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 Sumar án aðgerða Halla Gunnarsdóttir,Jakob Tryggvason,Andri Reyr Haraldsson,Eiður Stefánsson,Gunnar Sigurðsson,Óskar Hafnfjörð Gunnarsson Skoðun Þjóðinni er að blæða út – og þetta á bara að reddast Vilhelm Jónsson Skoðun Mannréttindi eru ekki gjöf stjórnvalda Jón Þorsteinn Sigurðsson Skoðun Pólitískir vindhanar sem vilja nú hafa afstöðu af þjóð Þórður Snær Júlíusson Skoðun Einkunnir sem ekki er hægt að treysta og foreldrar sem eiga að bera ábyrgð Sigvaldi Egill Lárusson Skoðun Ástæður þess að ég kýs NEI þann 29. ágúst Sigurður P. Sigmundsson Skoðun Hversu lengi eigum við að bíða? Kristín María Birgisdóttir Skoðun Ég ætla að treysta komandi kynslóðum Margrét Sveinsdóttir Skoðun Hörmuleg húsnæðisstaða ungs fólks á Íslandi Yngvi Ómar Sigrúnarson Skoðun „Við hefðum aldrei átt að ganga í ESB,“ sagði engin þjóð aldrei Eiríkur Ragnarsson Skoðun Skoðun Skoðun Hvar eigum við heima? Martha Árnadóttir skrifar Skoðun Já er uppgjöf og Nei er ekki nóg Ágústa Árnadóttir skrifar Skoðun Hversu lengi eigum við að bíða? Kristín María Birgisdóttir skrifar Skoðun Akkeri og trygging fyrir Ísland Gunnar Örn Gunnarsson skrifar Skoðun Afborgunarlaus lán eru ekki neyðarúrræði – svar við dritdreifingu Halldór Jörgen Olesen skrifar Skoðun Hörmuleg húsnæðisstaða ungs fólks á Íslandi Yngvi Ómar Sigrúnarson skrifar Skoðun Mannréttindi eru ekki gjöf stjórnvalda Jón Þorsteinn Sigurðsson skrifar Skoðun Heilsuspillandi aðbúnaður fanga er dýrt stjórnunarlegt fúsk Sævar Þór Jónsson skrifar Skoðun 29. ágúst ‒ Fullveldið endurheimt? Jean-Rémi Chareyre skrifar Skoðun Fyrsta jáið skiptir máli Gunnar Ármannsson skrifar Skoðun Atvinnulífið ætti að vilja sjá samninginn Margrét Guðmundsdóttir skrifar Skoðun Upplýsingaóreiðan sem enginn virðist ætla að uppræta – opin spurning til Þorgerðar Hnikarr Bjarmi Franklínsson skrifar Skoðun Einkunnir sem ekki er hægt að treysta og foreldrar sem eiga að bera ábyrgð Sigvaldi Egill Lárusson skrifar Skoðun Endalok einkalífsins: Hið alsjáandi auga Finnur Ágúst Ingimundarson skrifar Skoðun Að semja gegn sjálfum sér Gísli Hjálmtýsson skrifar Skoðun Ástæður þess að ég kýs NEI þann 29. ágúst Sigurður P. Sigmundsson skrifar Skoðun Heimurinn brennur minna – en það er aðeins hálf sagan sögð hjá Lomborg Haukur Logi Jóhannsson skrifar Skoðun Ég ætla að treysta komandi kynslóðum Margrét Sveinsdóttir skrifar Skoðun Hvernig er að eiga sæti við borðið Ásta Guðrún Helgadóttir skrifar Skoðun Sumar án aðgerða Halla Gunnarsdóttir,Jakob Tryggvason,Andri Reyr Haraldsson,Eiður Stefánsson,Gunnar Sigurðsson,Óskar Hafnfjörð Gunnarsson skrifar Skoðun Þjóðinni er að blæða út – og þetta á bara að reddast Vilhelm Jónsson skrifar Skoðun Hörmuleg húsnæðisstaða ungs fólks í ESB Hjörtur J. Guðmundsson skrifar Skoðun Pólitískir vindhanar sem vilja nú hafa afstöðu af þjóð Þórður Snær Júlíusson skrifar Skoðun „Við hefðum aldrei átt að ganga í ESB,“ sagði engin þjóð aldrei Eiríkur Ragnarsson skrifar Skoðun Bandaríkin Gunnar Björgvinsson skrifar Skoðun Bollaleggingar Sigurður Kári Kristjánsson skrifar Skoðun Höggdeyfir fyrir hverja? Jóhann Páll Jóhannsson skrifar Skoðun Ísland, já takk Jón Pétur Zimsen skrifar Skoðun Já-sjá leiðir til Já-já Guðmundur Edgarsson skrifar Skoðun Hvernig tryggjum við börnum okkar framtíð á Íslandi? Þorvaldur Ingi Jónsson 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.
Sumar án aðgerða Halla Gunnarsdóttir,Jakob Tryggvason,Andri Reyr Haraldsson,Eiður Stefánsson,Gunnar Sigurðsson,Óskar Hafnfjörð Gunnarsson Skoðun
Einkunnir sem ekki er hægt að treysta og foreldrar sem eiga að bera ábyrgð Sigvaldi Egill Lárusson Skoðun
Skoðun Afborgunarlaus lán eru ekki neyðarúrræði – svar við dritdreifingu Halldór Jörgen Olesen skrifar
Skoðun Upplýsingaóreiðan sem enginn virðist ætla að uppræta – opin spurning til Þorgerðar Hnikarr Bjarmi Franklínsson skrifar
Skoðun Einkunnir sem ekki er hægt að treysta og foreldrar sem eiga að bera ábyrgð Sigvaldi Egill Lárusson skrifar
Skoðun Heimurinn brennur minna – en það er aðeins hálf sagan sögð hjá Lomborg Haukur Logi Jóhannsson skrifar
Skoðun Sumar án aðgerða Halla Gunnarsdóttir,Jakob Tryggvason,Andri Reyr Haraldsson,Eiður Stefánsson,Gunnar Sigurðsson,Óskar Hafnfjörð Gunnarsson skrifar
Sumar án aðgerða Halla Gunnarsdóttir,Jakob Tryggvason,Andri Reyr Haraldsson,Eiður Stefánsson,Gunnar Sigurðsson,Óskar Hafnfjörð Gunnarsson Skoðun
Einkunnir sem ekki er hægt að treysta og foreldrar sem eiga að bera ábyrgð Sigvaldi Egill Lárusson Skoðun