Oulun seudun ympäristötoimi Julkaisu 3/212 Oulun ilmanlaatu Mittaustulokset 211
OULUN ILMANLAATU Mittaustulokset 211 Oulun kaupunki Oulun seudun ympäristötoimi Julkaisu 3/212
SISÄLLYSLUETTELO JOHDANTO 1 TIIVISTELMÄ 2 ILMANLAADUN SEURANTAA KOSKEVA LAINSÄÄDÄNTÖ 3 MITTAUSTOIMINTA 5 SÄÄTIEDOT 6 RIKKIDIOKSIDI 8 HAISEVIEN RIKKIYHDISTEIDEN KOKONAISMÄÄRÄ 9 TYPEN OKSIDIT 1 TYPPIDIOKSIDI 11 OTSONI 13 HIILIMONOKSIDI 14 HIUKKASET 15 HENGITETTÄVÄT HIUKKASET 15 PIENHIUKKASET 17 ILMANLAATUINDEKSI 18 PÄÄSTÖT 19 LIITTEET 2
JOHDANTO Tässä raportissa on esitetty Oulun ilmanlaadun mittaustulokset sekä tiedot ilman epäpuhtauksien päästömääristä vuodelta 211. Ilmanlaadun seuranta vuonna 211 toteutettiin vuosia 27-211 koskevan Oulun ilmanlaadun seurantasopimuksen mukaisena. Tarkkailun kustannuksista ovat vastanneet Oulun kaupunki (Oulun seudun ympäristötoimi), Oulun Energia, Stora Enso Oyj, Kemira Chemicals Oy, Laanilan Voima Oy, Arizona Chemical Oy, Paroc Oy Ab, Fermion Oy, Fortum Energiaratkaisut Oy (nyk. Adven Oy), Lemminkäinen Infra Oy ja Oulun Satama. Käytännön mittaustoiminnasta ja tarkkailuraportin laadinnasta on vastannut Oulun seudun ympäristötoimi. Ajantasaista tietoa Oulun ilmanlaadusta on esillä Oulun seudun ympäristötoimen kotisivuilla: http://www.ouka.fi/oulu/ymparisto-jaluonto/ilmanlaatu sekä Ilmatieteenlaitoksen ylläpitämässä ilmanlaatuporttaalissa: http://www.ilmanlaatu.fi/, jossa voi seurata koko Suomen ilmanlaatutilannetta. Ympäristötoimen kotisivuilla esitetään myös kuukausittain ilman epäpuhtauksien ohje- ja raja-arvovertailut. Oulun keskustan ilmanlaatutilannetta voi seurata myös bussipysäkkien infotauluista. Lisätietoja: Oulun kaupunki Oulun seudun ympäristötoimi Heikki Orava PL 34 915 Oulun kaupunki puhelin: 8 5584 6762 sähköposti: heikki.orava@ouka.fi 1
TIIVISTELMÄ Merkittävimmät ilmanlaatuun vaikuttavat tekijät Oulussa ovat autoliikenne, teollisuuden hajupäästöt ja energiantuotanto. Autojen moottoritekniikan kehityksen myötä liikenteen päästöt ovat kääntyneet laskuun, mutta myönteistä kehitystä hidastaa lisääntyvät liikennemäärät. Liikenteen aiheuttamat hiilimonoksidipitoisuudet ovat nykyisin alhaisia, mutta sen sijaan typpidioksidipitoisuudet ovat pienentyneet vain vähän. Kevätpölyaikaan hiukkaspitoisuudet ovat viime vuosina olleet aiempaa alhaisempia. Tähän on vaikuttanut teknisen liikelaitoksen pölypitoisuuksien kohotessa suorittama pölynsidonta laimealla suolaliuoksella. Myös vähemmän pölyäviä hiekanpoistomenetelmiä on otettu käyttöön. Haisevat rikkiyhdisteet aiheuttavat ajoittain hajuhaittaa, vaikka niiden päästöt ovat viime vuosina olleet alhaisia. Hajuhaittaa esiintyy nykyisin lähinnä teollisuuden häiriö- ja vikatilanteissa sekä prosessien ylös- ja alasajoissa. Vuonna 211 typpidioksidin korkeimmat pitoisuudet eivät yltäneet edellisvuoden tasolle, jolloin mitattiin poikkeavan korkeita pitoisuuksia. Tuolloin vuoden 21 tammikuussa mitattiin raja-arvotason 2 ylityksiä kahdeksan kappaletta, kun vuonna 211 korkein tuntiarvo oli 163. Vuonna 211 korkein ohjearvoon verrannollinen pitoisuus mitattiin keskustassa tammikuussa, jolloin vuorokausiohjearvo ylittyi (113 %). Pyykösjärvellä korkein ohjearvoon verrannollinen pitoisuus oli 83 % vuorokausiohjearvosta (helmikuu). Hiilimonoksidipitoisuudet vuonna 211 Oulun keskustassa olivat korkeimmillaan 12 % tuntiohjearvosta, 15 % kahdeksan tunnin ohjearvosta ja 12 % raja-arvosta. Kevätpölyaikaan keskustassa hengitettävien hiukkasten pitoisuudet jäivät kahden edellisen kevään tapaan tavanomaista pienemmiksi. Raja-arvotason ylityksiä kirjattiin tällöin neljänä vuorokautena. Myös Pyykösjärvellä pitoisuudet ovat pienentyneet. Keväällä raja-arvotason ylityksiä ei Pyykösjärvellä kirjattu, mutta poikkeuksellisesti marraskuussa oli yksi ylitys. Nokelassa mitatut haisevien rikkiyhdisteiden pitoisuudet ja hajutuntien määrä olivat vuonna 211 hieman pienempiä kuin edellisenä vuonna. Helmi-, maalis- ja heinäkuussa hajutuntien määrä oli kuitenkin suurempi kuin keskimäärin vuosina 25 21. Helmi- ja maaliskuussa myös pitoisuudet olivat keskimääräistä suurempia. Ohjearvoon verrattuna pitoisuudet olivat korkeimmillaan 2 % vuorokausiohjearvosta. Korkein tuntipitoisuus oli 36. Rikkidioksidipitoisuudet ovat Oulussa olleet alhaisia 199-luvun alusta alkaen. Vuonna 211 pitoisuudet olivat korkeimmillaan 16 % ohjearvosta ja 11 % raja-arvosta. Vuonna 211 otsonin korkein tuntiarvo Pyykösjärvellä oli 114 (huhtikuu). Korkein kahdeksan tunnin keskiarvo oli 1 (toukokuu). Tavoitearvo vuorokauden korkeimmalle kahdeksan tunnin keskiarvolle on 12. Kasvillisuuden suojelemiseksi annettu tavoitearvo (18 h) ja pitkän ajan tavoitearvo (6 h) alitettiin selvästi (2317 h). Mitatut pitoisuudet olivat hieman alhaisempia kuin Etelä-Suomen kaupungeissa mitatut. Ilmanlaatuindeksin avulla tarkasteltuna vuonna 211 ilmanlaatu oli Oulun keskustassa erittäin huono kolme tuntia, huono 2 (,23 % ajasta), välttävä 294 (3,4 %), tyydyttävä 1971 (22,5 %) ja hyvä 6465 tuntia (73,9 %). Laskentatunteja oli yhteensä 99,9 % vuoden tunneista. Asuntoalueilla ilmanlaatu oli erittäin huono 2 tuntia, huono 7, välttävä 19 (1,3 % ajasta), tyydyttävä 786 (9,1 %) ja hyvä 7749 tuntia (89,6 %). Laskentatuntien kattavuus oli 98,8 % vuoden tunneista. Vuonna 211 Oulun yhteenlasketut rikkidioksidipäästöt olivat 2319 t, haisevien rikkiyhdisteiden päästöt 28 t, typpidioksidipäästöt 3278 t, hiukkaspäästöt 162 t, hiilivetypäästöt 456 t ja hiilimonoksidipäästöt 4881 t. Teollisuuden päästömäärissä esiintyvä vuosittainen vaihtelu on aiheutunut osin markkinatilanteen aiheuttamista tuotantotasomuutoksista. Laitosten ilmoittamat ja liikenteestä peräisin olevat fossiilisten polttoaineiden hiilidioksidipäästöt olivat yhteensä 1 595 864 t. Oulun Energian voimalaitosten osuus päästöistä oli 51 %, Stora Enso Oyj:n 17 %, Laanilan Voima Oy:n 16 % ja liikenteen 14 %. Biopolttoaineista peräisin olevat hiilidioksidipäästöt olivat 1 685 745 t, joista Stora Enso Oyj:n osuus oli 75 % ja Oulun Energian voimalaitosten 2 %. 2
ILMANLAADUN SEURANTAA KOSKEVA LAINSÄÄ- DÄNTÖ 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. 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. 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. 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 (48/1996) 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. EU:n raja-arvojen rinnalla kansallisilla ohjearvoilla on edelleen merkitystä, erityisesti haisevien rikkiyhdisteiden osalta. Ohjearvot on esitetty taulukossa 3. 3
Taulukko 1. Ilmanlaadun raja-arvot. Aine Keskiarvon Raja-arvo 2) laskenta-aika 1) Sallittujen ylitysten määärä kalenterivuodessa Rikkidioksidi (SO 2 ) 1 tunti 35 24 24 tuntia 125 3 Typpidioksidi (NO 2 ) 1 tunti 2 18 kalenterivuosi 4 - Hiilimonoksidi (CO) 8 tuntia 3) 1-1.1.25 Bentseeni (C 6 H 6 ) kalenterivuosi 5-1.1.21 Ajankohta, jolloin pitoisuuksien viimeistään tulee olla raja-arvoa pienemmät 1.1.25 1.1.25 1.1.21 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 joka saa ylittyä enindessa ja vähentäminen tään 25 päivänä kalenterivuo- kolmen vuoden keskiarvona Kasvillisuuden suojelemi- AOT4 4) 18 h viiden vuoden 12 kalenterivuoden aikana 6 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. 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 kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipiste 7 kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Rikkidioksidi (SO 2 ) 25 kuukauden tuntiarvojen 99. prosenttipiste 8 kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Hiukkaset, kokonaisleijuma (TSP) 12 5 vuoden vuorokausiarvojen 98. prosenttipiste vuosikeskiarvo Hengitettävät hiukkaset (PM 1 ) 7 kuukauden toiseksi suurin vuorokausiarvo Haisevien rikkiyhdisteiden kokonaismäärä (TRS) 1 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. 4
MITTAUSTOIMINTA Ilmanlaadun automaattinen jatkuvatoiminen mittausverkosto käsitti vuonna 211 keskusyksikön ja kolme mittausasemaa, joiden sijainti on esitetty kuvassa 1. Kaupungin keskustassa mitattiin typpidioksidi- (NO 2 ), typpimonoksidi- (NO), hiilimonoksidi- (CO) ja hiukkaspitoisuuksia (PM 1 sekä PM 2,5 ). Nokelassa mitattiin rikkidioksidia (SO 2 ) ja haisevien rikkiyhdisteiden kokonaismäärää (TRS) sekä säätietoja. Pyykösjärvellä mitattavat ilman epäpuhtaudet olivat typpidioksidi, typpimonoksidi, hiukkaset (PM 1 ) ja otsoni (O 3 ), jonka mittaus aloitettiin vuoden 27 alusta. Vuodesta 1979 alkaen toiminut torinrannan sääasema korvattiin vuoden 21 alusta alkaen Nokelan mittausaseman yhteyteen sijoitetulla sääasemalla. Keskusta NOx PM1 Pyykösjärvi NOx PM1 O3 Nokelan mittausasema (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. Keskustan mittauspistettä siirrettiin hieman joulukuussa 1997. Pyykösjärvellä mittaukset alkoivat vuonna 1991. Mittaustulokset ovat ohjearvoon verrannollisia vain, jos tulosten saatavuus vertailujaksolla on vähintään 75 %. Vuonna 211 tulosten saatavuus analysaattoreiden osalta kuukausittain tarkasteltuna oli alimmillaan elokuussa Pyykösjärvellä aseman ilmastointilaitteen rikkoutumisen vuoksi (83 %). PM2,5 CO Nokela SO2 TRS sääasema Ympäristötalo keskusyksikkö Kuva 1. Oulun ilmanlaadun mittausverkosto vuonna 211 Mittalaitteiden ohjaus sekä mittaustulosten keruu, käsittely ja osittain raportointi on hoidettu vuoden 25 alusta alkaen Enview2 ohjelmistokokonaisuudella. Mittausasema- ja laitetiedot sekä tulosten laadunvarmistus on esitetty tarkemmin liitteissä 4 ja 5. 5
SÄÄTIEDOT Ilman epäpuhtauksien leviämiseen ja esiintymiseen ilmassa vaikuttaa vallitseva säätilanne. Epäpuhtauksien pitoisuuksiin vaikuttavia keskeisiä säätekijöitä ovat lämpötila, tuuli ja sade. Lämpötila Vuosi 211 oli poikkeuksellisen lämmin. Vuoden keskilämpötilaksi mitattiin Nokelassa 4,6 o C. Lämmin jakso alkoi maaliskuusta, mistä alkaen lämpötilat olivat kymmenen kuukautta peräkkäin keskiarvoja korkeammat. Helmikuussa oli sen sijaan selvästi keskimääräistä kylmempää. Taulukossa 4 sekä kuvassa 2 on esitetty kuukauden keskilämpötilat Nokelassa vuonna 211 ja vuosina 1979 29 torinrannassa sekä Oulunsalon lentoasemalla vertailujaksolla 1981-21. Taulukko 4. Kuukauden keskilämpötilat v. 211 Nokelassa ja vuosina 1979-29 Oulun kauppatorilla sekä pitkäaikaiskeskiarvot vv. 1981-21 Oulunsalon lentoasemalla. Kuukausi Nokela 211 Kauppatori 1979-29 Lentoasema 1981 21 tammikuu -8,4-9,1-9,6 helmikuu -15, -8,8-9,3 maaliskuu -3,5-4,2-4,8 huhtikuu 3,2 1,7 1,4 toukokuu 8,8 7,8 7,8 kesäkuu 16,1 13,8 13,5 heinäkuu 18,7 16,9 16,5 elokuu 14,9 14,6 14,1 syyskuu 11,3 9,2 8,9 lokakuu 5,6 3,4 3,3 marraskuu 2,3-2,6-2,8 joulukuu,2-6,6-7,1 keskiarvo 4,6 3, 2,7 25 o C 2 15 1 5-5 Nokela 211 Lentoasema 1981-21 Kauppatori 1979-29 -1-15 -2 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 2. Kuukauden keskilämpötilat ( o C) Nokelassa vuonna 211 ja pitkäaikaiskeskiarvot vuosina 1979 29 torinrannassa sekä vuosina 1981-21 Oulunsalon lentoasemalla. 6
Tuuli Kuvassa 3 on esitetty keskimääräiset tuulensuunnat ja tuulen nopeuden jakautuminen eri nopeusluokkiin tuulensuunnittain vuonna 211 (Nokela). Yleisimpiä tuulensuuntia olivat eteläkaakko ja luode. Kuvassa 4 on esitetty tuulensuuntien keskimääräinen jakautuminen kuukausittain vuosina 1991 29 Oulun kauppatorilla. Kuvasta voidaan todeta länsi- ja luoteistuulien (merituuli) olevan vallitsevia kesäaikaan. o /36 o 27 o 9 o 18 o Kuva 3. Tuulensuuntien osuudet ja tuulennopeuden jakautuminen eri nopeusluokkiin tuulensuunnittain Oulussa vuonna 211 (Nokela). 35 % 3 % 25 % 2 % % tyyni N NE E SE S SW W NW 15 % 1 % 5 % % tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 4. Tuulensuuntien keskimääräinen jakautuminen kuukausittain vuosina 1991 29 Oulun kauppatorilla. 7
