Kvävedioxid och ozon i tätortsluften : Halternas samspel samt konsekvenser för hälsan

I Stockholm har halterna av kväveoxider (NOx) i taknivå och gatunivå minskat successivt sedan mätningarna började 1982. År 1990 var årsmedelvärdena av halterna i taknivå ca 40 μg/m3 och år 2004 ca 20 μg/m3. Minskningen under 90-talet följer i stort sett utsläppsminskningen från trafiken, som i Stockholm är den dominerande källan. I Göteborg och Malmö syns inga tydliga trender i halterna av kväveoxider. I Göteborg var årsmedelvärdet av halten kväveoxider år 1990 ca 45 μg/m3 och år 2004 ca 42 μg/m3. Variationerna i halterna är dessutom större i Göteborg än i Stockholm. I Malmö däremot har halterna av kväveoxider varit i stort sett desamma för hela perioden, med undantag för förhållandevis låga halterna i början av 90-talet. Orsaken till att kväveoxidhalterna inte minskat lika kraftigt i Göteborg och Malmö som i Stockholm under hela perioden är inte klarlagd. Om det enbart vore trafiken som bidrog till halterna borde de ha minskat ungefär på samma sätt som i Stockholm eftersom fordonsparken troligen förnyats i ungefär samma takt i dessa tre städer (detta har dock inte analyserats i detta projekt). Stockholms fordonspark har dock förnyats snabbare än i Sverige som helhet. Även om vägtrafikens utsläpp av kväveoxider sjunkit så har andelen kvävedioxid (NO2)av totala mängden kväveoxider ökat i utsläppen. Om man betraktar halterna av kvävedioxid i tätortsluften så styrs de till största delen av fotokemi där ozonhalterna spelar en avgörande roll. Detta gör att det är mycket svårt att kvantifiera förändringen i kvävedioxidutsläppen i de svenska städerna. På grund av samspelet mellan de fotolytiska reaktionerna för NO, NO2 och O3 så spelar det inte så stor roll om andelen NO2 i utsläppen ökar, det avgörande för halterna av NO2 är förändringen i utsläppen av de totala kväveoxiderna samt förändringen av ozonhalterna. Det är också viktigt att konstatera att halten av kvävedioxid är en betydligt sämre indikator för påverkan på luftkvaliteten av vägtrafikens utsläpp jämfört med den totala halten av kväveoxider. Framtida halter av kvävedioxid kommer dels att bero på de framtida ozonhalterna och dels på den framtida fordonsparkens sammansättning med avseende på andelen bensin- och dieselbilar, vilket påverkar utsläppen av kvävedioxid och kväveoxider totalt. Undersökningar i London antyder att halten kvävedioxid ökar på grund av höjda direktutsläpp av kvävedioxid och man misstänker att dieselbussar utrustade med partikelfilter bidragit till de ökade kvävedioxidutsläppen. I Köpenhamn observerar man samma trend vad gäller direktutsläppen av kvävedioxid och påpekar att det framförallt beror på att kvoten kvävedioxid i bensindrivna fordon med katalysator är högre än i fordon utan katalysator. Andelen dieseldrivna fordon är viktig eftersom utsläppen av kväveoxider och kvävedioxid är högre från dessa jämfört med bensindrivna fordon. För utsläppen av kväveoxider i Stockholm ökar betydelsen av de dieseldrivna tunga fordonen vilket betyder att kvoten kvävedioxid av kväveoxider totalt i fordonsavgaserna ökar. Andelen dieselfordon av personbilarna inom EU närmar sig 50%, men i Sverige är bidraget knappt 5%. Hur den framtida personbilssammansättningen kommer att se ut är osäkert beroende på hur beskattning och andra faktorer påverkar försäljningen, men sannolikt får dieselfordon större betydelse i framtiden. Det är ganska säkert att den genomsnittliga andelen kvävedioxid i utsläppen från fordonsparken i Sverige kommer att öka. Om de totala utsläppen ökar eller inte är däremot mera osäkert. Ozonhalterna i bakgrundsluften på landsbygden kommer sannolikt fortsätta att öka, inte minst på grund av ökade utsläpp i utvecklingsländer. Detta kommer att bidra till att öka andelen kvävedioxid av kväveoxiderna inne i städerna. För att kvävedioxidhalten inte skall öka krävs fortsatt minskning av de totala utsläppen av kväveoxider. Om minskningen av utsläppen av kväveoxider i städerna stannar av helt eller om utsläppen till och med ökar i framtiden så kommer halten av kvävedioxid också att börja öka. Faktorer som gör att utsläppen av kväveoxider inte fortsätter minska är förutom ökande användning av diesel även ett växande bidrag från andra källor.Vid typiska halter i Sverige är osäkerheten beträffande orsak och verkan för olika hälsosamband större för kvävedioxid än för ozon. Många studier visar på ett samband mellan måttliga kvävedioxidhalter och hälsa. Det som komplicerar det hela är att kvävedioxid i princip alltid har en positiv rumslig och tidsmässig korrelation till avgaspartiklar, kolmonoxid, bensen mm. På grund av detta kan de observerade statistiska sambanden i stort sett alltid bero på denna positiva korrelation med dessa andra komponenter. I vissa fall när man t.ex. simultant tar hänsyn till partikelhalten försvinner sambandet mellan kvävedioxid och hälsa. Ozon har däremot ofta en negativ korrelation till avgasföroreningar eftersom ozon förbrukas av emitterad kvävemonoxid. I många fall blir därför korttidseffekterna av ozon genom denna negativa korrelation tydligare när man simultant tar hänsyn till primära avgaskomponenter. Att utifrån de visade sambanden mellan kvävedioxid och hälsa ensidigt sänka emissionerna av kvävemonoxid för att erhålla sänkta kvävedioxidhalter utan att i motsvarande grad sänka utsläppen av andra toxiska trafikföroreningar får inte den betydelse ur hälsosynpunkt som kan förväntas utifrån epidemiologiska exponeringsresponssamband gällande mortalitet och morbiditet för kvävedioxid. Det är däremot rimligt att förvänta sig att höjda ozonhalter får negativa hälsokonsekvenser, i form av dagligt antal dödsfall, sjukhusinläggningar och akuta luftvägsproblem, som är de säkrast fastställda hälsokonsekvenserna av ozon. Det är självklart viktigt att mätningar av NOx, NO2 och O3 halterna i städer fortsätter. Halten av kväveoxider är en mycket god indikator på vägtrafikens utsläpp, inte bara av NOx utan även av andra luftföroreningar (t ex avgaspartiklar). Mätningar av kvävedioxid är betydligt sämre indikator på avgasutsläppen på grund av inverkan av de fotokemiska reaktionerna. Det skulle också vara värdefullt att komplettera ozonmätningarna som nu sker i taknivå med någon mätning i gatunivå. Detta skulle ge bättre underlag för exponeringsuppskattningar och bättre förståelse av hur direktutsläppen av kvävedioxid från fordonsparken påverkar NO2 halterna i städerna. Det vore också värdefullt att bättre känna förhållandet mellan ozonhalterna utomhus och inomhus. Ur hälsosynpunkt rekommenderas fortsatta mätningar av O3 och NOx liksom fler avgas- och trafikmarkörer. För NO2 konstateras att om inte andra komponenter samtidigt studeras i epidemiologiska undersökningar, ger NO2-data lite information i kausalitetsfrågan. Det är också viktigt att även i epidemiologiska studier belysa effekterna av ”renodlad” exponering (exempelvis höga ozonhalter vid låga halter av avgaser och PM10 och vice versa) respektive eventuella interaktionseffekter. Det behövs även svenska studier för att belysa exponerings-responssambandens form i svenska tätorter jämfört med i de länder som dominerar den internationella litteraturen