 ) 15 µg/m 3 kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipiste 7 µg/m 3 kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Rikkidioksidi (SO 2 ) 25 µg/m 3 kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipiste 8 µg/m 3 kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Hiukkaset, kokonaisleijuma (TSP) 12 µg/m 3 5 µg/m 3 vuoden vuorokausiarvojen 98. prosenttipiste vuosikeskiarvo Hengitettävät hiukkaset (PM 1 ) 7 µg/m 3 kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Haisevien rikkiyhdisteiden kokonaismäärä (TRS) 1 µg/m 3 kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo TRS ilmoitetaan rikkinä Tavoitearvo rikkilaskeumalle Ilman epäpuhtauksista järvi- ja metsäekosysteemeissä aiheutuvien vaikutusten ehkäisemiseksi Suomen metsätalousalueilla keskimäärin on pitkän ajan tavoitteena, että rikkilaskeuman vuosiarvo ei rikkinä ylitä,3 g/m 2. Tavoitearvoon tulee pyrkiä kansainvälisin ja kansallisin toimin. ILMANLAADUN SEURANNAN KEHITTYMINEN OULUSSA Vuoden 21 lopussa tuli täyteen 32 vuotta yhtäjaksoista ilmanlaadun seurantaa Oulussa. Jakso on yksi Suomen pisimmistä. Ensimmäinen ilmanlaatututkimus tehtiin Oulussa Työterveyslaitoksen toimesta vuonna 197. Tutkimus sisälsi myös lyhytaikaisia ilmanlaadun mittauksia. Vuosina 1976-1978 Ilmatieteen laitos suoritti kaksi vuotta kestäneen tutkimuksen, jonka pohjalta kaupunki aloitti oman jatkuvatoimisen ilmanlaadun tarkkailun vuonna 1979. Myös bioindikaattoriseuranta käynnistyi tällöin Oulun yliopiston toimesta. Happamoittavan rikki- ja typpilaskeuman määrää seurattiin 198-luvun alkupuolelta vuoden 26 loppuun. Ilmanlaadun mittaukset painottuivat 198-luvulla rikkidioksidin ja haisevien rikkiyhdisteiden mittauksiin. Ensimmäinen ilman epäpuhtauksien päästökartoitus sisältyi Työterveyslaitoksen tutkimukseen vuodelta 197 (päästötiedot vuodelta 1969). Oulun kaupungin rakennusviraston toimesta tehtiin vuonna 1975 rikkiemissiotutkimus. Oulun kaupungin ympäristönsuojelutoimisto teki kattavan päästökartoituksen piste- ja pintalähteiden sekä teollisuuden ja liikenteen päästöistä vuodelta 1987. Samasta vuodesta lähtien ilman epäpuhtauksien päästötiedot on sisällytetty Oulun ilmanlaadun vuosiraporttiin. 199-luvun alkuun mennessä teollisuuden ja energiantuotannon rikkidioksidipäästöt olivat pienentyneet huomattavasti, eikä rikkidioksidi enää vaikuttanut ilmanlaatuun merkittävästi. Myös haisevien rikkiyhdisteiden päästöt olivat laskeneet selvästi selluteollisuuden prosessiparannusten myötä. Teollisuuden ja energiantuotannon osallistuminen seurannan kustannuksiin mahdollisti ilmanlaadun seurantajärjestelmän uudistamisen kauttaaltaan vuonna 1991. Tuolloin tiedostettiin jo myös liikenteen vaikutus ilmanlaatuun ja oli saatu uutta tietoa hiukkasten haittavaikutuksista. Vuoden 2 lopussa valmistui Ilmatieteen laitoksen tekemä Oulun kaupunkialueen typenoksidipäästöjen leviämislaskelma. Mallilaskelman avulla saatiin selkeä kuva liikenteestä sekä teollisuudesta ja energiantuotannosta peräisin olevien typpiyhdisteiden ja hiukkasten esiintymisestä eri alueilla. Mallin avulla voitiin edelleen tarkentaa seurannan painopistettä. Myös paikalliset laitokset ovat teettäneet omia päästöjään koskevia leviämismallilaskelmia. Vuoden 1998 lopussa rikkidioksidimittauksia vähennettiin kolmesta pisteestä kahteen ja vuoden 22 alusta alkaen rikkidioksidia on mitattu ainoastaan Nokelassa. Tällöin myös haisevien rikkiyhdis-
6 teiden mittaus keskittyi ainoastaan Nokelan mittauspisteeseen. Vuoden 22 alussa alettiin keskustan mittauspisteessä mitata pienhiukkasia hengitettävien hiukkasten ohella. Ilmanlaadun mittaustuloksista on julkaistu yhteenvetoraportit vuosilta 1979 1982, 1983 1986 sekä 1979 199. Vuodesta 1987 alkaen tuloksista on laadittu raportti vuosittain. Vuosiraportit sisältävät myös kattavan tarkastelun epäpuhtauspitoisuuksien kehityksestä. Vuonna 28 teetettiin tutkimus bentseenin ja eräiden muiden aromaattisten hiilivetyjen pitoisuuksia Oulun seudun ilmassa. Bioindikaattoriseurannassa on julkaistu raportti männyn neulasten rikkipitoisuudesta ja vauriokartoituksesta viiden vuoden välein vuodesta 1979 alkaen (viimeisin 1999 2). Raportti jäkäläkartoituksista on vuosilta 1991, 1996 sekä 24. Sammalten raskasmetallipitoisuudet on tutkittu vuosina 1992 sekä 1997-1998. Vuodesta 1991 alkaen teollisuuden ja energiantuotannon tullessa mukaan ilmanlaadun seurantaan on seuranta järjestetty ilmanlaadun seurantasopimusiin perustuen yhteistyössä Oulun kaupungin kanssa. Seurannan kustannukset on jaettu laitosten ilmaan päästämien päästömäärien suhteessa kaupungin vastatessa liikenteen osuudesta. Sopimusjaksot ovat olleet viisivuotisia ja nykyinen sopimus on voimassa vuoden 211 loppuun. Ilmanlaadun seurantaa ohjaa ja valvoo ilmanlaadun seurantaryhmä, johon sopijapuolet ja viranomaiset ovat nimenneet edustajansa.
7 NYKYINEN ILMANLAADUN SEURANTA Ilmanlaadun automaattinen jatkuvatoiminen mittausverkosto käsitti vuonna 21 keskusyksikön, sääaseman ja kolme mittausasemaa, joiden sijainti on esitetty kuvassa 1. Kaupungin keskustassa mitataan typpidioksidia (NO 2 ), typpimonoksidia (NO), hiilimonoksidia (CO) sekä hiukkaspitoisuuksia (PM 1 sekä PM 2,5 ). Nokelassa mitataan rikkidioksidia (SO 2 ) ja haisevien rikkiyhdisteiden kokonaismäärää (TRS). Pyykösjärvellä mitattavat ilman epäpuhtaudet ovat typpidioksidi, typpimonoksidi, hiukkaset (PM 1 ) ja otsoni (O 3 ). Säätietoja on mitattu Kauppatorin rannassa ympäristötoimen katolla sijaitsevalla sääasemalla vuodesta 1979 vuoteen 29. Kauppatorin sääaseman korvasi vuoden 21 alusta Nokelan aseman yhteyteen perustettu sääasema. Nokelan asema (SO 2 + TRS) on sijainnut nykyisellä paikallaan vuodesta 1979 lähtien. Keskustassa on mitattu häkää vuodesta 1988, typen oksideja ja hengitettäviä hiukkasia (PM 1 ) vuodesta 1991 sekä pienhiukkasia (PM 2,5 ) vuodesta 22 lähtien. Pyykösjärvellä mittaukset alkoivat vuonna 1991. Mittalaitteiden ohjaus sekä mittaustulosten keruu, käsittely ja osittain raportointi on hoidettu vuoden 25 alusta alkaen Enview2 ohjelmistokokonaisuudella. Kuva 1. Oulun ilmanlaadun mittausverkosto vuonna 21
8 ILMANLAADUN SEURANTATARVE OULUSSA Ilman epäpuhtauspäästöjen kehitys Oulun ilmaa kuormittavat paikallinen teollisuus, energiantuotanto ja liikenne sekä muualta kulkeutuva kuormitus. Teollisuuden ja energiantuotannon merkittävimmät ilman epäpuhtaudet ovat hiukkaset, typenoksidit sekä rikkidioksidi ja muut rikin yhdisteet. Liikenteestä peräisin olevat merkittävimmät ilman epäpuhtaudet ovat hiukkaset, typenoksidit, häkä ja hiilivedyt. Viime vuosina yhteenlasketut päästöt ovat vaihdelleet suhteellisen vähän. Teollisuuden päästömäärissä esiintyvä vaihtelu on aiheutunut osin markkinatilanteen aiheuttamista tuotantotasomuutoksista. Liikenteen päästöt ovat laskeneet katalysaattoreiden ja puhtaammin palavien polttoaineiden käyttöönoton ansiosta. Kuvassa 2 on esitetty Oulun yhteenlaskettujen haisevien rikkiyhdisteiden, rikkidioksidin, typpidioksidin ja hiukkasten kokonaispäästöjen kehitys ja vuoden 21 päästöjen jakautuminen eri päästölähteiden kesken. Kuvassa 3 on esitetty VTT:n arvio liikenteen päästöjen kehityksestä. 1 9 8 7 t/v TRS v. 21 yht. 28 t STORA ENSO OYJ 53 % ARIZONA CHEMICAL OY 24 % PAROC OY AB 23 % 7 6 5 t/v SO2 v. 21 yht. 2983 t OULUN ENERGIA 52 % STORA ENSO OYJ 18 % ARIZONA CHEMICAL OY 15 % LAANILAN VOIMA OY 1 % MUUT PISTELÄHTEET 5 % 6 5 4 4 3 3 2 2 1 1 7 6 5 4 1987 199 1992 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 21 t/v NO 2 v. 21 yht. 3478 t STORA ENSO OYJ 36 % OULUN ENERGIA 31 % LAANILAN VOIMA OY 8 % OULUN SATAMA 3 % MUUT PISTELÄHTEET 2 % LIIKENNE 2 % 25 2 15 1987 199 1992 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 21 t/v Hiukkaset v. 21 yht. 187 t STORA ENSO OYJ 38 % OULUN ENERGIA 22 % PAROC OY 7 % LAANILAN VOIMA OY 6 % MUUT PISTELÄHTEET 5 % LIIKENNE 22 % 3 2 1 1 5 1987 199 1992 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 21 Kuva 2. TRS-, SO 2 -, NO 2 - ja hiukkaspäästöjen kehitys Oulussa vuosina 1987 21 sekä päästöjen jakautuminen päästölähteiden kesken vuonna 21. 1987 199 1992 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 21
9 muutosindeksi 3, 2, CO HC NOx HIUKK. CH4 N2O CO2 Poltton. Suorite 1,, 198 1983 1986 1989 1992 1995 1998 21 24 27 21 213 216 219 222 225 Kuva 3. Tieliikenteen pakokaasupäästöjen, polttonesteenkulutuksen ja ajosuoritteen kehitys muutosindeksin avulla esitettynä.( Lähde: VTT yhdyskuntatekniikka, LIISA 27 laskentamalli). Ilmanlaadun arviointi Ilmanlaatuasetuksen mukainen ilmanlaadun arviointi ja siitä määräytyvä ilmanlaadun seurannan kattavuus on tarkistettava seuranta-alueella vähintään viiden vuoden välein. Mittaustietoja on oltava alueilta, joilla väestön altistuminen ilman epäpuhtauksille on suurinta. Oulun keskusta edustaa Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskuksen seuranta-alueella tällaista ympäristöä liikenteen päästöjen osalta. Seurannan suunnittelua ohjaavat myös paikalliset olot ja toiminnanharjoittajien selvilläolovelvollisuus toimintansa ympäristövaikutuksista. Ilmanlaadun seurannan riittävyyttä tarkastellaan ohessa vuosien 26 21 mittaustulosten perusteella. Edellisen vuosia 21 25 koskeneen arvioinnin tulokset on vertailun vuoksi osittain sisällytetty tarkasteluun. Uuden ilmanlaatuasetuksen myötä PM 2,5 -hiukkaset ovat tulleet mukaan arviointiin ja PM 1 -hiukkasten osalta arviointikynnykset ovat lieventyneet. Muiden epäpuhtauksien arviointikynnykset ovat pysyneet ennallaan. Paikalliset olot huomioon ottaen ilmanlaatua on tarkasteltu osittain myös laajemmin sekä yksittäisten esimerkkien avulla.
1 Hengitettävät hiukkaset (PM1) Vuosina 26 21 hengitettävien hiukkasten pitoisuudet keskustassa sekä Pyykösjärvellä alittivat vuosikeskiarvoa koskevan alemman arviointikynnyksen (kuva 4). Pyykösjärvellä alittui myös vuorokausiarvoa koskeva alempi arviointikynnys. Keskustassa vuorokausipitoisuutta koskeva alempi arviointikynnys ylitettiin (kuva 5). µg/m3 4 Keskusta raja-arvo Pyykösjärvi 3 ylempi arviointikynnys 2 alempi arviointikynnys 1 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Kuva 4. Hengitettävien hiukkasten vuosikeskiarvot Oulussa vuosina 21 21. 5 µg/m3 raja-arvo Keskusta 4 Pyykösjärvi ylempi arviointikynnys 3 alempi arviointikynnys 2 1 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Kuva 5. Hengitettävien hiukkasten vuorokausipitoisuutta koskeviin arviointikynnyksiin verrannolliset pitoisuudet Oulussa vuosina 21 21 (vuoden 36. korkein vuorokausiarvo).
