Erik Levlin, Miljöutredare, den 8 februari 2003
Åländsk
utredningsserie 2003:2, ISSN 0357-735X.
luftföroreningar på Åland
Innehållsförteckning
Sammanställning av luftföroreningsutsläpp
Global Uppvärmning
”Växthuseffekten”
Luftutsläppsberäkning
med emissionsfaktorer
Uppvärmning och
elkraftproduktion
Jordbrukets
djurhållning och gödselhantering
|
|
Koldioxid CO2 ton/år |
Kolmono-oxid CO ton/år |
Kolväten ton/år |
Kväveoxider ton/år |
Svavel-dioxid SO2 ton/år |
||
|
|
Metan CH4 |
Övriga NMVOC* |
Lustgas N2O |
Övriga NOX |
|||
|
Avlopp och avfall |
4 658 |
0,97 |
609 |
16 |
7,03 |
0, 86 |
0,41 |
|
El och värme |
84 056 |
94,9 |
11,7 |
20,3 |
4,51 |
101 |
96,4 |
|
Vägtrafik |
49 501 |
1 795 |
13,4 |
203 |
7,67 |
331 |
1,15 |
|
Övrigt** |
18 900 |
10,7 |
625 |
0,64 |
68,0 |
10,7 |
6,41 |
|
Total |
157 116 |
1 902 |
1259 |
239 |
87,6 |
444 |
104 |
|
Sjötrafik |
268 715 |
121 |
3,60 |
10,8 |
7,20 |
2 225 |
835 |
|
Total |
425 826 |
2 023 |
1263 |
250 |
94,8 |
2 661 |
939 |
Utsläpp av föroreningar till luft på Åland fördelat på olika utsläppskällor redovisas
i tabell 1. Dessa är beräknade genom att utsläppen beräknats
från olika samhällssektorer som vägtrafik, sjötrafik, el- och värmeproduktion,
avlopps- och avfallshantering samt jordbruk och industri. Dessa beräkningar
redovisas i separata kapitel för de olika sektorerna. Dessutom finns ett
kapitel om de emissionsfaktorer som kan användas för att beräkna utsläpp av
luftföroreningar. Av de redovisade luftföroreningarna bidrar koldioxid CO2, metan
CH4 och dikväveoxid N2O till klimatförändring genom global
uppvärmning, kallat ”växthuseffekten”. Utsläpp av dessa gaser redovisas i nästa
kapitel. Andra föroreningar som kväveoxider och svaveldioxid skapar surt regn
genom att de i atmosfären oxideras till salpetersyra respektive svavelsyra.
|
Diagrammet i figur 1 visar CO2-utsläpp per capita för Åland, jämfört med andra länder. Koldioxidutsläpp per capita för Åland är 16,4 ton/år, varav 6,1 ton/år (37 %) är från utsläpp från andra källor än sjöfarten. Om enbart utsläpp från land räknas, är åländska utsläpp relativt låga jämfört med andra länder. Till detta bidrar att Åland inte har större tung industri, elkraften importeras till större delen och transporter sker till större del sjöledes. Dock, om utsläpp från sjötrafiken i farleder på åländskt vatten inkluderas, är åländska utsläpp räknat per capita höga jämfört med andra länder. Största delen av sjötransporterna utgörs dock av genomfartstrafik mellan Sverige och Finland. |
|
GWP, Global UppvärmningsPotential.
Växthusgaser som koldioxid CO2, metan
CH4 och dikväveoxid N2O absorberar värmeutstrålningen från
jordytan, vilket medför att en ökad halt växthusgaser i atmosfären gör att
världens medeltemperatur ökar. Hur stor uppvärmning som en gas åstadkommer beror på dess förmåga att
absorbera värmestrålning och hur länge den stannar i atmosfären innan den
försvinner. Detta uttrycks i GWP, Global UppvärmningsPotential, som gasens uppvärmningseffekt relativt
uppvärmningseffekten för koldioxid. De viktigaste växthusgaserna med globala uppvärmningspotentialer i CO2 ekvivalenter visas i tabell 2, och kan beräknas med formeln:
Den dominerande bidraget
i Europa till den globala
uppvärmningen, 80 %, utgörs
av CO2-utsläpp. Utsläpp av CH4 och N2O bidrar
vardera med 10 % i CO2-ekvivalenter. Utsläppen av
övriga växthusgaser som HFC (fluorkolväten), FC (fluorkarboner) och
svavelhexafluorid SF6 är så små att de, trots ofta höga globala uppvärmningspotentialer, tillsammans bidrar med
mindre än 1 % i CO2-ekvivalenter.
