Grenseområdene i Norge og Russland Luft- og nedbørkvalitet, april 25-mars 26 Rapport: TA-nummer: NILU OR 69/26 TA-2198/26 ISBN-nummer 82-425-1796-7 Oppdragsgiven Statens forurensningstilsyn Utførende institusjon: Norsk institutt for luftforskning (NILU) Forfattere: Leif Otto Hagen, Bjarne Sivertsen og Kari Arnesen Grenseområdene i Norge og Russland Luft- og nedbørkvalitet, april 25- mars 26 Rapport 966/26 fh Nasjonalbiblioteket * Depotbiblioteket S l fit»! Situ I I Statlig program for forurensningsovervåking
Forord I 1988 fikk Norsk institutt for luftforskning (NILU) i oppdrag fra Statens forurensningstilsyn (SFT) å planlegge en større undersøkelse av forurensningssituasjonen i Sør-Varanger. Hensikten var å kartlegge forekomst og omfang av luftforurensninger og virkninger på det akvatiske og terrestriske miljøet. I perioden 1.1.1988-31.3.1991 gjennomførte NILU en omfattende undersøkelse av luftkvalitet, nedbørkvalitet, meteorologiske forhold og korrosjon i området (basisunder søkelse). Siden 1991 er omfanget av måleprogrammet på norsk side redusert flere ganger, og har nå karakter av et mer langsiktig overvakingsprogram som bør pågå fram til utslippene fra nikkelsmelteverkene på russisk side er vesentlig redusert. I perioden 1.1.1988-31.3.1997 er måledata rapportert i halvårsrapporter. Fra 1.4.1997 har SFT bestemt at rapporteringen skal foregå årlig. Denne niende årsrapporten dekker perioden 1.4.25-31.3.26. 3
4
Innhold 1. Sammendrag 7 2. Summary in English 9 3. Innledning 11 4. Basisundersøkelsen 1988-1991 12 5. Måleprogram april 25-mars 26 13 6. Nasjonalt mål og EUs grenseverdier for luftkvalitet for SO2 15 7. Måleresultater 17 7.1 Meteorologiske forhold 17 7.1.1 Vindmålinger 17 7.1.2 Temperatur 19 7.1.3 Luftens relative ruktighet 2 7.1.4 Atmosfærisk stabilitet 2 7.2 Luftkvalitet 21 7.2.1 Svoveldioksid (SO2) 21 7.2.2 7.3 Trendanalyse for S2 Nedbørkvalitet 25 36 8. Referanser og annen relevant litteratur om forurensning i grenseområdene i Norge og Russland 42 Vedlegg A Månedlige frekvensmatriser for vindretning, vindstyrke og stabilitet fra Svanvik, april 25-mars 26 49 Vedlegg B Plott av timemiddelverdier av SO2, april 25-mars 26 57 5
6
1. Sammendrag Målinger av luftforurensninger i Sør-Varanger harpågått siden 1974. For tiden males Norges høyeste SO2-konsentrasjoner i dette området. I perioden april 25-mars 26 ble det registrert en overskridelse av grenseverdien gitt i Nasjonalt mål, men ingen over skridelser av EUs grenseverdierfor SO2 i Svanvik. På russisk side males det enda høyere konsentrasjonen Måleprogram Målingene inngår i Statlig program for forurensningsovervåking og er en del av det bilaterale miljøvernsamarbeidet mellom Norge og Russland. I perioden april 25-mars 26 omfattet målingene meteorologiske forhold og luft- og nedbørkvalitet. Målingene på norsk side av grensa omfattet svoveldioksid og meteorologiske forhold i Svanvik, samt nedbørkvalitet i Svanvik og Karpbukt. I tillegg har Meteorologisk institutt meteorologiske målinger ved Kirkenes lufthavn (Høybuktmoen). På russisk side ble det målt konsentrasjoner av svovel dioksid i Nikel. Hydrometeorologisk institutt i Murmansk har målinger av meteorologiske forhold i Nikel og Jåniskoski. Det felles norsk-russiske måleprogrammet i grenseområdene har pågått siden januar 199. Meteorologi De meteorologiske målingene i Sør-Varanger omfatter vindretning, vindstyrke, temperatur, stabilitetsforhold og relativ fuktighet i Svanvik. Vindmålingene viste små endringer i forekomst av vind fra ulike retninger i forhold til tidligere år. Temperaturen var høyere enn normalt i perioden april 25-mars 26, unntatt i mai 25, februar 26 og mars 26. Avviket var størst i november 25, da det var 4,l C varmere enn normalt ved Kirkenes lufthavn Høybuktmoen. Vindretninger som vanligvis gir forhøyede SCVkonsentrasjoner i Svanvik på grunn av utslippene i Nikel og Zapoljarnij forekom i vel 22% av tiden i sommerhalvaret 25 og i knapt 3% av tiden i vinterhalvåret 25/6. Luftkvalitet Utslippene av SO2 fra nikkelsmelteverket i Nikel på russisk side er 5-6 ganger høyere enn Norges totale utslipp. Disse utslippene medfører periodevis meget høye konsentrasjoner i grenseområdene. Overskridelser av Nasjonalt mål for døgnmiddelverdi av S2 (9 j^g/m3 ) på norsk side ble overskredet en gang i perioden april 25-mars 26. Den høyeste døgnmiddelverdien var 16 /ig/m3. EUs grenseverdi på 125 /ug/m3 som døgnmiddelverdi ble også overskredet en gang. Denne grenseverdien tillates overskredet 3 ganger i året. Halvårsmiddelverdiene på 7,2 /xg/m3 i sommerhalvåret 25 og 6,4 jig/m3 i vinterhalvåret 25/6 var godt under grenseverdien på 2 fig/m3 satt for virkning på økosystemer. EUs grenseverdi for timemiddelverdi av SO2 er på 35 jxg/m3 og kan overskrides 24 ganger i året. I Svanvik var det 3 timemiddelverdier over 35 /xg/m3 i sommerhalvåret 25 og 5 timemiddelverdier over 35 iig/m3 i vinterhalvåret 25/6. Den høyeste timemiddelverdien var 511 /ig/m3. De kontinuerlige registreringene av S2 sammenholdt med vindretning viser klart at smelteverkene i Nikel og Zapoljarnij er hovedkildene til S2 i grenseområdene. 7
En samlet analyse av S2-forurensningen i grenseområdene i perioden 1974-25 viser reduserte konsentrasjoner fra slutten av 197-årene fram til 1994. Måleresultatene fra Svanvik viser en nedgang i det gjennomsnittlige nivået i takt med reduksjonen i årsutslippene av S2 fra smelteverket i Nikel. Gjennom 199-årene har det midlere S2-nivået variert relativt lite i Svanvik. I Nikel var det en vesentlig økning i nivået i årene 1997-1998, hovedsakelig på grunn av høyere frekvens av vind fra nikkelverket mot målestasjonen. Data etter 1999 viser et mer "normalt" S2-nivå i Nikel. 11-årsperioden 1996-25 er bare grenseverdien for døgnmiddelverdi av S2 på 125 /xg/m overskredet i Svanvik. Dette har forekommet i 3 av de 1 årene, siste gang i 2. Det er tillått med 3 døgnmiddelverdier over 125 /i g/m3 i året, mens det var 1 overskridelse i 25. Grenseverdien for timemiddelverdi på 35 /ig/m3 med 24 tillatte overskridelser i året er overholdt fra 1992. I 25 var det 2 verdier over 35 /xg/m3 i Svanvik. I Nikel har det vært til dels store overskridelser av EUs grenseverdier siden målingene startet der i 1992. Etter 1993 føreligger det bare uoffisielle utslippstall for Nikel for enkelte år, og disse tallene bør bare brukes med stor forsiktighet. Nedbørkvalitet Nedbørkvalitet ble målt i Svanvik og Karpbukt i sommerhalvåret 25 og i vinterhalvåret 25/6. Prøvene fra Karpbukt analyseres på hovedkomponenter, mens prøvene fra Svanvik fra 24 bare analyseres på tungmetaller. Nedbørmengden både i sommerhalvåret 25 og i vinterhalvåret 25/6 var større enn året før i Svanvik og mindre i Karpbukt. Karpbukt hadde høyere konsentrasjoner av hovedkomponentene S4, NH4, N 3, Mg, Cl og K og lavere konsentrasjoner av Na og Ca sommeren 25 enn sommeren 24.1 vinterhalvåret 25/6 var det lavere konsentrasjoner av de fleste hovedkomponentene enn i vinterhalvåret 24/5, men konsentrasjonene av S4, NH4 og N3 var høyere. Nedbørprøvene fra Svanvik analyseres for konsentrasjoner av tungmetallene Pb, Cd, Zn, Ni, Cu, As, Co og Cr. I 25 hadde Svanvik konsentrasjoner av Pb, Cr og Cd høyere enn på Birkenes i Sør-Norge. Konsentrasjonen av Zn var omtrent som på Birkenes. Konsentrasjonene av Ni, As, Cu og Co var betydelig høyere enn på Birkenes. Tungmetallene Ni, Cu, Co og As som slippes ut fra smelteverket i Nikel er årsaken til de høye konsentrasj onene i Svanvik. I Svanvik var det til dels mye høyere konsentrasjoner av disse elementene i nedbøren sommeren 25 enn sommeren 24. Også i vinterhalvåret 25/6 var konsentrasjonene av disse elementene høyere enn i vinterhalvåret 24/5. Avsetningen sommeren 25 av disse elementene var den høyeste som er målt i sommerhalvårene til nå. Avsetningen i vinterhalvåret 25/6 var blant det høyeste som er målt til nå om vinteren. Avsetningen i nedbør av tungmetallene Cu, Ni og As er vanligvis langt høyere om sommeren enn om vinteren i Svanvik. Dette skyldes at frekvensen av vind fra Nikel mot Svanvik er klart høyere om sommeren enn om vinteren. 8
2. Summary in English The Norwegian Institutefor Air Research (NILU) has been measuring air pollutants close to the border between Norway and Russia since 1974. In 1988 the Norwegian Pollution Control Authority (SFT) asked NILU to plan and carry out a comprehensive investigation of air quality, precipitation chemistry, and various environmental impacts. The study was startedin October 1988. Data from the period April 25-March 26 show 1 exceedance ofthe Norwegian National long term objective valuefor SO2, but the Norwegian (and EU) limit values were not exceeded in Svanvik. Measurementprogramme From 199 a joint programme for studying air quality and precipitation chemistry has been carried out on each side of the Norwegian-Russian border. During the period April 24-March 25 air quality was measured at one station, precipitation chemistry data were collected at two locations and meteorological parameters were measured at two locations on the Norwegian side of the border. On the Russian side air quality and meteorological parameters were measured at one and two locations respectively. Air quality S2 has been measured continuously at Svanvik in Norway and in Nikel in Russia. At Viksjøfjell in Norway the sampling of S2 was stopped at the beginning of August 1996. To register the high short term peak concentrations during episodes continuous measurements of S2 are necessary. A typical feature of S2 concentrations at the monitoring stations is represented by low long term average concentrations whereas the peak values (24-hour averages or shorter) are well above air quality guideline values. At Svanvik the average S2 value during the monitoring period was 6.8 u.g/m, the highest 24-hour average was 16 ig/m and the highest 1-hour average value was 511 ig/m. The limit values for protection of human health are 2 ^g/m3 (daily, World Health Organization Air quality guideline), 9 )_ig/m3 (daily, as a daily national long term objective value given by SFT for Norway), 125 ig/m3 (daily, limit value), 35 ig/m3 (hourly, limit value) and 5 p-g/m3 (1 minutes, World Health Organization Air quality guideline), respectively. The 24-hour value of 9 ig/m3 was exceeded once during the monitoring period. The 1 hour limit value of 35 u-g/m was exceeded 4 times during the summer half year. The limit value permits 24 exceedances a year. A statistical evaluation of S2 data for the years 1974-25 shows reduced concentrations from the late 197's to 1994. The reduction in the mean S2 concentrations in ambient air seems to follow the reductions in the yearly total S2 emissions from the smelter in Nikel. Since the beginning of the 199's S2 concentrations in Svanvik and Maajavri have not changed significantly. In Nikel the concentration has increased, especially in 1997 and 1998, due to increased wind frequency from the smelter to the measuring station. S2 emissions in Nikel were at the lowest in 1994 and increased in 1995. There are no emission data available later than 1995. Emission data after 1993 are scarce and must only be used with great care. The EU air quality limit values for S2 (and other components) were implemented in Norway on October 4 22. These limit values are not to be exceeded after 1 January 25. 9
During the last 1 years (1993-23) the 24 hour limit value for S2 (125 ig/m3, 3 allowed exceedances a year) have been exceeded 3 out of 1 years (last time in 2) in Svanvik. The 1 hour limit value has not been exceeded since 1991. In 25 the S2 1 hour value was above 35 ig/m3 during 4 hours. The limit value is allowed to be exceeded 24 times during a year. At the former Norwegian station Viksjøfjell and the Russian stations in Maajavri and Nikel exceedances of the EU limit values and the Norwegian National long term objective value are much more frequent and the concentrations are much higher than in Svanvik, especially at the Russian stations. Precipitation chemistry Measurements of precipitation chemistry in Karpbukt during the summer season 25 showed higher concentration of all elements except Ca and Na than during the summer season 24. During the winter half year 25/6 concentrations of most of the main components were lower than during the winter season 24/5, except for S4, NH4 and N 3. The concentration of Pb and Cd was higher than the concentrations usually found at background stations in the southern part of Norway. The concentration of Zn was at the same level in the southern part of Norway. The concentrations of Ni, Cu, Co and As were considerably higher than in the southern part of Norway. The metals Ni, Cu, Co and As are emitted from the smelters in Nikel and Zapoljarnij. The concentrations of these elements in precipitation were considerably higher during the summer season 25, and also higher during the winter season 25/6 compared to the previous years in Svanvik. In Svanvik deposition of heavy metals increased considerable during the summer season 25 and also increased during the winter season 25/6 compared to the previous year. During the summer season 25 the deposition of the heavy metals Ni, As, Cu and Co were considerably higher than during previous summer half years. 1
3. Innledning Luftforurensningene i Sør-Varanger har vært betydelige i flere 1-år. Store utslipp av S2 og rungmetaller fra smelteverk i daværende Sovjetunionen (og tidligere Finland) har foregått siden før 2. verdenskrig. Utslippene fra smelteverkene i Russland er nå noe lavere enn for 2 år siden, særlig i Nikel, men de bidrar fortsatt til forhøyede konsentrasjoner av svoveldioksid og rungmetaller. På norsk side startet målinger av SO2 i Kirkenes og Svanvik i 1974.1 1978 ble målingene utvidet med to nye stasjoner, Holmfoss og Jarfjordbotn. I 1986 ble stasjonen i Jarfjordbotn flyttet til Karpdalen. I 1988 ble målenettet ytterligere utvidet med stasjoner på Viksjøfjell, Noatun og Kobbfoss. Fra 199 ble det satt igang på tre russiske stasjoner, SOVI, Maajavri og SOV2. I 1991 startet det målinger av SO2 også i Nikel. Gjennom 199-årene ble de fleste stasjonene nedlagt, og nå er bare Svanvik og Nikel i drift. 11
4. Basisundersøkelsen 1988-1991 Fra oktober 1988 til mars 1991 ble det gjennomført en omfattende undersøkelse på norsk side (basisundersøkelse) i grenseområdene mot Russland. Undersøkelsen ble gjort på oppdrag fra Statens forurensningstilsyn. Formålet med basisundersøkelsen var: 1. Kartlegge forekomst og omfang av luftforurensninger. 2. Kartlegge virkninger på det akvatiske miljøet. 3. Kartlegge virkninger på det terrestriske miljøet. NILUs aktiviteter i basisundersøkelsen omfattet: Målinger av luftkvalitet. Målinger av nedbørkvalitet. Målinger av meteorologiske forhold. Målinger av korrosjon. Beregninger av utslipp, spredning og avsetning av luftforurensninger. Som følge av miljøvernavtalen mellom Norge og daværende Sovjetunionen ble det i januar/ februar 199 satt igang målinger av luft- og nedbørkvalitet på tre stasjoner på russisk side. Måleutstyret ble stilt til disposisjon fra norsk side. Resultatene fra basisundersøkelsen og det felles norsk-russiske måleprogrammet er presentert i halvårlige framdriftsrapporter. Fra april 1997 presenteres resultatene i årsrapporter. Denne niende årsrapporten dekker perioden april 25-mars 26. Det er også i samarbeid med russerne utarbeidet to rapporter på engelsk for periodene 1.1.199-31.3.1991 og 1.4.1991-31.3.1993. (Sivertsen et al. 1992, 1994). I rapportene konkluderes det med at luftforurensningene i området hovedsakelig skyldes utslippene fra smelteverkene i Nikel og Zapoljarnij, og at det største problemet på norsk side er knyttet til svært høye konsentrasjoner av svoveldioksid (SO2) i korte perioder ("episoder") under spesielle meteorologiske forhold. Analyser av tungmetaller i svevestøv viser konsen trasjoner av nikkel, kopper, arsen og kobolt som er betydelig høyere enn ved målesteder i Sør- Norge utsatt for langtransporterte luftforurensninger. Både S2- og tungmetallbelastningen og korrosjonshastigheten er størst på Jarfjordfjellet i nordøst og avtar sørover i Pasvik. I nikkelverkenes nærområder, der de diffuse utslippene i lav høyde dominerer, kreves det en reduksjon av utslippene til mindre enn 8% av dagens nivå dersom Verdens Helse organisasjons grenseverdier for S2 skal overholdes. På større avstander, der utslippene fra høye skorsteiner dominerer, kreves det en reduksjon til 1-15% av dagens nivå. Med strengere krav til luftkvalitet knyttet til skogskader blir kravet til reduksjon av utslippene ytterligere skjerpet. 12
5. Måleprogram april 25-mars 26 Måleprogrammet for luft- og nedbørkvalitet og meteorologiske forhold i grenseområdene i perioden april 25-mars 26 er vist i Tabell 1 og Tabell 2. Plasseringen av målestasjonene er vist i Figur 1. Tabell 1: Måleprogramfor luftkvalitet i grenseområdene i perioden 1.4.25-31.3.26. Stasjon Svanvik Nikel S 2 Timeverdier x x Tabell 2: Måleprogram for nedbørkvalitet og meteorologiske forhold i grenseområdene i perioden 1.4.25-31.3.26. Figur 1: Målestasjonerfor luftkvalitet, nedbørkvalitet og meteorologiske forhold i grenseområdene i Norge og Russland i perioden april 25-mars 26. 13
I Svanvik og Nikel males S2 med kontinuerlig registrerende instrumenter. Stasjonen i Svanvik har oppringt samband, slik at data kan kontrolleres og overføres til NILU til enhver tid. Dataene fira Svanvik er tilgjengelige med daglige oppdateringer på internett (www.luftkvalitet.no). Stasjonen i Nikel har vært ute av drift i perioden 25.7.-6.9.25 pga. feil i dataloggeren. Fra desember 24 har stasjonen oppringt samband med daglig overføring av data. Stasjonen i Maajavri har ikke vært operativ siden 1.1.21. I Karpbukt og Svanvik tas det ukeprøver av nedbør. Prøvene fra Karpbukt analyseres med hensyn på nedbørmengde, ledningsevne, ph og hovedkomponentene S4, Cl, Mg, N3, NH4, Ca, K og Na, mens prøvene fra Svanvik analyseres med hensyn på tungmetallene Pb, Cd, Zn, Ni, Cu, As, Co og Cr. Stasjonen i Svanvik inngår i det nasjonale skogovervåkingsprogrammet. Stasjonen i Karpbukt erstattet den tidligere stasjonen i Karpdalen fra 1.1.1998. I Svanvik males vindstyrke, vindretning, temperatur og relativ fuktighet 1 m over bakken. I tillegg males temperaturdifferansen mellom 1 m og 2 m over bakken som et mål for atmosfærisk stabilitet (vertikal spredningsevne), samt temperaturen 2 m over bakken. Stasjonen har oppringt samband. Meteorologisk institutt har værstasjon på Kirkenes lufthavn (Høybuktmoen). Her males vindretning, vindstyrke, temperatur, nedbør og luftfuktighet 3-4 ganger i døgnet. Svanvik er også en av 27 stasjoner som er med i et beredskapsprogram mot radioaktivitet. Stasjonen ble satt i drift i 1986 og måler gammastråling. Stasjonen har oppringt samband, og det varsles automatisk hvis strålingen går over fastsatte grenser (Høiskar og Haugen, 25). Høsten 1993 ble dette målenettet utvidet med en stasjon i Verhnetulomski, ca. 8 km sørvest for Murmansk. Stasjonen ligger mellom kjernekraftverket i Poljarnij Zori på Kola og Finnmark. Stasjonen ble imidlertid stoppet i november 21 av russiske myndigheter uten nærmere begrunnelse. Miljøkomiteen i Murmansk kan med datamaskin og modem eller via Internett kontakte NILUs database for å hente strålingsdata fra den nordre del av det norske nettet når de måtte ønske det. 14