RIKKIDIOKSIDI 1 Liitteessä 1 on esitetty Nokelassa vuonna 211 mitatut rikkidioksidin (SO 2 ) tunti- ja vuorokausiohjearvoihin verrannolliset tunnusluvut, kuukausikeskiarvot sekä pitoisuuksien maksimiarvot kuukausittain. 8 6 Ohjearvo 25 Nokela Pyykösjärvi 4 Pitoisuudet ohjearvoihin verrattuna 2 Tuntiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet vaihtelivat kuukausittain välillä 6-41 (2-16 % ohjearvosta). Kuvassa 5 on esitetty tuntiohjearvoon verrannollisten pitoisuuksien kehitys Oulussa vuosina 1991-211. Vuorokausiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet vaihtelivat Nokelassa välillä 2-12 (3-15 % ohjearvosta). Kuvassa 6 on esitetty vuorokausiohjearvoon verrannollisten pitoisuuksien kehitys vuosina 1991-211. Vuosikeskiarvo Nokelassa oli 1,7. Kuvassa 7 on esitetty rikkidioksidin vuosikeskiarvojen kehitys vuosina 1979-211. Kuva 5. Rikkidioksidin tuntiohjearvoon verrannollisten pitoisuuksien kehitys Oulussa vuosina 1991-211. 5 4 3 2 1 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 ohjearvo 8 Nokela Pyykösjärvi Pitoisuudet raja-arvoihin verrattuna Korkein rikkidioksidin tuntikeskiarvo Nokelassa vuonna 211 oli 73 ja 25. korkein 39. Rikkidioksidin tuntiraja-arvo on 35. Raja-arvo ylittyy, jos yli 35 tuntipitoisuuksia mitataan vähintään 25 kpl kalenterivuoden aikana. Korkein vuorokausikeskiarvo oli 14 ja 4. korkein 11 (raja-arvo 125 µg/m3, sallittujen ylitysten määrä kalenterivuoden aikana on 3). 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 Kuva 6. Rikkidioksidin vuorokausiohjearvoon verrannollisten pitoisuuksien kehitys Oulussa vuosina 1991 211. µg/m³ 4 3 2 Mustasuo Nokela Simssi Pyykösjärvi Välivainio Pateniemi Yhteenveto rikkidioksidipitoisuuksista 1 Rikkidioksidipitoisuudet ovat Oulussa olleet alhaisia 199-luvun alusta alkaen. 198-luvun aikana pitoisuudet laskivat voimakkaasti, mihin oli syynä energiantuotannon keskittäminen, vähärikkisemmät polttoaineet, voimaloiden rikinpoisto ja teollisuuden prosessipäästöjen pieneneminen. Vuonna 211 pitoisuudet olivat korkeimmillaan 16 % ohjearvosta ja 11 % raja-arvosta. 79 85 9 95 5 1 Kuva 7. Rikkidioksidin vuosikeskiarvojen kehitys Oulussa vuosina 1979-211. 8
HAISEVIEN RIKKIYHDISTEIDEN KOKONAISMÄÄRÄ (TRS) Nokelassa vuonna 211 mitattujen haisevien rikkiyhdisteiden vuorokausiohjearvoon verrannolliset tunnusluvut sekä pitoisuuksien maksimiarvot kuukausittain on esitetty liitteessä 1. keskimäärin eniten alkukesällä, koska lännenpuoleiset merituulet ovat tällöin vallitsevia ja tuovat hajut kaupunkiin (ks. kuva 4). Kuvassa 9 on tarkasteltu hajuhaitan esiintymistiheyttä hajutuntien (tuntikeskiarvo vähintään 3 ) lukumäärän avulla. Vuonna 211 helmi-, maalisja heinäkuussa hajutunteja oli Nokelassa enemmän kuin keskimäärin vuosina 25 21. Pitoisuudet ohjearvoon verrattuna 8 kpl 211 Ohjearvoon verrannolliset kuukauden toiseksi korkeimmat vuorokausikeskiarvot vaihtelivat kuukausittain Nokelassa välillä - 2 ( - 2 % ohjearvosta). 6 4 keskiarvo 25-21 keskiarvo 1991-24 Kuvassa 8 on esitetty haisevien rikkiyhdisteiden ohjearvoon verrannollisten pitoisuuksien kehitys vuosina 198 211 Nokelassa. Nykyisen ohjearvotason ylittäviä pitoisuuksia voidaan havaita ennen Nuottasaaren sellutehtaan saneerausta syksyllä 1988. Saneerauksen jälkeen pitoisuudet laskivat noin puoleen aiemmasta. Pitoisuudet laskivat edelleen syksyllä 24 Stora Enso Oyj:n hajukaasupäästöjen vähentämiseen kohdistuneiden investointien myötä. 25 2 15 1 5 Ohjearvo astui voimaan 1.9.1996 8 85 9 95 5 1 Kuva 8. TRS-yhdisteiden vuorokausiarvojen kehitys Nokelassa vuosina 198-211. 2 tammi helmi maali huhti touko kesä heinä elo syys loka marra joulu Kuva 9. Hajutuntien (tunti ka>3 µg/m3) lukumäärä kuukausittain vuonna 211 sekä vuosien 25-21 ja 1991-24 keskiarvo Nokelassa. Hajutuntien kokonaismäärä vuonna 211 oli samaa suuruusluokkaa kuin keskimäärin vuosina 25 21. Kuvassa 11 on esitetty TRS:n lyhytaikaispitoisuuksien (99 %:n tuntiarvo ja kuukauden korkein tuntiarvo) sekä hajutuntien määrän kehitys kuukausittain vuosina 199-211 Nokelassa. Kuvassa 1 on tarkasteltu pitoisuuksien vaihtelua kuukausittain 99 %:n tuntiarvojen avulla. 2 15 1 5 211 keskiarvo 25-21 keskiarvo 1991-24 Hajuhaitan esiintyminen Vallitsevista paikallisista säätekijöistä (pääasiassa tuulensuunta ja -nopeus) johtuen haisevien rikkiyhdisteiden pitoisuudet ja hajuhaitan esiintymistiheys vaihtelevat vuodenajan mukaan. Nokelassa hajuhaittaa on esiintynyt tammi helmi maali huhti touko kesä heinä elo syys loka marra joulu Kuva 1. TRS-pitoisuudet kuukausittain vuonna 211 sekä vuosien 25-211 ja 1991 24 keskiarvo Nokelassa (99 %:n tuntiarvoja). 9
14 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 11 Kuva 11. TRS-yhdisteiden tuntiarvojen kehitys kuukausittain sekä vuosittaisten hajutuntien määrä (kpl, tunti ka > 3 µg/m3) vuosina 199-211 Nokelassa. Yhteenveto haisevien rikkiyhdisteiden pitoisuuksista Vuonna 211 Nokelassa mitatut haisevien rikkiyhdisteiden pitoisuudet ja hajutuntien määrä olivat hieman pienempiä kuin edellisenä vuonna. Helmi-, maalis- ja heinäkuussa hajutuntien määrä oli kuitenkin suurempi kuin keskimäärin vuosina 25 21. Helmi- ja maaliskuussa myös pitoisuudet olivat keskimääräistä suurempia. Ohjearvoon verrattuna pitoisuudet olivat korkeimmillaan 2 % vuorokausiohjearvosta. Korkein tuntipitoisuus oli 36. TYPEN OKSIDIT Merkittävimmät typenoksidien päästölähteet Oulussa ovat energiantuotanto ja liikenne. Liikenteen osuus kokonaispäästöistä on alle puolet. Maanpintatasolla typenoksidipitoisuuksia aiheuttavat kuitenkin lähes pelkästään liikenteen päästöt, jotka purkautuvat suoraan hengityskorkeudelle. Päästöissä typen oksidit ovat pääasiassa typpimonoksidina, joka ulkoilmassa nopeasti hapettuu otsonin (O 3 ) kanssa reagoidessaan typpidioksidiksi. Vilkkaassa liikenneympäristössä NO-päästöjen määrä on suuri ja otsoni kuluu hapetusreaktiossa loppuun rajoittaen näin syntyvän NO 2 :n määrää. Vaikka liikenteen kokonaistypenoksidipäästöt ovat katalysaattoreiden yleistymisen myötä voimakkaasti laskeneet riittää NO:ta yhä NO 2 :n muodostamiseen, eikä NO 2 -pitoisuuksien ole voitu todeta laskeneen kokonaistypenoksidipäästöjen laskun mukana. Ulkoilmassa esiintyy typen oksideja useina eri yhdisteinä, joista taajamien ilmanlaadun kannalta tärkeimmät ovat typpidioksidi (NO 2 ) ja typpimonoksidi (NO). Näistä käytetään yhteisnimitystä typenoksidit (NO x ). Terveysvaikutusten kannalta typpidioksidi on selvästi typpimonoksidia merkittävämpi. Suoria kasvillisuusvaurioita aiheuttavat sekä typpidioksidi että typpimonoksidi. 1 Typenoksidien (NO x ) vuorokausivaihtelu Typenoksidien pitoisuudet eri vuorokauden aikoina kuvastavat hyvin liikenteen rytmiä. Vuorokausijakaumassa (kuva 12) voidaan havaita selvä ero arkipäivien ja viikonlopun välillä. Arkisin NO x -pitoisuudet alkavat keskustassa nousta kello 6 jälkeen ja korkeimmat pitoisuudet mitataan aamuruuhkan aikaan. Viikonloppuisin pitoisuudet ovat korkeimmillaan iltapäivällä ja illalla.
