Luftkvalitet, svevestøv og virkemidler for å redusere svevestøv Mats Gustafsson, Fil. Dr., forskare

Transkript

1 Luftkvalitet, svevestøv og virkemidler for å redusere svevestøv Mats Gustafsson, Fil. Dr., forskare

2 Innehåll Kort bakgrund om vägdamm och luftkvalitet Viktiga källor till vägdamm Däck Bromsar Vägbeläggning Vägdamm Hur kan källorna åtgärdas? Exemplet Stockholm Kort om framtiden

3 Gårdagens vägdammsproblem (ur rapport från VTI från 1929)

4 Dagens PM 10 - och PM 2.5 -problem Gränsvärde för dygnshalt Reglerade PM 10 och PM 2,5 är massbaserat mått Slitagepartiklar förhållandevis grova bidrar kraftigt till PM 10 och PM 2,5 Slitagepartiklar särskilt viktig källa till PM 10 i länder med dubbdäck och vinterdrift Hälsoeffekter av grova partiklar (inga tröskelvärden) Återkommande toppar sen vinter/tidig vår EU:s gränsvärden överskrids Partiklar från oreglerade källor

5 Källor till vägdamm: Däck Bedöms vara den största källan till mikroplaster enligt sammanställningar från Nederländerna, Norge och Sverige (IVL har beräknat utsläppen till ton per år i Sverige) Ca 10% bedöms vara PM 10 (Boulter, 2006) Däck orsakar även: slitage av vägbeläggning uppvirvling av befintligt vägdamm Källa till metaller (Zn, Cu m.fl.) och PAH

6 Källor till vägdamm: Bromsar Stor geografisk variation Ca 1000 ton bromsmaterial slits per år i Sverige Små slitagepartiklar. Ca 80% bedöms vara PM 10 (Boulter, 2006) Källa till metaller (Cu, Sb, Zn m.fl.)

7 Partiklar från däck och bromsar Däck Bromsar Däck+beläggning

8 Källor till vägdamm: vägbeläggning Vägbeläggning slits av trafiken Dubbdäck sliter 100-tals gånger mer än odubbade däck Norden har ofta grova, slitstarka konstruktioner och stenmaterial på högtrafikerade vägnätet Ändå: ca ton slits bort i Sverige varje år Beläggningens textur är viktig för emission av vägdamm

9 Vägbeläggningar - asfalt Mer slitage ger mer PM 10 -emission Samma beläggning, olika dubbdäck

10 Ef (mg/fkm) Vägbeläggningar - asfalt Slitstarkare sten ger lägre emissioner Olika beläggningar (även konstruktion), samma dubbdäck

11 Källor: vägdamm (suspension) Vägdamm = allt damm som ansamlas på vägytan Består av de tidigare nämnda källorna plus damm från vinterdrift (sandning och saltning), byggdamm, andra vägnära källor Virvlas upp (suspenderas) av trafik och vind vid torra förhållanden Viktig PM 10 -källa på senvinter/vår

12 Vägdammets variation i tid och rum mellan gator och säsonger WDS III Tydliga toppar under vintern Likartad cykel varje år Stora skillnader mellan gator Normalt mer damm mellan hjulspår än i WDS III

13 Detaljerade mätningar Dammängd (g/m 2 ) Hornsgatan Hjulspår Vit heldragen linje Cykelbana Sveavägen 59 Körfält Parkeringsrutor Dammängd (g/m 2 ) G. Blomqvist, VTI

14 Hur kan vi åtgärda partikelemissionerna? Förhindra att partiklar bildas Trafikåtgärder Lagstiftning Påverka körbeteende/attityder Materialutveckling Förhindra att partiklar sprids Hindra att partiklar hamnar i luften Ta bort bildade partiklar ur vägmiljön

15 Dubbdäcksrestriktioner Dubbdäcksförbud på enskilda gator i Sverige Göteborg Stockholm Dubbdäcksavgift i Norge Uppsala

16 Åtgärder: däck och bromsar Reglering av slitage av däck och bromsar kan leda mot materialutveckling (internationellt arbete krävs) Däck mikroplastproblematiken kommer sannolikt att bidra till FoU för att minska däckslitage Bromsar EU-projektet REBRAKE har visat att det går att sänka PM 10 -emissionen genom materialförändringar i skiva och belägg Minskad fordonsvikt Körstil (inkl. hastighet) Trafikplanering Minskad dubbdäcksanvändning/ snällare dubbdäck

17 Åtgärder - beläggningar Högre slitstyrka ABS (Ska) i stället för ABT Grov ballast Slitstark ballast (lågt kulkvarnsvärde) Risk för bullriga beläggningar med högt rullmotstånd och friktionsproblem Alternativa material?