11 Hengitettävien hiukkasten vuorokausipitoisuuden raja-arvo (5 µg/m 3 ) sallii ylityksiä vuoden aikana 35 kertaa. Keskustassa vuosina 21-28 yli 5 µg/m 3 pitoisuuksia mitattiin 1-29 kertaa vuodessa, joista suurin osa kevään katupölykaudella. Vuonna 29 ylityksiä oli keskustassa 4, joista 2 kevätpölyaikaan. Samoin vuoden 21 keväällä ylityksiä oli 2. Pyykösjärvellä ylityksiä on ollut - 4 vuodessa (taulukko 4). Taulukko 4. PM 1 -hiukkasten raja-arvon numeroarvon ylitysten määrä (kpl) vuosina 21 21. Vuosi Keskusta Pyykösjärvi 21 1 1 22 21 2 23 1 24 29 4 25 9 2 26 1 3 27 11 3 28 13 2 29 4 2 21 2 Vuorokausikeskiarvoa koskeva ohjearvo on ylitetty keskustassa säännöllisesti keväisin vuosina 21-28, mutta vuosina 29 ja 21 pitoisuudet jäivät alle ohjearvon. Pyykösjärvellä vuonna 21 korkein ohjearvoon verrannollinen pitoisuus oli selvästi aiempia vuosia alhaisempi (kuva 6). Kevään korkeita hiukkaspitoisuuksia on Oulussa viime vuosina pyritty hillitsemään kehittämällä hiekoitushiekan poistossa käytettäviä työmenetelmiä. Ennen varsinaisen hiekanpoiston aloitusta, pölypitoisuuksien kohotessa, Oulun tekninen liikelaitos on suorittanut pölynsidontaa kastelemalla katuja laimealla suolaliuoksella. Keväästä 29 alkaen pölynsidonnassa on käytetty laimeaa kalsiumkloridiliuosta, jonka voitiin todeta sitovan pölyä tehokkaammin kuin aiemmin käytetty meltiumliuos. Keväällä 21 pölynsidontaa suoritettiin laajemmalla alueella, jolloin hiukkaspitoisuuksien aleneminen voitiin todeta myös Pyykösjärven mittaustuloksissa. Arviointikynnyksiin ja paikallisten olojen edellyttämään seurantatarpeeseen perustuen hengitettävien hiukkasten seuranta on Oulussa välttämätöntä. Minimitasona seurannan laajuudessa voidaan pitää nykyistä kahta mittauspistettä. Keskustan mittauspiste (ns. liikenneasema) edustaa aluetta, jolla väestön altistuminen ilmansaasteille on suurinta. Pyykösjärven ilmanlaadunmittausasema luokitellaan niin sanotuksi esikaupunkitausta-asemaksi.
12 12 µg/m3 1 Keskusta Pyykösjärvi 8 ohjearvo 6 4 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Kuva 6. Hengitettävien hiukkasten korkein vuorokausiohjearvoon verrannollinen pitoisuus Oulussa vuosina 21 21. Pienhiukkaset (PM 2,5 ) Vuosina 22 21 pienhiukkasten vuosikeskiarvo Oulun keskustassa on vaihdellut välillä 7,7-9,4 µg/m 3 (kuva 7). Vuosipitoisuudet ovat olleet alhaisia arviointikynnyksiin ja raja-arvoon verrattuna. Maailman terveysjärjestö WHO on antanut pienhiukkaspitoisuudelle vuosiohjearvon 1 µg/m 3 ja vuorokausipitoisuudelle ohjearvon 25 µg/m 3 (WHO 26). Vuonna 21 korkein vuorokausipitoisuus oli 27 µg/m 3 (3.7.). Kuvassa 8 on esitetty pienhiukkasten vuorokausikeskiarvot keskustan mittauspisteessä vuonna 21. Kaukokulkeuman ja alueellisen kuormituksen vaikutus pienhiukkaspitoisuuksiin on suuri. Paikallisesti merkittäviä pienhiukkaslähteitä ovat autoliikenne ja puun pienpoltto. Suomessa suurin osa pitoisuuksista ja myös korkeimmat pitoisuudet aiheutuvat kaukokulkeumasta, josta merkittävä osa on peräisin Euroopan yhteisöön kuulumattomista maista. Tästä esimerkkinä kuvaan 9 on koottu eri kaupunkien pienhiukkasten mittaustuloksia Venäjän metsäpalosavujen kulkiessa Suomen yli heinäkuun lopussa 21. Pienhiukkaset ovat merkittävin ihmisten terveyteen vaikuttava ilmanlaatua heikentävä tekijä Suomessa. Niiden vuosikeskiarvot ovat täällä suhteellisen matalia, mutta ajoittain tietyissä tilanteissa, kuten kaukokulkeuma- tai inversiotilanteissa voivat pitoisuudet kohota kuitenkin haitallisen korkeiksi. Oulussa korkeimpia pienhiukkasten lyhytaikaispitoisuuksia on useana vuonna mitattu uuden vuoden ilotulituksen yhteydessä. Keskeisenä ilman epäpuhtautena pienhiukkasseurannan jatkaminen on perusteltua.
13 Pienhiukkasseurantaa tulisi ensisijaisesti suorittaa ns. kaupunkitausta-asemilla, jotka edustavat paremmin kaupunkiväestön yleistä altistumista pienhiukkasille. Oulussa mittaus suoritetaan keskustan asemalla, joka luokitellaan liikenneasemaksi. Liikenneasemien pienhiukkaspitoisuuksiin vaikuttaa autoliikenteen päästöt hieman enemmän kuin kaupunkitausta-asemien, mutta toisaalta kaukokulkeuman ja alueellisten lähteiden vaikutus pitoisuuksiin on suurin. 25, µg/m 3 raja-arvo 2, 15, tavoitearvo vuodelle 22 ylempi arviointikynnys alempi arviointikynnys 1, 5, 8,1 8,3 8, WHO:n ohjearvo 9,4 9,3 8,4 7,7 8,1 8,2, 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Kuva 7. Pienhiukkasten vuosikeskiarvot keskustassa vuosina 22 21. 3 µg/m 3 25 WHO:n ohjearvo 2 15 1 5 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.1. 1.11. 1.12. Kuva 8. Pienhiukkasten vuorokausikeskiarvot vuonna 21 keskustassa.
28.7. 29.7. 3.7. 14 8 7 6 5 4 µg/m 3 Oulu Raahe Vaasa Helsinki Tampere Kuppio Lappeenranta 3 2 1 Kuva 9. Venäjän metsäpalojen aiheuttama pienhiukkaspitoisuuksien kohoaminen heinäkuussa 21 (tuntiarvoja). Typpidioksidi (NO 2 ) Vuosina 26-21 vuosikeskiarvoa koskeva alempi arviointikynnys ylittyi keskustassa. Arviointikynnyksen katsotaan ylittyvän, jos pitoisuus ylittää kynnyspitoisuuden kolmena vuotena viidestä. Pyykösjärvellä vuosipitoisuudet olivat selvästi alle alemman arviointikynnyksen (kuva 1). Pyykösjärvellä alittui myös tuntikeskiarvoa koskeva alempi arviointikynnys. Keskustassa tuntipitoisuutta koskeva alempi arviointikynnys ylitettiin (kuva 11). Typpidioksidin vuosikeskiarvot ovat lievästi laskeneet vuodesta 1991 alkaneella mittausjaksolla sekä keskustassa että Pyykösjärvellä (kuva 12). Samaan aikaan liikenteen typenoksidipäästöt (suurin osa typpimonoksidia) ovat laskeneet selvästi (kuva 3). Päästöjen väheneminen ei näy suoraan typpidioksidipitoisuuksien pienenemisenä johtuen typpidioksidin muodostumismekanismista. Typpidioksidia syntyy autojen typpimonoksidipäästöjen reagoidessa otsonin kanssa. Vilkkaassa liikenneympäristössä otsonia ei kuitenkaan ole tarpeeksi kaiken monoksidin muuttamiseksi typpidioksidiksi, eli pienemmistäkin päästöistä syntyy lähes sama määrä typpidioksidia kuin aiemmin. Lisäksi nykyinen autojen moottoritekniikka tuottaa typpidioksidia jo auton moottorissa enemmän kuin vanhempi tekniikka.
15 4, µg/m 3 Keskusta raja-arvo Pyykösjärvi ylempi arviointikynnys 3, alempi arviointikynnys 2, 1,, 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Kuva 1. Typpidioksidipitoisuuden vuosikeskiarvot Oulussa vuosina 21 21. 2 µg/m 3 raja-arvo 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Keskusta Pyykösjärvi ylempi arviointikynnys alempi arviointiynnys 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Kuva 11. Typpidioksidin tuntiarvoa koskeviin arviointikynnyksiin verrannolliset pitoisuudet Oulussa vuosina 21 21 (vuoden 19. korkein tuntiarvo).
16 45, µg/m 3 4, 35, 3, mittausaseman siirto -98 alusta Keskusta NO2 Pyykösjärvi NO2 25, 2, 15, 1, 5,, 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Kuva 12. Typpidioksidin vuosikeskiarvojen kehitys Oulussa vuosina1991-21. Typpidioksidin tuntiraja-arvo (2 µg/m 3 ) sallii ylityksiä 18 tuntia vuodessa (voimassa 1.1.21 alkaen). Pyykösjärvellä ei ole mitattu 2 µg/m 3 ylittäviä pitoisuuksia. Keskustassa vuodesta 1991 lähtien 2 µg/m 3 ylittäviä tuntipitoisuuksia on mitattu vuonna 1992 (7kpl), 1994 (1 kpl), 1995 (2 kpl), 1996 (6 kpl), 1998 (3 kpl) ja vuonna 21 (1 kpl). Vuosina 22 29 ei ylityksiä mitattu. Tammikuussa 21 mitattiin kolmen päivän aikana (11. 13.1.) yhteensä kahdeksan yli 2 µg/m 3 tuntipitoisuutta (kuva 13). Oulun seudulla vallitsi tuolloin poikkeuksellisen voimakas, heikkotuulinen inversiotilanne. Inversiotilanteessa ilma on lämpötilaeroista johtuen kerrostunut ja liikenteen pakokaasut kertyvät alimpaan matalaan kerrokseen ja ilman epäpuhtauspitoisuudet voivat kohota korkeiksi. Ilmanlaatuasetus edellyttää, että raja-arvon numeroarvon ylittyessä on siitä tiedotettava viipymättä yleisölle. Tiedoissa on oltava maininta pitoisuuksien suhteesta raja-arvoihin sekä kyseisten epäpuhtauksien terveysvaikutuksista. Oulun seudun ympäristötoimi tiedotti korkeista typpidioksidipitoisuuksista 11.1. lehdistötiedotteella sekä nettisivujen kautta. Pakkasjakso oli heikentänyt ilmanlaatua Suomessa laajemminkin ja Ilmatieteen laitos kertoi asiasta tiedotteessaan 13.1.21: Ilmatieteen laitos, Ilmanlaadun tutkimus tiedottaa Pakkasjakso heikentänyt ilmanlaatua 13.1.21 Erittäin korkeita typpidioksidin lyhytaikaispitoisuuksia mitattiin Helsingissä 18. joulukuuta 29 ja Oulussa 11. ja 12. tammikuuta 21. Tällöin typpidioksidin tuntiarvo ylitti 2 mikrogrammaa kuutiossa useiden tuntien ajan näiden kaupunkien keskustoissa. EU:n säännösten mukaan typpidioksidin tuntiarvo saa ylittää 2 µg/m3 kahdeksantoista kertaa koko vuoden aikana. Kunnat ovat tiedottaneet korkeista pitoisuuksista muun muassa nettisivuillaan. Ilmanlaatuportaali tiedottaa reaaliajassa koko Suomen ilmanlaadun tilanteesta ja raja-arvotasojen ylityksistä.
1.1 11.1 12.1 13.1 14.1 17 Ilmanlaadun huononeminen on ollut seurausta vahvan inversiotilanteen muodostumisesta sekä heikoista tuulista. Inversiotilanteessa epäpuhtaudet kerääntyvät lähelle maanpintaa ja heikentävät näin ajoittain ilmanlaatua. Saasteet ovat aiheutuneet pääasiassa liikenteestä, mutta huippupakkasilla myös lämmityksestä aiheutuvat päästöt ovat olleet suuria. Inversiotilanteet muodostuvat useimmiten talvisin selkeän yön aikana. Inversiokerroksessa lämpötila nousee korkeuden mukana. Inversiokerroksessa tuuli on hyvin heikkoa ja ilmakerrosten sekoittumista edistäviä pyörteitä hyvin vähän, jolloin ilman epäpuhtaudet jäävät paikoilleen ja kerääntyvät lähelle maanpintaa huonontaen hengitettävää ilmaa. Skandinaviassa on vahva korkeapaine. Sääennusteiden mukaan lähipäivinä on enimmäkseen pilvistä. Tuulen heiketessä ilmanlaatu voi kuitenkin jälleen heikentyä niillä selkeämmillä alueilla, jonne inversio pääsee muodostumaan heikkotuulisen yön aikana. Meneillään oleva saaste-episodi ei kuitenkaan vielä vedä vertoja vuoden 1995 joulukuun saaste-episodille. Tuolloin typpidioksidin pitoisuudet kohosivat erittäin korkeiksi pääkaupunkiseudulla, Turussa, Tampereella, Vaasassa ja Lappeenrannassa. 3 25 2 µg/m 3 Keskusta NO2 Pyykösjärvi NO2 Pyykösjärvi O3 Keskusta PM1 Keskusta PM2.5 Typpidioksidin tuntiraja-arvo sallii ylityksiä vuodessa 18 15 1 5 Kuva 13. Korkeita ilmanepäpuhtauspitoisuuksia Oulussa 11.1.-13.1.21. Paikallisten olojen edellyttämä seurantatarve sekä ilmanlaadun arviointi arviointikynnysten avulla puoltavat typpidioksidipitoisuuksien seurannan jatkamista Oulussa vähintään nykyisessä laajuudessa.
tammi touko syys tammi touko syys tammi touko syys tammi touko syys 18 Otsoni (O 3 ) Ilmanlaatuasetuksen mukainen otsonin pitoisuusseuranta keskittyy Suomessa pääasiassa Ilmatieteen laitoksen tausta-asemille. Ilmatieteen laitoksen tekemässä otsonia koskevassa alustavassa arvioinnissa (9.9.23) todetaan, että otsonimittausten lukumäärä on Suomessa riittävä. Mittaukset ovat kuitenkin alueellisesti jakautuneet siten, että Oulun leveyspiirin molemmin puolin ei ole otsonin mittausasemia. Em. seikkaan sekä siihen perustuen että Oulu on asukasluvultaan sekä typenoksidipäästöiltään Pohjois-Suomen suurin kaupunki suositeltiin otsonin mittausaseman perustamista Ouluun esikaupunkialueelle. Otsonipitoisuuden mittaus käynnistyi Pyykösjärven mittauspisteessä vuoden 27 alusta. Otsonin tavoitearvo (taulukko 2) vuorokauden korkeimmalle kahdeksan tunnin keskiarvolle on 12 µg/m 3. Vuosina 27-21 otsonin korkein kahdeksan tunnin keskiarvo Pyykösjärvellä on ollut 116 µg/m 3 ja korkein tuntiarvo 134 µg/m 3. Otsonilla on korkea taustapitoisuus ja selvä vuodenaikaisvaihtelu. Korkeimmillaan pitoisuudet ovat keväällä ja alkukesästä (kuva 14). Vuosina 27 21 mitatut pitoisuudet ovat olleet hieman alhaisempia kuin Etelä-Suomen kaupungeissa mitatut. Otsonille on säädetty tavoitearvot myös kasvillisuuden suojelemiseksi. 16 14 12 µg/m 3 kuukausikeskiarvo maks 8 tuntia maks tunti Otsonin tavoitearvo maks 8 h 1 8 6 4 2 27 28 29 21 Kuva 14. Otsonin kuukausikeskiarvot, korkeimmat 8 tunnin arvot sekä korkeimmat tuntiarvot Pyykösjärvellä vuosina 27-21. Otsonia muodostuu maanpintatasolla auringonvalon vaikutuksesta hapen, typen oksidien ja hiilivetyjen välisissä reaktioissa. Otsonia myös kaukokulkeutuu Suomeen Keski- ja Etelä-Euroopasta, missä olosuhteet sen muodostumiselle ovat otollisemmat. Suomen oloissa pääasiallinen otsonin lähde on kuitenkin kulkeutuminen ylempää ilmakehästä. Näin ollen otsonin taustapitoisuus on luonnostaan suuri ja sitä esiintyy ilmassa vaikka auringonvaloa ei olisi tarjolla. Otsoni on haitallista kasveille ja ihmisen terveydelle.
19 Kaupunkien keskustoissa otsonia on vähemmän kuin esikaupunkialueilla ja maaseudulla, koska otsoni reagoi nopeasti muiden ilmansaasteiden kanssa. Otsonin reagoidessa liikenteen typpimonoksidipäästöjen kanssa syntyy terveydelle haitallista typpidioksidia. Kun typpidioksidia syntyy, niin otsonia poistuu ilmasta. Kuvassa 15 on esitetty esimerkki otsoni- ja typpidioksidipitoisuuksien keskinäisestä riippuvuudesta. 1 µg/m 3 8 6 4 Otsoni Typpidioksidi 2 18.2. 19.2. 2.2. Kuva 15. Esimerkki otsoni- ja typpidioksidipitoisuuksien keskinäisestä riippuvuudesta (Pyykösjärvi, helmikuu 29). Pyykösjärvellä suoritetut otsonimittaukset ovat olleet hyvänä apuna tulkitessa ja varmennettaessa typpidioksidin mittaustuloksia. Esimerkiksi mitattaessa poikkeavan korkeita typpidioksidipitoisuuksia voidaan mahdollinen typenoksidianalysaattorin laitevika pitoisuuksien aiheuttajana sulkea pääsääntöisesti pois, mikäli samanaikaisesti otsonipitoisuus laskee lähelle nollaa (esim. kuva 13). Vaikka taajamissa muut ilmansaasteet laskevat otsonipitoisuuksia voivat ne kuitenkin ajoittain olla suhteellisen korkeita, kuten Pyykösjärven asuntoalueella suoritetut mittaukset osoittavat. Mm. edellä mainittuihin seikkoihin viitaten otsonimittauksen jatkaminen Pyykösjärvellä on perusteltua.
2 Hiilimonoksidi (CO) Hiilimonoksidia on mitattu Oulun keskustassa vuodesta 1988 alkaen. Pitoisuudet ovat viime vuosina olleet huomattavasti mittausjakson alkuvuosia pienempiä. Arviointijaksolla 26 21 pitoisuudet ovat olleet alle alemman arviointikynnyksen (kuva 16). Tällaisessa tilanteessa Ilmanlaatuasetuksen mukaan seurantaan voidaan suorittaa suuntaa antavin mittauksin, leviämismallilaskelmin, päästökartoituksin tai muiden vastaavien menetelmien avulla. Hiilimonoksidimittaukset ovat myös osaltaan olleet apuna varmennettaessa korkeita typenoksidipitoisuuksia. 1 9 mg/m 3 raja-arvo 8 7 6 5 4 3 2 1 ohjearvo ylempi arviointikynnys alempi arviointikynnys 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Kuva 16. Hiilimonoksidin korkeimmat kahdeksan tunnin keskiarvot vuosina 21 21 Oulun keskustassa. Rikkidioksidi (SO 2 ) Rikkidioksidia on Oulussa mitattu vuoden 22 alusta alkaen ainoastaan Nokelan mittauspisteessä. Sieltä on olemassa katkeamaton mittaussarja vuodesta 1979 alkaen. Rikkidioksidipitoisuudet ovat olleet alhaisia 199-luvun alusta alkaen. Vuosina 21 21 rikkidioksidipitoisuudet ovat olleet alle alemman arviointikynnyksen (kuva 17) ja alittaneet selvästi myös tunti- ja vuorokausiohjearvon (kuva 18). Kuvassa 19 on esitetty rikkidioksidin tuntiarvot Nokelassa vuonna 21. Ilmanlaatuasetukseen perustuen rikkidioksidipitoisuuden seuranta voidaan Oulussa toteuttaa suuntaa antavin mittauksin. Seuranta on perusteltua ottaen huomioon paikalliset olot ja laitosten selvilläolovelvollisuus. Viime vuosina rikkidioksidipitoisuudet eivät ole enää laskeneet. Laitosten häiriötilanteissa pitoisuudet saattavat lyhytaikaisesti kohota tavanomaista korkeammaksi. Rikkidioksidin mittaustulokset ovat myös avuksi tulkittaessa haisevien rikkiyhdisteiden mittaustuloksia ja ilmansaasteiden kaukokulkeumaepisodit näkyvät usein rikkidioksidin taustapitoisuuden nousuna.
21 8 7 µg/m3 ylempi arviointikynnys 6 5 alempi arviointikynnys 4 3 2 1 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Kuva 17. Rikkidioksidin vuorokausiarvoa koskeviin arviointikynnyksiin verrannolliset pitoisuudet vuosina 21 21 Nokelassa (4. korkein vuorokausikeskiarvo). 8 6 µg/m 3 tuntiohjearvo 25 µg/m 3 vuorokausiohjearvo 8 µg/m 3 tuntiohjearvoon verrannollinen vuorokausiohjearvoon verrannollinen 4 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Kuva 18. Rikkidioksidin korkeimmat ohjearvoihin verrannolliset pitoisuudet Nokelassa vuosina 21-21.
22 Kuva 19. Rikkidioksidin tuntiarvot Nokelassa vuonna 21. Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) Myös haisevia rikkiyhdisteitä mitataan nykyisin ainoastaan Nokelassa ja sieltä on olemassa katkeamaton mittaussarja vuodesta 198 alkaen. Pitoisuudet ja hajutuntien määrä ovat laskeneet mittausjakson alkuajoista päästöjen pienenemisen myötä (kuva 2). TRS-yhdisteille ei ole olemassa raja-arvoa, vaan ainoastaan kansallinen ilmanlaadun ohjearvo. Vuosina 21 21 pitoisuudet ovat alittaneet vuorokausikeskiarvolle säädetyn ohjearvon (kuva 21). Haisevien rikkiyhdisteiden ohjearvo koskee kuukauden toiseksi korkeinta vuorokausikeskiarvoa. Yhdisteiden aiheuttama hajuhaitta syntyy kuitenkin jo hyvin lyhytaikaisten kohonneiden hajupitoisuuksien aikana. Ihmisillä hajukynnys on huomattavasti pienempi kuin terveydellisten perustein säädetty ohjearvo. Kuvassa 2 käytetty hajukynnyksen arvo 3 µg/m 3 on lähinnä tekninen arvo, jonka avulla on seurattu hajutuntien suhteellista kehitystä vuosien kuluessa. Lyhytkestoinen, selvästi aistittava hajupiikki ei kuitenkaan aina riitä nostamaan tuntikeskiarvoa yli 3 µg/m 3. Kuvassa 22 on esitetty TRSyhdisteiden kaikki tuntiarvot Nokelassa vuonna 21. Vaikka, haisevien rikkiyhdisteiden pitoisuudet ovat pienentyneet ja hajuhaitan esiintymistiheys on vähentynyt, on TRS-yhdisteiden seuranta Oulussa perusteltua. Laitosten häiriötilanteissa voivat pitoisuudet nykyäänkin kohota lyhytaikaisesti korkeiksi. Haisevat rikkiyhdisteet aiheuttavat hajuhaittaa jo hyvin pienissä pitoisuuksissa, mistä johtuen hajuja koskevat havainnot eivät ole vähentyneet samassa suhteessa kuin pitoisuudet ovat laskeneet.
23 14 µg/m 3 99%:n arvot kpl 6 12 max tunti hajutunnit 5 1 4 8 3 6 4 2 2 1 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Kuva 2. TRS-yhdisteiden tuntiarvojen kehitys kuukausittain sekä hajutuntien määrä (kpl, tunti ka > 3 µg/m 3 ) vuosittain vuosina 199-21 Nokelassa. Kuva 21. Haisevien rikkiyhdisteiden ohjearvoon verrannolliset pitoisuudet Nokelassa vuosina 199-21.
24 62µg/m 3 4 µg/m 3 3 2 1 1.1 21.1 1.2 2.3 22.3 11.4 1.5 21.5 1.6 3.6 2.7 9.8 29.8 18.9 8.1 28.1 17.11 7.12 27.12 Kuva 22. Haisevien rikkiyhdisteiden kaikki tuntiarvot Nokelassa vuonna 21. Bentseeni Ilmatieteen laitos tutki bentseenin ja eräiden muiden aromaattisten hiilivetyjen pitoisuuksia Oulun seudun ilmassa vuoden 28 ajan. Mittauspisteet oli Oulussa sijoitettu ilmanlaadun mittausasemien yhteyteen. Yksi mittauspiste sijaitsi Kempeleen Honkasessa Zeppeliinin läheisyydessä. Kaikilla alueilla pitoisuudet alittivat selvästi Euroopan unionin bentseenipitoisuudelle asettaman raja-arvon (vuosikeskiarvo 5 µg/m 3 ), kuten myös alemman arviointikynnyksen (2 µg/m 3 ), eikä paikallisen teollisuuden tai muiden merkittävämpien hiilivetypäästölähteiden aiheuttamia ongelma-alueita tutkimuksessa löydetty. Korkein bentseenin vuosikeskiarvo,,82 μg/m 3, havaittiin vilkkaan liikenteen läheisyydessä Kempeleen Honkasen mittauskohteessa ja toiseksi korkein,,71 μg/m 3, Oulun keskustassa. Kaikkien mitattujen yhdisteiden pitoisuudet olivat korkeimpia vilkasliikenteisillä paikoilla ja alhaisia Nokelan ja Pyykösjärven asuntoalueilla. Kuvassa 23 on esitetty bentseenipitoisuuksien kuukausikeskiarvot vuonna 28. Tutkimus ei tuonut esille tarvetta bentseenipitoisuuden jatkuvaan seurantaan Oulussa.
25 Kuva 23. Bentseenipitoisuudet kuukausittain vuonna 28. Arseeni, kadmium, elohopea, nikkeli ja polysykliset aromaattiset hiilivedyt Ilmatieteen laitos on tehnyt ilmanlaadun alustavan arvioinnin arseenin, kadmiumin nikkelin, elohopean ja polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen (=PAH-yhdisteet) pitoisuuksista Suomessa (11.5.27). Arvioinnin tulosten perusteella raskasmetallipitoisuudet voivat olla korkeita metalliteollisuuspaikkakunnilla, mutta ne ovat muuten alhaisella tasolla Suomessa. Metsäntutkimuslaitos on tutkinut raskasmetallilaskeumaa Suomessa sammalten pitoisuuksien perusteella. Tutkimusten mukaan raskasmetallipitoisuudet ovat koko maassa pienentyneet ja Oulun seudulla ne ovat alhaisia. Kuvassa 24 on esimerkkinä nikkelipitoisuuksien kehitys ja kuvassa 25 elohopeapitoisuuden kehitys. Tutkimustulokset ja pitoisuuskartat löytyvät osoitteesta: http://www.metla.fi/metinfo/metsienterveys/raskasmetalli/tulokset.htm
26 Kuva 24 Sammalten nikkelipitoisuus Suomessa (lähde Metsäntutkimuslaitos). Kuva 25. Sammalten elohopeapitoisuus Suomessa (lähde Metsäntutkimuslaitos). Polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen (PAH-yhdisteet)seurantaa on Suomessa suoritettu melko vähän. Ainoastaan Raahessa seurantaa on suoritettu pitempään, vuodesta 1992 lähtien. Bentso(a)byreeni on polysyklinen aromattinen yhdiste, jota käytetään näiden yhdisteiden syöpävaarallisuuden merkkiaineena. Bentso(a)byreenin tavoitearvo ja ylempi arviointikynnys ovat ylittyneet Raahessa useilla asemilla. Pitoisuudet alittivat alemman arviointikynnyksen liikenneympäristöissä ja kaupunkitausta-alueilla, joilla ei esiinny merkittävää puun pienpolttoa. Suurin yksittäinen PAHyhdisteiden päästölähde Suomessa on Rautaruukin tehdas Raahessa ja muissa suuremmissa kaupungeissa liikenne on suurin PAH-yhdisteiden päästölähde. Lyhytaikaisissa mittauskampanjoissa ylemmän arviointikynnyksen ylittäviä pitoisuuksia on mitattu puun pienpolttovaltaisilla alueilla Torniossa ja Espoossa. Kuopissa talviaikaan tehdyissä mittauksissa
27 on todettu tavoitearvon ylittäviä pitoisuuksia. Arvioinnissa todetaan, että alueilta, joilla puun pienpolttoa esiintyy runsaasti, on kuitenkin suhteellisen vähän mittaustuloksia. Lisäksi suurin osa mittauskampanjoista on tehty talviaikaan, jolloin pitoisuudet ovat korkeimmillaan. Tämä hankaloittaa luotettavan arvion tekemistä pitoisuuksien vuosikeskiarvolle suhteessa arviointikynnyksiin. Ilmatieteenlaitos toteaa kuitenkin, että bentso(a)pyreenin vuosikeskiarvojen voidaan arvioida ylittävän alemman arviointikynnyksen puun pienpolton kuormittamilla alueilla. Puun pienpolton ja liikenteen yhteisesti kuormittamilla kaupunkialueilla mahdollisesti myös ylempi arviointikynnys ylittyy. Arvio on luotettava kuitenkin vasta kun on käytettävissä viiden vuoden mittausaineisto PAH-yhdisteiden pitoisuuksista erityyppisissä ympäristöissä. Arseenin, kadmiumin, nikkelin ja bentso(a)byreenin seuranta-alueet ovat pääkaupunkiseutu ja muu Suomi. Säätiedot Ilman epäpuhtauksien leviämiseen ja esiintymiseen ilmassa vaikuttaa vallitseva säätilanne. Keskeisiä säätekijöitä ovat lämpötila, tuuli ja sade. Säätietoja on mitattu Kauppatorin rannassa ympäristötoimen katolla sijaitsevalla sääasemalla vuodesta 1979 alkaen. Nokelan ilmanlaadun mittausasemalla alettiin säätietoja mitata loppuvuodesta 29. Oulun seudun ympäristötoimen muuttaessa uuteen teknisten virastojen taloon jää Kauppatorin sääasema pois käytöstä. Verrattaessa Nokelan säätietoja torinrannan mittauksiin voidaan tuulitietojen osalta havaita hieman eroavaisuutta. Nokelan aseman ympärillä on jonkin verran lehtipuustoa. Talvella lehdettömänä aikana Nokelan tuulitiedot vastasivat torinrannan tuulitietoja, mutta kesäaikaan tuulitiedot poikkesivat hieman toisistaan. Tarkka tieto tuulensuunnasta on tärkeää selvitettäessä ilmanepäpuhtauspitoisuuksien lähdettä. Lähinnä tuulitietojen osalta tulee etsiä Nokelan asemaa edustavampi sääaseman sijoituspaikka.
