3 SISÄLLYSLUETTELO sivu JOHDANTO 4 2 YLEISTÄ ILMAN EPÄPUHTAUKSISTA JA NIIDEN VAIKUTUKSISTA 5 2.. Rikkidioksidi (SO 2 ) 5 2.2. Typen oksidit (NO ja NO 2 ) 6 2.3. Hiukkaset 6 2.4. Hiilimonoksidi eli häkä (CO) 6 2.5. Otsoni 7 2.6. VOC-yhdisteet 7 3. PÄÄSTÖT 8 4. ILMANLAADULLE ASETETUT OHJEARVOT 0 4.. Ilmanlaadun ohje-, raja- ja kynnysarvot 0 4.2. Ilmanlaatuindeksi 2 5. MITTAUSJÄRJESTELMÄ 3 5.. Kaasut, hiukkaset ja meteorologiset mittaukset 3 5.2. Laskeumamittaukset 4 6. MITTAUSTULOKSET JA TULOSTEN ARVIOINTI 5 6..Typpidioksidi (NO 2 ) 5 6.2. Leijuva pöly 6 Leikattu leijuma PM 0 6.3. Ilmanlaatuindeksi 7 6.4. Laskeumamittaukset 8 6.5. Sääolosuhteet 2 7. YHTEENVETO 25 8. ILMANLAADUN TARKKAILUN KEHITTÄMINEN 25 LÄHDELUETTELO 26
4 JOHDANTO Seinäjoen ilmasta on mitattu erilaisilla keräyslaitteilla hiukkasia ja rikkidioksidia yli 20 vuotta. Vuonna 993 aloitettiin Seinäjoen seudun ilmanlaadun seurantaryhmän toimesta reaaliaikainen ilmanlaadunseuranta. Seinäjoen keskustan tuntumaan pystytettiin mittausasema nykyaikaisine mittauslaitteineen lokakuussa 992 ja varsinaiset mittaukset aloitettiin vuoden 993 alusta. Ilmanlaadun seurannan käytännön toteutuksesta vastaa Seinäjoen Seudun Terveysyhtymän ympäristöosasto, jolla on sopimus mittaustulosten seurannasta, laitteiston toiminnan ja kunnon valvonnasta sekä kuukausi- ja vuosiraporttien laatimisesta Seinäjoen ammattikorkeakoulun tekniikan yksikön kanssa. Seinäjoen terveysyhtymän elintarvike- ja ympäristölaboratorio huolehtii keräinten pöly- ja rikkimäärityksistä sekä laskeuma-analyyseistä. Vuonna 2004 tarkkailuun osallistuneet laitokset: Atria Oyj Valio Oy Suomen Rehu Oy Lemminkäinen Oy Seinäjoen Energia Oy Fortum Lämpö Oy Vaskiluodon Voima Oy Seinäjoen seudulla jatkuvatoimiset mittaukset tehdään Seinäjoen Vapaudentien mittausyksikössä. Laskeumaa määritetään eri pisteissä Nurmossa, Ilmajoella ja Seinäjoella.
5 2 YLEISTÄ ILMAN EPÄPUHTAUKSISTA JA NIIDEN VAIKUTUKSISTA Ilman epäpuhtauksien vaikutukset voidaan jakaa maailmanlaajuisiin eli globaaleihin, alueellisiin ja paikallisiin. Globaaleja vaikutuksia ovat kasvihuoneilmiö ja yläilmakehän otsonikato. Alueellisia vaikutuksia ovat mm. maaperän ja vesistöjen happamoituminen sekä alailmakehän kohonneet otsonipitoisuudet. Paikallisista vaikutuksista voidaan erottaa mm. terveys-, luonto- ja viihtyisyysvaikutukset sekä vaikutukset maankäyttöön. Seinäjoen seudulla esiintyvät epäpuhtauspitoisuudet eivät aiheuttane merkittäviä vaikutuksia suuressa osassa väestöä. Herkissä väestöryhmissä, kuten hengitys- ja sydänsairaat, lapset ja vanhukset, esiintyvät oireet voivat lisääntyä pitoisuuksien kohotessa yksilöstä riippuen. Tyypillisiä oireita lapsilla voivat olla nuha ja yskä, hengitys- ja sydänsairailla yskä, hengenahdistus ja heikentynyt toimintakyky. Jukka T. Randellin (997) väitöskirjan mukaan pakkasella ilmansaasteet ärsyttävät keuhkoja enemmän kuin lämpimällä ilmalla. Kylmässä hengitystiet ovat tavallista herkemmät myös matalille saastepitoisuuksille. 2.. Rikkidioksidi (SO 2 ) Rikkidioksidi (SO 2 ) on vesiliukoinen, väritön kaasu. Ulkoilmassa se hapettuu edelleen sulfaateiksi ja rikkihapoksi, jotka voivat edelleen liittyä muihin epäpuhtauksiin muodostaen kiinteitä tai nestemäisiä hiukkasia (aerosoleja). Rikkidioksidi ja sen reaktiotuotteet poistuvat ilmakehästä märkä- ja kuivalaskeumana. Rikkidioksidi ärsyttää voimakkaasti ylähengitysteitä ja suuria keuhkoputkia, ja sen on todettu vaikuttavan lasten ja aikuisten hengityselininfektioiden sekä astmaatikkojen kohtausten esiintyvyyteen. Rikkidioksidille tyypillisiä akuutteja vaikutuksia ovat yskä, hengenahdistus ja keuhkoputken supistuminen. Astmaatikot ovat selvästi muita herkempiä rikkidioksidin vaikutuksille. Tiedot pitempiaikaisen altistumisen (yli vuorokauden kestävän) vaikutuksista perustuvat epidemiologisiin tutkimuksiin, joissa on vaikea erottaa rikkidioksidin, rikkihapon ja hengitettävien hiukkasten vaikutuksia toisistaan (Ilmanlaadun ohjearvotyöryhmä 993). Rikkidioksidi aiheuttaa suoria kasvillisuusvaurioita ja sen reaktiotuotteet lisäksi maaperän ja vesistöjen happamoitumista. Maaperän happamoituminen saa aikaan kasveille tärkeiden ravinteiden huuhtoutumista mutta myös kasveille ja ihmisille myrkyllisten alumiinin ja raskasmetallien liukenemista. Vesistöissä happamoituminen saa aikaan muutoksia kala- ja rapukannoissa sekä vesikasvillisuudessa. Happamoitumisen edistyessä järvet muuttuvat vähitellen kirkasvetisiksi ja elottomiksi.
