B 53 - 2017-18 - Endeligt svar på spørgsmål 9: Spm. om, hvor høj er toppen af forurening i de mest trafikerede gader i København på de tidspunkter med mest trafik m.m., til miljø- og fødevareministeren

Miljø- og Fødevareudvalget 2017-18
B 53
Offentligt

Luftkoncentrationer i myldretiden i trafi-

kerede gader i København

Bidrag til Folketingsspørgsmål

Notat fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi

Dato: 22-03-2018

Thomas Ellermann

Institut for Miljøvidenskab

Rekvirent:

Christian Lange, Miljøstyrelsen

Antal sider: 6

Faglig kommentering:

Ole Hertel

Kvalitetssikring, centret:

Vibeke Vestergaard Nielsen

AARHUS

UNIVERSITET

DCE – NATIONALT CENTER FOR MILJØ OG ENERGI

Tel.: +45 8715 0000

E-mail: [email protected]

http://dce.au.dk

B 53 - 2017-18 - Endeligt svar på spørgsmål 9: Spm. om, hvor høj er toppen af forurening i de mest trafikerede gader i København på de tidspunkter med mest trafik m.m., til miljø- og fødevareministeren

Sammenfatning

DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, Aarhus Universitet har i nærvæ-

rende notat givet et bidrag til besvarelse af Folketingsspørgsmål B53 vedrø-

rende koncentrationerne af nitrogenoxiderne og den luftbårne partikelforure-

ning på trafikerede gader i København i myldretiderne. På basis af måleresul-

tater fra Delprogram for luft under Det Nationale Overvågningsprogram for

Vandmiljø og Natur har DCE beregnet de gennemsnitlige luftkoncentrationer

i morgen- og eftermiddagsmyldretiden til følgende:

Morgen

150-240

55-75

Eftermiddag

100-170

40-65

Nitrogenoxider, NO

(µg/m

)

Nitrogendioxid, NO

(µg/m

)

Partikler under 2,5 µm, PM

2,5

(µg/m

)

Partikler under 10 µm, PM

(µg/m

)

Skønsmæssigt kommer mere end 90% af nitrogenoxiderne fra trafikken og

under 10% fra den internationale baggrund når der er tale om myldretiderne.

De tilsvarende tal for nitrogendioxid er omkring 80 % og 20% fra henholdsvis

trafikken og den internationale baggrund. En langt større andel af partikelfor-

ureningen stammer fra udenlandske kilder. Her stammer skønsmæssigt om-

kring 60 % og 35 % af henholdsvis PM

2,5

og PM

fra den internationale bag-

grund, mens resten stammer fra trafik, når der er tale om myldretiderne

Indledning

DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, Aarhus Universitet er den 19.

marts 2018 blevet anmodet af Christian Lange, Miljøstyrelsen om bidrag til

svar på Folketingsspørgsmål B53, spørgsmål 9 om opdatering af miljøzone-

reglerne:

”Hvor høj er ”toppen” af forurening i de mest trafikerede gader i København

på de tidspunkter med mest trafik (morgen og eftermiddag), hvor meget af

den forurening skyldes trafik, og hvor meget er internationalt baggrundsfor-

urening (oplyst for både NO

, PM

og PM

2,5

)?”

I det følgende præsenteres resultater fra måling af luftkoncentrationerne af

nitrogenoxider (NOx), nitrogendioxid (NO

), PM

2,5

og PM

(massen af par-

tikler med diameter mindre end henholdsvis 2,5 og 10 µm) målt på tidspunk-

ter med mest trafik (morgen- og eftermiddagsmyldretiderne) i København.

Målingerne er foretaget i forbindelse med Delprogram for luft under NO-

VANA (Det Nationale Overvågningsprogram for Vandmiljø og Natur).

Metode

Luftkoncentrationer i bygader varierer fra time til time, som følge af variatio-

ner i de meteorologiske forhold. For at vurdere ”toppen” af forureningen i

myldretiderne er det derfor nødvendigt at beregne middelværdier for de en-

kelte timer i løbet af dagen over en længere periode. Dette er her foretaget på

basis af tre års målinger. Ved denne fremgangsmåde ”fjernes” tilfældige me-

teorologiske variationer og vi får resultater for den gennemsnitlige døgnvari-

ation som følge af de daglige variationer i trafikbelastningen af luftforurenin-

gen.

Gennemsnit af tre års målinger er beregnet på basis af timemiddelværdier for

2014 – 2016 for målestationer placeret henholdsvis på stærkt trafikerede ga-

der, i bybaggrund og på landet. Koncentrationerne af luftforureningskompo-

nenterne i landbaggrund stammer hovedsageligt fra langtransporteret luft-

forurening, og dermed giver niveauet i landbaggrund et godt estimat for den

udenlandske baggrundsforurening. Forskellen mellem landbaggrund og by-

baggrund angiver den generelle forurening fra hele byen, hvor af hovedpar-

ten stammer fra trafikken i byen når der er tale om myldretiderne. Forskellen

mellem bybaggrund og gadekoncentrationer angiver bidraget fra selve ga-

den, hvor målingerne finder sted.

Bidraget fra trafikken i myldretiderne skønnes ud fra forskellen mellem kon-

centrationerne målt ved gademålestationerne og landbaggrund, idet den in-

ternationale baggrund skønsmæssigt sættes lig koncentrationerne i landbag-

grund. Dette vil give en mindre overvurdering af bidraget fra de to kilder, da

der ikke er taget hensyn til bidraget fra andre forureningskilder, men netop i

myldretiden vurderes denne metode at give et rimeligt skøn på fordelingen

mellem de to hovedkilder.

Nitrogenoxider

Figur 1 viser den gennemsnitlige døgnvariation for nitrogenoxiderne for de

enkelte dage i løbet af ugen. Figuren viser resultaterne for de to gademålesta-

tioner i København (H.C. Andersens Boulevard og Jagtvej), bybaggrundsmå-

lestationen på taget af H.C. Ørsted Instituttet og en gennemsnitlig landbag-

grund baseret på målingerne ved målestationerne på Anholt og Sydlangeland

(Keldsnor).

Figur 1. Gennemsnitlig døgnvari-

ation i koncentrationerne af nitro-

genoxider for de enkelte ugedage

ved gademålestationerne (H.C.

Andersens Boulevard, Jagtvej,

bybaggrund (H.C. Ørsted Institut-

tet) og landbaggrund (gennem-

snit for Anholt og Sydlangeland).

Gennemsnit for perioden 2014-

2016 angives ved dansk normal-

tid. NO

er opgjort i ækvivalenter

af NO

300

H.C. Andersens Bulevard

250

200

, µgNO

Jagtvej

Bybaggrund

Landbaggrund

150

100

Mandag

Tirsdag

Onsdag

Torsdag

Fredag

Lørdag

Søndag

For de to gadestationer og bybaggrunden ses de højeste koncentrationer mel-

lem kl. 7 og 8 svarende til den mest intense periode i morgenmyldretiden.

Herfra falder koncentrationerne, og for nogle af dagene ses et plateau om ef-

termiddagen svarende til eftermiddagsmyldretiden (kl. 15-16). Når toppen i

koncentrationerne er mindre om eftermiddagen end om morgenen skyldes

det primært, at vindhastigheden og turbulensen er højere om eftermiddagen

end om morgenen, men der er også andre faktorer, som spiller en rolle (køre-

tøjssammensætningen, trafikintensiteten m.m.). Derfor bliver udledningerne

fra trafikken hurtigere fortyndet op med den omgivende luft om eftermidda-

gen end om morgenen. Lidt efter midnat ses de laveste koncentrationer. Kon-

centrationerne er væsentligt lavere lørdag og søndag end på hverdage som

følge af den lavere trafikmængde på disse dage. Koncentrationerne i landbag-

grunden er stort set konstant, hvilket skyldes, at kilderne ligger langt fra må-

lestationerne. Dermed udviskes døgnvariationerne i udledningerne, som

følge af den lange transporttid i atmosfæren fra kilder af forskellig afstand til

målepunktet. Tabel 1 viser gennemsnitskoncentrationer i morgen- og efter-

middagsmyldretiden samt skøn over bidragene fra den internationale bag-

grundsforurening og trafikken i forbindelse med myldretiderne.

Tabel 1. Gennemsnitlige koncen-

trationer af nitrogenoxider (NO

)

og nitrogendioxid (NO

) i myldre-

tiderne i trafikerede gader. Inter-

vallet angiver koncentrationerne

ved henholdsvis Jagtvej og H.C.

Andersens Boulevard. Endvidere

skøn over bidrag fra trafik og in-

ternational baggrund. Gennem-

snit for 2014-2016 og angives

ved dansk normaltid.

Trafikerede gader

Trafik bidrag

International baggrund

(µgNO

)

Morgenmyldretid Eftermiddagsmyldretid

kl. 7‐8

kl. 15‐16

150‐240

100‐170

142‐232

82‐162

(µgNO

)

Morgenmyldretid Eftermiddagsmyldretid

kl. 7‐8

kl. 15‐16

55‐75

40‐65

48‐68

33‐58

Figur 2 viser tilsvarende figur for luftkoncentrationerne af nitrogendioxid

(NO

). Nitrogenoxiderne består af nitrogenmonooxid (NO) og nitrogendio-

xid, hvoraf det er nitrogendioxid, som udgør den helbredsskadelige kompo-

nent. Døgnvariationen i koncentrationerne af nitrogendioxid følger mønstret

for nitrogenoxiderne, hvor der for nitrogendioxid dog er lidt mindre forskel

mellem koncentrationerne i morgen- og eftermiddagsmyldretiden. Tabel 1 vi-

ser gennemsnitskoncentrationer i morgen- og eftermiddagsmyldretiden samt

skøn over bidragene fra den internationale baggrundsforurening og trafikken

i forbindelse med myldretiderne.

Figur 2. Gennemsnitlig døgnvari-

ation i koncentrationerne af nitro-

gendioxid for de enkelte ugedage

ved gademålestationerne (H.C.

Andersens Boulevard, Jagtvej,

bybaggrund (H.C. Ørsted Institut-

tet) og landbaggrund (gennem-

snit for Anholt og Sydlangeland).

Gennemsnit for perioden 2014-

2016 angives ved dansk normal-

tid.

110

100

, µgNO

H.C. Andersens Boulevard

Jagtvej

Bybaggrund

Landbaggrund

Mandag

Tirsdag

Onsdag

Torsdag

Fredag

Lørdag

Søndag

Partikelforureningen

Figur 3 og 4 viser de gennemsnitlige døgnvariationer for partikelforureningen

angivet ved PM

2,5

og PM

. Figurerne viser kun koncentrationerne ved gade-

målestationen på H.C. Andersens Boulevard og landbaggrundsmålestationen

ved Risø. Målingerne gennemføres med specielle partikelmåleinstrumenter

(TEOM), som gør det muligt at måle partikelforureningen med høj tidsopløs-

ning (timemiddel). En mindre del af partikelforureningen fordamper inde i

selve måleinstrumenterne, som følge af den måde instrumenterne fungerer

på. Dette giver 10-20% for lave koncentrationer. Disse målinger foretages kun

på H.C. Andersens Boulevard og ved Risø.

Døgnvariationen er anderledes end for nitrogenoxiderne, og forskellen mel-

lem koncentrationerne ved gademålestationen og i landbaggrund er væsent-

ligt mindre. For PM

2,5

ses en mere flad kurve, hvor der ikke er nævneværdig

forskel mellem koncentrationerne i morgen- og eftermiddagsmyldretiden.

