Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 217: Kildeopgørelse, helbredseffekter og eksterne omkostninger af luftforurening i København

Jensen, S.S., Brandt, J., Plejdrup, M.S., Nielsen, O.-K. & Andersen, M.S. (2017): Kildeopgørelse, helbredseffekter og eksterne omkostninger af luftforurening i København. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 58 s. - Videnskabelig rapport fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 217. http://www.dmu.dk/Pub/SR217.pdf

 

Sammenfatning

 

Baggrund og formål

Luftforurening har signifikante negative effekter på menneskers helbred og velbefindende, og dette har væsentlige samfundsøkonomiske konsekvenser. 

Formålet med projektet bag denne rapport er at beregne, hvor meget forskel- lige luftforureningskilder bidrager til bybaggrundsluften i København. By- baggrundsforureningen er den generelle luftforureningen i byen, og afspejler koncentrationen, som man vil opleve den i en park, en baggård eller på taget af bygninger. Bybaggrundskoncentrationer afskiller sig således fra fx gadekoncentrationer, hvor også det direkte bidrag fra trafikken i den pågældende gade er inkluderet. 

I rapporten opdateres tidligere kildeopgørelse (Jensen et al., 2013) for alle kilder i København, som var fra 2010. Dette opdateres til 2013 data. I opdateringen indgår en nyere kortlægning af emissioner fra brændeovne, som er mere detaljeret end tidligere anvendte metode (Andersen, 2015; Jensen et al., 2015). Den nye opgørelse er baseret på det samlede antal brændeovne i Københavns Kommune opgjort af kommunens skorstensfejermestre, samt oplysninger om aldersfordeling og enhedsforbrug fra undersøgelsen foretaget af Teknologisk Institut (TI) for Københavns Kommune. Den nye opgørelsesmetode har ført til en omkring 80% mindre estimeret emission i forhold  til den hidtidige metode, som var baseret på en geografisk fordeling af den nationale emissionsopgørelse (Jensen et al., 2015). 

De relaterede helbredseffekter og eksterne omkostninger opdateres ligeledes i forhold til tidligere rapport (Brandt et al., 2013) fra 2010 til 2013. 

Undersøgelsen

Der er først gennemført en opdateret kildeopgørelse, og beregnet hvor meget de forskellige emissionskilder bidrager til bybaggrundskoncentrationen i Københavns Kommune og Frederiksberg Kommune. Disse to kommuner betegnes i det følgende som København. 

Dernæst er helbredseffekter og relaterede eksterne omkostninger beregnet for den totale luftforurening i Hovedstadsregionen (inkl. København) og med en særskilt opgørelse for Københavns Kommune og Frederiksberg Kommune. I den totale luftforurening indgår bidrag fra kilder i Hovedstadsregionen og bidrag fra alle øvrige kilder i Danmark og udlandet. Dette giver et billede af, hvad al luftforurening bidrager til sundhedsmæssigt uanset om den stammer fra lokale kilder eller øvrige kilder. 

Endvidere er beregningerne gennemført for hver hovedkildetype i København. Det giver mulighed for at opgøre bidraget fra de kilder, som Københavns Kommune og Frederiksberg Kommune har mulighed for at regulere. 

Der er gennemført fire beregninger af helbredseffekterne og de tilhørende eksterne omkostninger. Disse dækker forskellige områder hhv. Hovedstads- regionen og København, og betydningen af forskellige kilder hhv. alle danske og udenlandske kilder og kun kilder i København. De forskellige beregninger er opsummeret i Tabel 2.1. 

Beregningerne er gennemført med det integrerede modelsystem EVA (Economic Valuation of Air pollution (Brandt et al., 2011a, b; 2013a, b)), som er baseret på den såkaldte ”impact-pathway” metode. Modelsystemet har til formål at opgøre helbredsrelaterede eksterne omkostninger fra luftforureningen samt estimere, hvordan de eksterne omkostninger er fordelt på luftforureninger og emissionssektorer. EVA-systemet beregner sundhedseffekter og relaterede eksterne omkostninger baseret på informationer om forureningskilder og deres placering, spredning af luftforurening samt eksponering af befolkningen, dosis-respons sammenhænge mellem eksponering  og sundhedseffekter samt værdisætning af sundhedseffekterne, også kaldet eksterne omkostninger relateret til sundhedseffekter fra luftforurening. Beregningerne foretages således for de eksterne omkostninger ved de negative sundhedseffekter af luftforurening. 

Beregningerne af den regionale luftforurening er baseret på den regionale luftforureningsmodel DEHM (Danish Eulerian Hemispheric Model) med en opløsning på 167 km x 16,7 km for Denmark. Denne opløsning er imidlertid for grov i forhold til en vurdering for København og Frederiksberg, og derfor er der anvendt en version af EVA-systemet, som også omfatter baggrundsmodellen UBM (Urban Background Model) med en opløsning på 1 km x 1 km i bybaggrunden for Hovedstadsregionen. Dette er en unik høj geografisk opløsning i international sammenhæng. UBM er koblet til DEHM således at bidraget fra både lokale kilder og langtransport medtages i beregningerne. 

Beregningsåret er 2013, som er det seneste år, for hvilken der findes opdaterede emissioner for Danmark på 1 km x 1 km opløsning.

 

Hovedkonklusioner

For tidlige dødsfald og sygelighed

For tidlig død som følge af luftforurening beregnes ud fra antal tabte leveår, hvor et for tidligt dødsfald svarer til 10,6 tabte leveår. 

Det totale årlige antal for tidlige dødsfald i hele Hovedstadsregionen (mo- delområdet) er ca. 1700, hvoraf ca. 550 er indenfor København i 2013 på baggrund af de totale luftforureningsniveauer baseret på både danske og uden- landske emissionskilder. 

I 2010 var de tilsvarende tal 1500 og 540 (Brandt et al. 2013). Ændringen skyldes en kombination af en række forskellige faktorer, som både peger på flere og færre for tidlige døde. Generelt lavere forureningsniveauer af især partikler giver færre kroniske dødsfald. Dog stiger ozonkoncentrationerne, som giver flere akutte dødsfald. Ozonkoncentrationerne stiger pga. lavere NOx  emissioner (NO+NO2), hvorved der er mindre NO til at reagere med ozon med det resultat, at ozon stiger. En større befolkning giver flere dødsfald, men alderssammensætningen har også betydning. En ændret beregningsmetode giver væsentligt mindre beregnet brænderøgsemission i København, som giver færre dødsfald. Derudover har de skiftende meteorologiske forhold fra år til år betydning for helbredseffekterne, da meteorologien påvirker luftforureningsniveauerne. Ud over en større befolkning ændrer befolkningssammensætningen sig også med generelt flere ældre for Danmark som helhed. Her afviger København ved at have en yngre demografisk sammensætning og lavere gennemsnitsalder end landsgennemsnittet, og antallet af fx ældre over 65 år er faldet både relativt og i absolutte tal. I beregningerne af for tidlige dødfald er det antallet af personer over 30 år, som betyder mest for antallet af kronisk døde relateret til PM2.5 forurening, og den- ne befolkningsgruppe er steget i København. 

I den tidligere undersøgelse for 2010 var befolkningsdata fra 2000, mens det  i nærværende rapport er fra 2008 fremskrevet til 2013 med landsgennemsnittet for befolkningsvækst. I EVA-forudsætningerne stiger befolkningstallet med 5,3% fra 2000 til 2013, hvilket alt andet lige vil give flere beregnede for tidlige døde og højere helbredsomkostninger i 2013 i forhold til 2000. Befolkningen over 30 år stiger med 6,5% fra 2000 til 2013, og stiger dermed mere end befolkningstallet for alle aldersgrupper til sammen (5,3%). Dette be- tyder flere for tidlige døde relateret til kronisk død, som samlet betyder mest for de samlede helbredsomkostninger. 