6 2.2. Typen oksidit (NO ja NO 2 ) Ulkoilmassa esiintyy epäpuhtauksina pelkistyneitä ja hapettuneita typpiyhdisteitä. Pelkistyneitä muotoja ovat mm. ammoniakki (NH 3 ), ja ammoniumyhdisteet (NH 4 + ), hapettuneita puolestaan mm. typpioksiduuli (N 2 O), typpimonoksidi (NO) ja typpidioksidi (NO 2 ), typpihapoke (HNO 2 ) ja typpihappo (HNO 3 ) sekä nitraatit (NO 3 - ) ja peroksiasetyylinitraatti. Merkittävimpiä typen oksidien päästölähteitä ovat liikenne ja energiantuotanto. Alhaisen päästökorkeuden vuoksi liikenteen päästöillä on ratkaiseva vaikutus ulkoilman typenoksidipitoisuuksiin. Päästöissä typen oksidit ovat pääasiassa typpimonoksidina, joka hapettuu ulkoilmassa suhteellisen nopeasti mm. otsonin vaikutuksesta typpidioksidiksi. Useiden eri reaktioiden kautta muodostuu lopulta mm. typpihappoa ja nitraatteja. Typpidioksidi, typpihappo ja nitraatit poistuvat ilmakehästä kuiva- ja märkälaskeumana. Typen oksideilla on suoria kasvillisuusvaikutteita ja epäsuorasti typen yhdisteet aiheuttavat happamoitumista ja rehevöitymistä. Typen oksidit osallistuvat hiilivetyjen kanssa otsonia ja muita ilmakemiallisia hapettimia tuottaviin reaktioihin. (Ilmanlaatu pääkaupunkiseudulla vuonna 996). 2.3. Hiukkaset Leijuva pöly on merkittävimpiä ilmanlaatuongelmia. Hiukkaspitoisuudet kohoavat erityisesti keväisin lumen sulamisen jälkeen, kun talven aikana kaduille ja jalkakäytäville levitetty jauhautunut hiekka ja tien pinnoitteena käytetty asfaltti pölyää ilmassa liikenteen ja tuulen nostattamana. Myös syksyllä ja marras joulukuussa, kun hiekoitus aloitetaan ja maa on pakkasen takia kuivaa, pitoisuudet nousevat. Hiekoitushiekan lisäksi leijuva pöly sisältää tien pinnasta ja autojen renkaista ja jarruista irronneita sekä autojen pakokaasujen, energiantuotannon ja teollisuuden päästöistä peräisin olevia hiukkasia. Energiantuotannon ja liikenteen suorat hiukkaspäästöt koostuvat hyvin pienistä hiukkasista, eikä niillä ole suurta vaikutusta leijuman kokonaismassaan. Niiden lukumäärä sen sijaan on suuri verrattuna karkeampiin hiukkasiin. Terveydelliseltä kannalta pienhiukkaset ovat suuria merkityksellisempiä: Halkaisijaltaan yli 0 µm:n hiukkaset jäävät pääasiassa ylähengitysteiden limakalvoille. Sitä pienemmät hiukkaset kulkeutuvat syvemmälle hengitysteissä ja alle 2,5 µm:n hiukkaset pääsevät tunkeutumaan keuhkorakkuloihin asti. 2.4. Hiilimonoksidi eli häkä (CO) Hiilimonoksidi on väritön, hajuton ja mauton kaasu, joka hapettuu ilmassa hiilidioksidiksi. Se sitoutuu veren hemoglobiiniin yli 200 kertaa tehokkaammin kuin happi ja aiheuttaa kudoksissa hapen puutetta, koska se vähentää veren punasolujen hapenkuljetuskykyä ja heikentää hapen irtautumista hemoglobiinista. Hiilimonoksidin vaikutuksille herkkiä väestön erityisryhmiä ovat sydän- ja verisuonitauteja, keuhkosairauksia tai erilaisia veritauteja, kuten anemiaa sairastavat sekä vanhukset, raskaana olevat naiset ja vastasyntyneet. Liikenne
on merkittävin hiilimonoksidin päästölähde (Ilmanlaatu pääkaupunkiseudulla vuonna 996). 2.5. Otsoni (O 3 ) Otsoni on merkittävin nk. valokemiallinen hapetin. Sitä muodostuu alailmakehässä eli troposfäärissä ilman hapesta typen oksidien, hiilivetyjen ja UVsäteilyn vaikutuksesta. Toisaalta ulkoilman epäpuhtaudet reagoivat otsonin kanssa kuluttaen sitä, joten otsonin nettotuotanto on suurimmillaan yleensä useiden kymmenien tai jopa satojen kilometrien etäisyydellä hiilivetyjen ja typen oksidien päästölähteistä. Alailmakehän otsonipitoisuudet ovat Suomessa keskimäärin melko korkeita. Pitoisuuksiin vaikuttavat kaukokulkeutuminen pääasiassa Keski-Euroopasta ja otsonin taustapitoisuuden kohoaminen pohjoisella pallonpuoliskolla. Myös paikallisilla päästöillä on oma vaikutuksensa. Korkeimmillaan pitoisuudet ovat keväällä ja kesällä. Otsonin aiheuttamia tyypillisiä oireita ovat silmien, nenän ja kurkun limakalvojen ärsytysoireet. Hengityssairailla, kuten astmaatikoilla, voivat myös muut oireet, kuten yskä ja hengenahdistus, lisääntyä ja toimintakyky heikentyä. Otsoni voi myös pahentaa siitepölyn aiheuttamia allergiaoireita (Ilmanlaadun ohjearvotyöryhmä 993). Otsonipitoisuuden nousu on myös vakavasti otettava osasyyllinen kasvien vaurioihin (Aulio 990). 