For PM

ses et forløb, hvor de højeste koncentrationer ses ved middagstid,

mens koncentrationerne i forbindelse med morgen- og eftermiddagsmyldre-

tid er lidt mindre (omkring 15%) end koncentrationerne ved middagstid. De

relativt højere koncentrationer ved landbaggrundsmålestationerne viser, at

bidraget fra den internationale bagrund er væsentligt større end for nitro-

genoxiderne. Bidraget fra den lokale trafik udgør derfor en relativt set mindre

andel af partikelforureningen, hvilket er årsag til, at døgnvariationerne i par-

tikelforureningen fra trafikken ikke slår så tydeligt igennem, som for nitro-

genoxiderne. Bidraget fra trafikken kommer dels fra de direkte udledninger

fra udstødningen og dels fra slid af bremser, dæk og vejbane.

Tabel 2 viser koncentrationerne i morgen- og eftermiddagsmyldretiden samt

skøn over bidragene fra den internationale baggrundsforurening og trafikken

i forbindelse med myldretiderne.

Figur 3. Gennemsnitlig døgnvari-

ation i PM

2,5

for de enkelte uge-

dage ved gademålestation (H.C.

Andersens Boulevard) og land-

baggrund (Risø). Gennemsnit for

perioden 2014-2016 angives ved

dansk normaltid.

2,5

, µg/m

Mandag

Tirsdag

Onsdag

Torsdag

Fredag

Lørdag

Søndag

H.C.Andersens Boulevard

Landbaggrund

Figur 4. Gennemsnitlig døgnvari-

ation i PM

for de enkelte uge-

dage ved gademålestation (H.C.

Andersens Boulevard) og land-

baggrund (Risø). Gennemsnit for

perioden 2014-2016 angives ved

dansk normaltid.

H.C.Andersens Boulevard

, µg/m

Landbaggrund

Mandag

Tirsdag

Onsdag

Torsdag

Fredag

Lørdag

Søndag

Tabel 2. Gennemsnitlige koncen-

trationer af PM

2,5

og PM

i myl-

dretiderne i trafikeret gade (H.C.

Andersens Boulevard; HCAB).

Endvidere skøn over bidrag fra

trafik og international baggrund.

Gennemsnit for 2014-2016 angi-

ves ved dansk normaltid.

Trafikeret gade (HCAB)

Trafik bidrag

International baggrund

2,5

(µg/m

)

Morgenmyldretid Eftermiddagsmyldretid

kl. 7‐8

kl. 15‐16

(µg/m

)

Morgenmyldretid Eftermiddagsmyldretid

kl. 7‐8

kl. 15‐16

For både PM

2,5

og PM

ses to toppe, som afviger fra det forventede mønster

(torsdag kl. 12-13 og lørdag kl. 22-23). I begge tilfælde måles toppene med to

forskellige instrumenter og toppene anses derfor ikke for at være fejl. For top-

pen torsdag middag skyldes toppen en enkelt episode med koncentrationer

omkring 30 gange højere værdier end gennemsnittet. Årsagen til den meget

høje koncentration kendes ikke. Toppen lørdag aften skyldes tre episoder

med væsentligt højere koncentrationer end gennemsnitligt. Årsagen er for-

mentligt Tivolis fyrværkeri, som tidsmæssigt falder sammen med toppen og

alle episoder finder sted i sommerhalvåret (kl. 22-23 dansk normaltid svarer

til kl. 23-24 ved sommertid). De tre episoder i løbet af tre år skyldes tre dage

med særlige meteorologiske forhold, som har givet en ekstraordinær høj be-

lastning ved H.C. Andersens Boulevard fra fyrværkeriet sammenlignet med

belastningen ved de mere typiske meteorologiske forhold.