Konsekvenser av utslipp til luft av helårig petroleumsvirksomhet i området Lofoten - Barentshavet

Transkript

1 NILU: OR 16/2003 NILU: OR 16/2003 REFERANSE: O DATO: JUNI 2003 ISBN: Knsekvenser av utslipp til luft av helårig petrleumsvirksmhet i mrådet Lften - Barentshavet Cristina Guerreir, Thrjørn Larssen g Per Arild Aarrestad

2

3 NILU: OR 16/2003 REFERANSE: O DATO: MAI 2003 ISBN: Knsekvenser av utslipp til luft av helårig petrleumsvirksmhet i mrådet Lften - Barentshavet Cristina Guerreir1, Thrjørn Larssen2 g Per Arild Aarrestad3 1) Nrsk institutt fr luftfrskning Pstbks 100, 2027 Kjeller 2) Nrsk institutt fr vannfrskning Pstbks 173 Kjelsås, 0411 Osl 3) Nrsk institutt fr naturfrskning Tungasletta 2, 7005 Trndheim

4

5 1 Frrd Denne utredningen har vært et samarbeidsprsjekt mellm Nrsk institutt fr luftfrskning (NILU), Nrsk institutt fr vannfrskning (NIVA) g Nrsk institutt fr naturfrskning (NINA). Hvedansvarlig fr rapprten har vært Cristina Guerreir (NILU). I tillegg har følgende persner bidratt til rapprten: NILU : Karl Idar Gjerstad, Sverre Slberg g Svein Knudsen. NIVA : Thrjørn Larssen, Arild Sunfjrd, Tre Høgåsen. NINA : Per Arild Aarrestad.

6 2

7 3 Innhld Side Sammendrag g knklusjn Innledning Generelt m virkninger av utslipp til luft Frsuring Overgjødsling Bakkenært zn Tålegrenser Tålegrenser fr frsuring Tålegrenser fr nitrgenavsetning på vegetasjn Tålegrenser fr bakkenært zn Dagens situasjn Nitrgenavsetning Frsuring av verflatevann Overgjødsling Bakkenært zn Spredningsfrhld g meterlgi Datatilgjengelighet Slettnes Fruhlmen fyr Representativitet av vinddata Vindretning Vindstyrke Spredningsfrhld i måleperiden Nedbør Bidraget fra petrleumsvirksmhet i Lften-Barentshavet til nitrgenavsetning g zndannelse Scenarier g frventet utslippsnivå fr helårig petrleumsvirksmhet i Utslipp fra faste installasjner fr prduksjn Transprtrelaterte utslipp fr prduksjn Utslipp fra letebring Utslipp fra rørleggingsarbeide Spredningsberegninger Avsetning av nitrgenfrbindelser Dannelse av bakkenært zn Effekter av økt nitrgenavsetning på naturmiljøet Overflatevann Ferskvann Marint miljø Vegetasjn Referanser... 56

8 4 Vedlegg A Status fr belastning g internasjnale avtaler Vedlegg B Meterlgi Vedlegg C Ftkjemiske prsesser i atmsfæren Vedlegg D Beregning av tålegrenser g verskridelse av tålegrenser fr tilførsler av syre til verflatevann Vedlegg E Frutsetninger g grunnlagsdata fr beregning av utslipp til luft fra transprtrelaterte aktiviteter Vedlegg F Frkrtelser... 87

9 5 Sammendrag g knklusjn Nrsk institutt fr luftfrskning (NILU) har på ppdrag fra Olje- g Energidepartementet utredet knsekvenser av utslipp til luft av helårig petrleumsvirksmhet i mrådet Lften - Barentshavet. Arbeidet har bestått i å beregne bidraget til nitrgenavsetning g dannelse av bakkenært zn fra petrleumsrelaterte utslipp i mrådet sm avgrenses av Lften- Barentshavet, g beskrive knsekvensene av slike utslipp fr frsuring, vergjødsling g znekspnering. Utslipp av CO 2 har ikke direkte målbare lkale effekter g virkninger av slikt utslipp er derfr ikke mhandlet i denne rapprten. Førsituasjnen Den eksisterende luftfrurensningssituasjnen i mrådet er strt sett influert av langtransprtert luftfrurensning, g muligens ne influert av skipstrafikk g ne lkal luftfrurensning. Knsentrasjner i luft er generelt lave. Nitrgenavsetningen i Nrge er høyest i sørvestlige deler av landet (pptil mg N/m2/år) g avtar gradvis nrdver. Nrd fr Bdø er nitrgenavsetningen generelt svært lav (<400 mg/m2/år). Oznknsentrasjnene i Nrge er generelt høye. Knsentrasjnen av zn kan i episder verskride SFTs anbefalte luftkvalitetskriterium i hele landet, men avtar gradvis nrdver. Miljøprblemer knyttet til høye znknsentrasjner er hvedsakelig et resultat av langtransprt av frurensninger fra det eurpeiske kntinentet g fra Strbritannia, g prblemene er dermed størst i Sør-Nrge. Fr utslipp i mrådet Barentshavet-Lften vil influensmrådet være Finnmark, Trms g den nrdlige delen av Nrdland hvr miljøprblemene knyttet til bakkenært zn er minst på landsbasis g i str grad reflekterer bakgrunnsatmsfæren på nrdlige breddegrader. Utslipp Sm underlag fr utredningene frutsettes en trinnvis utbygging fra 2005 frem til Utredningen er gjrt fr tre mulige utviklingsscenarier: Basisnivå, bestående av påviste felt: gassfelt i Trms I (Snøhvit), ljefelt i Trms I (Gliat) g tilleggsressurser til gassfeltet i Trms I. Middels aktivitetsnivå inkluderer i tillegg felt med relativt sett høy sannsynlighet fr utvinning, dvs. ljefelt i Nrdland VI g Lpparyggen Øst, g gassfelt i Finnmark Øst g Nrdkappbassenget. Sannsynligheten fr utvinning på hvert enkelt felt er likevel så vidt lav at det ikke frventes at samtlige mråder vil gi funn sm leder til utbygging. Høyt aktivitetsnivå inkluderer i tillegg felt i mråder sm i dag er vurdert å ha lav sannsynlighet fr utvinning, pluss felt i ikke-åpnede mråder, dvs. ljefelt i Nrdland VII, Bjørnøya Vest g Finnmark Øst, g gassfelt i Trms II. Fr hvert aktivitetsnivå er det tatt hensyn til utslipp fra faste installasjner (landanlegg g ffshreanlegg knyttet til lje- g gassfeltene) g fra

10 6 transprtrelaterte utslipp. Et typisk årlig utslipp fr hvert aktivitetsnivå er presentert i Tabell A fr faste installasjner g transprtrelaterte utslipp. Tabell A: Årlig utslipp (tnn/år) fr hvert aktivitetsnivå. Faste installasjner (tnn/år) Basisnivå Middels aktivitetsnivå Høyt aktivitetsnivå CO NMVOC fra lagring/lasting NOx Transprtrelaterte utslipp (tnn/år) Basisnivå Middels aktivitetsnivå Høyt aktivitetsnivå CO NOx Avsetning av nitrgenfrbindelser Våtavsetningen er beregnet med en trajektriemdell sm regner kjemiske reaksjner mellm NO X, O 3 g nitrat fra time til time. Mdellen tar hensyn til nedbør g nedbørintensitet. Den maksimale beregnede avsetningen av nitrgen fr basisnivå, med bidrag fra alle kilder, er ca. 34 mg N/m2 fr beregningsperiden 1 (83% av året) g den frekmmer ver havet g deler av Sørøya. Verdier ver 2 20 mg N/m2 dekker et mråde på ca km2. Den maksimale beregnede avsetningen av nitrgen fr middels aktivitetsnivå er ca. 79 mg N/m2 fr beregningsperiden 1 g den frekmmer ca. 30 km sørøst fr ljefeltet Nrdland VII. Verdier ver 2 20 mg N/m2 dekker et mråde på ca km2 g treffer land i Lften, g øyene nrdøst fr Lften pp til Hnningsvåg. Den maksimale beregnede avsetningen av nitrgen fr høyt aktivitetsnivå er ca. 102 mg N/m2 fr beregningsperiden 1 (83% av året) g den frekmmer ver havet. Avsetning med verdier ver 2 80 mg N/m2 frekmmer ikke på land. Verdier ver 2 20 mg N/m2 dekker et mråde på ca km2 g påvirker mråder i Lften g øyene pp til Hnningsvåg. I frhld til dagens nitrgenavsetning sm er generelt svært lav (<400 mg/m2/år) vil bidraget fra petrleumsaktivitet i Barentshavet føre til en økning på pp til 25% på havmrådet (i frhld til 400 mg/m2/år). Ved kysten, vil tilsvarende økningen (i frhld til 400 mg/m2/år) være pp til 5% fr basisnivå g pp til 15% fr høyt aktivitetsnivå. Den maksimale økningen vil frekmme ver et svært begrenset mrådet. Dannelse av bakkenært zn Basert på resultatene fra RKU fr Nrskehavet (Slberg et al, 2002) (g fr Nrdsjøen (Slberg et al, 1999)), samt at AOT40-verdiene 3 i mrådet sm dekkes av denne utredningen i dag er gdt under UN-ECEs terskelverdier på 3000 ppbtimer (6000 µg/m 3 t) g ppb-timer ( µg/m 3 t) fr henhldsvis planter 1 Den ttale beregninsperiden utgjør timer, dvs. 83% av året. Det er beregnet fr timer der data fr meterlgi, spredningsparametere g nedbør er tilgjengelige. 2 Verdiene valgt fr å kvantifisere størrelsen på mråder med en nitrgenavsetning ver en vist verdi er et tilfeldig valg. Det finnes ikke grenseverdier eller retningslinjer fr nitrgenavsetningen. Det blir naturens tålegrensene sm vil være avgjørende fr vurderingen av evt. knsekvenser fra økt nitrgenavsetningen. Tålegrensene varierer fra sted til sted, avhengig av type miljø, arter, vann, etc, sm diskutert i denne studien. 3 AOT40 Akkumulert ekspneringsdse (Accumulated expsure Over a Threshld limit f 40 ppb).

11 7 g skg, er det ikke sannsynlig at utslippene av NOx g VOC fra Lften- Barentshavet vil føre til verskridelser av disse grensene. I frhld til SFTs grenseverdier fr beskyttelse av vegetasjn på 8-timers middelverdi av zn på 60 µg/m3 eller midlere 7-timers knsentrasjn av zn (kl , april-september) på 50 µg/m3, så er disse allerede verskredet ver hele landet. Dette reflekterer at bakgrunnsknsentrasjnen av zn på den nrdlige halvkule i seg selv er tilstrekkelig høy til å verskride grensene. Utslippene fra Lften-Barentshavet vil kunne føre til økte znknsentrasjner g dermed økt verskridelse av SFTgrensene, men basert på de tidligere utredningene g beregningene vil endringene etter all sannsynlighet bli marginale. I frhld til terskelverdier fr helse/fauna vil utslippene fra Lften-Barentshavet gså kunne gi en økning i antall timer med verskridelse av 100 µg/m3, men i tråd med Nrskehavet-utredningen er knklusjnen at det er lite trlig at bidraget vil gi nen målbare effekter på dyr i mrådet. Effekter på naturmiljøet - verflatevann Frsuring av verflatevann er et betydelig prblem i Sør-Nrge. I Nrd-Nrge derimt er det få vassdrag sm er påvirket av frsuring, med unntak av Øst- Finnmark. Det finnes imidlertid vann g vassdrag med lave tålegrenser i hele Nrd-Nrge. I det mrådet sm vil få en størst økning i nitrgenavsetning sm følge av planlagte aktiviteter i Barentshavet er det lite tilgjengelige data på frsuringssituasjnen. Det er derfr ikke mulig å gjøre en grundig evaluering av ptensielle frsuringseffekter på vann uten å gjennmføre flere studier. De tilgjengelige data viser fr det meste relativt høye tålegrenser, men enkelte lkaliteter med lave tålegrenser finnes. I de kystnære mrådene på strekningen fra Lften til Nrdkapp er tålegrensene verskredet med dagens nedfall fr 2 av 34 innsjøer med tilgjengelige data. Det er liten frskjell i verskridelse av tålegrenser ved dagens nedfall g økt nedfall sm følge av aktiviteter i Barentshavet. Siden innsamling av de tilgjengelige data er gjrt med andre frmål enn den lkale frsuringssituasjnen, så er allikevel grundigere undersøkelser nødvendig. Det er ikke mulig å beregne påvirket areal basert på de tilgjengelige data. Når det gjelder det marine miljøet kan vi anta at bidraget fra økt avsetning av nitrgen vil ligge i mrådet 0,1-1,0 %, der basisnivå vil ligge i nedre del av intervallet g høyt aktivitetsnivå i øvre del. På bakgrunn av dette er knklusjnen at avsetningen ikke vil ha merkbar effekt på algeprduksjnen i mrådet. Effekter på naturmiljøet - Vegetasjn En sammenligning mellm dagens nitrgenbelastning g eksisterende tålegrenser fr nitrgen fr terrestriske øksystemer viser at det innen influensmrådet i Nrdland, Trms g Finnmark ikke finnes vegetasjnstyper sm har fått verskredet tålegrenser fr nitrgen. Sårbare naturtyper sm ligger nærmest tålegrensen er næringsfattige arktisk/alpine heier, nedbørsmyrer g skger i mråder der bergrunnen er fattig på mineralnæring. Ingen av de tre scenariene vil medføre verskridelse av eksisterende nitrgentålegrenser. Ved de t høyeste aktivitetsnivåene vil bidragene fra petrleumsindustrien i avgrensede mråder med relativt høye bakgrunnsverdier bidra til en ttal nitrgenavsetning sm ligger like under tålegrensene fr nedbørsmyr, epifyttvegetasjn i humide løvskger g arktisk/alpine heier. Dette gjelder næringsfattige mråder i Lften, Vesterålen g ytre kyststrøk i Trms. De eksisterende tålegrensene fr terrestriske øksystemer

12 8 er imidlertid usikre fr nrdlige naturtyper, g man kan derfr ikke utelukke at sårbare øksystemer kan bli påvirket. Fr å kunne trekke sikrere knklusjner bør det gjøres grundige undersøkelser av nitrgen-tålegrenser fr nrdlige øksystem. Knklusjn Knklusjnen fr dette studiet er at effektene på naturmiljøet sm følge av planlagte aktiviteter i Barentshavet vil være marginale i frhld til dagens situasjn g dagens kunnskap. Nitrgenavsetningen nrd fr Bdø er generelt svært lav per i dag g er under tålegrensene fr vegetasjn g under tålegrensene fr 89% av de 281 prøvetatte innsjøer. Det er viktig å presisere at data grunnlaget fr vurdering av effekter på verflatevann er mangelfull (bare 281 innsjøer med tilgjengelig data på frsuringssituasjnen nrd fr 65ºN), g at de eksisterende tålegrensene fr terrestriske øksystemer er usikre fr nrdlige naturtyper.

13 9 Knsekvenser av utslipp til luft av helårig petrleumsvirksmhet i mrådet Lften - Barentshavet 1 Innledning Nrsk institutt fr luftfrskning (NILU) har på ppdrag fra Olje- g energidepartementet utredet knsekvenser av utslipp til luft av helårig petrleumsvirksmhet i mrådet Lften - Barentshavet. Arbeidet har bestått i å beregne bidraget fra petrleumsrelaterte utslipp i mrådet sm avgrenses av Lften-Barentshavet til nitrgenavsetning g dannelse av bakkenært zn i influensmrådet, g beskrive knsekvensene av slike utslipp fr frsuring, vergjødsling g znekspnering. Utslipp av CO 2 har ikke direkte målbare lkale effekter g er derfr ikke mhandlet i denne rapprten. 2 Generelt m virkninger av utslipp til luft 2.1 Frsuring Frurenset luft g nedbør innehlder nitrgen g svvel i frm av nitrat (NO 3 - ) g ammnium (NH 4 + ) g sulfat (SO 4 = ). Disse kmpnentene bidrar til frsuring av jrd g vann i Nrge. Særlig vannfrsuring er et betydelig prblem Nrge. Prblemet er spesielt strt på Sør- g Sørvestlandet, men gså på Østlandet g i Øst-Finnmark. Langtransprterte svvel- g nitrgenfrbindelser fra kilder ellers i Eurpa er viktigste årsak til frsuringsprblemer i Nrge. Utslipp fra vei- g skipstrafikk er de dminerende kildene til NO X (NO g NO 2 ) i Nrge, slik sm vist i Figur 1. Legg merke til at sektren lje- g gassutvinning i Figur 1 ikke inkluderer skipstrafikken knyttet til denne aktiviteten. Figur 1 viser den relative frdelingen av NO x -utslipp fra nrske kildetyper. Denne frdelingen vil ikke være tilsvarende fr knsekvensene av NO x -utslipp fr miljøet. Knsekvensene fr miljøet avhenger ikke bare av mengde utslipp men gså av utslippssted, utslippsbetingelser, meterlgi g tpgrafi i mrådet, naturens sårbarhet, etc. Fr eksempel vil utslipp av nitrgen g svvel langt til havs ha mindre negative knsekvenser fr miljøet enn utslipp på land. Dette frdi utslipp til havs hvedsakelig vil avsettes på havet, hvr knsekvensene av avsetningene vil være mindre enn på land. Svvelutslippene i Nrge har gått betydelig ned de siste årene, g de petrleumsrelaterte utslippene er små. Kun SO 2 utslipp fra skipstransprt er derfr kvantifisert g vurdert i denne utredningen. Utslippene fra skkelen bidrar bare til ksidert nitrgen (NO X, NO 3 -, sv.) g ikke til redusert nitrgen (ammniakk g ammnium) sm hvedsakelig stammer fra landbruket. Både ksidert g redusert nitrgen bidrar imidlertid til frsuringen, men i Sør-Nrge er vanligvis bidraget fra ksidert nitrgen størst.

14 10 I de frsurede mrådene i Sør-Nrge er tilførslene av nitrgen med nedbøren i dag 20-30% (av vekt) høyere enn tilførslene av svvel. Frhldet mellm nitrgen g svvel i nedbøren har økt siden Det betyr at det relativt sett kmmer mer nitrgen enn svvel med nedbøren nå enn før. Dette skyldes i hvedsak at nedbørens innhld av nitrat har vært stabilt samtidig med at innhldet av svvel i nedbøren har gått ned. Nrske NOx-utslipp 2000 Annet 2 % Olje- g gassutvinning 20 % Skip g båter 39 % Industri g bergverk 10 % Luftfart 2 % Jernbane 0 % Mtrredskap 5 % Veitrafikk 22 % Figur 1: Relativ frdeling av NO x -utslipp fra nrske kildetyper, Olje- g gassvirksmhet inkluderer her ikke skipstrafikken knyttet til denne aktiviteten. (Kilde: Statistisk sentralbyrå). Svvel tas i begrenset grad pp i vegetasjnen g de tilførte sulfatinene vil nrmalt renne gjennm jrda g ut i vassdraget. Sulfat kalles derfr et mbilt anin. Når sulfat sm er et anin (negativt ladet in) transprteres gjennm systemet, må det samtidig transprteres like stre mengder katiner (psitivt ladete iner). Katinene er hvedsakelig hydrgen-, aluminium-, kalsium- g magnesiuminer. Hydrgeniner gjør vannet surt g aluminiuminer kan gi bilgiske skader. Hveddelen av naturlig tilført nitrgen til skg g jrd kmmer fra atmsfæren i frm av våt- g tørravsetninger g ved bilgisk nitrgenfiksering. I frhld til svvel er nitrgenets kretsløp meget kmplisert. Nitrgen pptrer i mange ksidasjnsfrmer g finnes i naturen både sm psitivt g negativt ladet in, g i mer eller mindre kmplekse rganiske frbindelser, samt i gassfrm. Nitrgenfrbindelser er gjødsel fr vegetasjnen. Nrmalt vil derfr det meste av nitrgenet tas pp av trær g planter. I ukultivert jrd, f.eks. skgsjrd, er nitrgen et vekstbegrensende stff (minimumsstff), g atmsfærisk tilført nitrgen kan derfr gi en økt vekst. Det er derfr sjelden en finner mye nitrat i avrennings-

15 11 vannet fra mråder sm ikke er påvirket av menneskelige aktiviteter sm landbruk g sur nedbør. Men kmmer det mer nitrgen gjennm nedbøren enn vegetasjnen kan bruke, vil "verskuddet" renne gjennm jrdsmnn g løsmasser g ende i vassdragene sm nitrat. Nitratinet vil da virke frsurende på samme måte sm sulfat gjør. Det er gjrt undersøkelser sm viser at fr skgkledde øksystemer må den årlige nitrgenbelastningen ligge på minst 900 mg N/m 2 /år fr at tilført N skal "lekke" fra nedbørfeltet g bidra til frsuring (Dise g Wright, 1995). Fr nedbørfelt sm ikke er skgkledde er det frventet at grensen er lavere. I Nrge er det en klar psitiv sammenheng mellm nitrgenavsetning g nitrgen knsentrasjn i verflatevann. De høyeste knsentrasjnene av nitrgen i vann finnes derfr i mråder av landet med den høyeste nitrgenavsetningen (Skjelkvåle et al., 1996). 2.2 Overgjødsling Hveddelen av naturlig tilført nitrgen til vegetasjn g jrd kmmer fra atmsfæren i frm av våt- g tørravsetninger g ved bilgisk nitrgenfiksering. Den ttale nitrgenavsetning fra atmsfæren regnes sm summen av tørravsetning (NO 2, sum NO 3 - +HNO 3 g sum NH 4 + +NH 3 ) g våtavsetning (NO 3 - g NH 4 + i nedbør). I Nrge vil nitrgenfrbindelser i str grad bli tatt pp av vegetasjnen, frdi vegetasjnstypene fr en str del har en underptimal tilgang på nitrgen (jfr. Stuanes g Abrahamsen, 1996). Planter g mikrrganismer tar pp tilført nitrgen g utnytter denne i prduksjn av rganisk materiale. Økt nitrgentilgang kan således gi gjødslingseffekter g føre til økt bimasseprduksjn, endringer i knkurransefrhld mellm arter g endringer av artssammensetningen mt mer nitrgenkrevende vegetasjn (Tamm, 1991). 2.3 Bakkenært zn Sm diskutert nærmere venfr er zn en sekundært dannet frbindelse hvr det er liten avstand mellm atmsfærens generelle bakgrunnsnivå g terskelverdier fr skadelige effekter. Siden zn bare dannes gjennm ftkjemiske prsesser sm invlverer NO X, hydrkarbner g CO er kildene til zn de samme sm kildene til disse primærfrbindelsene. Figur 1 venfr viser den relative frdelingen av nrske NO X -kilder (2000), mens Figur 2 viser den relative frdelingen av nrske VOC-kilder (2000). Olje g gassvirksmheten utgjør en str del av det samlede nrske VOC-utslippet. Utslipp av bigene hydrkarbner, dvs. fra planter g trær, er ikke medregnet i tallene i Figur 2. Det er str usikkerhet m størrelsen på de bigene VOC-utslippene, men i Skandinavia har de trlig liten betydning fr zndannelsen. Ozn er en sterk ksidant (plantegift) sm påvirker vegetasjnen alt ved svært lave knsentrasjner. Gassen tas pp gjennm plantenes spalteåpninger g kan føre til skader på enzymer, kenzymer g andre prteiner, samt pigmenter g nukleinsyrer, ne sm frstyrrer cellefunksjnen g ftsyntesen reduseres. Redusert ftsyntese er påvist ved så lave knsentrasjner sm µg/m 3. Akutte skader pptrer sm nekrse g klrse, med redusert vekst sm resultat. I