6. Nasjonalt mål og EUs grenseverdier for luftkvalitet for S2 Regjeringen vedtok i 1998 Nasjonale mål for luftkvalitet som skal overholdes innen 25 eller 21. Malene er bygget opp på samme måte som EUs grenseverdier, men er litt strengere. Norge implementerte i 22 tre EU-direktiver i "Forskrift om lokal luftkvalitet". Dette innebærer at EUs grenseverdier er et minstekrav til luftkvalitet i Norge og at overskridelser av grenseverdiene utløser tiltak for å bedre luftkvaliteten. Denne forskriften er fra 1.7.24 en del av "Forskrift om begrensning av forurensning" (forurensningsforskriften). EU-direktivene gir en rekke verdier i tillegg til selve grenseverdiene. Følgende begreper er viktige å forstå: grenseverdi: et nivå som er fastlagt på vitenskapelig grunnlag for å unngå, forebygge og minske de skadelige effektene på helse og/eller på miljøet i sin helhet, som skal oppnås innen en viss tidsfrist, og som ikke skal overskrides når det er oppnådd. toleransemargin: det prosenttall (men gitt som mengde i Tabell 3) som grenseverdien kan overskrides med på de vilkårene som er gitt i Rammedirektivet (96/62/EC). (Toleranse marginen skal gradvis reduseres og bli lik null ved det tidspunktet grenseverdien skal overholdes. Dersom toleransemarginene overskrides, skal landene sende handlingsplaner til EU-Kommisjonen for å vise hvordan grenseverdien skal overholdes på overholdelsesdatoen). terskelverdi: et nivå utover hvilket en kortvarig eksponering utgjør en risiko for menneskers helse og ved hvilket medlemsstatene umiddelbart skal sette i gang tiltak i henhold til direktivet. øvre vurderingsterskel: under dette nivået kan en kombinasjon av målinger og beregningsmetoder benyttes for å vurdere luftkvaliteten i henhold til artikkel 6.3 i Rammedirektivet (over øvre vurderingsterskel er "høykvalitetsmålinger" obligatoriske). nedre vurderingsterskel: under dette nivået kan beregningsmetoder og objektivt skjønn benyttes for å vurdere luftkvaliteten. vurdering: med dette menes enhver metode som benyttes for å måle, beregne, prognostisere eller estimere nivået for et stoff i luften. Tabell 3 gir Nasjonalt mål og grenseverdier for SO2 i luft satt ut fra virkninger på helse og økosystemer. Toleransemarginen er gradvis redusert til null innen 1.1.25, dvs. på det tidspunktet grenseverdien ikke skal overskrides. Øvre og nedre vurderingsterskel er lavere enn grenseverdien og bestemmer hvilken form for overvaking og vurdering som kreves. EUs Rammedirektiv gir krav om årlige rapporter fra medlemslandene senest 9 måneder etter årets slutt. Bl.a. skal det rapporteres om soner hvor grenseverdier med tillegg av toleranse marginer (eller grenseverdier hvor det ikke er toleransemarginer) overskrides, hvilke nivåer som er målt, og på hvilke dager disse nivåene er målt. Videre skal årsaken til de høye 15
verdiene rapporteres. Senest to år etter utgangen av det året slike høye konsentrasjoner er registrert, skal EU-Kommisjonen overleveres planer og program som må gjennomføres for at grenseverdiene skal overholdes innenfor Direktivets frist (25 for SO2). Hvert 3. år skal EU- Kommisjonen underrettes om framdriften i landenes tiltak (planer og programmer). Kommisjonen skal på sin side årlig offentliggjøre fortegnelser over soner og tettbebyggelser i hvert enkelt land hvor grenseverdier (eventuelt tillagt toleransemarginer) overskrides. Hvert 3. år skal det offentliggjøres en rapport om luftkvaliteten innenfor EU/EØS-området. Tabell 3: Grenseverdier og Nasjonalt målfor SOjfor beskyttelse av helse og økosystemer. Timemiddel Døgnmiddel Oktober- Gjelder Type grenseverdi Virkning på verdi verdi mars innen (pg/m 3 ) (pg/m 3 ) (M9/m 3) Kalenderår (pg/m 3) Antall tillatte overskridelser i kalenderåret Grenseverdien skal overholdes innen Grenseverdi Toleransemargin Terskelverdi Grenseverdi Øvre vurderingsterskel Nedre vurderingsterskel Helse Helse Helse Helse Helse EU / EØS EU / EØS EU /EØS EU / EØS 35 24 1.1.25 15 1) 24 1) 52) 125 3 1.1.25 EU / EØS 75 3 1.1.25 Helse EU/EØS 5 3 1.1.25 Nasjonalt mål Helse Norge 9 1.1.25 Grenseverdi Økosystem EU / EØS 2 2 19.7.21 Øvre vurderingsterskel Økosystem EU / EØS 12 12 19.7.21 Nedre vurderingsterskel Økosystem EU / EØS 8 8 19.7.21 Toleransemarginen er redusert gradvis fra 15 ug/m 1 2 til ug/m' i 25. Fral. 1.25 skal grenseverdien overholdes. 2) Helsefare ved eksponering i minst 3 påfølgende timer. 16
7. Måleresultater I dette kapitlet gis en kortfattet presentasjon av hovedresultatene av målingene av meteorologiske forhold, luftkvalitet og nedbørkvalitet for perioden april 25-mars 26. 7.1 Meteorologiske forhold Det blir målt meteorologiske forhold i Svanvik, som ligger nede i Pasvikdalen. Stasjonsplas seringen er vist i Figur 1. Måleresultatene lagres som timemiddelverdier. I tillegg lagres høyeste verdi av vindstyrke midlet over 2 sekunder for hver time (vindkast). Målinger fra Meteorologisk institutts stasjon på Høybuktmoen (Kirkenes Lufthavn) benyttes for å vurdere representativiteten av temperatur- og fuktighetsmålingene. Tabell 4 viser datadekningen for de meteorologiske målingene i Svanvik. Manglende vinddata i perioder om vinteren skyldes problemer med ising i vindfløya. Forskjell i datadekning mellom vindstyrke og vindretning skyldes vindstille. I praksis er det vindretningsdata for alle timer med data for vindstyrke. Tabell 4: Datadekning i prosent av tidenfor de meteorologiske målingene i Svanvik i periodene april-september 25 og oktober 25-mars 26. Rel. fuktiqhet eu»< Vind_ Vind- v,nd" Tempe- c»«mim*»* Stasion J Maned styrke.,, kast, retning. ratur * Stabilitet 1 1 99 1 1 1 Svanvik April 25 Mai Juni 1 1 99 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Juli 94 94 94 94 94 94 August 1 1 99 1 1 1 September 1 1 98 1 1 1 Apr.-sept. 25 99 99 98 99 99 99 Oktober 25 November 1 1 97 1 1 1 87 87 84 1 1 1 Desember 56 56 46 1 1 1 Januar 26 92 92 83 1 1 1 Februar 99 99 83 1 1 1 Mars 94 94 81 1 1 1 Okt. 25-mar. 26 88 88 79 1 1 1 7.1.1 Vindmålinger Figur 2 viser vindroser for periodene april-september 25 og oktober 25-mars 26 fra Svanvik. Vindrosene viser frekvensen av vind i tolv 3-graders sektorer, dvs. hvor ofte det blåser fra disse retningene. Symbolet C i midten av vindrosene står for frekvensen av vindstille. Med vindstille menes her at timemiddelvindstyrken har vært mindre enn,4 m/s. Vindretningsfordelingen i Svanvik sommeren 25 liknet i hovedtrekk på fordelingen fra sommeren 24. Det var imidlertid mindre forekommende vind fra sørøst og sør og oftere forekommende vind fra sørvest, vest og nordvest. Vindstillefrekvensen var lavere enn i 24. 17
