Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Nationell luftövervakning Sakrapport med data från övervakning inom Programområde Luft t.o.m. 2015
Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
Executive, Forskningsinstitut, IVL Swedish Environmental Research Institute.
Show others and affiliations
Responsible organisation
2016 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Naturvårdsverket, Enheten för luft och klimat, ansvarar för den nationella övervakningen av luftens och nederbördens kvalitet i bakgrundsmiljö. I rapporten redovisas resultat från verksamheten inom Programområde Luft avseende mätningar (genomförda av IVL, SU, SLU och SMHI) till och med 2015 och regionala modellberäkningar (utförda av SMHI) till och med 2014, respektive 2015 för marknära ozon. Den nationella luftövervakningen omfattar även viss mätverksamhet på Svalbard, men denna redovisas inte i föreliggande rapport. Den 1 januari 2016 flyttades verksamheten vid EMEP-stationen Vavihill, på Söderåsen i Skåne, till Hallahus, 1 km norr om den tidigare mätplatsen.

För flertalet av de luftföroreningskomponenter som övervakas inom den nationella miljöövervakningen har det, sedan mätningarna startade för mellan 15 och 35 år sedan, generellt skett en avsevärd förbättring avseende såväl halter i luft som deposition i bakgrundsmiljö. Utvecklingen har dock varierat i något olika utsträckning beroende på komponenter och lokalisering i landet. Föroreningsbelastningen är oftast lägre ju längre norrut man kommer.

För de flesta ämnen som det finns miljökvalitetsnormer (MKN) respektive miljömål för ligger halterna avsevärt lägre än angivna gräns- och målvärden. Halterna av ozon överskrider i dagsläget MKN för hälsa. För såväl marknära ozon, partiklar (i form av PM2.5) och bensen (i urban bakgrund) finns risk för haltnivåer som överstiger miljömålens preciseringar.

Försurande och övergödande ämnen

Den luftföroreningsrelaterade belastningen på miljön har under de senaste årtiondena minskat kraftigt till följd av internationella överenskommelser om att begränsa utsläppen av bland annat svavel- och kväveoxider samt av strukturella förändringar inom industrin.

Luft

En jämförelse mellan uppmätta halter i luft av svaveldioxid (SO2) på 1980-talet och 2010-talet visar att den årliga medelhalten har minskat med mellan 88 och 95 % vid EMEP-stationerna. När man jämför de svenska regionerna blir det tydligt att koncentrationen under 2010-talet varit lägst i norra Sverige medan koncentrationerna i sydöstra och sydvästra Sverige legat på en jämförbar nivå. Ett undantag är 2014 då koncentrationerna i norra Sverige var på nästan samma nivå som i resten av Sverige. Anledningen till detta antas vara luftintransport av svavel från utbrottet vid Holuhraun på Island. I Sveriges sydvästra och sydöstra regioner har minskningen av SO2 i luft varit större jämfört med i norra Sverige. Motsvarande resultat ses även för halter av svavel i deposition, där minskningen av svavelhalterna i södra Sverige var större jämfört med i norra Sverige. Även deposition av svavel med nederbörd var högre 2014 jämfört med omkringliggande år. Årliga medelkoncentrationer av sulfat i luft (SO4) i luft, uppmätta vid EMEP-stationerna, har minskat med mellan 70 och 80 % från 1980-talet till 2010-talet.

En jämförelse mellan uppmätta halter i luft av kvävedioxid (NO2) på 1980-talet och 2010-talet visar att de årliga medelkoncentrationerna vid EMEP-stationerna har minskat med 50 % i södra Sverige (Vavihill, Rörvik/Råö och Aspvreten) och med drygt 70 % i norra Sverige (Bredkälen).

Jämförelsen mellan svenska regioner visar att halterna under 2010-talet varit högst i sydvästra Sverige och lägst i norra Sverige. Koncentrationerna i sydöstra Sverige ligger däremellan.

Årliga medelkoncentrationer av nitrat (NO3) i luft, mätta vid EMEP-stationerna under 1986-2015, visar en minskning på ungefär 50 % vid Vavihill och Aspvreten och 35 % vid Rörvik/Råö. Nitratkoncentrationen vid Bredkälen har för hela tidsperioden varit betydligt lägre jämfört med vid övriga EMEP-stationer, men även här har koncentrationerna minskat signifikant. Årsmedelvärdet av ammonium (NH4) i luft har vid EMEP-stationerna minskat med 50 - 60 % under motsvarande tidsperiod.

Halter i luft av Cl, Na, Mg, Ca och K har mätts vid EMEP-stationerna under 2009-2015. Generellt har årsmedelhalterna varit högst vid Råö och lägst vid Bredkälen.

Modellering av regionala lufthalter utförs med MATCH Sverigesystemet genom att kombinera observationer och modelldata till en nationell kartläggning där mätningar respektive modeller kompletterar varandra i syfte att uppnå ett förbättrat kunskapsläge. Med hjälp av modellering kan föroreningshalterna i Sverige dessutom delas upp i halter orsakade av svenska emissioner och halter orsakade av emissioner utanför Sverige.

