Umhverfisstofnun hefur lokið ítarlegri greiningu á óvenju háum gildum niturdíoxíðs við Grensásveg í byrjun árs. Mælingar fyrir hluta janúar reyndust ekki vera nothæfar. 

Í byrjun árs gáfu mælingar á loftgæðamælistöðinni við Grensásveg til kynna að styrkur niturdíoxíðs (NO₂) hefði ítrekað farið yfir heilsuverndarmörk á tímabili. Við nánari rýni á mæligögnum hefur komið í ljós að mælingar á þessu tímabili reyndust ekki nothæfar vegna bilunar í tækjabúnaði.

Mælingarnar höfðu sýnt að á tímabilinu 4.-19. janúar 2023 hafi styrkur NO₂ í andrúmsloftinu farið:

• 58 sinnum yfir klukkustundar heilsuverndarmörk (18 skipti á ári leyfileg)
• 9 sinnum yfir sólarhrings heilsuverndarmörk (7 skipti á ári leyfileg)

NO₂ mengun var óvenju mikil á höfuðborgarsvæðinu á þessum tíma, sem má einkum rekja til veðuraðstæðna. Það er þó mjög ósennilegt að styrkur efnisins hafi farið 58 sinnum yfir klukkustundar heilsuverndarmörk efnisins. 

Vegna bilunar í tækjabúnaði er ekki hægt að staðfesta hvort, eða hversu oft, mengunin fór yfir mörk. Það er mat Umhverfisstofnunar að mæligögn fyrir þetta tímabil séu ekki nothæf. 
Hér að neðan verður farið nánar yfir loftmengun á þessu tímabili, aðferðarfræði við mælingar á loftmengun og orsökina fyrir ógildingu NO₂ mæligagnanna.

Mynd 1. Umferð á Miklubraut / Ljósmynd: Þorsteinn Jóhannsson. 

Nánari umfjöllun:

Óvenjulegar mælingar á Grensásvegi

Í byrjun árs 2023 gáfu mælingar á loftgæðamælistöðinni við Grensásveg til kynna að styrkur NO₂ hefði farið 58 sinnum yfir klukkustundar heilsuverndarmörk á tímabilinu frá 4. til 19. janúar 2023. Að auki mátti sjá að styrkur NO₂ hafi farið 18 sinnum yfir klukkustundarmörkin 29. og 30. desember 2022. 

Þetta er verulegur fjöldi skipta yfir mörkum í ljósi þess að samkvæmt reglugerð má NO₂ ekki fara oftar en 18 sinnum yfir klukkustundar heilsuverndarmörk á hverju almanaksári. 

Veður var bæði stillt og kalt á þessu tímabili og því viðbúið að há gildi loftmengunarefna mældust í andrúmslofti. 

Hækkuð gildi mældust einnig á öðrum mælistöðvum á höfuðborgarsvæðinu þó svo að gildi á þeim stöðvum hafi ekki farið yfir heilsuverndarmörk. 

Það var einnig viðbúið að mælingar væru hærri á mælistöðinni við Grensásveg því hún er sú stöð sem er staðsett hvað næst mikilli umferð. Fjöldi klukkustunda yfir heilsuverndarmörkum var hins vegar óvenju mikill og ekki í neinu samhengi við mælisögu stöðvarinnar. 

Mælitækið yfirfarið

Vegna þessa óvenju mikla fjölda klukkustunda yfir heilsuverndarmörkum á stuttum tíma óskaði Umhverfisstofnun eftir því við þjónustuaðila stöðvarinnar að NO₂ mælitækið yrði yfirfarið og prófað. Tækið var yfirfarið 27. janúar 2023 og virkni þess sannreynd. Framkvæmd var kvörðunarathugun þar sem kvörðunargas með þekktum styrk er sett inn á tækið og athugað hvort svörun tækisins væri í samræmi við styrk gassins. Í stuttu máli þá sýndi tækið rétta niðurstöðu, öll virkni þess var eðlileg og mælingar því einfaldlega taldar réttar.

Gögnin rýnd í hærri tímaupplausn

Nokkru síðar voru gögn frá þessu tímabili rýnd betur í bakvinnslukerfi Umhverfisstofnunar. Gögnin voru rýnd í 10 mínútna upplausn, sem er mun hærri tímaupplausn en sýnd er fyrir þessa mælistöð á vefsíðunni loftgæði.is.

Þá mátti sjá breytingu á mælisuði (e. noise) NO₂ mælingarinnar. Fyrir tímabilið frá 29. desember 2022 til 27. janúar 2023 var mælisuðið greinilega minna. Þessi breyting á mælisuði var ekki sjáanleg ef skoðuð var klukkustundar upplausn mæligagna á opnu vefsíðunni loftgæði.is. 

Skipt um ryksíu 29. desember

Aftan á NO₂ mælitækinu er ryksía til að vernda búnað mælitækisins fyrir ryki og reglulega er skipt um þessa síu. Ryksían hefur engin áhrif á styrk NO₂ né annara gastegunda.

Þann 29. desember var skipt um þessa síu en ekkert annað viðhald fór fram á mælitækinu og engum stillingum var breytt. Þegar kvörðunarathugun á tækinu var framkvæmd 27. janúar var aftur skipt um þessa sömu síu. Öll þau skipti þar sem mengun mældist yfir heilsuverndarmörkum féllu innan þessa tímabils milli síuskiptanna og þessar breytingar á mælisuði falla nákvæmlega saman við tímasetningar síuskipta í inntaksbúnaði stöðvarinnar. Við fyrstu sýn var hins vegar ekki augljóst hvernig hugsanleg mistök við síuskipti gætu skýrt þessa breytingu í mælisuði tækisins. 

Álits sérfræðinga óskað

Starfsmenn Umhverfisstofnunar ráðfærðu sig við ýmsa aðila t.d. íslenskan umboðsaðila mælitækisins sem svo áfram ráðfærði sig við erlendan framleiðanda tækisins. Einnig var málið tekið upp á fundi norrænna sérfræðinga í loftgæðamælingum og að auki var leitað álits hjá sérfræðingum í úrvinnslu loftgæðamælinga hjá Umhverfisstofnun Evrópu í Kaupmannahöfn. 

Mannleg mistök við síuskipti

Þetta samráð og samtal skilað tilgátu sem verður að teljast trúverðug skýring á því sem gerðist. Ljóst er að skekkjan liggur ekki í mælitækinu sjálfu heldur í síuhaldaranum sem er síðasti hlutinn af lögninni sem liggur frá loftinntakinu sem er uppi á þaki mælistöðvarinnar að bakhlið mælitækisins. 

Það hversu nákvæmlega upphaf og endir þessa óvenjulega tímabils fellur að síuskiptum bendir til mannlegra mistaka við síuskiptin þann 29. desember. 

Mælitækið mældi inniloft

Líklegasta skýringin er að síuhaldarinn aftan á tækinu hafi verið óþéttur með þeim afleiðingum að tækið hafi sogað að hluta, eða öllu leyti, loft úr innilofti stöðvarinnar.

Efnahvörf NO₂ mengunar

En hvernig getur það getur orsakað of háar mælingar á NO₂ ef sýni er dregið er úr innilofti stöðvarinnar?

Staðreyndin er sú að mest af þeim köfnunarefnissamböndum sem koma úr púströrum bíla eru á forminu NO. Eftir að þeim er blásið út úr púströri þá hefjast efnahvörf við andrúmsloftið sem verða til þess að NO oxast yfir í NO₂. Heilsuverndarmörkin gilda eingöngu fyrir NO₂, ekki NO. Það hversu hratt þetta hvarf gengur fyrir sig ræðst svo af ýmsum umhverfisþáttum m.a. annars lofthita og styrk ósons (O₃) í andrúmsloftinu.

Þessir tveir umhverfisþættir eru allt aðrir í innilofti stöðvarinnar. Þar inni er ávallt stofuhiti og rafmótorar í loftdælum stöðvarinnar gefa frá sér óson þannig að bæði hitastig og styrkur ósons í innilofti stöðvarinnar er talsvert hærri en utandyra. Það NO sem berst inn í stöðina hvarfast því mun hraðar yfir í NO₂ heldur en gerist utan veggja stöðvarinnar. Niðurstaðan getur jafnvel orðið sú að allt NO sem berst inn í stöðina hvarfist yfir í NO₂.

Ef síuhaldarinn aftan á tækinu var óþéttur, með þeim afleiðingum að tækið sogaði að hluta eða öllu leyti loft úr innilofti stöðvarinnar, þá hefði það skilað hærri niðurstöðum á NO₂ og lægri niðurstöðum á NO miðað við raunverulegan styrk þessara efna utan við stöðina. Þetta tímabil þar sem NO₂ var að mælast óvenju hátt voru mælingar á NO einmitt að sýna óvenju lág gildi. Jafnvel komu tímabil þar sem nær ekkert nær NO mældist, sem er mjög óeðlilegt á sama tíma og NO₂ mælist hátt.

Gögn birtast í rauntíma

Viðbúið er að spurningar vakni hjá fólki hvernig þetta gat gerst og hvort loftgæðagögn séu ekki yfirfarin reglulega til að tryggja að eingöngu séu sendar út sannreyndar upplýsingar um stöðu loftgæða.

Mælingar sem birtast á vefsíðunni loftgæði.is eru í nær-rauntíma og uppfærast á klukkustundarfresti fyrir flestar mælistöðvar og á 10 mínútna fresti fyrir hluta mælistöðvanna. Eðli málsins samkvæmt eru þetta því óyfirfarin gögn.

Tímarammi fyrir leiðréttingar á loftgæðamæligögnum

Hins vegar eru öll loftgæðagögn á einhverjum tímapunkti yfirfarin og stundum kemur í ljós að þörf er á einhverjum leiðréttingum. Loftgæðagögn eru þess eðlis að til að yfirfara þau og leiðrétta er oft nauðsynlegt að horfa á lengri tímabil, vikur eða jafnvel mánuði í samhengi. Svona leiðréttingar teljast eðlilegur hluti af rekstri loftgæðamæla og reglulega koma upp tilfelli þar sem leiðrétta þarf loftgæðagögn eftir á.

Öll lönd á evrópska efnahagssvæðinu senda Umhverfisstofnun Evrópu yfirfarin og leiðrétt loftgæðagögn einu sinni á ári. Tímaramminn sem settur er í þeim skilum er að í síðasta lagi 30. september skuli senda inn yfirfarin loftgæðagögn almanaksársins á undan.

Gögnum um NO₂ mælingar á Grensásvegi í janúar 2023, eins og reyndar öllum loftgæðagögnum ársins 2023, þarf því ekki að skila til Umhverfisstofnunar Evrópu fyrr en í síðasta lagi 30. september á næsta ári.

Stofnunin telur að skýringa hafi verið leitað eins vandlega og unnt er og skilar sú vinna lærdómi inn í framtíðina og bættu verklagi.