Nagladekk margfalda svifryksmengun Gísli Guðmundsson skrifar 3. maí 2020 08:00 Ryksöfnun í Hvalfjarðargöngum Ráðist var í það verkefni að nota svifryk úr Hvalfjarðargöngum til að kanna uppruna umferðartengdar svifryksmengunar. Auðvelt er að nálgast sýni af svifryki í göngunum og utanaðkomandi þættir eins og veður hafa lítil áhrif á samsetningu þess. Í Hvalfjarðargöngum er veruleg umferðartengd mengun og svifryksmyndun þar líklega svipuð og utan ganganna. Göngin eru afmörkuð að stærð og úrkoma og vindar ná ekki inn í þau. Því safnast svifryk fyrir þar inni, en ekki fyrir utan. Með svifryki er átt við fastefni (e. particulate matter). Mynd 1. Ryksöfnun ofan á skáp. Ryksöfnunin stóð í 49 daga. Á mynd 1 og 2 má sjá svifryk sem sest hefur ofan á skáp í göngunum. Rykinu var safnað saman og það efnagreint. Heildarefnagreiningarnar voru gerðar með svokölluðu Dumas-tæki (fyrir kolefni og köfnunarefni) og ICP-tæki fyrir valin snefilefni. Mynd 2. Greiningar á einstökum kornum voru gerðar með rafeindasmásjá. Myndir 3 og 4 eru rafeindasmásjármyndir af svifryki. Rykið skiptist í tvennt, annars vegar stök korn og hins vegar samsett korn. Stöku kornin eru að langmestu leyti fylliefni úr slitlaginu. Samsettu kornin eru mynduð af tiltölulega smáum kornum sem eru að mestu leyti fylliefni úr slitlaginu, bundin saman af kolefnisríkum grunnmassa. Mynd 3. Rafeindasmásjármyndir af svifrykssýni. Efnagreiningar sem gerðar voru frá janúar 2017 til júní 2018 benda til þess að uppruna ryksins megi að stórum hluta rekja til slitlagsins í göngunum. Dekkjaslit og útblástur frá ökutækjum sem fara um göngin, sem og slit á bremsuborðum og öðrum slitflötum, eru einnig þáttur í rykmynduninni í göngunum. Hátt kolefnismagn í rykinu (5-14%) er vísbending um að dekkjaslit myndi nokkuð stóran hluta ryksins. Mynd 4. Rafeindasmásjármyndir af svifrykssýni. Mikill munur á sumri og vetri Verulegur munur er á svifryksmyndun yfir vetrartímann og sumartímann, þ.e. tímabilin með og án nagladekkja. Meðalsvifryksmagn fyrir allt árið 2017 er um 116 mg/m3. Fyrir tímabilið frá áramótum til 1. maí (nagladekkjatímabil) er styrkurinn um 186 mg/m3, frá 1. nóvember til áramóta um 128 mg/m3 (nagladekkjatímabil) og yfir sumarmánuðina, frá 1. júní til 1. október, er meðaltalið um 43 mg/m3 (tímabil án nagladekkja). Sambærilegar niðurstöður fengust fyrir árið 2016. Niðurstöður mælingar á sethraða eða fallhraða í göngunum eru einnig á þá leið að setmyndunin í göngunum er um fimm sinnum meiri að vetrarlagi en að sumarlagi. Í þessu sambandi er vert að geta þess að umferðarþunginn er mestur yfir sumarmánuðina, þ.e. þegar svifryksmengunin er minnst. Nagladekkin aðalorsök svifryks Af þessum niðurstöðum er ljóst að notkun nagladekkja veldur verulegri svifryksmengun í göngunum. Nagladekk slíta slitlaginu töluvert meira en heilsársdekk og sumardekk og svarf myndar fíngert svifryk. Ekki er ástæða til að ætla að þessu sé öðruvísi farið utan ganganna. Því má draga þá ályktun að nagladekk séu aðalorsök þess umferðartengda svifryks sem myndast á höfuðborgarsvæðinu. Hluti dekkjaslits í svifryki er verulegur, en væntanlega er dekkjaslitið svipað allt árið, sem og útblástur frá ökutækjum. Með því að takmarka notkun á nagladekkjum væri hægt að auka loftgæði á höfuðborgarsvæðinu verulega. Höfundur er verkefnastjóri á Rannsóknastofu byggingariðnaðarins á Nýsköpunarmiðstöð Íslands. Þessi grein er hluti af ritröðinni Nýsköpun og rannsóknir sem varpar ljósi á fjölbreyttar vísindarannsóknir og nýsköpunarstarf sem unnið er að hérlendis. Greinarnar eru skrifaðar af starfsmönnum Nýsköpunarmiðstöðvar Íslands og eru úr ársskýrslu miðstöðvarinnar. Nánari upplýsingar um Nýsköpunarmiðstöð Íslands eru á www.nmi.is. Viltu birta grein á Vísi? Sendu okkur póst. Senda grein Nýsköpun og rannsóknir Hvalfjarðargöng Umhverfismál Samgöngur Nagladekk Mest lesið Hlíðarendi – hverfið mitt Freyr Snorrason Skoðun Lukka Sjálfstæðisflokksins Inga María Hlíðar Thorsteinson Skoðun Jens er rétti maðurinn í brúna! Anton Berg Sævarsson Skoðun Stuðningur fyrir börn í vanda getur verið lífsbjörg Stefán Guðbrandsson Skoðun Hver er betri sem formaður Sjálfstæðisflokksins? Þórir Garðarsson Skoðun Má skera börn? Magnea Gná Jóhannsdóttir Skoðun Alþjóðaflugvöllurinn á Akureyri: Hvar er Icelandair? Birgir Orri Ásgrímsson Skoðun Framtíð löggæslu fínpússuð í tilraunastofunni Gaza Kristján Þór Sigurðsson Skoðun Strandveiðar – nýliðun hægri vinstri Steindór Ingi Kjellberg Skoðun Reykurinn sást löngu fyrir brunann! Davíð Bergmann Skoðun Skoðun Skoðun Herleysið er okkar vörn Dr. Ólína Kjerúlf Þorvarðardóttir skrifar Skoðun Raddir, kyn og kassar Linda Björk Markúsardóttir skrifar Skoðun Færni á vinnumarkaði – ný námsleið fyrir fólk með þroskahömlun Helga Gísladóttir skrifar Skoðun Framtíðarfyrirkomulag biðlauna formanns VR Ólafur Reimar Gunnarsson skrifar Skoðun Sannanir í dómsmáli? Rithandarrannsóknir, fyrri grein Jörgen Ingimar Hansson skrifar Skoðun Rödd friðar á móti sterkum her Anna Hildur Hildibrandsdóttir skrifar Skoðun Leiðtogi nýrra tíma Auður Kjartansdóttir,Bjarnveig Guðbrandsdóttir,Brynhildur Einarsdóttir,Guðrún Ingadóttir,G. Sirrý Ágústsdóttir,Hafdís Gunnarsdóttir,Jónas Kári Eiríksson,Júlíus Guðni Antonsson,Ragnhildur Eva Jónsdóttir,Róbert Smári Gunnarsson skrifar Skoðun Alþjóðaflugvöllurinn á Akureyri: Hvar er Icelandair? Birgir Orri Ásgrímsson skrifar Skoðun Tollflokkun rifins osts: Rangfærslur og staðreyndir Erna Bjarnadóttir skrifar Skoðun Framtíð löggæslu fínpússuð í tilraunastofunni Gaza Kristján Þór Sigurðsson skrifar Skoðun Wybory/Election/Kosningar Mateusz Gabríel K. Róbertsson skrifar Skoðun Hver er betri sem formaður Sjálfstæðisflokksins? Þórir Garðarsson skrifar Skoðun Hlíðarendi – hverfið mitt Freyr Snorrason skrifar Skoðun Rétturinn til að hafa réttindi Arndís Anna Kristínardóttir Gunnarsdóttir skrifar Skoðun Chamberlain eða Churchill leiðin? Ingibjörg Þóra Haraldsdóttir skrifar Skoðun Magnús Karl sem næsta rektor Háskóla Íslands Sólveig Ásta Sigurðardóttir,Stefanía Benónísdóttir skrifar Skoðun Heilbrigðisyfirvöld með í samtali um hugvíkkandi meðferðir Sara María Júlíudóttir skrifar Skoðun Flug er almenningsssamgöngur Ari Trausti Guðmundsson skrifar Skoðun Barátta fyrir mannréttindum aldrei verið mikilvægari Þorgerður Katrín Gunnarsdóttir skrifar Skoðun Löggjafinn brýtur á skólabörnum (grein 1) Valdís Ingibjörg Jónsdóttir skrifar Skoðun Strandveiðar – nýliðun hægri vinstri Steindór Ingi Kjellberg skrifar Skoðun Reykurinn sást löngu fyrir brunann! Davíð Bergmann skrifar Skoðun Angist og krabbamein Auður E. Jóhannsdóttir skrifar Skoðun Jens er rétti maðurinn í brúna! Anton Berg Sævarsson skrifar Skoðun Stuðningur fyrir börn í vanda getur verið lífsbjörg Stefán Guðbrandsson skrifar Skoðun Lukka Sjálfstæðisflokksins Inga María Hlíðar Thorsteinson skrifar Skoðun Silja Bára, öruggur og faglegur leiðtogi fyrir Háskóla Íslands Margrét Gíslínudóttir skrifar Skoðun Má skera börn? Magnea Gná Jóhannsdóttir skrifar Skoðun Aðför að menntakerfinu Hólmfríður Jennýjar Árnadóttir skrifar Skoðun Er íslenska þjóðin að eldast? Þorsteinn Þorsteinsson skrifar Sjá meira
Ryksöfnun í Hvalfjarðargöngum Ráðist var í það verkefni að nota svifryk úr Hvalfjarðargöngum til að kanna uppruna umferðartengdar svifryksmengunar. Auðvelt er að nálgast sýni af svifryki í göngunum og utanaðkomandi þættir eins og veður hafa lítil áhrif á samsetningu þess. Í Hvalfjarðargöngum er veruleg umferðartengd mengun og svifryksmyndun þar líklega svipuð og utan ganganna. Göngin eru afmörkuð að stærð og úrkoma og vindar ná ekki inn í þau. Því safnast svifryk fyrir þar inni, en ekki fyrir utan. Með svifryki er átt við fastefni (e. particulate matter). Mynd 1. Ryksöfnun ofan á skáp. Ryksöfnunin stóð í 49 daga. Á mynd 1 og 2 má sjá svifryk sem sest hefur ofan á skáp í göngunum. Rykinu var safnað saman og það efnagreint. Heildarefnagreiningarnar voru gerðar með svokölluðu Dumas-tæki (fyrir kolefni og köfnunarefni) og ICP-tæki fyrir valin snefilefni. Mynd 2. Greiningar á einstökum kornum voru gerðar með rafeindasmásjá. Myndir 3 og 4 eru rafeindasmásjármyndir af svifryki. Rykið skiptist í tvennt, annars vegar stök korn og hins vegar samsett korn. Stöku kornin eru að langmestu leyti fylliefni úr slitlaginu. Samsettu kornin eru mynduð af tiltölulega smáum kornum sem eru að mestu leyti fylliefni úr slitlaginu, bundin saman af kolefnisríkum grunnmassa. Mynd 3. Rafeindasmásjármyndir af svifrykssýni. Efnagreiningar sem gerðar voru frá janúar 2017 til júní 2018 benda til þess að uppruna ryksins megi að stórum hluta rekja til slitlagsins í göngunum. Dekkjaslit og útblástur frá ökutækjum sem fara um göngin, sem og slit á bremsuborðum og öðrum slitflötum, eru einnig þáttur í rykmynduninni í göngunum. Hátt kolefnismagn í rykinu (5-14%) er vísbending um að dekkjaslit myndi nokkuð stóran hluta ryksins. Mynd 4. Rafeindasmásjármyndir af svifrykssýni. Mikill munur á sumri og vetri Verulegur munur er á svifryksmyndun yfir vetrartímann og sumartímann, þ.e. tímabilin með og án nagladekkja. Meðalsvifryksmagn fyrir allt árið 2017 er um 116 mg/m3. Fyrir tímabilið frá áramótum til 1. maí (nagladekkjatímabil) er styrkurinn um 186 mg/m3, frá 1. nóvember til áramóta um 128 mg/m3 (nagladekkjatímabil) og yfir sumarmánuðina, frá 1. júní til 1. október, er meðaltalið um 43 mg/m3 (tímabil án nagladekkja). Sambærilegar niðurstöður fengust fyrir árið 2016. Niðurstöður mælingar á sethraða eða fallhraða í göngunum eru einnig á þá leið að setmyndunin í göngunum er um fimm sinnum meiri að vetrarlagi en að sumarlagi. Í þessu sambandi er vert að geta þess að umferðarþunginn er mestur yfir sumarmánuðina, þ.e. þegar svifryksmengunin er minnst. Nagladekkin aðalorsök svifryks Af þessum niðurstöðum er ljóst að notkun nagladekkja veldur verulegri svifryksmengun í göngunum. Nagladekk slíta slitlaginu töluvert meira en heilsársdekk og sumardekk og svarf myndar fíngert svifryk. Ekki er ástæða til að ætla að þessu sé öðruvísi farið utan ganganna. Því má draga þá ályktun að nagladekk séu aðalorsök þess umferðartengda svifryks sem myndast á höfuðborgarsvæðinu. Hluti dekkjaslits í svifryki er verulegur, en væntanlega er dekkjaslitið svipað allt árið, sem og útblástur frá ökutækjum. Með því að takmarka notkun á nagladekkjum væri hægt að auka loftgæði á höfuðborgarsvæðinu verulega. Höfundur er verkefnastjóri á Rannsóknastofu byggingariðnaðarins á Nýsköpunarmiðstöð Íslands. Þessi grein er hluti af ritröðinni Nýsköpun og rannsóknir sem varpar ljósi á fjölbreyttar vísindarannsóknir og nýsköpunarstarf sem unnið er að hérlendis. Greinarnar eru skrifaðar af starfsmönnum Nýsköpunarmiðstöðvar Íslands og eru úr ársskýrslu miðstöðvarinnar. Nánari upplýsingar um Nýsköpunarmiðstöð Íslands eru á www.nmi.is.
Þessi grein er hluti af ritröðinni Nýsköpun og rannsóknir sem varpar ljósi á fjölbreyttar vísindarannsóknir og nýsköpunarstarf sem unnið er að hérlendis. Greinarnar eru skrifaðar af starfsmönnum Nýsköpunarmiðstöðvar Íslands og eru úr ársskýrslu miðstöðvarinnar. Nánari upplýsingar um Nýsköpunarmiðstöð Íslands eru á www.nmi.is.
Skoðun Leiðtogi nýrra tíma Auður Kjartansdóttir,Bjarnveig Guðbrandsdóttir,Brynhildur Einarsdóttir,Guðrún Ingadóttir,G. Sirrý Ágústsdóttir,Hafdís Gunnarsdóttir,Jónas Kári Eiríksson,Júlíus Guðni Antonsson,Ragnhildur Eva Jónsdóttir,Róbert Smári Gunnarsson skrifar
Skoðun Magnús Karl sem næsta rektor Háskóla Íslands Sólveig Ásta Sigurðardóttir,Stefanía Benónísdóttir skrifar
Skoðun Heilbrigðisyfirvöld með í samtali um hugvíkkandi meðferðir Sara María Júlíudóttir skrifar
Skoðun Barátta fyrir mannréttindum aldrei verið mikilvægari Þorgerður Katrín Gunnarsdóttir skrifar
Skoðun Silja Bára, öruggur og faglegur leiðtogi fyrir Háskóla Íslands Margrét Gíslínudóttir skrifar