Modelleringen visar att för reducerat kväve (NHX, ammonium + ammoniak) i luft varierade årsmedel av totalhalten av NHX för 2014 mellan som högst 1,19 μg N/m3 i söder och som lägst 0,04 μg N/m3 i nordligaste Sverige. För kvävedioxid varierade årsmedelhalten mellan som lägst 0,06 i Norrlands inland och som högst i södra Sverige och Stockholmsregionen, med maxvärde 2,31 μg N/m3. Koncentrationen av svaveldioxid år 2014 varierade mellan 0,03 och 0,81 μg S/m3. Under 2014 orsakade de svenska emissionerna i genomsnitt 27 % av totalhalterna för SO2 över svenska landområden. Motsvarande siffra för NO2 och reducerat kväve beräknas till 48 % respektive 37 %.

Nederbörd och deposition

Våtdepositionen av svavel var betydligt högre under 2014 jämfört med 2015. Detta berodde med stor sannolikhet på det stora svavelutsläppet från vulkanutbrottet på Island mellan augusti 2014 och februari 2015. Även våtdepositionen av oorganiskt kväve var betydligt högre 2014 jämfört med 2015, framförallt i sydvästra Sverige. I sydligaste Skåne, på Romeleåsen, uppmättes inom Krondroppsnätet 2014 ett årligt kvävenedfall via nederbörden på strax över 20 kg/ha. Under 2015 uppmättes det högsta kvävenedfallet i nederbörden i södra Halland på 14 kg/ha.

En statistisk trendanalys för nedfall med nederbörden (våtdepositionen) har genomförts för perioden 2000-2015, uppdelat på tre olika områden i Sverige (norra, sydöstra och sydvästra). De lokaler som ingått i analysen i de olika områdena är de lokaler som har full datatäckning under samtliga år. Ingen representativitetsaspekt för vilka lokaler som representerar de olika områdena har ingått i analysen. En period på 15 år är dock relativt kort för att beräkna trender för nedfall via nederbörden, eftersom nedfallet beror av en kombination av utsläppsförändringar och nederbördsmängder. Det finns därför en risk att trenderna kan växla beroende på vilken period som analyseras. När det gäller nederbördsmängderna syns ingen statistiskt säkerställd trend i något av de tre analyserade områdena (norra, sydöstra eller sydvästra Sverige). Våtdepositionen av svavel har minskat med 51-65 % för alla tre områdena i Sverige. Mest har svaveldepositionen minskat i sydvästra Sverige och minst i norra Sverige, där belastningen varit lägst. Vätejondepositionen, som kan användas som ett mått på denförsurande belastningen, har även den minskat i samtliga områden. Ingen statistiskt signifikant förändring har erhållits för kloriddepositionen i något område sedan år 2000.

Våtdepositionen av oorganiskt kväve (nitrat + ammoniumkväve) har under perioden 2000-2015 minskat signifikant i norra (29 %) och sydvästra Sverige (24 %), medan ingen signifikant förändring kunde påvisas för sydöstra Sverige. För enbart ammoniumkväve erhölls ingen statistiskt säkerställd förändring för något av de tre områdena. Nitratkväve däremot har minskat signifikant i alla tre områdena sedan år 2000. I sydvästra Sverige har kvävenedfallet som nitrat minskat med 41 %, i sydöstra Sverige med 35 % och i norra Sverige med 34 %.

Mängden totaldeposition (våt och torr) till olika marktyper har också beräknats med modellsystemet MATCH Sverige och redovisas i denna rapport för exempelvis oxiderat svavel utan havssalt (XSOX, summan av svaveldioxid och sulfat), reducerat kväve (NHX, summan av ammonium och ammoniak) samt oxiderat kväve (NOY, summan av bland annat NO, NO2, HNO3, PAN, N2O5, NO3-salter och organiskt NO3-). Modelleringen visar att andelen våtdeposition relativt totaldepositionen för t.ex. 2014 över svenska landområden i genomsnitt över Sverige var 71 %, 79 % och 78 % för oxiderat svavel (havssalt ej inkluderat), reducerat respektive oxiderat kväve.

Modelleringen visar att största depositionen av reducerat kväve sker i södra Sverige och minst deponeras i norra Norrlands inland. En markant ökning av totaldepositionen ses för 2014 jämfört med 2013, främst i Skåne och Blekinge, men även upp ovanför Stockholmsområdet. Det svenska bidraget beräknades vara marginellt högre i södra Sverige under 2014 än 2013, vilket indikerar att den ökade totaldepositionen till stor del berodde på långtransportbidrag. Till exempel varierade totaldepositionen över Sverige mellan 35 och 820 mg N/m2 under 2014. Liknande mönster syns för oxiderat kväve, och för 2014 varierade totaldepositionen mellan 40 och 690 mg N/m2.

Totaldepositionen av XSOX (oxiderat svavel exklusive havssalt) var högre i hela landet 2014 jämfört med 2013, främst i södra och mellersta Sverige. Det svenska bidraget var ungefär detsamma för de två åren, vilket indikerar att långdistanstransporten orsakade ökningen av totaldeposition. För XSOX var vulkanutbrottet vid Bardarbunga på Island en bidragande orsak, framförallt i mellan-Sverige. Totaldepositionen av oxiderat svavel utan havssalt varierade mellan 100 och 600 mg S/m2 år 2014.

Enligt modelleringen orsakade de svenska emissionerna under 2014 i genomsnitt 5 % av totaldepositionen för oxiderat svavel (exklusive havssalt) över svenska landområden. Motsvarande siffra för oxiderat kväve och reducerat kväve var 6 % respektive 15 %.

Tungmetaller

Halterna av tungmetaller i luft och nederbörd är, med viss reservation för kvicksilver, lägre i Sverige än i många andra jämförbara EU-länder, främst till följd av vår nordliga position och våra förhållandevis låga inhemska emissioner. Årsmedelvärden av bly, nickel, kadmium och arsenik i luft i södra Sverige är som högst en faktor 10 gånger lägre än de tröskelvärden som anges i EU:s direktiv om halter i luft (2004/107/EG; 2008/50/EG). Eftersom kvicksilver huvudsakligen uppträder som en gas, med lång uppehållstid i atmosfären, har metallen ett delvis annorlunda spridningsmönster än övriga tungmetaller. Numera är halterna av kvicksilver i luft och nederbörd i södra Sverige och i stora delar av Europa ungefär lika höga.

Organiska miljögifter

Halterna av PCB och klorerade pesticider i bakgrundsluft har generellt minskat sedan mätningarna startade 1996, men minskningen har klingat av och halterna under de senaste åren ligger i samma nivå.

Under perioden 2009 till 2015 har halterna i luft av PAH, PCB och DDT varit högre i södra Sverige jämfört med i norra Finland, medan α-HCH och klordaner har varit i samma nivå, vilket också gäller för depositionen.

Pesticiderna aldrin, heptaklor, diuron, atrazin och isoproturon, vilka mäts vid Råö, har endast kunnat detekteras i enstaka luft- och depositionsprover. Endosulfan (α-, β-endosulfan, endosulfan-sulfat) förekommer i samtliga luft- och depositionsprover från både Råö och Pallas.

Sedan starten av mätningarna har BDE (47, 99, 100) i luft och deposition vid Pallas minskat för att nu ligga i samma storleksordning som vid Råö och Aspvreten. BDE 85, 153, 154, 209 och HBCDD har endast detekterats vid enstaka tillfällen.

Under 2009-2014 uppmättes vid de flesta tillfällen högre halter dioxiner/furaner i luften på svenska västkusten jämfört med östkusten, medan halten av klorparaffiner (SCCP) var högre vid Aspvreten.

Dessa mätningar, vars syfte är följa upp halter i luft och deposition av organiska miljögifter, visar att åtgärder som förbud mot användning, medför att halter i luft och deposition långsiktigt minskar. PCB förekommer dock fortfarande i luft vid svenska bakgrundsområden trots att användning för länge sedan stoppats. Minskningen av PCB-halterna går långsamt, vilket visar att det i samhället och i ekosystem har lagrats upp PCB. Vad gäller t.ex. PBDE syns en tydlig nedgång av halterna, vilket visar effekten av att dessa kemikalier har förbjudits inom EU.

Växtskyddsmedel (pesticider)

Högre halter och fler substanser av växtskyddsmedel påträffades i nederbörd vid Vavihill i sydligaste Sverige jämfört med nederbörd vid Aspvreten som ligger längre åt nordost (strax söder om Stockholm). Skillnaden mellan lokalerna beror på att Vavihill ligger betydligt närmare stora jordbruksområden, både i Sverige och på kontinenten, jämfört med Aspvreten. För båda platserna gällde att knappt hälften av de substanser som oftast påträffades i nederbörden inte har varit godkända för användning i Sverige under de åren undersökningen pågått. Den samlade depositionen av pesticider vid Vavihill har i medeltal varierat mellan 100 och 650 mg/ha, mån (10-65 µg/m2, mån). Vid Aspvreten ligger depositionen cirka en tiopotens lägre. I luftprov från Vavihill påträffas i stor utsträckning samma substanser som i nederbördsproven. I ett specialprojekt undersöktes om det finns bekämpningsmedel som huvudsakligen transporteras i luften bundna till partiklar. Resultaten visar att en betydande andel av de substanser som idag är tillåtna för användning, både inom Sverige och EU, kunde detekteras i filtret snarare än i adsorbenten som normalt analyseras. Projektet visar att det framöver vore angeläget att inkludera analyser även av filtermaterialet inom den löpande luftövervakningen för pesticider.

Flyktiga organiska ämnen (VOC)

Halterna för de flesta VOC:er från användning lösningsmedel och förbränning är högst under november till mars, d.v.s. under den kallaste tiden av året. Orsakerna till årstidsvariationen är sannolikt att utsläppen från olika typer av förbränning är större under den kallare tiden av året, men även att blandningsskiktet i den lägre delen av atmosfären är lägre under vintermånaderna. Ingen årstidsspecifik variation av fördelningen mellan mer eller mindre flyktiga VOC påvisades för 2009-2015 i urban bakgrundsluft i Göteborg, de mest volatila ämnena stod för den största andelen under alla årstider.

