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 Verkalýðsfélög í faðmi hins opinbera Björn Brynjúlfur Björnsson Skoðun Ég er 57 ára og tilbúinn til að leggja mitt af mörkum — en fæ ekki tækifærið Gunnar Gíslason Skoðun Hvað fá foreldrar í Kópavogi fyrir 450 þúsund króna barnaskatt? Dagbjört Hákonardóttir,Eydís Inga Valsdóttir Skoðun Miðflokkarnir tveir í Kópavogi Pétur Björgvin Sveinsson Skoðun Hætta á ferðum í fjölmiðlun á Íslandi Stefán Jón Hafstein Skoðun Þegar einhverfan er ósýnileg: Stúlkur og konur á einhverfurófi Vigdís M. Jónsdóttir Skoðun Börnin sem flytja oft Steinunn Gyðu- og Guðjónsdóttir Skoðun Valdhroki bæjarstjórans í Kópavogi Helga Jónsdóttir Skoðun Af vanrækslu og myglu Róbert Ragnarsson Skoðun Lyftum arkitektúrnum upp Hulda Hallgrímsdóttir Skoðun Skoðun Skoðun Sjálfstætt líf og fimm spurningar sem skipta öllu Rúnar Björn Herrera Þorkelsson skrifar Skoðun Samvinnuhugsjón í leikskólamálum Magnea Gná Jóhannsdóttir skrifar Skoðun „Ég var nú bara að grínast!“ Kristján Freyr Halldórsson skrifar Skoðun Hvernig ræktum við frið í huga fólks? Sæunn Stefánsdóttir skrifar Skoðun Borgin skapi hlutastörf Stefán Pálsson skrifar Skoðun Gleymum ekki hestamönnum og skátum Þorsteinn Hjartarson skrifar Skoðun Er gott að eldast á Akranesi? Hugrún Eva Valdimarsdóttir skrifar Skoðun Eitt samtal getur breytt deginum Alda Björk Harðardóttir skrifar Skoðun Ég er 57 ára og tilbúinn til að leggja mitt af mörkum — en fæ ekki tækifærið Gunnar Gíslason skrifar Skoðun Reykjanesbrautin - við leysum hnútinn Stefán Már Gunnlaugsson skrifar Skoðun Valdhroki bæjarstjórans í Kópavogi Helga Jónsdóttir skrifar Skoðun Menningin er hjartað í Hafnarfirði Guðbjörg Oddný Jónasdóttir skrifar Skoðun Lækkun gjalda: skref í rétta átt, en enn langt í land Valborg Ösp Árnadóttir Warén skrifar Skoðun Sveitarfélög á Íslandi og Evrópusambandið Eiríkur Björn Björgvinsson skrifar Skoðun Gefum sköpunargáfu barna það pláss sem hún á skilið Guðrún Lína Thoroddsen skrifar Skoðun Hvað fá foreldrar í Kópavogi fyrir 450 þúsund króna barnaskatt? Dagbjört Hákonardóttir,Eydís Inga Valsdóttir skrifar Skoðun Skólaskeyti til Garðbæinga! Harpa Þorsteinsdóttir skrifar Skoðun Verkalýðsfélög í faðmi hins opinbera Björn Brynjúlfur Björnsson skrifar Skoðun Gæði kennslu: Farsæld sem markmið menntunar Anna Kristín Sigurðardóttir,Berglind Gísladóttir,Birna María B. Svanbjörnsdóttir,Guðmundur Engilbertsson,Hermína Gunnþórsdóttir,Jóhann Örn Sigurjónsson,Rúnar Sigþórsson,Sólveig Zophoníasdóttir skrifar Skoðun Miðflokkarnir tveir í Kópavogi Pétur Björgvin Sveinsson skrifar Skoðun Heimurinn þarfnast milljón fleiri ljósmæðra Unnur Berglind Friðriksdóttir skrifar Skoðun Byggjum það sem fólkið vill Hildur Björnsdóttir skrifar Skoðun Íþróttaborgin Reykjavík Bjarni Guðjónsson skrifar Skoðun 5. maí alþjóðadagur ljósmæðra Unnur Berglind Friðriksdóttir skrifar Skoðun Víðistaðatún, lykill að öflugri vetrarútivist í Hafnarfirði Elísabet Rós Birgisdóttir skrifar Skoðun Að brjóta nýjar leiðir Ragnar Sverrisson skrifar Skoðun Hver vinnur vinnuna árið 2035? Halldóra Mogensen skrifar Skoðun Af vanrækslu og myglu Róbert Ragnarsson skrifar Skoðun Vel tengd höfuðborg Birkir Ingibjartsson skrifar Skoðun Börnin sem flytja oft Steinunn Gyðu- og Guðjónsdóttir 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.
Ég er 57 ára og tilbúinn til að leggja mitt af mörkum — en fæ ekki tækifærið Gunnar Gíslason Skoðun
Hvað fá foreldrar í Kópavogi fyrir 450 þúsund króna barnaskatt? Dagbjört Hákonardóttir,Eydís Inga Valsdóttir Skoðun
Skoðun Ég er 57 ára og tilbúinn til að leggja mitt af mörkum — en fæ ekki tækifærið Gunnar Gíslason skrifar
Skoðun Hvað fá foreldrar í Kópavogi fyrir 450 þúsund króna barnaskatt? Dagbjört Hákonardóttir,Eydís Inga Valsdóttir skrifar
Skoðun Gæði kennslu: Farsæld sem markmið menntunar Anna Kristín Sigurðardóttir,Berglind Gísladóttir,Birna María B. Svanbjörnsdóttir,Guðmundur Engilbertsson,Hermína Gunnþórsdóttir,Jóhann Örn Sigurjónsson,Rúnar Sigþórsson,Sólveig Zophoníasdóttir skrifar
Skoðun Víðistaðatún, lykill að öflugri vetrarútivist í Hafnarfirði Elísabet Rós Birgisdóttir skrifar
Ég er 57 ára og tilbúinn til að leggja mitt af mörkum — en fæ ekki tækifærið Gunnar Gíslason Skoðun
Hvað fá foreldrar í Kópavogi fyrir 450 þúsund króna barnaskatt? Dagbjört Hákonardóttir,Eydís Inga Valsdóttir Skoðun