Koncentrationen af luftforurening på et givet sted kan være resultatet af bidrag fra både nære og fjerne kilder. Man skal dog være opmærksom på, at selv om der er kraftige lokale kilder, så dominerer disse kilder ikke nødvendigvis koncentrationen af forurening i luften på det pågældende sted (se artiklen koncentration og udledning). I mange tilfælde vil det i stedet være den forurening, som tilføres med vinden, der dominerer koncentrationen. Eksempelvis gælder det i de fleste tilfælde koncentrationen af fine partikler i luften.

Hvad bestemmer forureningen et givet sted?

Fordelingen af bidrag fra forskellige forureningskilder afhænger af stedet, men også af de aktuelle spredningsforhold i atmosfæren og af hvilken forureningskomponent, der ses på. Spredningsforholdene er styrende for, hvor hurtigt forureningen fortyndes, og afhænger både af meteorologien (se artiklen meteorologi, spredning og transport) og typen af jordoverflade. Det sidste handler om, hvorvidt der er tale om fx skov, mark, vand eller beton, hvilket også kan have betydning for afsætningen af forurening.

Bygningerne i et byområde hæmmer transporten og spredningen af luftforurening. Derfor vil der ofte være stor forskel på spredningsforholdene for forurening udledt inde i byen og forurening udledt ude på landet. Desuden vil der være stor forskel på, hvor hurtigt der sker en fortynding af forureningen de to steder. Nogle former for luftforurening er kemiske forbindelser, som enten omdannes eller afsættes meget hurtigt. Disse forureninger transporteres derfor kun med vinden over ganske korte afstande, før disse processer har fjernet dem fra atmosfæren. Andre former for forurening omdannes og afsættes slet ikke, eller også sker dette kun meget langsomt. Den sidste form for forurening opholder sig derfor længere tid i atmosfæren, og denne forurening kan transporteres med vinden over store afstande.

Kemisk omdannelse kan i nogle tilfælde også føre til dannelse af forbindelser, som transporteres over store afstande (se artiklerne om hhv. kemiske reaktioner og om meteorologi, spredning, og transport). Svovldioxid kan fx omdannes til sulfat, som relativt hurtigt ender i fraktionen af fine partikler i luften, og de fine partikler vil ofte transporteres med vinden over store afstande.

Bidrag fra byens forureningskilder

Luftforurening over Sofia i Bulgarien 15 august 2016

Foto af luften over Sofia i Bulgarien 15.august 2016. Bag luftledningerne (elkabler) ses en brunlig farve over byen, som helt overvejende skyldes udledninger fra lokal industri og trafik. Den brunlige farve kommer fra kvælstofdioxid og til dels partikelforurening.

Luftforurening over Sofia i Bulgarien 15 august 2016

Når man måler koncentrationen af luftforurening inde i et byområde og samtidig måler koncentrationen af luftforurening uden for byen, så kan man bestemme hvor meget af forureningen i byen, som skyldes kilder inde i selve byområdet. Forskellen mellem koncentrationen de to steder udgør således bidraget fra kilderne i byområdet. Tilsvarende kan man bestemme bidraget til forurening udledt fra trafikken nede i en bygade ved at måle koncentrationen af forurening i gaden og derefter sammenholde resultatet med målinger af koncentrationen af forurening i byen.

Koncentrationen af forurening uden for byen kaldes den regionale baggrundsforurening, mens koncentrationen af forurening i byen kaldes for by-baggrundsforureningen. I en bygade kaldes bidraget til luftforurening fra trafikken i selve gaden for gadebidraget. I det følgende uddybes forklaringen på disse tre begreber. Det er imidlertid vigtigt, hvor i byen og ude på landet man måler by-baggrund og regional baggrund, hvilket beskrives nærmere i det følgende.

Regional baggrund

Illustration af bidrag fra regional baggrund, by-baggrund og gade

Illustration af bidragene fra regional baggrund, by-baggrund og lokale kilder som for eksempel trafikken i bygader. De forskellige bidrag er beskrevet i de følgende afsnit. Langs x-aksen bevæger vi os fra et landområde ind over et byområde og på ny ud i et landområde. På y-aksen vises koncentrationen af luftforurening for en tænkt forureningskomponent. Der er således ikke tale om en konkret luftforurening, og derfor er der ingen værdier på y-aksen til at angive specifikke koncentrationer. Forholdet mellem de forskellige bidrag til luftforurening vil afhænge af hvilken forurening der ses på, og hvilken lokalitet der er tale om. Regional baggrund er det niveau man finder i landområder lidt væk fra lokale kilder. By-baggrund er niveauet man finder i byområder lidt væk fra lokale kilder for eksempel over tag-niveau eller i parker og baggårde. Endelig finder man de højeste niveauer i bygader eller tilsvarende steder med store lokale bidrag.

Illustration af bidrag fra regional baggrund, by-baggrund og gade

Den regionale baggrundsforurening er den koncentration af forurening, som man finder i landområder lidt væk fra lokale kilder til luftforurening. Luftforureningen er her et resultat af udledninger fra kilder, som befinder sig i selve landområdet, samt bidrag fra transport af forurening fra fjerntliggende kilder. Hvilke kilder, der bidrager til den regionale baggrundsforurening, afhænger af de lokale vindforhold, men også af over hvor lang tid man betragter forureningen (det kaldes for midlingstiden).

