In 2024, SMHI published modelled national high-resolution concentrations of NO2, PM10 and PM2.5 for the year 2019. The simulations were performed using a new methodology that enabled a combination of dispersion modelling on regional, urban and street scales without double counting of emissions. With a spatial resolution as high as 50x50 m2, these results provided the most detailed description of air quality over Sweden so far.

Using the same methodology, we have now performed national simulations for the year 2023. Whereas the first project focused on developing a framework for model calculations, the aim of this project has been to further improve the model quality by improving emissions and modelling assumptions, as well as optimising calculation performance. In addition to evaluating concentrations related to the current Swedish air quality standards, we have also included the limits from the updated EU Ambient Air Quality Directive (AAQD) and the World Health Organization (WHO) guidelines.

The emissions and model improvements include:

Better handling of street level NOx chemistry.Improved emissions data from the public power and industrial sectors as well as for the domestic and international shipping sectors.Traffic emissions data has been improved by regionalising vehicle fleets, the assumptions regarding street gritting and the date interval for changing to/from winter tyres.The model results have been validated against applicable Swedish measurement stations and show:

Significantly reduced NO2 concentrations for traffic stations compared to measurements due to model improvements. The modelled concentrations now tend towards underestimation, but with improvements in quality compared to the 2019 results.Improved quality of PM10 concentrations compared to measurements due to a number of improvements to the emission assumptions. The quality has improved particularly in northern Sweden due to regionalised assumptions regarding use of winter tyres and street gritting with sand.Similarly high quality of PM2.5 concentrations as that of the 2019 results.Overall the validation shows improved results, but still with some exceedances with regards to the RDE and RPE and/or through the MQI statistical indicators. More work is needed to improve the model quality enough for it to pass all the data quality objectives for the whole country. It is therefore important to note that more detailed local scale studies are needed to fully understand the air quality at a given location.

Generally, the highest concentrations are seen in urban environments and along major roads. The traffic sector is one of the dominating source sectors as can now also be seen in the source apportionment, a new feature implemented in this upgraded version of our modelling system.

The results from this study are meant to be used by Swedish municipalities and other organisations to help analyse and improve their assessment and mitigation of local air quality. The results have been made freely available on the SMHI web portal “Luft-webb”.

2024 publicerade SMHI högupplösta modellerade halter av NO2, PM10 och PM2,5 över hela Sverige för år 2019. I projektet togs en ny modelleringsmetodik fram för att kombinera spridningsberäkningar på tre skalor; regional, urban och gaturum, utan dubbelräkning av emissioner. Med en rumslig upplösning på 50x50 m2 så var dessa resultat den hittills mest detaljerade beskrivningen av luftkvaliteten över hela Sverige.

Genom att använda samma metodik har vi nu också utfört nationella beräkningar för år 2023. Där det första projektets fokus låg på modellutveckling så har fokus i det här projektet varit att fortsatt förbättra modellen och emissionsbeskrivningen samt optimering av beräkningskedjan. Förutom att utvärdera de resulterande halterna till dagens svenska miljökvalitetsnormer så har vi även utvärderat halterna mot gränsvärdena från det kommande uppdaterade EU-direktivet om luftkvalitet och renare luft i Europa samt från riktlinjerna från WHO (Världshälsoorganisationen).

Förbättringar som har gjorts kring emissioner och modeller inkluderar:

Bättre hantering av gaturumsbidragets NOx-kemi.Emissioner har förbättrats för uppvärmnings- och industrisektorerna samt för inrikes- och utrikessjöfartssektorerna.Trafikemissioner har förbättrats genom regionaliserade antaganden för fordonsflottor, dubbdäcksanvändning och sandning.Modellresultaten har validerats mot tillgängliga svenska mätstationer och visar:

Signifikant reducerade halter av NO2 jämfört med mätvärden. Dessa minskningar beror huvudsakligen på modellförbättringar och tenderar nu att understiga mätvärdena. Modellkvaliteten är dock tydligt förbättrad jämfört med de tidigare resultaten för 2019.Förbättrad kvalitet på halterna av PM10 jämfört med mätvärden, främst på grund av ett antal förbättrade modelleringsantaganden. Kvaliteten har höjts mest i norra delarna av landet genom regionaliserade antaganden kring dubbdäcksanvändning och sandning.Samma höga kvalitet på halterna av PM2,5 jämfört med de tidigare resultaten för 2019.Generellt visar valideringen förbättrade resultat, men det finns fortfarande överskridanden jämfört med kvalitetsmålen RDE och RPE och/eller MQI. Ytterligare arbete kommer att behövas för att förbättra modellkvaliteten tillräckligt för att alla kvalitetsmål ska klaras för hela landet. Det är därför viktigt att påpeka att mer detaljerade lokalskaliga beräkningar behövs för att helt förstå luftkvaliteten vid varje given plats.

De högsta halterna ses oftast i städerna eller intill större vägar. Trafiksektorn är en av de viktigaste källorna, något som nu också kan ses i källfördelningen som är en ny funktionalitet i webbtjänsten.

Resultaten ifrån denna studie är ämnade att användas av svenska kommuner och andra organisationer för att hjälpa analysen och förbättra luftkvalitetsarbetet. Dessa resultat har gjorts fritt tillgängliga på SMHIs webbportal ”Luftwebb”.

I denna studie har emissioner och halter i utomhusluften av benso(a)pyren (B(a)P) samt partiklar (PM2.5) beräknats för Skellefteå, Strömsunds och Alingsås kommuner avseende småskalig uppvärmning. Emissioner har beräknats för hela kommunerna, medan luftkvalitet har modellerats för två tätorter i varje kommun; Boliden och Bureå i Skellefteå kommun, Backe och Hoting i Strömsunds kommun samt Alingsås och Sollebrunn i Alingsås kommun. De tre kommunerna valdes då de identifierades ha höga B(a)P-halter i den tidigare nationella B(a)P-kartläggningen samt tillgång till sotarregister av tillräcklig bra kvalitet; tätorterna valdes genom att analysera emissionsberäkningarna i varje kommun och välja ut tätorter med de högsta emissionerna.

Syftet med studien är undersöka hur B(a)P- och PM2.5-halterna i Sverige förhåller sig till miljökvalitetsnormer, utvärderingströsklar samt preciseringen av miljökvalitetsmålet Frisk luft och analysera hur stort gapet är för att klara dessa. Detta genom spridningsmodellering samt utvärdering mot mätningar i fem av tätorterna. Osäkerheterna i den tidigare gjorda nationella karteringen av B(a)Phalter från småskalig vedeldning (Andersson et al., 2015), som ska ses som en preliminär bedömning av halterna, utvärderas också. Vidare undersöks, genom känslighetsanalys, hur antaganden om emissionsfaktorer och eldvanor påverkar luftkvaliteten i områdena. En av de åtgärder som utreds är att byta ut gamla vedpannor mot moderna eldstäder. Luftmiljövinsterna av detta undersöks också genomspridningsmodellering.

Emissionerna från eldstäderna har beräknats utifrån information från sotarregister i de olika kommunerna, där eldstäderna har klassificerats som vedpannor (miljögodkända och ickemiljögodkända), lokaleldstäder, flis- och pelletspannor samt övriga pannor (mest oljepannor). Geolokalisering, dvs. framtagandet av koordinater, har gjorts för de olika eldstäderna i registren baserat på adresser. Med hjälp av modellerade energibehov för ett genomsnittligt meteorologiskt kalenderår för perioden 1960-1990, för ett genomsnittligt småhus, samt antaganden om emissionsfaktorer, eldstäders nyttjandegrad samt verkningsgrad har sedan emissionerna beräknats.

Lokalskalig spridningsmodellering med en rumslig upplösning om 20 m × 20 m har genomförts för de utvalda tätorterna med den Gaussiska lokalskaliga spridningsmodellen Dispersion, som är samma lokala modell som finns i modellsystemet SIMAIR-ved. Vid spridningsmodelleringen har meteorologiska data från Mesan för kalenderår 2016 och 2017 använts. Bakgrundshalter har inkluderats för PM2.5, men enbart lokalt haltbidrag från småskalig uppvärmning har beräknats för B(a)P; ett schablontillägg av bakgrundshalter för B(a)P har gjorts för varje tätort. Modelleringen har också utvärderats mot preliminära mätresultat (månadsprovtagning) av B(a)P avseende juni- december 2017 i Boliden, Bureå, Backe, Hoting samt Alingsås tätort samt mätningar av PM2.5 i Bureå och Backe (mätningarna har utförts av Svenska Miljöinstitutet IVL på uppdrag av Naturvårdsverket)

Den här studien är en kartläggning och screening av emissioner och halter av benso(a)pyren (B(a)P) i Sverige. Syftet är att identifiera potentiella riskområden för överskridande av miljökvalitetsnormen (MKN). Ett övervägande bidrag till haltnivåerna till B(a)P är emissioner från den småskaliga vedeldningen, varför studien går ut på att beräkna och fördela emissionerna från uppvärmning av småhus. Metodiken består översiktligt av tre delar; beräkning av kommunvisa emissioner av B(a)P i Sverige, fördelning av dessa årsemissioner inom kommunerna på ett raster om 1 km × 1 km samt beräkning av årsmedelhalter utifrån detta emissionsraster. För att beräkna kommunvisa årsemissioner av B(a)P utnyttjas statistik från MSB över antalet eldstäder, modellerade värden på småhusens energibehov från ENLOSS, antaganden om eldvanor och emissionsfaktorer per typ av eldstad. De kommunvisa emissionerna fördelas sedan inom kommunen i ett grid om 1 km × 1 km utgående från antal kvadratmeter boyta småhus per km2 från fastighetsregistret. För pannor används dessutom tätortsvis statistik från Energimarknadsinspektionen över antal anslutna småhus till fjärrvärmenät, som vi enligt egen fördelning applicerar tätortsvis. Slutligen beräknas årsmedelhalter av B(a)P utifrån emissionsrastret på 1 km × 1 km utgående från linjära samband mellan emissioner och halter från tidigare genomförda lokalskaliga spridningsberäkningar med SIMAIR-ved i Västerbottenprojektet. Huvudslutsatserna från studien är följande: • De högsta årsemissionerna av B(a)P från vedpannor, som står för i särklass högst emission per enhet och därmed har störst påverkan på den lokala luftkvaliteten, beräknas för Skellefteå (18 200 g år–1) följt av Örnsköldsvik (13 600 g år–1), Gotland (13 500 g år–1), Sundsvall (12 900 g år–1) och Hudiksvall (12 300 g år–1). • Utifrån ett linjärt antagande mellan emissioner och halter fås kommunvisa årsmedelhalter av B(a)P 2012 på 0.03 – 1.03 ng m–3 för haltmåttet kartans högsta värde (KHV). Motsvarande värden för kartans ytmedelvärde (KYM) är 0.01 – 0.25 ng m–3. • Beräkningarna indikerar att det föreligger risk för överskridande av MKN (>1.0 ng m–3) i vissa enskilda gridrutor i tätorterna Sollefteå och Laholm (avseende årsmedelhalt av B(a)P uttryckt som KHV). Höga årsmedelhalter (>0.8 ng m–3) fås även för Kramfors, Säffle, Arvidsjaur, Boden, Skellefteå och Trollhättan. Detta är kommuner med en stor andel vedpannor i förhållande till lokaleldstäder. • Merparten (273 av 290) av kommunerna i Sverige har haltnivåer (KHV) högre än miljökvalitetsmålet Frisk luft (>0.1 ng m–3). Här är påverkan även betydande för utsläpp från trivseleldning med lokaleldstäder. • Studien ska ses som en översiktlig kartläggning och screening av emissioner och halter av B(a)P från småskaliga vedeldningen. Beräkningarna kan anses representera ett ”worst case”. • Den i särklass största osäkerheten vad gäller indata är statistiken från MSB över antalet eldstäder per kommun, samt hur eldstäderna fördelas mellan olika kommuner i gemensamma räddningstjänstområden. Detaljeringsgraden av underlaget samt klassificeringen av eldstäderna kan variera betydligt mellan olika kommuner/räddningstjänstförbund. För kommuner som enligt beräkningarna har haltnivåer som överskrider eller är nära att överskrida MKN rekommenderas, i ett första steg, att en noggrannare granskning/inventering görs av indata som används i beräkningarna, i synnerhet antalet eldstäder. In this report methods and results are presented from downscaling of about 40 climate