Beregninger av luftforurensning. Statens vegvesen Region midt. vs i utgave 21 an vs Vs

Transkript

1 Ill ULT Rapport Oppdrag: Emne: Rapport: Oppdragsgiver: Luftforurensningsberegni nger E136 Breivika-Lerstad, lesund Beregninger av luftforurensning Statens vegvesen Region midt Dato: 26. august 2011 Oppdrag- / Rapportnr Tilgjengelighet pen Utarbeidet av: AndrØ Neg rd Fag/Fagomr de: Kontrollert av: Vidar Stłen Ansvarlig enhet: Multiconsult avd Bygg Godkjent av: Vidar Stłen Emneord: Luftforurensning, samferdsel Sammendrag Multiconsult er engasjert av Statens vegvesen Region midt for utarbeide samlerapport for vurdering av luftforurensning i forbindelse med reguleringsplan for ny E136 fra Breivika til Lerstad i Alesund. Statens vegvesen har foretatt beregninger av luftkvaliteten for svevestłv og nitrogendioksid ved berłrt bebyggelse for den veglłsningen som foreligger i forslag til reguleringsplan. NILU har foretatt beregninger av utslipp fra tunnelstrekningen. Beregnede konsentrasjoner av svevestłv (PM 10) og nitrogenoksid (NO 2) ved boliger langs ny E136 ligger under b de forskriftskrav og nasjonalt m l. Det vil ikke v re behov for spesielle tiltak knyttet til luftforurensning ved etablering av ny veg. Beregningene viser at anbefalte grenseverdier for svevestłv i KLIF og Folkehelseinstituttets luftkvalitetskriterier kan komme til overskrides for 10 boenheter (ca. 23 personer) i perioder vinterstid. De beregnede konsentrasjonene er imidlertid p et lavt niv som ikke vil medfłre noen vesentlig helsemessig belastning for beboerne i omr det. Kriteriene for NO 2 vil ikke overskrides ved noen boenheter. For NO 2 som timemiddel vil det kunne bli overskridelser av grenseverdi p 200 lag NO 2/m 3 (forskriftskrav) opptil 87 m fra tunnelmunning vestover, og opptil 50 m fra tunnelmunning łstover. Grenseverdien for svevestłv som dłgnmiddel p 50 ig PM 10/m 3 vil kunne overskrides utenfor tunnelmunning vestover p grunn av bidraget fra trafikken opptil 90 m fra tunnelmunning, og opptil 108 m fra tunnelmunning łstover. Ingen boliger ligger innenfor disse sonene. vs i utgave 21 an vs Vs Utg. Dato Tekst Ant.sider. Utarb.av, Kontr.av, GodkJ.av, AS Nedre Skłyen vei 2. P.b. 265 Skłyen 0213 Oslo. Tel.: Fax:

2 Innholdsfortegnelse 1. Oppdraget Luftforurensing regelverk og helseeffekter Grenseverdier Helsebaserte kriterier Forholdet mellom de ulike regelsettene Forslag til nye planretningslinjer for luftkvalitet Fakta om luftforurensing Beregningsmetode og forutsetninger Veg i dagen Tunneler Generelle beregningsforutsetninger Trafikksituasjon Beregningspunkter Bakgrunnskonsentrasjon Begrensning og usikkerhet Resultater Beregningsresultater veg i dagen Beskrivelse nivåer langs veg i dagen Nitrogendioksid NO Svevestøv PM Beregningsresultater tunnel Beskrivelse nivåer ved tunnelmunninger Vurdering - konklusjon Referanser /an 26. august 2011 Side 2 av 21

