Luftföroreningar i tunnlar Mats Gustafsson, forskare, Fil Dr Disposition Bakgrund Syfte Föroreningar och källor Åtgärder mot höga halter Gränsvärden? Slutsatser 1
Bakgrund Flera stora tunnelprojekt på gång Höga partikelhalter i tunnlar Inga gränsvärden Stora skillnader i källor, egenskaper och exponering mellan väg- och järnvägstunnlar Behov av kunskap om källor för att underlätta optimala åtgärder mot höga partikelhalter Foto: Göran Blomqvist Forskningsprojekt för Trafikverket Particles in road and railroad tunnel air - Sources, properties and abatement measures Syfte att karaktärisera partiklar och dess källor för att bättre kunna föreslå åtgärder. Alla VTI-rapporter gratis som pdf på www.vti.se 2
Mätningar i Söderledstunneln och på Arlanda C Luftföroreningar i tunnlar Partiklar från avgaser och från slitage Kvävedioxider (NO och NO2) Sot (EC och OC) Pga slutenheten fungerar tunnlar som laboratorier för studier av luftföroreningar från vägtrafik 3
Kvävedioxider i vägtunnel jämfört med gata Källor: fordonsavgaser, diesel (lätt och tung trafik) viktig källa Kvävedioxider i vägtunnel jämfört med gata Källor: fordonsavgaser, diesel (lätt och tung trafik) viktig källa 4
Partiklar (antal) jämfört med gata Källor: fordonsavgaser, diesel (lätt och tung trafik) viktig källa Partiklar (antal) jämfört med gata Källor: fordonsavgaser, diesel (lätt och tung trafik) viktig källa 5
Partiklar (PM10) i vägtunnel jämfört med gata Källor: slitagepartiklar från vägbana viktig, sand (används ej i tunneln) MKN Partiklar (PM10) i vägtunnel jämfört med gata Källor: slitagepartiklar från vägbana viktig, sand (används ej i tunneln) MKN 6
PM10 i relation till trafik och fukt 3000 250000 2500 200000 Trafik (#/timme) & PM10 (µg/m3) 2000 1500 1000 150000 100000 Partikelantal (#/cm3) 500 50000 0 14 feb 15 feb 16 feb 17 feb 18 feb 19 feb 20 feb 21 feb 22 feb 23 feb 24 feb 25 feb 26 feb 27 feb 28 feb 01 mar 02 mar 03 mar 04 mar 05 mar Traffic south PM10 Humid Particle Number 0 Effekten på PM10 i Södra länken av dubbdäcksanvändning Dubbdäcksandel (%) Michael Norman, SLB-Analys 7
Vägtunnel jämfört med järnvägstunnel Parameter Arlanda järnvägstunnel Söderleden vägtunnel 7-8 mars Kvot Söderleden/Arlanda 30 jan 10 feb EC (µg/m3) 9.90 23.3 2.35 OC (µg/m3) 4.18 29.7 7.10 EC/(EC+OC) g/g 0.70 0.43 NO x (µg/m3) 1.79 2268 1265 NO 2 (µg/m3) 0.57 486 858 Partikelantal >7 nm (cm-3) 3408 76 646 22 PM 10 (µg/m3) torrt: ca 300, fuktigt: ca 129.7 70 0.6-2.3 EC/ NO x g/g 5.9 0.012 OC/ NO x g/g 2.5 0.017 Sammansättning av PM 10 vid fuktig vägbana c (ng/m3) 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 Söderleden road tunnel, 16 17 feb 2013 bromsar avgaser salt 500 0 0.0100 0.1000 1.0000 10.0000 100.0000 Söderleden road dg tunnel, (µm) 16 17 feb 2013 S Cl Fe 8
Sammansättning av PM 10 vid torr vägbana 25000 Söderleden road tunnel, 6 mars 2013 vägbana c (ng/m3) 20000 15000 10000 5000 bromsar vägbana salt & vägbana vägbana vägbana 0 0.0100 0.1000 1.0000 10.0000 100.0000 Söderleden road dg tunnel, (µm) 6 mars 2013 Si Cl K Ca Fe Dominerande metaller i PM 10 Plats Name Fe Cu Zn Mn Järnväg Väg dg (µm) Arlanda C (min-max) Medelvärde (ng/m3) dg (µm) Söderleden (min-max) Medelvärde (ng/m3) 0.01-12.25 0.04-12.25 0.135-12.25 0.51-12.25 2095.7 231.4 121.1 30.84 0.04-12.25 0.21-12.25 0.8-12.25 0.3-5.5 1093.2 54.75 19.93 11.16 Kvot c Söderleden / 0.52 0.24 0.16 0.36 c Arlanda C 9
Åtgärder mot luftföroreningar i vägtunnel Avgasrelaterade Trafikåtgärder Mängd Hastighet Sammansättning Flöde Fordonsteknik Effektivare fordon Effektivare rening Renare drift Infrastruktur Ventilation/rening Renande teknik (TiO2) Slitagerelaterade Trafikåtgärder Dubbdäcksanvändning Mängd Hastighet Sammansättning Flöde Fordonsteknik Lågemitterande bromssystem Snällare dubbdäck Infrastruktur Slitstarka beläggningar Drift och underhåll (dammbindning och städning) Gränsvärden? Trafikverkets forskningsprogram om riktvärden för tunnelluft 2012 -? Michelle Benyamine, Trafikverket, Transportforum 2016 10
Gränsvärden? Michelle Benyamine, Trafikverket, Transportforum 2016 Gränsvärden? Michelle Benyamine, Trafikverket, Transportforum 2016 11
Söndag RC6N1388 RC61415 RC61419RC61344 Ingen info Tåg från Duved Slutsatser Föroreningshalter generellt höga i vägtunnlar Avgaser källa till NOx och ultrafina partiklar Slitage av vägbana och bromsar källor till PM 10 NOx och avgaspartiklar tar sig in i fordon, mycket av PM 10 filtreras bort Gränsvärden föreslås baseras på NOx som indikator på avgaspartiklar Åtgärder omfattar såväl trafikstyrning som fordon- och infrastrukturteknik Järnvägstunnlar har främst höga PM 10 -halter med högt innehåll av järn, koppar, zink och andra metaller slitage av bromssystem, hjul och räl Äldre tågtyper med övervägande gjutjärnsbromsar sannolikt viktig källa till PM 10 12
Presentation av Mats Gustafsson, VTI, Tack för uppmärksamheten! mats.gustafsson@vti.se www.vti.se Trafikmätning på Arlanda C Fotocellsystem (båda riktningarna) Ger tidpunkt och hastighet i för och akter av varje tåg Retardation och tåglängd kan beräknas 13