Emilie Feuk Rapport 2012:8 Miljöförvaltningen
Miljöförvaltningen
Mätningar av tungmetaller i fallande stoft i Landskrona
2011
Sammanfattning
Sedan 1988 har kontinuerliga luftmätningar pågått i Landskrona med syftet att övervaka mäng- derna av olika metaller i fallande stoft samt dess spridning. I staden finns industrier med känt höga emissioner av metallhaltigt stoft. Provtagning utförs en gång per månad vid fyra olika mät- stationer (”Hilleshög”, ”S:a Bergsöe”, ”ScanDust” och ”Sydpunkten”) och proverna analyseras med avseende på sex olika ämnen (bly, kadmium, krom, zink, nickel och koppar) samt total stoftmängd. Stoftet i Landskrona karaktäriseras av framförallt bly och zink då mängderna av dessa tungmetaller är väldigt höga jämfört med andra städer.
Blymängderna är som störst vid ”S:a Bergsöe” och ”ScanDust”. Mängden kadmium är ungefär lika stor vid de tre mätstationerna inom industriområdet (”S:a Bergsöe”, ”ScanDust” och ”Syd- punkten”). Mängderna av övriga tungmetaller är som störst vid mätstationen ”Sydpunkten”.
Blymängderna vid de olika mätstationerna har varierat mycket genom åren. Det finns dock ingen tydlig trend till att det totala nedfallet minskar. De totala nedfallsmängderna av bly på industri- området (summerade värden från ”ScanDust” och ”S Bergsöe”) 2011 var ca 54 gånger högre än mätstationen ”Hilleshög” i norra delen av tätorten. Blynedfallets maxvärde för Landskrona 2011 var 295 gånger högre än värdet för bakgrundstationen vid Arup i Skåne 2009. Om man jämför Landskronas maxvärde med andra orter så hade Landskrona ett nedfall som var 310 gånger högre än blynedfallet i Malmö 2004/05 och nästan 22 gånger högre än i Mo i Ranas maxvärde i Norge 2001. Det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet vid ”S:a Bergsöe” och
”ScanDust” under perioden 1990-2011 är 151,7 mg/m2. För perioden 1990-2000 (10 år) var det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet 130,8 mg/m2 och under perioden 2007-2011 (5 år) var det 143,6 mg/m2. De två mätstationerna ligger närmst Boliden Bergsöe och visar att tren- den inte blivit bättre med mindre utsläpp under de senaste åren.
Kadmiummängderna har överlag haft en positiv utveckling vid alla mätstationer förutom vid
”Sydpunkten” där mängderna ökade markant 2001 och har fortsatt vara höga sedan dess.
Zinkmängderna har haft en klart positiv trend vid mätstationen ”ScanDust” efter 2001 med be- tydligt lägre mängder. Dock har zinkmängderna vid mätstationen ”Sydpunkten” varierat mycket.
Nickelmängderna har blivit betydligt mindre vid mätstationen ”ScanDust” från 2006 och framåt och har sedan dess varit stabilt låga. Dock har mätstationen ”Sydpunkten” haft klart förhöjda mängder nickel efter 2001.
Kopparmängderna har haft några tydliga trender. Från 1988 till 1991 var det ganska höga mäng- der på alla mätstationer, för att sedan abrupt bli mycket mindre 1992. Denna trend höll i sig fram till 2001, därefter har det åter uppmätts höga mängder.
Krommängderna följer inte någon tydlig trend för mätstationerna förutom att fram till och med 1999 var krommängderna högst vid ”ScanDust”. Från 2001 och framåt har istället den största mängden uppmätts vid ”Sydpunkten”.
Landskrona har en fortsatt hög belastning av metaller i luften och det finns ännu inga tydliga långsiktiga tendenser till minskad belastning. Det är därför väsentligt att fortsätta med mätning- arna, dels för att kunna avläsa belastningen på miljön och dels för att kunna se vilka resultat som miljöåtgärder på industrierna och på kommunala verksamheter ger.