3 1. Oppdraget Multiconsult er engasjert av Statens vegvesen Region midt for å utarbeide samlerapport for vurdering av luftforurensning i forbindelse med reguleringsplan for ny E136 fra Breivika til Lerstad i Ålesund. Statens vegvesen har foretatt beregninger av luftkvaliteten for svevestøv og nitrogendioksid ved berørt bebyggelse for den vegløsningen som foreligger i forslag til reguleringsplan. NILU har foretatt beregninger av utslipp fra tunnelstrekningen. 2. Luftforurensing regelverk og helseeffekter 2.1 Grenseverdier Nasjonale mål og grenseverdier for luftkvalitet Tabell 2-1 viser en oversikt over nasjonale mål 6 og forurensningsforskriftens grenseverdier 4. Alle verdier er gitt i µg/m 3 (mikrogram pr. m 3 luft). Grenseverdiene i forskriften gjelder for all utendørs luft, dvs. at det er de samme grenseverdier som gjelder ved boliger, næringslokaler eller på offentlige oppholdsområder som f.eks. gangveier og handlegater. Unntatt er likevel tunneler, parkeringshus og utendørs bedrifts/industriområder. Som det framgår av tabellen er nasjonale mål for luftkvalitet strengere enn grenseverdiene i forskriften. Når nasjonale mål er tilfredsstilt, er dermed også forskriftens krav overholdt. Ambisjonsnivå ved planlegging av nye veger er at nasjonale mål skal overholdes. I plansaker i storbyene er det vanlig praksis at nasjonale mål legges til grunn som målsetting ved ny boligbebyggelse, dette gjelder blant annet i Oslo 3, noe som er i tråd med anbefalingene i Miljøverndepartementets rundskriv T-2/ Tabell 2-1: Oversikt over nasjonale mål og forskriftsfestede grenseverdier Stoff Midlingstid Nasjonale mål Forurensingsforskriftens kap. 7 Grenseverdi Antall tillatte overskridelser Grenseverdi Antall tillatte overskridelser Måleenhet Nitrogendioksid 1 time timer/år timer/år NO 2 μg/m 3 Kalenderår 40 Svevestøv 24 timer 50 7 døgn/år døgn/år PM 10 μg/m 3 Kalenderår Helsebaserte kriterier Klima- og forurensingsdirektoratet (KLIF) sine luftkvalitetskriterier er utarbeidet av Nasjonalt folkehelseinstitutt og KLIF selv (daværende Statens forurensingstilsyn, SFT) 5 i Partikkelkriteriene ble skjerpet i Kriteriene er satt ut fra at eksponeringsnivåene må være 2 ganger høyere enn kriteriene før det med sikkerhet er konstatert skadelige effekter. Overskridelser kan derfor ikke tolkes som definitivt helseskadelige, men en kan heller ikke utelukke effekter hos spesielt sårbare mennesker ved nivåer under kriteriene. Tabell 2-2: KLIFs luftkvalitetskriterier for utvalgte stoffer. Stoff Måleenhet Midlingstid Anbefalt kriterienivå NO 2 μg/m 3 1 time 100 PM 10 μg/m 3 24 timer /an 26. august 2011 Side 3 av 21

4 2.3 Forholdet mellom de ulike regelsettene Kravene i forskriften er juridisk bindende minimumskrav til luftkvalitet. Verken KLIF og Folkehelseinstituttets luftkvalitetskriterier eller Regjeringens nasjonale mål er rettslig bindende. Luftkvalitetskriteriene og de nasjonale målene angir kun ambisjonsnivå for luftkvaliteten. Ambisjonsnivået i de tre settene med grenseverdier er forskjellig. Forholdet mellom dem er skissert i figur 2-1, der de tre settene er plassert inn i en effektfunksjon som viser sammenhengen mellom forurensningsbelastning og helseskade. Forurensningsbelastning er en funksjon av konsentrasjonsnivå og antall overskridelser av dette nivået. Figur 2-1 er en prinsippskisse og viser det innbyrdes forholdet mellom ambisjonsnivåene, men ikke den reelle (riktige) avstanden mellom ambisjonsnivåene. Figur 2-1: Forholdet mellom KLIF og Folkehelseinstituttets luftkvalitetskriterier, nasjonale mål og forskriftens grenseverdi. Illustrasjonen viser de tre ambisjonsnivåene og at man ved fastsettelsen av både nasjonale mål og forskriftens grenseverdi aksepterer et visst omfang av helsevirkninger. Kilde: Veiledning til forskrift om lokal luftkvalitet Forslag til nye planretningslinjer for luftkvalitet KLIF oversendte i juli 2009 forslag til retningslinje for behandling av lokal luftkvalitet i arealplanlegging til Miljøverndepartementet. Forslaget er utarbeidet av en tverretatlig arbeidsgruppe, hvor bl.a. Statens vegvesen og Nasjonalt folkehelseinstitutt har deltatt. Forslaget var på høring vinteren 2010, og er foreløpig ikke vedtatt. I henhold til retningslinjeforslaget defineres rød og gul sone for luftforurensning, som vist i tabell 2-3. I den røde sonen er hovedregelen at ny bebyggelse som er følsom for luftforurensning unngås, mens den gule sonen er en vurderingssone der ny bebyggelse bør tilfredsstille visse minimumskrav. Uteområder bør legges så langt vekk fra forurensningskilden som mulig, ensidige boenheter mot mest forurensede side bør unngås, og det må legges vekt på et godt inneklima /an 26. august 2011 Side 4 av 21

5 Det bemerkes at dette foreløpig kun er et forslag som ligger til behandling i Miljøverndepartementet, og at både grenseverdier og andre elementer kan endres gjennom videre behandling før retningslinjen eventuelt blir vedtatt. Tabell 2-3: KLIFs forslag til planretningslinje for luft: Anbefalte grenseverdier for luftforurensning og kriterier for soneinndeling ved planlegging av ny virksomhet eller bebyggelse Komponent Gul sone 2 Luftforurensningssone 1 Rød sone PM μg/m 3 7 døgn per år 70 μg/m 3 7 døgn per år NO 2 40 μg/m 3 vintermiddel 3 40 μg/m 3 årsmiddel Helseeffekter Personer med alvorlig luftveis- og hjertekarsykdom har økt risiko for forverring av sykdommen. Friske personer vil sannsynligvis ikke ha helseeffekter. Personer med luftveis og hjertekarsykdom har økt risiko for helseeffekter. Sårbare grupper, som barn og eldre, har økt risiko for sykdommer i luftveis- og hjertekarsystemet. Friske personer har økt risiko for forbigående slimhinneirritasjon og ubehag 1) Bakgrunnskonsentrasjonen er inkludert i sonegrensene. 2) Gul sone for PM 10 har et stort konsentrasjonsspenn. Det er derfor store forskjeller i helsekonsekvenser innad i sonen. Det kan derfor være hensiktsmessig å ha en strengere vurdering av arealbruk og avbøtende tiltak desto nærmere kilden tiltaket ligger. 3) Vintermiddel defineres som perioden fra 1.nov til 30. april. 2.5 Fakta om luftforurensing De viktigste stoffene som bidrar til lokal luftforurensning er svevestøv (PM 10 ) og nitrogendioksid (NO 2 ). Veitrafikk er den dominerende kilden til lokal luftforurensning. Eksos fra kjøretøyer bidrar til utslipp av NO 2 og svevestøv, men det er asfaltslitasje fra piggdekkbruk som er den største kilden til dannelse av svevestøv. Vedfyring kan også føre til betydelige utslipp av svevestøv. Andre kilder er utslipp fra industri, havner/skip og langtransportert forurensning 8. Helserisikoen knyttet til lokal luftforurensning avhenger av hvor høy konsentrasjonen av de forurensede stoffene er, og eksponeringstiden. I de store byene er det NO 2 og svevestøv som gir størst risiko for helseskader ut fra dagens kunnskap. Disse stoffene kan gi økt forekomst av ulike typer luftveislidelser. Svevestøv kan også medføre hjerte- og karsykdommer, allergier og økt dødelighet 8. Svevestøv måles i vekt pr. m 3 luft og vil dermed naturlig nok domineres av de største partiklene. Det skilles mellom grovfraksjonen (PM 10 ) og finfraksjon (PM 2,5 ) ut fra partiklenes størrelse i µm. Det er utilstrekkelig kunnskap om hvilke typer svevestøv som gir størst helsevirkninger, men svevestøv fra eksosutslipp synes å være viktig. Det er svevestøv mindre enn 4 µm som transporteres ned i de fineste lungeforgreiningene, til den sonen hvor gassutvekslingen med blodet skjer. Det antas at dette støvet er mest skadelig for lungevevet. Ultrafine partikler mindre enn 1 µm er også påvist i andre organer enn lunger, men det er usikkert i hvilket omfang slike partikler går over i blodsirkulasjonen /an 26. august 2011 Side 5 av 21

6 3. Beregningsmetode og forutsetninger 3.1 Veg i dagen Beregningene for veg i dagen er utført ved bruk av beregningsverktøyet VLUFT versjon fra Statens vegvesen 1. Konsentrasjonene som beregnes i VLUFT er maksimalverdier. I tillegg estimerer programmet forventet 8. høyeste verdi av NO 2 og forventet 25. og 7. høyeste verdi av PM 10, i samsvar med nasjonale mål for luftkvalitet. 3.2 Tunneler Luftforurensning fra tunneler er beregnet med verktøyet Tunall. Det vises til egen beregningsrapport fra NILU for detaljer Generelle beregningsforutsetninger Det er gjort beregninger for framtidig situasjon i Piggfriandelen er satt til 39% i hht. tellinger i Ålesund i Det er brukt en kaldstartandel på 25% (Gateklasse 1- Hovedveg/gjennomfarts-/innfartsgate). Nylig vedtatte skjerpinger av de europeiske utslippskravene til kjøretøy, Euro V og Euro VI, vil bidra til reduksjoner i nivåene av både partikler og NO 2. Disse endringene er pr i dag ikke implementert i modellverktøyene. Beregnede nivåer vil bli lavere når dette tas hensyn til. Bolig som er vedtatt innløst er beregnet, men holdt utenfor vurderingene i denne rapporten. 3.4 Trafikksituasjon For E136 er det benyttet en årsdøgntrafikk på 38000, en tungandel på 8% og hastighet 80 km/t. for FV398 er det benyttet en årsdøgntrafikk på 5000, en tungandel på 6% og hastighet 50 km/t. Diagrammer med benyttede trafikktall er vedlagt rapporten. 3.5 Beregningspunkter Beregningspunktene er hentet fra Statens vegvesens VLUST-base for området. I alt er det beregnet i 69 ulike punkter. Det er imidlertid i ettertid besluttet å innløse en bolig (Høgenakken 1). 3.6 Bakgrunnskonsentrasjon Planområdet har hovedsakelig villastrøk med middels tett bebyggelse. Det er benyttet følgende bakgrunnsverdier på bakgrunn av måledata fra NILU: Middels tett bebyggelse: 23 μg/m 3 for PM 10 og 12 μg/m 3 for NO 2. Bakgrunnskonsentrasjonene tar også hensyn til bakgrunnsnivå av ozon, da utslipp av nitrogenoksid (NO) fra kjøretøyer vil kunne reagere med ozon (O 3 )og danne nitrogendioksid (NO 2 ) /an 26. august 2011 Side 6 av 21

7 Figur 3-1: Oversikt over planområdet med beregningspunkter (brune punkter) /an 26. august 2011 Side 7 av 21

8 3.7 Begrensning og usikkerhet Metoden i VLUFT er en forenklet beregning. Modellen tar i liten grad hensyn til faktisk meteorologi, lokale topografiske forhold, eller bygningsutforming. Det er derfor relativt stor usikkerhet knyttet til beregningene. Det er også stor usikkerhet mht. utslippsfaktoren for tunge biler. Målegrunnlaget som er benyttet for å fastsette utslippsfaktoren for tungtrafikkandelen og kjørehastighet er begrenset og dette kan redusere kvaliteten av beregningene. En annen usikkerhet er faktisk kjøremønster. Det finnes begrenset materiale som beskriver fordelingen av ulike kjøremønstre med tanke på akselerasjon, retardasjon og kjøring med konstant fart. I VLUFT er det lagt inn en generell reduksjon i utslippsfaktorene fram til År som beregnes etter 2017 beregnes med samme utslippsfaktorer som i De siste teknologiske forbedringer og reduserte utslipp fra personbiler de kommende årene som følge av nye felleseuropeiske krav gjennom Euro V og Euro VI, tar modellen som nevnt ikke hensyn til. 4. Resultater 4.1 Beregningsresultater veg i dagen Tabell 4.1: Beregningsresultater luftforurensning langs veg i dagen. Beregnet med trafikkmengder for beregningsår 2030 Eksponerte over KLIFs luftkvalitetskriterier (35 μg/m 3, døgnmiddel) Antall boenheter Svevestøv (PM 10 ) Nitrogendioksid NO 2 Antall personer Nasjonalt mål (>25døgn >50 μg/m 3 ) Antall boenheter Nasjonalt mål (>7døgn >50 μg/m 3 ) Antall boenheter Eksponerte over KLIF luftkvalitetskriterier (100 μg/m 3, timemiddel) Antall boenheter Antall personer Nasjonalt mål (>8 timer 150 μg/m 3 ) Antall boenheter Beskrivelse nivåer langs veg i dagen Nitrogendioksid NO 2 Beregnede maksimalkonsentrasjoner i planområdet i 2030 er under grenseverdier i forurensningsforskriften og anbefalte grenseverdier i nasjonalt mål for luftkvalitet. De beregnede nivåene varierer fra 71 til 81 μg/m 3, som er betydelig under grenseverdien i forskriftskravet på 200 μg/m 3, og konsentrasjonen i nasjonalt mål på 150 μg/m 3. Ingen boenheter vil heller ha nivåer som er over de anbefalte luftkvalitetskriteriene til KLIF og Folkehelseinstituttet, som for NO 2 er en timeverdi på 100 μg/m Svevestøv PM 10 Beregnede maksimalkonsentrasjoner for svevestøv i planområdet varierer fra 26 til 59 μg/m 3. Ingen boliger overskrider grenseverdien på 50 μg/m 3 i forurensningsforskriften og anbefalt grenseverdi i nasjonale mål (50 μg/m 3 7 ganger per år). De anbefalte luftkvalitetskriteriene til KLIF og Folkehelseinstituttet (PM 10 døgnmiddel over 35 μg/m 3 ) overskrides for 10 boenheter (ca. 23 personer) /an 26. august 2011 Side 8 av 21

9 Dersom piggfriandel endres fra 39% til 65% i beregningen vil ingen personer bli eksponert for svevestøv over nasjonale mål, men 5 boenheter (12 personer) vil være eksponert over KLIFs luftkvalitetskriterier. Med trafikktallene for 2010 (fra transportmodell) og beregningsår 2010 innlagt i Vluft, vil fortsatt ingen boliger overskride grenseverdien i forurensningsforskriften og det nasjonale målet for svevestøv. Noen flere (15) boenheter overskrider da KLIFs luftkvalitetskriterier knyttet til PM Beregningsresultater tunnel Tabell 4-2: Nødvendig spredningsavstand fra tunnelmunning for at konsentrasjoner av PM 10 og NO 2 er redusert til gitte nivåer. Verdier for PM 10 gjelder døgnmiddel og NO 2 som timemiddel. Beregning er utført av NILU 13. Tunnel Lengde av Ventilasjons- Nødvendig spredningsavstand for å komme ned på luftkvalitetsnivå (m) Jetfase hastighet PM 10 NO2 NO2 NO2 (m) (m/s) (50 µg/m3) (100 µg/m3) (150 µg/m3) (200 µg/m3) Morgenrush / vestover (vestover) 87,1 7, km/t Ettermiddagsrush / østover (østover) 105,9 7, km/t 4.4 Beskrivelse nivåer ved tunnelmunninger For normal trafikkavvikling og kjørehastighet lik skiltet hastighet (80 km/t) viser beregningene at grenseverdien for svevestøv som døgnmiddel på 50 μg PM 10 /m 3 vil kunne overskrides utenfor tunnelmunning vestover på grunn av bidraget fra trafikken opptil 90 m fra tunnelmunning, og opptil 108 m fra tunnelmunning østover. For NO 2 vil det kunne bli overskridelser av grenseverdi som timemiddel på 200 μg NO 2 /m 3 opptil 87 m fra tunnelmunning vestover, og opptil 50 m fra tunnelmunning østover. Ingen boliger ligger innenfor disse sonene. Figurer som viser munningsutslippene er vist i vedlegg. Ved endret kjørehastighet og eventuell køkjøring som følge av trafikale problemer vil disse forholdene endres, og det er påkrevd med vifter som kan sikre nødvendig ventilasjon i tunnelene for å hindre overskridelser av grenseverdier for tunnelluft. 4.5 Vurdering - konklusjon Beregnede konsentrasjoner av PM 10 og NO 2 ved boliger langs ny E136 ligger under både forskriftskrav og nasjonalt mål (forutsatt at Høgenakken 1 innløses). Det er pr i dag anbefalte grenseverdier i nasjonalt mål som angir ambisjonsnivå ved utbygging av ny veg 11. Det vil ikke være behov for spesielle tiltak knyttet til luftforurensning ved etablering av ny veg. Beregningene viser at anbefalte grenseverdier for svevestøv i KLIF og Folkehelseinstituttets luftkvalitetskriterier kan komme til å overskrides for 10 boenheter i perioder vinterstid. De beregnede konsentrasjonene er imidlertid på et lavt nivå som ikke vil medføre noen vesentlig helsemessig belastning for beboerne i området. Kriteriene for NO 2 vil ikke overskrides ved noen boenheter /an 26. august 2011 Side 9 av 21

10 5. Referanser 1. VSTØY/VLUFT, versjon 6.0. Brukerveileder. Statens vegvesen, Vegdirektoratet, mai Luftforurensning i plansaker. Luftforurensingskart for Oslo. Helse-og velferdsetaten, Samferdselsetaten, plan- og bygningsetaten og Statens vegvesen, desember Luftforurensning i plansaker. Tilrådningsnotat. Oslo kommune, Bærum kommune, Fylkesmannen i Oslo og Akershus og Statens vegvesen, juni Miljøverndepartementet FOR nr 931: Forskrift om begrensning av forurensning (forurensningsforskriften) 5. Anbefalte luftkvalitetskriterier. Nasjonalt folkehelseinstitutt og SFT, 1992 (SFT-rapp. 92:16), rev St.meld. nr. 8 ( ) Regjeringens miljøvernpolitikk og rikets miljøtilstand. 7. Nasjonalt folkehelseinstitutt: Fakta om svevestøv og helse, 8. Miljøstatus i Norge St.meld. nr. 26 ( ) Regjeringens miljøvernpolitikk og rikets miljøtilstand. 10. Veiledning til forskrift om lokal luftkvalitet. Statens forurensningstilsyn (SFT) og Statens vegvesen. TA-1940/ Miljøverndepartementet: Rundskriv T-2/98 B. Fylkes- og kommuneplanleggingen. Nasjonale mål og interesser i fylkes- og kommuneplanleggingen 12. Tiltak. Artikkel med oversikt over bl.a. piggdekkandeler på Luftkvalitet.info, E136 Breivika Lerstad, Ålesund kommune. Vurdering av luftforurensning fra tunnelmunninger. NILU-rapport (Norsk institutt for luftforskning), Ivar Haugsbakk, /an 26. august 2011 Side 10 av 21

11 Vedlegg 1. Beregningsrapport fra VLUFT 2. Figurer som viser munningsutslipp fra tunneler /an 26. august 2011 Side 11 av 21

12 414781/an 26. august 2011 Side 12 av 21

13 414781/an 26. august 2011 Side 13 av 21

14 414781/an 26. august 2011 Side 14 av 21

15 414781/an 26. august 2011 Side 15 av 21

16 414781/an 26. august 2011 Side 16 av 21

17 414781/an 26. august 2011 Side 17 av 21

18 414781/an 26. august 2011 Side 18 av 21

19 414781/an 26. august 2011 Side 19 av 21

20 Figur 5-1: Morgenrush /vestover. Utbredelse av 50 μg PM 10 /m 3 som døgnmiddel og 200 μg NO 2 /m 3 som timemiddel. Beregninger utført av NILU /an 26. august 2011 Side 20 av 21

21 Figur 5-2: Ettermiddagsrush/østover. Utbredelse av 50 μg PM 10 /m 3 som døgnmiddel og 200 μg NO 2 /m 3 som timemiddel. Beregninger utført av NILU /an 26. august 2011 Side 21 av 21