Infra City Öst, Upplands-Väsby

Transkript

1 2009:12 Infra City Öst, Upplands-Väsby SPRIDNINGSBERÄKNINGAR FÖR HALTER AV INANDNINGSBARA PARTIKLAR (PM10) SLB-ANALYS, AUGUSTI

2 Innehållsförteckning Sammanfattning... 3 Inledning... 4 Miljökvalitetsnormer... 4 Inandningsbara partiklar, PM Kvävedioxid... 5 Beräkningsförutsättningar... 5 Emissionsdata... 5 Beräkningsmodeller... 6 Osäkerheter i beräkningarna... 6 Planområde och trafikmängder... 6 Resultat... 8 Nuläge, inandningsbara partiklar (PM10)... 8 Nollalternativ, inandningsbara partiklar (PM10)... 9 Utbyggnadsalternativ, inandningsbara partiklar (PM10) Exponering och hälsopåverkan Referenser Miljöförvaltningen i Stockholm Box Stockholm

3 Sammanfattning SLB-analys har fått i uppdrag att utföra spridningsberäkningar för halter av inandningsbara partiklar (PM10) i detaljplaneområdet Infra City Öst i Upplands-Väsby. Beställare är Infra City AB. Syftet med utredningen är främst att avgöra hur den nya detaljplanen påverkar luftföroreningssituationen och om miljökvalitetsnormer kommer att klaras. Utbyggnaden av Infra City Öst planeras till år Företagsparken vid E4:an kommer då att förtätas med ny bebyggelsen för bl.a. kontor, hotell och mässverksamhet. På sikt planeras även bostäder och skola. Inandningsbara partiklar, PM10 består till största delen av slitagepartiklar från vägbanor, däck och bromsar. Avgaspartiklar utgör en mindre del av PM10-halten men är av stor betydelse för hälsan. PM10-halten lokalt består också till relativt stor del av de partiklar som finns i bakgrundsluften. I beräkningarna har Stockholms och Uppsala läns luftvårdsförbunds länstäckande emissionsdatabaser använts. Uppdateringar av databaserna har gjorts för det aktuella projektet med avseende på bl.a. prognoser för trafiken i området. Beräkningarna avser situationen för ett meteorologiskt normalt år, med nuvarande dubbdäckandelar för fordonsparken. Inga särskilda åtgärder för att få ner PM10-halterna har förutsatts i beräkningarna. För inandningsbara partiklar, PM10 finns två olika normvärden definierade i lagstiftningen om miljökvalitetsnormer. Det som normalt är svårast att klara gäller för dygnsmedelvärden. Under ett dygn får PM10-halten inte överstiga 50 µg/m 3 (mikrogram per kubikmeter) mer än 35 dygn under ett kalenderår (s.k. 90-percentil). Beräkningar av inandningsbara partiklar (PM10) har utförts för ett nuläge år 2008, samt för ett nolloch utbyggnadsalternativ år Förutom effekter av ökade trafikflöden och förändrad fordonspark har hänsyn tagits till att den nya bebyggelsen kan påverka halterna genom försämrad utvädring. Beräkningsresultatet visar att miljökvalitetsnormen för inandningsbara partiklar (PM10), överskrids längs E4:an, både i nuläget år 2008 samt i nollalternativet och i utbyggnadsalternativet år Överskridande sker ca 70 m från vägen vilket innebär att delar av detaljplaneområdet Infra City Öst berörs. Ny bebyggelse som planeras m från E4:an beräknas därmed få partikelnivåer över miljökvalitetsnorm. Skillnaden är dock liten mellan nollalternativet och utbyggnadsalternativet. I större delen av detalplaneområdet är partikelhalterna under miljökvalitetsnormen. Den utökade verksamheten i utbyggnadsalternativet medför en ökad exponering av inandningsbara partiklar eftersom fler människor kommer att vistas i området än i dagsläget. Den ökade exponeringen gäller främst den grova partikelfraktionen eftersom de små avgaspartiklarna förväntas minska med beslutade avgaskrav. Även nollalternativet innebär en ökad exponering av inandningsbara partiklar i jämförelse med nuläget. Miljökvalitetsnormen för kvävedioxid (NO 2 ), bedöms klaras i detaljplaneområdet Infra City Öst, både för nollalternativet och utbyggnadsalternativet. Luftvårdsförbundets kartläggning av kvävedioxidhalter visar att miljökvalitetsnormen klaras med god marginal i området kring planerad bebyggelse år Kvävedioxidhalterna år 2020 beräknas sjunka jämfört med dagsläget på grund av effekter av beslutade avgaskrav.

