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 24000 Íslendingar telja sig hafa skaðast alvarlega – af hverju er það ekki rannsakað? Jóhannes Loftsson Skoðun Verðmætasköpunarhaustið? Af 1000 störfum voru 962 opinber og 38 á almenna markaðnum Elliði Vignisson Skoðun Hernaðarheilkenni Heimssýnar Gunnar Hólmsteinn Ársælsson Skoðun Mörk réttarríkisins og friðhelgi einkasamskipta Erna Bjarnadóttir Skoðun Vægi Íslendinga gæti jafnast á við 15 milljónir Þjóðverja Hjálmar Vilhjálmsson Skoðun Sjálfbært laxeldi á Íslandi Kristján Ingimarsson Skoðun Hver gætir barnanna þegar kerfið bregst? Inga Sæland Skoðun Verðum við að sætta okkur við meira af bílhræjum og verri umgengni? Bergur Þorri Benjamínsson Skoðun Hvenær urðu Íslendingar svona uppteknir af því að eiga? Valerio Gargiulo Skoðun Mesti árangur í útlendingamálum í 9 ár Þorbjörg S Gunnlaugsdóttir Skoðun Skoðun Skoðun Að segja „JÁ“ snýst um sanngirni og framþróun Nichole Leigh Mosty skrifar Skoðun „Lýðræðisveisla“ sem skaðar lýðræðið. Forsetinn er á matseðlinum Júlíus Valsson skrifar Skoðun Verðmætasköpunarhaustið? Af 1000 störfum voru 962 opinber og 38 á almenna markaðnum Elliði Vignisson skrifar Skoðun Hernaðarheilkenni Heimssýnar Gunnar Hólmsteinn Ársælsson skrifar Skoðun Hvað þarf til að verða sjúkraliði? Sandra B. Franks skrifar Skoðun Flýtum tvöföldun Vesturlandsvegar – í þágu umferðaröryggis Björn Bjarki Þorsteinsson skrifar Skoðun 24000 Íslendingar telja sig hafa skaðast alvarlega – af hverju er það ekki rannsakað? Jóhannes Loftsson skrifar Skoðun Sjálfbært laxeldi á Íslandi Kristján Ingimarsson skrifar Skoðun Þau læra það börnin sem fyrir þeim er haft Gunnar Björgvinsson skrifar Skoðun Hvenær urðu Íslendingar svona uppteknir af því að eiga? Valerio Gargiulo skrifar Skoðun Verðum við að sætta okkur við meira af bílhræjum og verri umgengni? Bergur Þorri Benjamínsson skrifar Skoðun Vægi Íslendinga gæti jafnast á við 15 milljónir Þjóðverja Hjálmar Vilhjálmsson skrifar Skoðun Af hverju tala þau svona? Guðjón Heiðar Pálsson skrifar Skoðun Hver gætir barnanna þegar kerfið bregst? Inga Sæland skrifar Skoðun Mörk réttarríkisins og friðhelgi einkasamskipta Erna Bjarnadóttir skrifar Skoðun Samfélagsmiðlar eru ekki barnaleikur Kolbrún Áslaugar Baldursdóttir skrifar Skoðun Mesti árangur í útlendingamálum í 9 ár Þorbjörg S Gunnlaugsdóttir skrifar Skoðun Mætti sleppa því að blekkja heimilisfólkið Hjörtur J. Guðmundsson skrifar Skoðun Verðmæti góðrar vinnustaðamenningar Hólmfríður Jennýar Árnadóttir skrifar Skoðun Ég hélt fyrst að fréttin væri um Sigurð Elías Blöndal Guðjónsson skrifar Skoðun Dregur Útlendingastofnun úr samkeppnishæfni Háskóla Íslands? Rob Chantrey skrifar Skoðun Ég kvíði eftirköstum ESB-kosninganna - Óháð niðurstöðu Þorsteinn Magnússon skrifar Skoðun Ævisaga krónunnar Gestur Valgarðsson skrifar Skoðun Er Ísland með landslið í fótbolta? Jón Páll Haraldsson skrifar Skoðun Hví ekki að velja eitthvað ódýrara en evru? Jóhann Óli Eiðsson skrifar Skoðun Ef Ísland væri gosdrykkur Geir Gígja skrifar Skoðun Af hverju fer sérsveitin í fleiri útköll? Davíð Bergmann skrifar Skoðun Frá leikgleði til afreka Willum Þór Þórsson skrifar Skoðun Ekki éta útsæðið Jóhannes Þór Skúlason skrifar Skoðun Stefnum á svikalaust sumarfrí - það er skemmtilegra Heiðrún Jónsdóttir 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.
24000 Íslendingar telja sig hafa skaðast alvarlega – af hverju er það ekki rannsakað? Jóhannes Loftsson Skoðun
Verðmætasköpunarhaustið? Af 1000 störfum voru 962 opinber og 38 á almenna markaðnum Elliði Vignisson Skoðun
Verðum við að sætta okkur við meira af bílhræjum og verri umgengni? Bergur Þorri Benjamínsson Skoðun
Skoðun Verðmætasköpunarhaustið? Af 1000 störfum voru 962 opinber og 38 á almenna markaðnum Elliði Vignisson skrifar
Skoðun Flýtum tvöföldun Vesturlandsvegar – í þágu umferðaröryggis Björn Bjarki Þorsteinsson skrifar
Skoðun 24000 Íslendingar telja sig hafa skaðast alvarlega – af hverju er það ekki rannsakað? Jóhannes Loftsson skrifar
Skoðun Verðum við að sætta okkur við meira af bílhræjum og verri umgengni? Bergur Þorri Benjamínsson skrifar
24000 Íslendingar telja sig hafa skaðast alvarlega – af hverju er það ekki rannsakað? Jóhannes Loftsson Skoðun
Verðmætasköpunarhaustið? Af 1000 störfum voru 962 opinber og 38 á almenna markaðnum Elliði Vignisson Skoðun
Verðum við að sætta okkur við meira af bílhræjum og verri umgengni? Bergur Þorri Benjamínsson Skoðun