18 Alternativa vägbeläggningar - slagg som ballast jämförbar med de mest lågemitterande ABS11- beläggningar som provats för PM 10 -bildning i PVM med samma typ av dubbdäck jämfört med PM 10 från ABS-beläggningar med stenballast som granit och kvartsit är halterna av Si betydligt lägre, medan Fe, Ca, Al, Mn och Cr är högre 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Fe Mn Cr Ca S Si Al 0.93 Fe Mn Cr Ca S Si Al 1.27 Relativ fördelning, grovfraktion, Slagg 2015 Fe Mn Cr Ca S Si Al Fe Mn Cr Ca S Si Al Diameter (µm) Fe Mn Cr Ca S Si Al 5.83 Fe Mn Cr Ca S Si Al 9.22 Mo100% W L 90% Zn Cu 80% Fe 70% Mn Cr 60% V Ti Ca K Cl S P Si Al 50% 40% 30% 20% 10% 0% Mn Fe Cr Ca K S Si 0.93 Fe Mn Cr Ca K S Si 1.27 Relativ fördelning, grovfraktion,granit Fe Mn Cr Ca K S Si Fe Mn Cr Ca K S Si Diameter (µm) Fe Mn Cr Ca K S Si 5.83 Fe Mn Cr Ca K S Si 9.22 Pb L W L Ba Cd Zn Cu Fe Mn Cr V Ti Ca K Cl S P Si Al

19 dm/ dlog dp dm/ dlog dp Alternativa vägbeläggningar - betong Lägre slitage än ABS med samma stenmaterial Högre PM 10 -emission på grund av bidrag från cementen till PM Ca, Betong Ca, TiOmix Ca, ABS Aerodynamic particle diameter (µm) 0 0.

20 Åtgärder - vägdamm Dammbindning Städning Spolning

21 Dammbindning Mest effektiva metoden mot akut höga halter av PM 10 Upp till ca 40 % reduktion dagen efter dammbindning Kortvarig effekt vid torrt väder, särskilt i kombination med hög instrålning på våren Kloridsalter (MgCl 2 och CaCl 2 ) och CMA används i Sverige

22 Effekten av dammbindning i Stockholm Hornsgatan/Folkungagatan PM 10 Hornsgatan / PM 10 Folkungagatan Hornsgatan/Folkungagatan / / /2012 obehandlade cma städning cma och städning Michael Norman, SLB-analys

23 Städning Traditionella maskiner ingen, liten eller t.o.m. negativ effekt på PM10 (review av Amato, 2010) Skillnad på att ta upp PM10 från vägytan och på att inte släppa ut PM10 genom filtren. Bästa resultatet hittills avseende PM10-halter i stad är ca 20 % minskning i mätning dag till dag.

24 Bra städeffekt

25 Exempel på effekt av städmaskin på olika ytor och vägar Otrafikerad asfaltsyta Gata, Trondheim Hjulspår Wheel tracks

26 Effekten av städning i Stockholm Hornsgatan/Folkungagatan PM 10 Hornsgatan / PM 10 Folkungagatan Hornsgatan/Folkungagatan / / /2012 obehandlade cma städning cma och städning Michael Norman, SLB-analys

27 Har åtgärderna haft effekt? Michael Norman, SLB-analys

28 Har åtgärderna haft effekt? Från försök till full skala med 34 centrala gator behandlade med CMA och vakuumsug

29 Är förbättringen ett resultat av åtgärderna? Effekt av åtgärder Dammbindning - tydlig men kortvarig effekt Vakuumsugning liten effekt från dag till dag, men bedöms ha effekt på längre sikt (över säsong) Hög intensitet i dammbindning och vakuumsug. Många behandlade gator bör sänka bidrag från andra gator till PM 10 på mätplatserna. Minskad dubbdäcksanvändning generellt och specifikt på Hornsgatan (även mindre trafik) Meteorologins (snöfattig, mild vinter) inverkan på åtgärder låg användning av sand/flis på gator och g/c-banor liten ansamling av damm ansamlats utan har kunnat ventileras, rinna av och städas bort dammbindning och vakuumsugning kunde genomföras i princip hela säsongen sandupptagning redan i februari

30 Sammanfattning Slitagepartiklar viktiga för luftkvaliteten (främst PM 10, men även PM 2,5 ) Ett flertal källor med olika egenskaper (däck, bromsar, vägbeläggning, vinterdrift etc.) Medför även många olika sätt att åtgärda produktion och emission Materialval och utveckling viktigt för däck, bromsar och vägbeläggning Driftåtgärder viktiga för vägdamm Dammbindning effektiv för akut höga halter Effektiv städning tar bort damm, men effekten PM 10 är svår att utvärdera Trafikåtgärder (minskad volym och hastighet) positivt även för slitagepartiklar Oreglerat kommer slitagepartiklar fortsatta att vara viktiga för luftkvaliteten, oavsett framdrift

31 Tack för uppmärksamheten! Kontakt: