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 Alræmdur faðir stígur fram Atli Heiðar Gunnlaugsson Skoðun Friður á Segulfirði Bjarni Karlsson Skoðun Hvað myndir þú gera við auka milljón á ári? Ása Berglind Hjálmarsdóttir Skoðun Enginn kaus Bjarna eða Brynjar Gunnar Salvarsson Skoðun Gat þess ekki að við myndum borga brúsann Hjörtur J. Guðmundsson. Skoðun Vindorkan – ný fjármálabóla í ríkjum ESB? Júlíus Valsson Skoðun Dagur og Diljá - dómur er fallinn Halldór Jörgen Olesen Skoðun Skipulag, ábyrgð og meirihlutamyndun Marta Rut Ólafsdóttir,Lárus Jónsson Skoðun Galin skattheimta ríkisstjórnarinnar Bjarnheiður Hallsdóttir Skoðun Það er gott að vera kristinn, en slæmt þegar fáfræðin fær að ráða för María Gunnarsdóttir Skoðun Skoðun Skoðun Gat þess ekki að við myndum borga brúsann Hjörtur J. Guðmundsson. skrifar Skoðun Friður á Segulfirði Bjarni Karlsson skrifar Skoðun Vindorkan – ný fjármálabóla í ríkjum ESB? Júlíus Valsson skrifar Skoðun Skipulag, ábyrgð og meirihlutamyndun Marta Rut Ólafsdóttir,Lárus Jónsson skrifar Skoðun Enginn kaus Bjarna eða Brynjar Gunnar Salvarsson skrifar Skoðun Hvað myndir þú gera við auka milljón á ári? Ása Berglind Hjálmarsdóttir skrifar Skoðun Galin skattheimta ríkisstjórnarinnar Bjarnheiður Hallsdóttir skrifar Skoðun Fyrst upplýsingar og stöðugleiki, svo má kjósa Þórarinn Ingi Pétursson skrifar Skoðun Króatar og ávextir ESB-aðildar Gunnar Hólmsteinn Ársælsson skrifar Skoðun Þegar hlutverkin deyja og sjálfið vaknar Sigurður Árni Reynisson skrifar Skoðun Dagur og Diljá - dómur er fallinn Halldór Jörgen Olesen skrifar Skoðun Styrkur í fjárfestingu í sjávarútvegi Heiðrún Lind Marteinsdóttir skrifar Skoðun Það er gott að vera kristinn, en slæmt þegar fáfræðin fær að ráða för María Gunnarsdóttir skrifar Skoðun Alþjóðasamstarf í umhverfismálum er ekki háð Evrópusambandsaðild Haraldur Ólafsson skrifar Skoðun Norður-Kórea, íslensk stjórnmál og raunveruleikinn Mía Marselína Alexa Guðmundsdóttir skrifar Skoðun Stóreflum námsefnisgerð í íslenska skólakerfinu Magnús Þór Jónsson,Steinn Jóhannsson skrifar Skoðun Hundrað milljarða loforð Dags Diljá Mist Einarsdóttir skrifar Skoðun Líffræðileg fjölbreytni og sveitarfélög Rannveig Magnúsdóttir,Ragnhildur Guðmundsdóttir,Sæunn Júlía Sigurjónsdóttir,Skúli Skúlason skrifar Skoðun Nokkur orð um einföldun eftirlits Ásmundur E. Þorkelsson,Hörður Þorsteinsson,Sigrún Guðmundsdóttir skrifar Skoðun Fólkið fær að ráða för Kolbrún Áslaugar Baldursdóttir skrifar Skoðun Alræmdur faðir stígur fram Atli Heiðar Gunnlaugsson skrifar Skoðun Lýðræðislegt, sanngjarnt, gott Alex Leó Kristinsson skrifar Skoðun Nei, ég vil ekki vinna með þér! Björn Leví Gunnarsson skrifar Skoðun Þrefölda svipa verðtryggingar á Íslandi Guðmundur Ari Sigurjónsson skrifar Skoðun Hver borgar brúsann? Ásmundur E. Þorkelsson,Hörður Þorsteinsson,Sigrún Guðmundsdóttir skrifar Skoðun Hvaða áhrif hefði ESB-aðild á verðbólguna? Halldór Jörgen Olesen skrifar Skoðun Er aithingi.is hættulegt lýðræðinu? Kristján Logason skrifar Skoðun Rafbyssugríman er fallin Þórhildur Sunna Ævarsdóttir skrifar Skoðun Af hverju upplifa sumir kjósendur fjarlægð frá Samfylkingunni? Valerio Gargiulo skrifar Skoðun Launastefna Seðlabankans: Hverjir sitja eftir? Ingvar Freyr Ingvarsson,Sigrún Brynjarsdóttir 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.
Skoðun Það er gott að vera kristinn, en slæmt þegar fáfræðin fær að ráða för María Gunnarsdóttir skrifar
Skoðun Norður-Kórea, íslensk stjórnmál og raunveruleikinn Mía Marselína Alexa Guðmundsdóttir skrifar
Skoðun Stóreflum námsefnisgerð í íslenska skólakerfinu Magnús Þór Jónsson,Steinn Jóhannsson skrifar
Skoðun Líffræðileg fjölbreytni og sveitarfélög Rannveig Magnúsdóttir,Ragnhildur Guðmundsdóttir,Sæunn Júlía Sigurjónsdóttir,Skúli Skúlason skrifar
Skoðun Nokkur orð um einföldun eftirlits Ásmundur E. Þorkelsson,Hörður Þorsteinsson,Sigrún Guðmundsdóttir skrifar
Skoðun Launastefna Seðlabankans: Hverjir sitja eftir? Ingvar Freyr Ingvarsson,Sigrún Brynjarsdóttir skrifar