Uppvärmningspotentialerna för kol-fluorföreningar som fluorkolväten och fluorkarboner är högst varierande beroende på den
kemiska formeln för den specifika föreningen.
|
Växthusgas |
GWP1001 |
|
|
|
Koldioxid (CO2) |
1 |
Förbränning av fossila
bränslen |
Trafik och uppvärmning |
|
Dikväveoxid (N2O) |
296 |
Gödslad jordbruksmark |
Lantbruk |
|
Metan (CH4) |
23 |
Utsöndring från idisslande
boskap |
Lantbruk och Avfallshantering |
|
HFC (fluorkolväten) |
Beror på typ av förening |
Läckage från kylskåp,
värmepumpar m m |
|
|
FC (fluorkarboner) |
Föroreningar vid
aluminiumframställning |
|
|
|
Svavelhexafluorid (SF6) |
22 200 |
Läckage från tyngre
elektrisk apparatur |
|
1 GWP100 (Global
Warming Potential) Global uppvärmningspotential i CO2-ekvivalenter i ett
hundraårsperspektiv,
Källa: IPCC Intergovernmental
Panel on Climate Change. Work group 1, Third Assessment Report (http://www.ipcc.ch/pub/wg1TARtechsum.pdf, Tabell 3 sid. 47)
2 Statens Naturvårdsverk (http://www.naturvardsverket.se/dokument/fororen/klimat/vaxthus.html)
Tabell 3. De 6 växthusgaserna med utsläpp till luft från Åland inkl sjöfart för år
2001.
|
Växthusgas |
Utsläpp från Åland |
GWP100 (CO2-ekvivalenter) |
|
Koldioxid (CO2) |
425 826 ton |
425 826 ton |
|
Metan (CH4) |
1263 ton |
29 047 ton |
|
Dikväveoxid (N2O) |
95 ton |
28 069 ton |
|
HFC (fluorkolväten) |
100 kg CO2-ekv/inv. |
2 600 ton |
|
FC (fluorkarboner) |
2 kg CO2-ekv/inv. |
52 ton |
|
Svavelhexafluorid (SF6) |
0 kg CO2-ekv/inv. |
0 ton |
|
Summa |
|
485 594 ton |
Den globala uppvärmningspotentialen,
GWP, för utsläpp av luftföroreningarna fördelat på olika utsläppskällor och växthusgaserna koldioxid, metan och
lustgas redovisas i tabell 4. Figur 2 visar den procentuella fördelning på olika
utsläppskällor och växthusgaser. När andra gaser än koldioxid, där sjöfarten
står för 64 %, tas med i beräkningen medför de stora emissionerna av metan och
lustgas från jordbruket att sjöfartens bidrag till den globala
uppvärmningspotentialen blir ca 58 %. Sjötrafikens stora bidrag ger dock att
för Åland står koldioxiden för 90 % av den globala uppvärmningspotentialen
jämfört med 80 % som är koldioxidens totala bidrag till
uppvärmningspotentialen.
Tabell 4. Global uppvärmningspotential, GWP, i ton CO2–ekvivalenter, fördelad på
bidrag från olika växthusgaser och utsläppskällor
|
|
Koldioxid CO2 |
Metan CH4 |
Lustgas, dikväve-oxid N2O |
GWP |
Per Capita |
||
|
|
Ton/år |
ton/år |
GWP |
ton/år |
GWP
|
||
|
Avlopp och avfall |
4
658 |
609 |
8 146 |
2 375 |
20
754 |
0,80 |
|
|
El och värme |
84 056 |
11,7 |
268 |
4,51 |
1
334 |
85
685 |
3,29 |
Vägtrafik
|
49
501 |
13,4 |
307 |
7,67 |
2
269 |
52
078 |
2,00 |
Jordbruk*
|
— |
625 |
14 368 |
68,0 |
20 128 |
53 527 |
1,33 |
Övrig
oljeförbränning
|
18 900 |
0,21 |
5 |
0,43 |
126 |
19 031 |
0,73 |
Från land
|
157
116 |
1259 |
28
964 |
88,6 |
26
231 |
212
017 |
8,15 |
|
Sjötrafik |
268
710 |
3,60 |
82,8 |
7,20 |
2
132 |
270
925 |
10,42 |
|
Total |
425 826 |
1263 |
29 047 |
94,8 |
28 069 |
482 942 |
18,57 |
|
|
GWP (CO2-ekv.) |
CO2-ekv./capita |
CO2-ekv./BNP |
|
Transport |
323002
ton |
12,42
ton/inv. |
395,35
ton/MEUR |
|
Hushåll |
79809
ton |
3,07
ton/inv. |
97,69
ton/MEUR |
|
Lantbruk |
48917
ton |
1,88
ton/inv. |
59,87
ton/MEUR |
|
Industri |
33865 ton |
1,30 ton/inv. |
41,45 ton/MEUR |
För att bedöma
emission av luftföroreningar som CH4, N2O, NOX,
CO och SO2 kan emissionsfaktorer användas om inga andra uppgifter
finns om utsläppets storlek. Utsläpp av CO2 och SO2 kan
beräknas från bränslets kol och svavelinnehåll. Förbränningstemperaturen samt
bränslets kväveinnehåll bestämmer NOX-utsläpp, varvid högre temperatur ger mer NOX.
Utsläpp
av NOX och SO2
kan dock reduceras genom rökgasrening. Om inga mätningar på utsläpp av
föroreningar kan utsläpp av en förorening uppskattas genom att den förbrukade
mängden bränsle multipliceras med en emissionsfaktor. De emissionsfaktorer som används
baseras på erfarenhet av hur mycket föroreningar som vanligtvis bildas t.ex.
vid förbränning och hur mycket som tas bort genom rening. Emissionsfaktorer som används i olika länder kan
därför variera betydligt. Nedanstående Tabell 6 visar emissionsfaktorer för uppvärmning genom
oljeförbränning från Naturvårdsverket och SCB i Sverige, jämfört med
emissionsfaktorer från Storbritannien och USA. I denna studie används om inga andra uppgifter
finns tillgängliga Naturvårdsverket och SCB faktorer. Dessa är uppdelade på
olika bränslen och användningsområden. För CO2, CH4, N2O
och NMVOC (andra kolväten än metan), finns faktorer för användning för 1;
Industri, 2; Bostäder, 3; Fjärrvärme och 4; El, och för NOX,
CO och SO2 för 1; Gasturbin och dieseldrift, 2; Bostäder, service
m.m. och 3; Övrig förbrukning.
Tabell 6. Exempel på emissionsfaktorer som används för beräkning av utsläpp till luft från uppvärmning i Sverige1, i UK, Storbritannien2,
samt i USA för metan och dikväveoxid3.
|
|
CO2 |
CH4 |
N2O |
NOX |
CO |
SO2 |
NMVOC |
|
Lätt eldningsolja, egen panna kg/GJ |
75,3 |
0,001 |
0,002 |
0,05 |
0,05 |
0,03 |
0,002 |
|
kg/ton
(42,4 GJ/ton) |
3193 |
0,042 |
0,085 |
2,12 |
2,12 |
1,27 |
0,085 |
|
Tung eldningsolja, fjärrvärme kg/GJ |
76,2 |
0,002 |
0,005 |
0,10 |
0,025 |
0,18 |
0,003 |
|
kg/ton
(42,4 GJ/ton) |
3225 |
0,085 |
0,212 |
4,24 |
1,06 |
7,62 |
0,127 |
|
UK Burning oil, domestic kg/ton |
3150 |
0,309 |
0,027 |
2,21 |
0,16 |
0,42 |
0,133 |
|
US EPA kg/GJ |
|
0,01 |
0,006 |
|
|
|
|
1.
Naturvårdsverket och SCB, Utsläpp
till luft i Sverige. Serie MI 18 – Miljövård
SM 0201 ISSN 1403-8978. (http://www.scb.se/sm/MI18SM0201.pdf)
2.
UK Greenhouse Gas, Inventory,1990 to 2000, Annual
Report for submission under the Framework Convention on Climate Change, (http://www.aeat.co.uk/netcen/airqual/naei/annreport/annrep99/)
3.
USA EPA (Environmental Protection Agency) 430-R-02-003, Inventory of
U.S.
Greenhouse Gas Emissions and Sinks: 1990-2000.
Vägtrafikens
bidrag till luftutsläpp på Åland kan bedömas med utgångspunkt från en modell
över vägtrafikemissioner i Finland framtagna av VTT[3].