MKN för bensen är 5 µg/m3 som ett aritmetiskt årsmedelvärde som inte skall överskridas. Med ledning av 85 veckomätningar av bensen vid bakgrundsstationen Råö och 58 veckomedel av uppmätta bensenhalter i urban bakgrundsluft i Göteborg, i taknivå, överskreds sannolikt inte MKN på dessa platser under 2009-2015.

För 1,3-butadien och bensen finns preciseringar till de nationella miljömålen som för butadien är 0,2 µg/m3 och för bensen 1 µg/ m3 som årsmedelvärden. Medelhalter från drygt 6000 timmedelvärden under 2009-2015, i urban bakgrundsluft i Göteborg, var för 1,3-butadien < 0,1 µg/m3 och för bensen 0,9 µg/m3, vilket indikerar att det finns risk att miljömålet för bensen överskrids på årsbas.

Partiklar

Halten av PM10 i den regionala bakgrunden är ungefär 15 µg/m³ i södra Sverige (Vavihill och Råö), ungefär 8 i Mellansverige (Aspvreten och Norr Malma i Uppland) och 3 – 4 i norra Sverige (Bredkälen). Halten av PM2.5 i den regionala bakgrunden är 7 -9 µg/m³ i södra Sverige (årsmedelvärde, Vavihill), 5 – 7 µg/m³ i mellersta Sverige (Råö och Aspvreten) och cirka 2 i norra delen av landet (Bredkälen). Även i den urbana bakgrunden avtar medelhalten avseende PM2.5 norrut i landet, och är i södra Sverige (Burlöv, Stockholm) i samma storleksordning som i den regionala bakgrunden. I norra Sverige (Umeå) är halten något högre i tätort än på landsbygd. Den genomsnittliga exponeringsindikatorn visar att Sverige uppnår de krav som EU ställt på en acceptabel exponeringsnivå.

Vid Aspvreten i Mellansverige, där mätningar av PM10 har pågått sedan 1990 har halten sjunkit från nästan 20 till 7 – 9 µg/m³ idag. Vid Vavihill i Skåne, där mätningarna startade 2000, och Råö i Göteborgstrakten (mätstart 2007) finns ingen tydlig trend.

PM2.5 vid Aspvreten har sedan 1998 sjunkit från 11- 12 till cirka 6 µg/m³ i dag. Det är framförallt under perioden 2000 – 2005 som halten sjunkit, därefter verkar minskningen avstannat. Trenden på de övriga stationerna överensstämer väl med den på Aspvreten.

Halten av organiskt kol (OC) i PM10-fraktionen är i södra och mellersta delen av Sverige (Vavihill och Aspvreten) ungefär 1,5 µg/m³ utan någon tydlig årstidsvariation. Halten av elementärt kol (EC) är cirka 0,2 – 0,5 µg/m³(månadsmedelvärden) under vintern och 0,1 – 0,2 under sommarhalvåret. Mätningar har gjorts sedan april 2008. Ingen tendens till ökande eller minskande halter av OC och EC syns under denna relativt korta tid. Inga mätningar görs i norra Sverige.

Sot har mätts med en indirekt metod som ’black smoke’ (BS) på flera bakgrundsstationer sedan början av 1980-talet. Sedan dess har halten i södra Sverige minskat från 4 - 8 till strax under 1,5 µg/m³ idag. I norra Sverige (Bredkälen) var halten cirka 1,5 µg/m³ under 1980-talet och är under 1 µg/m³ idag. Det mesta av minskningen skedde under 1980-talet och början av 1990-talet. En orsak till att ingen minskning kan ses därefter kan vara att halterna ofta är under mätmetodens detektionsgräns.

Marknära ozon

Halten av ozon styrs i stor utsträckning av de meteorologiska förutsättningarna, och för medelbelastningen av ozon finns det varken någon tydlig tidsmässig trend eller någon geografisk gradient över landet. Antalet höghaltstillfällen är dock betydligt fler i södra än i norra Sverige, vilket återspeglas i såväl 8-timmarsmedelvärdet (MKN för hälsa) som AOT40 (MKN för växtlighet). Under åren 2014 och 2015 uppmättes inga timmedelhalter över informationsnivån (180 µg/m3). Däremot överskreds såväl miljömålet för timme (80 µg/m3) som MKN för 8-timmarsmedelvärdet (120 µg/m3) vid flera av mätstationerna under dessa år.

Modellerade dygnsöverskridanden över 70 μg/m3 av marknära ozon visar att antalet överskridanden var större 2013 än 2014 och 2015 i hela landet. Flest överskridanden inträffade i södra Sverige samt Norrlands inland. Trenden visar att dessa överskridanden under åren 1990-2013 är ökande i princip i hela landet.

När det gäller överskridanden av 120 μg/m3 så sker de främst i södra Sverige, och under 2013 också längs Norrlandskusten. Flest antal överskridanden under 2013-2015 skedde i Blekinge år 2014, med cirka 13 dygn över 120 μg/m3. För 2015 skedde de flesta överskridandena i Skåne och kring Göteborg, med som mest cirka 4 dagars överskridande. Det årliga antalet överskridanden över 120 μg/m3 var över perioden 1990-2013 lågt i norr (upp till 2 dygn) och högre i söder (ca 4-15 dygn). Det innebär att 2013 var ett normal-lågt år för de högsta halterna, medan 2014 var ett år med fler höga halter än normalt, men inte ett extremt år under perioden förutom i Blekinge. Trenden är minskande i söder för överskridande av 120 μg/m3. Att de modellerade halterna under 2014 var högre än 2013 och 2015 var en effekt av meteorologisk variabilitet.

