Miljöförvaltningen Stockholm Stockholms universitet Luftburna partiklar - påverkan på hälsa och luftkvalitet ½ Slb + ½ ITM

Disposition Nya gränsvärden, EU PM10 halter Källor Andra partikelmått än PM10 Hälsoeffekter

Partiklars effekter Lokala effekter –Hälsoeffekter –Nedsmutsning –Korrosion ”Globala” och regionala effekter –Klimatpåverkan –Försurning –Ozon m fl fotokemiska oxidanter

The Big Smoke 1952

1970: 750 ug/m3 OK! Nu: <10 ug/m3 ger effekter 1952: London smog döda 1970: <750 ug/m3 sot ingen risk (England) 1991: <250 ug/m3 sot ingen risk (Sverige) 1990 talet: Minskning med 36 ug/m3 => 15% lägre dödstal (Dublin) 1993: <20 ug/m3 sot ger andnöd hos astmatiker (Sverige) 2000: 10 ug/m3 PM10 ger 2%-3% fler sjukhusinläggningar (Stockholm) 2001: Stockholm 230 och Göteborg 100 fler dödsfall p g a partiklar …. NU: INGEN TRÖSKEL

SFS 2001:527, Miljökvalitetsnormer 40 µg/m 3 år 50 µg/m 3 max 35 dygn Utvärderingströsklar Toleransmarginaler Åtgärdsprogram

BeräkningarMätningar Kontroll av gränsvärden Trendanalys Indata till modeller Källbidrag Konsekvensanalys Exponeringsdos Belastning/korrosion Inte bara mäta! 1+1=3!!

Clean Air for Europe (CAFE) 90%-il98%il Spain Sweden

CAFE rekommenderar PM10PM2.5 ”Given the health-related findings the PM Working Group recommends the use of PM2.5 rather than PM10 as the principal metric for assessing exposure to PM.” ”Introduce PM2.5 limit as recommended by WHO” ”Reclassify the stage 2 indicative values as target values”

Överskridanden Högst 35 dygn över 50 µg/m 3 Räcker inte mäta vinterhalvår

Ingen trend!! PM10 PM2.5

PM10 Stockholm

“PM10 projekt” i Stockholm 1. Utveckling av PM10 modell…. ITM, SLB, SMHI 2. Väghållningens betydelse för PM10 GFK, Vägverket Sthlm 3. Metaller & partiklar från vägtrafik IVL 4. WearTox (slitbana) VTI, Lunds univ 1. Häsloeffekter av grova partiklar… Umeå univ 2. Inflammatorisk påverkan (Weartox) Linköpings univ 3. Påverkan på DNA (Oxidation o. Adduktbildning) KI

Källor till PM10 i Norden Slitagepartiklar (vägbanor, däck) Intransport Vedeldning Ej avgaspartiklar

Avgaspartiklarnas bidrag kan försummas för PM10 E x h a u s t e m i s s i o n

Norrlandsg. Sveavägen Norrlandsgatan Sveavägen PM10 Temperatur, fuktighet Vägbanans fuktighet Webkamera PM10 Metaller (fin, grov) NOx, CO

Horngatan Norrlandsgatan Sveavägen

Blev det bättre? februarimarsaprilmajjuni Norrlandsgatan Sveavägen januarifebruarimarsaprilmajjuni Norrlandsgatan Sveavägen d > d > d > d > 50

PM feb låg fuktighet => ev. salt ingen effekt

Vägbanans fuktighet Våt Torr

Åtgärder för att minska PM10? Antal fordon Fordonshastigheten Vägmaterialet Vägbanans fuktighet Dubbdäcksanvändning typ av dubbar Sand/salt depå Trafiksammansättning Körmönster Bromsmaterial Väghållning –Sandning - Sopning –Saltning - Sopning –Spolning Hastighetsbegränsning Dubbdäcksförbud “Byte” av vägbeläggning Byte av bromsbelägg Trängselavgifter Miljözon ÅtgärderFaktorer

PM10 & dubbdäck i Oslo Steinar Larssen, NILU

Dubbandel

Andel dubbade däck v v. 18

TRAKER Testing Reentrained Aerosol Emissions from Roads - TSI Dust track Grimm Particle Size Analyser

Sandnings- och sopnings- experiment i Idaho, VINTER Elgin Whirlwind Street Sweeper

Viktiga faktorer för PM10 halter Dubbdäck: Lokalt bidrag på våren Ca 10 µg/m3 per 10% dubbandel Saltning troligen viktig(?), sandning ej så viktig? Långdistans, vedrök

Långdistanstransport PM PM2.5 (µg/m³) Aspvreten PM2.5 (µg/m³) Stockholm - Rosenlund PM2.5 (µg/m³) Göteborg - Femman PM2.5 (µg/m³) Växjö PM2.5 (µg/m³) Malmö - Rådhuset Stockholm Aspvreten Göteborg Växjö Malmö 1 sept to 30 nov 1999

Vedeldning största källan Endast förbränningspartiklar Vedeldning Industri Tunga fordon Arbetsmaskiner Förbränning (fossil) Lätta fordon (ej kat) Lätta fordon (kat) Lätta fordon (diesel) Partikelutsläpp i Sverige STOR OSÄKERHET ton/år

Kortvarigt höga halter PM2.5 i Lycksele

Vedpanna >> personbil Antag 5 g partiklar/kg ved och 20 mg/fkm: Ett dygns vedeldning motsvarar ca xxxx mil bilkörning med personbil utan katalysator! 1 DYGN1 ÅR!! = 1 200

Biobränsle Hälsa Miljö (BHM) Hur betydelsefull är biobränsleförbränningen för... utsläppen? halterna av partiklar, PAH etc.? folkhälsan? Hur blir det i framtiden?