15 1 arki lauantai sunnuntai 2 15 ohjearvo vaihteluväli 1998-21 Keskusta 211 keskiarvo 1998-21 1 5 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 Kuva 12. Typen oksidien (NOx) vuorokausivaihtelu keskustassa vuonna 211. tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 13. Typpidioksidin tuntiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli vuosina 1998-21 keskustassa. TYPPIDIOKSIDI Liitteessä 1 on esitetty typpidioksidin tunti- ja vuorokausiohjearvoihin verrannolliset tunnusluvut, kuukausikeskiarvot sekä pitoisuuksien maksimiarvot kuukausittain keskustan ja Pyykösjärven mittauspisteissä vuonna 211. Keskustan mittausaseman sijainti muuttui hieman vuoden 1998 alusta alkaen. Typpidioksidipitoisuuksien kehitystä esittävissä kuvissa em. ajankohdan jälkeisissä tuloksissa on käytetty eri esitystyyliä. Pitoisuudet ohjearvoihin verrattuna Kuvissa 13 ja 14 on esitetty typpidioksidin tuntiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet kuukausittain vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli ja keskiarvo vuosina 1998-21. Tuntiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet vaihtelivat kuukausittain keskustassa välillä 43-12 (29-8 % ohjearvosta) ja Pyykösjärvellä välillä 25-84 (17-56 % ohjearvosta). Kuvissa 15 ja 16 on esitetty typpidioksidin vuorokausiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet kuukausittain vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli ja keskiarvo vuosina 1998-21. Vuorokausiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet vaihtelivat kuukausittain keskustassa välillä 28-79 (4-113 % ohjearvosta) ja Pyykösjärvellä välillä 12-58 (17-83 % ohjearvosta). 2 15 1 5 Kuva 14. Typpidioksidin tuntiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli vuosina 1998-21 Pyykösjärvellä. 15 7 35 ohjearvo vaihteluväli 1998-21 Pyykösjärvi 211 keskiarvo 1998-21 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu vaihteluväli 1998-21 Keskusta 211 keskiarvo 1998-21 ohjearvo tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 15. Typpidioksidin vuorokausiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli vuosina 1998-21 keskustassa. 11
15 vaihteluväli 1998-21 Pyykösjärvi 211 keskiarvo 1998-21 oksidin vuosikeskiarvolle on 4 (1.1.21 alkaen). Vuonna 21 typpidioksidin vuosikeskiarvo keskustassa oli 24 ja Pyykösjärvellä 13. 7 ohjearvo 2 raja-arvo 35 15 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marras joulu Kuva 16. Typpidioksidin vuorokausiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli vuosina 1998-21 Pyykösjärvellä. Typpidioksidipitoisuuksien kehitys Kuvassa 17 on esitetty typpidioksidin kuukausi- ja vuosikeskiarvojen kehitys. Vuonna 1991 alkaneella mittausjaksolla typpidioksidipitoisuuksien voidaan havaita lievästi laskeneen. Keskustan mittaustuloksista voidaan havaita mittauspisteen siirron vaikutus vuoden 1998 alusta alkaen. Pitoisuudet uudessa mittauspaikassa ovat olleet jonkin verran pienempiä kuin vanhassa lähellä vilkasta risteystä sijainneessa mittauspisteessä. 6 4 µg/m³ Pyykösj. kk ka Pyykösj. v. ka Keskusta kk ka -91-97 Keskusta v. ka Keskusta kk ka 1 5 1.1 3.1 28.2 29.3 27.4 26.5 24.6 23.7 21.8 19.9 18.1 16.11 15.12 Kuva 17. Typpidioksidin tuntikeskiarvot vuonna 211 Oulun keskustassa. kpl 9 8 7 6 5 4 3 2 1 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 Kuva 18. Typpidioksidin yli 2 µg/m3 ylittävien pitoisuuksien lukumäärä keskustassa vuodesta 1991 alkaen. Yhteenveto typpidioksidipitoisuuksista 2 91 95 5 1 Kuva 17. Typpidioksidin kuukausi- ja vuosikeskiarvojen kehitys Oulussa vuosina 1991-211. Pitoisuudet raja-arvoon verrattuna Typpidioksidin tuntiraja-arvo (2 ) sallii ylityksiä 18 tuntia vuodessa (voimassa 1.1.21 alkaen). Vuonna 211 typpidioksidin suurin tuntiarvo oli 163. Kuvassa 17 on esitetty typpidioksidin tuntikeskiarvot vuonna 211 ja kuvassa 18 yli 2 tuntipitoisuuksien määrä vuosittain vuodesta 1991 lähtien. Pyykösjärvellä ei ole mitattu yli 2 ylittäviä pitoisuuksia. Vuonna 211 korkein pitoisuus oli 1. Raja-arvo typpidi- 12 Vuonna 211 korkein ohjearvoon verrannollinen pitoisuus mitattiin keskustassa tammikuussa, jolloin vuorokausiohjearvo ylittyi (113 %). Pyykösjärvellä korkein ohjearvoon verrannollinen pitoisuus oli 83 % vuorokausiohjearvosta (helmikuu). Typpidioksidin vuosikeskiarvo keskustassa oli 24 ja Pyykösjärvellä 13. Korkein tuntiraja-arvoon verrannollinen pitoisuus oli 163. Vuonna 1991 alkaneella mittausjaksolla typpidioksidipitoisuuksien voidaan havaita lievästi laskeneen sekä keskustassa että Pyykösjärvellä.
