NOTAT. Regelverk Når luftkvaliteten vurderes i et område sammenlignes målte og beregnede konsentrasjoner med grenseverdier i:

Transkript

1 NOTAT Til: Asplan Viak v/ Ola S. Brandvold Kopi: Fra: Dag Tønnesen Dato: Kjeller, Ref.: O Kommunedelplan for rv. 25, kryssing av Glomma. Deltema Luft Innledning NILU (Norsk institutt for luftforurensning) har av Aslplan Viak AS blitt bedt om å bistå som underleverandør i tilbud for «Kommunedelplan med konsekvensutredning for Overordnet vegsystem i Elverum kommune». Oppgaven omfatter utredning av luftkvalitet for alternativer for rv. 25 ved kryssing av Glomma. Regelverk Når luftkvaliteten vurderes i et område sammenlignes målte og beregnede konsentrasjoner med grenseverdier i: 1) Forurensningsforskriften 2) Nasjonale mål for luftkvalitet 3) Planretningslinjer for lokal luftkvalitet (T-1520) 4) Luftkvalitetskriterier angitt av Folkehelsa 1. Internasjonale krav til luftkvalitet (Forurensningsforskriften) Forurensningsforskriften omfatter lokal luftkvalitet og er juridisk bindende. Maksimalkravene til konsentrasjon av de ulike komponentene i Forskriften blir omtalt som grenseverdier. Overskridelse av grenseverdiene flere ganger enn tillatt (tabell 1) utløser krav om tiltak. 2. Nasjonale mål for luftkvalitet De nasjonale målene for lokal luftkvalitet ble vedtatt av Regjeringen i Disse er mer ambisiøse enn grenseverdiene i Forurensningsforskriften og uttrykker en ønsket tilstand fra og med Det vil si at når Deltaker i CIENS og Framsenteret ISO-sertifisert etter NS-EN ISO 9001/ISO NILU Norsk institutt for luftforskning Postboks KJELLER Tel.: /Fax: Besøk: Instituttveien 18, 2007 Kjeller NILU Norsk institutt for luftforskning Framsenteret 9296 TROMSØ Tel.: /Fax: Besøk: Hjalmar Johansens gt. 14, 9007 Tromsø nilu@nilu.no nilu-tromso@nilu.no Internet: Bank: Foretaksnr.: Vennligst adresser post til NILU, ikke til enkeltpersoner.

2 2 nasjonale mål er tilfredsstilt, er også forskriftens krav overholdt. Nasjonale mål anbefales lagt til grunn for vurdering av arealbruk. 3. Planretningslinjer for lokal luftkvalitet (T-1520) Retningslinjen er statlige anbefalinger om hvordan kommunene bør håndtere luftkvalitet i arealplanlegging, og skal legges til grunn ved planlegging etter plan- og bygningsloven. Den skal også gi anbefalinger med hensyn til områdets egnethet for ulik arealbruk ut fra luftforurensningsforhold, samt vurdering av behov for avbøtende tiltak. Luftsonedefinisjonen angir rød og gul sone for luftkvalitet. I rød sone bør oppføring av luftfølsom bebyggelse unngås. I gul sone bør lokale tiltak vurderes ved planlegging av luftfølsom bebyggelse. Luftfølsom bebyggelse inkluderer helseinstitusjoner, barnehager, skoler, boliger, lekeplasser og utendørs idrettsanlegg, samt grønnstruktur. 4. Luftkvalitetskriterier Anbefalte luftkvalitetskriterier ble utarbeidet av Nasjonalt folkehelseinstitutt og Miljødirektoratet (den gang SFT) i 1992 og ble sist revidert i Luftkvalitetskriteriene angir kun ambisjonsnivå for luftkvaliteten, og er ikke juridisk bindende. Tabell 1: Grenseverdier for luftkvalitet, NO2 og PM10. Grenseverdi for luftkvalitet NO2 [μg/m 3 ] PM10 [μg/m 3 ] Midlingstid time døgn Gjeldende grenseverdi 1 Antall tillatte overskridelser årlig Nasjonale mål Antall tillatte overskridelser årlig KLIF og Folkehelsas anbefalte luftkvalitetskriterier timer 2 30 døgn timer 50 7 døgn T-1520 Planretningslinjer 40 Vintermiddel 35 7 døgn 40 Årsmiddel 50 1 Hentet fra FOR nr. 931: Forskrift om begrensning av forurensning (forurensningsforskriften). Grense for tiltak. 2 Dato for oppnåelse av grenseverdi: 1. januar Gjeldende fra døgn Beregningsmetode Beregningene er utført for svevestøv (PM 10) og nitrogendioksid (NO 2). Det er beregnet konsentrasjoner som kan sammenholdes med grenser for luftsoner i Retningslinje for luftkvalitet i arealplanlegging samt for grenseverdier og målverdier for de to komponentene. Utslipp beregnes basert på trafikksammensetning, trafikkmengde, skiltet hastighet og (for PM 10) piggdekkbruk. Utslippsberegningene bygger på faktorer for NO 2 utredet i 2011 (Hagmann og Gjerstad) samt på metodikk for svevestøv tilsvarende beregningsmetoden i modellpakken VLUFT for PM 10. Utslippsberegninger er utført i form av prognose for utslippsfaktorer for 2020 og beregnede trafikktall for de ulike alternativene. Beregningsverktøy for spredning er en frittstående modell for linjekilder der konsentrasjonsbidrag fra veg beregnes i definerte punkter. Modellen er basert på EPA s anbefalte modell HIWAY II. Modellresultatene foreligger som timemiddelkonsentrasjoner. På bakgrunn av meteorologiske data fra nærliggende målinger, er timemiddelkonsentrasjonene omregnet til midlere døgnkonsentrasjoner og årlige

3 3 middelkonsentrasjoner. For konsentrasjonsbidrag fra andre kilder enn vegtrafikk er det benyttet data fra «bakgrunns applikasjonen». Det utføres en analyse av de beregnede konsentrasjonene i punkter slik at isolinjer for konsentrasjon er presenterert på kart. Bakgrunnskonsentrasjon Fra «bakgrunns applikasjonen» er det hentet ut konsentrasjoner for Elverum som vist i tabell 2. Tabell 2: Bakgrunnskonsentrasjoner av NO 2, PM 10 og Ozon (O 3) fra Komponent, midlingstid Konsentrasjon (µg/m 3 ) NO2, høy timemiddel vinter 30 NO2, årsmiddel 5 PM10, høyt døgnmiddel, vinter 15 O3, høy timeverdi vinter 50 Konsentrasjonene av NO 2 og PM 10 adderes til konsentrasjonene som beregnes fra utslipp på vegsystemet. Konsentrasjonen av O 3 benyttes til å beregne et tillegg til NO 2-konsentrasjonen som skyldes at NO reagerer med O 3 og danner NO 2. Utslipp Utslippsberegningene av NO x og eksospartikler bygger på utslippsfaktorer for kjøretøytype, drivstoff og teknologikrav med en kjøretøysammensetning framskrevet til 2020 fra eksisterende sammensetning i Framskrivingen bygger på arbeid utført i forbindelse med «Revidert tiltaksutreddning for luftkvalitet i Oslo og Bærum» (2014). Utslippsberegninger for opphvirvlet vegstøv er utført med formel fra integrert vegstøvmodul i programsystemet AirQUIS, vist nedenfor. Q R =ÅDT x 0,267 x (0,258 TT + 1,436) x (V 2 / 5625) x (0,14 + 0,86 x PA)/100 Q R er døgnutslipp av vegstøv under tørre forhold i piggdekksesongen, ÅDT er trafikkmengde, 0,267 er utslipp av eksospartikler fra kjøretøyteknologi på tidspunktet datagrunnlaget for formelen ble utviklet, TT er % tunge kjøretøy i trafikkstrømmen, 0,258 og 1,436 er empirisk bestemte faktorer, V er kjørehastighet, 5625 er kvadratet av hastigheten på veien dataene ble innsamlet, PA er andel biler med piggdekk, og 0,14 er opphvirvlet vegstøv utenfor piggdekksesong i forhold til opphvirvlet vegstøv i piggdekksesong der alle biler bruker piggdekk. Piggdekkandelen i beregningene er satt til 40 % på bakgrunn av data fra www. luftkvalitet.info ( ) Utslippsfaktorer anvendt i utslippsberegningene er vist i tabell 3. Tabell 3: Gjennomsnittlige utslippsfaktorer i g pr. kjøretøy pr. km for NO X og ekspospartikler, kjøretøysammensetning i Komponent Lette kjøretøy Tunge kjøretøy NOx 0,186 1,311 Eksospartikler 0,003 0,013 Meteorologiske forhold Som grunnlag for vindretningsfordeling og midlere vindstyrke i modellområdet er det benyttet data fra meteorologisk institutts målestasjoner på Flisa og Hamar. Vindretningsfordeling i 12 vindretningsektorer er vist i figur 1. Figuren viser relativ forekomst som prosent av tiden det blåste fra angitt retning, der 1 er vind fra nord, 4 er fra øst, 7 er fra sør og 12 er fra vest.

4 4 Vindretningsfordeling Flisa Hamar Figur 1: Vindretningsfordeling i området. Data fra Flisa og Hamar. I beregningene er dataene fra Flisa benyttet. Flisa ligger i samme dalføre som Elverum og er trolig mest representativ for de lokale vindforholdene. I tillegg har vindretningsfordelingen fra Flisa høyere forekomst i vindretningene med høyest frekvens av vind. Dette medfører at det er mindre risko for å underestimere konsentrasjonene ved å benytte vindretningsfordelingen fra Flisa. Resultater Beregninger av forurensning fra trafikkutslippene er gjennomført i 98 beregningspunkter i området. Punktene er tatt ut i et lokalt koordinatsystem med nedre venstre hjørne i 60,8758 N - 11,5315 E, og utstrekning 2,6 km øst-vest og 1,3 km nord-sør. Punkter med lokal øst-koordinat større enn 1,6 ligger øst for Glomma. Beregningene er gjennomført for timemiddelkonsentrasjoner med maksimal timetrafikk. Årsmiddelkonsentrasjoner av NO 2 er beregnet på bakgrunn av vindretningsfordelingen vist i figur 1, samt middelutslipp i forhold til maksimalutslipp. Døgnmiddelkonsentrasjoner av svevestøv er beregnet fra forholdet mellom døgnlig utslipp og maksimal timeutslipp, samt en omregningsfaktor fra maksimal døgnmiddelkonsentrasjon til 8. høyeste døgnmiddelkonsentrasjon basert på prosentiler i en normalfordeling. De beregnede punktkonsentrasjonene er deretter analysert for å framstille konsentrasjonskart. Tabell 4, Tabell 5 og Tabell 6 nedenfor viser et utdrag av konsentrasjoner i beregningspunktene. Tabellene inneholder de 10 høyeste konsentrasjonene fra beregningene med bakgrunnskonsentrasjoner inkludert. Tabellene viser beregnet konsentrasjon for Alternativ 1 og Alternativ 2. Inngangsdata for modellen (og dermed resultatene) er de samme for Alternativ 0+ og Alternativ 1. Tabell 4: Konsentrasjoner i beregningspunkter for de 10 punktene med høyest konsentrasjon. Koordinater er gitt i det lokale koordinatsystemet for beregningene. Timemiddelkonsentrasjoner av NO 2. Østkoordinat Vestkoordinat Alternativ 1 Alternativ 2 1,03 0, ,2 1,08 0,52 77,4 86,2 1,32 0,7 82,2 85,8 1,92 1, ,15 0,61 81,6 81,6 2,27 1,31 80,2 80,2 1,45 0,73 80,2 80 1,26 0,63 79,8 83 1,69 0,97 79,6 79,6 1,34 0,65 78,6 79,8

5 5 Tabell 5: Konsentrasjoner i beregningspunkter for de 10 punktene med høyest konsentrasjon. Koordinater er gitt i det lokale koordinatsystemet for beregningene. Årsmiddelkonsentrasjoner av NO 2. Østkoordinat Vestkoordinat Alternativ 1 Alternativ 2 1,03 0,65 14,6 15,2 1,75 1,03 14,4 14,4 1,32 0,7 14,3 14,9 1,69 0,97 13,2 13,2 1,92 1,07 12,6 12,6 1,13 0,67 11,6 12,2 1,26 0,63 11,4 13,5 1,45 0,73 11,2 10,7 1,15 0,61 10,8 12,3 1,74 0,93 10,8 10,8 Tabell 6: Konsentrasjoner i beregningspunkter for de 10 punktene med høyest konsentrasjon. Koordinater er gitt i det lokale koordinatsystemet for beregningene. Døgnmiddelkonsentrasjoner av PM 10. Østkoordinat Vestkoordinat Alternativ 1 Alternativ 2 1,03 0,65 59,4 59,7 1,32 0,7 36,9 41,6 1,08 0, ,3 1,15 0,61 39,4 39,4 1,26 0,63 33,4 37,2 1,92 1,07 33,8 36,3 1,45 0,73 35,9 35,6 1,34 0,65 33,4 35,3 1,75 1,03 30,6 35,0 1,06 0,31 23,8 34,7 Tabellene viser at døgnmiddelkonsentrasjonene av PM 10 er høyere enn årsmiddelkonsentrasjonen for NO2 i forhold til grenseverdier for luftkvalitet. I tillegg viser tabellene at i områdene med høyest beregnet konsentrasjon gir Alternativ 2 høyere konsentrasjon enn Alternativ 1 i de fleste av disse områdene. Luftsonekart På bakgrunn av konsentrasjonsberegningene er det framstilt luftsonekart for beregningsområdet for de to alternativene. Utbredelse av sonene er bestemt av konsentrasjonen av PM 10. Alle beregningspunktene i begge alternativer viser overholdelse av luftkvalitetstkriteriet for timemiddelkonsentrasjon av NO 2, og derved overholdelse også av de strengere mål- og grenseverdiene. Årsmiddelverdiene av NO 2 ligger på under halvparten av grenseverdi / sonekriterie, og dermed er også kriteriet for gul luftsone (40 µg/m 3 som vintermiddel) også overholdt. Utbredelse av røde og gule soner for alternativene er vist i Figur 2 og Figur 3. Utbredelse av sonene er bestemt av konsentrasjoner av PM 10, som har høyere verdier i forhold til sonekriteriene enn NO 2 i hele beregningsområdet. Rød sone er begrenset til nær rv. 25 der denne har størst trafikk. Gul sone forekommer i tilknytning til rv. 25 samt langs de andre større trafikkårene i området. Utbredelsen av gul sone blir noe større i Alternativ 2 i forbindelse med kryssløsningen vest for Glomma.

6 6 Figur 2: Luftsoner for Alternativ 1 Figur 3: Luftsoner for alternativ 2 Konklusjon Beregninger av konsentrasjoner for NO 2 og PM 10 basert på prognoser for trafikkmengde på vegsystemet viser at døgnmiddelkonsentrasjonene av PM 10 er avgjørende for utbredelse av røde og gule luftsoner. De NO 2-baserte kriteriene for gul luftsone er overholdt med god margin. Rød sone er begrenset til nær rv. 25

7 der denne har størst trafikk. Gul sone forekommer i tilknytning til rv. 25 samt langs de andre større trafikkårene i området. Utbredelsen av gul sone blir noe større i Alternativ 2 i forbindelse med kryssløsningen vest for Glomma. 7