Organisation SYNTES Ledning, problemdimensionering, sammanställning, scenarier BIOBRÄNSLE- EMISSIONER Emissionsinventering Emissionsmodellering OMGIVNINGSLUFT Kartläggning, screening Spridningsmodellering Validering HÄLSO- EFFEKTER Epidemiologi Riskanalys

Omgivningsluft Emissions databaser HaltnivåerExponeringDosEffekt - Skorstens- höjd - Panntyp - Bränsle - Fukthalt - Eldnings- vanor…... - Meteorologi - Geografi och topografi - Kemisk transformation - Partikel- dynamik - Bakgrunds- halter - Befolkningstäthet - Tid-aktivitets- mönster - Mikromiljöer - Inomhus/utomhus - Aktivitets- nivå - …... - Dos- respons Mätkampanjer Screening Modellberäkningar Lokalt, regionalt Inventeringar Emissionsklustret Validering, källreceptorberäkningar

Mät- platser Teaterparken Teleborg Bakgrund: Vavihill Aneboda

Forsdala – Partikelmätningar Hygroskopiska egenskaper (TDMA) Partikelstorleksfördelningar (DMPS) Elementsammansättning (SAM) (filter fin-, grovfraktion, PIXE) Kemisk sammansättning (Hi-Vol PM10) Partikelmassa (TEOM) (PM10 / PM2.5) Huvudjoner (filter, IC) Sot

temperatur PM2.5 (bostadsområde) PM2.5 (bakgrund) Uppdelning av data i kall och varm period: KALL (<-10  C ) VARM (>-10  C ) PM2.5 och temperatur

Partikelhalter (Forsdala)

Trafik (Söderledstunnel)Vedeldning Central site (E1) Residential (F) Lycksele (kall period < -10 °C) Antal partiklar Kall period

Traffic (Söderledstunnel)Wood stove (start-up) Central site (E1) Residential (F) Lycksele (varm period > -10 °C) Antal partiklar Varm period

Kemiska mätningar avslöjar källorna Butadien Bensen Toluen Etylbensen o, m, p-Xylen 1,3,5- Trimetylbensen Naftalen 2-Metylnaftalen 1-Metylnaftalen Nonan Dekan Undekan Dodekan Tridekan Tetradekan Pentadekan Hexadekan Heptadekan Oktadekan Nonadekan Eicosan Metaller: PIXE Huvudkomponenter: filterpack, dygn NH 4 + SO 2 (gasfas) Na + K + Mg 2+ Ca 2+ (partikelfas) SO 4 2- NO 3 - Cl - (partikelfas) Polycycliska aromatiska kolväten, PAH Metoxyfenoler (guajakoler) Dimetoxyfenoler (syringoler) Levoglucosan Volatila organiska ämnen Metaller Huvudkomponenter Semivolatila kolväten Organiskt kol Elemenrärt kol Sot Totalkolväte Alkaner Kol

Resultat hittills… Metodik för värdering av påverkan MKN: Gaussmodeller Detalj: CFD Sotarregistret Masterfile MKN ämnen Källspecifika ämnen Metaller Org ämnen

Resultat hittills… MKN Miljökvalitetsnormer & vedeldning –IDAG: PM10 dygn överskrids troligen på vissa platser Bensen bör klaras överallt? PAH (BaP) ?? Butadien?? –Åtgärder: Gamla vedpannor byts ut Trivseleldningen?

Resultat online BHM’s hemsida Luftföroreningsdata: Meteorologiska data:

Sammanfattning Förbränning av biobränslen… – ger stora utsläpp av partiklar, PAH m fl. –påverkar halterna i tätorter –har konstaterats påverka människors hälsa Men stora kunskapsluckor finns BHM skall ge bättre kunskap så att vi kan kontrollera och minimera påverkan i framtiden

Vedrök farligare än trafikavgaser?

Total Storleken viktig för Partiklars deposition

Epitelcell i lungblåsa Kroppens reaktion beror av partiklarnas massa, sammansättning och antal Partiklarna förlorar sin ursprungliga form och fysikaliska egenskaper efter deposition Antalet deponerade partiklar kan påverka kroppens respons Lösliga partiklar

Epithelial Cell Epitelcell i lungblåsa Kroppens reaktion beror av partiklarnas ytegenskaper och antal Partiklarna behåller sin ursprungliga form och fysikaliska egenskaper även efter deposition Antalet deponerade partiklar kan påverka kroppens respons Olösliga partiklar

Vad skall vi mäta? Antalet? Ytan? Massan? Kemiska ss.?

200 nm Hueglin et al., ES&T, 37, , 1997 Example of particles

Hur många är de? ’s ’s ’s 1 000’s

Antal partiklar mest p g a avgaser

Tunnelbanan

Hälsoeffekter av vedrök (1/3) Litteraturreview av Boman, Forsberg & Järvholm, studier av korttidseffekter –astmaintag –luftvägssymtom –daglig dödlighet (hjärt- och lungfunktion) –lungfunktion Kvantitativa samband endast för astma och PM10

Hälsoeffekter av vedrök (2/3) Litteraturreview av Boman, Forsberg & Järvholm, 2002 Större risk associerad med PM10 vid vedeldning jämfört trafik Finns inga belägg för att vedrök skulle vara mindre hälsovådlig än trafikavgaser eller andra partikeltyper

Hälsostudier i Växjö Dagboksstudie astmatiker (Umu) Retrospektiv analys (PM10/PM2.5 (Umu) Dagboksstudie av luftföroreningar (Lund) Enkät 100 personer en viss vecka för att erhålla geografisk spridning (Lund) Lungdeposition (Lund)

Hälsa online SNAP’s hemsida

1. Uppskatta det lokala bidraget - PM 10 (gata)