bc – utsläpp och halter i städer

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

BC – utsläpp och halter i städer

Christer Johansson

SLB analys Miljöförvaltningen, Stockholm

Institutionen för tillämpad miljövetenskap Stockholms Universitet

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Det började med SO2 & sot…• Först SMOG…

• London 1952 ”Great SMOG”– Clean Air Act 1956

• Liknande episoder i städeri USA

• Sedan bilismen med blyad bensin etc, försurningen, långdistanstrsprt, ozon, PM10-hälsa mm…

• …Nyvaknat intresse för sot

• Klimat & hälsaHistory of Atmospheric PollutionAtmospheric Environment, 2009

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Motiv för mäta BC i städer

• Stora hälsovinster med att reducera BC

• Lokala utsläpp/åtgärder i städer har stor betydelse

• BC/EC bättre indikator än PM2.5 för att utvärdera hälsovinster av trafikåtgärder

• Dubbel nytta minska BC – Klimat & hälsa

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Kärt barn har många namn

• Sot (soot)• BS – Black Smoke

• Brittish smoke index; OECD smoke

• BC – Black carbon• EC – Elemental carbon

• MLAC – Mass of Light Absorbing Carbon

• SC – Soot Carbon

Soot = det som sitter på något; en film som deponeras på en surface. Från Germanska sōtam, which was descended from the Indo-European base *sōd-, *sed- ‘sit’ (source also of English settle, sit, etc).

Soot = det som sitter på något; en film som deponeras på en surface. Från Germanska sōtam, which was descended from the Indo-European base *sōd-, *sed- ‘sit’ (source also of English settle, sit, etc).

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

LAC, BC, BrC, EC/OC

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Mer eller mindre

korrelerade ”sot” mått

BS

EC Rotterdam

LyckseleBCEC

BS

BC England & Skottland

Quincey et al

Keuken et al.

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

1. Vedeldning2. Arbetsmaskiner (diesel)3. Lastbilar+bussar (diesel)4. Förbränningsanläggningar (biobränsle)5. Personbilar+lätta lastbilar (diesel)

Europa

EUCAARIDernier van der Gon et al., 2009Visschedijk et al., 2009

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

BC emissionerGlobalt

Bond et al., 2013

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Trender i utsläpp o

halter i UK

Novakov & Hanssen, 2004

BC

SO2

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

BS i England 1954 - 2005

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Förhöjda halter BC i städer i UK 2009

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

EFs LDV & HDVHolland 1985-2008

HDV faktor 5 lägre 2008 jfrt m 1985

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Sjunkande halter i Rotterdam1985-2008

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

BC i Kina nästan 10 x högre än USA o Europa

USA

Kina

Europa

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

EC i PM2.5

i Kina

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Kolproduktion i Kina

Kolanvändning i hushållej tillåtet i städer

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

BS & SO2 i Stockholm1965-1995

-90%

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

BC trend Stockholm2007-2012

-50%

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Sjunkande utsläpp från

fordonsparken i Stockholm 0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

0

50

100

150

200

250

1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

NO

x g/

fkm

BC m

g/fk

m

EF BC totaltmg/fkm

BC HDV

BC LDV

0

5

10

15

20

25

30

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010

EF BC totaltmg/fkm

EF NOxg/kmArtemis

BC/NOx (mg/g)

Jfr BC/Nox med mätta värden

HDV

LDV

BC/NOx

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

BS i Gtbrg & urbanmätn.1960 - 2006 vinter

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Gradienter över Sverigehögst halter i städer i norra Sverige

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

BC & NOx starkt korrelerade

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Sot & PM10 har olika källor

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Lokala avgaser viktigare för BC än för PM2.5 och PM10

Putaud et al., 2010

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

EC sjunker m avstånd från vägHastighetens betydelse

Keu

ken

et a

l., 2

013

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Conc

entr

ation

(µg

m-3

)

PM2.5 SW SE NW NE

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Conc

entr

ation

(µg

m-3

)

BC SW SE NW NE

Trajectorier visar källområden som ger störst

bidrag via intransporten

Year WEU EEU

NOx2001

2008

9.5

7.4

8.0

9.6

NMVOC2001

2008

8.3

6.0

7.2

7.9

PPM2.52001

2008

1.1

0.9

2.0

1.9

SOx2001

2008

5.2

2.5

13.0

10.9

NH32001

2008

3.2

3.0

3.2

3.0

CO2001

2008

27.8

19.0

31.3

32.2a) b) c)

SESW

NENW

Jönsson et al., 2013

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Kraftigtförhöjda

BChalter p g a

Ryskabränder

2006

Targino et al, 2012

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

BC – mapping using Taxi’sKrecl et al., 2013

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Sammanfattning

• Sothalterna har sjunkit drastiskt i städer i Europa o USA• Minskade utsläpp från förbränning av fossila bränslen (energiprod. o

transportsektorn)

• Största källorna idag är• Vedeldning, bränder, kol- o dieselförbränning• Olika betydelse av källor i olika världsdelar

• BC bra indikator på lokala trafikens utsläpp• Bättre än PM10 och PM2.5 (mer robust indikator på hälsoeffekter av

vägtrafikens utsläpp)• BC mer specifikt mått jämfört med BS

• Sverige: Långdistanstrasport påverkar episodvis– Intransport från Östeuropa – Skogs- och gräsbränder

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF

EC/OC emission inventoryfor Europe

OC emissions < 2.5um in Europe for 2005

Coarse notnegligible

Utsläppen underskattas kraftigtvid mätning i heta rökgaser!

Christer Johansson, ITM/SU, SLB/MF