Partikelbundna organiska ämnen och sot

4.1.1.4. Partikelbundna organiska ämnen

Mätningarna av partikelbundna organiska ämnen startades vid Vavihill och Aspvreten i april 2008. Vid Aspvreten har mätningarna gjorts var tredje dag och periodvis med högre frekvens.

Vid Vavihill har mestadels vecko- eller tredygnsprover tagits. Under 2016 harmoniserades mätningarna och har sedan dess gjorts som tredygnsprover

Under de 10 år mätningarna gjorts har årsmedelvärdet varit mellan 1.0 och 1.8 µg/m³, se Figur 3-5. Under perioden har halterna varit i stort sett oförändrade, möjligen har halterna på Aspvreten sjunkit något. Observera att data saknas från Vavihill för år 2017.

Vid Aspvreten är koncentrationen av OC något högre under sommaren, se Figur 3-6. Detta kan bero på utsläpp från växtligheten. Vid Vavihill syns inte samma variation.

Det organiska kolet, OC, ingår i olika föreningar med andra ämnen, främst syre, kväve och väte.

Den totala massan av organiska ämnen (OM) är alltså högre än OC. Andelen kol i dessa

föreningar beror på aerosolens ålder, dvs. avstånd från källorna och källornas sammansättning, och på meteorologiska förhållanden under transporten från källorna. I den vetenskapliga litteraturen anges att kolandelen i dessa föreningar kan variera mellan 50 – 70 procent. Det innebär att OM (årsmedelvärdet) vid Aspvreten och Vavihill under 2008 – 2015 var mellan 2 och 3 µg/m³.

Organiska ämnen, OM, finns mestadels bundet till de små partiklarna, dvs. PM^2.5. Vid

Aspvreten och Vavihill var årsmedelvärdet av PM^2.5 mellan 6 och 9 µg/m³ under 2008 -2015. Det innebär att OM utgör mellan 20 – 50 procent av PM2.5 vid dessa stationer.

56

Figur 3-5 Partikelbundet organisk kol, OC, vid Vavihill/Hallahus och Aspvreten. Årsmedelvärden 2008 till och med 2017

Figur 3-6 Partikelbundet organisk kol, OC, vid Vavihill/Hallahus och Aspvreten. Årsvariation, månadsmedelvärden

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

OC, µg/m³

Aspvreten Vavihill/Hallahus

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec

OC, µg/m³ Aspvreten

Vavihill/Hallahus

57

3.1.2.1 Sot

Sot bestäms på flera olika sätt, och det mätresultat man erhåller beror på metoden.

Beteckningen elementärt kol (EC) används om bestämningen görs med en termo-optisk metod.

Om halten bestäms med hjälp av ljusabsorption används beteckningen black carbon (BC), och om halten bestäms med hjälp av ljusreflektion från ett filter med partiklar används ofta uttrycket black smoke (BS). Här presenteras resultat från alla metoder. Om bestämningen görs som EC görs en direkt mätning av partiklarnas kolinnehåll, vid de övriga metoderna måste det uppmätta värdet (ljusabsorption resp. ljusreflektion) räknas om till en koncentration med hjälp av olika antaganden. Bestämningen av sot som EC är därför den metod som ger det mest tillförlitliga värdet på mängden elementärt kol. Vid analysen bestäms samtidigt organiskt kol, OC. Metoden kan dock inte på ett säkert sätt skilja på OC och EC. Vad som anges som OC och EC är därför metodberoende.

Halterna av sot som EC har bestämts sedan april 2008 vid Aspvreten och Vavihill. Liksom för OC är det andelen EC i PM10-fraktionen som mäts.

Årsmedelvärdena sedan 2008 har legat i intervallet 0.1 till 0.3 µg/m³, se Figur 3-7. Vid

Aspvreten har halterna sjunkit, men den tendensen syns inte på Vavihill. Observera att data för 2017 fattas från Vavihill.

Figur 3-7 Partikelbundet elementärt kol, EC, vid Vavihill och Aspvreten. Årsmedelvärden 2008 – 2017.