Vindretningen er afgørende for, hvilke kilder der på et givet tidspunkt bidrager til forureningen, og den kan skifte meget hurtigt. Kilder i nærområdet, der befinder sig opstrøms (dvs. i den retning, som vinden kommer fra), vil bidrage til forureningen. Når man bevæger sig længere væk end nærområdet, vil vinden ofte have skiftet retning flere gange. Det samme gør sig gældende, hvis man betragter luftforureningen over længere tidsperioder fx over en eller flere dage. Inden for en time kan en bestemt vindretning være helt dominerende, men betragtet over flere dage, vil vindretningen i reglen have skiftet mange gange og kan faktisk have været hele vejen rundt (det vil sige 360 grader), så vinden er kommet fra alle retninger.

Et almindelig brugt værktøj til at analysere oprindelse og historie er bestemmelse af luftforureningens transportvej (også kaldet en trajektorie). Transportvejen beregnes ud fra en kortlægning af vindretning og vindhastighed for et større område tilbage i tiden. Transportvejen beskriver den rute, som en luftmasse har fuldt frem til et givet punkt.

By-baggrund

By-baggrundsforureningen er den koncentration af forurening, som man har i byområdet lidt væk fra byens lokale kilder. Den er resultatet af bidrag fra den regionale forurening samt bidrag fra byens lave kilder. Dette niveau har man i tag-niveau over byen samt i baggårde og parkområder lidt væk fra trafik og andre lokale lave kilder; andre lokale lave kilder kan fx være udledninger fra lave skorstene fra lokal boligopvarmning, heriblandt afbrænding af træ i brændeovne. Høje kilder i byen, som udledninger fra høje skorstene på industri- og kraftværker, udsender generelt forureningen i så stor højde, at den normalt vil blive transporteret med vinden ud af byområdet, før den spredes ned til overfladen. Undtagelsesvis kan røgfanen fra en høj skorsten kortvarigt slå ned i selve byområdet under kraftig vind og ustabile forhold (se Meteorologi, spredning og transport). Almindeligvis er bidraget til by-baggrundsforurening fra høje kilder i selve byområdet så lille, at man kan se bort fra det.

Bygadens forurening

Illustration der viser transporten af forurening inde i en gadeslugt (ofte betegnet "street canyon")
Illustration af luftforurening i et lukket gaderum; som på engelsk betegnes ”Street Canyon”. I et gaderum kan forureningsniveauet være 5 til 10 gange højere på det ene fortov sammenlignet med niveauet på fortovet over for. Det skyldes at vinden driver en cirkulation inde i gaderummet. En lidt mere uddybende forklaring for den interesserede læser: Når vinden blæser på tværs af gaderummet, så dannes en hvirvel inde i gaderummet. Vindretningen nede i bunden af gaderummet er således modsat rettet af vindretningen over tagniveau. Det har betydning, da det er i bunden af gaderummet, at fodgængere og trafikanter færdes. Ved bygningsfacaden modsat der, hvor vinden kommer fra, vil hvirvlen fører luft fra over tagniveau ned i gaderummet. Denne side af gaderummet kalder vi for læsiden. Luften, som føres ned i gaderummet, vil indeholde det generelle niveau af forurening i byen, som man finder over tag-niveau, samt i parker og baggårde (by-baggrundsniveau). Vi kalder denne side af gaderummet for vindsiden. Herefter føres luften gennem trafikken hen mod bygningsfacaden på den modsatte side. I dette tilfælde kan der være fem til ti gange højere niveau af forurening på fortovet i læside sammenlignet med fortovet i vindside. I vindsiden er der to forureningsbidrag: 1) Fra det generelle niveau af forurening i byen, og 2) Fra forurening, som er ført rundt med hvirvlen i gaderummet. I læsiden har man samme to bidrag, men derudover yderligere et tredje bidrag 3) Et direkte bidrag fra trafikken i selve gaderummet.
Illustration der viser transporten af forurening inde i en gadeslugt (ofte betegnet "street canyon")

Den trafikerede bygade er ofte der, hvor man finder de højeste koncentrationer af luftforurening i byen. Det gælder især for de lukkede gaderum, hvor bygninger på begge sider af en trafikeret gade resulterer i dårlige spredningsforhold. Det lukkede gaderum kaldes også en gadeslugt, eller på engelsk en "street canyon". Bygningerne holder på forureningen, som afhængig af vindhastigheden kan opholde sig i flere minutter inde i gaderummet, før den transporteres op til tag-niveau og ud af gaderummet, hvor den opblandes med byens baggrundsluft.

Hvis vindretningen over byen følger gadens retning, så vil vindretningen nede i gaden også følge gadens retning. Blæser vinden derimod på tværs af gadens retning, så vender vindens retning nede i gaden. I det tilfælde dannes der en hvirvel inde i selve gaderummet. Ved meget lave vindhastigheder under ca. 2 m/s er der ikke energi nok i vinden til at drive en hvirvel i gaderummet. Samtidig er udvekslingen af luft mellem gaderummet og luften over gaderummet generelt lille ved lave vindhastigheder. Det er årsagen til, at man ved lave vindhastigheder ofte finder høje forureningsniveauer på fortovene i begge sider af gaderummet.

Læs mere i Den Store Danske

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig