Kotkan ilmanlaadun vuosiraportti 2014

1 Kotkan ilmanlaadun vuosiraportti 214 Eija Värri Kotkan kaupunki, ympäristökeskus Kansikuva: Jari Pitkäkangas

3 ESIPUHE Kotkan seudulla ilmanlaatua on tarkkailtu vuodesta 1983 lähtien. Vuodesta 199 alkaen mittaukset on toteutettu yhteistarkkailuna, johon lähes kymmenen vuoden ajan ovat osallistuneet Kotkan kaupungin lisäksi myös Hamina, Miehikkälä, Pyhtää ja Virolahti sekä näiden keskeisimmät kuormittajat. Vuonna 214 tarkkailussa noudatettiin tarkkailusopimusta ja -suunnitelmaa 21-214. Etelä-Kymenlaakson alueella ilmanlaadun jatkuvatoimisista mittauksista huolehtii Kotkan kaupungin ympäristökeskus. Ympäristökeskuksella on kaksi kiinteää mittausasemaa, toinen kattotasolla Kotkansaarella ja toinen katutasolla Rauhalassa. Lisäksi mittausverkkoon kuuluu yksi siirrettävä mittausasema, joka oli sijoitettu Kotkansaarelle, Kustaankadun ja Kirkkokadun kulmaukseen, katutasolle vuodeksi 214. Kiinteillä asemilla mitattiin hengitettäviä hiukkasia (PM 1 ), typen oksideja (NO,NO 2 ) ja haisevia rikkiyhdisteitä (TRS), Kotkansaarella lisäksi sääparametreja. Siirrettävällä asemalla mitattiin pienhiukkasia (PM 2.5 ), hengitettäviä hiukkasia ja typen oksideja. Mittausjärjestelmän hoidosta ja mittausten laadunvarmennuksesta vastasi ympäristöteknikko Timo Valkonen ja tulosten raportoinnista ja tiedotuksesta ympäristönsuojelusuunnittelija Eija Värri. Tässä raportissa esitetään tiedot Kotkan ilmanlaadun mittaustuloksista vuodelta 214. Mittaustuloksia on verrattu kansallisiin ilmanlaadun ohje- ja raja-arvoihin sekä aiempien vuosien mittaustuloksiin. Raportissa kuvataan myös ilman epäpuhtauksien päästömääriä ja niiden kehitystä. Etelä-Kymenlaakson ilmanlaatutilannetta voi seurata Kotkan kaupungin verkkosivuilta (www.kotka.fi/ilmanlaatu), jonne mittaustulokset ja mittaustuloksista laskettujen ilmanlaatuindeksien tuntiarvot päivittyvät lähes reaaliajassa. Sivuilla julkaistaan myös ilmanlaadun kuukausikatsaukset ja tiedot ilmanlaadun raja-arvotasojen ylityksistä. Kuukausikatsaukset on toimitettu myös ilmanlaadun yhteistyöryhmälle sekä tiedotusvälineille. Heikentyneestä ilmanlaadusta on tiedotettu tarvittaessa erikseen. Mittaustiedot ja -tulokset ovat nähtävillä myös Ilmatieteen laitoksen ylläpitämässä ilmanlaatuportaalissa (www.ilmanlaatu.fi). Kotkassa 7.5.215

5 TIIVISTELMÄ Julkaisija: Kotkan kaupunki, ympäristökeskus Tekijä: Eija Värri Päivämäärä: 4.5.215 Kieli: suomi Sivumäärä: 47 + 14 Julkaisun nimi: Kotkan ilmanlaadun vuosiraportti 214 Vuoden 214 säälle oli leimallista lyhyt ja leuto, vähäluminen talvi ja aikainen kevät. Kesäkuu oi kolea, mutta sen jälkeen nautittiin poikkeuksellisen pitkästä hellejaksosta. Myös loppuvuosi oli tavallista lämpimämpi. Lumipeite saatiin vasta jouluviikolla. Vuonna 214 ilmanlaatu oli suurimman osan ajasta hyvä tai tyydyttävä. Heikentyneen ilmanlaadun tunteja oli kuitenkin edellisvuotta enemmän. Suurimmat siihen vaikuttaneet tekijät olivat maaliskuun katupölyjaksolla kohonneet hengitettävien hiukkasten pitoisuudet ja kesäkuun ensimmäiselle viikolle ajoittunut pienhiukkasten kaukokulkeuma. Kotkansaarella, katutason mittausasemalla ilmanlaatu oli indeksien perusteella heikompilaatuisempaa kuin pysyvillä mittausasemilla, katutasolla Rauhalassa ja kattotasolla Kotkansaarella. Tämä johtuu siitä, että pienhiukkasia mitataan toistaiseksi ainoastaan siirrettävällä mittausasemalla ja pienhiukkaset laukaisevat ilmanlaatuluokan herkemmin kuin muut ilman epäpuhtaudet. Hengitettävien hiukkasten vuorokausiraja-arvo ei ylittynyt millään mittausasemalla. Vuosikeskiarvot olivat edellisvuoden tapaan noin kolmasosan voimassa olevasta vuosiraja-arvosta ja vuorokausiarvot keskimäärin 5 % vuorokausiraja-arvosta. Hengitettävien hiukkasten vuorokausipitoisuudelle annettu raja-arvotaso (5 µg/m 3, saa ylittyä 35 kertaa kalenterivuoden aikana) ylittyi viitenä päivänä Rauhalan mittausasemalla ja kolmena päivänä Kotkansaarella, kattotasolla. Pölyisintä oli maaliskuussa, katujen pölyämisen aikaan. Pienhiukkasten vuosikeskiarvo jäi Kotkansaaren katutason mittausasemalla selvästi voimassa olevaa vuosiraja-arvoa pienemmäksi, mutta se ylitti kuitenkin hienokseltaan WHO:n terveysperusteisen vuosiohjearvon. WHO:n vuorokausiohjearvo ylittyi yhdeksänä päivänä. Niistä neljän-viiden taustalla oli pienhiukkasten kaukokulkeuma. Typpidioksidin pitoisuudet alittivat voimassa olevat ohje- ja raja-arvot edelleen selkeästi. Tuntirajaarvopitoisuus ylittyi yhden kerran Kotkansaaren katutason mittausasemalla (29.12.14). Tuntiraja-arvo ei kuitenkaan ylittynyt, sillä raja-arvotaso saa ylittyä 18 kertaa ennen kuin varsinainen raja-arvo ylittyy. Haisevien rikkiyhdisteiden vuorokausiohjearvo ei ylittynyt kummallakaan mittausasemalla. Pitoisuudet olivat enimmillään 5 % ohjearvosta. Kotkansaarella hajutunteja oli noin,7 % mittausajasta ja Rauhalassa noin,3 % mittausajasta. Eniten niitä esiintyi Kotkansaarella kesäkuussa ja Rauhalassa huhtikuussa. Hajut liittyivät yleensä tehtaiden hajukaasujen käsittelyjärjestelmien häiriö- ja vikatiloihin. Laitosten ja satamien yhteenlasketut typenoksidien ja haisevien rikkiyhdisteiden päästöt pysyivät edellisvuoden päästöjen tasolla. Hiukkaspäästö kasvoi selvästi vastaten vuoden 212 päästöä. Päästömäärän kasvu johtui Stora Enson Sunilan tehtaan hiukkaspäästöjen lisääntymisestä edellisvuoteen verrattuna. Avainsanat: ilmanlaatu, typpidioksidi, hengitettävät hiukkaset, haisevat rikkiyhdisteet, pienhiukkaset Sarjan nimi ja numero: Kotkan ympäristökeskuksen julkaisuja 1/215 ISSN (nid.) 1795-849 Kotkan kaupunki, ympäristökeskus, Kotkantie 6, 482 KOTKA