Også vinteren 25/6 var det noen forskjeller i vindfrekvensfordelingen sammenliknet med vinteren 24/5. Det blåste hyppigere fra nord, nord-nordøst og sør-sørvest, men mindre hyppig fra sør-sørøst og sør vinteren 25/6 enn vinteren 24/5. Andelen vindstille var noe høyere vinteren 25/6. Svanvik Svanvik 1.4.5-3.9.5 1.1.5-31.3.6 i 4 > - 6 > m/s rf l 2, - 4, m/s j '",4-2, m/s #7jVc=~> dd ia > 6, m/s 2 Figur 2: Vindroserfra Svanvikfor periodene april-september 25 og oktober 25-mars 26. (Vindrosene viserfrekvensen av vind i tolv 3-graders sektorer, dvs. hvor ofte det blåserfra disse retningene). Tabell 5 gir andel vindstille, midlere vindstyrke, hyppigheten av vind over 6 m/s, maksimal timemidlet vindstyrke og sterkeste vindkast månedsvis og totalt for sommerhalvåret 25 og vinterhalvåret 25/6 fra Svanvik. Den høyeste timemiddelvindstyrken ble målt 24. februar 26 til 9,6 m/s. Det sterkeste vindkastet ble også målt 24. februar 26 til 2,3 m/s. 18
Tabell 5: Statistikk over vindstyrker i Svanvik iperiodene april-september 25 og oktober 25-mars 26 (m/s). Måned Andel vindstille Midlere vindstyrke Andel > 6 m/s Maks. timemiddel _..,. Maks. vindkast Tjd for mgks., a. (%) (m/s) (%) (m/s) maks - (m/s) vindkast April 25 5,4 2,2,4 6,4 2. 14,9 2. Mai 8,6 2,6 1,3 8,3 27. 18,8 27. Juni 5,3 2,2, 5,6 1. 11,6 26. Juli 9,9 1,9, 5,4 13. 14,3 12. August 13,2 1,9 1,2 8,1 27. 16,4 27. September 2J Æ 6JQ 26. 18,8 26. Apr.-sept. 25 9,5 2,2,5 8,3 27.5 18,8 2 278 9 Oktober 25 16,7 2,5 1,1 6,7 9- g 15,5 15. November 22,7 1,7, 5,8 3. 1,7 3. Desember 34,7 1,3, 4,9 11. 1,1 11. Januar 26 25,6 2,,9 6,9 22. 13,7 22. Februar 35,8 1,8 1, 9,6 24. 2,3 24. Mars 36,1 M J3 6_I6 12. 12,8 12. Okt. 25-mar. 26 " 28,6 _I 6_ 9_I6 24.2 2,3 24.2 7.1.2 Temperatur Tabell 6 gir en oversikt over temperaturmålingene i Svanvik og på Meteorologisk institutts stasjon Kirkenes lufthavn. På Kirkenes lufthavn er det sammenliknet med normaltempera turen, som er middelverdien for 3-årsperioden 1961-199. Målingene viste at bare mai 25 februar 26 og mars 26 var kaldere enn normalt. De øvrige månedene var varmere enn normalt. Størst avvik fra normalen var det i november 25 og januar 26, som var henholdsvis 4,1 C og 3,O C varmere enn normalt. Den kaldeste måneden var februar 26 med en middeltemperatur på -11,7 C på Kirkenes lufthavn og på -13, C i Svanvik. Tabell 6: Temperaturer i Svanvik og på Kirkenes lufthavn i perioden april 25-mars 26 ( C). April Mai Juni Juli August September Stasjon 25 25 25 25 25 25 Svanvik Middel -,5 3,6 11, 13,9 12,7 6,5 Maks. 7,6 18,6 22,4 28,7 23,3 19,9 Min. -12, -9J5 Æ 4J5-4,5 Kirkenes Middel -1,5 2,9 9,7 12,2 11,8 6,5 lufthavn Maks 4,8 18,3 23,6 28,9 23,3 18,7 Min. -1,4-7,2,8 5,1 5,6-1,7 Normal -2A 3Æ 8_I5 12J 1J3 6,2 Oktober November Desember Januar Februar Mars 25 25 25 26 26 26 Svanvik Middel 3,3-1,6-1,1-9,5-13, -1,2 Maks. 14,2 7,7,4 3,6 3,6 3, Min. -13,2-19,1-26,1-34,5-32,9-31,9 Kirkenes Middel 2,9-1,4-8,4-8,8-11,7-8,9 lufthavn Maks. 13,6 7,,4 5,1 3,7 2,1 Min. -12,3-11,2-19,3-28,6-28,3-26,1 Normal,4 [ -5,5 [ -9,7-11,8 [ -11,3-7,4 19
Kirkenes hadde den høyeste målte temperaturen 1. juli 25 med 28,9 C, mens Svanvik hadde 28,6 C samme dag. Den laveste temperaturen ble målt 2. januar 26 med -28,6 C på Kirkenes lufthavn og -34,5 C i Svanvik. 7.1.3 Luftens relative fuktighet Tabell 7 viser månedsmiddelverdiene av luftens relative fuktighet for hver måned i periodene april-september 25 og oktober 25-mars 26. De laveste middelverdiene av relativ fuktighet ble målt i sommermånedene på begge stasj onene. Det var små forskjeller i måneds middelverdiene i Svanvik og på Kirkenes lufthavn, men Svanvik hadde litt lavere middelverdier i de fleste månedene. Tabell 7: Månedsmiddelverdier av relativfuktighet (%) i Svanvik og på Kirkenes lufthavn i perioden april 25-mars 26. April Mai Juni Juli August September stasjon 25 25 25 25 25 25 Svanvik 77 73 67 73 79 8 Kirkenes lufthavn 8 76 7 82 83 79 Oktober November Desember Januar Februar Mars 25 25 25 26 26 26 Svanvik 81 89 87 82 8 77 Kirkenes lufthavn 84 89 91 85 84 82 7.1.4 Atmosfærisk stabilitet Stabilitet målt ved temperaturdifferansen mellom 1 m og 2 m o.b. (AT) er et mål for termisk turbulens og er avgj ørende for den vertikale spredningen og fortynningen av luft forurensninger. Fire stabilitetsklasser defmeres på følgende måte: Ustabil sjiktning Nøytral sjiktning Lett stabil sjiktning Stabil sjiktning AT <-,5 C -O,5<AT< C <AT<,5 C,5 < AT C Nøytral sjiktning, det vil si når temperaturen avtar litt med høyden, forekommer oftest ved overskyet vær med eller uten nedbør og i perioder med sterk vind. Nøytral temperatur sjiktning gir vanligvis gode spredningsforhold. Ustabil sjiktning, når temperaturen avtar raskt med høyden, forekommer ved sterk solinnstråling som gir oppvarming av bakken. Ustabil sjiktning gir god spredning av luftforurensende utslipp, men er ugunstig ved utslipp fra høye skorsteiner fordi utslippene vil nå bakken nær kilden før de er særlig fortynnet, noe som kan gi høye konsentrasjoner. Lett stabil og stabil sjiktning, det vil si at temperaturen øker med høyden, forekommer oftest om natta og om vinteren når det er sterk utstråling og avkjøling ved bakken. Ved slike forhold undertrykkes spredningen av luftforurensninger. Dette er mest ugunstig for utslipp fra kilder nær bakken. Ved stabil sjiktning vil ikke utslipp fra høye skorsteiner nå bakken før på store avstander. Forekomsten av de fire stabilitetsklassene er gitt månedsvis i Tabell 8. 2
