Inandningsbara partiklar i järnvägsmiljö - kartläggningsstudie Mats Gustafsson, Göran Blomqvist, Anders Gudmundsson, Andreas Dahl.

Transkript

1 Inandningsbara partiklar i järnvägsmiljö - kartläggningsstudie Mats Gustafsson, Göran Blomqvist, Anders Gudmundsson, Andreas Dahl Finansiär:

2 Miljökvalitetsnorm för partiklar i utomhusluft 2005 Årsmedelkoncentrationen av PM 10 får ej överstiga 40 µg m -3. Dygnsmedelkoncentrationen av PM 10 får inte överstiga 50 µg m -3 mer än 35 dygn varje år.

3 Partiklar från tåg? Avgaser?

4 Partiklar från tåg? Deposition (µg m -2 dygn -1 ) Fe Co Cu Mn Ni 0, Avstånd från spår (m)

5 Partiklar från tåg? Kontakt strömavtagare/ledning Bromsar Kontakt hjul/räl

6 Två frågor centrala för Banverket:» Finns risk för överskridande av miljökvalitetsnormen för partiklar i utomhusluft i järnvägsmiljöer?» Hur påverkas partikelhalten och partikelegenskaperna av tågtrafikens sammansättning och omgivningen?

7 Stockholm C

8 Lund Mätplats

9 Arlanda C och S Arl C Arl S Mätplats

10 Medelvärden under mätperioderna Arlanda C 206 ± 160 µg/m 3 Arlanda S 73 ± 42 µg/m 3 Stockholm C 25 ± 20 µg/m 3 Lund 23 ± 12 µg/m 3 Linköping 22 ± 19 µg/m 3 Eslöv 19 ± 13 µg/m 3

11 Detaljmätningar på Arlanda C och S TEOM DustTrak SMPS-system PM 10 -luftintag Kaskadimpaktor APS

12 Arlanda C, PM 10 variation, vecka PM 10 [µg m -3 ] Tågrörelser: M T O T F L S PM 10 [µg m -3 ] PM 10 [µg m -3 ] Tågrörelser: Tågrörelser: /4 5/4 6/4 7/4 8/4 9/4 10/4 11/ /4 12/4 13/4 14/4 15/4 16/4 17/4 18/ /4 19/4 20/4 21/4 22/4 23/4 24/4 25/4

13 Arlanda C, PM 10 variation, dygn Tjänstetåg X2000 PM 10 [µg m -3 ] Resandetåg Tid [kl]

14 Arlanda S, PM 10 variation, dygn PM 10 [µg/m 3 ] Antal tågrörelser per timme Tid

15 Arlanda, relation mellan antal tåghändelser och PM Arlanda C PM 10 [µg/m 3 ] timmedelvärde Y = 39 * X + 93 (R 2 = 0.49) 200 Arlanda S 100 Y = 13 * X + 25 (R 2 = 0.68) Antal tåghändelser per timme

16 Arlanda, exempel på storleksfördelningar Partikelstorlek (nm) Antalskoncentration (dn dlogdp -1 ) Maxvärde 75-percentil Medelvärde 25-percentil Minvärde Arlanda C Arlanda S Masskoncentration (dw dlogdp -1 ) Partikelstorlek (µm)

17 Arlanda C, storleksfördelningar Varför blir halterna så låga här men inte här? Varför ger vissa tåg toppar av ultrafina partiklar, men inte andra?

18 PIXE-analys Stockholm C och Lund Lund, kl Lund, kl Lund, kl Lund, kl ng/m Stockholm, kl Stockholm, kl Stockholm, kl Stockholm, kl Al Si S Cl K Ca Ti Cr Mn Fe Ni Cu Zn Mb Sb Pb

19 PIXE-analys Arlanda S och C Arlands S, kl Arlands S, kl Arlands S, kl Arlands S, kl ng/m Arlands C, kl 02-05, inga tåg Arlands C, kl , X2000 Arlands C, kl 05-11, RC-tåg Arlands C, kl 12-22, blandat Al Si S Cl Ti V Cr Mn Fe Ni Cu Zn Sb

20 Ämnens fördelning i olika partikelstorlekar på Arlanda S Relativ koncentration Svavel Mangan Järn Kobolt Nickel Koppar Zink 5 0 0, Aerodynamisk partikeldiameter (µm)

21 Några slutsatser MKN för PM 10 överskrids inte på stationerna ovan mark På stationerna under Arlanda överskreds MKN med råge, men MKN gäller ej i tunnlar Tågtrafiken är tydlig källa till både PM 10 och ultrafina partiklar i tunnlarna Partiklarnas storleksfördelningar har en tydlig masstopp runt 5-7 µm på Arlanda C och 2-3 µm på Arlanda S. Antalsmaximum på Arlanda C ligger på nm och på Arlanda S på nm Järn utgör 84 % respektive 74 % av massan i de grundämnesanalyser som genomförts på Arlanda C respektive S. Relativt hög koncentration av koppar, zink, krom, nickel och antimon (Arl C)

22 Är järnvägspartiklar hälsofarliga? 80 Cellförsök, makrofager, TNF-α, 100 µg/ml TNF-α pg/ml x 10 4 cells Låg inflammatorisk potential 10 0 Kontroll Hornsgatan Vägbeläggningar T-bana Diesel Diesel Kontroll PM 1 PM 2 PM 3 PM 4 PM 5 PM 6

23 Är järnvägspartiklar hälsofarliga? Karlsson H., Nilsson L. och Möller L., Chem. Res. Toxicol.; (Communication); 2004 Hög potential att orsaka DNA-skada Partiklar från tunnelbana Partiklar från Hornsgatan

24 Mer i VTI Rapport 538 på

25 Tack för uppmärksamheten! Kontakt:

26 Källor i Stockholms tunnelbana (Johansson, 2005)