7 SISÄLTÖ 1 JOHDANTO... 9 2 PÄÄSTÖTILANNE... 1 2.1 Laitosten ja tieliikenteen päästöt vuosina 24-214... 1 2.2 Päästömäärien kehitys... 1 2.2.1 Hiukkaspäästöt... 1 2.2.2 Typenoksidien (NO x ) päästöt... 11 2.2.3 Haisevien rikkiyhdisteiden (TRS) päästöt... 12 3 SÄÄ... 13 3.1 Mittausjakson sääolot... 13 4 MITTAUSJÄRJESTELMÄ JA -AINEISTO... 15 4.1 Mittausjärjestelmä... 15 4.2 Mittausten luotettavuus ja järjestelmän toimivuus... 16 4.3 Laitteiden huolto, kalibrointi ja laadunvarmennus... 17 5 ILMANLAADUN OHJE- JA RAJA-ARVOT 17 6 TULOKSET JA NIIDEN TARKASTELUA... 19 6.1 TYPPIDIOKSIDI (NO 2 )... 19 6.1.1 Typpidioksidipitoisuuden ohje- ja raja-arvovertailu... 19 6.1.2 Typpidioksidipitoisuuden ajallinen vaihtelu... 2 6.2.3 Typpidioksidipitoisuuden tuulensuuntien mukainen vaihtelu... 21 6.2.4 Typpidioksidipitoisuuksien kehitys... 23 6.2 HAISEVAT RIKKIYHDISTEET (TRS)... 26 6.2.1 TRS-pitoisuuksien kehittyminen ja pitoisuustaso vuonna 214... 26 6.2.2 Hajutuntien esiintyminen... 28 6.3 HENGITETTÄVÄT HIUKKASET (PM 1 )... 3 6.3.1 PM 1 - pitoisuuksien ohje- ja raja-arvovertailu... 3 6.3.2 PIENHIUKKASET (PM 2.5)... 31 6.3.3 PM 1 - ja PM 2.5 -pitoisuuksien ajallinen vaihtelu... 33 6.3.4 PM 1 - ja PM 2.5 -pitoisuuksien tuulensuuntien mukainen vaihtelu... 36 6.3.5 PM 1 -pitoisuuksien kehitys... 37 7 ILMANLAATUINDEKSIT... 39 7.1 Ilmanlaatu indekseillä määriteltynä... 39 8 KATUPÖLY- JA MUUT POIKKEUKSELLISET ILMANLAATUTILANTEET... 42 9 YHTEENVETO JA PÄÄTELMÄT... 44 1 LÄHTEET... 47 Liitteet: 1 Yleisimpien ilmansaasteiden mahdollisia terveys- ja ympäristövaikutuksia sekä tärkeimmät päästölähteet 2 Etelä-Kymenlaakson laitosten ja liikenteen päästömäärien kehitys 3 Pistemäisten päästölähteiden sijainti ja mittausasemakuvaukset 4 Mittaustulosten ohje- ja raja-arvovertailu 5 Typpidioksidin, hengitettävien hiukkasten ja haisevien rikkiyhdisteiden vuorokausikeskiarvot vuonna 214 6 Mittaustulosten yhteenvetotaulukot

9 1 JOHDANTO Säädökset ilmanlaadun seurannan perusteista ovat ympäristönsuojelulaissa. Sen mukaan kunnan on huolehdittava paikallisten olojen edellyttämästä tarpeellisesta ilmanlaadun seurannasta. Seurantatiedot on myös julkistettava ja niistä on tiedotettava tarvittavassa laajuudessa. Toiminnanharjoittajien on puolestaan oltava selvillä toimintansa ympäristövaikutuksista. Tarpeelliset määräykset päästöjen rajoittamisesta, niiden tarkkailusta ja valvonnasta annetaan ympäristöluvassa. Ympäristöluvanvaraisten laitosten lupamääräyksiin onkin usein sisällytetty ympäristön seurantaa ja mittausvelvoitteita koskevia ehtoja. Ilmanlaaduntarkkailun osalta lupaviranomainen on usein määrännyt useat luvanhaltijat yhdessä tarkkailemaan toimintojensa vaikutuksia ympäristöön. Kotkan ilmanlaadun yhteistarkkailu laajeni Etelä-Kymenlaakson ilmanlaadun yhteistarkkailuksi vuonna 23. Tuolloin yhteistarkkailun piiriin tulivat myös Hamina, Miehikkälä, Pyhtää ja Virolahti sekä niiden suurimmat kuormittajat. Yhteistarkkailu on hoidettu viisivuotisten, yhteisesti hyväksyttyjen tarkkailusuunnitelmien pohjalta /1/. Suunnitelmat ovat sisältäneet esityksen tarkkailuverkon laajuudesta, mittausasemien määrästä ja sijainnista, mitattavista komponenteista ja mahdollisista laitehankinnoista sekä arvion tarkkailukustannuksista. Kustannukset on jaettu osapuolten kesken aiheuttamisperiaatteen mukaan päästöjen suhteessa, kuntien maksuosuudet tieliikenteen päästöjen ja asukasluvun perusteella. Sopimuksen pohjana on ollut vuonna 24 laadittu kustannusten jakomalli, jossa kustannukset jaetaan toteutuneiden päästöjen suhteessa. Vuonna 214 tarkkailuun osallistuneet tahot ja niiden osuudet kokonaiskustannuksista olivat: toiminnanharjoittaja osuus tarkkailukustannuksista Ahlstrom Glassfibre Oy,3 % Haminan kaupunki 3,3 % HaminaKotka Satama Oy 9,6 % J. M. Huber Finland Oy,6 % Kotkan Energia Oy 3,3 % Kotkan kaupunki 8,6 % Miehikkälän kunta,3 % Pyhtään kunta,8 % Kotkamills Oy 15,2 % Stora Enso Oy. Sunilan tehdas 57,2 % Sulzer Pumps Finland Oy, Karhulan valimo,2 % Virolahden kunta,5 % Kotkan alueella ilmanlaatua seurataan kahdella kiinteällä mittausasemalla, Kotkansaarella ja Rauhalassa. Kotkansaaren mittaukset on sijoitettu kattotasolle (13 m) ja mitatut pitoisuudet antavat kuvan kaupunkialueen taustatasosta ja pitkän ajan trendeistä. Rauhalan asema on sijoitettu katutasolle (3 m) ja sieltä saatavat mittaustulokset kuvaavat melko vilkasliikenteisen esikaupunki-teollisuusalueen ilmanlaatua. Siirrettävällä mittausasemalla mitataan ilmanlaatua noin vuoden kestävillä jaksoilla etukäteen sovituissa kohteissa. Asema palvelee lähinnä muiden kuntien ja satamien lyhytaikaisempia mittaustarpeita. Vuonna 214 ilmanlaatua mitattiin katutasossa (3 m) Kotkansaarella.

1 2 PÄÄSTÖTILANNE 2.1 Laitosten ja tieliikenteen päästöt vuosina 24-214 Ilmanlaatua heikentäviä epäpuhtauksia pääsee ilmaan useista erilaisista lähteistä. Suurimpia päästölähteitä ovat teollisuus- ja energiantuotantolaitokset, satamat, liikenne ja puun pienpoltto. Niistä erityisesti autoliikenteellä ja puun pienpoltolla voi olla suurikin vaikutus ilmanlaatuun, koska niiden päästöt vapautuvat matalalta. Ilmansaasteita kulkeutuu Suomeen myös maan rajojen ulkopuolelta, kaukokulkeumana. Suomessa kaupunkialueiden merkittävimpiä ilmanlaadun heikentäjiä ovat hiukkaset, typpidioksidi, otsoni, rikkidioksidi, hiilimonoksidi, haihtuvat orgaaniset yhdisteet ja polysykliset aromaattiset hiilivedyt. Etelä-Kymenlaaksossa merkittävimmät epäpuhtaudet ovat hiukkaset, typenoksidit ja haisevat rikkiyhdisteet. Niiden ja muutamien muiden tavallisempien ilmansaasteiden terveys- ja ympäristövaikutuksia on esitetty liitteessä 1. Ilmanlaadun yhteistarkkailussa mukana olevien laitosten ja satamien rikkidioksidin, typenoksidien, hiukkasten, haisevien rikkiyhdisteiden ja hiilidioksidin päästöt ilmaan vuosina 24 214 on esitetty liitteessä 2. Päästötiedot perustuvat valtion ympäristöhallinnon Vahti-tietokantaan ilmoitettuihin päästömääriin /2/. Kuntien päästöt on ilmoitettu tieliikenteen pakokaasupäästöinä VTT:n LIPASTO - laskentajärjestelmästä /3/ saatuina laskennallisina päästömäärinä. LIPASTO laskentajärjestelmä oli tätä raporttia tehtäessä perusteellisen uudistuksen keskellä eikä vuoden 213 laskentatuloksia ollut vielä saatavilla. Päästöissä ei ole mukana ns. pintalähteiden kuten kiinteistöjen lämmityksestä, puun pienpoltosta ja pien- ja keskisuuresta teollisuudesta peräisin olevia päästöjä. Erityisesti hiukkaspäästöissä niiden osuus alueen kokonaispäästöistä voi olla kuitenkin huomattava. 2.2 Päästömäärien kehitys 2.2.1 Hiukkaspäästöt Kotkan merkittävimpien ilmaa kuormittavien laitosten ja satamien yhteenlaskettu hiukkasten päästömäärä oli noin 43 tonnia, joka vastasi suurin piirtein vuoden 212 päästötasoa (kuva 1). Suurin yksittäinen päästölähde oli Stora Enso Oy:n Sunilan tehdas, jonka osuus kokonaispäästöstä oli noin 91 %. Vahti-tietojärjestelmään päästönsä ilmoittaneiden laitosten ja satamien yhteenlaskettu hiukkaspäästö oli Kaakkois-Suomessa noin 625 t vuonna 214 t /2/.

