Underlagsrapport till
”Förslag till miljökvalitetsnorm
för bensen och koloxid”
Beställningsadress
Naturvårdsverket Kundtjänst
SE-106 48 Stockholm, Sweden
Tfn: 08-698 12 00 Fax: 08-698 15 15 Internet-hemsida: www.naturvardsverket.se Miljöbokhandeln: www.miljobokhandeln.com ISBN 91-620-5210-1.pdf ISSN 0282-7298 Naturvårdsverket Endast pdf
Förord
Denna rapport utgör underlagsrapport till ”Förslag till miljökvalitetsnorm för bensen och koloxid”, Naturvårdsverkets rapport 5208. Där redovisas ett regeringsuppdrag till
Naturvårdsverket att föreslå miljökvalitetsnormer för bensen och koloxid (M2001/2107/R). Projektet har haft Dnr 558-3120-01 på Naturvårdsverket.
Inom projektets ram har två korta uppdrag beställts från Institutet för transportforskning (TFK) och IVL Svenska miljöinstitutet AB. Resultaten från dessa finns publicerade i den här rapporten.
Stockholm i maj 2002 Naturvårdsverket
Innehållsförteckning
Emissioner av bensen i tätort, Håkan Johansson
Emissioner av bensen i tätort
Håkan Johansson, TFK – Institutet för trafikforskning
Bakgrund
Uppgifter om trafikens utsläpp av bensen både vad det gäller nivåer och trender är ett viktigt underlag vid framtagning av ny miljökvalitetsnorm för bensen. TFK, Institutet för
transportforskning, har därför av Naturvårdsverket fått i uppdrag att genomföra ett mindre uppdrag. Uppdraget omfattar följande:
- Beräkning av vägtrafikens varmutsläpp, kallstartsutsläpp och avdunstning för åren 1990-2015.
- Fordonstyperna personbil, buss, tung lastbil med maximal totalvikt på 16 ton och tung lastbil med totalvikt över 16 ton.
- Separat redovisning för personbil bensin uppfyllande minst 89- års avgaskrav eller motsvarande, personbil diesel uppfyllande minst 89- års avgaskrav eller motsvarande, äldre personbil bensin samt äldre personbil diesel
- Beräkningarna görs med TCT-modellen 1.0 med scenario enligt Vägverkets årsredovisning för året 2001 (Vägverket, 2002).
- Utifrån dessa data görs en känslighetsanalys om hur olika andelar av varmutsläpp, kallstartsutsläpp och avdunstning skulle kunna påverka den relativa förändringen över åren av bensenutsläpp från trafik i tätort.
- En enklare validering görs av emissionsfaktorer för bensen som används i modellen. Valideringsunderlag är dels andra modeller och dels mätningar i verklig trafik till exempel i tunnlar.
Uppdraget är begränsat till en veckas arbete varför det inte varit möjligt att göra några större förändringar av modeller eller göra omfattande litteratursökningar.
Beräkning
För beräkningarna har TCT-modellen version 1.0 använts. Modellen beräknar utsläppen för personbilar, bussar och tunga lastbilar. Lätta lastbilar behandlas i modellen som personbil. Motorcyklar och mopeder ingår inte i beräkningarna. Utgångspunkten har varit scenariot som användes för Vägverkets årsredovisning för året 2001. Scenariot är ett ”låt gå scenario” (även kallat Business As Usual) som innefattar idag beslutade åtgärder. Trafikscenariot är hämtat från SIKAs jämförelsealternativ från 1999. Vissa justeringar har dock gjorts där utvecklingen redan hunnit ikapp prognosen för 2010. En närmare beskrivning finns i Johansson (2002). Vissa förändringar har dock gjorts av scenariot som användes för Vägverkets rapportering eftersom det visat sig finnas brister i såväl modell som scenario.
2001-03-04
2 - Avdunstningsförluster justerats tillbaka till det som gällde för basscenariot i
TCT-modellen då dessa visat sig alldeles för höga vid jämförelse mot EMV och COPERT III.
- I TCT-modellen görs en korrektion av avgasutsläppen av bensen utifrån halten av bensen i bränslet. Korrektionen var ursprungligen direkt proportionell mot
bensenhalten, men har i det nya scenariot halverats då den bedömdes som orimligt hög.
- Som ett resultat av ett programmeringsfel i TCT-modellen är avdunstningsförlusterna oberoende av bränslets innehåll av bensen. Det har inte varit möjligt att inom projektet programmera om TCT-modellen utan problemet löses istället genom en extern
korrektion.
Förändringarna beskrivs mer ingående nedan.
Avdunstningsförluster för bensen enligt basscenariot
De scenarier som har använts av Vägverket har innehållit mycket höga avdunstningsförluster. I tabell 1 görs en jämförelse mellan basscenariot, senaste scenariot från Vägverket och en beräkning där vi utgått från avdunstningsförluster av kolväten enligt EMV-modellen (Naturvårdsverket och VTI, 1997) och använt andel av bensen i avdunstningsförlusterna enligt COPERT III (Ntziachristos och Samaras, 2000). Andelarna enligt COPERT avser katalysatorrenad personbil, i övrigt avser värdena bensindriven personbil miljöklass 2 av årsmodell 1996.
Av tabellen framgår att värdena enligt Vägverkets scenario är orimligt höga, varför en justering görs tillbaka till ursprungsvärdena i basscenriot.
Tabell 1. Jämförelse av avdunstningsutsläpp av bensen för personbil bensen miljöklass 2 årsmodell 1996.
Hot soak mg/start Running losses mg/km Diurnal mg/dygn Bas scenario 3,00 3 26 VV scenario 80,00 30 579 EMV+COPERT III 3,4 1,3 25
Ny korrektion för bränslets innehåll av bensen
Enligt de samband som är inlagda i TCT-modellen är varmutsläppet och kallstartsutsläppet av bensen direkt proportionellt till innehållet av bensen i bränslet. För varje procents förändring av benseninnehållet förändras utsläppen av bensen med 38,2 procent. Emissionerna utgår från en bensenhalt på 2,6 procent, det vill säga vid ett benseninnehåll på 2,6 procent görs ingen korrektion. Vid en halvering av bensenhalten från 3 volymprocent till 1,5 volymprocent fås en halvering utsläppen av bensen.
Enligt Fenger et.al (1998) utgörs 45 procent av bensen i avgaserna av bensen som klarat sig genom förbränningen utan att ombildas, resten bildas vid förbränningen. Detta innebär att bensenhalten inte är den enda parameter i bränslet som styr utsläppet bensen.
Vid framtagning av underlag för specifikation av miljöklass 1 bensin (Naturvårdsverket, 1996) togs en modell fram för utvärdera miljö- och hälsoeffekterna av olika kvaliteter av motorbensin. Modellen byggde framförallt på erfarenheterna av det amerikanska Auto/Oil arbetet. Enligt modellen beror avgasutsläppen av bensen från en katalysatorrenad personbil av bränslets egenskaper enligt:
70 057 , 0 00298 , 0 150 16 , 0 327 , 0 338 , 4 61 , 16 B NBA E S E ebensen = + × + × - × + × - × Där : A=Aromathalt, vol% B = Bensenhalt, vol% NBA = A-B, vol%
E70 = Evaporerat vid 70˚C, vol% E150 = Evaporerat vid 150˚C, vol% S = Svavelhalt, ppm
Känslighetsanalys med modellen visar att det är bensenhalten och aromathalten som har störst inverkan på utsläppet av bensen. En halvering av bensenhalten från 3 volymprocent till 1,5 volymprocent ger ungefär en 25 procentig minskning av avgasutsläppen. Samma resultat fås om aromathalten minskas från 35 volymprocent till 17,5 volymprocent. Vid en samtidig halvering av bensen och aromathalt fås ungefär en halvering av utsläppen av bensen. För att man skulle få överensstämmelse mellan ekvationen ovan och det mycket förenklade
antagandet som har gjorts i TCT-modellen måste således aromhalten förändras i lika stor utsträckning som bensenhalten gör. Vi har inte gjort några omfattande analyser av mätdata på bränslen men enligt en analys från 1994 (Laveskog, 1995) var aromathalten 34,8
volymprocent i miljöklass 2, 95-oktanig bensin och enligt typdata är aromathalten 35-39 volymprocent i miljöklass 1, 95-oktanig bensin (OKQ8, 2002 respektive Shell, 2002). Samtidigt minskade bensenhalten från 2,8 volymprocent för mk2/95 till 0,5-0,84
volymprocent för mk1/95. Även om man kan skaffa betydligt bättre underlag indikerar dessa siffror att aromathalten har varit någorlunda konstant samtidigt som bensenhalten minskat kraftigt. Detta gör att TCT-modellen kraftigt kommer överskatta betydelsen av bensenhaltens inverkan på avgasutsläppen. Som en första approximation halveras därför korrektionen i TCT-modellen.
Extern korrektion av avdunstningsförlusterna
Enligt Naturvårdsverket (1996) är avdunstningsutsläppet av bensen direkt proportionellt till innehållet av bensen i bränslet. I nuvarande TCT-modell version 1,0 är avdunstningen av bensen oberoende av innehållet av bensen i bränslet. Enligt Lenner (2002) är detta ett programfel och avdunstningsutsläppet av bensen borde vara direkt proportionell mot innehållet av bensen i bränslet. En extern korrektion görs därför av siffrorna från TCT-modellen för att ta hänsyn till den inverkan benseninnehållet i bränslet har på
2001-03-04
4
Resultat
I figur 1 redovisas utsläppen av bensen från vägtrafik i tätort. Enligt beräkningarna är utsläppen från tunga fordon försumbara (0,3 procent 2001). Av personbilarnas och lätta lastbilarnas utsläpp 2001 stod kallstarterna för cirka 63 procent av utsläppen, varmutsläppen för cirka 31 procent och avdunstningen för cirka 5 procent. Andelen från kallstarter ökar med tiden medan andelen från varmutsläpp och avdunstning minskar. Toppen i utsläppen 1994 beror på att bensenhalten i bensen var cirka 65 procent högre 1994 jämfört med 1993 (se figur 2). Enligt Lenner (2002) kommer uppgifterna från Roland Jarsin, SPI.
Utsläppen av bensen från vägtrafiken är utöver trafikmängden beroende av andel fordon med effektiv avgasrening och skydd för avdunstning av bränsle samt av halten av bensen och aromater i bränslet. Det sistnämnda verkar dock inte ha haft så stor betydelse eftersom halten inte har förändrats i så stor utsträckning. Enligt Vägverket (2002) minskade utsläppen av kolväten från vägtrafiken med cirka 47 procent under perioden 1994 till 2001. Detta som ett resultat av effektivare avgasrening och skydd för avdunstning av bränsle. Samtidigt minskade utsläppen av bensen från trafik med 67 procent (se figur 1). Den större minskningen av bensenutsläppen jämfört med kolväteutsläppen beror främst på att benseninnehållet i bensinen under perioden minskat med mer än 70 procent.
Figur 1 Utsläpp av bensen från vägtrafik i tätort.
År 1989 kom avgaskrav för nya bensindrivna personbilar som innebar att de var tvungna att förses med katalysator och utrustning som minskade avdunstningen av bränsle. Kraven var frivilliga med skatterabatt även under 1988 och 1987. År 1989 kom också avgaskrav på dieseldrivna personbilar. Med några års förskjutning kom även motsvarande krav för bensin och dieseldrivna lätta lastbilar. I takt med att fordon skrotas ut minskar utsläppen från de fordon som inte uppfyller 1989 års avgaskrav men fortfarande står dessa för cirka hälften av
utsläppen av bensen (se figur 3). Andelen av utsläppen som äldre fordon står för är störst för avdunstning och varmutsläpp och minst för kallstartsutsläpp (se figur 4).
Figur 2.Genomsnittlig andel bensen i bensin under olika år.
Figur 3.Utsläpp av bensen i tätort från personbilar och lätta lastbilar. Figuren visar utsläppen från fordon som uppfyller minst 1989 års avgaskrav eller motsvarande för lätta lastbilar samt utsläppen från tidigare fordon.
2001-03-04
6 Figur 4. Andelar av personbilars och lätta lastbilars utsläpp av bensen från olika faser som kommer från bilar som inte uppfyller minst 1989 års avgaskrav.
Känslighetsanalys för olika typområden
I figur 5 redovisas genomsnittliga emissionsfaktorer för fordonsparken av personbilar och lätta lastbilar olika år. Av figuren framgår bland annat att varmutsläppen minskar snabbare än kallstartsutläppen. Eftersom andelen från kallstarter, avdunstning och varmutsläpp är olika för olika områden innebär detta också att man kan förvänta sig olika trender i olika områden. Olika andel av kallstartsutsläpp, varmutsläpp och avdunstning innebär också att för ett visst trafikarbete varierar utsläppen mellan områden. För att analysera dessa effekter använder vi oss av tre typområden:
- Genomsnittlig tätort det vill säga som beräkningarna i föregående avsnitt. - Genomfart med 10 procent tung trafik. Alla fordon antas vara uppe i normal
arbetstemperatur och därmed antages endast varmutsläpp och running losses ske. - Bostadsområde. Endast personbilstrafik, genomsnittlig reslängd 3 km inom området,
2000 fordon, 2500 t.o.r. resor per dag, 14 timmars parkering i området. Hela kallstartsutsläppet vid start i området antages ske i området.
I figur 6 redovisas trender för de tre områdena. Av figuren framgår att utvecklingen mot minskade utsläpp går snabbast för genomfarten där andelen varmutsläpp är störst och
långsammast för bostadsområdet där andelen från kallstarter och avdunstning är som störst. I figur 7 redovisas emissioner per uträttat trafikarbete det vill säga genomsnittliga
dubbelt så höga som genomsnittet för tätort och nästan sex gånger större än för genomfart. Exemplet visar att emissionerna och därmed halterna inte bara beror av trafikmängden utan också i stor grad av typ av område.
Figur 5. Emissionsfaktorer för personbilar och lätta lastbilar. Värdena avser genomsnitt för fordonsparken olika år.
2001-03-04
8 Figur 7. Emissionsfaktorer för olika typområden.
Validering av emissionsfaktorer
Validering av modeller kan både göras mot mätdata i verklig trafik och genom att jämföra mot andra modeller. I de fall då det är möjligt att göra det förstnämnda ger detta mycket värdefull information eftersom man då får en direkt skattning om osäkerheten i modellen. Detta förutsatt att man har bakgrundsinformation om trafik m.m. så att man verkligen kan göra en rättvis jämförelse mellan modell och verklighet. Jämförelse mot mätdata har dock sina begränsningar vad det gäller att upptäcka vad det är som är fel i en modell då det oftast ger en aggregerad emissionsfaktor för hela fordonsparken i den aktuella punkten eller i bästa fall uppdelat på tung och lätt trafik. Mätdata från verklig trafik kan inte heller användas för att undersöka framtida emissioner. I dessa fall ger därför jämförelser mot andra modeller
värdefull information.
Jämförelse mot mätdata i verklig trafik
Tre olika metoder kan användas för att beräkna emissioner från en väg
1) Massbalansberäkningar som utnyttjar mätningar av halter på olika avstånd från vägen samt meteorologiska data. En variant av detta är mätningar i tunnlar som har den fördelen att det är lättare att utesluta andra källor.
2) Inverterade spridningsmodellering, där emissionen beräknas med utifrån uppmätta halter, meteorologiska data och en spridningsmodell.
Massbalansberäkningarna kräver relativt omfattande mätningar av meteorologi och halter. Vid mätningar i tunnlar ställs dock inte lika höga krav. Vid mätningar i tunnlar måste även luftflödet genom tunneln bestämmas. För inverterad spridningsberäkning behövs inte lika omfattande mätningar då en spridningsmodell används. Spridningsmodellen behöver matas med meteorologiska data. Spårämnesmetoder bygger enbart på uppmätta halter och känt utsläpp av spårämnet.
Spårämnesanalyser skulle kunna göras på en del mätningar som görs av kommunerna genom att använda NOx som spårämne. Emissionsfaktorer för NOx för en specifik väg eller gata kan till exempel fås från emissionsmodellen i Vägverkets EVA-modell. Det finns flera
mätstationer där man mätt såväl bensen som kväveoxider både i gatunivå och taknivå
samtidigt till exempel i Stockholm (Burman et.al., 2001) och Piteå (Nyberg, 2001). På grund av den korta tid som avsatts för detta projekt har vi valt att avstå från att utnyttja dessa data. Vid en jämförelse mellan data i tabellen kan man först konstatera att mätningarna i tunnlarna i allmänhet ger mycket låga värden jämfört med mätningarna på Jagtvej och Odinsgatan. Det finns flera förklaringar till detta. Dels är körförloppen annorlunda tunnlarna. I tunnlarna i Antwerpen och Zürich har man till och med motorvägstempo medan Odinsgatan och Jagtvej har skyltad hastighet 50 km/h. Dels är antagligen andelen kallstartade fordon större och eventuellt även fordon som kan ge avdunstningförluster vid parkering och avsvalning större på dessa gator. På Odinsgatan är till exempel parkering tillåten längs gatan på flera ställen. Enligt figur 5 är varmutsläppen mellan 152 och 128 mg/km under perioden 1994/95. Även om man tar hänsyn till tunga fordon är detta ungefär en faktor 2 högre än de emissioner som man mätt upp i Tingstadstunneln.
Genomsnittliga emissionsfaktorer för tätort enligt TCT-modellen är 400 mg/km år 1994, 336 mg/km 1995, 326 mg/km 1996, 285 mg/km 1997, 243 mg/km år 1998 och 189 m/km 1989. Antagen andel tung trafik är cirka 6,5 procent. Dessa siffror kan jämföras med dem som anges för Jagtvej mellan 1994 och 1997. För det första året stämmer siffrorna relativt väl överens men sedan minskar emissionsfaktorerna snabbare på Jagtvej än enligt TCT-modellen. En orsak till detta är att bensenhalten i bränslet redan 1995 var 2 procent i Danmark medan den antas komma ner i denna nivå först 1998/1999 i TCT. Det kan också vara skillnader i andelen personbilar med katalysator.
Den genomsnittliga emissionsfaktorn för tätort med 11 procent tung trafik är enligt TCT för år 2001 114 mg/km vilket kan jämföras med 85 mg/km för Odinsgatan. Värdet för Hornsgatan är dock betydligt lägre eller ca 25 mg/km.
Av jämförelsen ovan kan vi konstatera att TCT-modellen överskattar emissionerna för personbil. Med hur mycket är dock svårt att säga utifrån dessa data.
Hittills har vi inte behandlat emissionsfaktorerna för tunga fordon i TCT. Dessa är dock mycket låga. För perioden 1994-2001 är dessa i genomsnitt 6 mg/km (liten förändring). Totalt innebär detta enligt TCT-modellen att tunga fordon står för 0,3 procent av trafikens
bensenutsläpp i tätort. Baserat på emissionsfaktorerna från Jagtvej och Odinsgatan skulle de tunga fordonen kunna stå för 0-6 procent av trafikens utsläpp av bensen i tätort. Osäkerheten är alltså stor om den tunga trafikens bidrag men bidraget är i alla fall litet jämfört med bidraget från personbilarna.
Tabell 2. Uppmätta emissionsfaktorer i verklig trafik
Plats År Förhållanden Andel
tung trafik (%) Hastighet Intervall/skyltad (km/h) Metod Emission Bensen mg/fkm (andel av totalkolväte) Referens
Söderledstunneln 1995/96 4 30-80 / 70 Massbalans 20,6±1,7 (8) Sjödin, 1999
Tingstadstunneln 1994/95 Ca 10 20-70 / 70 Massbalans 52±9 (9,9) Sjödin, 1999
Craeybeckx-tunneln, Antwerpen 1991 20 90-120 Massbalans 23 (1,9) Sjödin, 1999
Gubrist-tunneln, Zürich 1993 10 80-110 / 100 Massbalans 10,4±2,3
(2,4) Sjödin, 1999
Jagtvej, Köpenhamn 1994 Bensenhalt 3,5 vol% 6-8% /50 Inverterad
modellering Personbilar 380±40 Övriga fordon 100±210 Palmgren et.al., 1999
Jagtvej, Köpenhamn 1995 Bensenhalt 2 vol% 6-8% /50 Inverterad
modellering Personbilar 270±30 Övriga fordon 90±150 Palmgren et.al., 1999
Jagtvej, Köpenhamn 1996 Bensenhalt 2 vol% 6-8% /50 Inverterad
modellering Personbilar 150±10 Övriga fordon 40±70 Palmgren et.al., 1999
Jagtvej, Köpenhamn 1997 Bensenhalt 2 vol% 6-8% /50 Inverterad
modellering Personbilar 110±10 Övriga fordon 50±50
Palmgren et.al., 1999
Odinsgatan, Göteborg 2001 Bensenhalt <1 vol% 11% /50 Inverterad
modellering1 85 Personbilar 29 Tunga fordon
Muñoz Berríos, 2001
Hornsgatan, Stockholm 2001 Bensenhalt <1 vol% 8% /50 Spårämne (NOx)2 25±3 mg/fkm Johansson C., 2002
1 Beräkningar gjorda med emissionsfaktorer från Stockholm och OSPM. Emissionsfaktorerna korrigeras sedan så att modell och mätdata överensstämmer. 2 Antagen emissionsfaktor för NOx 1,4 g/km.
Jämförelse mot andra modeller
I tabell 3 anges andel bensen i avgaser och avdunstning enligt COPERT III-modellen (Ntziachristos och Samaras, 2000). Enligt COPERT III-modellen är andelen bensen i avgasemissionerna från tunga fordon i det närmaste obefintlig (0,07 procent).
(Kontrollräkning med COPERT-modellen visar också att det faktiskt är denna andel man använt.) Andelen bensen i avdunstningförlusterna är fast i modellen, vilket förstås är en kraftig förenkling.
Tabell 3. Andelar av NMVOC utsläppen som är i form av bensen
Fraction of NMVOC (w%)
Exhaust emissions
Gasoline 4 stroke
Conventional 6,83
Euro 1 & on 5,61
Diesel IDI & DI 1,98
HDV 0,07
Evaporation 1
Genom att använda dessa andelar för att räkna om emissionerna av bensen från TCT tillbaka till NMVOC emissioner kan man jämföra med andra modeller som enbart ger NMVOC-utsläpp. I tabell 4 görs en sådan jämförelse mot data från EMV-modellen. För de lätta fordonen ger TCT/COPERTIII störst avvikelse mot EMV för bensindriven personbil med katalysator. I övrigt för personbilar är det relativt god överensstämmelse. För tunga fordon stämmer det dock väldigt dåligt. Detta har dock relativt liten betydelse eftersom dessa utsläpp redan är mycket låga i TCT-modellen (och skulle blivit ännu lägre om vi utgått från EMV-modellen.
Tabell 4. Jämförelse mellan TCT/COPERT III och EMV
Emissionsfaktorer (g/km)
TCT/COPERTIII EMV NMVOC HC Omräknat till NMVOC
Personbil bensin kat 1,6 1,0 0,8
Personbil bensin ej kat 9,1 9,8 8,8
Personbil diesel 0,07 0,08 0,07
Buss 5,8 0,7 0,6
Tung lastbil 3,5-16 ton 3,2 1,0 0,9
Tung lastbil 16 ton - 14,3 0,6 0,5
I tabell 5 görs en jämförelse mellan TCT och EMV för bensindrivna personbilar motsvarande miljöklass 1 och personbilar motsvarande miljöklass 2. Av jämförelsen framgår att främst varmutsläppen på de äldre katalysatorbilarna är mycket större i TCT-modellen jämfört med EMV-modellen. Kallstartsutsläppen är generellt sett större i TCT-modellen jämfört med EMV-modellen medan avdunstningförlusterna ligger i samma nivå.
2001-03-04
12 Tabell 5. Jämförelse mellan EMV och TCT modellen. Faktorer enligt COPERT III har
använts för att räkna om emissionsfaktorerna från HC/NMVOC till Bensen.
EMV Mk3 93 TCT A12 93 EMV Mk2 96 TCT Mk2 96 HC Bensen Bensen (2,6%) Bensen (0,9%) HC Bensen Bensen (2,6%) Bensen (0,9%) Varmutsläpp mg/km 40 1,8 16 11 27 1,2 2,5 1,7 Kallstart mg/start 2180 122 440 304 1480 66 328 227 Hot soak mg/resa 382 3,8 7 2,4 341 3,4 3 1 Running losses mg/km 143 1,4 3 1,0 128 1,3 3 1 Diurnal mg/dygn 2770 27 49 17 2470 25 26 9
Slutsatser validering
Validering mot mätdata pekar mot att TCT-modellen överskattar emissionerna från personbilar. Tunga fordon står för ett relativt litet bidrag oavsett om man går på TCT-modellen eller emissionsfaktorer från verklig trafik. Jämförelsen mot EMV-COPERT pekar mot att katalysatorrenade personbilar skulle stå för den största delen av överskattningen av personbilarnas utsläpp. Den största delen av överskattningen hos dessa bilar ligger troligtvis i överskattning av kallstartsutsläpp och i alla fall för äldre katalysatorbilar även av
varmutsläpp.
Lägre utsläpp för katalysatorrenade personbilar jämfört med de som använts i beräkningarna med TCT-modellen i detta PM skulle generellt sett resultera i större reduktioner av
bensenutsläppen än vad som redovisats ovan, i till exempel figur 1. Exakt hur stora förändringar i trenderna som bristerna i modellen skulle kunna ge är dock svårt att säga. Om det är så att beräkningarna med TCT-modellen överskattar bidraget från kallstarter och varmutsläpp innebär det också att det relativa bidraget från avdunstning kan vara viktigare än vad som angetts ovan.
Ett sätt att få bättre uppfattning om vad bristerna i TCT-modellen innebär skulle kunna vara att lägga in emissionsfaktorer i TCT från EMV/COPERTIII. Då skulle det också vara möjligt att skatta bidraget från motorcyklar och mopeder som troligen ger ett betydelsefullt bidrag till utsläppen av bensen från trafiken. Detta är dock ett arbete som inte ryms inom detta
Referenser
Fenger et.al (ed) (1998) Urban Air Pollution European Aspects, Kluwer Academic Publishers ISBN 0-7923-5502-4
Johansson C. (2002) Personlig komunikation Slb-analys/ITM 2002-03-14.
Johansson H (2002) PM: Beräkning av utsläpp till luft i Vägverkets årsrapport och sektorsrapport 2001, TFK 2002-01-28
Lenner M. (2002) Personlig kommunikation Väg och Transportforskningsinstitutet.
Nyberg A. Mätningar av bensen och kvävedioxid i Piteå vintern 2000/01, Examensarbete 20 poäng Miljö- och hälsoskyddsprogrammet Umeå Universitet.
Burman L et.al. (2001) Luften i Stockholm 2000, Miljöförvaltningen Stockholm
Muñoz Berríos, H. (2001) Benzene in a street canyon : field measurements and simulation by OSPM, Chalmers tekniska högskola.
Naturvårdsverket (1996) Bättre miljöegenskaper hos bensin, miljöklass 1 bensin, Rapport 4604
Ntziachristos L.och Samaras Z. COPERT III, Computer programme to calculate, emissions from road transport, Methodology and emission factors (Version 2.1), European Environment Agency
ETC/AEMOKQ8 (2002) Information på hemsida om typdata för bensin av olika bensinkvaliteter www.ok.se
Palmgren F. et.al. Actual car fleet emissions estimated from urban air quality measurements and street pollution models, The Science of the Total Environment 235 (1999) 101-109 Sjödin Å. (1999) Mätningar av emissioner från vägtrafik i tunnlar. En litteraturöversikt, KFB-Rapport 1999:19
Shell (2002) Information på hemsida om typdata för bensin av olika bensinkvaliteter
http://www2.shell.com/home/Framework
Beräkningar av bensen halter i landets kommuner med
URBAN-modellen
Karin Persson, IVL Svenska Miljöinstitutet AB
Inledning
Naturvårdsverket har gett IVL Svenska Miljöinstitutet AB i uppdrag att, med hjälp av URBAN-modellen, beräkna olika scenarier för hur stor andel av landets kommuner som sannolikt överskrider den föreslagna miljökvalitetsnormen (MKN) för bensen år 2010.
Bakgrund
Bensen har mätts inom Urbanmätnätet (Persson mfl, 2001) med diffusionsprovtagare sedan vinterhalvåret 1992/93. Mätningarna har främst skett i urban bakgrund.
Eftersom MKN är baserat på årsmedelvärden samt ska vara uppfylld på alla platser är dessa mätningar inte direkt jämförbara med MKN.
IVL har tagit fram en modell, URBAN-modellen (Persson, mfl 1999), som utifrån mätningar i Urbanmätnätet, genom att utnyttja samband mellan halter i urban
bakgrund och gaturum samt mellan uppmätta halter under vinter- och sommarhalvår, uppskattar hur stor andel av landets kommuner som sannolikt kommer överskrida MKN.
Beräkningsförutsättningar
URBAN-modellen beräknar andelen kommuner som sannolikt överskrider MKN i dagsläget och kommande år, t ex målåren. Med hjälp av meterologiska index , invånarantal samt mätningar i Urbanmätnätet uppskattar modellen halter i de kommuner där mätningar inte gjorts.
Faktorn mellan gaturum och urban bakgrund varierar bland annat på grund av
gaturummets utformning. Jämförande mätningar mellan urban bakgrund och gaturum gjordes under vintern 2001/02 av IVL, på uppdrag av Naturvårdsverket, i 6 tätorter (Göteborg, Linköping, Landskrona, Värnamo, Östersund och Jönköping). Resultaten visade att kvoten mellan gata och urban bakgrund varierade mellan 1.6-3.2 med ett medel på 2.3. Tidigare mätningar visade att denna faktor varierade mellan 2 och 10 (Brorström-Lundén 1997). Utifrån detta användes tidigare en faktor 4 i URBAN-modellen.
Framskrivning av halter görs i modellen med hjälp av utsläppsprognoser för vägtrafik erhållna av Vägverket.
Beräkningarna har utförts för fyra olika utsläppsprognoser för bensen från vägtrafik mellan 2000 och 2010; -39%, -43%, -50% samt –60%.
För varje prognos har beräkningar gjorts för 5 olika faktorer (1.5, 2.0, 2.3, 3.0 och 4.0) mellan ett tänkt “värsta gaturum” och urban bakgrund.
Med en utsläppsminskning av bensen på ca 60% mellan 2000 och 2010 och med en generell faktor mellan gata och urban bakgrund på 2.3 uppfyller sannolikt de flesta kommuner MKN år 2010. Andelen kommuner som, enligt beräkningarna, uppvisar en halt under 2 µg/m3 i gaturum är då ca 90% och endast 2% kommer troligen att ligga över 2.5 µg/m3. Vid en utsläppsminskning på ca 40%, med en faktor 2.3 mellan gata och urban bakgrund är det ca 25% som troligen har halter under 2 µg/m3 och ca 20 % som uppvisar halter över 2.5 µg/m3 .
Tabell 1 Procentuellt andel kommuner som sannolikt överskrider MKN för bensen år 2010 enligt beräkningar med URBAN-modellen
utsläppsminskning faktorer mellan gata/urban bakgrund
av bensen (%) 4 3 2.3 2 1.5 39 99 82 29 10 2 43 99 77 19 5 1 50 89 48 5 3 0 60 64 8 2 1 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 4 3 2.3 2 1.5
faktor gata/urban bakgrund
% överskridande kommuner
39% 43% 50% 60%
Figur 1 andel kommuner (%) som överskrider MKN för bensen år 2010 vid olika minskningstakt för utsläpp av bensen från vägtrafik samt olika faktorer mellan gata och urban bakgrund
Referenser
Persson, K. mfl (2001) Luftkvalitet i Sverige sommaren 2000 och vintern 2000/01, resultat från mätningar inom URBAN-projektet. IVL-rapport B-1426
Persson, K., Sjöberg, K., Svanberg, P-A., Blomgren, H. (1999) Dokumentation av URBAN-modellen. IVL-rapport L99/7
Brorström-Lundén mfl. (1997) Luftkvalitetsituationen i svenska tätorter fram till år 2007-för Vägverket. IVL-rapport L97/100