Måttet AOT40, som indikerar vegetationspåverkan på grödor respektive skog, var högre under 2013 än 2014 och 2015, och störst påverkan var det i södra Sverige, Stockholmsregionen och området kring Gävleborgs län. AOT40 för grödor hade 2013 ett värde som var ungefär som medel över perioden 1990-2013, medan 2014 och definitivt 2015 var lägre än medelåret. AOT40 för skog var högre i norr och lägre än/liknande i söder under 2013 jämfört med medlet över perioden. Trenden över 1990-2013 är minskande överallt utom i norra Norrland för både grödor och skogseffekter. Skillnaderna mellan åren 2013-2015 orsakade av meteorologisk variabilitet.

Stratosfäriskt ozon

Mängden av ozon i stratosfären över Sverige varierar ofta kraftigt från dag till dag och uppvisar även en tydlig årlig cykel. Dessa variationer beror i huvudsak på storskaliga variationer i hur luften i stratosfären rör sig men även på att kemiska reaktioner både bildar och bryter ner ozon. Överlagrat på detta finns en långsiktig trend som beror på att människans utsläpp av ozonnedbrytande ämnen har påverkat kemin. I globala mätdata syns nu antydningar till en återhämtning av ozonskiktets tjocklek efter decennier av förtunning, men detta är oftast svårt att se för enskilda stationer beroende på den stora naturliga variationen.

STRÅNG

Modellen, STRÅNG, för beräkning av några solstrålningsstorheter för norra Europa har producerat data under ett antal år. Den är för närvarande under uppgradering, vilket ska vara klart under 2017. För de senaste åren syns de typiska mönstren med ett starkt latitudberoende med avtagande strålning mot norr, med relativt sett mycket strålning över Östersjöområdet i jämförelse med motsvarande latituder i närheten.

Abstract [en]

The Swedish Environmental Protection Agency, the unit for Air Quality and Climate Change, is responsible for the national air quality and precipitation monitoring in rural background areas. This report presents the results from the activities within the National monitoring programme for air pollutants regarding measurements (performed by IVL, SU, SLU and SMHI respectively) until 2015 and modelling (performed by SMHI) until 2015 for ground level ozone and 2014 for other pollutants. Furthermore, the National monitoring programme includes some activities on Svalbard, but these results are not presented in this report. January 1, 2016 the monitoring activities at the EMEP site Vavihill, Söderåsen in Skåne, were moved to Hallahus, 1 km north of the former location.

For most of the air pollutants monitored the situation has improved significantly since the measurement started between 15 and 35 years back, regarding air concentrations as well as deposition in the rural background. The pollution load is in general decreasing the further north one goes.

For most of the components for which there are environmental quality standards and environmental objectives, the concentrations are well below the limit and target values. The concentrations of ground-level ozone exceed the air quality standard for health. For ground-level ozone, particles and benzene (in urban background air) there is a risk for concentration levels above the specifications of the environmental objectives.

Acidifying and eutrophying substances

The concentration of pollutants in air and precipitation has during the last decades decreased significantly due to international agreements to reduce emissions of e.g. sulphur and nitrogen oxides.

Air

A comparison between the measured concentrations of sulphur dioxide (SO2) in air in the 1980's and in the 2010's shows that the annual average concentration has been reduced by between 88 and 95% at the EMEP sites. When comparing the Swedish regions, it becomes clear that the concentrations in the 2010's were lowest in northern Sweden, whereas the concentrations in the southeastern and southwestern Sweden were a comparable levels. An exception is 2014 when the concentration in northern Sweden was almost on the same level as in the rest of Sweden. The reason for this is believed to be air transport of sulphur from the outbreak at Holuhraun in Iceland. In Sweden's southwestern and southeastern regions the reduction of SO2 in air has been larger compared to northern Sweden. Similar results were seen also for concentrations of sulphur in deposition for which the decrease of sulphur in southern Sweden was greater compared to northern Sweden. Annual average concentrations of sulphate in the air (SO4) in air, measured at the EMEP sites have fallen by between 70 and 80% from the 1980's to the 2010's.

A comparison between the measured concentrations in air of nitrogen dioxide (NO2) in the 1980's and the 2010's shows that the annual average concentrations at the EMEP sites have decreased by 50% in southern Sweden (Vavihill, Rörvik/Råö and Aspvreten) and with more than 70% in northern Sweden (Bredkälen). The comparison between the Swedish regions shows that the levels during the 2010’s have been the highest in southwest Sweden and lowest in northern Sweden. The concentrations in southeastern Sweden lie between.

Annual average concentrations of nitrate (NO3) in the air, measured at the EMEP sites during 1986-2015, show a reduction of approximately 50% in Vavihill and Aspvreten and 35 % at Rörvik / Råö. The nitrate concentration in Bredkälen is for the whole time period much lower compared with the other EMEP sites, but even here the concentrations have decreased significantly. The annual average of ammonium (NH4) in the air has at the EMEP sites declined by 50-60% during the same time period.

Concentrations of Cl, Na, Mg, Ca, and K in air have been measured at the EMEP sites from 2009 to 2015. Generally the annual average concentrations have been highest at Råö and lowest at Bredkälen.

Modelling the concentration of different substances in air is achieved by combining observations with model data, in the MATCH Sweden system. Measurements and model data complement each other in order to achieve a better knowledge. With the model system, concentration levels can be divided into contributions from Swedish and foreign emission sources (long-range transport).

Modelling results (on a regional scale) show that for reduced nitrogen (the sum of ammonium and ammonia) the total yearly average concentration varied between 1.19 μg N/m3 in the south of Sweden, and 0.04 μg N/m3 in the most northern parts of the country in 2014. For nitrogen dioxide the highest concentrations were modelled in the larger urban areas and the concentration varied between 0.06 and 2.31 μg N/m3. The air concentration of SO2 were modelled to vary between 0.03 and 0.81 µg S/m3 in Sweden, and the highest values were seen in the larger urban areas and along the coast of Norrland. During 2014 the Swedish emissions were calculated to have caused on average 27% of the total concentration of SO2 over Swedish land areas. For NO2 and reduced nitrogen the equivalent percentage was estimated to 48% and 37%.

Precipitation and Deposition

Wet deposition of sulphur in Sweden was significantly higher in 2014 compared to 2015. This can mainly be explained by the high sulphur emissions from the volcano eruption in Iceland between August 2014 and February 2015. Also the wet deposition of inorganic nitrogen was significantly higher in 2014 compared to 2015, primarily in southwestern Sweden. The highest wet deposition of inorganic nitrogen was just above 20 kg/ha in the most southern part of Sweden. In 2015 the highest wet deposition of inorganic nitrogen was measured at the southwest coast of Sweden, with just below 15 kg/ha.

A statistical trend analysis for wet deposition has been made for the years 2000-2015. Averages for measurements separated for three different areas in Sweden (North, South-East and South-West) are used in the trend analysis. The monitoring stations included in the analysis in the different areas are the stations that have full data coverage during all years. No aspects of the stations representability in the different areas have been included in the analysis.

No statistically significant trend in any of the three analysed areas was obtained for the amount of precipitation. Wet deposition of sulphur has decreased significantly by 51-65% over the period 2000-2015 for all three areas in Sweden. The largest decline of sulphur deposition was insouthwestern Sweden and lowest in northern Sweden. The hydrogen ion deposition, which may be used as a measure of the acid load, has also declined in all regions since 2000. No statistically significant change was obtained for chloride deposition in any area 2000-2015.

Wet deposition of inorganic nitrogen (nitrate + ammonium nitrogen) decreased significantly during the period 2000-2015 in northern Sweden (29%) and southwestern Sweden (24%), while no significant changes were obtained for southeastern Sweden. The wet deposition of ammonium nitrogen showed no statistically significant change in any of the three areas during 2000-2015. However, the wet deposition of nitrate nitrogen decreased by 41% in southwestern Sweden, by 35% in southeastern Sweden and by 34% in northern Sweden since 2000.

The model system divides the total deposition into wet and dry. The share of the wet to the total deposition was 71% for sulphur (sum of sulphur dioxide and sulphate excluding contribution from sea salt), 79% for reduced (the sum of ammonium and ammonia) and 78% for oxidized nitrogen (sum of NO, NO2, HNO3, PAN, N2O5, NO3- salts and organic NO3- among other substances) in 2014. The deposition for different land use types can also be calculated.

The modelling shows that the deposition of reduced nitrogen is highest in the southern parts of Sweden, and is lowest in northern Sweden. In 2014 the deposition was increased compared to 2013, and it ranged between 35 and 820 mg N/m2. The Swedish contribution was marginally higher in 2014, indicating that most of the increase was due to long-range transport. A similar pattern was seen for oxidised nitrogen, for which the deposition varied between 40 and 690 mg N/m2 in 2014. For sulphur (sea salt not included) the total deposition varied between 100 and 600 mg S/m2, which was an increase compared to 2013. The volcanic eruption at Bardarbunga in Iceland contributed to the long-range transport of sulphur, especially in mid-Sweden. In 2014 the Swedish emissions caused on average 5% of the deposition of sulphur (sea salt not included) in Swedish land areas. The corresponding number for oxidized and reduced nitrogen was 6% and 15% respectively.

Heavy metals

The concentrations of heavy metals in air and in precipitation are lower in Sweden than in some other comparable countries. This can be explained by Sweden’s northerly position and the relative low use of fossil fuels for electricity and heath production. The highest yearly average concentrations of lead, nickel, cadmium and arsenic in the air in southern Sweden are ten times lower than the threshold values given in the EU directives 2004/107/EC and 2008/50/EC. The situation with mercury is slightly different, since this metal predominantly occurs as an elemental gas in the atmosphere. Due to its long atmospheric residence time it is more or less evenly distributed in the northern hemisphere. Nowadays the concentration levels of mercury in air and in precipitation in southern Sweden are similar to that of many other European countries.

Persistent organic substances

The concentration of PCBs and chlorinated pesticides in background air has generally declined since the start of the measurements in 1996, the decline has however in recent years levelled off. The air concentrations of PAHs, PCBs and DDTs are generally higher in southern Sweden compared to northern Finland, while α-HCH and chlordanes are at the same level both in the south and in north. The same pattern also applies to the atmospheric deposition.

The pesticides, aldrin, heptachlor, diuron, atrazine and isoproturon, which only are measured at Råö, have only been detected occasionally in air and deposition samples. Endosulfan (α- and β-endosulfan, endosulfan sulfate) have been detected in all of the air and deposition samples from both Råö and Pallas.

BDE (47, 99 and 100) has declined in both air and deposition and the levels are in the same range at all sites; Råö, Aspvreten and Pallas. BDE-85, 153, 154, 209 and HBCDD have only been detected occasionally.

The dioxin/furans concentrations in air are generally higher at the Swedish west coast compared to the Swedish east coast, while the levels of chlorinated paraffins (SCCPs) are higher at Aspvreten compared to Råö.

The long term monitoring program gives the possibility to follow up measures and bans. Although the use of PCBs was banned long time ago, they still occur in air from background areas. The decrease in PCB levels is slow, which shows that the PCBs are stored in the communities and ecosystems. As regards e.g. PBDEs, there is a marked decline in the levels, which shows the effect of the ban of these chemicals in the EU.

Plant protection products (pesticides)

Higher concentrations and a larger number of different pesticides were found in precipitation collected at Vavihill in the very south of Sweden, compared to precipitation collected at Aspvreten (situated just south of Stockholm). Differences in findings between the sites can be explained by the closeness of Vavihill to more intense agricultural areas, both in Sweden and on the European continent. A substantial portion (close to 50%) of the pesticides occurring in precipitation are no longer applied within Sweden, high-lightening the importance of a trans-boundary transport, also of some modern pesticides. Average deposition of pesticides at Vavihill has varied between 100 and 650 mg/ha, month (10-65 µg/m2, month). The deposition at Aspvreten has been one tenth of that at Vavihill. Substances found in air samples are to a large extent the same as those found in precipitation. In a special project we examined whether there are pesticides that are mainly transported in air bound to particles. The results show that a significant proportion of the substances that are currently permitted for use could be detected in the filter rather than in the adsorbent normally analysed. The project shows that it is important in the future to include analysis also of the filter material within the long-term air-monitoring program for pesticides.

Volatile organic components (VOC)

Highest concentrations of the VOCs were measured in November to Mars, i.e. during the coldest period of the year. The seasonal variations are probably due to higher emissions from combustion processes wintertime combined with a lower mixing layer in the lower part of the atmosphere during the same period of the year. No specific seasonal variation in the distribution of the VOCs was detected in 2009-2015, the most volatile substances accounted for the largest share in all seasons.

The environmental quality standard (EQS) for benzene is 5 µg/m3 as an arithmetic annual average. With the guidance of 85 weekly measurements of benzene at the background site Råö and 58 weekly average values in urban background air in Gothenburg (roof level), the EQS was not exceeded at these sites during 2009-2015.

Rapport C 224 - Nationell luftövervakning – Sakrapport med data från övervakning inom Programområde Luft t.o.m. 2015

19

For 1,3-butadiene and benzene there are clarifications to the national environmental objectives (butadiene 0.2 µg/m3 and benzene 1 µg/m3 as annual averages). The average concentrations of more than 6 000 hourly data during 2009-2015 in urban background air in Gothenburg, were <0.1 µg/m3 for 1,3-butadiene and 0.9 µg/m3 for benzene. These results indicate a risk that the environmental objective for benzene is exceeded on an annual basis.

Particles

The concentration of PM10 in the regional background is about 15 µg/m³ in southern Sweden (Vavihill and Råö), about 8 in central Sweden (Aspvreten and Norr Malma) and 3 -4 in the north (Bredkälen). The concentration of PM2.5 in the regional background is 7 -9 µg/m³ in southern Sweden (annual mean, Vavihill), 5-7 µg/m³ in central Sweden (Råö and Aspvreten) and about 2 in the northern part of the country (Bredkälen). Also in urban background air the average concentration of PM2.5 decreases northwardly, and is in the south of Sweden (Burlöv, Stockholm) of the same order as in the regional background. In the northern part of the country (Umeå) the concentration levels are somewhat higher in urban than in rural areas. The average exposure indicator shows that Sweden achieves the requirements set by the EU at an acceptable level of exposure.

At Aspvreten in central Sweden, where measurements of PM10 has been going on since 1990, the level has dropped from almost 20 to 7 -9 µg/m³ today. At Vavihill in Skåne, where measurements began in 2000, and Råö in the Gothenburg area (start of measurement in 2007), there is no clear trend.

PM2.5 at Aspvreten since 1998 has fallen from 11 to 12 to about 6 µg/m³ today. Most of the decrease occurred in the period 2000 – 2005. The trend is similar at the other stations in Sweden.

The concentration of organic carbon (OC), in the PM10 fraction, was approximately 1.5 µg/m³ in the southern and central parts of Sweden (Vavihill and Aspvreten) with no clear seasonal variation. The monthly average concentration of elemental carbon (EC) is about 0.2 to 0.5 µg/m³ during winter and from 0.1 to 0.2 during the summer. There is no obvious trend of OC and EC since the start of the measurements in 2008. No measurements are made in Northern Sweden.

Soot has been measured with an indirect method as 'black smoke' (BS) at several background sites since the early 1980s. Since then, the concentration in southern Sweden decreased from 4-8 to approximately 1.5 µg/m³ today. In northern Sweden (Bredkälen) the concentration was approximately 1.5 in the 1980s and is below 1 µg/m³ today. Most of the decrease occurred in the 1980s and early 1990s. One reason that no reduction is seen thereafter may be that the levels are often below the detection limit of the measurement method.

Ground-level ozone

The concentration of ground-level ozone is largely determined by the meteorological conditions, and for the average annual level of ozone there is neither a clear trend in time nor a geographical gradient over the country. The number of episodes of high concentrations of ozone, though, is significantly higher in the southern part of Sweden than in the north, both as regards the 8 hour mean value (limit value for health) and AOT40 (limit value for vegetation). During 2014 and 2015 no hourly values above the information threshold (180 µg/m3) were observed. However, the environmental goal for hourly means (80 µg/m3) as well as the limit value for the 8 hour mean (120 µg/m3) were exceeded at many of the monitoring sites during these years.

Modelled daily exceedances of 70 μg/m3 of ground-level ozone show that year 2013 had more exceedances than 2014 and 2015 in all of Sweden. Most exceedances occurred in southern Sweden and in the inlands of Norrland. The trend of these exceedances during the years 1990-2013 is increasing across the whole country.

Between 2013 and 2015, daily exceedances of 120 μg/m3 occur most frequently in southern Sweden, and during 2013 also along the coast of Norrland. The highest number of exceedances occurred in Blekinge in 2014, with about 13 days exceeding 120 μg/m3. In 2015, most exceedances occurred in the south of Sweden and around Gothenburg. The yearly number of days with exceedances of 120 μg/m3 over the period 1990-2013 was lower in the northern parts of Sweden (up to two days) and higher in the south (4-15 days). This suggests that 2013 was a normal/low year for the highest concentrations, while 2014 was a year with higher but not extreme concentrations than normal, except for in Blekinge. The trend of the last 25 years suggests that the number of exceedances of 120 μg/m3 is decreasing in the south of Sweden. That 2014 had higher concentrations than 2013 and 2015 was a result of meteorological variability.

The indicator AOT40, which shows vegetation impact on crops and forest, was higher during 2013 than during 2014 and 2015, with the largest impact in the south, around Stockholm and in the Gävleborg region. AOT40 for crops in 2013 was close to the average of the period 1990-2013, whilst 2014 and definitely 2015 were lower than average. AOT40 for forest was higher in the north and lower or similar in the south in 2013 compared to the average. The trend over the last 25 years is decreasing everywhere except for the most northern part of Sweden, for both crops and forest impacts. The differences between the years 2013-2015 were caused by meteorological variability.

Stratospheric ozone

There is a large natural variation of ozone in the stratosphere from day to day and also over the year. These variations are mainly caused by large scale atmospheric transport mechanisms, but there is also a dependence on atmospheric chemistry. One of these chemically introduced factors is a long term decline of stratospheric ozone due to manmade ozone depleting substances. In global records of total ozone an indication of recovery can now be seen. However, this is often hard to see in data from specific stations due to the large natural variation and local conditions.

STRÅNG

The STRÅNG model that generates a number of radiation quantities over northern Europe has now produced data for a long period. An upgrade is under way and should be ready in 2017. For the last couple of years one can see the typical pattern with a strong latitudinal dependence, and that there also is relatively more radiation over the Baltic area compared to nearby similar latitudes.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 154 p.
National Category
Environmental Sciences
Research subject
Miljöövervakning, Air; Environmental Objectives, Clean air; Environmental Objectives, Natural Acidification Only; Environmental Objectives, A Non-Toxic Environment; Environmental Objectives, A Protective Ozone Layer; Environmental Objectives, Reduced Climate Impact
Identifiers
URN: urn:nbn:se:naturvardsverket:diva-7349ISBN: 978-91-88319-33-3 (electronic)OAI: oai:DiVA.org:naturvardsverket-7349DiVA: diva2:1156870
Available from: 2017-11-14 Created: 2017-11-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(4693 kB)3 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 4693 kBChecksum SHA-512
130cb3b79f50ba3c7251ca56a53eef650856587617bcd60dcd5ce16db37e79ae86d95975ef3c1b61caca9809a3d69490ffa973551a9d90c9bb24bd99ad06a507
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
IVL Swedish Environmental Research InstituteSwedish University of Agricultural SciencesStockholms universitet, SUSveriges meteorologiska och hydrologiska institut, SMHI
Environmental Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 3 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

isbn
urn-nbn

Altmetric score

isbn
urn-nbn
Total: 40 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf