Immissionsmessungen in der Schweiz Erfolge und Herausforderungen aus der Sicht eines NABEL-Veteranen Robert Gehrig

Transkript

1 Immissionsmessungen in der Schweiz Erfolge und Herausforderungen aus der Sicht eines NABEL-Veteranen Robert Gehrig Generalversammlung Cercl Air vom 16. Mai 2014 in Schwyz 1

2 Inhalt Historischer Blick auf die Anfänge des NABEL 35 Jahre NABEL dokumentieren Erfolge und verbleibende Herausforderungen der Luftreinhaltung in der Schweiz Schadstoffe ohne LRV-Grenzwerte (Ozonloch, Klima, Ferntransport) Der neue Feinstaubbericht der EKL - Was kommt auf die Messnetze zu? R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 2

3 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 3

4 Gesetzliche Grundlage NABEL Luftreinhalte-Verordnung (LRV, Dez. 1985) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 4

5 NABEL-Messprogramm Ende 1979 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 5

6 NABEL-Station Dübendorf 1978 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 6

7 Datenerfassung und lokale Datenspeicherung NABEL-Station Dübendorf 1978 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 7

8 Vor 30 Jahren: EPS- Datenköfferchen 128 kb Fr Heute: USB-Stick 64 GB: Fr Preisverhältnis pro MB: 1 : R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 8

9 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 9

10 NABEL: Repräsentative Standorte Lägeren Basel Tänikon Zürich Dübendorf Härkingen Chaumont Bern Rigi Payerne Davos Lausanne Jungfraujoch Magadino Sion 50km Lugano N Stadtzentrum stark verkehrsbelastet Stadtzentrum wenig verkehrsbelastet Ländlich, an Autobahn Stadtrand Ländlich < 1000 m ü. M. Ländlich > 1000 m ü. M. Wald Hochgebirge R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 10

11 Inhalt Historischer Blick auf die Anfänge des NABEL 35 Jahre NABEL dokumentieren Erfolge und verbleibende Herausforderungen der Luftreinhaltung in der Schweiz Schadstoffe ohne LRV-Grenzwerte (Ozonloch, Klima, Ferntransport) Der neue Feinstaubbericht der EKL - Was kommt auf die Messnetze zu? R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 11

12

13 Schwefeldioxid (SO 2 ) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 13

14 Kohlenmonoxid (CO) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 14

15 Stickstoffdioxid (NO 2 ) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 15

16 Benzol, Toluol, Xylole (BTX) in Dübendorf R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 16

17 Ozon (O3); 98%-Werte des ozonreichsten Sommermonats R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 17

18 Ozon: Überschreitungen des 1h-IGW (120 µg/m 3 ) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 18

19 Ozontrends R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 19

20 Feinstaub PM10 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 20

21 Feinstaub PM10 (Tage > 50 µg/m 3 ) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 21

22 Inhalt Historischer Blick auf die Anfänge des NABEL 35 Jahre NABEL dokumentieren Erfolge und verbleibende Herausforderungen der Luftreinhaltung in der Schweiz Schadstoffe ohne LRV-Grenzwerte (Ozonloch, Klima, Ferntransport) Der neue Feinstaubbericht der EKL - Was kommt auf die Messnetze zu? R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 22

23 Effekt des Montreal-Protokolls F12 = 100 y Pt. Barrow 71 N ppt 400 Mauna Loa 20 N Samoa 14 S 300 F11 South Pole 90 S 200 = 45 y Montreal Protokoll Source: NOAA, CMDL, Boulder Co, USA R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 23

24 Effekt des Montreal-Protokolls Messungen Jungfraujoch = 45 y = 6 y Quelle: S. Reimann, M. Vollmer, Empa R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 24

25 Effekt des Montreal-Protokolls Messungen Jungfraujoch Quelle: S. Reimann, M. Vollmer, Empa R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 25

26 1979: Convention on Long-range Transboundary AirPollution (LRTAP) The aim of the Convention is to limit and, as far as possible, gradually reduce and prevent air pollution including long-range transboundary air pollution. Signed and ratified by 51 countries 8 Protocols on control and reduction of emissions R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 26

27 Protocols to the Convention Protocol on Long-term Financing of the Cooperative Programme for Monitoring and Evaluation of the Long-range Transmission of Air Pollutants in Europe (EMEP); Protocol on the Reduction of Sulphur Emissions or their Transboundary Fluxes by at least 30 per cent Protocol concerning the Control of Nitrogen Oxides or their Transboundary Fluxes Protocol concerning the Control of Emissions of Volatile Organic Compounds or their Transboundary Fluxes 1994 Protocol on Further Reduction of Sulphur Emissions 1998 Protocol on Heavy Metals 1998 Protocol on Persistent Organic Pollutants (POPs); 1999 Protocol to Abate Acidification, Eutrophication and Ground-level Ozone "Gothenburg Protocol" (GP) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 27

28 3 Hauptelemente des EMEP Sammeln der Emissionsdaten (Emission inventories) Modellieren des Transports und der Deposition der Schadstoffe Immissionsmessungen (Konzentrationen und Deposition) zur Validierung der Emissionsinventare und Transportmodelle R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 28

29 N EMEP Monitoring Network R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 29

30 EMEP-Station Payerne R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 30

31 EMEP-Station Rigi-Seebodenalp S. Bugmann; Dez R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 31

32 EMEP-Station Rigi-Seebodenalp S. Bugmann; Dez R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 32

33 Output des EMEP Modells Verteilung der Schadstoffe über Europa (Konzentrationen und Deposition) Belastung der Ökosysteme in Europa (critical loads) Quellenzuordnung Nationale Beiträge zum Schadstoff-Ferntransport (blame matrix) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 33

34 Areas with excessive acidification in Europe 2011 (%) EMEP Status Report 1/2013 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 34

35 Areas with excessive eutrophication in Europe 2011 (%) EMEP Status Report 1/2013 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 35

36 Eutrophication and acidification in Switzerland R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 36

37 ph-wert des Regens in der Schweiz R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 37

38 Ammonium im Regen in der Schweiz R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 38

39 Contribution of long-range transport to the deposition of oxidised and reduced nitrogen EMEP Status Report 1/2009 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 39

40 Deposition schweizerischer Emissionen in Europa, resp. europäischer Emissionen in der Schweiz (t im Jahr 2011) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 40

41 Inhalt Historischer Blick auf die Anfänge des NABEL 35 Jahre NABEL dokumentieren Erfolge und verbleibende Herausforderungen der Luftreinhaltung in der Schweiz Schadstoffe ohne LRV-Grenzwerte (Ozonloch, Klima, Ferntransport) Der neue Feinstaubbericht der EKL - Was kommt auf die Messnetze zu? R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 41

42 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 42

43 EKL-Bericht nimmt Stellung zu 4 Fragen R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 43

44 EKL-Bericht nimmt Stellung zu 4 Fragen Ja! Kurz- und Langzeitwirkung zum Teil verschieden. Einhaltung von Jahresmittelwerten garantiert Einhaltung von kurzfristigen Belastungen nicht. Konzentration 50 µg/m 3 ist richtig. Neu 3 Überschreitungen pro Jahr zulässig. R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 44

45 PM10: Jahresmittel und Tage > 50 µg/m 3 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 45

46 PM10: Jahresmittel und Tage > 50 µg/m 3 R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 46

47 EKL-Bericht nimmt Stellung zu 4 Fragen PM2.5 in CH ca. 75% PM10 Einhaltung von IGW PM10 (20 μg/m³) resultiert in PM2.5 von 15 μg/m³ was Schutzziel nicht genügt. Deshalb zusätzlicher PM2.5-Langzeitgrenzwert von 10 µg/m 3 gemäss WHO-Empfehlung. R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 47

48 PM2.5-Jahresmittelwerte

49 PM2.5/PM10-Verhältnisse der Jahresmittelwerte R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 49

50 Häufigkeitsverteilung der normalisierten unvollständigen PM2.5-Jahresmittelwerte (Jahresmittelwert der vollständigen Messreihe = 1) Details siehe Technischer Bericht NABEL (2013): R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 50

51 Häufigkeitsverteilung der normalisierten unvollständigen PM2.5-Jahresmittelwerte (Jahresmittelwert der vollständigen Messreihe = 1) Details siehe Technischer Bericht NABEL (2013): R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 51

52 EKL-Bericht nimmt Stellung zu 4 Fragen Nein Für Grenzwerte wären notwendig: Messgrössen mit klarem Bezug zu gesundheitlichen Auswirkungen. International anerkannte Referenzmessverfahren. Trotzdem besteht Handlungsbedarf: Dieselruss, ist krebserregend - Minimierung angebracht (EKL: Reduktion der Belastung auf 20% innert 10 Jahren). PM2.5, PM10 bilden Schadstoffe wie ultrafeine Partikel und Russ ungenügend ab. Problem für Erfolgskontrolle. R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 52

53 Typische Partikelgrössenverteilung in Härkingen Messstation dn/dlogdp (#/cm3) Background Traffic Dp (nm) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 53

54 Partikel-Anzahlkonzentrationen (NABEL) R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 54

55 Langjähriger EC-Konzentrationstrend (NABEL) Quelle: R. Weber (BAFU): Normalisiert auf EUSAAR 2 (Quincey et al., Atmospheric Environment 45, 3528 (2011)) R. Gehrig; ETH Focus Event "How to Regulate Ambient Nanoparticles";

56 Jahresmittelwerte Russ (als «equivalent black carbon») NABEL-Russbericht (2013): R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 56

57 Benzo(a)pyren R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz EU-Zielwert: 1 ng/m 3 im PM10 57

58 Benzo(a)pyren; Winter vs. Sommer Winter Sommer R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 58

59 EKL-Empfehlung zu Messungen zusätzlicher Partikelparameter Im Zentrum steht als gut messbarer Indikator vor allem der elementare Kohlenstoff (EC), aber auch die Partikelanzahl, organischer Kohlenstoff (OC) sowie die PAH, insbesondere das Benzo(a)pyren. Diese Schadstoffe sollen weiterhin und dauerhaft an ausgewählten Standorten des NABEL-Netzes gemessen werden. Diese Messungen dienen auch der Erfolgskontrolle der getroffenen Massnahmen. Die Schweiz soll sich für die rasche Standardisierung der Messungen dieser Partikelparameter einsetzen. R. Gehrig; GV Cercl'Air, , Schwyz 59