I EVA-forudsætningerne falder befolkningen over 65 år med 12% fra 2000 til 2013, hvilket alt andet lige giver færre for tidlige døde for denne aldersgruppe, og også færre indlæggelser for denne aldersgruppe, hvor ældre over 65 år er særligt sårbare. Faldet i antallet af ældre over 65 år opvejer dog ikke at antallet af personer over 30 år er steget, hvilket har betydning for antallet af for tidlige døde. 

De beregnede for tidlige dødsfald er helt overvejende kroniske dødsfald dvs. dødsfald forårsaget af langtidspåvirkning af luftforurening i modsætning til akutte dødsfald, som forårsages af kortere tidsperioder med forhøjede koncentrationer (episoder). 

De personer som dør for tidligt pga. luftforurening er især ældre svagelige, samt personer som i forvejen lider af hjertekarsygdomme og luftvejslidelser. Dødsfald blandt spædbørn udgør en meget lille del. 

Ud over for tidlige dødsfald er der mange tilfælde af sygelighed. Det gælder kronisk bronkitis og gener for børn og voksne med astma (brug af bronkodilatator, hoste, og luftvejssymptomer), hospitalsindlæggelser i forbindelse med luftvejslidelser og blodprop i hjernen, tilfælde af hjertesvigt, lunge- kræft, samt mange tilfælde med nedsat aktivitet (sygedage). 

Helbredseffekter i Hovedstadsregionen og København fordelt på lokale emissionskilder

Det er undersøgt, hvor meget de lokale emissionskilder i København bidrager til helbredseffekterne i Hovedstadsregionen (inkl. København). I beregningerne er inddraget afstande op til ca. 30 km fra København. Formålet med disse beregninger er at kvantificere, hvor meget de lokale emissionskilder i København betyder for helbredseffekterne i Hovedstadsregionen.

Lokale emissionskilder i København bidrager til omkring 36 for tidlige dødsfald i Hovedstadsregionen inden for 30 km af København, mens al luftforurening i Hovedstadsområdet (fra danske og udenlandske kilder) bidrog til omkring 1700 for tidlige dødsfald. I den tidligere undersøgelse for 2010 var der 80 for tidlige dødsfald (Brandt et al., 2013). Faldet skyldes især, at bidraget fra brændeovne reduceres fra 50 for tidlige dødsfald i 2010 til 13 i 2013. Dette fald svarer til en reduktion på omkring 75%. Dette skyldes primært overgang til den nye mere detaljerede metode for emissionsopgørelse for brændeovne. 

De vigtigste lokale kilder i København til de omkring 36 for tidlige dødsfald i Hovedstadsregionen er ikke-industriel forbrænding, som primært omfatter udledningerne relateret til forbrænding fra brændeovne (13 for tidlige dødsfald) samt vejtrafik (11 for tidlige dødsfald). Det samme mønster ses for sygelighed. 

Tilsvarende er det blevet undersøgt i hvilket omfang forskellige lokale emissionskilder i København bidrager til helbredseffekterne i København. Formålet med disse beregninger er at kvantificere, hvor meget de lokale emissionskilder i København betyder for helbredseffekterne i København. 

De lokale emissionskilder i København bidrager til omkring 28 for tidlige dødsfald i disse to kommuner, mens kilder i København bidrog til omkring 36 for tidlige dødsfald i Hovedstadsområdet (inkl. København), som beskrevet ovenfor. Dvs. at København bidrager med omkring 8 for tidligere dødsfald til omegnskommunerne inden for en afstand af omkring 30 km fra København. 

Såfremt de 28 for tidlige dødsfald fra lokale kilder i København sættes i forhold til de omkring 550 for tidlige dødsfald pga. al luftforurening i København (fra danske og udenlandske kilder), så bidrager lokale emissionskilder  i København til omkring 5% af de samlede for tidlige dødsfald i København. 