16 12 naturlige plantesamfunn kan artssammensetningen påvirkes sm følge av artenes ulike tleranse fr zn. Frhøyede knsentrasjner av zn er påvist å føre til betennelsesreaksjner i luftveiene, lavere ksygenpptak, nedsatt lungefunksjn, g økt mttakelighet fr infeksjner. Man har funnet betennelsesreaksjner hs mennesker ved knsentrasjner av zn på ned mt 160 µg/m 3 ver 6 timer. Laveste bserverte effektnivå fr krttidsekspnering synes å ligge rundt µg/m 3. I Nrge varierer månedsmiddelknsentrasjnen av zn fra 40 til 80 µg/m 3. I smmerhalvåret frekmmer det episdevis knsentrasjner på ca. 150 µg/m 3, men episder på 200 µg/m 3 har gså vært registrert. Veitrafikk 11 % Nrske VOC-utslipp 2000 Luftfart 0 % Skip g båter 3 % Jernbane 0 % Mtrredskap 1 % Annet 3 % Løsemidler 12 % Bensindistribusjn 2 % Industri g bergverk 4 % Olje- g gassutvinning 64 % Figur 2: Relativ frdeling av VOC-utslipp fra nrske kildetyper, (Kilde: Statistisk sentralbyrå). 3 Tålegrenser Tålegrenser fr atmsfærisk tilførsel av frurensende stffer til et øksystem, utledet fra Nilssn g Grennfelt (1988), kan beskrives slik: Et kvantitativt mål fr tilførsel av frurensninger sm, ut fra dagens viten, ikke fører til skadelige effekter på følsmme kmpnenter i øksystemet, slik sm reduserte fiskebestander/fiskedød, skgskader/skgsdød g endringer i artssammensetning g mengde av arter.

17 13 Tålegrensedefinisjnen gir ss en ramme fr å lage tallmessig anslag fr de belastninger sm kan gi uønskede skader. 3.1 Tålegrenser fr frsuring Tålegrenser fr frsuring av verflatevann er knyttet til en grenseverdi fr ANC (ANC = Acid Neutralising Capacity, nrsk: syrenøytraliserende kapasitet). ANC beregnes fra knsentrasjnen av iner i vann g angir hvr mange syreekvivalenter sm kan nøytraliseres av de andre inene tilstede i vannet. Grenseverdien fr ANC er basert på infrmasjn m vannkjemi g fiskestatus, basert på resultater fra "1000-sjøers undersøkelsen" i 1986 (Henriksen et al., 1988). Resultatene fra dette arbeidet viste at fr verdier av ANC < 20 µekv/l er det str sannsynlighet fr skader på fiskeppulasjner. Det har vist seg at grenseverdien på ANC < 20 µekv/l ikke alltid er hldbar. Det finnes mråder i Nrge hvr livet i vann (akvatisk bita) er tilpasset lavere ANCverdier enn 20 µekv/l g det finnes mråder sm er tilpasset høyere verdier. Vi har antatt at grenseverdien fr ANC har en sammenheng med tålegrensen. Fisk g andre akvatiske rganismer i mråder sm har lave tålegrenser vil sannsynligvis være tilpasset en lavere ANC-verdi enn mråder med høye tålegrenser. Fr ikke å beregne fr stre arealer med verskridelsene av tålegrensen ved å bruke en fr høy fast grenseverdi fr ANC, har vi innført en variabel ANC sm er en funksjn av tålegrensen. I mråder med lave tålegrenser er grenseverdien fr ANC satt = 0 µekv/l, g stiger til ANC = 50 µekv/l i mråder med høy tålegrense. 3.2 Tålegrenser fr nitrgenavsetning på vegetasjn Grensen fr hvr mye nitrgen naturen kan nyttiggjøre seg, avhenger sterkt av jrdsmnn g hva slags vegetasjn sm finnes i mrådet. Tålegrensen fr vegetasjn, der det kan skje endringer i artssammensetninger g mengdefrhld av arter, varierer mellm 500 g 3500 mg N/m2 pr. år (Tabell 1). Tålegrensene er empiriske, dvs. at de er fastsatt på bakgrunn av bserverte endringer i øksystemet ved hjelp av eksperimentelle data, feltbservasjner g dynamiske øksystemmdeller (Bbbink et al., 1996; Grennfelt g Thörnelöf, 1992). Endringer i plantevekst, artssammensetning g dminans er blitt brukt sm målbare effekter av nitrgenavsetning. I nen tilfeller er endringer i øksystemfunksjner, slike sm utvasking av nitrgen eller nitrgenakkumulasjn, blitt benyttet. Tålegrensene er fastsatt med en nedre g en øvre grense da det innen de analyserte øksystemene er reelle variasjner knyttet til eksperimentelle behandlinger g usikkerhet i avsetningsverdier. Nye g ppdaterte tålegrenser er under utarbeiding med tanke på en finere inndeling av naturtyper (Bbbink et al. 2002). Bl.a. vil det bli fastslått tålegrenser fr strandenger g sanddynevegetasjn sm er viktige vegetasjnstyper i influensmrådet. Trlig vil de nedre tålegrensene her ligge rundt 1000 mg N/m2 pr. år. Tålegrenser fr naturtyper baserer seg hvedsakelig på frskning fra mellm- Eurpa g søndre deler av Skandinavia, g det er usikkert m nrdlige øksystemer respnderer på tilsvarende måter sm de lenger sør.

18 14 Tabell 1: Tålegrenser fr ttal nitrgenavsetning i aktuell vegetasjn innen influensmrådet (fra Bbbink et al., 1996). Trær g vegetasjnstyper mg N/m2 pr. år Indikasjner på verskridelse Bartrær Næringsubalanse Løvtrær Næringsubalanse, økt skudd/rt frhld Næringsfattige barskger Endringer i bunnvegetasjn g mykrrhiza, økt utvasking Næringsfattige løvskger Endringer i bunnvegetasjn g mykrrhiza Næringsrike skger * Endringer i bunnvegetasjn Skger i humide mråder * Artsrike enger, middels næringsrike Artsrike enger, næringsrike Nedgang i lavflra g økt vekst av frittlevende alger Økt innslag av høge gras, endringer i diversitet Økt mineralisering g N-akkumulasjn, utvasking, endringer i diversitet Arktiske g alpine heier * Nedgang i lav, mser g lyngvekster Nedbørmyr Nedgang i typiske mser, økt innslag av høge gras, N-akkumulasjn Jrdvannmyr, middels rik * = usikre verdier Økt innslag av høge gras, nedgang i diversitet Figur 3 viser hvilke vegetasjnstyper sm har lavest tålegrense innen et 3 x 3 km rutenett innen influensmrådet i Nrdland g Trms. Både nedbørsmyr, barskg g løvskg er representert. Arktisk/alpine heier er ikke med da kartet bygger på landskgstakseringens rutenett (Tmter, 1994) sm ikke dekker fjellmråder g Finnmark fylke. En gjennmgang av effekter på de mest sårbare naturtypene innen influensmrådet gis nedenfr. Effekter i skg Næringsfattige skger har generelt en lavere tålegrense enn rikere skger, g barskg en lavere tålegrense enn løvskg, se Tabell 1. Generelle effekter av tålegrenseverskridelser er næringsubalanse hs trær, endringer i artssammensetningen ved at nitrfile arter øker i mfang i næringsfattige skger (jfr. Dirkse et al., 1991, Nygaard g Ødegaard, 1993, Økland 1994), mens det i bunnvegetasjnen i rikere skger skjer en reduksjn av både arter g bimasse (Falkengren-Grerup, 1993). I næringsfattige barskger g løvskger kan økt nitrgenavsetning føre til nedsatt dannelse av fruktlegemer til mykrrhiza spp (Brandrud, 1995, Brandrud g Timmermann, 1998). Epifyttiske lav g mser tar pp nitrgen både i tørr- g våtavsetning. Mderate økninger i tilgjengelig nitrgen har ført til økt vekst av enkelte lavarter på trær

19 15 (Insarva et al., 1992, Bruteig, 1996; de Bakker, 1989; Hlpainen & Kärenlampi, 1985; Kauppi, 1980; vn Arb, 1987). Andre lavarter med blågrønnalger sm algekmpnent blir negativt påvirket av nitrgen. Mange av disse artene er i Danmark g Sverige enten utryddet eller truede pga. sur nedbør g nitrgenavsetning. Frittlevende alger prfitterer på økt nitrgentilgang, ne sm medfører mfattende algepåvekst på bl.a. på trestammer (Bbbink et al., 1996) Endringer i epifyttflra er gså rapprtert fra Nrge (Thmsen, 1996; Bruteig g Trnstad, 2000; Bruteig et al., 2001). Effektene er særlig markert i mråder med høy nedbør (humide skger). Det kan gså skje utvasking av nitrgen fra øksystemet fr skg. Empiriske studier av skgøksystemer i Eurpa (Dise & Wright, 1995) viser at fr nitrgenavsetning pp til 900 mg N/m2 pr. år kan øksystemet ta pp all tilført nitrgen. Fr avsetning mellm mg N/m2 pr. år kan 0-100% av nitrgen lekke ut i avrenningen avhengig av nedbørfeltets karakter, mens fr avsetninger ver 2500 mg N/m2 pr. år vil % av nitrgen lekke ut i avrenningen. Effekter på nedbørmyr Nedbørmyr (mbrtrf myr) er avhengig av tilførsel av næringsstffer fra nedbøren g anses sm et av de mest følsmme systemene verfr økt nitrgenavsetning. Artsinventaret på disse myrene er tilpasset lav nitrgentilførsel, g nitrgen er nrmalt ansett å være en vekstbegrensende faktr (Malmer, 1993; Aerts et al., 1992). En litteraturstudie utført av Bakken g Flatberg (1995) m effekter av økt nitrgenavsetning på nedbørmyr, g en kunnskapsppsummering av Tybirk et al. (1995), viser at det i Nrdvest-Eurpa er bservert endringer i prduksjn g knkurransefrhld mellm trvmser g en økning av middels næringskrevende karplanter sm blåtpp g duskull. Disse endringene settes i sammenheng med økt nitrgenavsetning. I mråder med lav nitrgentilførsel har msedekket på nedbørmyr evne til å ta pp g hlde på atmsfærisk tilført nitrgen. Ved høy nitrgenavsetning vil imidlertid evnen til å immbilisere nitrgen avta. Mer nitrgen tilføres rtsnen g blir tilgjengelig fr karplanter sm således kan få økt vekst. Endringer i knkurransefrhldet mellm trvmser g karplanter, kan gså skyldes endringer i nedbrytningshastighet av strø g økt mineralisering av akkumulert rganisk materiale ved økt nitrgentilførsel. Effekter på arktisk/alpine heier Arktiske g alpine habitater har mye de samme øklgiske frhld med kjølig klima g krt vekstsesng, ne sm medfører en langsm nedbrytning av rganiske stffer g frigjøring av (tilgang på) nitrgen. Mse- g lavdminerte heier i nrske fjell har vist seg å være mer sensitive til nitrgen enn lyng-/kratt dminerte heier (Paal et al., 1996; Møls et al., 2001). Frsøk med nitrgengjødsling av gråmse-dminerte heier i Skttland har ført til økt grasvekst g tilbakegang av heigråmse (Pearce g Van der Wal, 2002). Gråmse er en viktig art i arktisk/alpine heier i influensmrådet. Liknende frsøk i arktiske heier på Svalbard har vist økning i planters nitrgeninnhld g endringer i msedekkets artssammensetning (Baddeley et al., 1994; Grdn et al., 2001). Arktiske g alpine heier ansees derfr å være truet av økt nitrgenavsetning, g nedre tålegrense er satt så lavt sm 500 mg N/m2 pr. år.

20 Figur 3: Kart ver tålegrenser fr nitrgen (fra Esser g Tmter, 1996), basert på vegetasjnstyper. Vegetasjnstypen med den laveste tålegrensen er vist i hver rute. Tålegrenser fr mbrtrf myr er satt til 500 mg N/m2 pr. år (1 kg N/ha pr. år tilsvarer 100 mg N/m2 pr. år).

21 Tålegrenser fr bakkenært zn SFTs anbefalte luftkvalitetskriterier fr zn med hensyn på helse/dyr er satt til 100 µg/m 3 ver 1 time g 80 µg/m 3 ver 8 timer (frekmst av frhøyede verdier av zn strekker seg sm regel ver perider på 8-12 timer) (SFT, 1992). Anbefalte luftkvalitetskriterier fr zn fr beskyttelse av helse er vist i Tabell 2. I 1992 ble det registrert ca timer med znknsentrasjner ver 100 µg/m 3 på bakgrunnsstasjner i Sør-Nrge g timer i Nrd-Nrge. I 2000 var tallene timer (sør fr Finnmark). Tabell 2: Anbefalte luftkvalitetskriterier fr beskyttelse av helse. Kns. Midlingstid (µg/m3) (timer) Referanse SFT (1992) 80 8 SFT (1992) Tabell 3 viser de anbefalte luftkvalitetskriterier fr beskyttelse av vegetasjn. Fr planter bør gjennmsnittsverdien fr vekstsesngen (april-september) av 7 timersmiddel (kl ) ikke verskride 50 µg/m 3. Gjennmsnittsverdien fr vekstsesngen i Nrge i dag er på µg/m 3, g znknsentrasjnen er således peridisk høy nk til å gi skader på vegetasjn. Tabell 3: Anbefalte luftkvalitetskriterier fr beskyttelse av vegetasjn. Kns. (µg/m³) Midlingstid (timer) SFT (1992b) 60 8 (0-8,8-16,16-24) SFT (1992b) 50 7 (9-16, april-sept.) SFT (1992b) Peride Referanse Merknad Miljøministeriet (1994) Miljøministeriet (1994) AOT40 (ppb-timer) mnd. 15. mai aug. ECE (1996) Vekstsesng tilpasset nrdiske frhld 500 (200) 5 dager 15. mai aug. ECE (1996) Avh. av vanndamptrykk mnd. 1. april - 1. kt. ECE (1996) Tålegrenser fr zn på vegetasjn baseres gså på akkumulerte ekspneringsdser, beregnet sm summen av differansene mellm timemiddelknsentrasjnen g 80 µg/m 3 (40 ppb) fr de timene der znknsentrasjnen verskrider 80 µg/m 3. Beregningene refereres sm AOT40 (Accumulated expsure Over a Threshld limit f 40 ppb) g har vist å gi gde statistiske sammenhenger fr en rekke dse-respns-frsøk. Tålegrensen fr AOT40 har tidligere blitt satt til ppb-timer ( µg/m 3 t). Dette tilsvarer 10 prsents vekstreduksjn målt i pen chamber -eksperiment fr 6 arter gjennm en seksmåneders-peride

22 18 (april-september). Fr jrdbruksvekster har AOT40-verdien blitt satt til ppb-timer ( µg/m 3 t) akkumulert ver en tremåneders-peride. Fr å ta hensyn til at vekstfrhldene i Skandinavia er frskjellig fra de på kntinentet, anbefales det å bruke såkalt nrdisk tilpasning til AOT40- definisjnen. Dette innebærer at vekstsesngen sm AOT40-beregningene baseres på blir relatert til breddegraden, g dermed starter senere lenger nrd. Dette har str betydning fr den akkumulerte AOT-dsen, siden znknsentrasjnen har en betydelig sesngvariasjn med høyest knsentrasjn i april-mai. Videre har det blitt enighet m å gå fra en 10%-grense til en 5%-grense fr tålegrensene fr plantevekst. Dette betyr at det nå anbefales å bruke en tålegrense på 3000 ppb-timer fr plantevekst. Fr skg er det frtsatt str usikkerhet knyttet til skadeeffektene g man har anbefalt å behlde grensen på ppb-timer fr skg. 4 Dagens situasjn 4.1 Nitrgenavsetning Nitrgenavsetningen i Nrge er høyest i sørvestlige deler av landet (pptil mg N/m2/år) g avtar gradvis nrdver (Figur 4). Nrd fr Bdø er nitrgenavsetningen generelt svært lav (<400 mg/m2/år). Tabell 4 viser årlig våtavsetning fr N på nen nrske bakgrunnsstasjner i Figur 4 g Tabell 4 viser at Finnmark er blant de mrådene i Nrge sm har lavest nitrgenavsetning. Avsetningen av svvelfrbindelser ved nedbør ble målt i 2001 til å være 68 mg S/m2 pr. år ved Øverbygd. Dette var den laveste verdien målt i Nrge i Den frhldsvis større avsetningen av svvelfrbindelser på Karpdalen g Svanvik skyldes stre utslipp fra Nikel g Zapljarnij på russisk side av grensen. Tabell 4: Våtavsetning av nitrgen (nitrat g ammnium) g svvel (sulfat) ved nen målestasjner i Nrd-Nrge g Finmark i 2001 (data fra SFT, 2002). Våtavsetning av nitrat g ammnium i mg N/m2 pr. år 2001 Nedbørstasjn Nitrat Ammnium Ttal våtavsetning av N Ttal våtavsetning av S Øverbygd Karasjk Karpbukt Svanvik

23 19 Figur 4: Avsetning av ttal nitrgen (ksidert+redusert) i periden (Hle g Tørseth, 2002). 4.2 Frsuring av verflatevann Frsuring er frem til nå ikke ansett å være ne prblem i Nrd-Nrge, med unntak av øst-finmark. Øst-Finmark er betydelig påvirket av utslippene rundt Nikel, men brtsett fra dette mttar Nrd-Nrge generelt lite langtransprtert luftfrurensning. Influensmrådet fr aktivitetene i Barentshavet mttar således små mengder langtransprtert luftfrurensning. Området sm er vurdert i denne knsekvensutredningen dekker Nrd-Nrge nrd fr 65ºN, med særlig fkus på de kystnære mråder på strekningen Lften til Nrdkapp.

24 20 Siden frsuring ikke har vært ansett sm ne prblem i den aktuelle delen av Nrge er mrådet lite studert med hensyn på frsuring. Datagrunnlaget g kunnskapsnivået m frsuringsfølsmhet fr det aktuelle influensmrådet er derfr betydelig dårligere enn i Sør-Nrge. NIVA har benyttet seg av vannkjemiske data samlet inn under en str nasjnal undersøkelse i Dataene er samlet inn med frmål å få et statistisk representativt utvalg. De mest frsuringsfølsmme vann i mrådet er derfr ikke nødvendigvis inkludert i datamaterialet. Innenfr mrådet sm er vurdert, det vil si Nrd-Nrge nrd fr 65ºN, er 281 vann inkludert. Tålegrenser er beregnet fr enkeltvannene inkludert i undersøkelsen fra 1995 nrd fr 65ºN. Framgangsmåten fr beregning av tålegrensene er beskrevet i Vedlegg D. Tålegrensene fr disse vannene spenner fra 2 til 3300 meq m -2 med median på 62 meq m -2 (gjennmsnitt 142 meq m -2 ). Lav tålegrense har lav verdi i meq m -2. Frdelingen av tålegrenseverdiene fr de 281 vann viser at mange av vannene har relativt lave tålegrenseverdier (Figur 5). Vannene med lave tålegrenser er spredt ver hele mrådet, men mange av vannene er lkalisert på Finnmarksvidda g i Øst-Finmark (Figur 6), altså i mråder sm er lite influert av eventuelle aktiviteter i Barentshavet. Av de 281 prøvetatte innsjøene nrd fr 65ºN er det 32 innsjøer sm har verskridelse av tålegrensene med dagens avsetning. Overskridelsene er generelt små g spenner i mrådet 0-40 meq m -2 (Figur 7). Innsjøer med verskridelser er relativt jevnt frdelt ver hele Nrd-Nrge. Overskridelsen av tålegrensene er vist i Figur 7 fr dagens avsetning Antall innsjøer Tålegrense (meq m -2 ) Figur 5: Frdelingen av tålegrenseverdiene fr de 281 vannene. De 34 vannene med størst økning i nitrgenavsetning er markert med svart, de øvrige vannene er grå.

25 21 Figur 5 viser frdelingen av tålegrenseverdiene fr de 281 vannene sm er prøvetatt nrd fr 65ºN g sm er inkludert i de presenterte kartene ver tålegrensene. Figur 6: Tålegrenser fr frsuring av verflatevann. Figur 7: Overskridelse av tålegrensen fr frsuring av vann, beregnet med SSWC mdellen g dagens avrenning av nitrgen, gitt avsetning av nitrgen g svvel sm gjennmsnitt fr Overgjødsling Vegetasjnen i influensmrådet fra nrdre del av Nrdland til Finnmark er svært variert pga. stre høydefrskjeller g str variasjn i berggrunn g løsmasser. Berggrunnen i Lften, Vesterålen g ytre deler av Trms består hvedsakelig av sure grunnfjellsbergarter fra prekambrisk tid (Sigmnd et al., 1984). Bergarter med lite mineralnæring dekker gså strparten av Finnmark. Bergrunn med rik tilgang på mineralnæring (glimmerskifer g fyllitter) finnes hvedsakelig i midtre g inder deler av Trms g nrdlige deler av Finnmark, g gir pphav til et mer

26 22 næringsrikt jrdsmnn. Gradienter i fattig g rik vegetasjn følger mye variasjnen i bergartene, men gså typer av løsmasseavsetninger. Influensmrådet mfatter vegetasjn i mellmbreal-, nrdbreal- g alpine sne (Men, 1998). Grvt sett består vegetasjnen av ulike utfrminger av havstrandsvegetasjn, engvegetasjn, arktisk/alpine heier, myrer, våtmarker g skg. Arktisk vegetasjn finnes bare lengst nrd i Finnmark g på Bjørnøya, mens alpin vegetasjn er knyttet til mråder ver skggrensa. Dels vil åpne heier langs kysten gså ha et alpint preg. De fleste naturtypene er mer eller mindre kulturpåvirkede. Strparten av influensmrådet dekkes av fjell g åpen hei. Bjørkeskg finnes i lavereliggende mråder langs kysten, i indre deler av Finnmark g danner skggrense mt fjellvegetasjn (Men, 1998). Furuskg finnes i beskyttede dalstrøk på skrinn jrd g på sandavsetninger. Myr dekker stre areal g er vanligst i Lften, Vesterålen g i indre g østre deler av Finnmark. Variasjnen i myrtyper er str g mfatter fjrdmyrregin, bakkemyrg strengmyrregin, fjellmyrregin g palsmyrregin. Nasjnalt g internasjnalt sjeldne g truede palsmyrer (Fremstad g Men, 2001) finnes hvedsakelig i indre g østre deler av Finnmark. I frbindelse med gjødslingseffekter av nitrgenavsetning fra nedbør er det først g fremst næringsfattige arktisk/alpine heier, nedbørmyrer g næringsfattig, humid skg sm er mest utsatt fr påvirkninger (se under tålegrenser fr nitrgenavsetning, kap ). Disse finnes først g fremst der berggrunnen er fattig på mineralnæring. Influensmrådet har gså frekmster av sjeldne g truede planter (Direktratet fr naturfrvaltning, 1999), men det finnes lite kunnskap m enkeltarters tålegrenser fr nitrgen.

