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? Kynntu þér reglur ritstjórnar um skoðanagreinar. Senda grein Nýsköpun og rannsóknir Hvalfjarðargöng Umhverfismál Samgöngur Nagladekk Mest lesið Þegar kjarabarátta kennara bitnar á börnunum Sigvaldi Egill Lárusson Skoðun SÁÁ í uppnámi – Mín sýn sem aðstandandi Harpa Hildiberg Böðvarsdóttir Skoðun Af hverju er efnahagur Íslands veikur? – Hvað getum við lært af Dönum? Þorvaldur Ingi Jónsson Skoðun Þegar kerfið verður hluti af vandanum Arna Hrönn Aradóttir ,Sigríður Arndís Jóhannsdóttir Skoðun Verður Grensásvegur hjarta tónlistar í Reykjavík? Magnea Gná Jóhannsdóttir Skoðun Farsæld barna verður ekki tryggð án fjármagns Jóhanna Erla Guðjónsdóttir Skoðun Einkunnaskalinn 1–10 sem byrjar á 4 Gunnar Salvarsson Skoðun Reykjavík beygir af Brynhildur Bolladóttir Skoðun Fimm óskir á afmælisdaginn Anna Margrét Hrólfsdóttir Skoðun Hefur þú áhuga á námsárangri og líðan barna í Garðabæ? Almar Guðmundsson,Margrét Bjarnadóttir Skoðun Skoðun Skoðun Hefur þú áhuga á námsárangri og líðan barna í Garðabæ? Almar Guðmundsson,Margrét Bjarnadóttir skrifar Skoðun Við getum í rauninni ekki tapað Hjörtur J. Guðmundsson skrifar Skoðun SÁÁ í uppnámi – Mín sýn sem aðstandandi Harpa Hildiberg Böðvarsdóttir skrifar Skoðun Skaðaminnkun í sautján ár – og þörfin enn mikil Sóley Kristín Guðbjartsdóttir skrifar Skoðun Verður Grensásvegur hjarta tónlistar í Reykjavík? Magnea Gná Jóhannsdóttir skrifar Skoðun Þegar kerfið verður hluti af vandanum Arna Hrönn Aradóttir ,Sigríður Arndís Jóhannsdóttir skrifar Skoðun Aðför að ferðaþjónustunni Helgi Kjartansson skrifar Skoðun Farsæld barna verður ekki tryggð án fjármagns Jóhanna Erla Guðjónsdóttir skrifar Skoðun Endurhæfum Reykjalund - Þakkir frá stjórn Hollvina Reykjalundar Júlíus Þór Jónsson,Bárður H. Tryggvason,Erna Arnardóttir,Kolbrún Þorsteinsdóttir,Örn Kjærnested skrifar Skoðun Af hverju er efnahagur Íslands veikur? – Hvað getum við lært af Dönum? Þorvaldur Ingi Jónsson skrifar Skoðun Þegar kjarabarátta kennara bitnar á börnunum Sigvaldi Egill Lárusson skrifar Skoðun Reykjavík beygir af Brynhildur Bolladóttir skrifar Skoðun Einkunnaskalinn 1–10 sem byrjar á 4 Gunnar Salvarsson skrifar Skoðun Fimm óskir á afmælisdaginn Anna Margrét Hrólfsdóttir skrifar Skoðun Seljum ekki Landsvirkjun meðan við getum ráðið því sjálf Júlíus Valsson skrifar Skoðun Umhverfi byggt af umhyggju Helga Guðrún Vilmundardóttir,Sigríður Maack,Jóhanna Höeg Sigurðardóttir skrifar Skoðun Hvenær ætti gjafakort að renna út? Kolbrún Áslaugar Baldursdóttir skrifar Skoðun Góð lífskjör og öflugt atvinnulíf í Fjarðabyggð Haraldur Líndal Haraldsson skrifar Skoðun Uppbyggingarsjóður: Oft fyrsta já-ið sem kemur góðum hugmyndum af stað Díana Jóhannsdóttir,Örlygur Hnefill Örlygsson skrifar Skoðun Þakkir til kennara frá ráðherra Inga Sæland skrifar Skoðun Leigubremsa innleidd á Íslandi! Kristján Þórður Snæbjarnarson skrifar Skoðun Ríkisstjórnin á að vita betur Indriði Einar Reynisson skrifar Skoðun Geta allir aukið tekjur? Jón Jósafat Björnsson skrifar Skoðun Ekki allir menn. En hvar eru allir karlarnir? Diljá Ámundadóttir Zoëga skrifar Skoðun Mælum fyrst – hækkum svo Guðmundur Björnsson skrifar Skoðun Þegar skuldir færa völdin til Brussel Erna Bjarnadóttir skrifar Skoðun Er ekki rjóminn bestur? Sigrún Ólöf Ingólfsdóttir skrifar Skoðun Opið bréf til ráðherra Helgi Felixson skrifar Skoðun Lengi býr að fyrstu gerð Sigurður Páll Jónsson skrifar Skoðun Áhrif framþróunar í gervigreind á landslag netöryggisveikleika Arnar Freyr Guðmundsson 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.
Af hverju er efnahagur Íslands veikur? – Hvað getum við lært af Dönum? Þorvaldur Ingi Jónsson Skoðun
Hefur þú áhuga á námsárangri og líðan barna í Garðabæ? Almar Guðmundsson,Margrét Bjarnadóttir Skoðun
Skoðun Hefur þú áhuga á námsárangri og líðan barna í Garðabæ? Almar Guðmundsson,Margrét Bjarnadóttir skrifar
Skoðun Þegar kerfið verður hluti af vandanum Arna Hrönn Aradóttir ,Sigríður Arndís Jóhannsdóttir skrifar
Skoðun Endurhæfum Reykjalund - Þakkir frá stjórn Hollvina Reykjalundar Júlíus Þór Jónsson,Bárður H. Tryggvason,Erna Arnardóttir,Kolbrún Þorsteinsdóttir,Örn Kjærnested skrifar
Skoðun Af hverju er efnahagur Íslands veikur? – Hvað getum við lært af Dönum? Þorvaldur Ingi Jónsson skrifar
Skoðun Umhverfi byggt af umhyggju Helga Guðrún Vilmundardóttir,Sigríður Maack,Jóhanna Höeg Sigurðardóttir skrifar
Skoðun Uppbyggingarsjóður: Oft fyrsta já-ið sem kemur góðum hugmyndum af stað Díana Jóhannsdóttir,Örlygur Hnefill Örlygsson skrifar
Skoðun Áhrif framþróunar í gervigreind á landslag netöryggisveikleika Arnar Freyr Guðmundsson skrifar
Af hverju er efnahagur Íslands veikur? – Hvað getum við lært af Dönum? Þorvaldur Ingi Jónsson Skoðun
Hefur þú áhuga á námsárangri og líðan barna í Garðabæ? Almar Guðmundsson,Margrét Bjarnadóttir Skoðun