4 Inledning Denna utredning är genomförd av SLB-analys vid Miljöförvaltningen i Stockholm. SLB-analys är operatör för Stockholms och Uppsala läns luftvårdsförbunds system för övervakning och utvärdering av luftkvalitet i regionen. Beställare för utredningen är Infra City AB. Haltberäkningar har gjorts för inandningsbara partiklar, PM10 för ett meteorologiskt normalt år med nuvarande dubbdäckandvändning. Trafikmängder har uppskattats för år 2008 och 2020 av Upplands-Väsby kommun. Resultaten av haltberäkningarna har jämförts med mätningar och tidigare gjorda partikelkartläggningar inom Stockholms och Uppsala läns luftvårdsförbund. Beräknade halter jämförs i rapporten med gällande miljökvalitetsnormer för PM10. Syftet med denna utredning är att utreda den planerade utbyggnadens inverkan på luftföroreningar. I uppdraget ingår att utreda följande scenarier: Nuläge år 2008: Nuvarande bebyggelse vid Infa City, trafiken år Nollalternativ år 2020: Nuvarande bebyggelse vid Infra City, förväntad trafik år Utbyggnadsalternativ år 2020: Utbyggnad av Infra City enligt detaljplan, förväntade trafik år Skillnaden mellan nollalternativet och utbyggnadsalternativet är att hänsyn tas till förändringar i trafikflöden och eventuella effekter av försämrad utvädring på grund av nytillkommen bebyggelse. Miljökvalitetsnormer Miljökvalitetsnormer syftar till att skydda människors hälsa och naturmiljön. Normerna är bindande nationella föreskrifter, vilka har utarbetats i anslutning till miljöbalken. Normvärden och begrepp grundas på gemensamma direktiv inom EU och ska spegla den lägsta godtagbara luftkvaliteten som människa och miljö tål enligt befintligt vetenskapligt underlag. Vid planering och planläggning ska kommuner och myndigheter ta hänsyn till miljökvalitetsnormerna. Inandningsbara partiklar, PM10 I tabell 1 redovisas miljökvalitetsnormen för inandningsbara partiklar, PM10. Normen omfattar dygnsmedelvärde och årsmedelvärde. I samtliga kontinuerliga mätningar som utförts i belastade miljöer i Stockholms och Uppsala län har 90- percentilen för dygnsmedelvärde av PM10, varit det normvärde som är svårast att klara. Kartläggningen av PM10-halter i Stockholms och Uppsala län år En miljökvalitetsnorm ska klaras snarast möjligt, dock senast vid en för varje ämne angiven tidpunkt. För närvarande finns miljökvalitetsnormer för kvävedioxid, partiklar (PM10), bensen, kolmonoxid, svaveldioxid, ozon, bens(a)pyren, arsenik, kadmium och bly [1]. Halterna av svaveldioxid, kolmonoxid, bensen, bens(a)pyren, arsenik, kadmium och bly i regionen är så låga att miljökvalitetsnormerna klaras överallt 2002 och 2005 visade också att normvärdet för dygn var svårast att klara [2]. Dygnsmedelvärdet anges som 90-percentil. Med 90-percentil avses den halt som underskrids under 90 % och överskrids under 10 % av medelvärdestiden. 90-percentilen för dygnsmedelvärdet avser medelvärdet under det 36:e värsta dygnet under ett kalenderår. 4

5 Tabell 1. Miljökvalitetsnorm för inandningsbara partiklar, PM10 [1]. Tid för medelvärde Normvärde (μg/m 3 ) Värdet får inte överskridas mer än 1 dygn dygn per år (90-percentil) Kalenderår 40 får ej överskridas Kvävedioxid I tabell 2 redovisas miljökvalitetsnormen för kvävedioxid. Normen omfattar timmedelvärden, dygnsmedelvärden och årsmedelvärden. I samtliga kontinuerliga mätningar som utförts i belastade miljöer i Stockholm och Uppsala län har 98-percentilen för dygnsmedelvärdet av kvävedioxid legat sämst till i förhållande till normvärdet. I en kartläggning av kvävedioxidhalter över Stockholms och Uppsala län bekräftades även att normvärdet för dygn var svårast att klara [3]. Med 98-percentil menas den halt som underskrids 98 % och överskrids 2 % av medelvärdestiden. När 98-percentilen för dygnsmedelvärdet redovisas så innebär det att det är medelvärdet under det åttonde värsta dygnet under ett år som redovisas. Tabell 2. Miljökvalitetsnorm för kvävedioxid [1]. Tid för medelvärde Normvärde (μg/m 3 ) Värdet får inte överskridas mer än 1 timme timmar per år (98-percentil) 1 dygn 60 7 dygn per år (98-percentil) Kalenderår 40 får ej överskridas Beräkningsförutsättningar Emissionsdata Emissionsdata, d v s utsläppsdata, utgör indata för beräkningsmodellen vid framräkning av haltkoncentrationer i luften. I beräkningarna har Stockholm- och Uppsala läns luftvårdsförbunds länstäckande emissionsdatabas för år 2007 använts [4]. Där finns detaljerade beskrivningar av utsläpp från bl a vägtrafiken, energisektorn, industrin och sjöfarten. Vägtrafikens utsläpp av kvävedioxid och avgaspartiklar är beskrivet med emissionsfaktorer för olika fordons- och vägtyper enligt Vägverkets EVA-modell [5]. Trafiksammansättningen avseende fordonsparkens avgasreningsgrad har beräknats utifrån prognoser för år volymsenhet. Förutom avgaspartiklar genereras och sprids också slitagepartiklar, d v s uppvirvlade partiklar som bildas genom slitage av bl a vägbeläggning, sand, däck och bromsar. Nära starkt trafikerade vägar utgör denna fraktion huvuddelen av PM10-halterna. Emissionsfaktorer för slitagepartiklar är erhållna från kontinuerliga mätningar på Hornsgatan i centrala Stockholm. Korrektion har gjorts för att uppvirvlingen av slitagepartiklar ökar med hastigheten [6]. För slitagepartiklar har antagits samma emissionsfaktor år 2020 som för dagsläget. För PM10 bidrar avgaspartiklar mycket lite till totalhalterna av PM10, räknat som massa per 5

6 Beräkningsmodeller Spridningsberäkningarna har utförts med hjälp av två modeller; en vindmodell och en gaussisk spridningsmodell. Vindmodellen genererar ett representativt vindfält över hela beräkningsområdet. Indata till modellen är en klimatologi som baserats på data från en 50 m hög mast i Högdalen i Stockholm under perioden Mätningarna inkluderar horisontell och vertikal vindhastighet, vindriktning, temperatur, temperaturdifferensen mellan tre olika nivåer och solinstrålning. Vindmodellen tar även hänsyn till variationerna i lokala topografiska förhållanden. Den gaussiska spridningsmodellen har använts för att beräkna halternas fördelning över beräkningsområdet. Halterna har beräknats två meter ovan öppen mark eller ovan tak vid bebyggelse. I modellen har används en gridstorlek på 10*10 meter över beräkningsområdet. För att få en beskrivning av haltbidragen från källor som ligger utanför beräkningsfönstret har beräkningarna gjorts för ett betydligt större område omfattande Stockholms och Uppsala län. Haltbidragen från källor utanför länen har erhållits genom mätningar. Osäkerheter i beräkningarna Beräkningar av luftföroreningshalter är behäftade med osäkerheter. Systematiska fel uppkommer p g a att modellen inte på ett korrekt sätt förmår ta hänsyn till alla faktorer som kan påverka halterna. När det gäller emissionsuppskattningar finns osäkerheter angående den exakta fordonsfördelningen och trafikarbetet på olika vägavsnitt. För att få en uppfattning om den totala noggrannheten i hela beräkningsgången d v s emissionsberäkningar, vindoch stabilitetsberäkningar samt spridningsberäkningar har modellberäkningarna jämförts med mätningar av både luftföroreningar och meteorologiska parametrar i länet. Hänsyn har också tagits till intransporten av luftföroreningar, baserat på mätningar vid Aspvreten och Norr Malma. För beräkningar av PM10 är avvikelsen mellan mätningar och beräkningar generellt mindre än 20 %. Avvikelserna ligger väl inom det tillåtna enligt Naturvårdsverkets föreskrifter om mätmetoder, beräkningsmodeller och redovisning av mätresultat för kvävedioxid, kväveoxider, svaveldioxid, kolmonoxid, bly, bensen och partiklar (PM10) SNFS 2003:27 [7]. Planområde och trafikmängder Detaljplanen ska pröva möjligheten till olika verksamheter såsom kontor, lager, lätt industri, hotell och mässverksamhet. Därutöver ska prövas om området kan inrymma även bostäder och skola. Planarbetet syftar också till att skapa en skyltpolicy och utveckla områdets intryck från omgivande vägar. Området framgår av figur 1 nedan. Trafikmängder vid planområdet framgår av figur 2 nedan. Trafikflöden för år 2008 och år 2020 har erhållits från Upplands-Väsby kommun. Fordonsmängderna skiljer sig i nollalternativet och utbyggnadsalternativet. Utbyggnad av Infra City Öst förväntas öka trafiken till och från området. För utbyggnadsalternativet förutsätts även bebyggelse och trafik enligt tidigare utredning för Infra City Väst (SLB-rapport 2006:26). 6

7 E4 Figur 1. Detaljplaneområdet, Infra City Öst Figur 2. Årsmedeldygnstrafik och andelar tung trafik vid detaljplaneområdet 7

8 Resultat Nuläge, inandningsbara partiklar (PM10) Miljökvalitetsnormen avseende dygnsmedelvärdet av PM10, 50 µg/m 3, överskrids i nuläget, år 2008 längs E4:an, se figur 3 nedan. Halterna avtar med avståndet från vägen. Miljökvalitetsnormen beräknas överskridas ca 60 m från vägen, ungefär längs befintlig bebyggelse i Infra City Öst. Större delen av detaljplaneområdet har partikelhalter som underskrider miljökvalitetsnormen. I östra delen av området är partikelhalterna i stort sett nere på bakgrundsnivå. Smedbyvägen Stockholmsvägen E4 Bendanvägen Breddenvägen m µg/m µg/m 3 > 50 µg/m 3 Normgräns 50 µg/m³ Figur 3. Nuläge PM10 år Beräknad halt PM10 ( 90-percentil dygnsmedelvärde). Halter 2m ovan marknivå. 8

9 Nollalternativ, inandningsbara partiklar (PM10) Miljökvalitetsnormen för PM10 överskrids längs E4:an även i nollalternativet, år Bakgrundshalten och bidraget från avgaspartiklar minskar i jämförelse med nuläget, men med oförändrad dubbdäckandel kommer de lokala utsläppen att öka något eftersom trafiken i området ökar. På E4:an är trafikökningen ca 30 % eller fordon per dygn. Miljökvalitetsnormen beräknas överskridas ca 70 m från vägen. Smedbyvägen Stockholmsvägen E4 Bendanvägen Breddenvägen m µg/m µg/m3 > 50 µg/m3 Normgräns 50 µg/m³ Figur 4. Nollalternativ PM10 år Beräknad halt PM10 som 90-percentil dygnsmedelvärde. Halter 2m ovan marknivå 9

10 Utbyggnadsalternativ, inandningsbara partiklar (PM10) Skillnaden mellan nollalternativet och utbyggnadsalternativet år 2020 är liten. Miljökvalitetsnorm för PM10 överskrids längs E4:an, ca 70 m från vägkant. Ny bebyggelse som planeras m från vägen beräknas få haltnivåer över miljökvalitetsnorm. Bebyggelsen som planeras längre från E4:an kommer däremot att klara normen. Halterna har där beräknats till ca 35 µg/m 3 vilket nästan är bakgrundsnivå. Smedbyvägen E4 Stockholmsvägen Bendanvägen Breddenvägen m µg/m µg/m3 > 50 µg/m3 Normgräns 50 µg/m³ Figur 5. Utbyggnadsalternativ PM10 år Beräknad halt PM10 som 90-percentil dygnsmedelvärde. Vita polygoner visar planerade byggnader. Halter 2m ovan marknivå 10

