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 Að virða niðurstöðu sem manni líkar ekki Erna Bjarnadóttir Skoðun Takk Inga Sæland Jónína Björk Óskarsdóttir Skoðun Þeir vörðu forræðið frá Brussel — og skildu valdið eftir á Alþingi Sigurður Sigurðsson Skoðun Börnin eru ekki þau sem hafa brugðist, það er námsumhverfið sem hefur breyst Inga Henriksen Skoðun Helmingsafsláttur af mennskunni Arndís Þórarinsdóttir Skoðun Ábyrgðin eftir 29. ágúst: Sölumenn efans, fargan ósanninda og ógegnsæir sjóðir Sveinn Atli Gunnarsson Skoðun Hvað borga ferðamenn fyrir nýtingu náttúru og innviða? Jóhannes Þór Skúlason Skoðun Niðurskurður í borginni - mannvirðing? Skúli Helgason Skoðun The EU’s reduced attractiveness for prosperous countries Carl Baudenbacher Skoðun Ferðaþjónustunni hent fyrir rútu hallalausra fjárlaga Njáll Trausti Friðbertsson Skoðun Skoðun Skoðun Gulur september, bylting fíflanna Jóna Hlíf Halldórsdóttir skrifar Skoðun Kerfin verða að tala saman Kolbrún Áslaugar Baldursdóttir skrifar Skoðun Orðaval mótar líðan okkar og upplifun Ingrid Kuhlman skrifar Skoðun Snúum vörn í sókn Bjarni Fritzson,Hafrún Kristjánsdóttir,Magnea Gná Jóhannsdóttir,Þorvaldur Davíð Kristjánsson skrifar Skoðun Takk Inga Sæland Jónína Björk Óskarsdóttir skrifar Skoðun Niðurskurður í borginni - mannvirðing? Skúli Helgason skrifar Skoðun Stjórnvöld þurfa að tala skýrar um ETS Hrafnhildur Bragadóttir skrifar Skoðun Þeir vörðu forræðið frá Brussel — og skildu valdið eftir á Alþingi Sigurður Sigurðsson skrifar Skoðun Að virða niðurstöðu sem manni líkar ekki Erna Bjarnadóttir skrifar Skoðun Börnin eru ekki þau sem hafa brugðist, það er námsumhverfið sem hefur breyst Inga Henriksen skrifar Skoðun Bætir tækni í kennslustofunni nám? Anna Laufey Stefánsdóttir skrifar Skoðun Gervigreindin alls staðar Gauti Kristmannsson skrifar Skoðun Helmingsafsláttur af mennskunni Arndís Þórarinsdóttir skrifar Skoðun Hvað borga ferðamenn fyrir nýtingu náttúru og innviða? Jóhannes Þór Skúlason skrifar Skoðun Fjölmiðlakreppan: Lýðræðishalli en ekki bara rekstrarvandi Stefán Jón Hafstein skrifar Skoðun The EU’s reduced attractiveness for prosperous countries Carl Baudenbacher skrifar Skoðun Ábyrgðin er okkar allra Valdimar Víðisson skrifar Skoðun Hvar á gervigreind að vinna fyrir hið opinbera? Karl Steinar Óskarsson skrifar Skoðun Ferðaþjónustunni hent fyrir rútu hallalausra fjárlaga Njáll Trausti Friðbertsson skrifar Skoðun Virðismiðuð velferðarþjónusta Finnur Pálmi Magnússon skrifar Skoðun Skuldadagar í Reykjavík Björg Magnúsdóttir skrifar Skoðun Að þora að spyrja og þola svarið Katrín Þrastardóttir skrifar Skoðun Ábyrgðin eftir 29. ágúst: Sölumenn efans, fargan ósanninda og ógegnsæir sjóðir Sveinn Atli Gunnarsson skrifar Skoðun Um fitulag og burðarvirki – atlaga að velferð barna og unglinga í Reykjavík Steinunn Gyðu- og Guðjónsdóttir skrifar Skoðun Stokkið á (barna)vagninn Diljá Mist Einarsdóttir skrifar Skoðun Opnum Skálafell Valdimar Breiðfjörð Birgisson skrifar Skoðun Allir ósáttir við PISA – en hvað er hægt að gera? Fanný Gunnarsdóttir skrifar Skoðun Örvæntingafullir karlar Ebba Margrét Magnúsdóttir skrifar Skoðun Endurreisa þarf Kennaraháskólann Jón Bjarnason skrifar Skoðun Loksins úr mínus í plús Daði Már Kristófersson 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.
Ábyrgðin eftir 29. ágúst: Sölumenn efans, fargan ósanninda og ógegnsæir sjóðir Sveinn Atli Gunnarsson Skoðun
Skoðun Snúum vörn í sókn Bjarni Fritzson,Hafrún Kristjánsdóttir,Magnea Gná Jóhannsdóttir,Þorvaldur Davíð Kristjánsson skrifar
Skoðun Þeir vörðu forræðið frá Brussel — og skildu valdið eftir á Alþingi Sigurður Sigurðsson skrifar
Skoðun Börnin eru ekki þau sem hafa brugðist, það er námsumhverfið sem hefur breyst Inga Henriksen skrifar
Skoðun Ábyrgðin eftir 29. ágúst: Sölumenn efans, fargan ósanninda og ógegnsæir sjóðir Sveinn Atli Gunnarsson skrifar
Skoðun Um fitulag og burðarvirki – atlaga að velferð barna og unglinga í Reykjavík Steinunn Gyðu- og Guðjónsdóttir skrifar
Ábyrgðin eftir 29. ágúst: Sölumenn efans, fargan ósanninda og ógegnsæir sjóðir Sveinn Atli Gunnarsson Skoðun