Rikki- ja typpiyhdisteiden pitoisuudet Suomessa - malli- ja mittaustulosten vertailu

Abstract

YK:n Euroopan talouskomission EMEP-projektissa (Co-operative Programme for Monitoring and Evaluation of the Long-Range Transmission of Air Pollutants) Norjan ilmatieteen laitoksella laskettuja kaukokulkeutumismallituloksia on käytetty myös Suomessa useissa tarkasteluissa, joissa on pyritty arvioimaan rikki- ja typpiyhdisteiden pitoisuuksia sekä laskeumaa ja sen alkuperää. Tämän työn tavoitteena oli arvioida EMEP-mallin tuloksia vertaamalla niitä Ilmatieteen laitoksen Suomessa tekemiin mittauksiin. Vertailussa käytettiin Ähtärissä, Utössä, Virolahdella ja Oulangalla vuonna 1993 mitattuja vuorokausipitoisuuksia.

Mallilla lasketut rikkidioksidipitoisuuden vuosikeskiarvot olivat mitattuja suurempia, mutta yhteensopivuus oli tyydyttävä. Erot olivat suurimmillaan asemilla, joiden pitoisuustasot olivat alhaisimmat. Tämän osasyyksi epäiltiin mittausmenetelmän riittämätöntä tarkkuutta. Mallin antamat keskimääräiset ilman ja sadeveden sulfaattipitoisuudet olivat yleensä jonkin verran mitattuja pienempiä. Yhteensopivuus oli kuitenkin parempi kuin rikkidioksidilla. Rikkiyhdisteillä todettiin yhteensopivuusongelmia erityisesti talvella, mikä johtui siitä, että talviolosuhteiden huomioon ottaminen mallissa on puutteellista.

Typpidioksidipitoisuuksien yhteensopivuus oli vuosikeskiarvoina tyydyttävä. Mallilla lasketut arvot olivat kuitenkin havaittuja selvästi pienempiä kevät- ja kesäkuukausina pitoisuuksien ollessa alhaisimmillaan, sillä mittausmenetelmä ei ollut riittävän herkkä pitoisuuksien oikeaan määrittämiseen. Lisäksi lähipäästöt vaikuttivat mittaustuloksiin. Ilman kokonaisnitraattipitoisuudelle malli antoi mitattuja merkittävästi suurempia arvoja, mikä voi johtua typpikemian mallituksen epätarkkuudesta. Sadeveden nitraattipitoisuuksilla yhteensopivuus oli hyvä.

Ilman ja sadeveden mitatut ja lasketut ammoniumpitoisuudet vastasivat yleensä toisiaan tyydyttävästi. Ammoniakkiperäisten yhdisteiden mallitukseen liittyy useita epävarmuustekijöitä, minkä lisäksi mittaus tapahtuu useissa tapauksissa päästölähteen sisällä. Epävarmuustekijät huomioonottaen yhteensopivuutta voi pitää melko hyvänä.

Suomen rikki- ja typpiyhdisteiden pitoisuuksia arvioitaessa EMEP-mallituloksia voidaan vertailun perusteella pitää käyttökelpoisina. Sekä mittauksissa että mallissa on kuitenkin puutteita. Mallin ulkoisista virhelähteistä tärkein eli päästöarvioiden epätarkkuus on myös merkittävä. Lisäksi työssä todettiin, että mallitulokset edustavat hilaruutukeskiarvoja, joten niiden oikeellisuutta ei voi suoraan päätellä siitä, miten hyvin ne vastaavat yksittäisissä pisteissä tehtyjä mittauksia.