Der er sket et markant fald i antallet af for tidlige dødsfald pga. kilder i København mellem beregningerne for 2010 og 2013. Dette fald skyldes primært reduktionen i bidraget fra brænderøg i København og Frederiksberg, som i data for 2013 er estimeret med en mere detaljeret metode, som fører til væsentligt lavere partikelemissioner. Antallet af for  tidlige dødsfald er bl.a.  pga. af denne metodeændring blevet reduceret fra 67 i 2010 til 28 i 2013, når man ser på bidraget fra lokale kilder i København og Frederiksberg. Tilsvarende er den procentandel som lokale emissionskilder i København og Frederiksberg bidrager til de samlede for tidlige dødsfald i København og Frederiksberg faldet fra 12% i 2010 til 5% i 2013. 

De to vigtigste lokale emissionskilder i København til for tidlige dødsfald indenfor København er ikke-industriel forbrænding, som primært består af forbrænding fra brændeovne (10 dødsfald) og vejtrafik (9 dødsfald). Det samme mønster ses for sygelighed. 

Brændeovne og vejtrafik bidrager derfor omtrent lige meget til for tidlige dødsfald i 2013, mens brændeovne bidrog omkring to en halv gang mere end vejtrafik i den tidligere opgørelse for 2010 (Brandt et al, 2013).

Eksterne omkostninger pga. al luftforurening

De totale eksterne omkostninger i Hovedstadsområdet pga. al luftforurening fra både danske og udenlandske emissionskilder er omkring 13,5 milliarder kr., heraf omkring 4,5 milliarder kr. i København i 2013. Tidligere beregninger for 2010 viste hhv. 12 og 4 mia. kr. (Brandt et al. 2013). Stigningen på omkring 10% skyldes en kombination af lavere forureningsniveauer, større befolkning, lavere brænderøgsemissioner samt højere enhedspriser på helbredeffekterne (opjusteret fra 2006 priser til 2013 priser). 

De eksterne omkostninger er næsten alene relateret til partikler. 

De eksterne omkostninger relateret til ozon (O3) er omkring 570 millioner kr. i Hovedstadsregionen heraf omkring 200 millioner kr. i København. Ozon er ikke direkte emitteret men dannes i atmosfæren ud fra emissioner af NOx (kvælstofoxider), kulbrinter og CO (kulmonoxid). O3 er direkte helbredsskadeligt, og er derfor også forbundet med ekstern omkostning. 

Bidrag fra CO til de eksterne omkostninger er meget lille med omkring 3 millioner kr. i Hovedstadsregionen heraf knap 1 mio. kr. i København. 

Hovedparten af de eksterne omkostninger skyldes for tidlige dødsfald, da enhedsprisen for disse er relativ høj i forhold til fx sygelighed og sygedage. 

Eksterne omkostninger i Hovedstadsregionen fra emissionskilder i København

Det er undersøgt, hvor meget de forskellige lokale emissionskilder i København bidrager til helbredseffekterne i Hovedstadsregionen (inkl. København). 

De totale eksterne omkostninger er omkring 260 mio. kr. i Hovedstadsregionen (op til 30 km fra kommunegrænsen) pga. emissionskilder i København i 2013. De totale eksterne omkostninger i hele Hovedstadsområdet pga. al luftforurening fra både danske og udenlandske emissionskilder var omkring 13,5 milliarder kr. Tidligere beregninger for 2010 viste 600 mio. kr. (Brandt et al. 2013). Faldet skyldes primært overgang til ny metode for beregning af brænderøgsemissioner. Denne sammenligning er dog ikke helt reel, da vi kun medtager eksterne omkostninger i op til 30 km fra kommunegrænsen  og sammenligner dette med de totale eksterne omkostninger indenfor Hovedstadsregionen, hvor vi burde sammenligne med de totale eksterne omkostninger inden for de 30 km. Dette er dog ikke pt. muligt pga. af den måde modellen er sat op. 