tammi touko syys tammi touko syys tammi touko syys tammi touko syys tammi touko syys OTSONI (O 3 ) 8 Otsonia ei ole päästöissä, vaan sitä muodostuu auringonvalon vaikutuksesta hapen, typen oksidien ja hiilivetyjen välisissä reaktioissa. Otsonia myös kaukokulkeutuu Suomeen Keski- ja Etelä-Euroopasta, missä olosuhteet sen muodostumiselle ovat otollisemmat. Otsonin taustapitoisuus on luonnostaan suuri ja sitä esiintyy ilmassa vaikka auringonvaloa ei olisi tarjolla. Maanpintatasolla otsoni on haitallista kasveille ja ihmisen terveydelle. Yläilmakehässä otsonia on selvästi enemmän kuin alailmakehässä ja sen muodostumismekanismi on erilainen. Yläilmakehän otsoni puolestaan suojaa elämää estämällä vaarallisen UV-säteilyn pääsyn maanpinnalle. 6 4 2 Otsoni Typpidioksidi 6.2. 7.2. 8.2. 9.2. 1.2. Kuva 19. Esimerkki otsoni- ja typpidioksidipitoisuuksien keskinäisestä riippuvuudesta (Pyykösjärvi, helmikuu 211). 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 19 on esitetty esimerkki otsoni- ja typpidioksidipitoisuuksien keskinäisestä riippuvuudesta. Pyykösjärvellä otsonipitoisuutta on mitattu vuodesta 27 alkaen. 16 14 12 1 8 6 4 2 kuukausikeskiarvo maks 8 tuntia maks tunti 27 28 29 21 211 Pitoisuudet kynnys- ja tavoitearvoihin verrattuna Vuonna 211 otsonin korkein tuntiarvo Pyykösjärvellä oli 114 (huhtikuu). Korkein kahdeksan tunnin keskiarvo oli 1 (toukokuu). Tavoitearvo vuorokauden korkeimmalle kahdeksan tunnin keskiarvolle on 12. Tavoitearvo sallii ylityksiä 25 päivänä kalenterivuodessa. Pitkän ajan tavoitearvo otsonille on kahdeksan tunnin keskiarvo 12 ilman ylityksiä. Kasvillisuuden suojelemiseksi annettu tavoitearvo (18 h) ja pitkän ajan tavoitearvo (6 h) alitettiin selvästi (2317 h). Mitatut pitoisuudet olivat hieman alhaisempia kuin Etelä-Suomen kaupungeissa mitatut. Liitteessä 2 on esitetty otsonin tunnusluvut vuonna 211 ja kuvassa 2 vuosina 27 211 Pyykösjärvellä. Kuva 2. Otsonin kuukausikeskiarvot, korkeimmat 8 tunnin arvot sekä korkeimmat tuntiarvot Pyykösjärvellä vuosina 27-211. 13
HIILIMONOKSIDI Liikenteen häkä eli hiilimonoksidipäästöt (CO) ovat moottoritekniikan kehittymisen myötä laskeneet huomattavasti, mikä näkyy pitoisuuksien selvänä laskuna. Selkeimmin tämä näkyy vuosikeskiarvoissa, jotka ovat alle kymmenesosa 199-luvun alun tasosta. Viime vuosina myös lyhytaikaispitoisuuksien voidaan todeta selvästi laskeneen. Kuvassa 21 on esitetty hiilimonoksidin vuosikeskiarvon sekä ohjearvoihin verrannollisten kuukauden korkeimpien tuntiarvojen ja kahdeksan tunnin keskiarvojen kehitys keskustan mittauspisteessä vuosina 1988 211. 2, 16, 12, 8, 4,, mg/m 3 ohjearvo vaihteluväli 1-1 211 ka 1-1 tam hel maa huh tou kes hei elo syy lok mar joul Kuva 22. Hiilimonoksidin korkeimmat tuntiarvot kuukausittain vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli vuosina 21-21. Kuvassa 22 on esitetty hiilimonoksidin korkeimmat tuntiarvot ja kuvassa 23 korkeimmat kahdeksan tunnin arvot vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli vuosina 21 21. 8, 7, 6, 5, mg/m 3 ohjearvo vaihteluväli 1-1 ka 1-1 211 Vuonna 211 häkäpitoisuudet Oulun keskustassa olivat korkeimmillaan 12 % tuntiohjearvosta, 15 % kahdeksan tunnin ohjearvosta ja 12 % raja-arvosta. Liitteessä 2 on esitetty keskustan mittauspisteen häkäpitoisuudet kuukausittain vuonna 211. 4, 3, 2, 1,, tam hel maa huh tou kes hei elo syy lok mar joul Kuva 23. Hiilimonoksidin korkeimmat kahdeksan tunnin arvot kuukausittain vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli vuosina 21-21. mg/m 3 (max h ja max 8 h) mg/m 3 (vuosikeskiarvo) 25 2 tuntiohjearvo max h 88-97 max 8 h 88-97 max h max 8 h vuosikeskiarvo 2,5 2, 15 1,5 1 1, 8 h:n ohjearvo 5,5, 88 89 9 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 Kuva 21. Hiilimonoksidin korkeimpien tuntiarvojen, korkeimpien kahdeksan tunnin arvojen sekä vuosikeskiarvon kehitys Oulun keskustassa vuosina 1988 211. 14
HIUKKASET Kaupunkialueilla huomattavin vaikutus ilman hiukkasmääriin on liikenteellä. Suuri osa hiukkasista on peräisin liikenteen maasta nostattamasta katupölystä. Pöly sisältää lisäksi autojen pakokaasuista, energiantuotannosta, teollisuuden päästöistä sekä puun pienpoltosta peräisin olevia hiukkasia. Ongelmallisin aika hiukkasten suhteen on kevät, jolloin katujen hiekoitushiekka vapautuu lumen alta ja kadut alkavat kuivua. Keväistä pölyongelmaa pahentavat entisestään kuivat sääjaksot. Sade sen sijaan puhdistaa ilmaa tehokkaasti hiukkasista. Suurin osa pölyn massasta on suuria hiukkasia, jotka eivät terveyden kannalta ole kovin haitallisia (pääosa katupölystä). Haitallisia ovat sen sijaan pienet hiukkaset, koska ne pääsevät tunkeutumaan syvemmälle hengitysteissä, pienimmät (alle 2,5 µm) keuhkorakkuloihin asti (mm. pakokaasuista, energiantuotannosta, teollisuuden prosesseista ja puun pienpoltosta peräisin olevat). Maailman terveysjärjestö WHO on todennut arvioinnissaan ilmansaasteiden terveysvaikutuksista vakavimpien haittojen liittyvän leijuvaan pölyyn ja todennäköisimmin sen hienojakoisiin hiukkasiin. Ilmassa leijailevan pölyn kokonaismäärää kutsutaan kokonaisleijumaksi (TSP), leijuman alle 1 µm:n hiukkasia hengitettäviksi hiukkasiksi (PM 1 ) ja alle 2,5 µm:n hiukkasia pienhiukkasiksi (PM 2,5 ). Oulussa on mitattu hengitettäviä hiukkasia keskustan ja Pyykösjärven mittauspisteissä vuodesta 1991 alkaen. Vuoden 22 alussa keskustan mittauspisteessä alkoi pienhiukkasten mittaus. Liitteessä 2 on esitetty hengitettävien hiukkasten sekä pienhiukkasten pitoisuudet kuukausittain vuonna 211. HENGITETTÄVÄT HIUKKASET (PM 1 ) Pitoisuudet ohjearvoon verrattuna 15 7 35 Kuva 24. PM1:n ohjearvoon verrannolliset vuorokausiarvot kuukausittain vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli vuosina 21-21 keskustassa. 15 7 35 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marra joulu ohjearvo vaihteluväli 1-1 keskiarvo 1-1 211 ohjearvo vaihteluväli 1-1 keskiarvo 1-1 211 tammi helmi maalis huhti touko kesä heinä elo syys loka marra joulu Kuva 25. PM1:n ohjearvoon verrannolliset vuorokausiarvot kuukausittain vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli vuosina 21 21 Pyykösjärvellä. Hengitettävien hiukkasten pitoisuuksien kehitys Kuvassa 26 on esitetty PM 1 :n vuosi- ja kuukausikeskiarvot ja kuvassa 27 ohjearvoon verrannolliset vuorokausiarvot vuosina 1991-211 keskustassa ja Pyykösjärvellä. Hengitettävien hiukkasten vuorokausiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet vuonna 211 vaihtelivat kuukausittain keskustassa välillä 12-63 (17-9 % ohjearvosta) ja Pyykösjärvellä 9-43 (13-61 % ). Korkeimmat pitoisuudet mitattiin keskustassa kevätpölyaikaan, mutta Pyykösjärvellä poikkeuksellisesti marraskuussa. Kuvissa 24 ja 25 on esitetty hengitettävien hiukkasten ohjearvoon verrannolliset vuorokausiarvot kuukausittain vuonna 211 sekä niiden vaihteluväli vuosina 21-21. 15
6 µg/m³ keskusta kk ka -91-97 keskusta v. ka Pyykösjärvi kk ka Pyykösjärvi v. ka keskusta kk ka 1 75 4 5 Raja-arvo 2 25 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 Kuva 26. PM1:n vuosi- ja kuukausikeskiarvojen kehitys vuosina 1991-211 keskustassa ja Pyykösjärvellä. 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 28. Hengitettävien hiukkasten vuorokausikeskiarvot keskustassa vuonna 211. 14 15 µg/m³ Keskusta -91-97 Pyykösjärvi Keskusta 1 75 7 ohjearvo 5 Raja-arvo 35 25 91 92 93 94 95 96 97 98 99 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 Kuva 27. PM1:n ohjearvoon verrannollisten vuorokausiarvojen kehitys. 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 29. Hengitettävien hiukkasten vuorokausikeskiarvot Pyykösjärvellä vuonna 211. Pitoisuudet raja-arvoon verrattuna Raja-arvo hengitettävien hiukkasten vuorokausikeskiarvolle on 5. Raja-arvo sallii 35 ylitystä vuoden aikana. Vuonna 211 keskustassa mitattiin yli 5 vuorokausiarvoja kolme maaliskuussa ja yksi huhtikuussa. Pyykösjärvellä ylityksiä kirjattiin yksi marraskuussa. Kuvassa 28 on esitetty PM 1 -hiukkasten vuorokausikeskiarvot keskustassa ja kuvassa 29 Pyykösjärvellä vuonna 211. Taulukossa 5 on esitetty hengitettävien hiukkasten yli 5 vuorokausipitoisuuksien lukumäärät vuosina 21 211. Taulukko 5. PM 1 -hiukkasten yli 5 vuorokausipitoisuuksien lukumäärä (kpl) vuosina 21 211. 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 2 211 4 1 16
Yhteenveto hengitettävien hiukkasten pitoisuuksista 25, raja-arvo Vuonna 211 kevätpölyaikaan Oulun keskustassa hengitettävien hiukkasten pitoisuudet jäivät kahden edellisen kevään tapaan tavanomaista pienemmiksi. Rajaarvotason ylityksiä kirjattiin tällöin neljänä vuorokautena. Myös Pyykösjärvellä pitoisuudet ovat pienentyneet. Keväällä raja-arvotason ylityksiä ei Pyykösjärvellä kirjattu, mutta poikkeuksellisesti marraskuussa oli yksi ylitys. Viime vuosina Oulun kaupungin Tekninen liikelaitos on suorittanut keväisin pölypitoisuuksien kohotessa pölynsidontaa kastelemalla katuja laimealla suolaliuoksella. Vuonna 29 suolaliuoksena alettiin käyttää kalsiumkloridia, jonka voitiin todeta sitovan pölyä tehokkaammin kuin aiemmin käytetty suolaliuos. Kalsiumkloridin edullisemman hinnan ansiosta pölynsidontaa on voitu suorittaa myös laajemmalla alueella. 2, 15, 1, 5,, 8,1 8,3 8, 9,4 9,3 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 Kuva 3. PM2,5-hiukkasten vuosikeskiarvot keskustassa vuosina 22 211. 3 8,4 7,7 8,1 8,2 6,8 25 PIENHIUKKASET (PM 2,5 ) Kaupunki-ilman pienhiukkasista noin puolet on peräisin kaukokulkeumasta ja muu osa pääosin liikenteen pakokaasuista ja puun pienpoltosta sekä vähäisessä määrin katujen ym. pinnoilta irronneesta mineraaliaineksesta. Pienhiukkasten mittaus käynnistyi keskustan mittauspisteessä vuonna 22. Uudessa ilmanlaatuasetuksessa on säädetty tavoite- ja raja-arvot pienhiukkasten vuosikeskiarvolle sekä pienhiukkasaltistumista koskeva kansallinen vähennystavoite (raja-arvo 25, saavutettava 215 mennessä ja tavoitearvo 2, saavutettava 22 mennessä). 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 31. PM2,5:n vuorokausikeskiarvot keskustassa vuonna 211. Vuonna 211 pienhiukkasten vuosikeskiarvo Oulun keskustassa oli 6,8. Pitoisuus on alhainen ehdotettuun raja-arvoon verrattuna. Kuvassa 3 on esitetty pienhiukkasten vuosipitoisuudet keskustassa vuosina 22-211. Maailman terveysjärjestö WHO on antanut pienhiukkaspitoisuudelle vuosiohjearvon 1 ja vuorokausipitoisuudelle ohjearvon 25 (WHO 26). Vuonna 211 korkein vuorokausipitoisuus oli 28 (15.2.). Kuvassa 31 on esitetty pienhiukkasten vuorokausikeskiarvot keskustan mittauspisteessä vuonna 211. 17
ILMANLAATUINDEKSI Ilmanlaatuindeksi on tarkoitettu ajantasaiseen ilmanlaadusta tiedottamiseen. Indeksin avulla yksinkertaistetaan eri ilmansaasteiden pitoisuudet lyhyeksi sanalliseksi arvioksi. Ilmanlaatu jaotellaan viiteen luokkaan: hyvä, tyydyttävä, välttävä, huono ja erittäin huono. Ilmanlaatuindeksi lasketaan tunneittain ja se kuvaa ilmanlaatua suhteutettuna ilmanlaadun ohje- ja rajaarvoihin. Oulun keskusta-alueen ilmanlaatua kuvaava indeksi lasketaan keskustan mittausaseman tuloksista. Pyykösjärven mittaustulokset määrittävät asuntoalueiden indeksin. Taulukossa 7 on esitetty indeksin määrittely. Lisätietoa ilmanlaatuindeksistä: http://www.ilmanlaatu.fi/ilmansaasteet/indeksi/indeksi.php Vuonna 211 ilmanlaatu oli Oulun keskustassa erittäin huono kolme tuntia, huono 2 (,23 % ajasta), välttävä 294 (3,4 %), tyydyttävä 1971 (22,5 %) ja hyvä 6465 tuntia (73,9 %). Laskentatunteja oli yhteensä 99,9 % vuoden tunneista (kuva 32). Asuntoalueilla ilmanlaatu oli erittäin huono 2 tuntia, huono 7, välttävä 19 (1,3 % ajasta), tyydyttävä 786 (9,1 %) ja hyvä 7749 tuntia (89,6 %). Laskentatuntien kattavuus oli 98,8 % vuoden tunneista (kuva 33). Kaikki erittäin huonot ja suurin osa huonoista ilmanlaatutilanteista olivat hiukkasten aiheuttamia. Taulukossa 6 on esitetty ilmanlaadun jakautuminen ilmanlaatuluokkiin tunneittain vuosina 27 211. 1 % 9 % 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % erittäin huono huono välttävä tyydyttävä hyvä tam hel maal huh tou kes hei elo syys loka mar jou Kuva 32. Ilmanlaadun jakautuminen eri ilmanlaatuluokkiin kuukausittain Oulun keskustassa vuonna 211 (tuntitarkastelu). 1 % 9 % 8 % 7 % 6 % 5 % 4 % 3 % 2 % 1 % % erittäin huono huono välttävä tyydyttävä hyvä tam hel maal huh tou kes hei elo syys loka mar jou Kuva 33. Ilmanlaadun jakautuminen eri ilmanlaatuluokkiin kuukausittain asuntoalueilla vuonna 211 (tuntitarkastelu). Taulukko 6. Ilmanlaadun jakautuminen ilmanlaatuluokkiin tunneittain vuosina 27 211. hyvä tyydyttävä välttävä huono erittäin huono keskusta asuntoal. keskusta asuntoal. keskusta asuntoal. keskusta asuntoal. keskusta asuntoal. 27 5546 7663 2595 953 498 11 58 18 18 3 28 6189 792 294 743 43 1 66 11 1 29 5981 773 2316 9 366 124 45 1 3 21 5978 7684 2273 927 445 129 33 2 8 211 6465 7749 1971 786 294 19 2 7 3 2 Taulukko 7. Ilmanlaatuindeksin määrittely Indeksi Ilmanlaatu Terveyshaitat Muut haitat - 5 HYVÄ ei todettuja lieviä luontovaikutuksia pitkällä aikavälillä 51-75 TYYDYTTÄVÄ hyvin epätodennäköisiä lieviä luontovaikutuksia pitkällä aikavälillä 76-1 VÄLTTÄVÄ epätodennäköisiä selviä kasvillisuus- ja materiaalivaikutuksia pitkällä aikavälillä 11-15 HUONO mahdollisia herkillä yksilöillä selviä kasvillisuus- ja materiaalivaikutuksia pitkällä aikavälillä 151 - ERITTÄIN HUONO mahdollisia herkillä väestöryhmillä selviä kasvillisuus- ja materiaalivaikutuksia pitkällä aikavälillä 18
PÄÄSTÖT Oulun ilmaa kuormittavat paikallinen teollisuus, energiantuotanto ja liikenne sekä muualta kulkeutuva kuormitus. Teollisuuden ja energiantuotannon merkittävimmät ilman epäpuhtaudet ovat typenoksidit, hiukkaset sekä rikkidioksidi ja muut rikin yhdisteet. Liikenteestä peräisin olevat merkittävimmät ilman epäpuhtaudet ovat typenoksidit, hiukkaset, häkä ja hiilivedyt. Lisäksi teollisuuden, energiantuotannon ja liikenteen päästöissä vapautuu hiilidioksidia, mikä on merkittävin kasvihuoneilmiötä aiheuttava kaasu. Teollisuuden ja energiantuotannon päästöt ovat erityisesti rikkidioksidin osalta laskeneet viime vuosiin asti rikinpoistolaitosten käytön, polttoaine- ja polttoteknisten muutosten sekä teollisuuden prosessimuutosten ansiosta. Liikenteen päästöt ovat laskeneet katalysaattoreiden ja puhtaammin palavien polttoaineiden käyttöönoton ansiosta. Yhteenlasketut ilman epäpuhtauspäästöt ovat viime vuosina vaihdelleet suhteellisen vähän. Teollisuuden päästömäärissä esiintyvä vaihtelu on aiheutunut osin markkinatilanteen aiheuttamista tuotantotasomuutoksista. Haisevien rikkiyhdisteiden, rikkidioksidin, typpidioksidin ja hiukkasten kokonaispäästöjen kehitys ja vuoden 211 päästöjen jakautuminen eri päästölähteiden kesken on esitetty kuvassa 34. Tarkat tiedot ilmanepäpuhtauspäästöistä Oulussa vuonna 211 on esitetty liitteessä 3. 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 1 7 6 5 4 3 2 t/v TRS v. 211 yht. 28 t STORA ENSO OYJ 5 % PAROC OY AB 27 % ARIZONA CHEMICAL OY 23 % 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 21 23 25 27 29 211 t/v SO2 v. 211 yht. 2319 t OULUN ENERGIA 43 % STORA ENSO OYJ 19 % ARIZONA CHEMICAL OY 19 % LAANILAN VOIMA OY 13 % MUUT PISTELÄHTEET 6 % 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 21 23 25 27 29 211 t/v NO 2 v. 211 yht. 3278 t STORA ENSO OYJ 36 % OULUN ENERGIA 28 % LAANILAN VOIMA OY 9 % OULUN SATAMA 3 % MUUT PISTELÄHTEET 2 % LIIKENNE 22 % 1 Hiilimonoksidipäästöistä (yht. 4881 t) liikenteen osuus oli 63 % (398 t) ja Paroc Oy:n mineraalivillatehtaan osuus 32 %. Liikenteen hiilivetypäästöt olivat 372 t ja laitosten yhteensä 84 t. Laitosten ilmoittamat ja liikenteestä peräisin olevat fossiilisten polttoaineiden hiilidioksidipäästöt Oulussa vuonna 211 olivat yhteensä 1 595 864 t. Oulun Energian voimalaitosten osuus päästöistä oli 51 %, Stora Enso Oyj:n 17 %, Laanilan Voima Oy:n 16 % ja liikenteen 14 %. Biopolttoaineista peräisin olevat hiilidioksidipäästöt olivat 1 685 745 t, joista Stora Enso Oyj:n osuus oli 75 % ja Oulun Energian voimalaitosten 2 %. 25 2 15 1 5 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 21 23 25 27 29 211 t/v Hiukkaset v. 211 yht. 162 t STORA ENSO OYJ 31 % OULUN ENERGIA 19 % PAROC OY 9 % LAANILAN VOIMA OY 9 % MUUT PISTELÄHTEET 7 % LIIKENNE 25 % 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 21 23 25 27 29 211 Kuva 34. TRS-, SO2-, NO2- ja hiukkaspäästöjen kehitys Oulussa vuosina 1987 211 sekä päästöjen jakautuminen päästölähteiden kesken vuonna 211. 19
LIITE 1 Rikkidioksidipitoisuudet (SO 2 ) Oulussa v. 211 (µg/m³). Nokela keskiarvo 2.korkein vuorokausiarvkausiarvtiarvo korkein vuoro- 99 %:n tun- korkein tuntiarvo tammikuu 1,4 2 4 6 16 helmikuu 3,4 1 11 17 23 maaliskuu 1,9 6 7 29 47 huhtikuu 2,9 1 14 41 73 toukokuu 2,4 8 8 26 4 kesäkuu 3, 12 13 36 59 heinäkuu 1,5 6 9 24 57 elokuu,6 3 4 9 24 syyskuu,9 5 5 21 36 lokakuu 1, 6 7 19 59 marraskuu,6 2 2 6 14 joulukuu,9 2 5 13 24 Haisevien rikkiyhdisteiden (TRS) pitoisuudet Oulussa v. 211 (, S). Nokela 2.korkein vuorokausiarvo korkein vuorokausiarvo 99 %:n tuntiarvo korkein tuntiarvo tammikuu 1 1 2 3 helmikuu 2 4 7 36 maaliskuu 2 2 6 17 huhtikuu 1 1 2 4 toukokuu 1 1 2 8 kesäkuu 1 1 3 4 heinäkuu 1 2 4 9 elokuu 1 4 syyskuu 1 2 3 lokakuu 1 2 marraskuu 1 2 joulukuu 1 1 2 4 Typpidioksidipitoisuudet (NO 2 ) Oulussa v. 211 (µg/m³). Keskusta keskiarvo 2.korkein vuorokausiarvo korkein vuorokausiarvo 99 %:n tuntiarvo korkein tuntiarvo tammikuu 34 79 87 18 128 helmikuu 43 74 78 12 163 maaliskuu 32 63 63 114 146 huhtikuu 28 46 48 77 16 toukokuu 21 31 36 56 69 kesäkuu 17 3 37 48 63 heinäkuu 16 28 29 43 59 elokuu 18 35 38 57 94 syyskuu 18 28 3 53 66 lokakuu 19 31 35 6 79 marraskuu 23 38 46 82 12 joulukuu 23 34 35 64 71 Pyykösjärvi Tammikuu 19 51 69 84 95 helmikuu 26 58 64 82 97 maaliskuu 16 37 42 83 1 huhtikuu 13 23 23 51 65 toukokuu 8 15 17 29 35 kesäkuu 6 13 14 27 37 heinäkuu 6 12 14 25 28 elokuu 8 16 17 31 37 syyskuu 11 19 21 37 43 lokakuu 14 23 24 46 53 marraskuu 18 33 4 59 83 joulukuu 17 28 29 45 67
