Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 285: Partikelprojektet 2017-2018

Nøjgaard, J. K., Massling, A., Ellermann, T., 2018. The Particle Project 2017-2018. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 30 pp. Scientific Report from DCE – Danish Centre for Environment and Energy No. 285. http://dce2.au.dk/pub/SR285.pdf

Sammenfatning

I Partikelprojektet 2017 analyseres måletidsserier af PM2.5 og PM10, dvs. massekoncentrationer af partikler med diametre mindre end hhv. 2.5 og 10 µm. PM2.5 og PM10 måles med Tapered Element Oscillating Microbalance (TEOM) på gadestationerne HCAB og AARHG i hhv. København og Aarhus. Partikel-antal og størrelsesfordeling måles endvidere på den landlige målestation RISØ, HCØ, der er bybaggrund i København, målestationen HVID i forstaden Hvidovre samt på en trafikeret gade HCAB. Elementært kulstof, EC, måles endvidere i PM2.5 på RISØ, HVID, HCAB og HCØ. På sidstnævnte station måles også det flygtige organiske stof benzen i luften. 

 
Anden del af rapporten omhandler partikelforurening fra brændeovne. Ud fra tidligere benzen og sodmålinger er partikelforureningen fra brændeovne beregnet for perioden slut-2009 til 2017 på RISØ, HCØ og HVID.


Regionale og langtransporterede partikler antages at bidrage i udtalt grad til partikelantallet i PM1, dvs. partikler med diameter mindre end 1 µm. Den relative forekomst af disse partikler forventes at være størst i landlig baggrund, dvs. på RISØ. Langtransporterede partikler bidrager imidlertid på alle typer målestationer, også målestationer tættere på lokale kilder. Andelen af langtransporterede partikler er dog mindre på HVID, HCØ og især HCAB, hvor partikelforureningen fra brændeovne i fyringssæsonen, og trafikken især på HCAB bidrager med lokale forbrændingspartikler. Regionale og langtransporterede partikler vil have opholdt sig lang tid i atmosfæren og undergået en række fysiske og kemiske reaktioner, der fører til en ensartet størrelsesfordeling. Partikelantalskoncentrationen udviser således én top på 40 nm eller større på RISØ, HVID og HCØ. HCAB adskiller sig fra de andre målestationer ved en størrelsesfordeling, hvor partikelantalskoncentrationen har en ekstra top ved 20 nm. Denne størrelse partikler er tidligere identificeret som emissi-oner fra biludstødning. Toppen kunne dog ikke verificeres i 2017, da der ikke er data til rådighed i netop dette måleområde pga. problemer med måleud-styr. I denne rapport er der undersøgt størrelsesfordelingerne 41-550 nm (oprindelige måleinstrumenter) og 41 – 478 nm (nye måleinstrumenter). Partikelantalskoncentrationerne på HCAB, RISØ, HVID og RISØ har været omtrent konstante fra 2016 – 2017. Mindre forskelle skyldes sandsynligvis meteorologiske forskelle. Over en 10-årsperiode er der observeret faldende partikelan-talskoncentrationer på alle målestationer. Partikelantalskoncentrationen var højere i forstaden HVID end i bybaggrund på HCØ i 2017. Forskellen skyldes sandsynligvis en tættere trafikal infrastruktur omkring målestationen HVID samt flere brændeovne i området, der især påvirker målingerne i den koldere del af året. Tilsvarende findes det, at Partikelantalskoncentrationen på HCØ er højere end på RISØ, samt at partikel antalskoncentrationen på HCAB over-stiger HCØ og HVID.


Partikelmassekoncentrationer blev målt med TEOM. PM2.5 på HCAB fortsatte den generelle trend siden 2002 med at aftage til 10 µg/m3 i 2017. Modsat blev der observeret en stigning i PM10 på både RISØ (12 µg/m3) og HCAB (26 µg/m3) i 2017. En ny tidsserie blev påbegyndt på AARHG (15 µg/m3) i 2017.
EC-målinger i bybaggrund blev påbegyndt september 2014. I 2017 udgjorde EC årsmidlerne 0,27 µg/m3 på RISØ og 0.33 µg/m3 - >33 µg/m3 på HCØ. Højere koncentrationer blev målt på HVID (0,39 µg/m3), og endnu højere blev målt på HCAB (1,16 µg/m3). EC vedblev i 2017 med at aftage, hvor en nedadgående trend har været observeret på HCAB siden 2010 og på HVID siden 2015, hvor målingerne blev påbegyndt. Kun små ændringer blev observeret på RISØ og HCØ. 


Benzenmålinger i bybaggrund blev igangsat på HCØ i 2009. Her har benzen siden 2010 (0,75 µg/m3) aftaget med 52% til 2017 (0,49 µg/m3. På HCAB er benzen aftaget med 52% fra 2010 (1,33 µg/m3) til 2017 (0,64 µg/m3).

 
Benzen og EC er i denne rapport anvendt som markører for biomasseafbrænding til at beregne koncentrationen af primære partikler fra brændeovne, forkortet PBBA, i perioden 2010 – 2017. Til dette er anvendt en teknik, som blev introduceret i det forgangne Partikelprojekt 2014 - 2016. PBBA er beregnet i daglig tidsopløsning og som årsmidler for den landlige station RISØ, bybaggrund på HCØ og forstad HVID. Den længste tidsserie fra 2010 – 2017 er beregnet for den landlige station på baggrund af EC samt bybaggrund baseret på benzen. Idet målinger af markører er en forudsætning for beregningen af PBBA, er den korteste tidsserie for HVID, hvor måling af EC først blev startet op i slutningen af 2015. Idet to markører er til rådighed på HCØ, kan uafhængige beregninger af PBBA sammenlignes fra 2015. Begge beregninger viser, at PBBA aftager i perioden, hvor begge markører er målt. Generelt aftog PBBA på alle stationer i perioden 2010-2017, og de højeste målinger blev observeret på HVID. 


PBBA-årsmidler var sammenlignelige på det landlige site og bybaggrund, dog var sidstnævnte højest i perioden 2015-2017, hvor markøren EC blev målt på begge stationer. Denne forskel aftog dog fra 2015 (40%) til 2017 (5%). PBBA-årsmidlerne var højest i 2010 og 2011 og er siden aftaget. Det vil sige, som et årsgennemsnit på de to lokaliteter indeholdt luften 1,6-2,5 µg/m3 primære partikler, der overvejende kommer fra brændeovne. Koncentrationerne er højere i fyringssæsonen og tilsvarende lavere om sommeren. PBBA blev bereg-net over to kalenderår for vintersæsonen (december, januar, februar). PBBA i bybaggrund aftog fra 4,0 µg/m3 i 2010/2011 til 2,7 µg/m3 i 2016/2017. En tilsvarende trend blev beregnet for RISØ, nemlig 3,9 µg/m3 i 2010/2011, hvilket aftog til 2,5 µg/m3. Højere koncentrationer blev beregnet på HVID (3,3 µg/m3) i 2016/2017. Resultaterne indikerer, at eksponering for primære par-tikler fra brændeovne kan være højere i forstæderne end i bybaggrund. Desuden kan eksponeringen i bybaggrund være højere end det landlige miljø. Tidsserier af PBBA-årsmidler udviser en nedadgående trend til at begynde med, samt en let stigning fra 2016-2017. En sammenligning af PBBA med Black Carbon (BC) ”sod” fra brændeovne, som er modelleret ud fra emissionsopgørelser viste, at førstnævnte aftog mere end det modellerede i perioden 2010 – 2017. Begge metoder viste et fald i produkterne til at begynde med.