11 Bedömning av halten kvävedioxid (NO 2 ) Miljökvalitetsnormen för NO 2, bedöms klaras i området för planerad bebyggelse i både nollalternativet och utbyggnadsalternativet år För nuläget visar Luftvårdsförbundets kartläggning (år 2006) av kvävedioxidhalter att miljökvalitetsnormen för dygnsmedelvärde, 60 µg/m 3, underskrids med god marginal i området kring planerad bebyggelse [3]. Även längs E4 underskrids miljökvalitetsnormen för NO 2. Kvävedioxidhalterna år 2020 beräknas sjunka jämfört med dagsläget på grund av effekten av redan beslutade avgaskrav. I denna bedömning har även tagits hänsyn till den förväntade trafikökningen jämfört med dagsläget.. Exponering och hälsopåverkan Spridningsberäkningarna visar att halterna av inandningsbara partiklar, PM10, är förhöjda i detaljplaneområdet. De höga halterna beror främst på de stora utsläppen från E4:an, men även de mindre vägarna bidrar. När det gäller hälsopåverkan av partiklar visar forskningen att både den grova partikelfraktionen som främst kommer från slitage av vägbanorna, och den ultrafina fraktionen som främst härrör från fordonsavgaser, har påvisade hälsoeffekter. De grova partiklarna påverkar i huvudsak andningsvägarna medan de ultrafina dessutom kan ha effekter på hjärtkärlsystemen. Eftersom det inte fínns någon tröskelnivå för PM10 under vilken inga hälsoeffekter uppkommer är det viktigt att minimera luftföroreningshalter där människor bor och vistas. Den utökade verksamheten i utbyggnadsalternativet medför en ökad exponering eftersom fler människor kommer att vistas i området än i dagsläget. Den ökade exponeringen gäller främst den grova partikelfraktionen eftersom de små avgaspartiklarna förväntas minska med beslutade avgaskrav. Även nollalternativet innebär en ökad exponering av inandningsbara partiklar i jämförelse med nuläget. Barn och ungdomar är en känslig grupp när det gäller hälsopåverkan av luftföroreningar. Detta bör beaktas vid planeringen. En framtida skola bör därför placeras så långt som möjligt från E4:an där luftföroreningshalterna är lägre. Partiklar i utomhusluft är även en viktig källa för partiklar inomhus. Hur och i vilken utsträckning partiklar i utomhusluften tränger in i byggnader beror framförallt på byggnadens system för ventilation, otätheter i själva byggnadsskalet och hur byggnader används när det gäller fönstervädring, öppna dörrar och dylikt [8]. Inomhusmiljön är viktig i frågor om exponering eftersom människor ofta visas där under längre tidsperioder. Halterna av luftföroreningar är som störst nära källorna i marknivå och avtar med avståndet. För att uppnå bästa möjliga inomhusmiljö bör tilluften till de planerade byggnaderna inte tas från fasader mot E4. 11

12 Referenser 1. Miljödepartementet 2001, Förordning om miljökvalitetsnormer för utomhusluft (SFS 2001:527). 2. LVF rapport 2003:1. Kartläggning av partikelhalter (PM10) i Stockholms och Uppsala län - jämförelser med miljökvalitetsnormer, Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. 3. LVF rapport 1999:3. Kartläggning av kvävedioxidhalter i Stockholms och Uppsala län- jämförelser med miljökvalitetsnormer, Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. 4. LVF 2009:10. Luftföroreningar i Stockholms och Uppsala län utsläppsdata 2007, Stockholms och Uppsala läns Luftvårdsförbund. 5. Vägverket, EVA SYSDOK, ver 2.2, Modellspecifikation, fordonseffektmodell. Rev Håkan Johansson MN. 6. Bringfeldt, B, Backström, H, Kindell, S. et al Calculations of PM-10 concentrations in Swedish cities Modelling of inhalable particles. SMHI RMK No Naturvårdsverket NFS 2003:27. Naturvårdsverkets föreskrifter om mätmetoder, beräkningsmodeller och redovisning av mätresultat för kvävedioxid, kväveoxider, svaveldioxid, kolmonoxid, bly, bensen och partiklar (PM10). 8. Socialstyrelsen Partiklar i inomhusmiljön en litteraturgenomgång, Socialstyrelsen och Akademiska sjukhuset, landstinget i Uppsala län Länsstyrelsen i Stockholm 2005, Miljökvalitetsnormer för luft En vägledning för detaljplaneläggning med hänsyn till luftkvalitet. SLB- och LVF-rapporter finns att ladda ner på 12

13 Stockholms- och Uppsala Läns Luftvårdsförbund är en ideell förening. Medlemmar är 33 kommuner, länens två landsting samt institutioner, företag och statliga verk. Samarbete sker med länsstyrelserna i länen. Även Gävle och Sandvikens kommuner är medlemmar. Målet med verksamheten är att samordna arbetet vad gäller luftmiljö i länen med hjälp av ett system för luftmiljöövervakning, bestående av bl a mätningar, emissionsdatabaser och spridningsmodeller. SLB-analys driver systemet på uppdrag av Luftvårdsförbundet. POSTADRESS: Box 38145, Stockholm BESÖKSADRESS: Västgötagatan 2 TEL FAX INTERNET

14