Advanced

Metaller i luftburna partiklar i Landskrona 2017

Kristensson, Adam LU ; Prosper, Wouter; Pallon, Jan LU ; Feuk, Emilie; Alikioti, Dimitra and Nilsson, Patrik LU (2019)
Abstract
Mellan 16 februari och 22 mars 2017 genomfördes 24 mätningar av finfraktionen (PM2.5) och grovfraktionen (PM10 – PM2.5) av grundämnen i luftburna partiklar på mätstationerna i Stadshuset och Lundåkrahamnen i Landskrona. Detta gjordes som ett led i att kontrollera luftkvaliten i Landskrona stad, särskilt med tanke på industrierna i Landskrona, som tidigare har givit höga halter av framförallt metaller i luften för åren 1977, 1988, 2003, och 2008. Bägge mätstationerna representerar urbana bakgrundsstationer, där Stadshusets mätningar är i trafikmiljö, medan Lundåkrahamnens mätningar är i industriområde.

Flertalet ämnen kunde detekteras med PIXE-analysmetoden; Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Sr, Pb. V och As... (More)
Mellan 16 februari och 22 mars 2017 genomfördes 24 mätningar av finfraktionen (PM2.5) och grovfraktionen (PM10 – PM2.5) av grundämnen i luftburna partiklar på mätstationerna i Stadshuset och Lundåkrahamnen i Landskrona. Detta gjordes som ett led i att kontrollera luftkvaliten i Landskrona stad, särskilt med tanke på industrierna i Landskrona, som tidigare har givit höga halter av framförallt metaller i luften för åren 1977, 1988, 2003, och 2008. Bägge mätstationerna representerar urbana bakgrundsstationer, där Stadshusets mätningar är i trafikmiljö, medan Lundåkrahamnens mätningar är i industriområde.

Flertalet ämnen kunde detekteras med PIXE-analysmetoden; Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Sr, Pb. V och As låg mestadels under detektionsgränsen. Ga, Ge, Se, Rb, Y, Zr, Pd, Cd, och Sn var aldrig detekterbara.
För grovfraktionen både vid Stadshuset och Lundåkrahamnen har mätningar under år 2008 generellt gett de lägsta partikelhlaterna. Förutom detta år har det rent generellt varit en nedåtgående trend för halterna för följande ämnen sedan 1977; K, Ca, Ti, Mn, Fe, Ni, Zn, och Pb. Nästan oförändrade halter har observerats för Al, Si, S, Cu, och Br. Halterna av Cl och Cr har rent av gått upp. Det bör dock nämnas att Cl kommer från den naturliga källan havssprej, varför halterna av Cl och andra naturliga ämnen mer beror på meteorologiska förutsättningar än minskningar i mänskliga utsläpp.

För finfraktionen har vi nedåtgående trend sedan 1977 för; S, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, och Pb. Oförändrade halter för Cr, och uppåtgående trend för Cl.
P mättes för första gången både i grov- och finfraktion. Detta ämne kan till exempel komma från jordstoftpartiklar, samt från havet (övergödning). Men, ingen vidare korrelation kunde skönjas med jordstoftpartiklar och havssprejpartiklar. Ämnet har betydelse för bördiga jordar och övergödning, varför det är viktigt att fortsätta mäta detta ämne.

Käll/receptor-modellering har utförts för att beräkna källtilldelningen. PMF-modellen kördes med en lätt polarisering av källorna (FPEAK-paramter = 0.5) och för grovfraktion och finfraktion för sig, och de två stationerna var och en för sig. Det gjordes alltså 4 olika PMF-körningar.

Resultaten visade att vi i princip har 7 olika källor för partiklar och grundämneselement i Landskrona;

1. Havssprej
2. Jordstoftpartiklar
3. Pb-källa
4. Fe/Zn-källa
5. Cr/Ni-källa
6. Cu/Zn-källa
7. Åldrad källa

Havssprej både i Stadshuset och Lundåkrahamnen utgörs av grova partiklar med Cl, Br som främsta ämnen. Även finfraktionen innehåller en hög halt Cl och Br, vilket förmodligen beror på att även finfraktionen innehåller en relativt hög andel grova partiklar. Högsta halterna är förknippade med havsluft västerifrån.
Jorstoftpartiklar karakteriseras av elementen Si, K, Ca, Ti, och Fe, vilka är typiska för jordskorpan. Framförallt grova partiklar ger höga halter av dessa ämnen, men även finfraktionen kan innehålla en andel grova partiklar liksom havssprejkällan.