Koncentrationerna av elementärt partikelbundet kol är betydligt högre under vinterhalvåret än under sommaren, se Figur 3-8

Orsaken till de högre halterna under den kalla årstiden är att förbränningen av fossila bränslen och biobränslen den främsta källan till sot ökar i Europa under den kalla årstiden.

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

EC, µg/m³ Aspvreten

Vavihill/Hallahus

58

Figur 3-8 Partikelbundet elementärt kol, EC, vid Vavihill och Aspvreten. Årsvariation, månadsmedelvärden.

Vid Aspvreten och Vavihill bestäms också sot som ’black carbon’ (BC). Vid Aspvreten visar mätningarna av EC och BC, dvs. två metoder med helt olika principer för att mäta innehållet av sot, god korrelation, se Figur 3-9. Den optiska metoden, BC, ger dock i genomsnitt något högre värden än metoden för EC. Det visas i figuren genom att de flesta punkterna ligger ovanför den heldragna 1:1-linjen

Figur 3-9 Sot mätt som BC plottat mot sot mätt som EC. Dygnsdata från Aspvreten.

Mätningarna av sot som BC vid Aspvreten och Vavihill startade under första halvåret 2008. I Figur 3-10 visas årsmedelvärdena sedan mätningarnas start. För Vavihill saknas en hel del data, varför data endast visas för år 2015 – 2017.

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec

EC, µg/m³ Aspvreten

Vavihill/Hallahus

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

Sot mätt som black carbon, BC, µg/m3

Sot mätt som elementärt kol, EC, µg/m³

BC

1:1

59

Sothalten vid Aspvreten se Figur 3-10, mätt som BC, har i linje med mätningarna av sot som EC, Figur 3-7, sjunkit något sedan 2008. Vid Vavihill var halterna av EC högre än på Aspvreten.

Orsaken till att halterna av BC, liksom för nästan alla andra luftföroreningsparametrar, är högre på Vavihill är att Vavihill ligger närmare utsläppskällorna i Centraleuropa.

Precis som för EC är BC högre under vinterhalvåret än under sommarhalvåret, se Figur 3-11.

Figur 3-10 Årsmedelvärden av BC vid Aspvreten och Vavihill/Hallahus 2008 - 2015

Figur 3-11 Årsvariation av BC på Aspvreten och Vavihill 0.00

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

BC, µg/m³

Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec

BC, µg/m³

Aspvreten Vavihill

60

Vid många av bakgrundstationerna (och i städer) har sot bestämts som ’black smoke’ (BS), se ovan, under många år. Denna metod utvecklades under 1960-talet och fungerade bra så länge halterna av svarta partiklar i luften var hög. Idag, och framför allt i den regionala bakgrunden, är metoden alltför okänslig och sot-mätningarna med denna metod avslutades 2016. Under 2015 var t.ex. halterna under detektionsgränsen för metoden under runt 350 av årets dagar vid den nordligaste belägna stationen Bredkälen och vid Vavihill i Skåne var halterna, där halterna är högst, över detektionsgränsen under bara 1/6 av årets dagar. Mätningarna av ’black smoke’, har nu upphört.

Årsmedelvärdena har sjunkit kraftigt sedan början av 1980-talet, se Figur 3-12. Halten sot som BS har vid de sydliga stationerna Vavihill, Rörvik/Råö och Hoburgen minskat från 4 – 8 µg/m³ under 19talet till under 1,5 µg/m³ under senare år. Minskningen var störst från mitten av 80-talet till slutet av 1990-80-talet. Därefter har halterna inte minskat lika fort.

Vid Bredkälen syns inte någon minskning i samma omfattning. Under de allra första åren av perioden tycks en viss minskning ha skett, men sedan är halterna i stort sett oförändrade. En orsak till detta kan vara att haltnivåerna ligger i närheten av metodens detektionsgräns, vilket gör det svårare att upptäcka eventuella förändringar. Detta gäller också för stationerna i söder sedan slutet av 1990-talet^.

Figur 3-12 Årsmedelvärden av sot uppmätt som ’black smoke’, vid svenska bakgrundsstationer 1981 - 2016

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015

Sot, µg/m³ Bredkälen

Hoburgen Råö/Rörvik Vavihill

61