De eksterne omkostninger skyldes næsten udelukkende PM2.5, som for de lokale kilder kun er primært emitteret PM2.5, da sekundære partikler ikke  når at dannes på de korte transportafstande inden for Hovedstadsregionen. 

Bidraget til de eksterne omkostninger relateret til ozon fra kilder i København er negative i Hovedstadsområdet (-43 mio. kr.) og København (-37 mio kr.), hvilket i denne sammenhæng viser, at de eksterne omkostninger i relation til ozon tæller positivt. Det skyldes, at lokale emissioner af kvælstofoxider (NOx=NO+NO2) i København bidrager til en reduktion af O3 niveauerne indenfor og omkring byen (NO går sammen med O3 og danner NO2), og derfor er der også en ”positiv” effekt af NOx, da det helbredsskadelige O3 reduceres. I beregningerne er det forudsat, at der ikke er lokale helbredseffekter af NO2.

Bidraget fra de eksterne omkostninger relateret til CO er helt ubetydelige i forhold til de andre stoffer, og derfor er CO ikke medtaget i emissionsopgørelsen, som ligger til grund for kildeopgørelsen for København. 

I forhold til de eksterne omkostninger i Hovedstadsregionen er de vigtigste lokale kilder i København : ikke-industriel forbrænding (som primært består af forbrænding fra brændeovne), som står for omkring 40% af de eksterne omkostninger efterfulgt af vejtrafik med 30%. Andre kildertyper som giver  et vist bidrag er Affaldsbehandling, eksklusiv affaldsforbrænding med 11%, og anvendelse af produkter (emissioner fra opløsningsmidler og brug af produkter) med omkring 10% samt mobile kilder (ikke-vejgående maskiner mv.) med knap 4%. 

I forhold til den tidligere undersøgelse for 2010 (Brandt et al., 2013) har for- holdet mellem bidraget fra brændeovne i forhold til vejtrafik ændret sig markant. Tidligere var bidraget omkring tre gange større for brændeovne i forhold til trafik for eksterne omkostninger, mens data for 2013 viser, at brændeovne er omkring en tredjedel større end vejtrafik. Ændringen skyldes primært overgang til ny metode for beregning af brænderøgsemissioner,  som giver lavere partikelemissioner. 

Eksterne omkostninger i København fra emissionskilder i København

Tilsvarende er undersøgt de eksterne omkostninger for København i 2013 pga. lokale emissioner i København. 

De totale eksterne omkostninger er omkring 200 mio. kr. i København i 2013 pga. emissionskilder i København. De totale eksterne omkostninger i København pga. al luftforurening fra både danske og udenlandske emissions- kilder var omkring 4,5 milliarder kr., dvs. at lokale emissioner i København kun bidrager med omkring 200 mio. kr. i København svarende til omkring 5%. Det betyder omvendt, at omkring 95% af alle eksterne omkostninger relateret til luftforurening i København skyldes emissioner uden for København. 

I tidligere undersøgelse for 2010 var de eksterne omkostninger 500 mio. kr. og lokale emissioner i København bidrog til 11% af omkostningerne i København (Brandt et al., 2013). Forskellen mellem de to opgørelser skyldes primært ændret metode til opgørelse af udledningerne fra brændeovne. 

Hvis vi sammenligner de totale eksterne omkostninger i hele Hovedstadsregionen (260 mio. kr.) med de tilsvarende omkostninger for København (202 mio. kr.), så finder vi en forskel på 60 mio. kr. Dvs. at emissionskilder i København bidrager til eksterne omkostninger i størrelsesordenen 60 mio. kr. uden for København og i afstande op til omkring 30 km herfra. Det tilsvarende tal var 100 mio. kr. i 2010 (Brandt et al., 2013). 

Bidraget fra de lokale kilder i København til eksterne omkostninger i København fordeler sig stort set på samme måde som tidligere beskrevet for bidraget fra lokale kilder i København til de eksterne omkostninger i Ho- vedstadsregionen.