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 Ráðherrann Gísli Hvanndal Jakobsson Skoðun Það er allt í lagi að vera þú sjálfur - Opið bréf til Snorra Mássonar Kári Stefánsson Skoðun Nándarhryðjuverk er mannréttindabrot sem fær lítil viðbrögð frá samfélaginu Birna Sól Daníelsdóttir, Helga Benediktsdóttir,Telma Lísa Elmarsdóttir Skoðun Willum Þór – fyrir konur Heiðdís Geirsdóttir,Halla Karen Kristjánsdóttir,Hjördís Guðný Guðmundsdóttir Skoðun Af hverju kýs ég Samfylkinguna? Guðmundur Ingi Þóroddsson Skoðun Hver er munurinn á Viðreisn og Samfylkingu? Soffía Svanhvít Árnadóttir Skoðun Annarra manna peningar eru peningar okkar allra Davíð Þór Jónsson Skoðun Bannað að lækna sykursýki II Lukka Pálsdóttir Skoðun Krónan eða evran? Kostir og gallar Hilmar Þór Hilmarsson Skoðun Foreldrar, ömmur og afar þessa lands - áskorun til ykkar! Ragnheiður Stephensen Skoðun Skoðun Skoðun Ráðherrann Gísli Hvanndal Jakobsson skrifar Skoðun Nándarhryðjuverk er mannréttindabrot sem fær lítil viðbrögð frá samfélaginu Birna Sól Daníelsdóttir, Helga Benediktsdóttir,Telma Lísa Elmarsdóttir skrifar Skoðun Willum Þór – fyrir konur Heiðdís Geirsdóttir,Halla Karen Kristjánsdóttir,Hjördís Guðný Guðmundsdóttir skrifar Skoðun Af hverju kýs ég Samfylkinguna? Guðmundur Ingi Þóroddsson skrifar Skoðun Uppeldi, færni til framtíðar - fór í skúffu stjórnvalda! Una María Óskarsdóttir skrifar Skoðun Við sem förum til Tenerife - Vaxta og húsnæðispyntingar á almenningi komið frá lífeyrissjóðum og leigufélögum Hreinn Pétursson skrifar Skoðun Hvar eru málefni barna og ungs fólks? Gunnar E. Sigurbjörnsson skrifar Skoðun Þetta með verðgildin Matthildur Björnsdóttir skrifar Skoðun Stöndum með trans börnum og foreldrum þeirra! Birna Guðmundsdóttir,Elín Oddný Sigurðardóttir,Ynda Eldborg skrifar Skoðun Ég á ‘etta, ég má ‘etta Jón Ármann Steinsson skrifar Skoðun Dómsmálið sem gæti kippt grunninum undan Heidelberg-verksmiðjunni Jón Hjörleifur Stefánsson skrifar Skoðun Viljum við sósíalisma? Reynir Böðvarsson skrifar Skoðun Það er allt í lagi að vera þú sjálfur - Opið bréf til Snorra Mássonar Kári Stefánsson skrifar Skoðun Rjúfum kyrrstöðu í vegaframkvæmdum um allt land G.Svana Sigurjónsdóttir skrifar Skoðun Lýðheilsa bænda Unnur Rán Reynisdóttir,Arnar Páll Gunnlaugsson skrifar Skoðun Hvenær á að skattleggja lífeyri? Inn eða út? Ragnar Þór Ingólfsson skrifar Skoðun Glasið er hálffullt Ingveldur Anna Sigurðardóttir skrifar Skoðun Skilvirkari og einfaldari stjórnsýsla í þágu almennings Guðlaugur Þór Þórðarson skrifar Skoðun Gervilíf Geir Gunnar Markússon skrifar Skoðun Málsvari hinsegin samfélagsins og mannréttinda Guðmundur Ingi Guðbrandsson skrifar Skoðun Framtíð til sölu Júlíus Kristjánsson skrifar Skoðun Kona, vertu ekki fyrir! Elín Björg Jónsdóttir,Halldóra Sigríður Sveinsdóttir,Hrafnhildur Lilja Harðardóttir skrifar Skoðun Hagsmunir Evrópu í orkumálum stangast á við okkar hagsmuni Magnús Gehringer skrifar Skoðun Eitt lag enn með Lilju Hópur óperusöngvara skrifar Skoðun Skaðsemi vindtúrbínuvera á íslenska náttúru Anna Sofía Kristjánsdóttir skrifar Skoðun Hver er munurinn á Viðreisn og Samfylkingu? Soffía Svanhvít Árnadóttir skrifar Skoðun Kennarinn sem hvarf Álfhildur Leifsdóttir skrifar Skoðun Hamborgarhryggur - minnst viðeigandi jólamaturinn Óskar H. Valtýsson skrifar Skoðun Annarra manna peningar eru peningar okkar allra Davíð Þór Jónsson skrifar Skoðun Fasismi er að trenda – erum við að sofna á verðinum? Guðni Freyr Öfjörð 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.
Nándarhryðjuverk er mannréttindabrot sem fær lítil viðbrögð frá samfélaginu Birna Sól Daníelsdóttir, Helga Benediktsdóttir,Telma Lísa Elmarsdóttir Skoðun
Willum Þór – fyrir konur Heiðdís Geirsdóttir,Halla Karen Kristjánsdóttir,Hjördís Guðný Guðmundsdóttir Skoðun
Skoðun Nándarhryðjuverk er mannréttindabrot sem fær lítil viðbrögð frá samfélaginu Birna Sól Daníelsdóttir, Helga Benediktsdóttir,Telma Lísa Elmarsdóttir skrifar
Skoðun Willum Þór – fyrir konur Heiðdís Geirsdóttir,Halla Karen Kristjánsdóttir,Hjördís Guðný Guðmundsdóttir skrifar
Skoðun Við sem förum til Tenerife - Vaxta og húsnæðispyntingar á almenningi komið frá lífeyrissjóðum og leigufélögum Hreinn Pétursson skrifar
Skoðun Stöndum með trans börnum og foreldrum þeirra! Birna Guðmundsdóttir,Elín Oddný Sigurðardóttir,Ynda Eldborg skrifar
Skoðun Dómsmálið sem gæti kippt grunninum undan Heidelberg-verksmiðjunni Jón Hjörleifur Stefánsson skrifar
Skoðun Það er allt í lagi að vera þú sjálfur - Opið bréf til Snorra Mássonar Kári Stefánsson skrifar
Skoðun Kona, vertu ekki fyrir! Elín Björg Jónsdóttir,Halldóra Sigríður Sveinsdóttir,Hrafnhildur Lilja Harðardóttir skrifar
Nándarhryðjuverk er mannréttindabrot sem fær lítil viðbrögð frá samfélaginu Birna Sól Daníelsdóttir, Helga Benediktsdóttir,Telma Lísa Elmarsdóttir Skoðun
Willum Þór – fyrir konur Heiðdís Geirsdóttir,Halla Karen Kristjánsdóttir,Hjördís Guðný Guðmundsdóttir Skoðun