27 Figur 8: Kart ver verskridelser av tålegrenser fr nitrgen (fra Esser g Tmter, 1996), basert på vegetasjnstyper. Tålegrensen fr mbrtrf myr er satt til 500 mg N/m2 pr. år. Figur 4 viser den ttale nitrgenavsetningen i Nrge basert på målinger i periden Influensmrådet i Nrdland g ytre deler av Trms g Finnmark har

28 24 en bakgrunnsavsetning på mg N/m2 pr. år, mens indre Trms g Finnmark har en avsetning på mg N/m2 pr. år. På bakgrunn av dagens nitrgenbelastning (Figur 4) g frekmsten av vegetasjnstyper sm har den laveste tålegrensen innen et 3 x 3 km rutenett (Figur 3), er det laget et verskridelseskart sm dekker hele Nrge, unntatt Finnmark (Esser g Tmter, 1996). Kartet er gjengitt i Figur 8 g viser at det innen influensmrådet i Nrdland g Trms i dag ikke finnes vegetasjnstyper sm har fått verskredet eksisterende nitrgentålegrenser. Det samme vil gså gjelde fr Finnmark fylke. 4.4 Bakkenært zn Ozn dannes ved reaksjner mellm nedbrytningsprdukter av hydrkarbner g nitrgenksider. Ozndannelsen er spesielt virksm i smmerhalvåret i mråder med stre utslipp av både nitrgenksider g hydrkarbner. I Eurpa fører høytrykkssituasjner m smmeren fte til høye znknsentrasjner, g transprt av frurenset luft mt Nrge kan gi timemidlede knsentrasjner av zn på µg/m3. Det er derfr tatt skritt fr å redusere utslippene både av nitrgenksider g flyktige rganiske frbindelser i Eurpa innenfr rammen av FN-knvensjnen m grenseverskridende luftfrurensninger. Reaksjnsmønsteret fr slik ftkjemisk zndannelse er imidlertid kmplisert, slik at det i enkelte situasjner er hydrkarbner sm er begrensende fr zndannelsen, mens det i andre situasjner er nitrgenksider. De enkelte hydrkarbner har gså ulike zndannelsesptensialer. I Nrge er miljøprblemer knyttet til høye znknsentrasjner hvedsakelig et resultat av langtransprt av frurensninger fra det eurpeiske kntinentet g fra Strbritannia, g prblemene er dermed størst i Sør-Nrge. Fr utslipp i mrådet Barentshavet-Lften, sm er tema i denne rapprten, vil influensmrådet være Finnmark, Trms g den nrdlige delen av Nrdland hvr miljøprblemene knyttet til bakkenært zn er minst på landsbasis g i str grad reflekterer bakgrunnsatmsfæren på nrdlige breddegrader. Figur 9 g Figur 10 viser antall døgn med 8-timers middelverdi av zn ver 60 µg/m3 g midlere 7-timers knsentrasjn av zn basert på nrske vervåkingsstasjner fr periden april september 2001 (Aas m. fl., 2002). Det er få stasjner nrdver i landet, men målingene viser lave verdier på Karasjk sm er den stasjnen sm er mest representativ fr denne utredningen. I frhld til SFTs anbefalte luftkvalitetskriterier fr beskyttelse av vegetasjn (SFT, 1992) er imidlertid kriteriene på 8-timers middel på 60 µg/m3 g midlere 7-timers middel på 50 µg/m3 verskredet ver hele landet. Dette reflekterer at atmsfærens reginale bakgrunnsknsentrasjn av zn verstiger SFT-kriteriene. I tillegg er det under FNs langtransprtknvensjn (UN-ECE) utarbeidet kriterier basert på akkumulert ekspnering ver terskelverdien 40 ppb (80 µg/m³) (Accumulated expsure ver the threshld f 40 ppb, betegnes AOT40). Her er grenseverdiene 3000 ppb-timer fr planter g landbruksvekster g ppbtimer fr skg. AOT40-verdiene fr Karasjk har de siste årene ligget langt under

29 25 disse grenseverdiene, g var i 2001 henhldsvis 886 ppb-timer g 2619 ppb-timer (Aas et al., 2002). SFTs anbefalte luftkvalitetskriterier fr zn med hensyn på helse/dyr på 100 µg/m 3 sm timemiddel verskrides hvert år ver stre deler av Nrge. Overskridelsene er vanligvis størst i Sør-Nrge (sør fr Trøndelag). I 2001 var det 76 timer med verskridelse av denne verdien på Karasjk, mens det var av størrelsesrden timer lenger sør i landet. De maksimale znknsentrasjnene på Karasjk ligger imidlertid langt under SFTs grense fr utsendelse av melding til beflkningen på 160 µg/m3 (sm er en ppfølging av EUs zndirektiv), g i praksis vil så høye knsentrasjner aldri inntreffe i dette mrådet µg/m³ Figur 9: Antall døgn med 8-timers middelverdier av zn ver 60 µg/m3, april september 2001 (Aas et al., 2002). Figur 10: Midlere 7-timers knsentrasjn av zn (µg/m3) kl , aprilseptember 2001 (Aas et al., 2002).

30 26 5 Spredningsfrhld g meterlgi 5.1 Datatilgjengelighet Meterlgiske målinger ble utført av NILU på Slettnes i 1992, g data fra Fruhlmen fyr er lagt til grunn fr å vurdere de meterlgiske frhldene reginalt i mrådet Slettnes NILU utførte målnger av meterlgi g spredningsfrhld i periden januar til g med desember 1992 på Slettnes på Sørøya. Måleprgrammet fr meterlgi mfattet målinger av vindstyrke med vindkast g vindretning, temperatur g vertikal temperaturdifferanse, samt luftfuktighet. Datatilgjengeligheten fr hver måned fr hver parameter er gitt i Tabell 5. Tabell 5: Peride Datatilgjengelighet [%] fr meterlgiske målinger på Slettnes januar-desember Hr. Vindstyrke 10 m Vindkast Vindretn. 10 m Temp. Temp diff m* Temp. Nedbørintensitet Relativ fuktighet 2 m 10 m 10 m 2 m Januar 90,6 90,6 90,6 90,6 90,6 90,6 88,2 Februar 85,2 85,2 85,2 85,2 84,8 85,1 85,1 Mars 89,1 89,1 89,1 89,1 89,1 89,1 88,6 55,6 April 96,7 96,7 96,7 96,7 96,7 96,7 94,2 96,7 Mai 96,5 95,2 95,7 96,5 96,5 96,5 92,9 96,5 Juni 87,1 87,1 87,1 87,1 87,1 87,1 81,4 87,1 Juli 94,5 94,5 94,5 94,5 94,4 94,5 89,7 94,5 August 93,3 93,0 93,1 93,3 93,3 93,3 87,4 93,3 September 98,1 98,1 98,1 98,1 98,1 98,1 96,2 98,1 Oktber 96,6 96,5 96,5 96,6 94,4 96,6 96,1 96,6 Nvember 100,0 98,5 98,8 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Desember 90,6 15,2 15,9 90,6 90,6 90,6 90,3 90,6 * temperaturdifferanse mellm 10 meter g 2 meter ver bakken Fruhlmen fyr Fruhlmen fyr er den nærmeste meterlgiske målestasjnen til Slettnes. Den ligger på en hlme nrd fr Ingøya, 36 km NNO fr Sørøya, g har vært drevet av Meterlgisk institutt siden Vind, temperatur, trykk, nedbør, relativ fuktighet, samt manuelle bservasjner blir samlet inn fire ganger i døgnet. Vinddata fr årene 1992, 1998, 15-årsnrmalen g 42-årsnrmalen 1957 til 1998 er brukt sm grunnlag fr vurderingen av representativitet. 5.2 Representativitet av vinddata Vindretning Sammenligning av data innsamlet på Slettnes i 1992 g data fra Fruhlmen fyr er lagt til grunn fr vurdering av representativiteten av vindretningsdata fra Slettnes. Vinddata innsamlet på Fruhlmen fyr i 1992 var i rimelig verensstemmelse med nrmalen (Figur 11). Begge stasjnene er sannsynligvis påvirket av lkale effekter.

31 27 Vindretningsfrdelingen på Slettnes viser at sørvest (240 ) g vest (270 ) var de mest frekmmende vindretningene i måleperiden (Figur 12). Vind fra vestlig retning frekmmer ftere på Slettnes enn på Fruhlmen (Figur 12 g Figur 11). Vind fra sørøstlig retning frekm ca 10% sjeldnere på Slettnes enn på Fruhlmen fyr (Figur 12 g Figur 11). I mrådet utenfr Hammerfest er det t dminerende vindretninger sm skyldes generelle tpgrafiske føringer g det generelle vindklimaet i mrådet. Dette viser seg i en økt hyppighet av vind fra sør g sørvest på Slettnes. Fruhlmen fyr ligger relativt fritt i terrenget. Tpgrafien har sannsynligvis mindre innvirkning på de meterlgiske målingene på denne stasjnen i frhld til Slettnes. Ut fra analysen venfr ser man at vindfrhldene på Slettnes er påvirket av lkal tpgrafi. Den estimerte retningsfrdelingen av utslippene vil være frskjellig avhengig av hvilke data man benytter. Data fra Fruhlmen fyr ville sannsynligvis gitt det beste estimatet av transprtretning av utslippene reginalt. Slettnes er den eneste målestasjnen i mrådet sm har samlet inn alle meterlgiske parametrene sm benyttes i mdellen. Data innsamlet på Slettnes i 1992 er derfr brukt i denne utredningen. Knsentrasjnene vest g nrdvest fr kildene vil kunne være ne verestimert ved bruk av Slettnes-data. Nrdøst kan knsentrasjnene derimt være ne underestimert. Figur 11: Vindretningsfrdelinger fra Fruhlmen fyr fr måleperiden g årsmiddel fr 15-års periden

32 28 Figur 12: Vindrse fr Slettnes fr hele måleperiden Vindstyrke Tabell 6 viser midlere vindstyrke fr 12 vindretningssektrer på Fruhlmen fyr i måleperiden g i 1-års periden. Tabellen viser at vindstyrkefrhldene i måleperiden var litt lavere enn 15-års midlere vindstyrke. Tabell 6: Midlere vindstyrke (m/s) fr 12 vindretningssektrer på Fruhlmen fyr 1992 g Peride Alle ,7 5,8 4,7 4,9 5,5 6,3 6,3 7,9 9,5 7,5 6,7 8,2 6, ,2 8,2 6,9 7,1 7,1 6,9 7,5 9,5 11,2 10,1 9,2 8,0 8,2 Midlere vindstyrke fr hver årstid på Slettnes g fr Fruhlmen fyr er vist i Tabell 7. Vindstyrken på Slettnes er sm ventet gjennmgående lavere enn på Fruhlmen. Tabell 7: Midlere vindstyrke (m/s) fr hver årstid fr Slettnes g Fruhlmen fyr i periden januar 1992-desember Sted Smmer Høst Vinter Vår År Slettnes 4,3 4,9 5,2 5,7 5,1 Fruhlmen fyr 7,1 9,0 10,3 8,5 8,7

33 Spredningsfrhld i måleperiden Atmsfærisk spredningsevne kan uttrykkes ved luftas stabilitet. Denne kan inndeles i fire klasser; ustabil, nøytral, lett stabil g stabil sjiktning. Vurdering av stabilitetsfrhldene er basert på timevise målinger av temperaturdifferansen (dt) mellm 10 g 2 meter ver bakken. Fire stabilitetsklasser er definert på følgende måte: Ustabil sjiktning (U) : dt <0,5 C Nøytral sjiktning (N) : -0,5 C <dt <0,0 C Lett stabil sjiktning (LS) : 0,0 C <dt <0,5 C Stabil sjiktning (S) : 0,5 C <dt C Ustabile frhld frekmmer ftest m smmeren g m dagen når bakken blir varmere enn luftlaget ver. Stabile frhld frekmmer ftest m vinteren g m natta når bakken blir kaldere enn luftlaget ver. Nøytrale frhld frekmmer ved verskyet vær g middels til sterk vind. Ustabile g nøytrale frhld gir gd spredning av utslipp, mens stabile frhld gir dårlig spredning av utslipp. Stabilitetsmålingene basert på temperaturdifferansen i masta på Slettnes gjenspeiler lkal strålingsbalanse sm funksjn av tid på døgnet fr smmerperiden. Fr vinterperiden gjenspeiler stabilitetsmålingene liten variasjn i innstråling/utstråling g mindre variasjn i stabiliteten på grunn av nærhet til åpent vann. Statistisk bearbeidelse av vind g stabilitet fr måleperiden er vist i Tabell 8. Tabellen viser frekmst av ustabil, nøytral g stabil (lett stabil g stabil) sjiktning frdelt på vindretning i 12 sektrer g fire vindstyrkeklasser.

34 30 Tabell 8: Frekmst av vindretning, vindstyrke g stabilitet under måleperiden 1992 på Slettnes. 5.4 Nedbør I måleprgrammet ble det registret nedbørintensitet hver time g nedbørmengde i mm pr uke. Månedsvis nedbørmengde er sammenlignet med nrmalen fr Fruhlmen fyr Sammenlignet med Fruhlmen var det mindre nedbør enn nrmalt m vinteren, g mer nedbør enn nrmalt i juni, juli g ktber. I Tabell 9 er nedbørsummen fr vindretningssektren vist sammen med gjennmsnittlig nedbørmengde pr. time, med vind i sektren. Dette kan ses på sm et mål fr nedbørhyppighet fr vindretningssektren.

35 31 Tabell 9: Årsnedbør på vindretningssektrer fr Slettnes. Prsentvis frekmst av vind i sektr i 1992, sum nedbør fr vindsektr i 1992, beregnet middelnedbør , g en nedbørhyppighet fr sektr Sektr Frekmst av vind i sektr (%) mm nedbør i sektr 1992 Nedbørfrdeling fr Fruhlmen mm nedbør i sektr pr. time vind 0 5,8 44,3 62,8 0, ,7 118,7 56,6 0, ,4 9,3 37,7 0, ,6 9,4 51,5 0, ,2 27,3 40,2 0, ,3 7,7 29,1 0, ,2 58,5 39,5 0, ,9 31,9 105,2 0, ,3 213,5 184,9 0, ,3 150,1 114,6 0, ,3 16,1 49,5 0, ,4 17,3 43,7 0,058 Sum 100,0 704,0 818,6 0,080* * Ttalt fr året 6 Bidraget fra petrleumsvirksmhet i Lften-Barentshavet til nitrgenavsetning g zndannelse 6.1 Scenarier g frventet utslippsnivå fr helårig petrleumsvirksmhet i Sm underlag fr utredningene frutsettes en trinnvis utbygging fra 2005 frem til 2020 (Figur 13), basert på teretiske betraktninger. Det er en frutsetning at deler av skkelen sm nå er lukket, åpnes fr petrleumsvirksmhet g at det er jevnlige knsesjnsrunder g tildelinger. Figur 13 beskriver tre mulige utviklingsscenarier: Basisnivå, bestående av påviste ressurser: gassfelt i Trms I (Snøhvit), ljefelt i Trms I (Gliat) g tilleggsressurser til gassfeltet i Trms I. Middels aktivitetsnivå inkluderer i tillegg felt med relativt sett høy funnsannsynlighet, dvs. ljefelt i Nrdland VI g Lpparyggen Øst, g gassfelt i Finnmark Øst g Nrdkappbassenget. Funnsannsynligheten fr hvert enkelt felt er likevel så vidt lav at det ikke frventes at samtlige mråder vil gi funn sm leder til utbygging. Høyt aktivitetsnivå inkluderer i tillegg felt i mråder sm i dag er vurdert å ha lav funnsannsynlighet, pluss felt i ikke-åpnede mråder. Hensikten med scenariet er å dekke hele utredningsmrådet gegrafisk.