Sodpartikler i København – hvorfor få høj-udledere kan øge black carbon-niveauet

FORCE Technology kan, via luftkvalitetsmålinger udført for Københavns Kommune, vise, at ganske få køretøjer bidrager betydeligt til luftens indhold af sodpartikler i gademiljøet – også efter at udvidede miljøzoner blev indført i hele kommunen i efteråret 2024. 

Luftkvalitet og helbredseffekter 

 
Luftkvaliteten i Europa og København er blevet forbedret markant over de seneste årtier [1]. Denne positive tendens kan også ses i København over de seneste år, blandt andet som et resultat af at emissioner fra vejgående trafik er mindsket [2]. Da der forekommer uønskede helbredseffekter selv ved relativt lave eksponeringsniveauer for flere typer af komponenter [3], ønskes luftkvaliteten fortsat forbedret. 

Studiet præsenteret i denne artikel søger at forstå, hvilke kilder til luftforurening det giver bedst mening at forsøge at begrænse med henblik på at forbedre luftkvaliteten yderligere. Studiet fokuserer på gadeplansmålinger af sodpartikler i København. 

Påvirkning fra sodpartikler 

Sodpartikler skabes ved ufuldstændig forbrænding af visse organiske brændsler såsom for eksempel diesel eller træ. 

Indånding af sodpartikler kan medføre en bred vifte af helbredsproblemer. I tillæg kan visse sodpartikler medvirke til en opvarmning af klimaet, og sodpartikler medvirker også til sværtning af for eksempel bygningsfacader. Der er derfor gode grunde til at begrænse kilderne til sodpartikler. Københavns Kommune samt flere andre kommuner har derfor ført en målrettet indsats for at mindske udledninger af sodpartikler fra vejgående trafik samt brændeovne gennem de seneste år. 

Måleprogram for luftkvalitet

FORCE Technology har siden efteråret 2020 udført luftkvalitetsmålinger for Københavns Kommune på flere lokationer. Black carbon (BC), som er et mål for indholdet af sodpartikler i luften, er blevet målt på Folehaven nær nr. 72 og på Backersvej nær Formosavej. Disse to målelokationer repræsenterer henholdsvis (i) et meget trafikeret miljø, og (ii) et villakvarter med en relativt lav trafikintensitet, men med et betydeligt antal registrerede brændeovne [2]. De gennemsnitlige målinger af black carbon og andre luftforureningskomponenter, inklusive årlige afrapporteringer, er tilgængelige på Københavns Kommunes hjemmeside. 

Måleresultater for black carbon  

I figur 1 vises årsmiddel for black carbon relateret hhv. til trafikemissioner (BCff) og afbrænding af biomasse (BCwb) for Backersvej og Folehaven i perioden 2021-2024. Der ses for perioden 2021-2023 en aftagende koncentration af total BC samt BCff på både Backersvej og Folehaven, mens niveauerne for BC og BCff var næsten identiske i 2023 og 2024. Der blev indført miljøzoner i hele Københavns og Frederiksbergs kommuner fra den 1. oktober 2024. Så man kunne have forventet, at det ville medføre en yderligere reduktion for BCff i 2024, hvilket altså ikke var tilfældet. 

Der findes forskellige mulige årsager, der helt eller delvist ville kunne forklare observationerne. Det er for eksempel velkendt, at meteorologien lokalt og i større skala kan påvirke de målte niveauer af BC. Så det kan tænkes, at meteorologiske forhold har medvirket til ensartet BC årsmiddel i 2023 og 2024, selv hvis de lokale kilder kan have været mindsket i styrke i 2024. 

Det er en mulighed, at der kan have været ændringer i trafikintensitet eller trafikmønstre fra 2023 til 2024, hvilket ikke undersøges nærmere her. Alternativt kan det tænkes, at de fleste køretøjer, der tidligere ikke efterlevede kravene til miljøzoner, blev udfaset eller tilpasset allerede forud for 2023, hvorfor ensartede niveauer blev observeret for 2023 og 2024. 

Meteorologi og koncentrationer af black carbon 

Koncentrationerne af BC er ikke kun påvirket af indflydelsen fra trafikkens sammensætning og intensitet, men også af meteorologien. I figur 2 vises med en farveskala sammenhængen mellem målt BCff og vindretning/vindhastighed i 2024 på Folehaven. De anvendte meteorologiske data er fra DMI. De mørkerøde nuancer i figuren indikerer de højeste BCff koncentrationer, og de forekom typisk ved lave vindhastigheder og vindretninger fra nord, nordøst og øst. De laveste niveauer af BCff blev på Folehaven i 2024 typisk observeret for relativt høje vindhastigheder fra vestlige retninger. 

Figuren illustrerer dermed vindens påvirkning af de målte niveauer af BCff på Folehaven. Det kan desuden forventes, at meteorologiske parametre såsom nedbør, grænselagshøjde og langtransport vil påvirke de målte niveauer af BC. Derfor er det en meget kompleks udfordring at kvantificere meteorologiens indflydelse på de målte niveauer af BC fra år til år. Dermed er det oplagt at undersøge andre aspekter med betydning for BC-koncentrationen, som er nemmere at kvantificere, hvoraf et eksempel beskrives nedenfor. 

Kvantificering af gadeplansbidrag til black carbon 

I dette studie har vi undersøgt, om kortvarige, høje koncentrationer af BC kan relateres til emissioner fra enkelte køretøjer. Dette er gjort ved at studere måledata med en højere tidsopløsning, end man normalt anvender til luftkvalitetsmålinger. I figur 3 vises et eksempel på BC-målinger fra Folehaven i en tidsopløsning på 1 sekund fra den 21. november 2024. Almindeligvis skal BC-data midles over længere tid end 1 sekund for at mindske støj og usikkerhed, hvilket er særligt udtalt, når BC-koncentrationen er lav. Der kan dog under de rette forholdsregler forefindes væsentlig information i dataserier med høj tidsopløsning. De kortvarige spidsværdier, som der forekommer 20-30 af i figur 3, har ofte en varighed på 15-30 sekunder. Disse spidsværdier er karakteristiske for passage af et enkelt køretøj, som udleder sodpartikler. 

Dette helt lokale gadeplansbidrag til BC fra køretøjer kan kvantificeres ved at beregne differencen mellem målt BC og den løbende median af BC for et givent tidsinterval. For eksempel forøgedes timemiddelværdien for BC med cirka 2,5 µg/m3 fra kl. 14 til 15 denne dag, hvilket primært kan tilskrives passage af et enkelt køretøj, der udledte store mængder BC. Trafiktællinger viser, at målestationen på Folehaven i myldretidstrafikken passeres af flere end 3000 køretøjer i timen, så få køretøjer kan påvirke niveauet af BC betydeligt. 

Det skal nævnes, at maksimumsværdien nær 700 µg/m3, der kan observeres i figur 3, var usædvanligt høj, men billedet af at få køretøjer kortvarigt kan forøge BC markant er konsistent over flere års målinger. 

Gadeplansbidrag til black carbon på Folehaven 

Analyse af BC-data fra længere perioder på Folehaven understøtter, at en meget lille andel af køretøjerne bidrager betydeligt til den målte BC-koncentration. Timemiddelværdierne for BC forøgedes i gennemsnit med cirka 0,1 µg/m3 i dagtimerne på grund af de få udledende køretøjer på Folehaven i 2023 og 2024 – såvel før som efter indførsel af udvidede miljøzoner. 

Visse grupper af køretøjer, som for eksempel veteranbiler, knallerter m.fl., er undtaget fra emissionskrav i miljøzoner. Det er i dette studie ikke muligt at afgøre, i hvilket omfang de få BC- udledende køretøjer er lovligt undtaget reglerne for miljøzoner, eller om der i et vist omfang kan være tale om køretøjer, der ikke efterlever lovgivningen. 

Slutteligt er det værd at bemærke, at enkelte borgere, der færdes i trafikken i længere tid bag/nær et af de få kraftigt sodudledende køretøjer, potentielt kan blive eksponeret for en meget høj dosis af black carbon over kort tid.