Kortlægning af luftkvalitet langs motorveje

Det er første gang der er foretaget luftkvalitetsmålinger med høj tidsopløsning langs en motorvej i Danmark, og det er ligeledes første gang, at der er opstillet en luftkvalitetsmodel målrettet forholdene omkring motorveje. Endvidere er det første gang, at der er foretaget en systematisk kortlægning langs et større motorvejsnet i et helt amt. Målekampagnen blev gennemført langs Køge Bugt motorvejen ved Greve i en 3 måneders periode i efteråret 2003, hvor der blev målt kvælstofoxider NOx (kvælstofmonoxid (NO) og kvælstofdioxid NO2) i forskellige afstande af motorvejen. Der er endvidere opstillet en luftkvalitetsmodel, som beskriver spredning og omdannelse med udgangspunkt i OML modellen. OML modellen er modificeret, således at den tager hensyn til trafikskabt turbulens. Modellen er evalueret ved sammenligning mellem målinger og modelberegninger. Endvidere er der gennemført modelberegninger for hele 2003 for sammenligning med grænseværdier. Luftkvaliteten er kortlagt langs hele motorvejsnettet i Roskilde Amt i forskellige afstande fra motorvejen i op til 1.000 m, og de beregnede koncentrationer for 2003 er sammenlignet med grænseværdier for luftkvalitet. Befolkningens eksponering for luftforurening langs motorvejsnettet er kortlagt med udgangspunkt i antal mennesker på hver adresse inden for forskellige afstande af motorvejen. Der er gennemført detaljerede beregninger for NO2. Der er endvidere gennemført beregninger for PM10 (partikler under 10 mikrometer), men der gives her en overordnet vurdering pga. usikkerheder i det eksisterende videngrundlag. Beregninger med den opstillede luftkvalitetsmodel for motorveje viser god systematisk overenstemmelse med målinger i forskellige afstande af motorvejen dog således at modellen overestimerer målte gennemsnitsværdier med ca. 10-20% afhængig af afstanden fra motorvejen i den version, som anvendes til kortlægningsformål. Koncentrationen af NOx og NO2 aftager hurtigt med afstanden til motorvejen. NO2 aftager lidt langsommere end NOx pga. kemiske processer. Kortlægningen af luftkvalitetsniveauerne langs hele motorvejsnettet viste, at kun 3 adresser (11 mennesker) har NO2 årsmiddelkoncentrationer over 40 μg/m3 i 2003, hvilket er grænseværdien, der skal være overholdt i 2010. I årene før 2010 opererer man med en tolerancemargin i forhold til grænseværdien. I 2003 er grænseværdien plus tolerancemargin 54 μg/m . På ingen af adresserne overskrides denne værdi, da den højeste værdi var 44 μg/m . De højeste koncentrationer optræder langs Køge Bugt Motorvejen, da trafikken er størst her.

本研究首次在丹麦某高速公路沿线开展高时间分辨率的空气质量监测，同时也是首次针对高速公路周边环境搭建专属空气质量模型。此外，本研究首次针对某完整郡域内的大型高速公路路网开展系统性的环境普查绘图。本次监测于2003年秋季在格雷韦境内的克厄湾高速公路沿线开展，为期3个月，监测对象为高速公路沿线不同距离处的氮氧化物（NOx，包括一氧化氮（NO）与二氧化氮（NO2））。本研究基于OML模型搭建了一款可描述污染物扩散与转化过程的空气质量模型，该模型针对交通引发的湍流效应进行了适配性修改。通过将监测数据与模型计算结果进行对比，完成了对该模型的性能评估。此外，本研究还针对2003全年开展了模型模拟计算，用于与空气质量标准限值进行比对。本研究对罗斯基勒郡内全部高速公路路网沿线、距离道路0至1000米范围内的空气质量开展了普查绘图，并将2003年的模拟浓度数据与空气质量标准限值进行了比对。本研究基于高速公路沿线不同距离范围内各住址的人口数量，完成了路网周边人群暴露于空气污染物的情况普查，并针对NO2开展了精细化模拟计算。此外，本研究还针对PM10（粒径小于10微米的颗粒物）开展了模拟计算，但由于现有相关研究基础存在不确定性，本研究仅对其进行了整体评估。针对本研究搭建的高速公路专用空气质量模型的模拟结果显示，其与高速公路沿线不同距离处的监测数据具有良好的系统性一致性；但在用于普查绘图的模型版本中，模型会高估实测平均浓度，高估幅度约为10%~20%，具体数值取决于与高速公路的距离。NOx与NO2的浓度均随与高速公路距离的增加而快速下降，其中NO2由于化学反应过程，其浓度衰减速率略慢于NOx。对全部高速公路路网沿线空气质量水平的普查结果显示，2003年仅3处住址（涉及11名居民）的NO2年平均浓度超过了40μg/m³——这是2010年要求必须遵守的空气质量标准限值。在2010年之前，标准限值存在一定的容差范围；2003年时，带容差的标准限值为54μg/m³。本次普查中没有任何一处住址的浓度超过该限值，最高浓度仅为44μg/m³。浓度最高的区域出现在克厄湾高速公路沿线，这是因为该路段的车流量最大。