11 hiukkaspäästö (t/a) 3 25 2 15 1 5 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 21 23 25 27 29 211 213 vuosi Kuva 1. Laitosten hiukkaspäästöt Kotkassa v. 1987 214. Tieliikenteen pakokaasuista peräisin olevien hiukkaspäästöjen osuus Kotkan kokonaishiukkaspäästöistä on ollut vajaat 1 %. Koko Suomessa osuus on noin 17 % /4/. Hiukkasia syntyy polttoaineen epätäydellisessä palamisessa. Niitä syntyy erityisesti dieselmoottoreissa, mutta myös suorasuihkutteisissa bensiini-moottoreissa (GDI-moottorit) hiukkaspäästöt voivat olla muihin bensiinimoottorityyppeihin verrattuna suuret /5/. Suorien pakokaasupäästöjen lisäksi liikenne nostaa ilmaan katupölyä, joka on tienpinnasta, hiekoitusmateriaalista, jarruista, renkaista, nastoista ym. irronnutta ainesta. Katupöly on keväinen ongelma varsinkin Suomessa ja muissa Pohjoismaissa. Vaikka liikenteen suorat hiukkaspäästöt ovat Kotkassa vain pieni osa hiukkasten kokonaispäästöstä, ovat sen epäsuorat päästöt, katupöly, kuitenkin myös täällä merkittävä taajamien ilman laatuun erityisesti kuivina kevätaikoina vaikuttava tekijä. 2.2.2 Typenoksidien (NO x ) päästöt Kotkan laitosten ja satamien yhteenlaskettu typenoksidien päästö oli 2 34 tonnia, lähes yhtä suuri kuin vuonna 213 (kuva 2). Koko Kaakkois-Suomen suurimpien kuormittajien yhteenlaskettu NO x - päästö oli vuonna 214 noin 5 5 t /2/. Kotkan suurimmat NO x -päästölähteet olivat Stora Enso Oyj:n Sunilan tehdas ja satama (878 t), HaminaKotka Satama Oy:n Kotkan satama (54 t) ja Kotkamills Oy (368 t) /2/.

12 5 NO x -päästö (tno 2 /a) 4 3 2 1 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 21 23 25 27 29 211 213 vuosi Kuva 2. Laitosten typenoksidien päästöt Kotkassa vuosina 1987 214 Kotkan tieliikenteen laskennallinen typenoksidien päästö on noin 29 t eli 12 % Kotkan laitosten, satamien ja tieliikenteen yhteenlasketusta päästöstä. Valtakunnan tasolla noin puolet typenoksidipäästöistä on peräisin liikenteestä /6/. Ajoneuvojen päästöjä on vähennetty 197-luvulta, mutta liikenteen lisääntyminen on hidastanut päästöjen kokonaismäärän pienenemistä. 2.2.3 Haisevien rikkiyhdisteiden (Total Reduced Sulphur eli TRS) päästöt Kotkamills Oy:n ja Stora Enso Oy:n Sunilan tehtaan yhteenlaskettu TRS-päästö oli noin 6 t, mikä oli hieman edellisvuotta pienempi. Kaakkois-Suomen suurimpien kuormittajien yhteenlaskettu TRSpäästö on viime vuosina ollut noin 8 t tasolla. /2/. Kotkan tehtaiden TRS-päästöt laskivat lukuisten ympäristönsuojeluinvestointien ansiosta voimakkaasti 198-luvun lopulta 199-luvun lopulle ulottuneella jaksolla (kuva 3). Nykyisin hajupäästöjen hallinnasta ja ennaltaehkäisystä on tullut osa tehtaiden jokapäiväistä toimintaa ja päästömäärien muutokset ovat olleet entistä pienempiä. 12 4 TRS-päästö (ts/a) 1 8 6 4 2 3 2 1 1987 1988 1989 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 vuosi 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 214 Kuva 3. Laitosten TRS-päästöt Kotkassa vuosina 1987 2 ja 21-214.

13 3 SÄÄ 3.1 Mittausjakson sääolot Vallitsevat sääolot vaikuttavat päästöjen leviämiseen ja laimenemiseen, minkä takia tiedot kunkin mittausjakson sääoloista ovat erityisen tärkeitä. Tuulet edesauttavat ilmansaasteiden laimenemista ja niiden kulkeutumista muualle, mutta ne voivat tuoda mukanaan myös kaukokulkeumia muista maista. Aurinko ja lämpö kuivattavat tienpintoja mikä liittyy varsinkin keväälle tyypillisiin katupölyhaittoihin. Sateinen ja kostea sää sitä vastoin pienentää hiukkaspitoisuuksia sitomalla pölyn tien pinnalle. Erityisesti tyyninä pakkaspäivinä voi muodostua inversioita, joihin voi liittyä heikentyneet sekoittumisolot ja korkeammat ilmansaasteiden pitoisuudet. Vuodesta 214 jäi parhaiten mieliin myöhään, vasta tammikuun loppupuolella alkanut talvi, ohuehko lumipeite, poikkeuksellisen kolea juhannus ja pitkä hellejakso. Kokonaisuudessaan vuosi oli yksi Suomen lämpimimmistä. Keskimäärin se oli noin 1,6 astetta pitkän ajan keskiarvoa eli jaksoa 1981-21 lämpimämpi /7/. Erityisesti helmikuu, maaliskuu ja huhtikuu olivat huomattavasti tavanomaista lämpimämpiä. Ainoastaan tammikuu ja kesäkuu olivat koko maan mittakaavassa tavanomaista kylmempiä. Vuoden 214 keskilämpötila oli Kotka Rankissa runsaat 6 astetta mikä oli 1-2 astetta korkeampi kuin pitkäaikainen keskiarvo (1981 21) /8/. Kuvassa 4 on esitetty lämpötila ja suhteellinen kosteus kuukausittain Kotkansaaren mittausasemalla. lämpötila T ( o C) 25 2 15 1 5-5 -1-15 Kotkansaari T Kirkonmaa T 1981-21 Kotkansaari RH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kuukausi 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 suhteellinen kosteus RH (%) Kuva 4. Lämpötila ja suhteellisen kosteus Kotkansaaren mittausasemalla vuonna 214. Vertailuarvoina on kauden 1981 21 keskilämpötilat Kirkonmaan havaintoasemalta./8/ Ensilumi tuli ennätysmyöhään, vasta tammikuun toisella viikolla ja kunnon lumipeite vasta tammi- ja helmikuun vaihteessa. Lumipeite jäi kuitenkin ohueksi ja lyhytaikaiseksi, sillä lumen sulaminen käynnistyi jo helmikuun lopulla. Hiekanpoistoon päästiinkin ennätysvarhainen, maaliskuun alkupuolella. Touko- ja kesäkuussa lämpötilat heittelehtivät helteistä lähes ennätyskylmyyteen. Heinä- ja elokuu

14 olivat sen sijaan lämpimiä ja hellepäiviä oli tavallista enemmän. Eniten hellepäiviä oli Kouvolan Utissa, jossa niitä oli 43, kaksinkertaisesti tavanomaiseen verrattuna./9/ Syksy ja erityisesti marras- ja joulukuu olivat tavanomaista lauhempia. Ilmatieteen laitoksen tilastojen mukaan joulukuun keskilämpötila oli lähes koko maassa tavanomaista korkeampi. Talvi yritti tulla toden teolla jouluviikolla, sillä kylmän sääjakson myötä lämpötilat laskivat etelässäkin -2 asteen vaiheille ja maa sai samalla vajaan 1 cm lumipeitteen. Kylmä jakso jäi kuitenkin lyhyeksi kun kuukauden lopussa sää lauhtui voimakkaasti uudelleen. Sademäärät eivät poikenneet merkittävästi pitkän ajan keskiarvosta. Kotkan alueella sateisinta oli toukokuussa, kesäkuussa ja elokuussa. Vähiten satoi huhtikuussa. Taulukossa 1 on esitetty Ilmatieteen laitoksen Rankin havaintoaseman lämpötila- ja tuulennopeustiedot jaksolta tammikuu - joulukuu. Vertailuarvoina on kauden 1981 21 keskilämpötilat Kirkonmaan havaintoasemalta. Vuoden 214 sademäärätiedot on saatu Ilmatieteen laitokselta interpoloinnin avulla, koska Kirkonmaan säähavaintoasema lopetti toimintansa syyskuussa 213. Taulukko 1. Säätietoja Rankin säähavaintoasemilta vuonna 214. Vuoden 213 tietoja suluissa. /8,1/ kuukausi keski o C keski o C 1981-21 tammikuu -6.8 (-5.9) helmikuu -.7 (-3.1) maaliskuu.8 (-6.9) huhtikuu 4.4 (1.7) toukokuu 9.1 (11.1) kesäkuu 12.8 (16.9) heinäkuu 19.5 (17.4) elokuu 18.1 (16.9) syyskuu 13.5 (13.1) lokakuu 6.5 (7.6) marraskuu 2.8 (4.7) joulukuu -.1 (1.9) -4.8 4.7-6. 3.4-2.6 8.6 2.3 17.5 8.6 24.7 13.8 23.2 17.4 28.8 16.5 26.7 11.8 19.1 6.7 12. 1.5 9.1-2.2 5.1 (6.8) ylin o C alin o C interpoloitu sademäärä (mm) -2. (2.7) -1.2 (4.2) -8.8 (2.4) -3.3 (12.4) -.1 (22.) 5.1 (28.3) 11.1 (25.) 9.4 (26.3) 2.1 (2.) -3.2 (12.5) -2. (8.7) sademäärä (mm) 1981-21 (-24.3) 4 51 (-12.) 3 45 (-2.8) 3 3 (-1.) 12 37 (-.5) 98 26 (7.9) 72 36 (1.6) 32 52 (8.2) 1 51 (2.8) 53 64 (-.5) 33 56 (-5.5) 43 65-15.1 (-8.6) 67 58 keskituulennopeus (m/s) 5. (5.3) 4.6 (4.4) 5.2 (4.8) 4.9 (4.9) 4.6 (5.1) 3.9 (4.) 3.9 (3.9) 4.4 (3.7) 4.4 (4.7) 5.9 (5.7) 5.2 (6.6) 6.7 (7.)