LIITE 2 Hiilimonoksidipitoisuudet (CO) Oulussa v. 211 (mg/m³). Otsonipitoisuudet (O 3 ) Oulussa v. 211 (µg/m³). Keskusta keskiarvo korkein 8 tunnin arvo korkein tuntiarvo Pyykösjärvi keskiarvo korkein 8 tunnin arvo korkein tuntiarvo tammikuu,2,8 1,8 39 82 85 helmikuu,2 1,2 2,4 44 82 87 maaliskuu,1 1,2 2,3 72 96 99 huhtikuu,1,3,9 7 99 114 toukokuu,,2,3 69 1 16 kesäkuu,,3,4 59 99 112 heinäkuu,1,5 1,7 49 85 13 elokuu,1,2,4 34 7 74 syyskuu,1,4,9 32 58 66 lokakuu,1,2,7 36 63 65 marraskuu,1,6 1,8 34 72 74 joulukuu,1,3,5 39 75 78 Hengitettävien hiukkasten (PM 1 ) pitoisuudet Oulussa v. 211 (µg/m³). Keskusta keskiarvo 2. korkein vuorokausiarvo korkein vuorokausiarvo 99 %:n tuntiarvo korkein tuntiarvo tammikuu 13 26 29 5 83 helmikuu 18 29 41 55 79 maaliskuu 19 63 72 145 273 huhtikuu 17 27 6 68 474 toukokuu 18 27 29 53 127 kesäkuu 17 36 38 53 74 heinäkuu 14 26 29 37 44 elokuu 12 26 28 45 16 syyskuu 11 17 17 26 46 lokakuu 11 2 23 3 33 marraskuu 12 33 38 63 11 joulukuu 8 12 12 21 32 Pyykösjärvi tammikuu 1 19 23 29 58 helmikuu 14 25 4 52 73 maaliskuu 16 37 42 83 1 huhtikuu 16 24 32 57 71 toukokuu 11 19 2 37 71 kesäkuu 12 22 25 36 53 heinäkuu 11 16 24 28 56 elokuu 9 12 15 25 39 syyskuu 9 14 14 21 35 lokakuu 9 18 19 29 53 marraskuu 12 43 56 124 212 joulukuu 6 9 1 15 29 Pienhiukkasten (PM 2,5 ) pitoisuudet Oulussa v. 211 (µg/m³). Keskusta keskiarvo 2. korkein vuorokausiarvo korkein vuorokausiarvo 99 %:n tuntiarvo korkein tuntiarvo tammikuu 8 16 19 27 52 helmikuu 1 16 28 36 45 maaliskuu 7 13 15 24 39 huhtikuu 6 1 1 16 23 toukokuu 6 8 8 11 17 kesäkuu 7 11 13 2 36 heinäkuu 7 11 14 19 24 elokuu 6 11 15 18 96 syyskuu 6 8 9 13 24 lokakuu 7 12 15 17 19 marraskuu 6 11 11 24 31 joulukuu 7 1 1 18 28
LIITE 3 Ilman epäpuhtauspäästöt Oulussa vuonna 211 (tonnia vuodessa). Hiukkaset SO 2 NO X (1 TRS (2 NMVOC CO 2(Fos) (3 CO 2(Bio) (4 CO (t/a) (t/a) (t/a) (t/a) (t/a) (t/a) (t/a) (t/a) Laanilan Voima Oy 15,3 311,7 28,5 6, 2643 57445 189 Kemira Oyj, Oulun toimipaikka 4,1,4 Oulun Energia (yht.) 3,1 1, 912,6 22,5 87212,8 332,1 Toppilan voimalaitokset 28,4 943,3 892,2 22,5 79723 327111 Limingantullin lämpökeskus,1 6,5 2,1 1224 Vasaraperän lämpökeskus,6 18,1 5,5 3263 Pateniemen lämpökeskus,4 18,4 5,3 3314 OYS:n lämpökeskus,5 9,1 5,9 1359 2891 Oulunsuun lämpökeskus, 4,6 1,6 823 Stora Enso Oyj 49,2 44, 1196, 13,8 1,8 278254 12722 Eka Synthomer Oy,4 Arizona Chemical Oy 1,8 441, 29, 6,4 84 24819 Nuottasaaren tehdasalueen laitokset yht. 51, 881, 1225, 2,2 2,2 27958 129521 Paroc Oy Ab 14,2 21,9 14,9 7,5 11,4 11889 1382 1 582 Lemminkäinen Infra Oy 1,8 11,3 4,2 219 Adven Oy (yht.) 5,7 41,3 2,8 7237 1894 LK-117 2,66 27,77 1,7 426 LK-21 3, 13,6 1,7 331 1894 Fermion Oy,2 18,9 Oy Teboil Ab, Vihreäsaaren varasto 5,6 North European Oil Trade Oy, Vihreäsaaren varasto,2,4,1 1,3 94 Oulun Satama 2,3 1,3 15,9 5,3 5788 11 Lupavelvolliset yhteensä 12 2318 2564 28 83 137379 1685745 1782 Muut pistelähteet (VAHTI) 1,5 Pistelähteet yhteensä 12 2318 2564 28 84 137379 1685745 1782 Liikenne (5 41 1,4 714 372 222 74 398 Yhteensä 211 162 2319 3278 28 456 1595864 1685745 4881 Vuoden 21 päästöt 187 2983 3478 28 386 1779111 1625791 4181 Vuoden 29 päästöt 148 1882 268 31 339 1377137 1562563 4158 Vuoden 28 päästöt 281 2621 2875 3 444 1752921 139578 573 Vuoden 27 päästöt 364 3287 3421 32 6 26718 1385139 5861 Vuoden 26 päästöt 548 3773 3398 32 561 216779 1268241 619 Vuoden 25 päästöt 67 2751 2966 27 57 17977 123961 5678 Vuoden 24 päästöt 644 3382 366 76 683 228526 1616671 6142 Vuoden 23 päästöt 677 3763 394 93 653 223186 1526427 653 Vuoden 22 päästöt 55 368 3674 97 797 2114 1482764 693 Vuoden 21 päästöt 564 3681 414 98 79 219434 1352933 611 Vuoden 2 päästöt 72 2914 428 111 852 1613963 654 Vuoden 1999 päästöt 63 34 4224 112 878 164175 6713 Vuoden 1998 päästöt 569 3123 498 124 951 1745965 8219 Vuoden 1997 päästöt 641 391 3949 125 955 182181 785 Vuoden 1996 päästöt 66 3376 4284 97 11 1719593 7787 Vuoden 1995 päästöt 857 3378 421 121 13 138232 7684 Vuoden 1994 päästöt 968 3266 4237 144 174 Vuoden 1993 päästöt 83 352 4262 158 124 1) typpidioksidina (NO 2) 2) rikkinä (S) Fossiilisista polttoaineista peräisin oleva 4) Biopolttoaineista peräisin 5) Lähde: LIISA 21 laskentamalli
LIITE 4 Tulosten laadun varmistus Analysaattoreille on laadittu laitekohtaiset huolto- ja kalibrointisuunnitelmat. Kaasuanalysaattoreille suoritettiin v. 211 kalibrointeja 5-7 kpl laitekohtaisen tarpeen mukaan. Lisäksi NO x - ja CO-analysaattoreille tehtiin laajempi mittausstandardin edellyttämä lineaarisuustestaus. Kalibroinnit suoritetaan kaasulaimennukseen perustuvalla kalibraattorilla. Kalibroinnissa käytettävien kaasujen analyysitarkkuuksiksi on ilmoitettu SO 2 - ja H 2 S-kaasujen osalta +3% sekä NO- ja CO-kaasujen osalta +2 %. Kalibraattorilla tuotettuja pitoisuuksia verrattiin 15.6. ja 19.1.211 konsultin pitoisuuksiin. Konsultin pitoisuudet määritetään kaksi kertaa vuodessa Ilmatieteenlaitoksen kalibrointilaboratoriossa. Hiukkasanalysaattoreiden virtaukset kalibroitiin kahdesti ja mikrovaa at kerran. Ilmanlaadunmittausohjelma (ENVIDAS) suorittaa automaattisesti analysaattoreiden (lukuun ottamatta hiukkasja CO-analysaattoreita) nolla- ja aluetason tarkistuksen kerran vuorokaudessa. SO 2 -, NO x - ja TRSanalysaattoreiden alueen tarkistus tapahtuu permeaatioputkikalibraattorilla. NO x -analysaattorin alueen tarkistukseen käytetään NO 2 -putkea ja TRS-analysaattorin tarkistukseen H 2 S-putkea. Analysaattoreiden toimintaa seurattiin päivittäin ENVIEW-ohjelmiston avulla. Viikoittain analysaattoreiden huoltoseuranta-arvot kirjataan mittausasemilla laitekohtaiseen kirjanpitoon. Toimistolla sijaitsevaan huoltopäiväkirjaan kirjataan lisäksi kaikki havaitut mittaustuloksiin vaikuttavat tekijät (havaitut häiriöt, tehdyt korjaukset ja huollot, häiriötekijät mittausasemien ympäristössä jne.). Analysaattoreiden kalibroinneista tallennetaan erikseen kalibrointipöytäkirjat. Erilaisista laitehäiriöistä ja kalibroinneista johtuvat virheelliset mittaustulokset poistetaan tai korjataan tarvittaessa päivittäin ja viimeistään kuukauden vaihtuessa. Mittaustulokset ovat ohjearvoon verrannollisia vain, jos tulosten saatavuus vertailujaksolla on vähintään 75 %. Vuonna 211 tulosten saatavuus analysaattoreiden osalta kuukausittain tarkasteltuna oli alimmillaan elokuussa Pyykösjärvellä aseman ilmastointilaitteen rikkoutumisen vuoksi (83 %).