Tabell 8: Forekomst (%) avfire stabilitetsklasser i Svartvik iperiodene april-september 25 og oktober 25-mars 26. Tabellen viser at ustabil sjiktning forekom hyppigere i sommermånedene enn i vinter månedene. Nøytral sjiktning forekom ofte hele året. Stabil sjiktning forekom oftest om vinteren. Månedlige frekvensmatriser for stabilitet, vindstyrke og vindretning fra Svanvik er gitt i Vedlegg A. 7.2 Luftkvalitet 7.2.1 Svoveldioksid (SO2) Svanvik og Nikel har kontinuerlig registrerende instrumenter som er nødvendige for å måle maksimalkonsentrasjoner i episoder, for å se hvor lenge episodene varer, og hvor ofte de forekommer. Timemiddelverdiene kan også knyttes direkte til målte vindretninger for å bestemme kilde(r) eller kildeområde(r). De kontinuerlig registrerende instrumentene (monitorene) har en usikkerhet i timemiddel konsentrasj onene på ca. ±1 jig/m3 ved det måleområdet som er valgt (opp til vel 3 )ig/m3). Tabell 9 viser at datadekningen i Svanvik var god i hele perioden. Datadekningen var 99% i sommerhalvåret 25 og 95% i vinterhalvåret 25/6. I Nikel var datadekningen 77% i sommerhalvåret 25 og 1% i vinterhalvåret 25/6. Den lavere datadekningen i Nikel i sommerhalvåret skyldes feil i dataloggeren i perioden 25.7.-6.9.25. 21
Tabell 9: Datadekning i prosent av tidenfor S2-målingenefra Svanvik og Nikel iperiodene april-september 25 og oktober 25-mars 26. Et sammendrag av S2-målingene i Svanvik og Nikel i perioden oktober 25-mars 26 er gitt i Tabell 1. Grafisk rremstilling av de timevise dataene er gitt i Vedlegg B. 3 Målingene viser at Svanvik hadde litt høyere middelverdi sommeren 25 (7,2 ug/m ) enn sommeren 24 (5,7 ug/m3). Vinteren 25/6 hadde Svanvik en middelverdi av S2 (6,4 ug/m3) som også var høyere enn vinteren 24/5 (2,5 ug/m ). Den høyeste døgnmiddelverdien i Svanvik var 84 ug/m sommeren 25 og 16 ug/m vinteren 25/6. Det var i de samme periodene en døgnmiddelverdi over 9 ug/m, som er det anbefalte luftkvalitetskriteriet og Nasjonalt mål for døgnmiddelverdi av S2. Det var også en døgnmiddelverdi over grenseverdien på 125 ug/m3 i perioden april 25-mars 26. Det er tillått med 3 overskridelser av denne grenseverdien i året. WHOs retningslinje på 2!g/m som døgnmiddelverdi er langt unna å oppfylles i grenseområdene. Nikel hadde betydelig høyere konsentrasjoner enn i Svanvik i perioden april 25-mars 26. Middelverdien for hele perioden var 12 ganger høyere i Nikel, mens høyeste døgnmiddelverdi var knapt 8 ganger høyere. Den høyeste timemiddelverdien i Svanvik, 511 ug/m3, ble målt 15. april 25. Vindmålingene i Svanvik viste svak vind fra sørøstlig kant, og kilden var derfor høyst sannsynlig Nikel. Verdens helseorganisasjons (WHOs) korttidsgrenseverdi (Air quality guideline) for S2 er 5 ug/m3 som gjennomsnitt over 1 minutter. Dette tilsvarer i praksis WHOs tidligere grenseverdi på 35 ng/m3 som timemiddelverdi. Også grenseverdien i EU/EØS-området for timemiddelverdi er 35 ug/m. I sommerhalvåret april-september 25 var det 7 1-minutters middelverdier over 5 ug/m i Svanvik, mens det i vinterhalvåret 25/6 var 5 verdier over dette nivået. Den maksimale verdien var 6 ug/m3 i april. I dette tilfellet var den tilhørende timemiddelverdien 511 ug/m3. 22
Tabell 1: Sammendrag av målinger av S2 med kontinuerlig registrerende instrument i Svanvik ognikel iperiodene april-september 25 og oktober 25-mars 26 (ug/m ). Stasjonen i Nikel var ute av drift i perioden 25. 7. - 6.9.25 pga. feil i dataloggeren. I ~ " I Høyeste I Antall Antall døgnmidler Høyeste Antall Antall timeverdier Svanvik middel" middel dø9 n " dø9n" obs >51 >75 I >9 >125 middel *"}, * obs >1 I >35 I >7 I: >1 April 25 13,9 61 3 1 511 716 21 2 Mai 9,4 84 31 1 1 188 74 18 Juni Juli 5, 9,5 26 63 3 3 1 223 228 711 714 1 22 August 5, 49 31 191 741 6 September,3 5 3 18 712 Apr.-sept. 25 7,2 84 182 3_ 1 511 4334 77 2 Oktober 25 November Desember,5 3,2 19,9 16 38 16 31 3 3 4 1 1 1 131 115 46 742 699 713 1 2 49 2 Januar 26 Februar,8 4,4 5 34 27 26 27 94 653 613 Mars 9,8 75 31 1 _ 46 74 13 1 Okt. 25-mar. 26 6,4 16 175 5 1 1 1 46 416 65 3 Nikel April 25 Mai Juni Juli Måneds Høyeste Antall Antall dø inmidler Høyeste Antall Antall timeverdier middel døgn døgn time time >5 >75 >9 >125 >1 >35 >7 >1 middel obs middel obs 56,2 419 3 8 8 8 4 232 718 85 25 11 8 69,5 588 31 9 8 8 6 2672 741 88 37 2 16 141,2 762 3 12 12 12 9 2281 715 159 94 46 28 241,5 1253 26 22 2 19 15 427 617 236 131 61 37 August September 4,2 736 25 3 1 1 1 3388 588 3 14 5 4 Apr.-sept. 25 19,7 1253 142 54 49 48 35 427 3379 598 31 143 93 Oktober 25 34, 463 31 3 2 2 2 3325 743 36 21 12 6 November Desember 18, 116,6 154 766 3 31 4 17 3 14 2 13 2 12 196 2261 716 741 41 239 4 7 2 19 1 1 Januar 26 Februar Mars Okt. 25-mar. 26 16,9 48,4 96, 55, 21 479 83 83 31 28 31 182 2 5 11 42 2 5 11 37 2 5 1 34 1 4 8 29 973 1412 2891 3325 742 67 73 4342 25 82 127 55 9 3 49 183 3 1 19 65 2 13 32 I Svanvik var det to timemiddelverdier over 35 \xg/m sommeren 25, mens det var tre verdier over 35 ag/m3 i vinterhalvåret 25/6. Sommeren 24 var det to verdier over 35 ig/m 3, mens det ikke var noen verdier over 35 jig/m3 vinteren 24/5. Nikel hadde henholdsvis 31 og 183 timemiddelverdier over 35 ag/m3 i sommerhalvåret 25 og i vinterhalvåret 25/6. Høyeste timemiddelverdi var 4342 ug/m3, tilsvarende mer enn 8 ganger høyere enn i Svanvik. Tidligere målinger av standardavviket i vindretningen på Viksjøfjell tyder på at røykfanene fra de høye pipene i Nikel og Zapoljarnij er ganske smale, som oftest med bare noen få kilometers utstrekning seiv så langt fra utslippet som på den tidligere målestasjonen Viksjøfjell. Konsentrasjonen blir derfor høy når målestasjonene ligger i røykfanen, mens bare noen graders endring i vindretningen kan føre til at målestasjonen i Svanvik ikke blir 23
eksponert. I lange perioder er stasjonen ikke eksponert, eller verdiene er lavere enn deteksjonsgrensen. Denne variasjonen i dataene vises klart i figurene i Vedlegg B. Timemiddelverdiene av S2 i Svanvik og Nikel er sammenholdt med vindretning, vindhastig het og stabilitet målt i Svanvik. Ut fra dette er det beregnet forurensningsroser som vist i Figur 3 og Figur 4, med middelkonsentrasjoner for hver av 36 1 -vindsektorer. I Svanvik var middelverdien 7,2 ug/m3 sommeren 25 (5,7 ug/m3 sommeren 24). Vind i 1 -sektoren 11 (østlig vind) ga den høyeste middelkonsentrasjonen med 49 ug/m, se Figur 3. Sommeren 24 var middelkonsentrasjonen i den mest belastede 1 -sektoren 42 ug/m3.1 vinterhalvåret 25/6 var middelkonsentrasjonen 6,4 ug/m3 (2,5 ug/m3 vinteren 24/5). Middelkonsentrasjonen i den mest belastede 1 -sektoren var 84 ug/m vinteren 25/6 (46 ug/m3 vinteren 24/5), se Figur 4. Figur 3: Middelkonsentrasjoner av S2 i Svanvik og Nikel i perioden april-september 25 (jug/mi). Figuren viser middelkonsentrasjoner av SOjfor hver av 36 1 -vindsektorer. Svanvik er belastetfra Nikel og Zapoljarnij (mestfra Nikel). 24
