Årsmöte nov av vägdamm. Stockholms Universitet

Transkript

1 Årsmöte nov Generering och suspension av vägdamm Christer Johansson Institutionen för tillämpad miljövetenskap Stockholms Universitet SLB analys Miljöförvaltningen, lt i Stockholm

2 Sverige inför EG d t l PM10 EG domstolen p g a PM10 tillsammans med Slovenien

3 Överskridanden i Sverige Hårt trafikerade, smala gaturum Överskridanden 2009 Mätningar: Stockholm, Uppsala, Södertälje Sannolikt fler där man inte mäter SMHI, 144, 2010

4 PM10 överskridanden Europa mycket stor del p g a grova partiklar icke avgas utsläpp Non exhaust PM10 av trafikbidraget: t Urban: 50% 70% Trafik: 60% 80% Claudia Hak, Steinar Larssen, Scott Randall, Cristina Guerreiro, Bruce Denby, NILU

5 Betydligt mer PM10/NOx i luft jfrt med i avgaser Air4EU

6 : Pyddoke & Nerhagen, VTI rapport

7 Slutsatser från Road dust konferensen ang hälsoeffekter Stockholm oktober Presentationer finns på Toxikologiska studier Mineralsammanstättningen i beläggningen och ytreaktiviteten hos stenmineralerna är viktigaför toxiciteten Toxicitetseffekterna beror också på vilka andra ämnen som finns i partiklarna Endotoxin (från jordbakterier) verkar vara viktig för toxiciteten Experimentella studier Inga ännu Korttidsexponering Sjuklighet Stockholm: Effekter på luftvägssjukdomar är väl dokumenterade, men ej hjärt kärlsjukdom Andra studier: Väl dokumenterade effekter av grova partiklar (lika stora som vägdamm) )på både luftvägs och hjärt/kärlsjuklighet. Förtida dödlighet Stockholm: Vägdamm verkar medföra ökad förtida dödlighet, men sambandet är inte statistiskt säkerställt (ny studie på gång) Partiklar från Sahara (som liknar vägdamm både avs storlek och mineralsammansättning även om vägdamm förväntas vara mer toxiskt) k) medför ökad kddödlighetdl Liknande effekter av grova partiklar på dödlighet har påvisats I amerikanska studier Långtidsexponering Förtida dödlighet Stockholm: Vägtrafiken har påvisats påverka förtida dödligheten, men går ej avgöra vilka ämnen eller vilken partikelfraktion som detta beror på vägdamm kan spela en roll för förtida dödlighet p g a långtidsexponering men har ej visats.

8 Giftig blandning (?) Brake material heavy metals Carcinogenic antimony lead sulphide phenol formaldehyde resins, polycyclic aromatic hydrocarbons, aluminium, calcium carbonate, Barium sulphate, kaolinite clays, graphite, silica, magnesium and chromium oxides, zirconium, Ziron, Molyddenite, carbon black, cashew dust, rubber, glass, Kevlar, ceramic, potassium titanate fibres, chromite other metal powders Road dust PM Brake and Tyre material along with stone minerals and other organic compounds, bacteria, mould spores, animal dander, pollen and pollen fragments. Tyres Organic compounds found within tyre material include: polycyclic y aromatic hydrocarbons, benzothiazoles, toluene, styrene, methylethenylbenzenes, methyloctene, butadiene polymers, ethylbenzene, limonene, xylenes, ethylmethylbenzenes lb and dimethylcyclohexenes l h Zinc, copper, cadmium, magnesium, sodium, calcium, iron and antimony. Around 20% of the total zinc concentrations within aerosol samples in inner cities are thought to originate from tyre particles

9 De högsta PM10 halterna beror på lokala trafikens utsläpp Hornsgatan 2009, 100 worst days Local contribution 150 Urban background Regional background 125 PM1 10,µg/m Lokalt vägdamm bidrar med 20% 80 % till totala halterna i trafikmiljö

10 Outline Pågående studier Resultat Faktorer som påverkar genereringen av vägdamm

11 Pågående studier NORTRIP (ITM, NILU, DMU, VTI, FMI, Metropolia, SMHI, SLB) Non exhaust road traffic induced particle emissions Development of tools for assessing the effect on air quality and exposure Miljöanpassad hastighet (SLB) E18, Danderyd Finansiärer Inverkan av trädplantering (SLB) Dubbdäcksförbud (SLB) Beläggningar Gummi, betong (VTI) CMA+ (VTI, Cities of Klagenfurt, Lienz, Bruneck, Nordisk Aluminat A/S) Sopmaskintester (VTI, SLB) REDUST & CLEAN (Metropolia) TRANSPHORM (NILU, FMI) Trafikkontoret Road Technology EU EU LIFE

12 Källor till vägdamm mycket stora variationer beroende på trafikmiljö Beläggningsslitage (sten, bitumen) Bromsslitage Däckslitage Vägsalt (i Oslo ca 50% av grova partiklar!) Fasadputs etc från husrenovering Deponerade ämnen från avgasutsläpp Dammbindningsmedel Biologiskt material (från bakterier, svampar, växtmaterial etc) Havssalt Spill (jord, sten, oljor, bränslen, cement etc.) Deponerade partiklar (sekundära partiklar m fl. från andra källor) Dubbslitage Korrosionsprodukter från fordon Kopparoxider m fl oxider från hustakavrinning Korrosionsprodukter från vägskyltar, räckenetc. Många källor => Många olika faktorer påverkar bildningen och emissionerna

13 Dubbdäck Södra länken tunneln 2500 PM10 & Studded tyre use, weekly averages 100% 2000 PM10, west PM10, east Studded tyre 90% 80% 70% PM10, µg/m % 50% 40% 30% % 10% % High PM10levels during the studded tyreseason No sand or salt in the tunnel

14 Dubbdäck VTI s provvägsmaskin 5 100% studded 75% studded 4 50% studded 25% studded 0% studded M 10 [mg m -3 ] P 3 2 Gustafsson et al :00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00

15 Däcktyp VTI s provvägsmaskin 6 5 Studded tyre Friction tyre (non-studde winter tyre) Summer tyre 4 Studded winter tyres PM m [mg ] km/h km/h km/h Non studded Nordic winter tyres 2 1 Summer tyres 0 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 Time [hh:mm] Gustafsson et al.

