Imatran kaupunki Imatran seudun ympäristötoimi 213
TIIVISTELMÄ Etelä-Karjalan ilmanlaadun mittausverkko muodostuu Imatran, Lappeenrannan ja Svetogorskin kaupunkien alueille sijoitetuista 16 mittauspisteestä. Etelä-Karjalan alueen teollisuusrakenteesta johtuen ilmanlaadun tarkkailussa on keskitytty seuraamaan haisevien rikkiyhdisteiden, rikkidioksidin, typenoksidien, hiukkasten ja laskeuman pitoisuuksia kunkin paikkakunnan ulkoilmassa. Vielä 199-luvun alussa aluetta kuormittivat suuressa määrin selluteollisuuden hajurikkiyhdistepäästöt sekä Imatralla paikallisen terästehtaan ja Lappeenrannassa mineraalien louhinnan tuottamat hiukkaspäästöt. 199-luvun puolenvälin jälkeen suurten teollisuuslaitosten investoinnit ovat merkittävästi parantaneet alueen ilmanlaatua, joka näkyy ohjearvoylitysten vähenemisenä sekä yleisenä viihtyvyyden paranemisena. Nykyisin katujen hiekoitushiekka heikentää ilmanlaatua erityisesti keväisin keskusta-alueilla. Hajurikkiyhdisteiden (TRS) vuorokausiohjearvo ylittyi vuoden 212 aikana ainoastaan Pelkolan mittauspisteellä Imatralla. Eniten korkeita TRS-pitoisuuksia mitattiin Svetogorskissa. Myös muualla mittausverkon alueella mitattiin hetkittäin korkeita TRS-pitoisuuksia, jotka heikensivät alueiden viihtyvyyttä teollisuuslaitosten lähialueilla. Vuonna 212 rikkidioksidipitoisuudet (SO 2 ) olivat alle ohjearvojen. Vuoden aikana suurimmat pitoisuudet mitattiin Imatralla Rautionkylän mittauspisteellä. Yleisesti rikkidioksidin pitoisuudet kohosivat selluteollisuuden toimintahäiriöiden aikana sekä kaukokulkeuman vaikutuksesta etelätuulten aikana. Typenoksidien (NO ja NO 2 ) pitoisuudet olivat suurimmillaan Lappeenrannassa Lappeenrannan keskustan ja Ihalaisen mittauspisteillä sekä Imatralla Pelkolan mittauspisteellä. Mittauspisteiden pitoisuustasoa nosti yleisesti vilkas liikenne. Hengitettävien hiukkasten (PM1) pitoisuudet ovat suurimpia kaupunkien keskusta-alueilla ja Lappeenrannassa Ihalaisen teollisuusalueen lähistöllä. Koko mittausverkon alueella suurimmat PM1- pitoisuudet mitattiin Lappeenrannassa Lappeenrannan keskustassa, Ihalaisessa ja Joutsenon keskustassa. Valtioneuvoston vuorokausiohjearvo (7 µg/m³) ylittyi Lappeenrannassa Ihalaisen ja Lappeenrannan keskustan mittauspisteillä. Kaikilla mittauspisteillä hengitettävien hiukkasten (PM1) suurimmat pitoisuudet mitattiin keväällä tiepölyaikana. Yleisesti hiukkaspitoisuuksien pienenemiseen pitkällä aikavälillä on vaikuttanut hiekoitushiekan laadun kehittäminen, keväinen katujen puhdistuksen tehostaminen ja mm. Lappeenrannan keskusta-alueella kalsiumkloridin käyttö tiepölyn sidonnassa. Pienhiukkasten (PM2,5) mittauksia tehtiin Imatralla Teppanalassa sekä Lappeenrannassa Lappeenrannan keskustan ja Tirilän mittauspisteillä. Kaikilla kolmella mittauspisteellä ylittyi WHO:n vuorokausiohjearvo 25 µg/m 3. Suomen valtioneuvoston asetuksessaan (38/211) antama vuosiraja-arvo (25µg/m 3 ) ei ylittynyt millään mittauspisteellä. Etelä-Karjalan alueen sadeveden keskimääräinen rikkilaskeuma on pienentynyt viimeisen parin kymmenen vuoden aikana. Valtioneuvoston antama tavoitetaso 3 mg/m²/a ylittyi kuitenkin vuonna 212 kaikilla mittauspisteillä. Myös laskeuman ph- ja fosforitasot olivat yleisesti korkeita.
ESIPUHE Vuonna 212 Imatran, Lappeenrannan ja Svetogorskin ilmanlaadun tarkkailusta, mittausten laadun varmennuksesta ja raportoinnista ovat vastanneet ympäristönsuojelusuunnittelijat Minna Ahlqvist ja Riikka Litmanen sekä ympäristötarkastaja Arto Ahonen. Raportin ovat koonneet ympäristönsuojelusuunnittelijat Minna Ahlqvist ja Riikka Litmanen. Imatralla 15.4.213 Imatran seudun ympäristötoimi Tainionkoskentie 14 551 IMATRA p. 2 617 4319, 2 617 431 Kuva kannessa: Ympäristötoimen oma kuva-arkisto
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ SISÄLLYSLUETTELO 1. JOHDANTO 1 2. AINEISTO JA MENETELMÄT 2 2.1 Ilman epäpuhtauksien kuvaus 2 2.2 Teollisuuden ja liikenteen päästötiedot 3 2.2.1 Imatra 4 2.2.2 Svetogorsk 6 2.2.3 Lappeenranta 6 2.3 Mittauspisteet ja mittauskomponentit 8 2.3.1 Imatra ja Svetogorsk 8 2.3.2 Lappeenranta 11 2.4 Mittausmenetelmät 13 2.5 Yhdyskuntailmanlaadun ohje- ja raja-arvot 15 2.6 Ilmanlaatuindeksi 18 3. TULOKSET 2 3.1 Säätiedot 2 3.2 Imatran ilmanlaatutulokset vuonna 212 22 3.2.1 Imatran ilmanlaatu ilmanlaatuindeksillä kuvattuna vuonna 212 22 3.2.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) 23 3.2.3 Rikkidioksidi (SO 2 ) 29 3.2.4 Typenoksidit (NO 2 ja NO) 34 3.2.5 Hiukkaset ( PM1 ja PM2,5) 39 3.2.6 Laskeuma 45 3.3 Lappeenrannan ilmanlaatutulokset vuonna 212 5 3.3.1 Ilmanlaatu ilmanlaatuindeksin mukaan Lappeenrannassa vuonna 212 5 3.3.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) 51 3.3.3 Rikkidioksidi (SO 2 ) 56 3.3.4 Typenoksidit (NO 2 ja NO) 61 3.3.5 Hiukkaset (PM1 ja PM2,5) 65 3.3.6 Laskeuma 72 3.4 Svetogorskin ilmanlaatutulokset vuonna 212 76 3.4.1 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) 76
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3.4.2 Rikkidioksidi (SO 2 ) 79 3.4.3 Typenoksidit (NO 2 ja NO) 81 3.4.4 Hiukkaset (PM1) 84 4. IMATRAN, LAPPEENRANNAN JA SVETOGORSKIN ILMANLAATUTULOSTEN VERTAILU 85 4.1 Indeksi 85 4.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) 86 4.3 Rikkidioksidi (SO 2 ) 87 4.4 Hiukkaset (PM1 ja PM2,5) 88 4.5 Typenoksidit (NO 2 ja NO) 9 4.6 Laskeuma 91 5. TULOSTEN TARKASTELU 94 5.1 Imatran ilman laatu 94 5.2 Lappeenrannan ilman laatu 95 5.3 Svetogorskin ilman laatu 97 6. KIRJALLISUUSLUETTELO 98 LIITE 1: Valtioneuvoston asetus 38/211 LIITE 2: Ilmanlaatujulkaisuja
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 1. JOHDANTO Tähän raporttiin on koottu ympäristösuojelulain 86/2 25 :n mukaiset yhdyskuntailmanlaadun mittaustulokset ja teollisuuden päästötiedot Imatran, Lappeenrannan ja Svetogorskin kaupunkien osalta vuodelta 212. Mittauspaikkakunnat muodostavat yhtenäisen yhdyskuntailmanlaaduntarkkailun mittausverkon, joka käsitti vuonna 212 16 mittauspistettä. Näistä kahdellatoista suoritetaan jatkuvatoimista mittausta, mikä mahdollistaa lähes reaaliaikaisen tiedon ilmanlaatutilanteesta koko mittausverkon alueella. Mittausverkkoon kuuluvien laitteistojen hoidosta ja tulosten raportoinnista vastasi keskitetysti Imatran kaupungin ympäristöja tutkimusyksikön henkilökunta. Ilmanlaadun suhteen yhteisenä tekijänä kaikissa mittauskunnissa on selluteollisuuden haisevien rikkiyhdisteiden (TRS) päästöt. Imatralla sijaitsee sellu- ja paperiteollisuuden lisäksi romurautaa hyödyntävä terästehdas ja Lappeenrannassa mineraalien louhinta- ja jatkojalostustoimintaa. Koko mittausverkon alueella energiantuotannosta aiheutuva rikkipäästö on vähäinen maakaasun käytöstä johtuen. Etelä-Karjalan alueelle on ominaista myös kaukokulkeuma, joka näkyy mm. SO 2 -, PM1- ja PM2,5- pitoisuustasojen kohoamisena etelätuulten aikana. Liikenteen vaikutus ilmanlaatuun on merkittävintä Lappeenrannassa, jossa on muita mittauskuntia tiiviimpi keskustarakenne. Alueen teollisuudesta johtuen ulkoilmanlaadunmittaukset ovat keskittyneet haisevien rikkiyhdisteiden (TRS), rikkidioksidin (SO 2 ), typenoksidien (NO ja NO 2 ), laskeuman ja hiukkasten (PM1 ja PM2,5) mittauksiin. Vuonna 212 suoritettujen ilmanlaadunmittausten mukaan Imatran, Lappeenrannan ja Svetogorskin ulkoilmanlaatu oli suurimman osan aikaa hyvää. Imatralla ja Lappeenrannassa ovat merkittävimmät teollisuuden ilmanlaatua parantavat toimenpiteet tehty jo noin 2 vuotta sitten, eikä vuoden 212 mittaustuloksissa ollut juurikaan muutosta aikaisempien vuosien tuloksiin verrattuna. Ilmanlaatuun vaikuttivat merkittävästi liikenneperäiset päästöt, kevätpöly, kaukokulkeuma sekä normaalista toiminnasta poikkeavat tilanteet teollisuuslaitoksissa. Ilmanlaadunmittaustuloksista on tämän raportin lisäksi raportoitu myös Ilmatieteenlaitoksen ylläpitämään ilmanlaaturekisteriin sekä EU-komissiolle ja EEA:n (Euroopan ympäristökeskus) ilman ja ilmastonmuutoksen aihekeskukselle (ETC/ACC, ent.etc/aq). Raportointi liittyy Neuvoston EOI-tietojen vaihtopäätökseen (97/11/EY). Samalla mittaustiedot ovat menneet myös EEA:n ilmanlaadun seuranta- ja arviointiverkkoon, EUROAIRNETiin. 1
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2. AINEISTO JA MENETELMÄT 2.1 Ilman epäpuhtauksien kuvaus Rikkidioksidi (SO 2 ) Rikkidioksidipäästöjä syntyy Etelä-Karjalan alueella lähinnä energiantuotannossa ja teollisuudessa. Valtaosa päästöistä on peräisin ns. pistelähteistä kuten selluteollisuudesta. Rikkidioksidi kulkeutuu tuulen mukana sitoutuen kasvillisuuteen ja vaurioittaen sitä. Veteen liuetessaan rikkidioksidi muodostaa rikkihappoa, mikä märkälaskeumana aiheuttaa happamoitumista. Korkeat rikkidioksidipitoisuudet ärsyttävät ylähengitysteitä ja voivat aiheuttaa hengitystieinfektioita ja astmakohtauksia. Erityisesti yhteisvaikutus pienten hiukkasten kanssa on terveydelle haitallista. Valtioneuvoston lyhytaikaiset ohjearvot, kuten tunti- ja vuorokausiohjearvot, ovat annettu mm. terveyshaittojen perusteella (taulukko 7, s. 17). Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) Haisevia rikkiyhdisteitä nimitetään TRS-yhdisteiksi (TRS = total reduced sulphur compounds). TRS-yhdisteitä eli rikkivetyä H 2 S, metyylimerkaptaania CH 3 SH, dimetyylisulfidia (CH 3 ) 2 S ja dimetyylidisulfidia (CH 3 ) 2 S 2 syntyy selluteollisuuden tuotantoprosessien yhteydessä. Haisevat rikkiyhdisteet ovat jo pieninä pitoisuuksina yhdyskuntailmassa viihtyvyyshaitta epämiellyttävän hajunsa takia. Yhdisteillä on tutkimuksissa todettu olevan myös terveydellisiä haittavaikutuksia kuten päänsärkyä ja pahoinvointia (Partti-Pellinen ym. 1993). Juuri näiden viihtyvyys- ja terveyshaittojen takia valtioneuvosto päätyi vuonna 1996 antamaan TRS-yhdisteille vuorokausiohjearvon (taulukko 7, s.17). Typenoksidit (NO x ) Typpidioksidi (NO 2 ) ja typpimonoksidi (NO) ovat tärkeimmät typenoksidit. Niitä esiintyy polttoprosessien yhteydessä syntyneissä liikenteen ja lämmityksen päästöissä. Päästöissä typenoksidit esiintyvät yleisimmin typpimonoksidina, joka taas hapettuu ilmakehässä nopeasti typpidioksidiksi. Typpidioksidi on terveyden kannalta haitallisempi, se voi aiheuttaa hengitystieärsytystä, astmakohtauksia sekä alttiutta hengitystietulehduksille. Typpidioksidille on Suomessa valtioneuvosto antanut ohjearvot (taulukko 7,s.17). Hengitettävät hiukkaset (PM1) ja pienhiukkaset (PM2,5) Hiukkasia esiintyy yhdyskuntailmassa luonnon omien päästöjen seurauksena, mutta niitä kulkeutuu ilmaan myöskin teollisuudesta, liikenteestä ja energiantuotannosta. Ilmassa on eniten hiukkasia keväällä johtuen kasvien siitepölystä ja teiden hiekoitushiekan pölyämisestä lumien sulettua. Yhdyskuntailman hiukkaspitoisuuksia voidaan mitata hengitettävinä hiukkasina eli PM1:nä tai pienhiukkasina eli PM2,5:na. Hengitettävät hiukkaset (PM1) ovat kooltaan alle 1 µm ja niiden lähde on lähinnä katupöly. PM1- hiukkasilla on terveydellisiä vaikutuksia, kuten nuha, yskä, kurkun ja silmien kutina sekä hengitysoireita. Pienhiukkaset ovat kooltaan alle 2,5 µm ja ne pääsevät kulkeutumaan ylähengitysteihin ja keuhkoihin asti, ja voivat näin ollen aiheuttaa mm. astmaatikoille ärsytystä hengitysteissä. Myös terveet voivat kokea silmien, nenän ja kurkun ärsytystä tai lievää hengenahdistusta. PM2,5-kokoluokan pienhiukkaset ovat lähinnä lähtöisin savuista ja kaukokulkeutuneista saasteista. PM1:lle on valtioneuvosto antanut ohje- ja raja-arvot ja PM2,5:lle vuosiraja-arvon (taulukko 7,s.17). 2
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.2 Teollisuuden ja liikenteen päästötiedot Koko Etelä-Karjalan alue on esitetty kuvassa 1. Mittausverkkoon kuuluvien kuntien ympäristölupavelvollisten laitosten päästöt on koottu taulukkoon 1 ja tieliikennepäästöt taulukkoon 2. Kuva 1: Etelä-Karjalan alue. Taulukko 1: Imatran (1-2) ja Lappeenrannan (3-12) teollisuuslaitosten päästöt ilmaan vuonna 212. Svetogorskin puunjalostusteollisuuskombinaatin (13) päästötietoja ei ollut käytettävissä vuodelta 212, joten taulukossa on mainittuna viimeisimmät tiedossa olevat päästötiedot vuodelta 21. TRS (t(s)/a) SO 2 (t/a) Hiukkaset (t/a) NO x (t(no 2 ) /a) 1. Stora Enso Oyj Imatran tehtaat 18 155 121 1927 2. Ovako Imatra Oy Ab - 22 34 15 3. Metsä Fibre Oy, Joutsenon tehdas 17 11 145 152 4. Stora Enso Wood Products Oy Ltd - - 13 1 Honkalahden saha 5. Metsä Board Joutseno - - 12 13 6. UPM Kymmene Oyj Kaukas 2 614 17 1185 7. Paroc Oy Ab Lappeenrannan tehdas 8. Nordkalk Oy Ab, Lappeenranta 9. Finnsementti Oy, Lappeenrannan sementtitehdas 1. Lappeenrannan Lämpövoima Oy ja 11. Lappeenrannan Energia Oy päästöt yhteensä 12. Kaukaan Voima Oy 13. ZAO International Paper (* tiedot vuodelta 21) 2 236 21 35-32 36 131-16 34 367-3 1 21-119 16 349 31* 85* 293* 1183* 3