15 Tuulensuuntien ja -nopeuksien jakauma Kotkansaaren mittausasemalla on esitetty kuvassa 5. Vallitsevat tuulensuunnat olivat edellisvuosien tapaan etelän ja lännen väliltä, josta tuuli noin 46 % ajasta. Idän ja pohjoisen puoleisia tuulia esiintyi varsinkin tammikuussa ja marraskuussa. Kuva 5. Kotkansaaren mittausaseman tuuliolot vuonna 214. 4 MITTAUSJÄRJESTELMÄ JA -AINEISTO 4.1 Mittausjärjestelmä Etelä-Kymenlaakson ilmanlaatua seurataan jatkuvatoimisin mittauksin kahdella kiinteällä (Kotkansaari ja Rauhala) ja yhdellä siirrettävällä mittausasemalla. Kiinteillä asemilla mitataan hengitettävien hiukkasten (PM 1 ), typen oksidien (NO, NO 2 ) ja haisevien rikkiyhdisteiden (TRS) pitoisuutta, Kotkansaarella myös säätilaa kuvaavia muuttujia: lämpötilaa, suhteellista kosteutta, tuulen suuntaa ja nopeutta. Siirrettävä asema on varustettu PM 1 -, PM 2.5 - ja NO x -analysaattoreilla. Mittaustulosten keräämisessä, analysoinnissa ja raportoinnissa käytetään Envidas/Enview-2 tiedonkeruu- ja tiedonkäsittelyjärjestelmää. Mittausdata ja säähavainnot tallentuvat mittausasemilta Kotkan ympäristökeskuksen tietokoneelle kahden minuutin keskiarvoina. Kotkansaaren mittausasema sijaitsee pääkirjaston katolla, Kirkkokadun ja Korkeavuorenkadun välissä. Kattotasolta, 13 m korkeudelta saadut mittaustulokset antavat kuvan kerrostalovaltaisen kaupunkialueen taustatasosta ja pitkän ajan trendeistä. Rauhalan mittausasema sijaitsee Rauhalan alaasteen piha-alueen reunalla, noin 6 m etäisyydellä Ratakadun reunasta. Rauhalan asema on sijoitettu katutasolle ja sieltä saatavat mittaustulokset kuvaavat melko vilkasliikenteisen esikaupunkiteollisuusalueen ilmanlaatua. Mittauskorkeus on noin 3 metriä eli asema sijaitsee huomattavasti lähempänä hengityskorkeutta kuin Kotkansaaren mittausasema. Rauhalan asemalta saadaan tietoa

16 mm. katupölyn ja lähialueen liikenteen sekä teollisuuslaitosten päästöjen vaikutuksista ilman laatuun. Siirrettävä mittausasema sijaitsi vuoden 214 Kotkansaarella, Kustaankadun ja Kirkkokadun kulmauksessa, kauppakeskus Pasaatin maanalaisen paikoitusalueen sisäänmenotien vieressä. Tulokset kuvaavat erityisesti keskusta-alueen liikenteen päästöjen vaikutuksia pitoisuuksiin. Mittausasemien sijainti, kuvaus ja keskeiset pistemäiset päästölähteet on esitetty liitteessä 3. Mittausmenetelmät ja laitteet on esitetty taulukossa 2. Taulukko 2. Etelä-Kymenlaakson ilmanlaadun seurantajärjestelmä, mittausasemat ja -laitteistot. mittausasema komponentit mittausmenetelmät mittalaite/analysaattori Kotkansaari, kattotaso (13 m) NO, NO x PM 1 Kemiluminesenssi Beta-säteilyn absorptio Environnement AC31M Eberline FH 62IR kiinteä TRS UV-fluoresenssi Environnement AF22M+TRS-konvertteri Säätila Termoelementti LSI Spa Rauhala, katutaso (3 m) NO, NO x PM 1 Kemiluminesenssi Beta-säteilyn absorptio Environnement AC31M Eberline FH 62IR kiinteä TRS UV-fluoresenssi Environnement AF22M+TRS-konvertteri Kotkansaari, katutaso (3 m) siirrettävä NO, NO x PM 1 PM 2.5 Kemiluminesenssi Beta-säteilyn absorptio Beta-säteilyn absorptio Environnement AC31M Environnement MP11M Environnement MP11M 4.2 Mittausten luotettavuus ja järjestelmän toimivuus Ilmanlaatuasetuksen (VnA 38/211) mukaan mittaustulokset ovat tilastollisesti edustavia ja hyväksyttäviä, jos mittaustuloksia on vähintään 75 % yhden tunnin tai vuorokauden ajalta. Vuosikeskiarvon laskentaan tarvitaan vähintään 9 % mittaustuloksista, lukuun ottamatta tietokatkoksia, jotka johtuvat laitteiden kalibroinneista ja normaalista kunnossapidosta. Mittaustulosten on myös jakauduttava tasaisesti koko vuoden ajalle. Raja-arvovertailu edellyttää jatkuvien mittausten tuloksilta 1 % ajallista kattavuutta. Aineiston vähimmäismäärän tulisi puolestaan olla vähintään 9 %. Kotkansaaren kattotason (13 m) mittausasemalta typenoksidien mittaustuloksia saatiin laiterikon takia talteen vain 81 % vuoden maksimimäärästä. Syyskuulta tuloksia saatiin talteen 47 % ja marraskuulta 53 %. Lokakuun tulokset menetettiin kokonaan. Konvertterin rikkoutumisen takia Rauhalan TRS:n mittaustulokset jäivät puolestaan kesäkuussa vain 25 %:iin ja syyskuussa 1 %:iin kuukauden maksimimäärästä. Kotkansaaren katutason (3 m) mittausasemalla pumppurikko verotti huhtikuussa ja elokuussa PM 1 :n mittaustuloksia. Huhtikuussa tuloksista saatiin talteen 57 % ja elokuussa 64 %.

17 4.3 Laitteiden huolto, kalibrointi ja laadunvarmennus Ilmansuojelulainsäädäntö ja Ilmatieteen laitoksen laatimat mittausohjeet asettavat ilmanlaadun mittauksille lukuisia laatuvaatimuksia. Tavoitteena on taata mittaustulosten luotettavuus ja oikeellisuus. Kotkan ympäristökeskuksen tietokoneelle reaaliajassa tulostuvat ilmanlaadun mittaustulokset ovat tarkistamatonta dataa, joka voi sisältää esimerkiksi analysaattorien toimintahäiriöistä johtuvia virheitä. Niiden eliminoimiseksi mittauksia ja mittaustuloksia seurataan jatkuvasti ja huolehditaan analysaattorien säännöllisestä huollosta ja kalibroinneista. Mittausohjelma mahdollistaa laitteiston toiminnan reaaliaikaisen valvonnan. Sen lisäksi mittausasemilla käydään viikoittain ja käynneistä pidetään laatujärjestelmän mukaista kirjanpitoa. Tiedot suoritetuista huolto- ja kalibrointitoimenpiteistä sekä analysaattoreiden näytöiltä kirjatut signaalitestiarvot tallennetaan kannettavalle tietokoneelle. NO x - ja TRS-analysaattorien kalibroinneista vastaa J. P. Pulkkisen Kalibrointi Ky. Vuonna 214 kiinteiden mittausasemien analysaattoreille teetettiin kolme monipistekalibrointia. Siirrettävän mittausaseman NO x -analysaattori kalibroitiin neljä kertaa. Kalibrointeihin sisältyi konvertterien hyötysuhteiden, laitteiden lineaarisuuden ja toistettavuuden määritykset. Hiukkasanalysaattorit kalibroitiin itse ns. kalibrointiliuskoilla. Mittaustulokset editoitiin kalibrointitietojen perusteella. Sen jälkeen etsittiin epäilyttävät mittaustulokset, joiden oikeellisuus arvioitiin laatujärjestelmän ohjeistusten mukaisesti. 5 ILMANLAADUN OHJE- JA RAJA-ARVOT Ympäristönsuojelulain mukaan kunnan on mahdollisuuksien mukaan turvattava hyvä ilmanlaatu alueellaan. Ilmanlaadun turvaamiseksi ilman epäpuhtauksille on määritetty kansalliset ohjearvot sekä EU:n direktiiveihin perustuvat raja- ja kynnysarvot. Ohjearvoilla pyritään parantamaan ilmanlaatua, ehkäisemään terveyshaittoja, luonnon vaurioitumista ja viihtyvyyshaittoja. Ne on tarkoitettu ensisijaisesti ohjeeksi viranomaisille. Ohjearvoja sovelletaan mm. suunnittelun ja päätöksenteon apuvälineenä, esimerkiksi ilmaa kuormittavien toimintojen ympäristölupamenettelyissä. Ohjearvot eivät ole sitovia, mutta niiden ylittyminen pyritään estämään ennakolta. Raja-arvot koskevat alueita, joilla asuu tai oleskelee ihmisiä, jotka voivat altistua ilman epäpuhtauksille. Raja-arvot määrittelevät ilmansaasteille korkeimmat sallitut pitoisuudet, joiden ylittyessä viranomaisten on ryhdyttävä välittömiin toimiin pitoisuuksien alentamiseksi. Raja-arvojen ylittymisistä ja niiden syistä on myös raportoitava Euroopan Unionille. Jos raja-arvo ylittyy tai on vaarassa ylittyä, kunnan on laadittava ilmansuojelusuunnitelma, jolla varmistetaan raja-arvojen alittuminen. Rajaarvojen ylityksistä on myös tiedotettava asukkaille. Yksittäinenkin raja-arvon numeroarvon ylittyminen laukaisee tiedottamisvelvoitteen. Suomessa merkityksellisimmät raja-arvot ovat typpidioksidin vuosiraja-arvo ja hengitettävät hiukkasten vuorokausiraja-arvo. Ne saattavat ylittyä esimerkiksi suurimpien kaupunkien liikenneympäristöissä, katukuiluissa ja työmaiden läheisyydessä. Kotkassa

18 raja-arvoja ei ole toistaiseksi ylitetty, mutta PM 1 :n ja NO 2 :n vuorokausipitoisuuksille asetettuja ohjearvoja on ylitetty erityisesti katupölyaikana sekä kaukokulkeuma- ja inversiotilanteissa. Taulukossa 3 on esitetty osa Suomessa voimassa olevista ilmanlaadun ohje- ja raja-arvoista (VnP 48/1996 ja VnA 38/211). Tulosten ilmoittamisessa ohjearvoon verrattavat pitoisuudet ilmoitetaan + 2 asteen lämpötilassa ja 11 kpa paineessa lukuun ottamatta PM 2.5 - ja PM 1 -tuloksia, jotka ilmoitetaan ulkoilman lämpötilassa ja paineessa. Haisevat rikkiyhdisteet ilmoitetaan rikkinä. Taulukko 3. Ilmanlaadun ohje- ja raja-arvoja. /11,12/ epäpuhtaus ohjearvo tilastollinen μg/m 3 määrittely NO 2 typpidioksidi NO x typenoksidit PM 1 hengitettävät hiukkaset 15 kuukauden tuntiarvojen 99. %-piste raja-arvo μg/m 3 2 tilastollinen määrittely tuntikeskiarvo sallitut ylitykset 18 h/a 7 kuukauden 2. suurin 4 vuosikeskiarvo vuorokausikeskiarvo - - 3 vuosikeskiarvo kasvillisuuden suojelemiseksi 7 kuukauden 2. suurin vuorokausikeskiarvo 5 4 vuorokausikeskiarvo sallitut ylitykset 35 vrk/a vuosikeskiarvo voimaantulo 1.1.21 1.1.21 19.7.21 1.1.25 1.1.25 PM 2.5 pienhiukkaset TRS haisevat rikkiyhdisteet 1 kuukauden 2. suurin vuorokausikeskiarvo 25 vuosikeskiarvo 1.1.21 - - -

19 6 TULOKSET JA NIIDEN TARKASTELUA Mittaustulosten ohje- ja raja-arvovertailut on esitetty taulukoituina liitteessä 4 ja typpidioksidipitoisuuden, hengitettävien hiukkasten ja haisevien rikkiyhdisteiden vuorokausikeskiarvot graafisesti liitteessä 5. Liitteeseen 6 on koottu numeerinen yhteenveto vuoden 214 mittaustuloksista. 6.1 TYPPIDIOKSIDI (NO 2 ) 6.1.1 Typpidioksidipitoisuuden ohje- ja raja-arvovertailu Typpidioksidin vuosikeskiarvo oli Rauhalan mittausasemalla 12 µg/m 3 ja Kotkansaarella katutason (3 m) mittausasemalla 13 µg/m 3. Kotkansaaren kattotason (13 m) mittausasemalta ei saatu vuosikeskiarvon laskentaan tarvittavaa määrää mittaustuloksia. Pitoisuudet olivat selvästi vuosiraja-arvon (4 µg/m 3 ) alapuolella. Ne vastasivat tasoltaan esimerkiksi Imatran mittausasemilta vuonna 214 saatuja NO 2 :n vuosikeskiarvoja, mutta olivat samalla pienempiä kuin esimerkiksi pääkaupunkiseudun mittausasemilta vuonna 213 saadut vuosikeskiarvot, Luukin tausta-asemaa lukuun ottamatta /13/. Ilmatieteen laitoksen ylläpitämillä Etelä-Suomen tausta-asemilla NO 2 :n vuosikeskiarvot ovat vaihdelleet 2-8 µg/m 3. Vuonna 213 vuosikeskiarvo oli Virolahden taustamittausasemalla 4 µg/m 3 /14/. Typpidioksidin tuntiraja-arvoon (2 µg/m 3 ) verrattava pitoisuus oli Kotkansaarella (3 m) 66 µg/m 3 ja Rauhalassa 75 µg/m 3 eli reilusti alle puolet raja-arvosta. Tuntiraja-arvotaso ylittyi Kotkansaarella katutasossa yhden kerran, 29.12.14. Tuolloin NO 2 :n tuntikeskiarvoksi saatiin 291 µg/m 3. Rauhalassa korkein tuntipitoisuus oli 119 µg/m 3. Typpidioksidin tuntiraja-arvo ylittyy, jos tuntikeskiarvo 2 µg/m 3 ylittyy yli 18 kertaa vuodessa. Typpidioksidin pitoisuudet pysyivät myös tunti- ja vuorokausiohjearvojen alapuolella (kuva 6). Korkein vuorokausiohjearvoon (7 µg/m 3 ) verrannollinen pitoisuus oli Kotkansaarella (3 m) 4 µg/m 3, Rauhalassa 49 µg/m 3 ja Kotkansaarella (13 m) 48 µg/m 3. Korkein tuntiohjearvoon (15 µg/m 3 ) verrattava pitoisuus oli Kotkansaarella (3 m) 66 µg/m 3, Rauhalassa 82 µg/m 3 ja Kotkansaarella (13 m) 73 µg/m 3. NO 2 :n 2. suurin vrk-arvo (µg/m 3 ) 1 8 6 4 2 Kotkansaari 3 m Kotkansaari 13 m Kotkansaari 3 m Kotkansaari 13 m Rauhala 3m vrk-ohjearvo Rauhala 3m tuntiohjearvo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kuukausi 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kuukausi Kuva 6. NO 2 -pitoisuudet verrattuna vuorokausi- ja tuntiohjearvoon. NO 2 :n 99 % tuntiarvo (µg/m 3 )

2 6.1.2 Typpidioksidipitoisuuden ajallinen vaihtelu Ulkoilman typpidioksidipitoisuuksiin vaikuttavat monet tekijät, muun muassa laitosten ja dieselajoneuvojen päästömäärien vaihtelut, otsonipitoisuus ja sääolot. Myös mittauspaikkojen ympäristössä tapahtuvat muutokset voivat näkyä mittaustuloksissa. Pitoisuudet ovat yleensä suurimmillaan talviaikaan tilanteissa, jolloin ulkoilman lämpötilat ovat matalimmillaan, liikenteen ja energiantuotannon päästöt suurimmillaan ja sääolot epäedulliset ilman epäpuhtauksien tehokkaan laimenemisen ja sekoittumisen kannalta. Pitoisuudet nousevat usein myös keväisin, kun auringonsäteily voimistuu ja otsonipitoisuudet kohoavat. Silloin myös typpimonoksidin muutunta typpidioksidiksi lisääntyy. Typpidioksidipitoisuuksien kuukausikeskiarvot vaihtelivat Kotkansaaren katutason (3 m) mittausasemalla 1 17 µg/m 3, Rauhalassa 9 19 µg/m 3 ja Kotkansaaren kattotason (13 m) mittausasemalla 8-18 µg/m 3. Korkeimmillaan pitoisuudet olivat tammikuussa. NO 2 -pitoisuuden kuukausikeskiarvot on esitetty kuvassa 7. NO 2 -pitoisuuden kuukausikeskiarvo (µg/m 3 ) 4 35 3 25 2 15 1 5 Kotkansaari 3 m Kotkansaari 13 m Rauhala 3m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kuukausi Kuva 7. NO 2 -pitoisuuksien kuukausikeskiarvot. Tuntipitoisuuksien vuorokaudenaikaan ja viikonpäiviin liittyvä vaihtelu on esitetty kuvissa 8 ja 9. Tulokset vastaavat edellisvuosia. Korkeimmat pitoisuudet mitattiin arkipäivisin ja pienimmät viikonloppuisin, liikenteen hiljennyttyä. Pitoisuudet noudattelivat liikenteen rytmiä. Arkipäivisin NO 2 - pitoisuudet olivat korkeimmillaan klo 8-9, aamuruuhkan aikaan. Viikonloppuisin korkeimmat pitoisuudet mitattiin vasta iltamyöhällä, jolloin liikenne oli todennäköisesti arki-iltoja vilkkaampaa. Aamuisin ja iltaisin pitoisuuksien nousuun vaikutti usein myös heikentyneet laimenemisolot; heikko tuuli ja inversio.

21 NO 2 -pitoisuus (µg/m 3 ) 35 3 25 2 15 1 5 Rauhala Kotkansaari 13 m Kotkansaari 3 m ma ti ke to pe la su viikonpäivä Kuva 8. NO 2 -pitoisuuksien viikonpäivävaihtelu. NO 2 -pitoisuus (µg/m 3 ) 3 2 1 Rauhala arki Kotkansaari 13 m arki Kotkansaari 3 m arki Rauhala la-su Kotkansaari 13 m la-su Kotkansaari 3 m la-su 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 2 21 22 23 24 kellonaika Kuva 9. NO 2 -pitoisuuden vuorokausivaihtelu arkisin ja viikonloppuisin. Puuttuvat arvot (klo 3 ja 4) johtuvat analysaattoreiden ko. aikana suorittamasta aluetason tarkistuksesta 6.1.3 Typpidioksidipitoisuuden tuulensuuntien mukainen vaihtelu Typpidioksidin pitoisuudet olivat kaikilla mittausasemilla korkeimmillaan tyynellä säällä. Muita tuulensuuntia korkeampia pitoisuuksia mitattiin lisäksi Kotkansaarella kattotasolla (13 m) silloin, kun tuuli kävi idän suunnalta (6-9 astetta), Kotkansaarella katutasossa (3 m) silloin, kun tuuli kävi idän ja kaakon väliltä (9-12 astetta) ja Rauhalassa etelän (15-18 astetta) sekä pohjoisen puoleisilla

22 tuulilla (33-36 astetta). Tuulensuunnan vaikutusta mitattuihin NO 2 -pitoisuuksiin on havainnollistettu kuvissa 1-13. 3 25 Kotkansaari 3 m Kotkansaari 13 m Rauhala 3 m NO 2 -pitoisuus (µg/m 3 ) 2 15 1 5 tuulisektori (asteluku) Kuva 1. NO 2 -pitoisuuden tuntikeskiarvot eri tuulensuuntaluokissa 214. (etelä=18 o, pohjoinen= o /36 o, itä=9 o, länsi=27 o ) 2 Rauhala 3 m NO2 NO 2 -pitoisuus (µg/m 3 ) 15 1 5 3 6 9 12 15 18 21 24 27 3 33 36 Kuva 11. NO 2 -pitoisuuden tuntiarvot tuulen suunnan mukaan Rauhalassa.

23 Kotkansaari 13 m NO2 2 NO 2 -pitoisuus (µg/m 3 ) 15 1 5 3 6 9 12 15 18 21 24 27 3 33 36 Kuva 12. NO 2 -pitoisuuden tuntiarvot tuulen suunnan mukaan Kotkansaarella (13 m). Kotkansaari 3 m NO2 NO 2 -pitoisuus (µg/m 3 ) 2 15 1 5 3 6 9 12 15 18 21 24 27 3 33 36 Kuva 13. NO 2 -pitoisuuden tuntiarvot tuulen suunnan mukaan Kotkansaarella (3 m). 6.1.4 Typpidioksidipitoisuuksien kehitys Typen oksidien mittaaminen aloitettiin Kotkansaarella vuonna 1989 ja Rauhalassa vuonna 1999. NO 2 -pitoisuuksien kehittymistä Kotkansaaren kattotason (13 m) mittausasemalla ja Rauhalassa mittausten alkuajoista näihin päiviin on havainnollistettu kuvissa 14 ja 15. Kotkansaaren NO 2 -pitoisuuksissa näkyy selvä pitoisuuksien aleneminen jaksolla 199-1995. Noina vuosina myös paikallisen teollisuuden ja energiantuotannon NO x -päästöt vähenivät huomattavasti, runsaasta 46 tonnista 25 tonniin. Suurin vähenemä tapahtui Mussalon voimalaitoksilla. Rauhalassa näkyvin pitoisuuslasku tapahtui vuosina 25-29.

24 NO 2 :n kk-keskiarvo (µg/m 3 ) 4 35 3 25 2 15 1 5 Kotkansaari 12 kk liukuva keskiarvo 1.9 1.91 1.92 1.93 1.94 1.95 1.96 1.97 1.98 1.99 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.1 1.11 1.12 1.13 1.14 kuukausi Kuva 14. NO 2 :n kuukausikeskiarvot ja pitoisuuksien kehitys Kotkansaarella v. 199-214. NO 2 :n kk-keskiarvo (µg/m 3 ) 45 4 35 3 25 2 15 1 5 1.99 1. 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 Rauhala 12 kk liukuva keskiarvo 1.9 1.1 1.11 1.12 1.13 1.14 kuukausi Kuva 15. NO 2 :n kuukausikeskiarvot ja pitoisuuksien kehitys Rauhalassa v. 1999-214. Typpidioksidin vuosipitoisuudet ovat pysyneet melko tasaisina viimeiset kymmenen vuotta. Vuonna 214 vuosipitoisuudet olivat suunnilleen samaa tasoa kuin vuonna 213. Typpidioksidin vuosi-, vuorokausi- ja tuntipitoisuuksien kehittyminen vuosina 1989-214 on esitetty kuvissa 16 ja 17.

25 NO 2 -pitoisuus (µg/m 3 ) 175 15 125 1 75 5 25 1989 199 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 214 vuorokausiarvo tuntiarvo vuosikeskiarvo vrk-ohjearvo tuntiohjearvo vuosiraja-arvo Kuva 16. NO 2 :n korkeimmat vuorokausi- ja tuntiohjearvoon sekä vuosiraja-arvoon verrattavat pitoisuudet Kotkansaarella vuosina 1989 214. 175 15 125 1 75 5 25 1999 2 21 22 23 NO 2 -pitoisuus (µg/m 3 ) 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 214 vuorokausiarvo tuntiarvo vuosikeskiarvo vrk-ohjearvo tuntiohjearvo vuosiraja-arvo Kuva 17. NO 2 :n korkeimmat vuorokausi- ja tuntiohjearvoon sekä vuosiraja-arvoon verrattavat pitoisuudet Rauhalassa vuosina 1999 214. Typpidioksidin lyhytaikaispitoisuudet ovat vaihdelleet huomattavasti vuosien varrella. Korkeimmat tuntiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet on mitattu Kotkansaaren mittausasemalla vuonna 1992 (149 µg/m 3 ) Rauhalassa vuonna 25 (131 µg/m 3 ). Korkeimmat vuorokausiohjearvoon verrannolliset pitoisuudet on mitattu Kotkansaarella vuonna 1996 (81 µg/m 3 ) ja Rauhalassa vuonna 24 (82 µg/m 3 ). Lyhytaikaispitoisuudet ovat vuosien varrella laskeneet selvästi Kotkansaarella. Viime vuosina pitoisuuksien aleneminen näyttäisi kuitenkin hidastuneen. Rauhalassa NO 2 :n lyhytaikaispitoisuudet ovat nykyisin hyvin lähellä 2-luvun alkupuolella mitattuja pitoisuuksia. Tuloksiin vaikuttavat monet tekijät, mm. sääolot, laitosten päästömäärät sekä dieselautojen määrän ja otsonipitoisuuden vaihtelut. Tuloksia aiempiin vuosiin verrattaessa on huomioitava myös se, että typen oksidien mittaaminen aloitettiin Kotkansaarella vuonna 1989, Rauhalassa vasta vuonna 1999.

26 6.2 HAISEVAT RIKKIYHDISTEET (TRS) 6.2.1 TRS-pitoisuuksien kehittyminen ja pitoisuustaso vuonna 214 Haisevien rikkiyhdisteiden pitoisuudet olivat pieniä. TRS-pitoisuuden vuosikeskiarvo oli Kotkansaarella 1 μgs/m 3. Rauhalassa mittaustulosten määrä jäi 82 %:iin, mikä ei riittänyt vuosikeskiarvon laskentaan. Kuukausikeskiarvot vaihtelivat 1 μgs/m 3. TRS:n vuorokausipitoisuudelle terveydellisin perustein asetettu ohjearvo (1 μgs/m 3 ) alittui kummallakin mittausasemalla. Suurin ohjearvoon verrattava pitoisuus oli Rauhalassa 2 μgs/m 3 ja Kotkansaarella 5 μgs/m 3. Ohjearvoon verrannolliset pitoisuudet on esitetty kuvassa 18. TRS:n 2. suurin vrk-arvo (µg/m 3 ) 15 1 5 Kotkansaari 13 m Rauhala ohjearvo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kuukausi Kuva 18. Haisevien rikkiyhdisteiden pitoisuudet verrattuna vuorokausiohjearvoon. TRS-pitoisuutta on mitattu Kotkassa 199-luvun alkupuolelta lähtien, jona aikana TRS:n ohjearvo on ylittynyt viisi kertaa; Rauhalaa edeltäneellä mittausasemalla Sunilan Tupakadulla vuosina 1992, 1993, 1996, 1997 ja 1999. TRS-mittaukset siirrettiin Sunilasta Rauhalaan v. 2. Nykyisillä mittausasemilla vuorokausiohjearvo ei ole ylittynyt kertaakaan. Korkeimpien vuorokausiohjearvoon verrannollisten pitoisuuksien kehitystä vuosina 1992 214 on havainnollistettu kuvassa 19. Kotkansaaren TRS-pitoisuuksissa näkyy laskeva suuntaus 199-luvun loppupuolelta alkaen. Rauhalassa pitoisuuksien aleneminen näkyy selvemmin vuodesta 24 alkaen. Laskeva kehityssuunta liittyy sellutehtailla toteutettuihin ympäristönsuojeluinvestointeihin, Stora Enso Oyj:n Sunilan tehtaalla aloitettuun väkevien hajukaasujen polttoon ja Kotkamills Oy:llä aloitettuun laimeiden hajukaasujen käsittelyyn.

27 TRS-pitoisuus (µgs/m 3 ) 2 15 1 5 Kotkansaari 13 m Rauhala (v. 1999 asti Sunila) ohjearvo 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 214 Kuva 19. Haisevien rikkiyhdisteiden ohjearvoon verrannolliset korkeimmat vuorokausiarvot vuosina 1992 214. Ohjearvo tuli voimaan 1.9.1996. Kuvassa 2 on esitetty TRS:n 99 % tuntiarvojen kehitys vuosina 1992 214. TRS:n lyhytaikaisarvoissakin näkyy selvä laskeva trendi erityisesti vuoden 1997 jälkeen. Viime vuosina haisevien rikkiyhdisteiden lyhytaikaispitoisuudet ja niiden vaihtelut ovat olleet entistä pienempiä. Vuonna 214 korkeimmat tuntiarvot mitattiin Kotkansaarella kesäkuussa ja Rauhalassa helmikuussa. Haisevien rikkiyhdisteiden tuntiarvoille ei ole asetettu kansallisia ohjausarvoja. 4 TRS-pitoisuus (µgs/m 3 ) 3 2 1 Kotkansaari 13 m Rauhala (v. 1999 asti Sunila) 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2 21 22 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 214 Kuva 2. Haisevien rikkiyhdisteiden korkeimmat 99 % tuntiarvot vuosina 1992 214.

28 6.2.2 Hajutuntien esiintyminen Hajun esiintymistä ja viihtyvyyshaittaa voidaan arvioida hajutuntien lukumäärän perusteella. Eri hajuyhdisteiden hajukynnykset eroavat toisistaan ja ihmiset kokevat hajun häiritsevyyden eri tavoin. Useilla sellupaikkakunnilla hajutunniksi on kuitenkin luokiteltu tunti, jolloin TRS:n tuntikeskiarvo on suurempi tai yhtä suuri kuin 3 μgs/m 3. Taulukossa 4 on esitetty hajutuntien lukumäärät Kotkan mittausasemilla vuosina 23-214. Taulukko 4. Hajutuntien esiintyminen vuosina 23 214. MITTAUSASEMA 23 24 25 26 27 28 29 21 211 212 213 214 Kotkansaari TRS>3 µgs/m 3 TRS>1 µgs/m 3 mittausaika (h) 272 8 868 143 3 8721 22 2 5981 343 1 65 57 5 7135 18 1 7614 16 8 747 96 1 8144 71 1 8218 145 4 7892 58 1 83 62 7 8384 Rauhala TRS>3 µgs/m 3 TRS>1 µgs/m 3 mittausaika laitosten TRS-päästö (t/a) 715 34 7716 831 49 8758 74 1 8258 332 2 8537 179 3 238 61 5 8287 38 3 827 15 4 858 14 724 27 7 835 96 8 8287 39 19 15 14 14 19 9 14 9 8 8 6 24 1 749 Kotkan mittausasemilla hajutunteja oli vuonna 214 vähemmän kuin Imatralla, Rautionkylän (262 kpl ja Pelkolan (483 kpl) mittausasemilla, mutta Kotkansaarella suunnilleen saman verran kuin Mansikkalan mittausasemalla (73 kpl) /15/. Kotkansaarella hajutunteja oli suunnilleen saman verran kuin vuonna 213, noin,7 % mittausajasta. Rauhalassa hajutunteja oli aiempaa vähemmän,,3 % mittausajasta. Eniten hajutunteja esiintyi Kotkansaarella kesäkuussa ja Rauhalassa huhtikuussa. Hajutuntien ajoittuminen eri kuukausille on esitetty taulukossa 5. VTT:n tutkimusten mukaan selvää haittaa koetaan silloin, kun hajua esiintyy yli 3 5 % ajasta/16/. Sen perusteella selvää hajuhaittaa olisi koettu todennäköisimmin kesäkuussa Kotkansaarella. Taulukko 5. TRS-pitoisuuden 3 μgs/m 3 ylittäneiden tuntien lukumäärä vuonna 214. Kotkansaari kk mittausaika (h) TRS > 3 µgs/m 3 mittausaika (h) TRS > 3 µgs/m 3 1 713 3 713 2 643 6 644 5 3 712 712 4 688 6 672 17 Rauhala 5 713 12 713 6 688 21 173 7 713 11 712 1 8 71 587 9 69 1 1 1 713 712 11 69 69 12 711 2 711 1 yht. 8384 62 749 24

29 Rauhalassa korkein TRS:n tuntipitoisuus, 26 µgs/m 3, mitattiin 25.2.14. Korkeiden tuntipitoisuuksien syynä oli Stora Enson Sunilan tehtaalla meneillään olleet huoltotyöt, joiden aikana hajukaasuja jouduttiin ohjaamaan poikkeuksellisesti puhdistamon varoaltaaseen. Kotkansaarella korkein TRSpitoisuus oli 75 µgs/m 3, joka mitattiin 14.6.14. Tavallista voimakkaammat hajupiikit liittyivät todennäköisesti Sunilan tehtaan vuosihuoltoseisokin aikaisiin alas- ja ylösajotilanteisiin. Kuvissa 21 on havainnollistettu tuulen suunnan vaikutusta mitattuihin TRS-pitoisuuksiin. Eniten hajutunteja kertyi Kotkansaaren mittausasemalla idänpuoleisilla tuulilla. Korkeimmat tuntipitoisuudet mitattiin kuitenkin koillisen puoleisilla tuulilla. Rauhalassa hajutunnit ajoittuivat laajemmalle tuulisektorille, kaakon ja lännen välille. TRS-pitoisuus (µgs/m 3 ) 8 7 6 5 4 3 2 1 Kotkansaari TRS 3 6 9 12 15 18 21 24 27 3 33 36 tuulensuunta (aste) TRS-pitoisuus (µgs/m 3 ) 8 7 6 5 4 3 2 1 Rauhala TRS 3 6 9 12 15 18 21 24 27 3 33 36 tuulensuunta (aste) Kuva 21. TRS-pitoisuudet tuulensuunnan mukaan Kotkansaarella ja Rauhalassa.

3 6.3 HENGITETTÄVÄT HIUKKASET (PM 1 ) JA PIENHIUKKASET (PM 2.5 ) 6.3.1 PM 1 -pitoisuuksien ohje- ja raja-arvovertailu Hengitettävien hiukkasten vuosipitoisuudelle asetettu raja-arvo (4 µg/m 3 ) alittui kaikilla Kotkan mittausasemilla. PM 1 :n vuosikeskiarvo oli Rauhalan mittausasemalla 15 µg/m 3 ja Kotkansaarella 13 µg/m 3, sekä kattotason (13 m) että katutason (3 m) mittausasemalla. Saadut vuosikeskiarvot vastaavat muualla Suomessa samankokoisten kaupunkien taajama-alueilla saatuja keskiarvoja. Esimerkiksi Imatralla PM 1 -pitoisuuden vuosikeskiarvot vaihtelivat 6-17 µg/m 3 vuonna 214 /15/. Pääkaupunkiseudun mittausasemilla vuonna 213 vuosikeskiarvot vaihtelivat 11 µg/m 3 (Vartiokylä) 25 µg/m 3 (Helsinki, Mannerheimintie)/13/. Ilmatieteen laitoksen ylläpitämillä Etelä-Suomen taustamittausasemilla PM 1 :n vuosikeskiarvot ovat olleet luokkaa 1 12 µg/m 3. Vuonna 213 vuosikeskiarvo oli Virolahden taustamittausasemalla 1,6 µg/m 3 /17/. Pitoisuudet alittivat PM 1 :n vuorokausiohjearvon (7 µg/m 3 ). PM 1 :n vuorokausipitoisuus oli Kotkansaarella kattotasolla (13 m) enimmillään 8 %, Kotkansaarella katutasolla (3 m) 61 % ja Rauhalassa 84 % vuorokausiohjearvosta (kuva 22). PM 1 :n 2. korkein vrk-arvo (µg/m 3 ) 1 8 6 4 2 Kotkansaari 13 m Kotkansaari 3 m Rauhala 3 m ohjearvo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kuukausi Kuva 22. PM 1 :n pitoisuudet verrattuna vuorokausiohjearvoon. PM 1 -pitoisuuden vuorokausiraja-arvo (5 µg/m 3 ) ei myöskään ylittynyt millään mittausasemalla, sillä raja-arvotason ylitysten lukumäärä jäi alle sallitun, 35 ylitystä kalenterivuodessa. Raja-arvoon verrannollinen tunnusluku (36. suurin vuorokausiarvo) oli Rauhalassa 27 µg/m 3, Kotkansaarella (13 m) 23 µg/m 3 ja Kotkansaarella (3 m) 24 µg/m 3. Raja-arvotaso ylittyi Rauhalan mittausasemalla 5 päivänä ja Kotkansaaren kattotason (13 m) mittausasemalla 3 päivänä. Ylitykset ja niiden todennäköiset syyt on listattu taulukkoon 6.

31 Taulukko 6. Vuorokausiraja-arvotason 5 µg/m 3 ylittäneet PM 1 :n vuorokausipitoisuudet ylityspäivä PM 1 :n vuorokausikeskiarvo (µg/m 3 ) PM 1 :n korkein tuntikeskiarvo (µg/m 3 ) wd (aste) ws (m/s) todennäköinen syy Rauhala (3 m) 2.1 52 151 NW - NE - 1 katupöly, muut lähipäästöt 17.3. 59 227 vaihteli - 2 katupöly 27.3. 65 251 vaihteli - 3 katupöly 31.7. 7 213 S - SW 1-5 moottoritietyömaan pöly? 3.11. 59 192 vaihteli - 1 lähipäästöt Kotkansaari (13 m) 1.2. 54 369 S - SE 3-6 lähialueen hienoaines 4.6. 56 97 E - SE 1-2 kaukokulkeuma 5.6. 57 7 E - SE - 4 kaukokulkeuma Kotkansaarella, Kustaankadun ja Kirkkokadun kulmauksessa olleella katutason (3 m) mittausasemalla PM 1 :n vuorokausiraja-arvotaso ei ylittynyt kertaakaan. 6.3.2 Pienhiukkaset (PM 2.5 ) Tulosten yhteenvetotaulukko on esitetty liitteessä 4 ja mittausjakson PM 2.5 -pitoisuuksien vuorokausi-keskiarvot on esitetty graafisesti liitteessä 5. Pienhiukkasten vuosipitoisuus oli 11 µg/m 3, joka oli selvästi pienempi kuin voimassa oleva vuosirajaarvo 25 µg/m 3. Se oli kuitenkin hivenen suurempi kuin Maailman Terveysjärjestön (WHO) suosituksenomainen vuosiohjearvo, 1 µg/m 3. PM 2.5 :n vuosipitoisuus oli myös alueen taustapitoisuutta ja esimerkiksi Imatran Teppanalasta saatua vuosikeskiarvoa suurempi. Ilmatieteen laitoksen Virolahden taustamittausasemalla pienhiukkasten vuosikeskiarvo oli noin 6 µg/m 3 vuonna 213 /18/. Vuonna 214 Imatran kaupunkialueella, Teppanalassa PM 2.5 :n vuosikeskiarvo oli 6 µg/m 3 /15/. PM 2.5 -pitoisuuden kuukausikeskiarvot vaihtelivat Kotkansaaren (3 m) mittausasemalla 7-15 µg/m 3 (kuva 23). Korkeimmillaan pitoisuudet olivat maaliskuussa, jolloin hiukkaspitoisuuksia nostivat katupölyn lisäksi myös kaukokulkeumat ja paikalliset päästöt. Pienimmillään pitoisuudet olivat joulukuussa. Tulosten mukaan pienten hiukkasten osuus hengitettävistä hiukkasista oli huomattavan suuri, keskimäärin 8 %.

32 PM 1 :n ja PM 2.5 :n kk-keskiarvo (µg/m 3 ) 25 2 15 1 5 Kotkansaari 3 m PM1 Kotkansaari 3 m PM2.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kuukausi Kuva 23. PM 1 - ja PM 2.5 -pitoisuuden kuukausikeskiarvot Kotkansaaren katutason mittausasemalla vuonna 214. Pienhiukkasille ei ole asetettu vuorokausiohje- tai raja-arvoja Suomessa. WHO:n suosituksenomainen vuorokausiohjearvo, 25 µg/m 3, ylittyi Kotkansaarella, katutasossa 9 päivänä (taulukko 7). Taulukko 7. WHO:n vuorokausiohjearvon ylittäneet PM 2.5 :n vuorokausipitoisuudet ja korkeimmat tuntikeskiarvot. Suluissa PM 1 -pitoisuuden vuorokausikeskiarvot. ylityspäivä PM 2.5 :n vuorokausikeskiarvo (µg/m 3 ) PM 2.5 :n korkein tuntikeskiarvo (µg/m 3 ) wd (aste) ws (m/s) todennäköinen syy 24.1. 27 (44) 62 NE -2 inversio, paikalliset päästöt 27.1. 3 (41) 71 E 2-5 paikalliset päästöt 7.2. 39-76 E-SE -2 inversio, paikalliset päästöt, kaukokulkeuma 1.3. 29 (27) 47 SW 1-6 kaukokulkeuma 25.3. 26 (38) 5 NE -5 paikalliset päästöt 27.3. 26-54 NE, vaihteli -3 katupöly ja muut paikalliset päästöt 19.5. 3 (4) 48 E-SE 1-4 kaukokulkeuma 4.6. 32 (43) 65 E-SE 1-2 kaukokulkeuma 5.6. 37 (46) 5 E-SE -4 kaukokulkeuma Vuoden korkein pienhiukkasten vuorokausipitoisuus oli 39 µg/m 3 ja korkein tuntipitoisuus 76 µg/m 3. Molemmat ajoittuivat helmikuun 7. päivälle. Imatran Teppanalassa vuonna 214 korkein vuorokausipitoisuus oli 33 µg/m 3 ja korkein tuntipitoisuus 55 µg/m 3 /15/. Pääkaupunkiseudun mittausasemilla vuonna 213 suurin vuorokausipitoisuus oli 27 µg/m 3 ja tuntipitoisuus 21 µg/m 3 (Linnanmäen ilotulitus) /13/.

33 6.3.3 PM 1 -ja PM 2.5 -pitoisuuksien ajallinen vaihtelu PM 1 -pitoisuuksien kuukausikeskiarvot olivat vuonna 214 suunnilleen edellisvuoden tasolla (kuva 24). Korkeimmillaan hengitettävien hiukkasten pitoisuudet olivat kaikilla mittausasemilla maaliskuussa. Myös pienhiukkasten pitoisuudet olivat tuolloin korkeimmillaan. Maaliskuussa oli lauhaa ja vähäsateista ja asfalttitiet olivat sulat ja tuulen auringon kuivattamat suuren osan ajasta. PM 1 :n pitoisuuksien keskiarvoja nosti tuolloin näkyvimmin katupöly. Pienimmät pitoisuudet mitattiin puolestaan joulukuussa, jolloin sää oli pitkään leuto, päivät pilvisiä ja tuulisia. Pienhiukkasten pitoisuudet olivat pienimmillään kesäkuussa, elokuussa ja joulukuussa. 3 Rauhala 3 m Kotkansaari 3 m PM1 Kotkansaari 13 m PM1 Kotkansaari 3 m PM2.5 PM 1 :n kk-keskiarvo (µg/m 3 ) 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 kuukausi Kuva 24. PM 1 - ja PM 2.5 -pitoisuuden kuukausikeskiarvot vuonna 214. Hengitettävien hiukkasten vuorokausi- ja viikonpäivävaihtelu on esitetty kuvissa 25 ja 26. Rauhalassa pitoisuudet olivat hieman muita arkipäiviä korkeampia maanantaisin ja torstaisin, Kotkansaarella sekä katutasossa että kattotasolla maanantaisin. Pienimmät pitoisuudet mitattiin viikonloppuisin. Kotkansaarella katutason mittausasemalla iso osa hengitettävistä hiukkasista oli pienhiukkasia, mutta niiden päiväkohtainen pitoisuusvaihtelu oli melko pientä. Arkisin pienhiukkasten pitoisuudet olivat kuitenkin jonkin verran viikonloppuisin mitattuja pitoisuuksia suurempia. Rauhalassa PM 1 -pitoisuudet olivat korkeimmillaan arkiaamuisin klo 9 ja arki-iltaisin klo 21-22. Kotkansaarella katutasolla pitoisuudet olivat korkeimmillaan arkisin klo 1-11 ja klo 14. Kotkansaarella kattotasolla pitoisuudet olivat korkeimmillaan vasta arki-iltaisin klo 2. Viikonloppuisin PM 1 - pitoisuudet olivat kaikilla mittausasemilla korkeimmillaan vasta ilta- tai yöaikaan. Viikonloppuvaihtelun syynä voi olla tuulen tyyntyminen, myöhäisiltoina vilkastunut liikenne, mahdollisesti myös asuinkiinteistöissä tapahtunut puun pienpoltto.