Syfte
Projektet syftar till att bevaka miljötillståndet i Landskrona med avseende på metallförore- ningar samt att kontrollera resultaten av miljöförbättringar inom industrin och kommunala verksamheter.
Bakgrund
Luftkvalitén i Landskrona
Landskrona har framförallt en stor industriverksamhet, men även en relativt hög trafikbelast- ning, vilket har resulterat i att staden under lång tid haft problem med förhöjda halter och spridning av tungmetaller i luften. För att kunna övervaka mängderna och spridningen från ovan nämnda källor har kontinuerliga mätningar av fallande stoft genomförts sedan 1988 där flertalet tungmetaller analyseras. Bakom övervakningsprogrammet står Länsstyrelsen i Skåne, Landskrona stad samt industrier i Landskrona med betydande emissioner av tungmetallhaltigt stoft.
Mätprogrammets omfattning
Mätlokaler & mätparametrar
När mätningarna startades 1988 utfördes övervakningen vid åtta olika lokaler, men sedan 1998 har antalet reducerats till fyra (se figur 1). Tre av lokalerna, ”S:a Bergsöe”, ”ScanDust”
och ”Sydpunkten”, är belägna i ett område som karaktäriseras av tung industri. Den fjärde,
”Hilleshög”, återfinns norr om stadskärnan.
Figur 1: Mätplatser
Stoft från mätstationerna analyseras med avseende på bly (Pb), kadmium (Cd), koppar (Cu), krom (Cr), zink (Zn), nickel (Ni), svavel (S), natrium (Na) och kalcium (Ca).
Mätmetodik
För insamling av fallande stoft används en NILU-nedfallstratt (se figur 2). Instrumentet består av ett cylindriskt plastkärl som är placerat i en stålram. Kärlet innehåller en liten mängd vätska för att kunna ”binda” torrdepositionen. Instrumentet exponeras i en månad varefter insamling av proven samt blandning av två månaders torrdeposition sker. Tolv månaders ex- ponering resulterar således i sex stycken tvåmånadersprov. Proven analyseras med avseende på total stoftmängd samt de ämnen som nämns i föregående stycke. Metallerna analyseras med hjälp av ICP-MS.
Figur 2: Nedfallstratt
Meteorologisk data
Diagram 1*. Visar en vindros över året 2011
*Vindros som visar % fördelningen av vindarna under perioden 2011-01-01 till 2011-12-31.
Vindfrekvens från cirkelns mittpunkt och ut till den yttersta ringen motsvarar 9 %.
Var nedfallet är störst styrs till stor del av vindriktningen under mätperioden. Enligt vindrosen för Landskrona under perioden den 1 januari 2011 till den 31 december 2011, var den enskilt förhärskande vindriktningen västlig (ca 8 %), följt av ostlig (ca 7,5 %). Vindfrekvensen i pro- cent angivet i kvadranterna nord till väst (ca 26 %), nord till öst (ca 9 %), syd till öst (ca 29
%) och syd till väst (ca 36 %), se vindrosen i diagram 1 ovan.
Resultat
Stoftsammansättning
I diagrammen nedan följer en översikt av sammansättningen av tungmetaller i stoft under år 2011 i snitt per månad.
Figur 3. Visar stoftsammansättningen för Hilleshög Figur 4. Visar stoftsammansättningen
Figur 5. Visar stoftsammansättningen för ScanDust Figur 6. Visar stoftsammansättningen för Sydpunkten
Vid mätstationen ”S:a Bergsöe” består stoftsammansättning till väldigt stor del av bly samt en noterbar andel zink (figur 4). En liknande stoftsammansättning har mätstationen ”ScanDust”
(figur 5) medan vid mätstationen ”Sydpunkten” dominerar zink (figur 6). ”Hilleshög” har klart mindre nedfall av alla tungmetaller jämfört med de andra tre mätstationerna som ligger inne på industriområdet (figur 3).
Trenddiagram – år
I trenddiagrammen nedan finns mätresultat från 1988 till 2011 inkluderade för alla fyra mät- stationerna. Värdena är uttryckta i mg/m2 och är det sammanlagda nedfallet under ett år.
Figur 7. Trenddiagram över nedfallet av bly i stoft per år under perioden 1988-2011.
Som tidigare nämnt är nedfallet av bly som störst vid ”S:a Bergsöe” och har varit så sedan mätningarna började 1988. Blymängden har också varierat mycket under mätperioden och någon tydlig ökande eller sjunkande trend kan inte urskiljas (figur 7). Under året 2010 påvi- sades fördubblade blyvärden på provplatsen ScanDust, jämfört med de tre föregående åren.
Orsaken är inte känd.
Figur 8. Trenddiagrammet visar den summerade blymängden per år för de tre mätstationerna som ligger i indu- striområdet (”S:a Bergsöe”, ”Sydpunkten” och ”ScanDust”).
Den totala mängden nedfallet bly per år har varierat kraftigt vid de tre mätstationerna som ligger på industriområdet, sedan början på 2000-talet (figur 8).
Figur 9. Trenddiagram som visar det summerade årsmedelvärdet blynedfall i området kring Boliden Bergsöe och ScanDust).
Det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet vid ”S:a Bergsöe” och ”ScanDust” under perioden 1990-2011 är 151,7 mg/m2. För perioden 1990-2000 (10 år) var det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet 130,8 mg/m2 och under perioden 2007-2011 (5 år) var det 143,6 mg/m2 (enligt figur 9). De två mätstationerna ligger närmast Boliden Bergsöe och visar att trenden inte blivit bättre med mindre utsläpp under de senaste åren.
Figur 10. Trenddiagram över nedfallet av nickel i stoft per år under perioden 1988-2011.
Från starten vid 1988 fram till 2000 dominerade nickelmängderna vid ”ScanDust”, men från 2001 till 2011 så uppmäts de högsta nickelmängderna vid ”Sydpunkten” (figur 10). Vid mät- station ”Sydpunkten” kan en topp observeras vid år 2001.
Figur 11. Trenddiagram över nedfallet av kadmium i stoft per år under perioden 1988-2011.
Kadmiummängderna var som störst vid ”S:a Bergsöe” i början av mätserien. De mängder som sticker ut är det väldigt höga värdet 1989 vid ”S:a Bergsöe” samt de höga värdena 1999 vid
”ScanDust” och 2001 vid ”Sydpunkten. Dock kan det urskiljas att nedfallet av kadmium minskat överlag sedan starten av mätningarna (figur 11).
Figur 12. Trenddiagram över nedfallet av koppar i stoft per år under perioden 1988-2011.
Nedfallet av koppar har gått lite i vågor under årens lopp (figur 12). Från 1988 fram till 1991 fick alla provplatser relativt mycket nedfall för att sedan från 1992 till 1998 sjunka till en liten mängd. 1999 till 2002 ökade alla provplatsers nedfall igen för 2006 vara nere vid samma låga värden som 1992-1998. Efter denna period har alla provplatser varit relativt stabila förutom
”Sydpunkten” som haft några år med väldigt stora mängder. Även värdet för 2011 var relativt högt på ”Sydpunkten”.
Figur 13. Trenddiagram över nedfallet av zink i stoft per år under perioden 1988-2011.
Mängden nedfall av zink har två tydliga trender genom åren (figur 13). Från 1988 till 1999 dominerade zinkvärdena på provplats ”ScanDust” för att sedan under år 2000 sjunka och där-
efter uppvisa ihållande låga värden. Från 2001 och framåt är det istället ”Sydpunkten” som haft mest nedfall av zink.
Figur 14. Trenddiagram över nedfallet av krom i stoft per år under perioden 1988-2011.
Nedfallet av krom har samma trend som zink i form av två tydliga trender (figur 14). Från 1988 fram till 1999 hade ”ScanDust” mest nedfall av zink för att sedan från 2001. Från 2001 och framåt är det istället vid ”Sydpunkten” som de största mängderna kromnedfall uppmätts.
Årsdeposition – senaste 5 åren
I figurerna nedan redovisas det totala nedfallet av aktuella ämnen under åren 2006-2011. En- heten är mg/m2.
Figur 15. 2007, 2008, 2009, 2010 och 2011 års deposition av bly
Det man kan sammanfatta från resultaten av blymängderna de senaste 5 åren (figur 15) är att blymängden varierar mycket både på provplats ”S Bergsöe” och ”ScanDust”. Värdena för provplatserna ”Hilleshög” och ”Sydpunkten” är relativt låga och har inte förändrats så mycket de senaste åren. Runt 2009 genomförde Boliden Bergsöe åtgärder för att minska den diffusa damningen (som till stor del består av bly) från företaget och 2009 hade mängden bly blivit mindre vid ”S:a Bergsöe”. Samtidigt ökade blynedfallet vid ”ScanDust” kraftigt.
Figur 16. 2007, 2008, 2009, 2010 och 2011 års deposition av nickel
De senaste 5 år har nickelmängden vid främst ”Sydpunkten” varierat kraftigt (figur 16). De övriga mätstationerna har haft en relativt stabil mängd nedfall av nickel under samma period.
Figur 17. 2007, 2008, 2009, 2010 och 2011 års deposition av kadmium
Någon trend kan inte skådas för kadmiumnedfallet de senaste 5 åren. Dock är det anmärk- ningsvärt att kadmiummängderna ökade markant under 2010 vid både ”ScanDust” och ”Syd- punkten” (figur 17). Samt att kadmiumhalten även ökar markant vid ”S Bergsöe” under 2011.
Figur 18. 2007, 2008, 2009, 2010 och 2011 års deposition av koppar
Kopparmängderna har inte haft någon tydlig trend på någon av mätstationerna de senaste 5 åren (figur 19). Dock har kopparmängderna vid ”Sydpunkten” varierat väldigt mycket.
Figur 19. 2007, 2008, 2009, 2010 och 2011 års deposition av zink.
Zinkmängderna följer samma otydliga trender som kopparmängderna (figur 19) och även för zink är det ”Sydpunkten” som har högst värden och varierar mest i mängderna de senaste 5 åren.
Figur 20. 2007, 2008, 2009, 2010 och 2011 års deposition av krom.
Krommängderna har varit relativt stabila vid ”ScanDust” de senaste 5 åren medan mängderna vid ”S:a Bergsöe” och ”Sydpunkten” har varierat kraftigt under samma period (figur 20).
Trenddiagram – månader
I trenddiagrammen som presenteras nedan återfinns månadsvärden för perioden 1988 till 2011. I figur 21 och 22, finns bly- och kadmiumdeposition från mätstationerna ”S:a Bergsöe”
och ”Hilleshög”.
”S:a Bergsöe” har ersatts av ”ScanDust” i figur 23, 24, 25 och 26 som visar trenddiagram för krom, zink, nickel och koppar. Från och med 1993 utförs analyserna på tvåmåndersprov, vil- ket förklarar att två månader har samma värde efter denna tidpunkt.
Generellt visar mätvärdena för de aktuella ämnena en nedåtgående trend med minskande me- tallmängder.
Bly bryter dock denna trend och uppvisar marginellt stigande värden under 2000-talet. Under månaden juli 2001 återfinns en topp för ”S:a Bergsöe” vid vilka värdena nästan är tio gånger högre än de föregående månaderna för ämnet. Orsaken var troligtvis branden i Boliden Bergsöes batterilager.
Även koppar följer trenden med minskande värden. Dock återfinns ett flertal mycket höga månadsvärden för både ”ScanDust” och ”Hilleshög” under 2000-talet (figur 26).
Figur 21. Trenddiagram över månadsvärden för bly i nedfallande stoft under perioden 1988-2011.
Figur 22. Trenddiagram över månadsvärden för kadmium i nedfallande stoft under perioden 1988-2011.
Figur 23. Trenddiagram över månadsvärden för krom i nedfallande stoft under perioden 1988-2011.
Figur 24. Trenddiagram över månadsvärden för zink i nedfallande stoft under perioden 1988-2011.
Figur 25. Trenddiagram över månadsvärden för nickel i nedfallande stoft under perioden 1988-2011.
Figur 26. Trenddiagram över månadsvärden för koppar i nedfallande stoft under perioden 1988-2010.
Jämförelse med bakgrundsnivåer
För att kunna bedöma hur stor belastningen är i Landskrona jämfört med övriga Skåne måste en representativ bakgrundsnivå fastställas. Tyvärr finns inga bakgrundsmätningar av samma typ som i Landskrona att tillgå. Därför används våtdepositiondata från Arup, strax utanför Hörby, som jämförelse (tabell 1). Jämförelsen avser nedfall i Landskrona under 2009 och våt- deposition vid Arup 2009.
Ämne (A) Våtdeposition Bakgrund Arup, Hörby mg/m2, år (2009)
(H) Nedfall Hilleshög Landskrona mg/m2, år (2011)
Kvot H/A
(M) Nedfall Maxvärde Landskrona mg/m2, år (2011)
Kvot M/A
Pb 0,37 3,35 9 109,30 295
Cr 0,07 0,35 5 7,02 100
Cu 0,35 4,59 13 17,30 49
Cd 0,02 0,04 2 0,67 17
Zn 3,72 10,70 3 160,60 15
Ni 0,14 1,37 10 8,22 6
Tabell 1. Jämförelse mellan nedfall i Landskrona 2010 och våtdeposition vid Arup 2009
Eftersom mätningarna i Arup är utförda på våtdeposition är mängden metaller i torrdeposition okänd. Dessutom mäts våtdeposition oftast i µg/l och då måste årsnederbörden samt årshalten av respektive tungmetall vara känd för att konvertera data till mg/m2 enligt följande; 1 mm nederbörd är lika med 1 liter per m2. Om årsmedelhalterna multipliceras med den totala årsnederbörden fås årsdepositionen med enheten mikrogram per m2. För att omvandla till enheten milligram per m2 skall man dividera med 1000.
Jämförelse med andra städer
Kommun Pb
mg/m2, år
Cd
mg/m2, år
Cr
mg/m2, år
Zn
mg/m2, år
Ni
mg/m2, år
Cu
mg/m2, år
Landskrona, maxvärde 2011
109,30 0,67 7,02 160,6 8,22 17,30
Landskrona, minvärde 2011
3,35 0,04 0,35 10,70 1,37 4,59
Malmö (2004/2005)* 0,35* 0,01* 0,01* saknas* saknas* saknas*
Mo i Rana (Norge), maxvärde (2001)
5 saknas 250 45 saknas saknas Mo i Rana (Norge),
minvärde (2001)
1,1 saknas 25 12 saknas saknas
Stockholm (2003/2004)**
0,48** 0,01** 0,22** 1,61** 0,22** 0,73**
Tabell 2. Jämförelse av data från Landskrona (2006) mot nedfallsmätningar i andra städer.
* Malmö stad har genomfört en ny mätning av torrdeposition hösten 2009 till hösten 2010, någon saman- ställning av resultaten har ej hittats.
** Mätvärdena avser en mängd beräknat som medelvärde per m2/år över hela kommunen
Generellt är maxvärdena för Landskrona högre än för övriga städer (tabell 2). Detta är speci- ellt tydligt för bly, vars värde är väsentligt högre än för någon av de andra städernas. Även krommängderna är höga jämfört med de uppmätta värdena i Malmö och Stockholm, men rela- tivt låga mot Mo i Ranas värden. Värdena tagna från Stockholm avser torrdeposition utslaget över hela kommunens area som ett medelvärde per m2 i kommunen. Det medför att dessa vär- den generellt är lägre än Landskronas värden då de även innefattar stora ytor där tungmetaller inte faller ner i lika stor utsträckning som de ytor som mäts i Landskrona (3 av 4 mätstationer är i industriområde).
Diskussion & slutsatser
Det fallande stoftet i Landskrona karaktäriseras även 2011 av bly och zink, vilket varit fallet ända sedan mätningarna påbörjades 1988. Mätstationerna ”Sydpunkten” och ”ScanDust” hade störst nedfall av zink i år medan ”ScanDust” och ”S:a Bergsöe” hade störst nedfall av bly.
Utsläppskälla för bly är Boliden Bergsöe samt huvudsaklig utsläppskälla för zink bedöms vara ScanDust.
Bly är den mest utmärkande tungmetallen i nedfallet i Landskrona och den långvariga trenden för just denna tungmetall visar att nedfallet inte minskat vid mätstationerna som ligger närm- ast de två huvudsakliga utsläppskällorna (”ScanDust” och ”S:a Bergsöe”). Det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet vid ”S:a Bergsöe” och ”ScanDust” under perioden 1990- 2011 är 151,7 mg/m2. För perioden 1990-2000 (10 år) var det summerade genomsnittsvärdet för blynedfallet 130,8 mg/m2 och under perioden 2007-2011 (5 år) var det 143,6 mg/m2. De två mätstationerna ligger närmst Boliden Bergsöe och visar att trenden inte blivit bättre med mindre utsläpp under de senaste åren.
Efter 2001 skedde en förändring i nedfallsmönstret för flera tungmetaller;
- Fram t.o.m. 2001 var blymängderna klart störst vid ”S:a Bergsöe. Efter 2001 ökade nedfallet vid ”ScanDust”.
- Från 2001 och framåt har ”Sydpunkten” fått betydligt större nedfall av både zink och kadmium jämfört med perioden innan 2001.
- För nickel och krom skiftade trenden för vilken mätstation som hade störst nedfall ab- rupt från ”ScanDust” till ”Sydpunkten”.
- Kopparmängderna ökade för alla 3 mätstationer som ligger inom industriområdet efter 2001.
En förklaring till det förändrade nedfallsmönstret kan vara skillnader i vindriktningsfördel- ningen över åren.
De totala nedfallsmängderna av bly på industriområdet (summerade värden från ScanDust, S Bergsöe och Sydpunkten) 2011 var ca 54 gånger högre än mätstationen ”Hilleshög” i norra delen av tätorten. Jämförelsen i tabell 3 och tabell 4 tyder på att nedfallet av metaller i Landskrona är kraftigt förhöjt jämfört med våtdepositionen i Arup och med en del andra stä- der i Sverige och norden. Blynedfallets maxvärde för Landskrona 2011 var kvoten 295 gånger högre än värdet för bakgrundsstationen vid Arup i Skåne. Den höga kvoten beror till största del på att maxvärdet kommer från en mätstation inne i ett stort industriområde och att värdet för Arup är taget från en mätstation vid det mindre samhället Arup i Hörby kommun. Värdet är med i rapporten för att ge en uppfattning om bakgrundsvärdet i Skåne. Om man jämför Landskronas maxvärde med andra orter så hade Landskrona ett nedfall som var 310 gånger högre än blynedfallet i Malmö 2004/05 och nästan 22 gånger högre än i Mo i Ranas maxvärde i Norge 2001.
Landskrona har en fortsatt hög belastning av metaller i luften och det finns ännu inga tydliga långsiktiga tendenser till minskad belastning. Generellt var halterna av olika metaller som högst under åren 1988 och 1989, för samtliga mätplatser undantaget nickel, kadmium, zink och krom. Det är därför väsentligt att fortsätta med mätningarna, dels för att kunna avläsa belastningen på miljön och dels för att kunna se vilka resultat som miljöförbättringar för indu- strierna och kommunala verksamheter ger.