16 Dubbdäcksförbud minskad kdtrafik fkpå Hornsagatan Christmas Holiday Summer Holiday Trafiken minskade med 25 % jan apr 2010

17 Andelen dubbdäck sjönk 80% 70% Hornsgatan Other street 60% Road into Stockholm tyres Percent studded 50% 40% 30% Förbud från 1 jan 2010 Förbud 20% 10% 0% w 41, 2009 w 44, 2009 w 47, 2009 w 50, 2009 w 53, 2009 w3, 2010 w6, 2010 w9, 2010 w12, 2010 w15, 2010 w18, 2010 ~40 % av fordonen hd hade dubbat på Hornsgatan ~50 55 % på andra gator och 65 % på infarterna

18 Minskade emissioner tack vare färre dubbdäck ~40% lägre emissioner under Jan Mar ~15 20 % lägre emissioner under hela året Samband mellan PM10 halter och dubbandel: Veckomedelvärden av PM10 halterna som funktion av dubbandelen Okt Dec 2003

19 Dubbdäck Norge (NILU) Road dust is produced by studded tyres Road dust on and along the road are dispersed by all vehicles, most from heavy duty Study from 2001 shows that: 10 % reduction (absolute) studded tyres 1 µg PM10/m3 reduction winter season mean value

20 Vägbanefuktigheten avgörande för PM10gata PM10tak µg/m 3 (Hornsgatan) PM10 halterna

21 Rullande veckomedelvärden ug/m /10 Snörik vinter => färre överskridande Antal dygn >50 ug/m

22 Fordonshastighet VTI s provvägsmaskin 10 Summer tyre Nordic un-studded winter tyre Relative PM10 P concen ntraion (µg/m 3 ) Studded tyre Gustafsson et al Simulator speed (km/h)

23 Hastighet Emissionsmätning i verklig trafikmiljö Emissioner längs vägar

24 Reducerad hastighet Oslo (NILU) In 2005, relative to 2004: Traffic volume on Rv4 was reduced by 3% 10% less studded tyres Measured speed was reduced by 12 km/h Foto: Aftenposten, Tor Richardsen

25 Reducerad hastighet Oslo (NILU) Changed concentration on RV4 compared to otherstation without reduced speed limit: PM10: 36 % PM10, max hour: 30 % PM10, max daily: 20 % PM coarse fraction: 39 % (Road dust)

26 Hastighetsberoende PM10 emission E18 Danderyd (SLB analys) 200 Emissions faktor PM10 (m mgpm10/fkm pe er km/h) Essingeleden 2006 Essingeleden 2008 Essingeleden 2009 Essingeleden 2010 Essingeleden Södra länken österut 2009 Södra länken västerut 2009 E18 Norra mätplatsen 2010 Johansson et al., 2010

27 Antal färre dagar >50 µg/m 3 vid hastighetsbegränsning PM 10 utan hastighetsändring PM10 vid 2 km/h lägre hastighet PM10 vid 5 km/h lägre hastighet PM10 vid 10 km/h lägre hastighet PM10 vid 20 km/h lägre hastighet mars 2009 juni 2009 Antal dygnsmedelvärden > 50 µg/m Antal färre överskridanden med lägre medelhastighet Periodmedelvärde (µg/m 3 ) December 2009 maj 2010 Antal dygnsmedelvärden > 50 µg/m Antal färre överskridanden med lägre medelhastighet Periodmedelvärde (µg/m 3 ) Johansson et al., 2010

28 Beläggningens egenskaper påverkar PM10 bildningen VTI s provvägsmaskin Dubbdäck Gustafsson et al. Största stenstorlek Fragmeteringsmotstånd g PM10 vid 50 km/h PM10 vid 70 km/h PM 10 (mg m -3 ) PM M10 (mg m-3) Gummiinblandad bitumen LA

29 Trpt Mehedeby Betongbeläggning gg g Emissionsmätning Trpt Karby Betong ger 25% 30% lägre emission med dubbdäck PM10 Ej omkörning Asphalt Betong 71 Trpt Björklinge PM10 (µg/m m3) Trpt Uppsala södra km/h 90 km/h 110 km/h Johansson et al, 2009

30 Bullerdämpande beläggning g Emissionsmätning Bullerdämp. Dubbdäck Rf Referens Partikelkoncentration (µg/m 3 ) V859S V262VV V262RefVV V262Ö V262RefÖ V859Ref V859N V859Ref V268Ö V268Ref V268VV V268Ref E18Ö E18RefÖ E18V E18RefV V260 Mängden suspenderbart material vägytorna viktigare än beläggningsegenskaperna Johansson, 2010

31 Sammanfattning Icke avgaspartiklar Stort bidrag till PM10 i stadsmiljö ökande andel Oreglerade emissioner Giftig blandning Viktiga hälsoeffekter Många källor & faktorer som påverkar Däck, fordonshastighet, meteorologi, beläggning Sandning, saltning, sopning Behov av bättre modeller för kvantifiering