28 ESITYS OULUN ILMANLAADUN SEURANNAN JÄRJESTÄMISEKSI VUOSINA 212-216 Ilmanlaadun seurannan tavoitteet Seurantamittaukset täyttävät kunnille ja toiminnanharjoittajille ympäristönsuojelulaissa asetetut velvoitteet sekä ilmanlaatuasetuksen vaatimukset. Ajantasaisen ilmanlaatutiedon tuottaminen erityisesti ilman epäpuhtauksille herkkien väestöryhmien tarpeisiin. Mittauksilla saadaan tietoa suurten pistemäisten päästölähteiden vaikutuksesta ilmanlaatuun (häiriöpäästöt, päästökehitys, hajuhaitta). Ilmanlaadun parantamiseen tähtäävien toimien tehokkuuden arviointi (mm. hiukkaset, katujen kunnossapito). Tuotetaan tietoa maankäytön ja liikenteen suunnittelun avuksi. Tuotetaan tietoa ympäristövaikutusten arvioinnin ja ympäristölupamenettelyn tarpeisiin. Ilmanlaadun kehitystä voidaan arvioida kansallisella ja kansainvälisellä tasolla. Ilmanlaadun seurannan kattavuus Ilmanlaadunseurannan tavoitteet ja edellä suoritettu Oulun ilmanlaadun arviointi huomioon ottaen nykyinen Oulun ilmanlaadun mittausverkosto täyttää seurannan kattavuuden osalta keskeisiltä osin vaatimukset. Haisevien rikkiyhdisteiden ja rikkidioksidin mittausta jatketaan Nokelassa. Mittauspaikka on osoittautunut soveliaaksi seurattaessa Nuottasaaren teollisuusalueen päästöjä. Erityisesti keväällä ja alkukesällä kun hajuhaitat ovat perinteisesti olleet suurimpia kulkeutuvat päästöt merituulen vaikutuksesta Nokelan mittausaseman suuntaan. Keskustassa jatketaan typenoksidien ja hiukkasten (PM 1 ja PM 2,5 ) mittausta. Hiilimonoksidin mittausta jatketaan toistaiseksi, mutta mikäli hiilimonoksidianalysaattorin uusinta tulee ajankohtaiseksi, tarkastellaan mittaustarvetta uudelleen. Keskustan mittauspiste luokitellaan ns. liikenneasemaksi. Asema täyttää ilmanlaatuasetuksen vaatimuksen, jonka mukaan mittauksia on tehtävä alueella, joka edustaa väestön suurinta altistumista ilmanepäpuhtauksille. Myös Pyykösjärvellä jatketaan nykyisiä mittauksia, joita ovat typen oksidit, otsoni ja hiukkaset (PM 1 ). Pyykösjärven asemalla suoritetut mittaukset kuvastavat yleisesti ilmanlaatua asuntoalueilla suhteellisen lähellä ydinkeskustaa. Pyykösjärven asema luokitellaan ns. esikaupunkitausta-asemaksi. Pyykösjärven aseman sijainti on ollut hyvä myös seurattaessa Kemiran teollisuusalueen päästöjä. Säätietojen (tuulen nopeus ja suunta, lämpötila, sade, ilmankosteus) mittausta jatketaan nykyisessä laajuudessa. Kauppatorin sääaseman poistuessa käytöstä säätietojen mittausta jatketaan Nokelan ilmanlaadun mittausaseman yhteydessä. Tuulitietojen osalta on kuitenkin tarpeen etsiä edustavampi mittauspaikka. Vuonna 28 Ilmatieteen laitoksen tekemä bentseenin ja eräiden muiden aromaattisten hiilivetyjen pitoisuustutkimus Oulun seudulla ei tuonut esille tarvetta bentseenipitoisuuden jatkuvaan seuran-
29 taan Oulussa. Arseenin, kadmiumin, elohopean ja nikkelin pitoisuudet ovat Oulun seudulla alhaisia Ilmatieteen laitoksen tekemän ko. yhdisteitä koskevan ilmanlaadun alustavan arvion mukaan. Metsäntutkimuslaitos on seurannut myös edellä mainittujen sekä eräiden muiden raskasmetallien pitoisuuksia Suomessa sammalien avulla. Kaikkien seurattujen raskasmetallien pitoisuuksissa voidaan todeta myönteinen kehitys. Tällä hetkellä ei Oulussa ole erityistä syytä suorittaa erillisiä bioindikaattoritutkimuksia kyseisten raskasmetallien osalta. PAH-yhdisteiden hajapäästöjen seurannan osalta Suomi on jaettu pääkaupunkiseudun ja muun Suomen seuranta-alueeseen. Ilmatieteen laitoksen arvion mukaan bentso(a)pyreenin vuosikeskiarvo ylittää alemman arviointikynnyksen puun pienpolton kuormittamilla alueilla ja voi mahdollisesti ylittää ylemmän arviointikynnyksen puun pienpolton ja liikenteen yhteisesti kuormittamilla kaupunkialueilla. Ilmanlaadun seurantalaitteiston kunto Nokelan SO 2 - ja TRS-analysaattorit on otettu alun perin käyttöön vuonna 1991. Laitteiden huollossa ja korjauksessa on voitu hyödyntää vuonna 22 Pyykösjärvellä mittausten loputtua käytöstä poistettujen vastaavien analysaattoreiden osia. Nykyisin varaosien saanti alkaa olla rajoitettua ja ainakin toisen analysaattorin uusinta tulee ajankohtaiseksi. Toista analysaattoria voidaan mahdollisesti ylläpitää toistaiseksi. Mittausten tarkkuuden osalta vanhat analysaattorit ovat lähes uusien veroisia, minkä johdosta analysaattoreiden uusinta voidaan suorittaa vasta kun se on välttämätöntä. Nokelan analysaattoreiden huolto on voitu toteuttaa pääosin ympäristötoimen omana työnä. Käytössä olevat NOx-analysaattorit on hankittu vuosina 1995 ja 22. Näiden laitteiden vaatima vuosittainen ulkopuolisen huollon tarve on melko suuri ja suhteellisen kallis. Huolto on voitu suorittaa kuitenkin Oulussa, eikä analysaattoreita ole tarvinnut toimittaa huoltoon Etelä-Suomeen. Tämän ansiosta katkokset mittauksissa ovat jääneet lyhyiksi. Mikäli huollon saatavuus Oulussa loppuu kannattaa analysaattorit uusia tarjolla oleviin vähemmän huoltoa tarvitseviin. PM 1 -hiukkasanalysaattorit on hankittu vuonna 1991. Niiden elektroniikkaa päivitettiin osittain vuonna 22. Pyykösjärven analysaattori kärsi ison ukkosvaurion vuonna 25 ja laitteen korjaus täytyi suorittaa laitevalmistajan tehtaalla. Käytännössä tehtaalta palasi suurelta osin uudenveroinen analysaattori. PM 2,5 -analysaattori on hankittu vuonna 22 ja on saman laitevalmistajan tekemä kuin PM 1 -analysaattorit. Hiukkasanalysaattoreiden vaatima säännöllinen huolto on voitu pääosin tehdä ympäristötoimen toimesta ja ulkopuolista huoltoa vaativat toimet on voitu suorittaa Oulussa. Varaosien saatavuudessa alkaa kuitenkin PM 1 -analysaattoreiden osalta tulla rajoituksia ja ainakin toisen analysaattorin uusintatarve lähestyy. Hiilimonoksidianalysaattori on hankittu vuonna 1995 ja se on toiminut pääosin moitteettomasti. Laitteen vaatima ulkopuolisen huollon tarve on ollut vähäistä. Laitetta voidaan ylläpitää toistaiseksi suhteellisen pienin kustannuksin. Otsonimittausta suoritettiin vuosina 27 29 vuokra-analysaattorilla, joka on alun perin otettu käyttöön vuonna 1997. Kyseinen laite lunastettiin seurantajärjestelmän omaisuudeksi vuoden 29 lopussa. Laite on toiminut mittausjakson alusta alkaen lähes moitteetta ja sen huollon tarve on pieni. SO 2 -, TRS-, NO X - ja CO-analysaattoreiden kalibroinnissa käytetty, kaasulaimennukseen perustuva kalibraattori, on hankittu vuonna 22. Laite vaati vuonna 21 isohkon korjauksen, mutta laitteen uusintaan ei ole toistaiseksi tarvetta.