Pb-källan är förknippad med vindar från Boliden-Bergsoe-fabriken, vilket den även har varit för föregående mätningar, både vid Stadshuset och Lundåkrahamnen, såväl i fin- som i grovfraktionen.

Fe/Zn-källan är vid några tillfällen associerad med vindar från hamnområdet eller Scandust, för både grov- och finfraktionen i Stadshuset och Lundåkrahamnen. Det går dock inte att härleda denna källa till specifik aktivitet i detta område i Landskrona. En del av Fe/Zn-källan samvarierar med jordsoftkällan, vilket bevisar att en del av Fe och Zn kommer från jordstoft. Detta är väntat eftersom jordskorpan även innehåller dessa element.
Liknande resonemang gäller för Cr/Ni-källan. Vi kan dessutom inte utesluta att Cr/Ni i finfraktionen dessutom kommer från långdistanstransport av fossila förbränningspartiklar, eftersom fossil olja ofta innehåller Cr och Ni.

Återigen gäller liknande resonemang för Cu/Zn-källan. Dessutom är det möjligt att en del Cu/Zn-damm och fina partiklar möjligen härstammar från färgborttagning från småbåtar och målning.

Den sista källan är en långdistanstransporterad källa innehållandes S, framförallt i finfraktionen. Denna kommer från kondensation av svaveldioxid eller svavelsyra under långdistanstransport under flera timmar eller dygn (sekundär källa), eller direkt under förbränning av fossila bränslen (primär källa). Man kan förvänta sig att denna källa har minskat i och med regleringen av sulfatinnehållet i sjöfartsbränslet sedan 2015 i Östersjön och Nordsjön, eller generellt bättre rening av S från kolkraftverk eller andra industrier med förbränningsprocesser sedan konventionen om gränsöverskridande luftföroreningar (CLRTAP) kom igång ordentligt på 80-talet. En svag trend är synlig. Å andra sidan kan variationer i S bero på variationer i meteorologiska förhållanden, och inte enbart på grund av utsläppsminskningar.
(Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
organization
alternative title
Metals in airborne particles in Landskrona 2017
publishing date
type
Book/Report
publication status
published
subject
pages
46 pages
publisher
Department of Physics, Lund University
ISBN
9789178951611
9789178951628
language
Swedish
LU publication?
yes
id
325dbb72-5e1e-4ad6-bd52-6ded7c687253
alternative location
http://www.nuclear.lu.se/fileadmin/nuclear/Aerosol/Landskrona_rapport_2019.pdf
date added to LUP
2019-05-14 17:09:25
date last changed
2019-06-28 09:29:10
@techreport{325dbb72-5e1e-4ad6-bd52-6ded7c687253,
  abstract     = {Mellan 16 februari och 22 mars 2017 genomfördes 24 mätningar av finfraktionen (PM2.5) och grovfraktionen (PM10 – PM2.5) av grundämnen i luftburna partiklar på mätstationerna i Stadshuset och Lundåkrahamnen i Landskrona. Detta gjordes som ett led i att kontrollera luftkvaliten i Landskrona stad, särskilt med tanke på industrierna i Landskrona, som tidigare har givit höga halter av framförallt metaller i luften för åren 1977, 1988, 2003, och 2008. Bägge mätstationerna representerar urbana bakgrundsstationer, där Stadshusets mätningar är i trafikmiljö, medan Lundåkrahamnens mätningar är i industriområde.<br/><br/>Flertalet ämnen kunde detekteras med PIXE-analysmetoden; Al, Si, P, S, Cl, K, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, Sr, Pb. V och As låg mestadels under detektionsgränsen. Ga, Ge, Se, Rb, Y, Zr, Pd, Cd, och Sn var aldrig detekterbara.<br/>För grovfraktionen både vid Stadshuset och Lundåkrahamnen har mätningar under år 2008 generellt gett de lägsta partikelhlaterna. Förutom detta år har det rent generellt varit en nedåtgående trend för halterna för följande ämnen sedan 1977; K, Ca, Ti, Mn, Fe, Ni, Zn, och Pb. Nästan oförändrade halter har observerats för Al, Si, S, Cu, och Br. Halterna av Cl och Cr har rent av gått upp. Det bör dock nämnas att Cl kommer från den naturliga källan havssprej, varför halterna av Cl och andra naturliga ämnen mer beror på meteorologiska förutsättningar än minskningar i mänskliga utsläpp. <br/><br/>För finfraktionen har vi nedåtgående trend sedan 1977 för; S, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Br, och Pb. Oförändrade halter för Cr, och uppåtgående trend för Cl.