Figur 4: Middelkonsentrasjoner av S2 i Svanvik og Nikel i perioden oktober 25-mars 26 (jug/m 3). Figuren viser middelkonsentrasjoner av SO2 for hver av 36 1 -vindsektorer. Svanvik er belastetfra Nikel og Zapoljarnij (mestfra Nikel). 7.2.2 Trendanalyse for S2 7. 2.2.1 Datatilgjengelighet S2-målinger startet i Kirkenes-området og i Svanvik allerede i 1974. Senere ble målingene utvidet til Holmfoss, Jarfjordbotn og Karpdalen. Da den såkalte basisundersøkelsen startet i 1988 ble nye stasjoner opprettet på Viksjøfjell, i Noatun og på Kobbfoss. 1199 og 1991 startet også målinger på russisk side med norsk måleutstyr på SOV 1, Maajavri (SOV 2), SOV 3 og i Nikel. Tabell 11 gir en oversikt over måleperiodene på de ulike stasjonene i grenseområdene frå starten i 1974.1 tabellen er det skilt mellom døgnprøvetakere, som bare gir døgnmiddel verdier, og kontinuerlig registrerende instrumenter, monitorer, hvor verdiene er også kontinuerlig og midles til timemiddelverdier. Noen stasjoner har i perioder hatt begge typer prøvetakere. I Svanvik er også middelverdier over 1 minutter logget fra 1.7.21.1 Nikel er middelverdier over 1 minutter logget fra 1.12.24. 25
Tabell 11; Oversikt over SO2-målinger i grenseområdene med døgnprøvetakere (døgnmiddelverdier) og med kontinuerlig registrerende monitorer (timemiddelverdier) i perioden 1974-26. I det etterfølgende er det gjort en statistisk analyse av S2-verdiene på årsbasis for de målestasjonene som fortsatt er i drift i grenseområdene. Dette gjelder Svanvik (start 1974) og Nikel (start 1992). Data fra den tidligere norske stasjonen Viksjøfjell (1989-1995) og den tidligere russiske stasjonen Maajavri (199-21) er også tatt med for bedre å illustrere hvor store forskjeller det er i luftkvaliteten i grenseområdene. Tabellene og figurene nedenfor er utarbeidet for å vise hvordan luftkvaliteten er i forhold til grenseverdiene og Nasjonalt mål. Tabell 12 gir målestatistikk for Svanvik for årene 1974-25. Timevise data er først tilgjengelig fra 1989. Tabell 13 gir tilsvarende statistikk for Viksjøfjell (1989-1995), Maajavri (199-21) og Nikel (1992-25). EU-direktivene krever måledata minst 9% av tiden hvert år for de stasjonene som skal innrapportere data til EU. Dette er i hovedsak oppfylt på de norske stasjonene og i Nikel. For stasjonen på Maajavri er datadekningen generelt lavere, og 26
også noe variabel fra år til år. I Nikel var det siste året et avbrudd i målingene i perioden 25.7.-6.9.25 pga. feil i dataloggeren. Tabell 12: Malestatistikkfor So2fra Svartvik i perioden 1974-25. Dataene foreligger som døgnmiddelverdier i 1974-1988 og som timemiddelverdierfra 1989. l Årsmiddel- Antall Antall Antall Antall Antall Data- År verdi døgn døgn døgn døgn timer dekning (Mg/m 3 ) >125 Mg/m 3 >9 jg/m3 >75 [jg/m 3 >5 jg/m 3 >35 pg/m3 (%) 1974 38 13 24 35 64 96,4 1975 17,6 5 11 15 27 97,3 1976 23,7 7 16 2 41 97,8 1977 27, 14 18 37 57 95,1 1978 25,4 1 17 23 44 85,8 1979 17,8 6 13 21 37 94,8 198 26,9 15 25 33 54 88,8 1981 24,6 5 13 19 35 72,1 1982 19,6 3 11 17 35 86,3 1983 29,6 6 28 36 55 1, 1984 23,9 3 2 25 48 99,7 1985 24,8 8 22 34 57 99,7 1986 21,1 3 17 25 44 99,5 1987 26,3 8 15 24 53 97,5 1988 2A 4 11 18 36 98,4 1989 12,2 3 9 12 22 31 89,2 199 13,9 3 8 11 31 38 93,9 1991 12,2 4 9 13 26 38 92, 1992 7,5 4 4 5 14 18 94,2 1993 9,3 2 7 1 2 16 95,3 1994 8,1 4 5 9 16 7 97,3 1995 11, 3 7 12 26 21 96,2 1996 7,7 2 4 4 14 8 77,2 1997 1,6 5 8 11 17 23 96,2 1998 14,5 6 14 19 34 14 98,9 1999 7,9 1 3 4 16 3 89,8 2 7,7 4 6 8 14 1 98,2 21 9, 2 3 8 17 5 96,5 22 8,9 1 6 9 2 1 98,7 23 5,9 1 3 4 9 5 91,2 24 5,7 2 5 9 2 99,2 24 5,7 2 5 9 2 99,2 25 6,2 1 l 1 l 2 7 4 98,7 27
Tabell 13: Målestatistikkfor S2 fra Viksjøfjell (1989-1995), Maajavri (199-21) ognikel (1992-25). Alle data føreligger som timemiddelverdier. Stasjon År I Årsmiddel-1 Antall Antall Antall Antall Antall Dataverdi døgn døgn døgn døgn timer dekning (pg/m 3 ) >125 ug/m 3 >9 pg/m3 >75 pg/m 3 >5 pg/m 3 >35 jg/m 3 (%) Viksjøfjell 1989 44,8 31 5 62 9 228 9, 199 31,7 19 39 48 75 142 94,5 1991 35,6 24 34 46 77 183 94,8 1992 23,6 12 26 39 62 99 94,9 1993 24,1 9 21 29 5 82 94,3 1994 29, 11 23 3 58 92 82,3 1995 34,6 23 34 46 77 188 97,4 Maajavri 199 57,4 33 57 62 96 311 8,1 1991 62, 58 76 88 117 398 83,6 1992 52,5 34 51 6 86 293 79,2 1993 6,4 35 53 63 8 243 58,1 1994 54,5 13 18 2 29 91 25, 1995 51,2 38 61 78 14 332 89,2 1996 64,6 27 32 36 44 178 34,6 1997 51,9 42 66 78 112 334 89, 1998 51,9 38 6 69 96 284 84,3 1999 47,1 29 42 49 71 249 75,8 2 37,9 2 38 52 81 167 82,8 21 3,8 5 17?Z 9 43,4 Nikel 1992 57,6 51 69 74 88 386 88,8 1993 59, 43 63 73 94 376 93,7 1994 53,3 5 61 75 9 347 93, 1995 61,6 44 51 57 68 255 58,3 1996 79,4 49 65 71 95 421 89,6 1997 15,2 78 94 1 12 75 89,6 1998 129, 16 122 134 159 872 95,2 1999 57,2 51 68 83 17 352 97,3 2 73,3 68 84 97 115 522 94,6 21 55,1 54 73 87 13 389 88, 22 74,3 59 78 88 11 416 77,4 23 49,9 51 67 77 92 344 97,8 24 37,1 21 3 38 48 129 58, 1251 71,4 l 54 71 77 92 431 87,9 7. 2.2.2 Års- og vinterhalvårsmiddelverdier Grenseverdien for beskyttelse av økosystem er 2 U-g/m3 både for kalenderår og vinterhalvår (oktober-mars). I perioden 1974-1988 ble denne grenseverdien overskredet de fleste årene i Svanvik (se Figur 5), mens grenseverdien er overholdt fra 1989. På de andre stasjonene, som bare har data fra 1989, er derimot grenseverdien overskredet hvert år (Figur 6). Særlig store overskridelser var det på de russiske stasjonene. De meget høye verdiene i Nikel i 1997-98 i forhold til tidligere og senere skyldes høyere frekvens av vind fra nordøst, dvs. fra verket mot målestasjonen disse årene. Fra 1999 var verdiene på et mer "normalt" nivå i Nikel, men med en markert nedgang i 23 og 24, for så å gå opp på det vanlige nivået igjen i 25. 28
(Middelverdien i Nikel i 24 er noe usikker fordi det ikke er målinger i månedene juli november). Figur 5: Årsmiddelverdier av SO2 i Svanvik i årene 1974-25 (ug/m 3). Årsmiddelverdier av S2 Grenseverdien for økosystem er 2 Mg/m 3 Svanvik Viksjøfjell A Maajavri x Nikel Grenseverdi 14-1 /\ _ 1 -pa \ t 8 x x Z~» _ * - - +»» -111111111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 O) O <- CM CO 'Sf IO CO h- O) O t- CM CO * IO ))) )))))) )))) ))))))).<- r- r- x- t-t-t-v-t-t-t- CMCMCMCMCMCM Figur 6: Årsmiddelverdier av S2 i Svanvik (1989-25), på Viksjøfjell (1989-1995), i Maajavri (199-21) og i Nikel (1992-25) (jug/m3). Figur 7 og Figur 8 viser et bilde for vinterhalvårsmiddelverdier som i hovedsak samsvarer med årsmiddelverdiene. Grenseverdien ble overskredet siste gang i Svanvik vinteren 1989/9, mens de andre stasjonene har hatt overskridelser hver eneste vinter, unntatt Nikel i 24. 29
Årlige SO2-utslipp fra verket i Nikel er vist i Figur 5. Det er et ganske godt samsvar med de målte S 2-konsentrasj onene i Svanvik. Fra midt i 199-årene foreligger det ikke offisielle utslippstall, men i Svanvik antyder et betydelig lavere SC>2-utslipp i Nikel de 15 siste årene enn tidligere. Figur 7: Vinterhalvårsmiddelverdier av SO2 i Svanvik 1974/75-25/6 (jug/m ). Vinterhalvårsmiddelverdier av SO2 Grenseverdien for økosystem er 2 pg/m Svanvik Viksjøfjell D Maajavri n Nikel Figur 8: Vinterhalvårsmiddelverdier av SO2 i Svanvik (1988/99-25/6), på Viksjøfjell (1988/89-1995/96), i Maajavri (199/91-2/1) og i Nikel (1991/92-25/6) (jug/m3). 7.2.2.3 Døgnmiddelverdier- Grenseverdien for døgnmiddel av SO2 på 125 ig/m3 tillates overskredet 3 ganger i året og skal overholdes etter 1.1.25. Figur 9 viser at antall overskridelser i Svanvik har variert mye fra år til år, men at det generelt har vært færre overskridelser fra 1988 enn tidligere. I løpet av de 1 siste årene er 3
grenseverdien overskredet 3 år (sist i 2) og overholdt 7 år. Ved de andre stasjonene har det vært atskillig flere overskridelser, særlig på de russiske stasj onene, og grenseverdien er over skredet hvert eneste år (Figur 1). Nikel hadde eksempelvis hele 16 overskridelser i 1998, tilsvarende omtrent dobbelt så mange overskridelser som "normalt". Siden enkelte stasjoner har lite tilgjengelig måledata noen år, er det i Figur 11 vist hvor stor andel av målingene som er over grenseverdien. Grenseverdien tilsvarer tillått overskridelse i,82% av tiden (3 dager av 365). På de russiske stasjonene overskrides grenseverdiene i 1-2% av målingene, og helt opp mot 3% i Nikel i 1998. På Viksjøfjell var det overskridelser ved mellom 2,5% (1993) og 8,8% (1989) av målingene. I Svanvik er gjennom snittet de 1 siste årene,66%, lavest i 24 med ingen overskridelser. 7. 2.2.4 Nasjonalt mål (døgn) Regjeringen fastsatte i 1998 Nasjonalt mål for bl.a. SO2. Denne verdien er 9 u.g/m3 som døgnmiddelverdi, og det er ikke tillått med overskridelser. Figur 12 og Figur 13 viser antall overskridelser av 9 ug/m3 hvert år med data på målestasjonene i grenseområdet. Svanvik har som ventet færrest overskridelser. Gjennomsnittlig antall overskridelser de 1 siste årene er 5 med flest i 1998 (14) og færrest i 25 (1). Dersom denne grenseverdien skal overholdes i Svanvik, må den maksimale døgnmiddel verdien reduseres til under 9 ug/m3. De 1 siste årene har denne variert fra 96 ug/m (24) til 264 ug/m3 (1995). Nikel hadde i 1996 en maksimal døgnmiddelverdi på 276 ug/m 3, dvs. 23 ganger høyere enn Nasjonalt mål i Norge. 7.2.2.5 Timemiddelverdier 5 Grenseverdien for timemiddel av SO2 er 35 ug/m som tillates overskredet 24 ganger i aret (tilsvarende,27% av tiden med fullt datasett). Denne grenseverdien skal ikke overskrides etter 1.1.25. Timemiddelverdier av SO2 er målt siden 1989 i Svanvik. Figur 14 viser antall overskridelser av grenseverdien hvert år fram til 25. Fra 1992 er grenseverdien overholdt, da det er tillått med 24 overskridelser i året. Målingene før 1989 viser til dels langt høyere års- og døgn middelkonsentrasjoner i 197- og 198-årene enn senere. Det er derfor trolig at overskridelser av grenseverdien for timemiddel har forekommet langt oftere tidligere. Ved de andre stasjonene har det vært langt flere overskridelser enn i Svanvik, særlig ved de russiske stasjonene, som vist i Figur 15. Nikel hadde eksempelvis 882 overskridelser i 1998. På samme måte som for døgnmiddelverdier er det i Figur 16 vist hvor stor andel av målingene som er over grenseverdien. Grenseverdien tilsvarer tillått overskridelse i,27% av tiden (24 timer av 876). På de russiske stasjonene overskrides grenseverdiene vanligvis i 4-6% av tiden, men helt opp til vel 1% i 1998. På Viksjøfjell var det overskridelser mellom 1% (1993) og 2,9% (1989) av målingene. I Svanvik er gjennomsnittet de 1 siste årene,1%, lavest i 24 med,2% og høyest i 1997 med,27%. Målingene av timemiddelverdier av SO2 i Svanvik fra høsten 1988 til i dag har vist at mer enn halvparten av verdiene har vært under 1 (ig/m3 på årsbasis. Høyeste målte timemiddelverdi i 25 var 511 ug/m3. Den aller høyeste målte verdien er 2458 ug/m3 i 199. 31
Antall døgnmiddelverdier av S2 over 125 pg/m 3 i Svanvik Grenseverdien for helse tillater 3 overskride Ise r i året 18-, 1 15 _ 6-1 -f] - -n- -= 1 1 1 =1 g linilllllllliniilliillhllniiiinnnniinf1ilnn ^ t r~- oo CM^CDOOOCNJ^COOOOCM'* 5C355 oooooooooioroaiasooo T- t- T- r- 55>53)CJ>)> r-t-t-t-t-^t-t-r-cncmcm 5 Figur 9: Antall døgnmiddelverdier av SO2 over grenseverdien på 125 /ig/m i Svanvik i årene 1974-25 (3 tillatte overskridelser i året). Antall døgnmiddelverdier av SO2 over 125 yglm3 Grenseverdien for helse tillater 3 overskridelser i året Svanvik Viksjøflell n Maajavri nnikel 12 -i 1 1 n 8 s 6 = n æot-cmco^lncdi^-ooc^ot-cgco-^-m OO ) ffl (J) )3 O) C3)5JO>)) T-T-T-T-T-^-T-T-T-^T-CNCMCNICNCNOJ )))5)) Figur 1: Antall døgnmiddelverdier av SO2 over grenseverdien på 125 jug/m i Svanvik (1989-25), på Viksjøfjell (1989-1995), i Maajavri (199-21) og i Nikel (1992-25) (3 tillatte overskridelser i året). 32
Figur 11: Andel av tiden grenseverdien for døgnmiddel av SOjpå 125 jug/m er overskredet i Svanvik (1989-25), på Viksjøfjell (1989-1995, i Maajavri (199-21) og i Nikel (1992-25) (3 tihatte overskridelser i året tilsvarer,82% av tiden). Figur 12: Antall døgnmiddelverdier av SO2 over Nasjonalt mål på 9 jug/m 1974-25 (ingen tillatte overskridelser). i Svanvik i årene 33