Bland annat för att förbättra förbindelserna mellan de norra och södra länsdelarna och öka framkomligheten på infartsleder mot Stockholm planeras en 21 km lång förbifart i nord-sydlig sträckning, varav cirka 18 km planerad gå i tunnel. Denna nya led, Förbifart Stockholm, förväntas ge förutsättningar för utveckling och minska trafikbelastningen i områdets centrala delar. Samtidigt visar tidigare analyser att de som kommer att färdas i tunneln kan bli utsatta för höga koncentrationer av trafikföroreningar. Denna rapport redovisar resultat av forskning som är beställd och finansierad av Trafikverket.

För att styra luftkvaliteten i den planerade tunneln har användandet av riktvärden för luftföroreningshalten i tunneln föreslagits, och ett preliminärt förslag från Trafikverket presenterats vid olika möten. Denna studie syftar till att bedöma de potentiella hälsokonsekvenserna som kan förväntas med olikt strängt riktvärde för trafikföroreningar indikerat med halten av kvävoxider, NOx, (1000, 2000, 3000 och 4000 mikrogram/m3 som maximalt timmedelvärde för tunnelsystemet).

Exponeringen från tunnelpassager uppskattas baserat på de årliga genomsnittliga NOX-halterna i tunneln, tillbringat tid i tunneln och antal trafikanter. I underlaget beräknas halterna för olikadelar av tunneln och olika tid på dygnet. Hälsokonsekvenserna av förändrad exponering har beräknats med etablerade metoder och beräkningsprogrammet AirQ Plus utvecklat av WHO.

På grund av stora trafikflöden och ekonomiska/tekniska begränsningar för ventilationen kan luftföroreningskoncentrationerna i tunneln bli mycket högre än i andra trafikmiljöer. Med minimal ventilation och maximala trafikmängder under rusningstid kan timmedelvärdet för NOx bli till 3500 mikrogram/m3 och även när maximal ventilation skulle tillämpas, beräknas årsmedelvärdet av dygnets högsta timmedelvärde längs en länk i tunneln bli 1789 mikrogram/m3. Således är det i princip omöjligt att klara riktvärdet 1000 mikrogram/m3 överallt i tunnelsystemet. Exponeringen skulle bli lägst vid maximal ventilation, vilket beräknas resultera i 22,2 (95% konfidensintervall: 16.8-30.1) förtida dödsfall per år, motsvarande 480,4 (95% KI: 364,1-650,6) förlorade levnadsår (förutsatt att resenärerna utgörs av åldersgruppen 30-74 år). Om riktvärdet skulle vara 2000 mikrogram/m3, beräknas exponeringen med samma åldersgrupp resultera i 35,2 (95% KI: 26,7-47,6) förtida dödsfall per år, motsvarande med 760.9 (95% KI: 480,4-650,6) förlorade levnadsår.

Bland olika tunnellänkar beräknas den största exponeringen på länk 5N, där 28,6-37,2% (beroende på riktvärdesscenario) av de totala hälsokonsekvenserna kan genereras. Länken 3N har hög NOX-koncentration, stort antal passagerare och lång exponeringstid. För de separata länkarna kan skillnaderna i exponering mellan riktvärdesscenarier också i hög grad variera beroende på möjligheten att ventilera: medan skillnaderna vara stora för länk 5N, var de ganska små för länk 7N.

Om vi jämför dessa resultat med tidigare beräknad positiv effekt på lokalbefolkningens hälsa beroende på minskad exponering för luftföroreningar (årligen förväntas 23,7 (95% KI: 17,7-32,3) färre förtida dödsfall), är det endast med de mest gynnsamma antagandena såsom färre äldre personer som använder tunneln och med nu beräknad maximal ventilation som tunneln kan ge mindre hälsoeffekter jämfört med alternativet trafik ovan jord längs E4. I alla andra fall förväntas hälsoeffekterna med tunneln i Förbifart Stockholm totalt bli högre. Exponeringen i tunneln väntas här bli något högre jämfört med föregående analys på grund av förbättrad modellering av luftföroreningshalter i olika delar av tunneln, inkluderande även ramperna, samt i konsekvensbedömningen förväntat högre antal passager för vissa tunnellänkar.

För att minska problem med trängsel på vägnätet i Stockholm och möta framtida transportbehov planeras en 21 km lång förbifart i nord-sydlig sträckning, varav cirka 18 km skulle gå i tunnel. Denna nya led, Förbifart Stockholm, förväntas förbättra luftkvaliteten i områdets central delar som avlastas trafik på ytvägar, samtidigt kommer de som färdas I tunnel att kunna utsättas för höga koncentrationer av trafikföroreningar.

Trafikföroreningarna utgörs dels av motoravgaser med avgaspartiklar (bl a dieselsot), kolväten och kväveoxider (NO_X) som viktiga komponenter. Dessa föroreningar brukar studeras som indikatorer på hur farlig luften är, I synnerhet NO₂ och NO_X. I tunnelmiljö är NOX (NO + NO₂) en bättre indikator än NO₂ på hur hög avgashalten är i jämförelse med i utomhusluft och hälsostudier, eftersom NO inte oxideras till NO₂ i samma utsträckning som i utomhusluft.

Förutom avgaser består trafikföroreningarna av slitagepartiklar från vägbanor och fordon (främst däck och bromsar). Dessa partiklar ingår i det man brukar kalla vägdamm, vilket består av större partiklar än avgaserna. För vägdamm kan masskoncentrationen (vikt/volym luft) av PM10 (partiklar mindre än 10 mikrometer) användas som ett relevant mått på koncentrationen.

För de mycket mindre avgaspartiklarna används inte så ofta masskoncentrationen i luft. Hur höga halter det skulle bli i tunnelmiljön beror förutom på utsläppens omfattning på ventilationslösningarna, varför beräknade förhållanden blir mer osäkra. För tunnelhalterna är det dessutom svårare att uppskatta antal exponerade personer och avskiljningen som fordonskupen ger. Beräkningarna för hur utomhusluften påverkas är förenade med mindre osäkerhet.

Skillnaderna i befolkningsexponering via ändrade årsmedelhalter i omgivningsluften har beräknats för NO_X och PM₁₀ med en spridningsmodell och upplösningen 100x100 m, vilket sedan kopplats till befolkningen vid årsskiftet 2011/12 (1 628 528 invånare) med samma geografiska upplösning.

Exponeringstillskottet från nyttjandet av tunnel har beräknats utifrån förväntat antal fordon, antal personer i fordonen, halten längs olika sträckor samt restiden längs olika sträckor. Som indikator på avgaser används NO_X eftersom det finns kända dos-responssamband för viktiga effekter som inverkan på dödlighet. För vägdamm används PM10 som mått på halterna. Innan förändringen i hälsokonsekvenser beräknas för antalet personer som förväntas nyttja tunneln, dras ifrån den lägre exponering som skulle erhållas vid motsvarande resor på ytvägnätet.

Hälsokonsekvenserna av förändrad exponering har beräknats med etablerade metoder och beräkningsprogrammet AirQ utvecklat av WHO. För dessa beräkningar har relevanta exponerings-responsantaganden eftersträvats. För avgasernas effekt på dödlighet har vi hämtat sambandet från en studie genomförd i Oslo, med en relative ökning på 8% per 10 μgm^-3 i NO_X, och för vägdamm från en studie genomförd i Stockholm där dagligt antal dödsfall ökade 1.68% per 10 μgm^-3 högre halt av PM₁₀. För beräkningarna av tunnelexponeringens betydelse för förtida dödsfall har antagandena om de exponerades åldersfördelning stor betydelse, eftersom en relativ riskökning får större konsekvenser ju högre risken är från början. Ur ett biologiskt perspektiv kan man se det som att äldre är mer känsliga för exponeringen exempelvis för att deras lungor och hjärtan inte är lika friska som hos yngre.

Beräkningarna visar att för befolkningen skulle förbifarten minska antalet förtida dödsfall med 23,7 (95% CI 17.7–32.3) per år, huvudsakligen genom lägre exponering för avgaser. Minskad exponering för vägdamm står bara för 0,5 fall per år färre. Andra former av ohälsa beräknas också minska något till följd av lägre halter. Samtidigt skulle exponeringstillskottet som tunnelluften ger jämfört med resa på ytvägnätet bland annat leda till förtida dödsfall. Under rusningstid skulle avgashalterna i tunneln mätt som NOX nå närmare 2000 μgm-3. Att passera hela tunneln skulle två gånger om dagen, 5 dagar i veckan, under rusningstid, skulle ge ett tillskott till årsmedelexponeringen motsvarande 9.6 μgm^-3 NO_X. Om man antar ett genomsnitt på drygt 55 000 fordon per dygn vardera riktning och 1.3 person per fordon, fördelade som åldersgruppen 30–74 år, förväntas en årlig ökning av antalet förtida dödsfall om 20,6 (95% CI 14.1–25.6). Skulle det bli fler personer per fordon eller en högre andel känsliga t ex på grund av äldre resenärer, blir resultatet av exponeringen fler förtida dödsfall. De verkliga effekterna skulle alltså kunna bli annorlunda därför att scenarierna vi antagit inte stämmer.