<br/>P mättes för första gången både i grov- och finfraktion. Detta ämne kan till exempel komma från jordstoftpartiklar, samt från havet (övergödning). Men, ingen vidare korrelation kunde skönjas med jordstoftpartiklar och havssprejpartiklar. Ämnet har betydelse för bördiga jordar och övergödning, varför det är viktigt att fortsätta mäta detta ämne.<br/><br/>Käll/receptor-modellering har utförts för att beräkna källtilldelningen. PMF-modellen kördes med en lätt polarisering av källorna (FPEAK-paramter = 0.5) och för grovfraktion och finfraktion för sig, och de två stationerna var och en för sig. Det gjordes alltså 4 olika PMF-körningar.<br/><br/>Resultaten visade att vi i princip har 7 olika källor för partiklar och grundämneselement i Landskrona;<br/><br/>1. Havssprej<br/>2. Jordstoftpartiklar<br/>3. Pb-källa<br/>4. Fe/Zn-källa<br/>5. Cr/Ni-källa<br/>6. Cu/Zn-källa<br/>7. Åldrad källa<br/><br/>Havssprej både i Stadshuset och Lundåkrahamnen utgörs av grova partiklar med Cl, Br som främsta ämnen. Även finfraktionen innehåller en hög halt Cl och Br, vilket förmodligen beror på att även finfraktionen innehåller en relativt hög andel grova partiklar. Högsta halterna är förknippade med havsluft västerifrån.<br/>Jorstoftpartiklar karakteriseras av elementen Si, K, Ca, Ti, och Fe, vilka är typiska för jordskorpan. Framförallt grova partiklar ger höga halter av dessa ämnen, men även finfraktionen kan innehålla en andel grova partiklar liksom havssprejkällan.<br/><br/>Pb-källan är förknippad med vindar från Boliden-Bergsoe-fabriken, vilket den även har varit för föregående mätningar, både vid Stadshuset och Lundåkrahamnen, såväl i fin- som i grovfraktionen.<br/><br/>Fe/Zn-källan är vid några tillfällen associerad med vindar från hamnområdet eller Scandust, för både grov- och finfraktionen i Stadshuset och Lundåkrahamnen. Det går dock inte att härleda denna källa till specifik aktivitet i detta område i Landskrona. En del av Fe/Zn-källan samvarierar med jordsoftkällan, vilket bevisar att en del av Fe och Zn kommer från jordstoft. Detta är väntat eftersom jordskorpan även innehåller dessa element.<br/>Liknande resonemang gäller för Cr/Ni-källan. Vi kan dessutom inte utesluta att Cr/Ni i finfraktionen dessutom kommer från långdistanstransport av fossila förbränningspartiklar, eftersom fossil olja ofta innehåller Cr och Ni.<br/><br/>Återigen gäller liknande resonemang för Cu/Zn-källan. Dessutom är det möjligt att en del Cu/Zn-damm och fina partiklar möjligen härstammar från färgborttagning från småbåtar och målning.<br/><br/>Den sista källan är en långdistanstransporterad källa innehållandes S, framförallt i finfraktionen. Denna kommer från kondensation av svaveldioxid eller svavelsyra under långdistanstransport under flera timmar eller dygn (sekundär källa), eller direkt under förbränning av fossila bränslen (primär källa). Man kan förvänta sig att denna källa har minskat i och med regleringen av sulfatinnehållet i sjöfartsbränslet sedan 2015 i Östersjön och Nordsjön, eller generellt bättre rening av S från kolkraftverk eller andra industrier med förbränningsprocesser sedan konventionen om gränsöverskridande luftföroreningar (CLRTAP) kom igång ordentligt på 80-talet. En svag trend är synlig. Å andra sidan kan variationer i S bero på variationer i meteorologiska förhållanden, och inte enbart på grund av utsläppsminskningar.<br/>},
  author       = {Kristensson, Adam and Prosper, Wouter and Pallon, Jan and Feuk, Emilie and Alikioti, Dimitra and Nilsson, Patrik},
  institution  = {Department of Physics, Lund University},
  isbn         = {9789178951611},
  language     = {swe},
  month        = {05},
  pages        = {46},
  title        = {Metaller i luftburna partiklar i Landskrona 2017},
  year         = {2019},
}