2.6. VOC-yhdisteet Haihtuvilla orgaanisilla yhdisteillä (VOC, Volatile Organic Compounds) tarkoitetaan sellaisia orgaanisia yhdisteitä, jotka voivat tuottaa ilmassa valokemiallisia hapettimia reagoidessaan auringon valon vaikutuksessa typen oksidien kanssa. Käytännössä tämä tarkoittaa kloori- ja fluorivetyjä lukuun ottamatta kaikkia orgaanisia yhdisteitä, joiden höyrynpaine on niin korkea, että ne esiintyvät kaasumaisina ulkoilman lämpötiloissa. Metaani (CH 4 ) rajataan yleensä VOC-yhdisteiden ulkopuolelle. VOC-yhdisteet ovat haitallisia otsonin muodostuksen kannalta, mutta ne ja muut orgaaniset yhdisteet voivat myös aiheuttaa suoria terveyteen ja luontoon kohdistuvia haittoja. VOC-yhdisteitä joutuu ilmaan ihmistoimintojen seurauksena. Suurimpia VOCpäästölähteitä ovat bensiinikäyttöiset henkilöautot, liuottimien käyttö ja puun pienpoltto. Päästöt koostuvat useista erilaisista yhdisteistä ja yhdisteryhmistä. Ne sisältävät muun muassa alkaaneja, alkeeneja, kloorattuja hiilivetyjä, alkoholeja, estereitä, ketoneja, aldehydejä, aromaattisia yhdisteitä, glykoleja, eettereitä ja fenoleja (Ilmanlaadun ohjearvotyöryhmän mietintö, Ympäristöministeriö, 993). 7
8 3. PÄÄSTÖT Päästöjä syntyy teollisuudessa, energiantuotannossa, kiinteistöjen lämmityksessä ja liikenteessä. Arviot Seinäjoen seudun liikenteen päästöistä on esitetty kuvassa. Liikenteen aiheuttamat päästöt ja ennuste vuoteen 2023 saakka Hiukkaset 30,0 25,0 20,0 5,0 0,0 5,0 0,0 980 985 990 995 2000 2005 200 205 2020 Vuosi 500 450 400 350 300 250 200 50 00 50 0 Nox Hiukkaset Nox Kuva. Tieliikenteen typenoksidi- ja hiukkaspäästöt Seinäjoella vuosina 980 2023 (VTT LIISA 2003 -laskentajärjestelmä). Seinäjoella suurin päästöjen aiheuttaja on liikenne. Tieliikenteen arvioidut päästöt Seinäjoen seudulla 2004 on esitetty taulukossa. Ajoneuvojen hiilidioksidipäästöt seuraavat suoraan polttonesteenkulutuksen kehitystä. Katalysaattorien yleistyminen vaikuttaa hiilimonoksidi-, hiilivety- ja typpioksidipäästöihin alentavasti lisääntyvästä suoritteesta huolimatta. (Mäkelä et al. 996). Taulukko. Tieliikenteen päästöennuste Seinäjoen seudulla 2004. (LIISA 2003- laskentaohjelma / VTT Kari Mäkelä) (t / a) SO 2 NO x Hiukkaset Seinäjoki 0,3 90 0,6
9!!"# $$%#& ''(#) $(#( &*'(#)( +,"! $'$#'& '#%% )# %%*# -"#. $&#(* )#( #'$ $)$%'# /"#0 $)#)( $#'* %#$ )(*#)& +," 2 $#)$ )# #$ %&**#' +,"#3 (#&% (#& $#* %&**#( /"#4 &#'$ $$#(% #$ *)$#(,"#. $#& #$* # $*#$ -"# '#() %#( #( $%%&# /"#! #$* #&' #$* %%%# /"#5 # # # # Ilmoitusvelvollisten laitosten päästöt 992-2004 55 49 5 38 45 448 08 436 99 474 7 62 82 822 67 667 38 626 54 55 35 55 835 898 969 944 302 24 88 68 286 77 0 044 06 555 599 586 500 992 993 994 995 996 997 998 999 2000 200 2002 2003 2004 So2 No Hiukkaset Kuva 2. Ilmoitusvelvollisten laitosten päästöt vuosina 992 2004 Seinäjoen seudulla yllä olevan taulukon mukaan. (lähde: Vahtiraportit 2004, www.ymparisto.fi/scripts/vahtir2003/vahtir2003.asp)
0 4. ILMANLAADULLE ASETETUT OHJEARVOT 4.. Ilmanlaadun ohje-, raja- ja kynnysarvot Ilmanlaatuun vaikuttaa päästöjen määrä ja luonne sekä päästökorkeus. Suomessa ja muissa EU-maissa viranomaiset antavat määräyksiä ja tavoitteita suurimmista sallituista päästöistä ja päästökorkeuksista (piippujen mitoitus). Liikenteen päästöjä valvotaan pakokaasumääräyksin (Ilmatieteen laitos, wwwsivut 997). Taulukossa 3 on esitetty ilman laatua koskevat ohjearvot terveydellisten haittojen ehkäisemiseksi (Valtioneuvosten päätös 7/200 9.8.200). Sekä ohjearvoihin vertaamisessa että ilmanlaadun raportoinnissa käytetään joissakin tapauksissa prosenttipistettä. Määritelmän mukaan aineiston n. prosenttipiste on se aineiston arvo, jota pienempiä arvoja aineistossa on n %. Esimerkiksi 99. prosenttipiste on se aineiston arvo, jota pienempiä arvoja aineistossa on 99 %. Tällöin 99. prosenttipistettä suurempia arvoja aineistossa on % (Ilmanlaadun ohjearvotyöryhmän mietintö, 993). Aine Rikkidioksidi (SO 2 ) Typpidioksidi (NO 2 ) Aika Ohjearvo ( + 20 o C, atm) vrk tunti vuosi vrk tunti Raja-arvo Tilastollinen määrittely 80 g/m 3 25 g/m 3 2. suurin vrk / 4. suurin vrk 250 g/m 3 350 g/m 3 kk 99% / 25. suurin tuntiarvo 40 g/m 3 70 g/m 3 50 g/m 3 200 g/m 3 vuosikeskiarvo 2. suurin vrk kk 99% / 9. suurin tuntiarvo Hiilimonoksidi (CO) Hiukkaset (TSP) vuosi vrk 20 mg/m 3 8 mg/m 3 0 mg/m 3 max. tuntiarvo max. tuntiarvo 50 g/m 3 50 g/m 3 vuosikeskiarvo 20 g/m 3 300 g/m 3 vrk 98% / vrk 95% Leijuvat hiukkaset PM 0 vrk 70 g/m 3 50 g/m 3 40 / 20 g/m 3 kuukauden 2. suurin arvo vuosikeskiarvo v. 2005 / v. 200 Taulukko 3. Ilmanlaadun ohjearvot ja raja-arvot terveydellisten haittojen ehkäisemiseksi. Kasvillisuusvaikutusten ehkäisemiseksi maa- ja metsätalousalueilla ja luonnonsuojelun kannalta merkityksellisillä alueilla on ohjeena, että typen oksidien yhteisvuosikeskiarvo ei ylitä 30 µg/m 3 typpidioksidiksi laskettuna. Rikkidioksidin vuosikeskiarvo ei saa ylittää 20 µg/m 3. Rikkilaskeuman vuosiarvo ei rikkinä saa ylittää 0,3 g/m 2. Tavoitearvoon tulee pyrkiä kansainvälisin ja kansallisin toimin.
Ohjearvot eivät ole sitovia raja-arvoja, vaan niitä on tarkoitus hyödyntää apuvälineenä suunnittelussa ja päätöksenteossa. Viranomainen voi käyttää ohjearvoja lupaharkintansa pohjana, mutta hylkäävää päätöstä ei voida tehdä pelkästään ohjearvojen ennakoidun ylittämisen perusteella. Ohjearvoja väljempiä mutta myös sitovampia ovat ilmanlaadun raja-arvot, jotka tulivat voimaan syyskuun 996 alussa. Uudistukseen kuuluu myös otsonille määrätty kynnysraja, jonka ylittymisestä on tiedotettava väestölle. Uudet raja-arvot merkitsevät EU:n ilmanlaatudirektiivien täytäntöönpanoa Suomessa. Raja-arvojen ylittyminen on Suomessa harvinaista ja yleensä poikkeuksellisiin sääoloihin liittyvää. Sen sijaan ohjearvojen ylityksiä sattuu ajoittain useilla paikkakunnilla. Ylitykset koskevat lähinnä hiukkasten, typenoksidien ja haisevien rikkiyhdisteiden päästöjä. Myös rikkilaskeuman tavoitearvo ylittyy suurimmassa osassa Suomea. Ähtärin ja Vaasan mittaustietojen perusteella ohjearvojen ylityksiä tapahtuu harvoin. Ilmanlaadun raja-arvot ja kynnysarvot Valtioneuvosto on 9.8.200 antanut päätöksen ilmanlaadun raja-arvoista ja kynnysarvoista (7/200). Sillä pannaan täytäntöön EY:n direktiivi 999/30/EY ilmassa olevien rikkidioksidin, typpidioksidin, typen oksidien, hiukkasten ja lyijyn pitoisuuksien raja-arvoista, direktiivi 2000/69/EY ilmassa olevan bentseenin ja hiilimonoksidin raja-arvoista sekä eräitä ilmanlaadun arvioinnista ja hallinnasta annetun direktiivin 96/62/EY säännöksiä. Eri pitoisuuksille on määritetty siirtymäsäännökset, joiden määräämäsää ajassa uusien raja-arvojen noudattamiseen on siirryttävä. Raja-arvot koskevat alueita, joilla asuu tai oleskelee ihmisiä. Raja-arvot määrittävät suurimmat hyväksyttävät ilman epäpuhtauksien pitoisuudet, joiden ylittyminen ilmansuojeluviranomaisten on käytettävissä olevin keinoin estettävä. Raja-arvon ylittyessä kunnan tai alueellisen ympäristökeskuksen on ryhdyttävä toimenpiteisiin ilmanlaadun parantamiseksi. Raja-arvojen ylittymisen valvonnasta, raja-arvojen ylityksistä sekä suunnitelmista ja toimenpiteistä ilmanlaadun parantamiseksi alueilla, joilla raja-arvot toistuvasti ylittyvät, on jäsenmaiden raportoitava EU:n komissiolle. Aine Raja-arvo Tilastollinen määrittely (20 o C, atm) Typpidioksidi (NO 2 ) 200 µg/m 3 tuntiarvo, 24 sallittua ylitystä/a Rikkidioksidi (SO 2 ) 25 µg/m 3 350 µg/m 3 vuorokausiarvo, 3 sallittua ylitystä/a tuntiarvo, 24 sallittua ylitystä/a Hiukkaset, PM0 50 µg/m 3 40 µg/m 3 vuorokausiarvo, 35 sallittua ylitystä/a vuosikeskiarvo Lyijy (Pb) 0,5 µg/m 3 vuosikeskiarvo Taulukko 4. Ilmanlaadun raja-arvot
2 Otsonin kynnysarvot Kynnysarvot on annettu otsonin aiheuttaman ilman pilaantumisen selvittämiseksi EU:n jäsenmaissa sekä arviointiperusteiksi suunnitelmille, toimille ja ohjelmille, joita voidaan päättää joko EU:n jäsenmaissa tai EU:ssa. Tiedotus- ja varoituskynnysten ylittyminen edellyttää lisäksi välitöntä tiedottamista väestölle terveydelle haitallisista pitoisuuksista. EU:n jäsenmaat raportoivat vuosittain komissiolle otsonipitoisuuksien seurannasta ja kynnysarvojen ylityksistä. Taulukossa 5. esitetään Valtioneuvoston päättämät otsonin kynnysarvot. Peruste Kynnysarvo Tilastollinen määrittely (20 o C, atm) Terveyden suojeleminen 0 µg/m 3 tuntiarvojen liukuva 8 tunnin keskiarvo Kasvillisuuden suojeleminen 200 µg/m 3 65 µg/m 3 tuntiarvo vuorokausiarvo Väestölle tiedottaminen 80 µg/m 3 tuntiarvo Väestön varoittaminen 360 µg/m 3 tuntiarvo ) lasketaan neljä kertaa vuorokaudessa: klo 0-8, 8-6, 6-24 ja 2-20. Taulukko 5. Otsonin kynnysarvot 4.2. Ilmanlaatuindeksi Ilmanlaatuindeksi on tunneittain ilmanlaadun mittaustuloksista laskettava prosentuaalinen luku, joka kuvaa sen hetkistä ilmanlaatua. Indeksillä yksinkertaistetaan päivittäistä ilmanlaatutiedotusta. Indeksiä mitattaessa mitattuja ilman epäpuhtauspitoisuuksia verrataan julkaistuihin ehdotuksiin epäpuhtauksien enimmäispitoisuuksista. Rikkidioksidin (SO 2 ), typpidioksidin (NO 2 ), hiilimonoksidin eli hään (CO), otsonin O 3 ja hengitettävän pölyn (PM 0 ) mittaustuloksia verrataan joka tunti ehdotettuihin enimmäisohjearvoihin, ja korkein tulos valitaan ilmanlaatuindeksiksi. Indeksin arvo 00 vastaa ehdotettujen ohjearvojen enimmäispitoisuuksia. Ohjearvot on annettu pääosin terveysperustein, mutta indeksin sanallisessa määrittelyssä on myös otettu huomioon materiaali- ja luontovaikutuksia.
3 5. MITTAUSJÄRJESTELMÄ 2004 5.. Kaasut, hiukkaset ja meteorologiset mittaukset Kuva 3. Seinäjoen seudun ilmanlaadun mittausjärjestelmä Pääosan vuodesta mittausaseman laitteistona olivat API-analysaattori (Advanced Pollution Instrument) ja TEOM 400A. API mittasi kemiluminesenssimenetelmällä typen oksideja (NO, NO 2, NO x ). Joulukuussa laite vaihdettiin uuteen Monitor Labs kemiluminesenssilaitteeseen, joka tekee vastaavat mittaukset. TEOM 400A on jatkuvatoiminen leikatun leijuman (PM0) keräin. Lisäksi laitteistoon kuuluu Reino Rehn-säähavaintoasema, jolla mitataan ilman lämpötilaa ja kosteuspitoisuutta sekä tuulen suuntaa ja nopeutta. (Kuva 3) Kuva 4. Mittausaseman sijainti
4 Keskusmittausasemalla oleva Enview tiedonkeruujärjestelmä kerää tiedot automaattisesti eri mittauslaitteilta tietokoneelle ja välittää ne modeemin kautta Seitekissä sijaitsevalle tietokoneelle. Mittaustulokset kerätään, arkistoidaan ja raportoidaan Enview Software Manager ohjelmistolla. 5.2. Laskeumamittaukset Laskeumamittauksia tehtiin vuoden 2004 aikana Seinäjoen seudulla neljässä eri pisteessä. Mittauspisteet sijaitsevat Kiikussa Nurmossa, Soukkajoella Seinäjoella, Ahonkylässä Ilmajoella ja Peräseinäjoella. Mittausmenetelmänä käytetään standardin SFS 3865 mukaista menetelmää. Kuva 5. Standardin SFS 3865 mukainen hiukkaslaskeumakeräin 6. MITTAUSTULOKSET JA TULOSTEN ARVIOINTI Mittaustoiminta Vapaudentien asemalla sujui lähes ongelmitta. Uuden mittausohjelmiston käyttöönotto edellisen vuoden lopussa aiheutti vielä vuoden 2004 aikana muutamia pidempiä häiriöjaksoja. Häiriöt johtuivat pääsääntöisesti analysaattoreiden ja mittausohjelmiston tiedonsiirrossa ilmenneistä ongelmista.
6.. TYPPIDIOKSIDI (NO 2 ) 5 Typpidioksidin pitoisuuksien vuosikeskiarvoksi saatiin 2 µg/m 3. Uuden rajaarvon mukainen typen oksidien vuosikeskiarvo (typpioksidin ja typpidioksidin yhteinen pitoisuus) ei saa ylittää 40 µg/m 3. Tänä vuonna vuosikeskiarvo (NO + NO2) oli 35 µg/m 3, joka on 2,5 % alle raja-arvon. Kuukausi 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 Ohjeavo/Rajaarvoµg/m 3 kk-ka 24 22 26 25 7 6 9 2 2 23 8 24 - / - 2. Vrk 39 37 50 55 28 25 34 29 33 35 39 49 70 / - 99% ta 6 72 92 00 44 48 5 47 52 63 66 74 50 / 200 Taulukko 6. Typpidioksidipitoisuudet kuukausittain Seinäjoen Vapaudentiellä 2004 Kuva 6. Typpidioksidin 99% tuntiarvot 2004 verrattuna raja-arvoon.