Tabell 7 visar vägtrafikemissioner 2001. Resultaten finns även
fördelad på olika fordonsslag, varav man kan räkna ut fördelningen på diesel
och bensin (se tabell 8).
|
|
CO |
HC* |
NOx |
PM* |
CH4 |
N2O |
SO2 |
CO2 |
Bränsle |
Mkm/år |
|
Huvudvägar |
164
298 |
22
191 |
23
125 |
1
420 |
828 |
490 |
97 |
4
393 338 |
1
399 293 |
16
672,440 |
|
Matarvägar |
156
043 |
17
909 |
52
062 |
2
466 |
1
616 |
950 |
126 |
6
638 915 |
2
113 139 |
31
646,720 |
|
Total |
320 341 |
40
100 |
75
187 |
3
886 |
2
443 |
1439 |
224 |
11
032 252 |
3
512 432 |
48
319,160 |
Källa: LIISA 2001.1 Calculation
Software VTT. *HC är kolväten och PM är
luftburna partiklar.
|
|
CO |
HC* |
NOx |
PM* |
CH4 |
N2O* |
SO2 |
CO2 |
Bränsle |
Mkm/år |
|
Diesel: |
19
267 |
5
940 |
41
612 |
3
757 |
287 |
251 |
55 |
5
744 052 |
1
824 709 |
13
744,597 |
|
Ej diesel: |
301
074 |
34
160 |
33
575 |
128 |
2
157 |
1188 |
169 |
5
288 199 |
1
687 722 |
34
574,563 |
|
Total: |
320 341 |
40 100 |
75 187 |
3 885 |
2 444 |
1439 |
224 |
11 032 251 |
3 512 431 |
48 319,160 |
Källa: LIISA 2001.1 Calculation
Software VTT *HC är kolväten och PM är
luftburna partiklar.
Diesel används mer i tyngre fordon som lastbilar och bussar medan ej diesel
är bensin som mest används i personbilar. Bränsleförbrukning per km är 0,15
liter för diesel och 0,07 liter för ej diesel. På Åland såldes år 2001 7180 m3
dieselolja (6067 ton) och 14217 m3 bensin (10663 ton). En del av
bensinen används för arbetsmaskiner och båtar, i Finland 4 % respektive 2,7 % (Kari Mäkelä, VTT Building and Transport). Användning av småbåtar är större på
Åland än i Finland, varför användningen till båtar uppskattas till 5 %.
Bensinförbrukningen för fordonstrafik reduceras därför med 9 %, vilket blir
9703 ton. På Åland används för drivmedel mer bensin (62 %) än diesel (38 %),
medan i riket används mer diesel (52 %) än bensin. Skillnaden beror på att en
stor del av Ålands transporter sker som sjötrafik med färjor, vilket i större
utsträckning reducerar de tyngre transporterna som oftare sker över längre
distanser än resor med personbil. En uppskattning för Åland (se tabell 9) erhålls om siffrorna i tabell 8 räknas om för de mängder drivmedel som distribueras
på Åland. I tabellen redovisas utsläpp av CO, HC, NOx, PM, CH4, N2O, SO2 och CO2, varvid HC är kolväten
och PM är luftburna partiklar. I rapporten i övrigt redovisas kolväten som
metan CH4 och övriga
kolväten NMVOC, varvid halten NMVOC är halten HC reducerad med metanhalten. Den globala uppvärmningspotentialen från
vägtrafiken kan beräknas till 52 158 ton CO2-ekvivalenter.
|
|
CO |
HC* |
NOx |
PM* |
CH4 |
N2O |
SO2 |
CO2 |
Bränsle |
Mkm/år |
|
Diesel |
64 |
20 |
138 |
12,49 |
0,95 |
0,83 |
0,18 |
19 098 |
6 067 |
45,700 |
|
Ej diesel |
1 731 |
196 |
193 |
0,74 |
12,40 |
6,83 |
0,97 |
30 403 |
9 703 |
198,775 |
|
Total |
1
795 |
216 |
331 |
13,23 |
13,35 |
7,67 |
1,15 |
49 501 |
15
770 |
244,475 |
*HC är kolväten och PM är luftburna partiklar.
Även om sjötrafiken spelar en stor betydelse för Ålands egna transporter
utgör sjötransporterna på farleder på åländskt vatten till största delen av
genomfartstrafik för transporter mellan Sverige och Finland. Det kan därför
diskuteras hur stor andel av sjötrafikens utsläpp som skall räknas till Åland.
Tabell 10 och figur 3 visar sjörutter med reguljär fartygstrafik som passerar Åland. Det finns även
planer på att rutten Kapellskär
– Paldiski skall gå in till Mariehamn när Estland blir medlem i EU. För trafiken till
hamnar i Åbo och Nådendal som inte kommer från Sverige finns det andra farleder
som inte passerar Åland (se figur 3). Farleden från Nådendal via Utö har ett djup på 13
m, medan farleden västerut genom Åland har ett djup på 9 m. Enligt
Sjöfartsverket[4] var trafiken
1998 på farleden från Åbo och Nådendal till Nagu 7500 – 10 300 fartygpassager.
På farleden från Nagu västerut genom Åland var trafiken 5000 – 7500 passager.
Farleden från Nagu söderut via Utö passerades av 2000 – 5000 fartyg, farlederna
mot nordväst från Nagu samt mot sydost öster om Nagu av 700 – 2000 fartyg och
den östvästliga farleden norr om Utö av färre än 200 fartyg. Enligt tabell 10 trafikeras farleden från Långnäs till Nagu med 7026
fartygspassager per år och från Långnäs mot Mariehamn av 6402 passager, vilket
ligger inom det intervall som uppgivits av Sjöfartsverket.
Tabell 10. Rutter och rederier för färjetrafik som passerar åländskt vatten 2001.
Silja Line har 4 fartyg i trafik mellan Finland och Sverige, 2 på rutten Åbo–Åland–Stockholm/Kapellskär
och 2 på rutten
Helsingfors–Mariehamn–Stockholm. Utsläpp från Silja Lines fartyg redovisas i Silja Lines miljöredovisning.
Tabell 11 visar fördelning av utsläpp av NOX, SO2 och CO2 för de rutter som passerar Åland.
Fartygen använder en tjockolja med en svavelhalt som inte överstiger 0,5 % och
en dieselolja med en svavelhalt som inte överstiger 0,2 %. På Silja Europa och
Silja Festival har katalysatorer installerats på huvudmotorerna som reducerar
NOx-utsläpp från 17 till under 1 g/kWh. Vatteninjektionsteknik
har installerats på Silja Serenades och Silja Symphonys huvudmotorer, vilket
reducerar NOx-utsläpp till ca 5,5 g/kWh.
|
1 Helsingfors–Mariehamn–Stockholm █ Finland 1
160 333 105 500 █ Sverige 340 104 33 000 2
Åbo–Åland–Stockholm/Kapellskär █ Finland 700
338 84 700 |
|||||
|
211 079 |
|||||
|
Fartyg |
Rutt |
BRT |
Olja* |
CO2 |
NOx |
CO |
SOx |
HC |
PM |
|
Amorella |
Stockholm-Åbo |
34 384 |
7931 |
24983 |
416 |
23 |
79 |
3 |
9 |
|
Isabella |
Stockholm-Åbo |
34 937 |
8793 |
27699 |
461 |
25 |
89 |
3 |
10 |
|
|
Stockholm-Åbo |
69 321 |
16724 |
52682 |
877 |
48 |
168 |
6 |
19 |
|
Gabriella |
Stockholm-Helsingfors |
35 492 |
2354 |
7415 |
124 |
7 |
24 |
1 |
3 |
|
Mariella |
Stockholm-Helsingfors |
37 860 |
2174 |
6847 |
59 |
6 |
22 |
1 |
2 |
|
|
Stockholm-Helsingfors |
73 352 |
4528 |
14262 |
183 |
13 |
46 |
2 |
5 |
|
Rosella |
|
16 850 |
1677 |
5283 |
88 |
5 |
13 |
1 |
2 |
|
Ålandsfärjan |
Kapellskär-Mariehamn |
6 172 |
915 |
2882 |
48 |
3 |
5 |
0 |
1 |
|
Totalt |
|
165 695 |
23844 |
75109 |
1196 |
68 |
231 |
8 |
27 |
Totalt
|
CH4 ton |
N2O ton |
|||||||
|
8 |
5 |
0,074* |
0,148* |
1,48* |
6474 |
|||
|
26 |
22* |
0,110* |
0,220* |
2,20* |
6 867 |
|||
|
8 |
7* |
0,035* |
0,069* |
0,69* |
2 595 |
|||
|
89 |
77* |
0,386* |
0,771* |
7,71* |
28 905 |
|||
|
280 |
673 |
1,002* |
2,003* |
20* |