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 2: Tieliikenteen päästöt LIISA-laskentajärjestelmän mukaan (VTT) vuosina 1997-211 yksikössä t/a. Vuodesta 28 lähtien liikennepäästöt on Lappeenrannan ja Joutsenon osalta laskettu yhteen. *Vuoden 212 tietoja ei ollut käytettävissä raporttia laadittaessa. Vuosi NOx t/a Imatra Joutseno Lappeenranta Hiukkaset t/a Imatra Joutseno Lappeenranta SO 2 t/a Imatra Joutseno Lappeenranta 1997 311 284 877 2 16 52 1 1 3,4 1998 292 266 822 18 16 47 1,8 2,6 1999 276 252 78 16 14 44 1,8 2,6 2 257 234 725 15 12 39,8,6 2,1 21 244 224 649 14 12 34,9,7 2,1 22 228 21 635 13 11 33,9,6 2,1 23 216 197 69 12 1 32,5,4 1,3 24 21 183 572 11 9 29,3,3,8 25 184 163 55 1 8 27,2,2,7 26 171 151 512 9 7 25,2,2,7 27 164 156 59 9 8 25,3,2,7 28 159-634 8-32,3 -,9 29 148-58 9-3,2 -,9 21 146-551 8-28,3 -,9 211 14-536 8-28,3 -,9 212* Tiiviimmästä kaupunkirakenteesta johtuen Lappeenrannassa liikenteen aiheuttamat päästöt ovat suuremmat kuin muissa kunnissa mittausverkon alueella. Liikenteen päästöt ovat vähentyneet vuodesta 1997. Liikenteen aiheuttamat rikkidioksidi- ja hiukkaspäästöt ovat pieniä verrattuna teollisuuslaitosten päästöihin, mutta typenyhdisteet ja muut liikenneperäiset päästöt ovat merkittäviä kaupunkien keskustoissa ja suurten vilkkaasti liikennöityjen teiden varsilla. 2.2.1 Imatra Imatralla ympäristölupavelvollisia ilmapäästöjä aiheuttavia laitoksia ovat Stora Enso Oyj:n Imatran tehtaat, Ovako Imatra Oy Ab:n terästehdas, Gasum Oy Imatran maakaasun vastaanottoasema, Imatran Energia Oy sekä kaupungin lämpölaitokset. Teollisuuslaitosten merkittävimmät ilmapäästöt ovat TRS-yhdisteet, rikkidioksidi, hiukkaset ja typenoksidit. Suurimmat liikenneperäiset päästöt esiintyvät Mansikkalassa ja Pelkolassa. NO x -episoditilanteiden muodostuminen on harvinaista tiiviisti rakennettujen keskusta-alueiden puuttumisen vuoksi. Liikenteen kasvattamat hiukkaspitoisuudet heikentävät keväisin ilmanlaatua koko Imatran alueella. Imatran 4
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... ilmanlaatuun vaikuttaa myös venäläisen naapurikaupungin Svetogorskin päästöt sekä kaukokulkeuma myös 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). Ovako Imatra Oy Ab:n hiukkaspäästö pienentyi vuoden 1996 prosessimuutosten seurauksena jopa kymmenenteen osaan edellisiin vuosiin verrattuna, ja on pysynyt sen jälkeen saavutetulla tasolla (kuva 3). 4 35 3 25 2 15 1 5 Stora Enso Oyj Imatran tehtaiden TRS- ja SO2-päästöt 1987-212 t/a 1987 1988 TRS t(s)/a SO2 t/a 1989 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 Kuva 2: Stora Enso Oyj Imatran tehtaiden TRS-päästöt (t(s)/a) ja SO 2 - päästöt (t(so 2 )/a) vuosina 1987-212. 211 212 5
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... hiukkaset t/a 17 16 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Ovako Imatra Oy Ab:n hiukkaspäästöt 1989-212 1989 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 Kuva 3: Ovako Imatra Oy Ab:n hiukkaspäästöt (t/a) vuosina 1989-212. 2.2.2 Svetogorsk Svetogorskissa sijaitseva ZAO International Paper Svetogorskin sellu- ja paperitehdas tuottaa sulfiitti- ja sulfaattiselluloosan lisäksi myös mm. hieno- ja saniteettipaperia sekä nestepakkauskartonkia. Svetogorskin rikkidioksidipäästöt ovat aikaisemmin olleet lähes kymmenen kertaa suuremmat kuin mittausverkon muiden päästölähteiden yhteenlaskettu SO 2 -päästö (Rantakrans 1995 ym.). Tehtailla vuonna 1996 aloitetut prosessiuudistukset ovat pienentäneet ilmaan kohdistuvia päästöjä huomattavasti. 2.2.3 Lappeenranta Lappeenrannan kaupungin alueella ilman epäpuhtauksia syntyy puunjalostusteollisuuden lisäksi myös liikenteestä sekä mineraalien louhinnasta ja jatkojalostuksesta. Merkittävimmät ilmanlaatua kuormittavat laitokset ovat UPM- Kymmene Oyj Kaukaan tehtaat, Paroc Oy Ab Lappeenrannan tehtaat, Nordkalk Oy Ab Lappeenranta, Finnsementti Oy Lappeenrannan sementtitehdas, Lappeenrannan Lämpövoima Oy ja Lappeenrannan Energia Oy. Liikenne vaikuttaa ilman laatuun merkittävästi keskusta-alueella. Lappeenrannassa entisen Joutsenon alueella merkittävimmät ympäristölupavelvolliset ilmapäästöjä tuottavat laitokset ovat Metsä Fibre Oy (ent. Oy Metsä-Botnia Ab) Joutsenon tehdas, Finnish Chemicals Oy kloori- ja kloraattitehdas ja Stora Enso Wood Products Oy Ltd Honkalahden saha. Typenoksidien päästölähteenä vaikuttaa myös Joutsenon alueen läpi kulkevan valtatie 6:n liikenne. TRS-yhdisteiden päästöt ovat pienentyneet Joutsenon alueella selvästi 199-luvun alun tilanteeseen verrattuna. 6
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... UPM Kaukaan tehtaan ja Metsä Fibre Oy Joutsenon tehtaan rikkipäästöt on esitetty kuvassa 4. Lappeenrannassa UPM Kaukaan tehtailla aloitettiin loppuvuodesta 1996 uusittujen selluprosessien käyttöönotto. Uudistusten myötä laimeiden hajukaasujen keräilyä ja hajukaasujen polttoa tehostettiin. Toimenpiteet ovat selvästi pienentäneet UPM Kaukaan tehtaiden TRS-päästöjä. Vuonna 25 päästöjen päästölaskennassa on siirrytty taselaskennasta online-mittaukseen. Kuvassa 5 on esitettynä Ihalaisen teollisuusalueen (Paroc, Nordkalk ja Finnsementti) yhteenlasketut pölypäästöt sekä UPM Kaukaan tehtaan ja Metsä Fibre Oy Joutsenon tehtaan pölypäästöt. 35 t/a UPM kaukaan ja Metsä Fibre Oy Joutsenon tehtaan TRS- ja SO2 päästöt 199-212 3 25 2 15 1 5 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 SO2 Joutseno TRS Joutseno SO2 Kaukas TRS Kaukas Kuva 4: Lappeenrannan UPM Kymmene Oyj Kaukaan ja Joutsenon Metsä Fibre Oy:n TRS-päästöt (t(s)/a) ja SO 2 -päästöt( t(so 2 )/a) vuosina 199-212. 7
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Lappeenrannan suurimpien teollisuuslaitosten pölypäästöt v. 1996-212 16 14 12 1 8 6 4 2 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 Metsä Fibre Oy UPM Kaukas Ihalaisen teollisuusalueen pölypäästöt Kuva 5: Ihalaisen teollisuusalueen kokonaispölypäästöt sekä UPM Kymmene Oyj Kaukaan tehtaan ja Metsä Fibre Oy Joutsenon tehtaan pölypäästöt (t/a) vuosilta 1996-212. 2.3 Mittauspisteet ja mittauskomponentit 2.3.1 Imatra ja Svetogorsk Imatralla ilmanlaatua seurattiin vuonna 212 kuudessa mittauspisteessä, joista yksi vertailupiste sijaitsi Ruokolahdella (kuva 6). Mittauskomponentit on esitetty taulukossa 3. Laskeumista tehdyt määritykset on esitetty sivulla 14 taulukossa 5. Svetogorskissa ilmanlaatua seurattiin vuonna 212 yhdessä mittauspisteessä aivan Svetogorskin kaupungin keskustassa (kuva 6). Mittauskomponentit on esitetty taulukossa 3 yhdessä Imatran mittauskomponenttien kanssa. 8
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 3: Imatran mittauspisteiden ja Svetogorskin mittauspisteen mittauskomponentit vuonna 212. Mittauspiste Mittauskomponentit Lähimmät päästölähteet Rautionkylä (Niskapietiläntie 2A) - TRS - SO 2 - NO/NO 2 - laskeuma - säätiedot tuulensuunta tuulennopeus lämpötila ilman suht. kosteus - PM1 - Stora Enso Oyj Imatran tehtaat - Rautionkylän liikenne - kaukokulkeuma Mansikkala (Linnalankuja 5) Teppanala (Ensontie 71) Pelkola (Ensontien päässä) ----------------------------------------- Pelkola (Vartiotie) - TRS - SO 2 - NO/NO 2 - PM1 - PM1 - PM2,5 - TRS - SO 2 - NO/NO 2 ----------------------------------------- - laskeuma - Keskuskadun liikenne - Imatran Energia Oy - kaukokulkeuma - Ovako Imatra Oy Ab - ZAO International paper Svetogorsk - kaukokulkeuma - ZAO International paper Svetogorsk - Ovako Imatra Oy Ab - kaukokulkeuma Äitsaari (Teräväläntie) - laskeuma - laskeuman taustavertailupiste Svetogorsk (Hotellin parkkipaikan laita) - TRS - NO/NO 2 - ZAO International paper Svetogorsk - lähiliikenne - kaukokulkeuma 9
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Kuva 6: Imatran mittauspisteet vuonna 212. 1
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.3.2 Lappeenranta Lappeenrannassa ilmanlaatua mitattiin vuonna 212 kahdeksassa mittauspisteessä. Mittauspisteet on esitetty taulukossa 4 sekä kuvassa 7. Laskeumista tehdyt määritykset on esitetty sivulla 14 taulukossa 5. Laskeuman vertailupisteenä on käytetty vuodesta 29 alkaen Äitsaaren laskeumapisteen tuloksia Ruokolahdelta. Taulukko 4: Lappeenrannan mittauspisteiden mittauskomponentit vuonna 212. Mittauspiste Mittauskomponentit Lähimmät päästölähteet Lauritsala (Huoltokatu 1) - TRS - NO/NO 2 - UPM Kymmene Oyj Kaukas - liikenne Tirilä (Pekkasenkatu 25) Armila (Armilankatu 35) - PM1 - TRS - SO 2 - NO/NO 2 - PM2,5 - laskeuma - säätiedot tuulensuunta tuulennopeus lämpötila ilman kosteus Lappeenrannan keskusta - SO 2 - NO/NO 2 - PM1 - PM2,5 Ihalainen (Poikkitie 2) Pulp (ala-aste) (Ahvenlammentie 3) -------------------------------------- Pulp (kauppa) (Kangastie 2) Joutsenon keskusta (Keskuskatu 1) - TRS - NO/NO 2 - PM1 - laskeuma - TRS - SO 2 ------------------------------------------ - laskeuma - PM1 - TRS - SO2 (2.11.212 alkaen) - kaukokulkeuma - UPM Kymmene Oyj Kaukas - kaukokulkeuma - liikenne - Ihalaisten teollisuusalue - kaukokulkeuma - Ihalaisen teollisuusalue - liikenne - kaukokulkeuma -Metsä Fibre Oy Joutsenon tehdas -kaukokulkeuma -keskustan liikenne -kaukokulkeuma -Metsä Fibre Oy Joutsenon tehdas 11
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Kuva 7: Lappeenrannan mittauspisteet vuonna 212. 12
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.4 Mittausmenetelmät Rikkidioksidi (SO 2 ) ja haisevat rikkiyhdisteet (TRS) Rikkidioksidia mitattiin UV-fluoresenssiin perustuvilla jatkuvatoimisilla rikkidioksidianalysaattoreilla. Rikkidioksidipitoisuudet ilmoitetaan µg(so 2 )/m³. Analysaattorit: - Thermo Electron Instruments, model 43A, USA - Thermo Environmental Instruments, model 43B, USA - Thermo Environmental Instruments, model 43 C, USA - Thermo Environmental Instruments, model 43 i, USA - Monitor Europe, ML 985B, Iso-Britania - Environnement S.A, AF 22 M, Ranska 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 Typenoksidit (NO ja NO 2 ) Typenoksideita mitattiin kemiluminesenssiin perustuvilla jatkuvatoimisilla analysaattoreilla. Analysaattorit: - Thermo Environmental Instruments Inc., model 42, USA - Thermo Environmental Instruments Inc., model 42C, USA - Horiba, APNA 36, Japani - Horiba, APNA 37, Japani - Environnement S.A, AC32M, Ranska 13
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Hengitettävät hiukkaset (PM1) ja pienhiukkaset (PM2,5) Hiukkasia mitattiin jatkuvatoimisilla β-säteilyn absorptioon sekä värinään perustuvilla hiukkasmassamonitoreilla. Tulokset laskettiin operatiivisessa lämpötilassa eli kulloinkin vallitsevassa ulkoilman lämpötilassa. Analysaattorit: - ThermoESMAndersen FH 62 I-R hiukkasmassamonitori, Saksa - Teom 14, USA - Teom 14a, USA - Teom 145, USA Laskeuma Laskeumaa kerättiin standardin SFS 3865 mukaisesti. Keräysaika oli normaalisti yksi kalenterikuukausi. Mikäli sademäärä oli vähäinen, kerättiin yhteen kahden kuukauden näytteet. Vuodesta 212 alkaen Imatran ja Lappeenrannan näytteet analysoi Saimaan Vesi- ja Ympäristötutkimus Oy. Laskeumasta määritetyt komponentit ja määritysmenetelmät on esitetty taulukossa 5. Laskeumakeräinten keräyspinta-ala oli 38 cm². Taulukko 5: Laskeumista määritetyt suureet ja määritysmenetelmät. Suure Määritysmenetelmä näytemäärä - ph SFS 321 sähkönjohtokyky SFS-EN 27888 kokonaisfosfori sisäinen menetelmä SVSY-6 kokonaistyppi sisäinen menetelmä SVSY-3 kokonaisrikki SFS 5738 kokonaislaskeuma SFS 3865 kokonaisrikki SFS 5738 kalsium SFS-EN ISO 14911 haihdutusjäännös SFS 38 hehkutusjäännös SFS 3865 suodatusjäännös SFS 3865 Sääasemat Mittausverkoston alueella oli käytössä kaksi sääasemaa, Imatralla ja Lappeenrannasssa. Imatralla sääasema sijaitsi Rautionkylän mittauspisteellä, josta saatiin tiedot tuulensuunnasta, tuulennopeudesta, lämpötilasta ja ilman kosteudesta. Lappeenrannassa Armilan mittauspisteellä sijaitsevan sääaseman säätiedot sisälsivät tiedot tuulensuunnasta, -nopeudesta, lämpötilasta ja paineesta. 14
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Mittausjärjestelmä ja laadunvarmennus Mittauspisteillä mittaustiedot tallennettiin tietokoneelle kahden minuutin keskiarvoina. Mittauspisteiltä tieto siirrettiin modeemeilla tietokoneelle Imatralle. Pitoisuustarkkailua sekä tulosten editointia ja raportointia hallittiin vuonna 21 käyttöönotetulla Enview 2- ohjelmakokonaisuudella. Mittausten laadunvarmennus perustuu vuonna 1996 käyttöönotettuun laatujärjestelmään. Laatukäsikirjan ja menetelmäohjeiden avulla varmistetaan mittauksilta vaadittava luotettavuus ja jäljitettävyys. Kalibroinnit ja huollot Yhdyskuntailmanlaadun jatkuvatoimisia mittauslaitteistoja kalibroitiin kuukausittain, ja huollettiin laatujärjestelmän ohjeitten mukaisesti. SO 2 - ja NO x -analysaattoreiden kalibrointiin käytettiin ranskalaisvalmisteista Environnement VE3M-permeaatiokalibraattoria. J.P.Pulkkisen kalibrointi Ky Mikkelistä interkalibroi analysaattorit 1-4 kertaa vuodessa riippuen laitteesta. NO x -analysaattorit interkalibroitiin kuitenkin aina J.P. Pulkkisen käyntien yhteydessä. β-säteilyyn perustuvat hiukkasmassamonitorit kalibroitiin kaksi kertaa vuodessa laitetoimittajalta hankituilla testifolioilla. Värisevään sauvaan perustuvien hiukkasmonitorien virtausten tarkistukset ja vaakojen vakioinnit teetätettiin J.P.Pulkkisen kalibrointi Ky:llä. Vertailumittaukset Ilmatieteenlaitoksen kansallinen ilmanlaadun vertailulaboratorio teki ensimmäisen laajan kaasumaisten yhdisteiden vertailumittauskierroksen useille eri mittauspaikkakunnille ympäri Suomea loppuvuoden 22 ja alkuvuoden 23 välisenä aikana. Imatran Rautionkylän ja Joutsenon Pulpin mittauspisteet kuuluivat tällöin vertailumittausten piiriin. Toukokuussa 24 Ilmatieteenlaitos teki hengitettävien hiukkasten vertailumittauskokeilun Imatralla Teppanalan mittauspisteellä. Vuonna 26 kesällä uudessa laajassa vertailumittauskierroksessa tehtiin vertailumittaukset Rautionkylän mittauspisteellä Imatralla ja Keskustan mittauspisteellä Lappeenrannassa sekä rikki- että typpiyhdisteille. Vuonna 211 vertailumittauskierros uusittiin ja Imatralla vertailumittaus tehtiin Ilmatieteenlaitoksen toimesta Pelkolan mittauspisteellä. 2.5 Yhdyskuntailmanlaadun ohje- ja raja-arvot Valtioneuvoston päätös ilmanlaadun ohjearvoista ja rikkilaskeuman tavoitearvosta (48/1996) tuli voimaan syyskuun alussa 1996. Mittausverkon alueella mitattavista ilman epäpuhtauksista ohjearvo on annettu rikkidioksidille (SO 2 ), typpidioksidille (NO 2 ), haiseville rikkiyhdisteille (TRS) ja hengitettäville hiukkasille (PM1). Ohjearvoja on annettu tunti-, vuorokausi- sekä vuosikeskiarvoille (taulukko 6). Ohjearvojen lisäksi epäpuhtauskomponenteille on annettu raja-arvot Valtioneuvoston asetuksessa ilmanlaadusta (38/211). Asetus on liitteineen liitteessä 1. 15
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 6: Valtioneuvoston päätöksen (Vnp 48/1996) mukaiset ohjearvot. Komponentti Tilastollinen määrittely Ohjearvo µg/m 3 Typpidioksidi (NO 2 ) (µg/m³) NO+NO 2 (µg/m³) - kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo - kuukauden tuntiarvojen 99.prosenttipiste - kasvillisuusvaikutusten perusteella annettu vuosiohjearvo (NO+NO 2 yksikössä 7 15 3 Rikkidioksidi (SO 2 ) (µg/m³) Kokonaisleijuma (TSP) (µg/m³) µg(no 2 )/m 3) - kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo - kuukauden tuntiarvojen 99.prosenttipiste -kasvillisuusvaikutusten perusteella annettu vuosiohjearvo - vuosikeskiarvo - vuoden vuorokausiarvojen 98. prosenttipiste 8 25 2 5 12 Hengitettävät hiukkaset (PM1) (µg/m³) Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) (µg(s)/m³) - kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo 7 - kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo 1 Hyväksyttäväksi mittausarvoksi vaaditaan hetkellisarvoja (Ympäristöministeriö 1986): - tuntikeskiarvo 45 min ajalta - vuorokausikeskiarvo 18 h " - vuosikeskiarvo 9 kk " - vuorokausiohjearvo/3d 22 d " - tuntiohjearvo/3d 75 % tuntikeskiarvoista Hajurikkiyhdisteille käytetään tässäkin kuten aiemmissakin raporteissa lisäksi viitteellisenä vertailuarvona EKI-tutkimusprojektin ehdottamaa tuntikeskiarvoa 1 µg(s)/m³ (Ympäristöministeriö 1991) sekä hajukynnyksen ylittymiseen viittaavaa tuntiarvoa 3 µg(s)/m³. 16
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 7: Valtioneuvoston asetuksen (38/211) mukaiset raja-arvot (liite 1). Epäpuhtaus Keskiarvon laskenta-aika Raja-arvo µg/m 3 Sallittujen ylitysten määrä vuodessa Typpidioksidi (µg/m³) - 1 tunti - vuosi 2 4 18 - Rikkidioksidi - 1 tunti 35 24 (µg/m³) - 24 tuntia 125 3 Hengitettävät hiukkaset (PM1) (µg/m³) Pienhiukkaset (PM2,5) (µg/m³) - 24 tuntia 5 35 - kalenterivuosi 4 - - kalenterivuosi 25 - Laskeumatulosten käsittelyssä on tuloksia verrattu Etelä-Karjalan taustatasoon ja valtioneuvoston tavoitetasoon. Laskeuman eri yhdisteiden Etelä-Karjalan taustatasoina on käytetty Suomen ympäristökeskuksen Kotaniemen havaintoaseman tuloksia vuosilta 21-23 ja 25-28 (Taulukko 8). Valtioneuvosto on antanut vain rikkilaskeumalle tavoitetasoarvon, joka on 3 mg/m 2 /a (valtioneuvosto 48/1996). Taulukko 8: Laskeuman Etelä-Karjalan taustatasoarvot Kotanieman havaintoasemalla mitattuna (Suomen ympäristökeskus/jussi Vuorenmaa). Ionien määritys tausta-asemalla on lopetettu vuonna 24, joten niistä on käytettävissä aikaisempien vuosien keskiarvot. Komponentti Kotaniemi v. 25 Kotaniemi v. 26 Kotaniemi v. 27 Kotaniemi v. 28 Sulfaattirikkilaskeuma mg S/m 2 /a - - - - 362 Laskeuman ph 5,24 5,4 5,1 5,3 5,1 Fosforilaskeuma mg/m 2 /a 11,4 7,5 1,3 7,9 9,28 Kalsiumlaskeuma mg/m 2 /a - - - - 254 Kokonaistyppilaskeuma mg/m 2 /a 586 483 62 622 578 Laskeuman johtokyky ms/m 1,56 1,84 1,43 1,41 1,56 Kloridilaskeuma mg/m 2 /a - - - - 25 Natriumlaskeuma mg/m 2 /a - - - - 187 Keskiarvo (v. 21-23) (v. 21-23) (v. 21-23) (v. 21-23) 17
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 2.6 Ilmanlaatuindeksi Imatran ympäristötoimessa otettiin vuoden 1998 alusta käyttöön ilmanlaatuindeksilaskenta. Indeksin tarkoituksena on, että ilmanlaatutuloksista voidaan selkokielellä tiedottaa kuntalaisille ja medialle. Indeksi on yleisesti käytössä kaupunkien ilmanlaatutiedotuksessa. Mittausverkon alueella ilmanlaatuindeksi laskettiin yhteensä viideltä mittauspisteeltä: Imatralla Rautionkylän ja Mansikkalan mittauspisteiden ilmanlaatutuloksista ja Lappeenrannassa Keskustan, Lauritsalan ja Joutsenon keskustan mittauspisteiden ilmanlaatutuloksista. Indeksilaskennassa olivat mukana TRS-yhdisteet, rikkidioksidi, typpidioksidi, PM1 ja PM2,5 sen mukaan miten niitä eri mittausasemilla mitattiin. Indeksin laskennassa kullekin epäpuhtauskomponentille määritetään oma 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 9 ja 1. Taulukko 9: 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 18
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Taulukko 1: Indeksin laskennan raja-arvot (µg/m 3 ). Indeksiarvo PM1 1h PM2,5 1h TRS 1h SO 2 1h NO 2 1h 5 2 1 5 2 4 75 5 25 1 8 7 1 1 5 2 25 15 15 2 75 5 35 2 Ilmanlaatuindeksitiedote julkaistaan Uutisvuoksi -lehdessä kaksi kertaa viikossa ja Etelä-Saimaa -lehdessä satunnaisesti ilmanlaatutilanteen mukaan. Ilmanlaatuindeksi ja mittaustulokset on luettavissa lähes reaaliajassa Ilmatieteen laitoksen ylläpitämältä valtakunnalliselta nettisivustolta osoitteesta www.ilmanlaatu.fi. Sivustolta löytyy ilmanlaatutiedotuksen lisäksi myös paljon muuta tietoa ilmanlaadusta. 19
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... 3. TULOKSET 3.1 Säätiedot Tuloksien käsittelyssä on käytetty vuonna 212 vain Imatran Rautionkylän sääaseman tietoja. Vallitseva tuulensuunta vuonna 212 oli sääaseman mukaan lounaan ja lännen väliltä (kuva 9). Vuosi 212 oli paikoin poikkeuksellisen sateinen koko Suomessa. Vuoden keskilämpötila ei poikennut tavanomaisesta missään päin maata. Vuoden ylin lämpötila 31, astetta mitattiin Lieksan Lampelassa heinäkuun 3. päivänä ja alin lämpötila -42,7 astetta Inarin Kaamasessa helmikuun 6. päivänä. Lauhan alkutalven vuoksi terminen talvi pääsi alkamaan maan eteläosassa vasta vuodenvaihteessa. Terminen kevät alkoi koko maassa tavanomaista aiemmin eli maan eteläosassa maaliskuun alkupuolella. Kevään sademäärä oli suurimmassa osassa maata tavanomaista suurempi, paikoin jopa harvinaisen suuri. Hellepäivät olivat kesällä harvassa, sillä koko maassa hellepäivien lukumäärä jäi noin puoleen tavanomaisesta. Paikoin kesä-elokuun sademäärät olivat yli 1,5-kertaisia tavanomaiseen nähden, kun taas paikoin jäätiin pitkän ajan keskiarvojen alapuolelle. Eniten satoi maan itäosassa ja Kainuussa. Ukkosta esiintyi kahteen edelliseen vuoteen verrattuna selvästi vähemmän. Syksy oli koko maassa tavanomaista lämpimämpi ja sateisempi. (Ilmatieteenlaitos 3.1.213) 2
ILMANLAATU 212: Imatra, Lappeenranta ja Svetogorsk... Kuva 9: Imatran Rautionkylän sääaseman tuulensuuntajakauma vuonna 212. Taulukko 11: Imatran ja Lappeenrannan kuukausikeskilämpötilat, ja -sadannat vuonna 212. Sadannan kuukausittaiset arvot taulukossa ovat Imatralla Rautionkylän mittauspisteeltä ja Lappeenrannasssa Pulpin ja Tirilän mittauspisteeltä. Lappeenranta Ilmatieteenlaitos 1) keskiarvot Imatra Rautionkylä v. 212 Lappeenranta Tirilä v. 212 Lappeenranta Pulp v. 212 v. 1971-2 lämpötila ( C) sadanta (mm) lämpötila ( C) sadanta (mm) Lämpötila ( C) sadanta (mm) sadanta (mm) tammi -8 45-5 51-7 15 48 helmi -8 32-1 16-12 16 16 maalis -3 4 17-2 19 34 huhti 3 31 5 52 3 49 26 touko 1 28 14 33 11 37 34 kesä 15 54 14 7 14 97 71 heinä 17 63 18 5 18 149 34 elo 15 81 15 61 15 65 54 syys 9 67 11 5 11 121 113 loka 4 67 5 66 5 114 39 marras -1 61 2 54 1 77 57 joulu -5 58-1 -1 4 627 5 475 4 759 526 1)Ilmastotilastoja Suomesta 22:1 Tilastoja Suomen ilmastosta 1971-2, Ilmatieteenlaitos 21
IMATRAN ILMANLAATU 212: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... 3.2 IMATRAN ILMANLAATUTULOKSET VUONNA 212 3.2.1 Imatran ilmanlaatu ilmanlaatuindeksillä kuvattuna vuonna 212 Ilmanlaadun indeksiarvoja laskettiin Imatralla vuonna 212 Rautionkylän ja Mansikkalan mittausasemilta. Indeksin laskennassa käytettävät epäpuhtauskomponentit olivat molemmilla asemilla TRS-yhdisteet, rikkidioksidi, typpidioksidi ja PM1. Ilmanlaatuindeksi Imatran mittauspisteillä on esitetty kuvassa 1. Rautionkylässä ilmanlaatu oli ilmanlaatuindeksillä arvioituna 86 % mittausajasta hyvää, 13 % tyydyttävää ja 1 % välttävää. Huonoa tai erittäin huonoa ilmanlaatu ei ollut vuorokausi-indeksillä arvioituna ollenkaan. Rautionkylän ilmanlaatua heikensi eniten kohonneet hiukkaspitoisuudet kevätpölyn ja kaukokulkeuman aikana sekä Stora Enso Oyj:n Imatran tehtailta kulkeutuneet hajurikki- ja rikkidioksidipitoisuudet. Mansikkalan ilmanlaatu oli ilmanlaatuindeksillä arvioituna 87 % mittausajasta hyvää, 12 % tyydyttävää ja 1 % välttävää. Huonoa tai erittäin huonoa ilmanlaatu ei ollut vuorokausi-indeksillä arvioituna ollenkaan. Mansikkalassa eniten ilmanlaatuun vaikuttivat kevätkaudella liikenteestä peräisin olevat hiukkaspitoisuudet sekä kaukokulkeutuneet hiukkaset. Imatran ilmanlaatuindeksi vuonna 212 2 ERITTÄIN HUONO Rautionkylä Mansikkala 15 HUONO 1 VÄLTTÄVÄ TYYDYTTÄVÄ 5 HYVÄ tammikuu helmikuu maaliskuu huhtikuu toukokuu kesäkuu heinäkuu elokuu syyskuu lokakuu marraskuu joulukuu Kuva 1: Imatran ilmanlaatu vuorokausi-indeksillä kuvattuna Rautionkylässä ja Mansikkalassa vuonna 212. 22
IMATRAN ILMANLAATU 212: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... 3.2.2 Haisevat rikkiyhdisteet (TRS) Yleistä TRS-yhdisteitä mitattiin Imatralla vuonna 212 kolmella mittauspisteellä: Rautionkylässä, Mansikkalassa ja Pelkolassa. Mittaukset on aloitettu Rautionkylässä vuonna 1987, Mansikkalassa vuonna 1998 ja Pelkolassa vuonna 1991. Vuoksenniskalla TRS-yhdisteitä on mitattu vuosina 1991-1996 ja Imatrankoskella vuonna 1997. Tulokset Vuonna 212 suurimmat TRS-pitoisuudet Imatralla mitattiin Rautionkylän ja Pelkolan mittauspisteillä (taulukko 12 ja kuvat 11 ja 13). Pelkolan mittauspisteellä ylittyi kerran vuorokausiohjearvo. Rautionkylän ja Pelkolan mittauspisteissä TRS-pitoisuudet olivat peräisin läheisiltä sellutehtailta: Rautionkylässä Stora Enso Oyj:n Imatran tehtailta (luoteistuulilla) ja Pelkolassa ZAO International Paper Svetogorskin tehtailta (etelätuulilla) (kuva 12). Mansikkalan mittauspisteellä mitataan harvoin kohonneita pitoisuuksia. Taulukko 12: Imatran mittauspisteiden TRS-tunnusluvut vuonna 212. Yli 3 µg(s)/m³ tuntikeskiarvoja pidetään hajutunteina. Valid-% = ajallinen edustavuus. vuosikeskiarvo (µg(s)/m³) suurin kuukausikeskiarvo (µg(s)/m³) suurin vuorokausikeskiarvo (µg(s)/m³) suurin vuorokausiohjearvoon verrattava tunnusluku 1) (µg(s)/m³) yli 1 µg(s)/m³ vuorokausikeskiarvojen määrä prosentteina, % (ja lukumäärä, kpl) suurin tuntikeskiarvo (µg(s)/m³) yli 1 µg(s)/m³ tuntikeskiarvojen määrä prosentteina,% (ja lukumäärä, kpl) yli 3 µg(s)/m³ tuntikeskiarvojen määrä prosentteina, % (ja lukumäärä, kpl) Rautionkylä Mansikkala Pelkola Ohjearvo 1 1 1-1 1 1-1 2 11-3 2 11 1, (), (),5 (2) 45 12 62 -,2 (18) 1,3 (16),1 (1),4 (35),3 (3) 4,9 (425) valid-% 95 91 99-1) kuukausien toiseksi suurimmista vuorokausikeskiarvoista suurin - - - 23
IMATRAN ILMANLAATU 212: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... µg(s)/m3 Rautionkylän TRS:n vuorokausikeskiarvot v. 212 2 18 16 14 12 1 vuorokausiohjearvo 1 µg(s)/m3 8 6 4 2 1.1.212 29.1.212 26.2.212 25.3.212 22.4.212 2.5.212 17.6.212 15.7.212 12.8.212 9.9.212 7.1.212 4.11.212 2.12.212 3.12.212 Pelkolan TRS:n vuorokausikeskiarvot v. 212 µg(s)/m3 2 18 16 14 12 1 vuorokausiohjearvo 1µg(S)/m3 8 6 4 2 1.1.212 29.1.212 26.2.212 25.3.212 22.4.212 2.5.212 17.6.212 15.7.212 12.8.212 9.9.212 7.1.212 4.11.212 2.12.212 3.12.212 Kuva 11: Rautionkylän ja Pelkolan TRS-yhdisteiden vuorokausikeskiarvot (µg(s)/m³) vuonna 212. 24
IMATRAN ILMANLAATU 212: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... Rautionkylä TRS 5 33 4 3 3 3 2 1 6 27 9 24 12 21 15 18 Rautionkylä TRS 33 Pelkola TRS 5 4 3 3 3 2 1 6 27 9 24 12 21 15 18 Pelkola TRS Kuva 12: Imatran Rautionkylän mittauspisteen ja Pelkolan mittauspisteen TRS-pitoisuuksien (µg(s)/m³) tuulensuuntajakauma vuonna 212. Rautionkylän sääaseman tuulensuunta, tuulennopeus >,3 m/s, pitoisuusasteikko -5 µg(s)/m³. 25
IMATRAN ILMANLAATU 212: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... Hajurikkiyhdisteiden vuorokausiohjearvo 1 µg(s)/m³ ylittyi Pelkolan mittauspisteellä kerran vuoden 212 maaliskuussa (kuva 13). Rautionkylän mittauspisteellä vuorokausiohjearvo ei ylittynyt toiseksi suurimman vuorokausikeskiarvon ollessa 1 µg(s)/m³. Suurimmat yksittäiset pitoisuudet mitattiin Pelkolassa. Rautionkylässä tuntipitoisuus 1 µg(s)/m³ ylittyi,2 % eli 18 tuntia, Pelkolassa,3 % eli 3 tuntia ja Mansikkalassa,1 % eli 1 tuntia mittausajasta (taulukko 12). Vuonna 212 mittauspisteiden TRSpitoisuudet olivat samaa suuruusluokkaa kuin edellisenä vuonna. TRS-yhdisteet, suurimmat tuntiarvot v.212 µg(s)/m3 1 9 Rautionkylä 8 Mansikkala 7 Pelkola 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 µg(s)/m³ 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 TRS-yhdisteet, 2. suurin vuorokausikeskiarvo v.212 ohjearvo Rautionkylä Mansikkala Pelkola 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Kuva 13: Imatran mittauspisteiden TRS-yhdisteiden suurimmat tuntiarvot (µg(s)/m³) ja TRS-yhdisteiden kuukausien toiseksi suurimmat vuorokausikeskiarvot (µg(s)/m³) vuonna 212. 26
IMATRAN ILMANLAATU 212: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... Hajurikkiyhdisteiden pitoisuuksien lasku alkoi vuonna 1992 Stora Enso Oyj:n Imatran tehtaiden merkittävien prosessimuutosten seurauksena. Vuonna 21 rakennetun Stora Enso Oyj:n Imatran sellutehtaiden uuden kuitulinjan ja hajukaasujen polttokattilan sekä vanhan kuitulinjan lopettamisen seurauksena TRS-pitoisuudet alenivat entisestään Rautionkylässä (kuva 14). Pelkolan mittauspisteellä TRS:n tuntipitoisuudet ovat olleet koko 2-luvun hieman suurempia kuin muilla Imatran mittauspisteillä. µg(s)/m³ 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 TRS-yhdisteet: Rautionkylä ja Pelkola 1988-212 Rautio vuosikeskiarvo Pelkola vuosikeskiarvo Rautio tuntika > 1µg(S)/m3 %:na Pelkola tuntika >1 µg(s)/m3 %:na 1988 1989 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 % 15 14 13 12 11 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Kuva 14: Rautionkylän ja Pelkolan TRS-yhdisteiden vuosikeskiarvot ja tuntikeskiarvon 1 µg(s)/m³ ylittäneiden tuntikeskiarvojen osuudet vuosina 1988 212. 27
IMATRAN ILMANLAATU 212: Haisevat rikkiyhdisteet (TRS)... Taulukko 13: Rautionkylän TRS-yhdisteiden pitoisuustiedot vuodesta 1991 ja rajalla Pelkolan pitoisuustiedot vuodesta 1994 alkaen. Rautionkylän TRS:n tuntikeskiarvot on laskettu vuosina 1991-1993 tuulensuunnilla 31-33, vuosina 1994-21 tuulensuunnilla 32-34 ja vuodesta 22 alkaen 315 345 o (Stora Enso Oyj:n tuulensuunta). Pelkolan pitoisuudet on laskettu tuulensuunnilla 16 18 o (ZAO Svetogorskin tuulensuunta). Tuulennopeus yli,5 m/s, Rautionkylän sääaseman tuulensuuntatiedoilla. Vuosi Rautionkylän TRS keskiarvo Stora Enson tehtaan tuulensuuntasektorilla Rautionkylän TRS tuntikeskiarvot yli 1 µg(s)/m³ prosentteina Stora Enson tehtaan tuulensuuntasektorilla Pelkolan TRS keskiarvo ZAO Svetogorskin tehtaan tuulensuuntasektorilla Pelkolan TRS tuntikeskiarvot yli 1 µg(s)/m³ prosentteina ZAO Svetogorskin tehtaan tuulensuuntasektorilla 1991 32 69,7 - - 1992 2 44,7 - - 1993 13 36,4 - - 1994 29 57,7 1,3 1995 13 37,3 1,3 1996 8 15,2 1,9 1997 7 18,9 1 2, 1998 5 14,2 3 5,5 1999 4 13,7 3 7,8 2 1 36,7 5 12,6 21 5 9,2 5 18,3 22 3 6,3 7 22,6 23 3 5,7 1 1,8 24 2 2,7 5 15.9 25 3 4,4 6 22, 26 4 9,1 3 9,3 27 3 4,1 2 2,4 28 1 3,9 1 4,3 29 2,6 2 3,5 21 1 2,8 1 7,3 211 1,4 2 4,5 212 1 1,9 2 1,8 28
IMATRAN ILMANLAATU 212: Rikkidioksidi (SO 2 ). 3.2.3 Rikkidioksidi (SO 2 ) Yleistä Rikkidioksidia mitattiin Imatralla vuonna 212 kolmella mittauspisteellä: Rautionkylässä, Mansikkalassa ja Pelkolassa. Jatkuvatoimiset mittaukset on aloitettu Rautionkylässä vuonna 1987, Mansikkalassa vuonna 1998 ja Pelkolassa 1991. Vuoksenniskalla mittauksia suoritettiin vuosina 1991-1996 ja Imatrankoskella vuonna 1997. Imatralla rikkidioksidin merkittävimmät päästölähteet ovat Imatran ja Svetogorskin selluteollisuus sekä kaukokulkeuma. Tulokset Rikkidioksidipitoisuudet eivät ylittäneet valtioneuvoston antamia ohjearvoja. Rautionkylän pitoisuudet olivat suurempia kuin Pelkolan ja Mansikkalan mittauspisteellä (taulukko 14, kuva 15). Rikkidioksidin vuorokausipitoisuudet Rautionkylässä olivat 28 % vuorokausiohjearvosta ja tuntipitoisuudet 3 % tuntiohjearvosta (taulukko 15 ). Rautionkylässä mitattiin helmikuussa 3 kappaletta tuntiraja-arvon (35 µg/m³) numeerisarvon ylitystä. Ylityksiä tosin saa vuodessa olla 24 kappaletta. Taulukko 14: Imatran mittauspisteiden rikkidioksidin tunnusluvut vuonna 212. Validiteetti-% = ajallinen edustavuus. Rautionkylä Mansikkala Pelkola Ohjearvo/ Raja-arvo (sallittu ylitysten lukumäärä) vuosikeskiarvo (µg/m³) 2 2 2 2 3) /- suurin vuorokausiohjearvoon verrattava tunnusluku 1) (µg/m³) 22 12 11 8/- suurin vuorokausikeskiarvo (µg/m³) 87 12 16 - suurin tuntiohjearvoon verrattava tunnusluku 2) (µg/m³) 76 18 2 25/- suurin tuntiarvo (µg/m³) 51 23 25 - tuntiraja-arvoon verrattava tunnusluku (µg/m³) 25. suurin arvo 4) ja ylitysten lukumäärä (kpl) vuorokausiraja-arvoon verrattava tunnusluku (µg/m 3 ) 4. suurin arvo 5) ja ylitysten lukumäärä (kpl) Validiteetti-% 99 99 98-22 (3) 13 () 15 () 1 () 18 () 12 () -/35 (24) -/125 (3) 1) suurin kuukausien toiseksi suurimmista vuorokausikeskiarvoista, 2) suurin kuukausien tuntikeskiarvojen 99 % arvoista, 3) vuosiraja-arvo kasvillisuusvaikutusten perusteella, 4) 25.s suurin tuntikeskiarvo, sallittuja raja-arvon numeerisarvon ylityksiä 24 kpl, 5) 4.s suurin vuorokausi keskiarvo, sallittuja raja-arvon numeerisarvon ylityksiä 3 kpl 29
IMATRAN ILMANLAATU 212: Rikkidioksidi (SO 2 ). Rikkidioksidi, kuukausikeskiarvot v.212 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 µg/m³ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Rautionkylä Mansikkala Pelkola µg/m³ 3 275 25 225 2 175 15 125 1 75 5 25 Rikkidioksidi, 99 %:n tuntiarvot v.212 ohjearvo 25 µg/m³ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Rautionkylä Mansikkala Pelkola Kuva 15: Imatran mittauspisteiden rikkidioksidin kuukausikeskiarvot (µg/m³) ja tuntiohjearvoon (25 µg/m³) verrattavat pitoisuudet (µg/m³) vuonna 212. Rautionkylän rikkidioksidin vuorokausikeskiarvot v. 212 15 µg/m3 135 12 15 9 75 vuorokausiraja-arvo vuorokausiohjearvo, toiseksi suurin arvo 6 45 3 15 3.1.212 29.2.212 3.3.212 29.4.212 29.5.212 28.6.212 28.7.212 27.8.212 26.9.212 26.1.212 25.11.212 25.12.212 Kuva 16: Rautionkylän mittauspisteen rikkidioksidin vuorokausikeskiarvot (µg/m³) vuonna 212. 3
IMATRAN ILMANLAATU 212: Rikkidioksidi (SO 2 ). Taulukko 15: Imatran vuoden 1996-212 rikkidioksidin pitoisuuksien osuus ohje- ja raja-arvoista (%). Vertailussa on käytetty suurimpia ohjearvojen vertailulukuja. (Mansikkalasta tuloksia on vain 65% mittausajasta v. 24, joten ohje- ja raja-arvovertailua ei ole voitu silloin tehdä.) Vuosi Tuntiohje- Vuorokausiohjearvosta, % arvosta, % 1) arvosta, % Tuntiraja- Vrk-rajaarvosta, % 2) Raution- Mansik- Pelkola Raution- Mansik- Pelkola Raution- Mansik- Pelkola Raution- Mansik- Pelkola kylä kala kylä kala 1996 48 156 43 153 1997 18 13 68 2 1998 17 8 29 3 16 21 1999 3 12 13 38 19 19 2 26 1 11 28 2 15 21 12 1 1 16 2 16 6 6 7 12 1 13 22 5 8 9 64 13 11 21 5 7 18 6 6 23 9 8 1 91 18 5 35 5 7 46 1 1 24 12-14 9-15 29-9 14-1 25 17 6 11 15 13 2 1 4 8 1 6 11 26 12 11 12 18 19 28 7 7 8 13 1 14 27 5 6 1 9 1 15 3 4 8 6 6 9 28 8 3 6 1 8 1 5 3 5 6 5 6 29 6 3 5 65 6 8 13 2 3 9 4 5 21 14 5 14 11 9 14 5 3 6 7 6 6 211 7 6 7 13 14 15 4 4 5 6 7 7 212 3 7 8 28 15 14 6 4 5 1 8 1 1) raja-arvoa verrattu vuoden 25.suurimpaan tuntiarvoon, koska ylityksiä sallitaan 24 kpl, 2) raja-arvoa verrattu vuoden 4.suurimpaan vuorokausiarvoon, koska ylityksiä sallitaan 3 kpl Rikkidioksidipitoisuuksien tuulensuuntajakaumista on havaittavissa, että Pelkolassa ulkoilman laatuun vaikuttavat Svetogorskin sellutehtaan päästöt. Mansikkalassa SO 2 -pitoisuustasoon vaikuttaa lähinna kaukokulkeuma ja läheiset kaupungin lämpölaitokset. Rautionkylän lähin päästölähde on Stora Enso Oyj:n Imatran tehtaat, joskin etelästä tuleva kaukokulkeuma on myös nähtävissä (kuva 17). kylä kala kylä kala 31
IMATRAN ILMANLAATU 212: Rikkidioksidi (SO 2 ). 27 3 33 Rautionkylä SO2 12 3 1 8 6 4 2 6 9 24 12 21 18 Rautionkylä SO2 15 Pelkola SO2 27 3 33 5 4 3 2 1 3 6 9 24 12 21 18 15 Pelkola SO2 Kuva 17: Imatralla Rautionkylän ja Pelkolan mittauspisteen rikkidioksidipitoisuuksien (µg/m³) tuulensuuntajakauma vuonna 212. Rautionkylän tuulensuunta, tuulennopeus >,3 m/s, pitoisuusasteikko - 5 µg(s)/m³ Rautionkylässä vuositason rikkidioksidipitoisuudet ovat olleet viimeisen kymmenen vuoden aikana keskimäärin samalla tasolla. Vuosina 23-24 Rautionkylässä mitattiin hetkittäin korkeita rikkidioksidipitoisuuksia, mutta vuosikeskiarvoina kuitenkin aikaisempien vuosien tasoa. Vuosina 25-28 rikkidioksidipitoisuudet olivat normaalia tasoa. Vuonna 212 Rautionkylän rikkidioksidipitoisuudet olivat hieman suurempia kuin edellisenä vuonna. Svetogorskin tehtaiden uudistukset näkyvät Pelkolan 32
IMATRAN ILMANLAATU 212: Rikkidioksidi (SO 2 ). mittauspisteen SO 2 -pitoisuuksien vähenemisenä vuodesta 1997 alkaen. Kymmenen viimeisen vuoden aikana Pelkolan rikkidioksidipitoisuudet ovat pysyneet lähes muuttumattomina (kuvat 18-19). vuosikeskiarvo µg/m³ 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Rikkidioksidi: Rautionkylä ja Pelkola 1988-212 Rautio vuosikeskiarvo Pelkola/Raja vuosikeskiarvo Pelkola/Raja max 99%tuntiarvo Rautio max 99%tuntiarvo suurin 99%:n arvo µg/m³ 1988 199 1992 1994 1996 1998 2 22 24 26 28 21 212 44 4 36 32 28 24 2 16 12 8 4 Kuva 18: Rautionkylän ja Pelkolan rikkidioksidin vuosikeskiarvot ja suurimmat 99 % tuntiarvot vuosina 1988-212. µg/m3 4 35 3 25 2 15 1 5 Rikkidioksidin tuntiraja-arvoon verrannolliset arvot v. 21-212 tuntiraja-arvo 35 µg/m³ Rautionkylä Mansikkala Pelkola 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 Kuva 19: Imatralla Rautionkylän, Mansikkalan ja Pelkolan mittauspisteiden rikkidioksidin tuntiraja-arvoon verrannolliset tunnusluvut (25. suurimmat arvot) v. 21 212. 33
IMATRAN ILMANLAATU 212: Typenoksidit (NO 2 ja NO)... 3.2.4 Typenoksidit (NO 2 ja NO) Yleistä Typenoksideja eli NO 2 - ja NO-pitoisuuksia mitattiin Imatralla vuonna 212 kolmessa mittauspisteessä: Rautionkylässä, Mansikkalassa ja Pelkolassa. Rautionkylässä mittaukset ovat alkaneet vuonna 1992, Pelkolassa ja Mansikkalassa vuonna 1998. Imatrankoskella typenoksideja on mitattu vuosina 1996-1997. Tulokset Typenoksidien pitoisuudet eivät ylittäneet valtioneuvoston ohje- tai raja-arvoja (taulukko 16, kuvat 2-21). Rautionkylässä typpidioksidin vuosikeskiarvo oli 11 µg/m 3, Mansikkalassa 11 µg/m 3 ja Pelkolassa 14 µg/m 3. Kasvillisuusvaikutusten perusteella valtioneuvosto on päätöksessään (48/96) antanut typenoksideille yhteisen vuosiohjearvon 3 µg(no 2 )/m³ (NO 2 +NO), joka ei ylittynyt vuonna 212 millään mittauspisteellä. Mansikkalassa liikenteestä aiheutuvaa typpimonoksidia oli kokonaistyppitasosta 27 %, Rautionkylässä 27 % ja Pelkolassa 39 %. Taulukko 16: Imatran mittauspisteiden typenoksidien (NO ja NO 2 ) tunnusluvut vuonna 212. Rautionkylä Pelkola Mansikkala Ohjearvo/ Raja-arvoNO 2 :lle (sallittu ylitysten lukumäärä) vuosikeskiarvo (µg/m³) NO NO 2 NO NO 2 NO NO 2 4 11 9 14 4 11 NO 2 + NO =3 /- suurin kuukausikeskiarvo 8 23 2 29 11 18 - (µg/m³) suurin vuorokausikeskiarvo 59 62 122 79 18 51 - (µg/m³) suurin vuorokausiohjearvoon - 56-46 - 47 7/- verrattava tunnusluku 1) (µg/m³) suurin tuntikeskiarvo 148 91 482 18 258 82 - (µg/m³) suurin tuntiohjearvoon - 78-132 - 78 15/- verrattava tunnusluku 2) (µg/m³) tuntiraja-arvoon verrattava tunnusluku (µg/m³), ylitysten - 74 () - 15 () - 71 () -/2 (18) 3) lukumäärä (kpl) 3) vuosiraja-arvo (µg/m³) - 11-14 - 11 -/4 valid % 86 98 8 1) suurin kuukausien toisiksi suurimmista vuorokausikeskiarvoista, 2) suurin kuukausien 99 % arvoista, 3)vuoden 19. korkein arvo, sallittujen ylitysten lkm 18 kpl 34