6.2. LEIJUVA PÖLY 6 Leijuvasta pölystä mitattiin keskusmittausasemalla leikattu leijuma (PM 0 ). Leikatussa leijumassa hengitettävät hiukkaset ovat kooltaan alle 0 µm. Leikattua leijumaa mitataan jatkuvatoimisella TEOM 400A keräimellä. Leikattu leijuma PM 0 Leijuvaa pölyä mitattiin keskusmittausasemalla TEOM 400A jatkuvatoimisella keräimellä. Vuoden mittaustulosten kattavuus oli 89,3 %. Tammikuulta ei saatu mittaustuloksia tietoliikenneyhteyksissä olleen vian takia. Vuosikeskiarvo oli 5 µg/m 3. Vuoden aikana tapahtui yhteensä kymmenen raja-arvoylitystä (50µg/m 3 /vrk). Mittauksissa sallitaan enintään 35 rajaarvoylitystä vuodessa. Ylitykset tapahtuivat pääosin huhtikuussa johtuen hiekoituspölyn leijumisesta ilmassa. Alempana on kaaviokuva leijuman jakaumasta vuoden aikana. Pm0 24H 2004 PM0[ug/m3] 20 00 80 60 40 20 0 0/02 0/03 0/04 0/05 0/06 0/07 0/08 0/09 0/0 0/ 0/2 0/0 Time Kuva 7. Hengitettävien hiukkasten (PM0) vuorokausiarvot 2004.
Taulukko 7. Ilmanlaatuindeksin arvoluokkien luonnehdinnat. 5 - ERITTÄIN HUONO mahdollisia herkillä väestöryhmillä 0-50 HUONO mahdollisia herkillä yksilöillä selviä luontovaikutuksia pitkällä aikavälillä selviä luontovaikutuksia pitkällä aikavälillä 0-50 HYVÄ ei todettu lieviä luontovaikutuksia pitkällä aikavälillä 5-75 TYYDYTTÄVÄ hyvin epätodennäköistä lieviä luontovaikutuksia pitkällä aikavälillä 76-00 VÄLTTÄVÄ epätodennäköistä selviä luontovaikutuksia pitkällä aikavälillä Indeksi Arvio Terveysvaikutukset Muut vaikutukset Kuva 8. Ilmanlaatuindeksien vuorokausiarvot 2004. IdxMAX - Day 04.0.04 03.0.04 02.0.04 07.0.04 06.0.04 05.0.04 0.0.04 09.0.04 08.0.04 3.0.04 2.0.04.0.04 6.0.04 5.0.04 4.0.04 9.0.04 8.0.04 7.0.04 22.0.04 2.0.04 20.0.04 25.0.04 24.0.04 23.0.04 28.0.04 27.0.04 26.0.04 3.0.04 30.0.04 29.0.04 03.02.04 02.02.04 0.02.04 06.02.04 05.02.04 04.02.04 09.02.04 08.02.04 07.02.04 2.02.04.02.04 0.02.04 5.02.04 4.02.04 3.02.04 8.02.04 7.02.04 6.02.04 2.02.04 20.02.04 9.02.04 24.02.04 23.02.04 22.02.04 27.02.04 26.02.04 25.02.04 0.03.04 29.02.04 28.02.04 04.03.04 03.03.04 02.03.04 07.03.04 06.03.04 05.03.04 0.03.04 09.03.04 08.03.04 3.03.04 2.03.04.03.04 6.03.04 5.03.04 4.03.04 9.03.04 8.03.04 7.03.04 22.03.04 2.03.04 20.03.04 25.03.04 24.03.04 23.03.04 28.03.04 27.03.04 26.03.04 3.03.04 30.03.04 29.03.04 03.04.04 02.04.04 0.04.04 06.04.04 05.04.04 04.04.04 09.04.04 08.04.04 07.04.04 2.04.04.04.04 0.04.04 5.04.04 4.04.04 3.04.04 8.04.04 7.04.04 6.04.04 2.04.04 20.04.04 9.04.04 24.04.04 23.04.04 22.04.04 27.04.04 26.04.04 25.04.04 30.04.04 29.04.04 28.04.04 03.05.04 02.05.04 0.05.04 06.05.04 05.05.04 04.05.04 09.05.04 08.05.04 07.05.04 2.05.04.05.04 0.05.04 5.05.04 4.05.04 3.05.04 8.05.04 7.05.04 6.05.04 2.05.04 20.05.04 9.05.04 24.05.04 23.05.04 22.05.04 27.05.04 26.05.04 25.05.04 30.05.04 29.05.04 28.05.04 02.06.04 0.06.04 3.05.04 05.06.04 04.06.04 03.06.04 08.06.04 07.06.04 06.06.04.06.04 0.06.04 09.06.04 4.06.04 3.06.04 2.06.04 7.06.04 6.06.04 5.06.04 20.06.04 9.06.04 8.06.04 23.06.04 22.06.04 2.06.04 26.06.04 25.06.04 24.06.04 29.06.04 28.06.04 27.06.04 02.07.04 0.07.04 30.06.04 05.07.04 04.07.04 03.07.04 08.07.04 07.07.04 06.07.04.07.04 0.07.04 09.07.04 4.07.04 3.07.04 2.07.04 7.07.04 6.07.04 5.07.04 20.07.04 9.07.04 8.07.04 23.07.04 22.07.04 2.07.04 26.07.04 25.07.04 24.07.04 29.07.04 28.07.04 27.07.04 0.08.04 3.07.04 30.07.04 04.08.04 03.08.04 02.08.04 07.08.04 06.08.04 05.08.04 0.08.04 09.08.04 08.08.04 3.08.04 2.08.04.08.04 6.08.04 5.08.04 4.08.04 9.08.04 8.08.04 7.08.04 22.08.04 2.08.04 20.08.04 25.08.04 24.08.04 23.08.04 28.08.04 27.08.04 26.08.04 3.08.04 30.08.04 29.08.04 03.09.04 02.09.04 0.09.04 06.09.04 05.09.04 04.09.04 09.09.04 08.09.04 07.09.04 2.09.04.09.04 0.09.04 5.09.04 4.09.04 3.09.04 8.09.04 7.09.04 6.09.04 2.09.04 20.09.04 9.09.04 24.09.04 23.09.04 22.09.04 27.09.04 26.09.04 25.09.04 30.09.04 29.09.04 28.09.04 03.0.04 02.0.04 0.0.04 06.0.04 05.0.04 04.0.04 09.0.04 08.0.04 07.0.04 2.0.04.0.04 0.0.04 5.0.04 4.0.04 3.0.04 8.0.04 7.0.04 6.0.04 2.0.04 20.0.04 9.0.04 24.0.04 23.0.04 22.0.04 27.0.04 26.0.04 25.0.04 30.0.04 29.0.04 28.0.04 02..04 0..04 3.0.04 05..04 04..04 03..04 08..04 07..04 06..04..04 0..04 09..04 4..04 3..04 2..04 7..04 6..04 5..04 20..04 9..04 8..04 23..04 22..04 2..04 26..04 25..04 24..04 29..04 28..04 27..04 02.2.04 0.2.04 30..04 05.2.04 04.2.04 03.2.04 08.2.04 07.2.04 06.2.04.2.04 0.2.04 09.2.04 4.2.04 3.2.04 2.2.04 7.2.04 6.2.04 5.2.04 20.2.04 9.2.04 8.2.04 23.2.04 22.2.04 2.2.04 26.2.04 25.2.04 24.2.04 29.2.04 28.2.04 27.2.04 3.2.04 30.2.04 0 0 20 30 40 50 60 70 80 90 00 0 IdxMAX[] Sjoki:..2004-3.2.2004 Index Max 24 Hour Uuden mittausohjelmiston ja Länsi-Suomen ympäristökeskuksen alueella toimivien mittaajien yhteistyöllä laaditun tiedotussuunnitelman myötä Seinäjoella aloitettiin myös ilmanlaatuindeksin määrittäminen. Indeksin antama tieto ilman laadusta on nähtävillä Seinäjoen Matkakeskuksessa sijaitsevassa informaatiotaulussa. Oheisessa kaaviossa on kuvattu vuoden jokaisen päivän korkein indeksin tuntiarvo. Kaaviossa on rajaviiva arvon 50 kohdalla, tämä tarkoittaa hyvän ja tyydyttävän ilmanlaadun rajaa. 6.3. ILMANLAATUINDEKSI 7
6.4. LASKEUMAMITTAUKSET 8 Seinäjoen seudulla laskeumamittauksia tehtiin neljässä mittauspisteessä; Soukkajoella Seinäjoella, Kiikussa Nurmossa, Ahonkylässä Ilmajoella ja Peräseinäjoella. Seuraavissa kaavioissa on esitetty eri komponenttien mittaustulokset kuukausittain ja mittauspisteittäin. Kokonaislaskeuma 2004 (g/m 2 ) 2,,,, 0, 0, 0, 0, 0 Soukkajoki, Seinäjok Kiikku, Nurmo Ahonkylä, Ilmajoki Peräseinäjok Kuva 9. Kokonaislaskeuma kuukausittain Seinäjoen seudulla 2004.
9 Nitraattityppi 3 -N 2004 (mg/m 2 ) 2 8 6 4 2 0 Soukkajoki, Seinäjok Kiikku, Nurmo Ahonkylä, Ilmajoki Peräseinäjok Kuva 0. Nitraattitypen laskeuma kuukausittain Seinäjoen seudulla 2004. Ammoniumtyppi NH 4 -N 2004 (mg/m 2 ) 3 2 2 5 0 Soukkajoki, Seinäjok Kiikku, Nurmo Ahonkylä, Ilmajoki Peräseinäjok Kuva. Ammoniumtypen laskeuma kuukausittain Seinäjoen seudulla 2004.
20 Kokonaistyppi N 2004 (mg/m 2 ) 3 3 2 2 5 0 Soukkajoki, Seinäjok Kiikku, Nurmo Ahonkylä, Ilmajoki Peräseinäjok Kuva 2. Kokonaistypen laskeuma kuukausittain Seinäjoen seudulla 2004. Sulfaattirikki SO 4 -S 2004 (mg/m 2 ) 7 6 5 4 3 2 0 Soukkajoki, Seinäjok Kiikku, Nurmo Ahonkylä, Ilmajoki Peräseinäjok Kuva 3. Sulfaattirikin laskeuma kuukausittain Seinäjoen seudulla 2004.
2 ph 2004 8 6 4 2 0 Soukkajoki, Seinäjok Kiikku, Nurmo Ahonkylä, Ilmajoki Peräseinäjok Kuva 4. Laskeuman ph-arvot kuukausittain Seinäjoen seudulla 2004. 6.5. SÄÄOLOSUHTEET TUULI Tuulen keskinopeus vuonna 2004 oli,2 m/s, mikä on 0,5 m/s alhaisempi edellisvuosien keskiarvoihin. Keskinopeuksien jakauma oli myös tasaisempi kuin aiempina vuosina. Oheinen tuuliruusu osoittaa tuulen suuntien jakauman prosentuaalisena osuutena. Merkitsevin suunta on ollut kaakko etelä, joista suunnista tuuli on puhaltanut 40,5 % koko vuodesta. Kyseiset ilmansuunnat ovat noin Vapaudentien suunnassa. Itä-koillinen suunnan tuulia on ollut 9 %. Tässä suunnassa on keskikaupunki ja sen rakennukset, jotka jossain määrin jättävät mittausaseman katveeseen. Tuulien jakaumasta voidaan päätellä, että vallitsevin tuulensuunta ohjaa ilman epäpuhtauksia ajoväylältä kohti mittausasemaa, joten mittaustulosten vääristymää liian pieneksi ei tällä liikenneasemalla synny. Myös viime vuosien lähialueiden rakentaminen on osaltaan vaikuttanut vallitsevimpiin tuulen suuntiin. Vapaudentien länsipuolen väljä rakentaminen ei kuitenkaan muodosta ns. katukuilua.
22 Tuulen keskinopeudet 2004 2,5 m / s 0,5 0 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 kuukausi Kuva 5. Tuulen kuukausittaiset keskinopeudet 2004. 2 % ( $( $ ( Kuva 6. Tuulen suunnat Vapaudentien mittausasemalla 2004.
23 LÄMPÖTILA Vuoden 2004 keskilämpötila oli +6, o C. Lämpimintä oli heinäkuussa, jolloin keskilämpötila oli +20,9 o C. Kylmintä oli tammikuussa, jolloin keskilämpötila oli,6 o C. Alkuvuosi oli kylmempi kuin edellinen aina kesäkuulle asti, mutta syksy ja erityisesti alkutalvi lämpimämpi kuin edellisenä vuotena. Keskilämpötilat 2004 20 5 0 C 5 0 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2-5 -0 Kuukausi Kuva 7. Lämpötilan kuukausikeskiarvot Seinäjoen Vapaudentiellä 2004.
24 ILMAN KOSTEUS Ilman suhteellisen kosteuden koko vuoden keskiarvo oli 79 %. Vuoden kosteusjakauma oli normaali. Ilman kosteuden kuukausikeskiarvot 2004 00 90 80 70 60 % 50 40 30 20 0 0 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 Kuukausi Kuva 8. Ilman kosteuden kuukausikeskiarvot 2004
7 YHTEENVETO 25 Typpidioksidipitoisuus ilmentää liikennettä ja osittain energiantuotantoa. Typpidioksidipitoisuuden vuosikeskiarvoksi saatiin 2 µg/m 3, mikä on 70 % vuosiohjearvosta 30 µg/m 3. Vuositasolla toiseksi suurin vuorokausiarvo oli 55 µg/m 3 (70 µg/m 3 ). Korkeimmat mittaustulokset saatiin poikkeuksellisesti huhtikuussa. Pölypitoisuudet ilmassa indikoivat pääosin liikennettä, mutta myös teollisuuden hiukkaspäästöillä on oma vaikutuksensa. Pölypitoisuuksien vaihtelun on erittäin suurta eri kuukausina. Keväällä korkeisiin pitoisuuksiin vaikuttaa ensisijaisesti lumen sulaminen ja hiekoituspölyn nouseminen liikenteen vaikutuksesta ilmaan. Myös muina aikoina kohonneet pölypitoisuudet kertovat liikenteen nostamasta kuivasta pölystä. Leikatun leijuman koko vuoden keskiarvo oli 5 g /m2. Keskiarvon tuplaantuminen edelliseen vuoteen verrattuna johtui viivästyneestä katujen puhdistuksesta, raja-arvo ylittyi kymmenenä vuorokautena. Lisäksi myöhemmin keväällä oli toinenkin pölyävämpi jakso. Katupölyn aiheuttama piikki erottuu selvästi sivulla 6 olevasta kaaviokuvasta. Ilmanlaatuindeksi määräytyy edellä mainittujen komponenttien mittaustuloksista. Myös siinä näkyy selvästi huhtikuun pölyongelma. Pääsääntöisesti indeksiarvo pysyi kuitenkin hyvällä tasolla (alle 50). Tyydyttävän (75) rajan ylityksiä tuli vuoden aikana seitsemänä vuorokautena. 8 ILMANLAADUN TARKKAILUN KEHITTÄMINEN Seinäjoen Seudun ilmanlaadun seurantatyöryhmä on osallistunut vuoden 2004 aikana alueelliseen ilmanlaadun tarkkailun kehittämisprojekteihin ja muuhun yhteistyöhön yhdessä Vaasan, Kokkolan, Pietarsaaren ja Suupohjan kanssa. Projektien toimintaan on osallistunut ympäristönsuojelupäällikkö Pirjo Korhonen ja mittauksista vastaava projektipäällikkö Jyri Saranpää. Vuoden aikana saatiin valmiiksi mittausohjeet, laatukäsikirja. Lisäksi tiedotussuunnitelman laadinnassa ja toteutuksessa edettiin niin, että Seinäjoelle Matkakeskuksen seinään hankittiin infotaulu tiedottamaan väestölle ilmanlaadun tilaa. Internet-sivujen julkaisua pyrittiin edistämään, hanke jäi kuitenkin toteutuksen osalta vielä kesken.
26 LÄHDELUETTELO Aulio, Kai, 990: Ilman saastuminen ja ilmastomuutokset Pellinen K., Marttila O., Saarinen K., Haahtela T.,996: Rikkiyhdisteet.- 5/96 ja 6/96, Allergia ja Astma, 996 Hämekoski, K.& Salonen, R. O., 996: Particulate matter in Northern Climate of Helsinki Metropolitan Area Finland. Lee, J. & Phalen R., Proceedings of the second Colloquium on Particulate Air Pollution and Human Health, Utah, USA. Ilmansaasteet ja Allergia. - Allergia, /97. Ilmatieteenlaitos, 2005: WWW-sivut Mäkelä K., 2003: LIISA-2003 laskentajärjestelmä, VTT Yhdyskuntatekniikka Mäkelä K., 996: hiukkaset, hiilivedyt, hiilimonoksidi, rikkidioksidi, typen oksidit, VTT Yhdyskuntatekniikka Randell J. T., 997: Experiments on Climatic Factors and Low Level NO 2 or SO 2 Exposure on Respiratory Health in Mild Asthma and Allergic Rhinits. Kansanterveyslaitos & KTL, Ympäristölääketieteen osastoryhmä Saari, Salmi, Kartastenpää, 996: Taajamien ilmanlaatu suhteessa uusiin ohjearvoihin. Raportteja No 996:. Ilmatieteenlaitos, Helsinki. Salonen R. O., 995: Urban Air Quality and Health in Finland. Finnish Air Pollution Prevention News. Salonen R. O., 996: Kaupunki-ilman hiukkaset uskottua haitallisempia. Kansanterveys 8/96. Valtioneuvoston asetus 9.8.200: Valtioneuvoston asetus ilmanlaadusta. Jarmo Osmo, 200: Ilman laatu Länsi-Suomessa. Merenkurkun ympäristönseurantaprojektin raportti.