Driftåtgärder mot PM10 på Hornsgatan och Sveavägen i Stockholm

VTI rapport 767 Utgivningsår 2012 www.vti.se/publikationer Driftåtgärder mot PM10 på Hornsgatan och Sveavägen i Stockholm Mats Gustafsson Göran Blomqvist Christer Johansson Michael Norman

Utgivare: Publikation: VTI rapport 767 Utgivningsår: 2013 Projektnummer: 50489 Dnr: 2011/0515-24 581 95 Linköping Projektnamn: Uppföljning av åtgärder mot PM10 i Stockholm Författare: Mats Gustafsson, Göran Blomqvist, Christer Johansson och Michael Norman Uppdragsgivare: Trafikkontoret Stockholms stad Titel: Driftåtgärder mot PM10 på Hornsgatan och Sveavägen i Stockholm - utvärdering av vintersäsongen 2011 2012 Referat I flera tätorter i Sverige finns problem med att uppfylla miljökvalitetsnormen för inandningsbara partiklar (PM10) i omgivningsluften. Stockholm har flera utsatta miljöer där partikelhalterna överskrider gränsen för dygnsmedelvärdet. Källan till partiklarna är främst vägdamm som i huvudsak orsakas av dubbdäcksslitage och sandning vintertid. Flera åtgärder har provats för att sänka partikelhalterna, men det har visat sig att enskilda åtgärder inte är tillräckliga utan att flera åtgärder behöver kombineras. Under vinterhalvåret 2011 2012 provade därför Stockholms stad ett åtgärdspaket bestående av dammbindning med CMA, städning med kraftfull städmaskin och spolning av gator för att, om möjligt sänka PM10-halterna på Hornsgatan och Sveavägen. Under säsongen utfördes 31 spridningar av CMA, 25 städinsatser och 42 gatuspolningar. Resultaten visar att antalet överskridanden av PM10 på båda gatorna är betydligt färre än på referensgatorna under den behandlade perioden. Den enda åtgärden som hade en signifikant effekt var dock dammbindning, medan varken städningen eller spolningen medförde någon direkt sänkning av PM10-halterna. Vägdammförrådet byggdes upp under vintersäsongen på försöksgatorna med maximum i mars, då dammbindningsinsatserna var som intensivast. Ett tydligt samband mellan vägytornas makrotextur och mängden vägdamm kunde konstateras. Jonmängderna på ytorna avspeglade väl jonerna i vägsalt och CMA. Nyckelord: PM10,städning,dammbindning,CMA,Stockholm,miljökvalitetsnorm,partiklar,vägdamm,resuspension ISSN: Språk: Antal sidor: 0347-6030 Svenska 66

Publisher: Publication: VTI rapport 767 Published: 2013 Project code: 50489 Dnr: 2011/0515-24 SE-581 95 Linköping Sweden Project: Measures against PM10 in Stockholm Author: Mats Gustafsson, Göran Blomqvist, Christer Johansson and Michael Norman Sponsor: City of Stockholm, Traffic Title: Operational measures against PM10 pollution on Hornsgatan and Sveavägen in Stockholm - evaluation of winter season 2011 2012 Abstract Several Swedish cities have problems with complying with the environmental quality standard for inhalable particulate matter in air (PM10). Stockholm has a number of problematic traffic environments with narrow street canyons and high traffic flows, where the limit values are exceeded practically every year. An important source for PM10 is road dust forming from wear of road pavements and use of winter sanding. Different measures have been tested to mitigate the particle concentrations but to reach the limit values, no single measure is enough, but needs to be combined. During the winter 2011 2012, the city of Stockholm has tested a combination of measures, including dust binding with CMA, powerful street sweeping and street flushing with water to, if possible, reach the PM10 limit values. During the season, 31 applications of CMA, 25 road sweepings and 42 road flushes, were conducted. The results show that the number of PM10 directive exceedances on both streets were considerably fewer than on the reference streets. The single measure having a significant effect, though, was dust binding with CMA, while sweeping and flushing did not reduce PM10 concentrations. The road dust depot increased during the winter months on the test streets and reached a maximum in March, during the most intense dust binding efforts. An obvious relationship between road surface texture and road dust depot could be identified. The ion content on the street surfaces reflected the use of road salt (NaCl) and CMA. Keywords: PM10, road sweeping, dust binding, CMA, Stockholm, particles, road dust, resuspension ISSN: Language: No. of pages: 0347-6030 Swedish 66

Förord Denna rapport har tillkommit som resultat av ett gemensamt uppdrag till VTI och SLBanalys vid Miljöförvaltningen, Stockholms stad, beställt av Tord Larsson på Trafikkontoret, Stockholms stad. Rapporten beskriver resultaten av uppföljningen av de åtgärder som vidtogs under 2011 2012 mot höga partikelhalter i Stockholm, men har även resulterat i unika data rörande vägdammssystemets dynamik och sammansättning, som vi hoppas kommer att kunna bidra till bättre emissionsmodellering. Författarna vill rikta ett stort tack till Tord Larsson, Trafikkontoret, som förutom intresserat huvudmannaskap även bidragit med friktionsmätningar. Tack också till Jens Nilsson på PEAB, som ställt upp med skyltvagn under mätnätterna och sett till att insatserna loggats. Slutligen vill vi även tacka Karin Edvardsson, VTI, för goda synpunkter på manuskriptet. Linköping, 13 november 2012 Mats Gustafsson Projektledare VTI rapport 767 Foto: Göran Blomqvist, Mats Gustafsson

Kvalitetsgranskning Intern peer review har genomförts 2012-11-08 av Karin Edvardsson. Mats Gustafsson har genomfört justeringar av slutligt rapportmanus 2012-11-12. Projektledarens närmaste chef Kerstin Robertson har därefter granskat och godkänt publikationen för publicering (2012-11-23). Quality review Internal peer review was performed on 8 November 2012 by Karin Edvardsson. Mats Gustafsson has made alterations to the final manuscript of the report. The research director of the project manager Kerstin Robertson examined and approved the report for publication on 23 November 2012. VTI rapport 767

Innehållsförteckning Sammanfattning... 5 Summary... 7 1 Bakgrund... 9 2 Utförda åtgärder... 10 2.1 Gator... 10 2.2 Dammbindning med CMA... 13 2.3 Bredsug... 13 2.4 Spolning... 13 2.5 Ordinarie driftsåtgärder med inverkan på PM 10 emissioner... 13 3 Metodik för utvärdering... 14 3.1 Mätningar av PM 10, vägbanans fuktighet, NO X, trafik och dubbdäcksandel 14 3.2 Vägdammsförrådet och joner på vägytan... 14 3.3 Uppvirvlingspotential... 16 3.4 Makrotextur... 18 3.5 Friktion... 19 4 Resultat... 20 4.1 Textur... 20 4.2 Dammförråd på vägytan... 21 4.3 Uppvirvlingspotential... 27 4.4 Joner på vägytan... 28 4.5 PM 10 halter... 32 4.6 Trafikmängd och antal fordon med dubbdäck... 38 4.7 Kemiska analyser av PM 10... 39 5 Utvärdering av de olika åtgärdernas effekter... 42 5.1 Effekt på vägytan... 42 5.2 Friktion... 46 5.3 Effekter av åtgärderna på totala PM 10 halterna... 46 5.4 Syntes... 59 6 Diskussion... 60 7 Slutsatser... 62 8 FoU-behov... 63 9 Referenser... 64 Appendix A... 65 VTI rapport 767

VTI rapport 767

Driftåtgärder mot PM10 på Hornsgatan och Sveavägen i Stockholm - utvärdering av vintersäsongen 2011 2012 av Mats Gustafsson, Göran Blomqvist, Christer Johansson och Michael Norman VTI 581 91 Linköping Sammanfattning I flera tätorter i Sverige finns problem med att uppfylla miljökvalitetsnormen för inandningsbara partiklar (PM10) i omgivningsluften. Normen grundar sig ett EGdirektiv och Sverige har blivit dömt i EU-domstolen för att överskrida direktivets gränsvärden. Stockholm har flera utsatta miljöer med trånga gaturum och höga trafikflöden, där partikelhalterna överskrider gränsen för dygnsmedelvärdet. Källan till partiklarna är i huvudsak vägdamm som i huvudsak orsakas av dubbdäcksslitage och sandning vintertid. Flera åtgärder har provats för att sänka partikelhalterna, bland annat dammbindning med CMA (kalciummagnesiumacetat) och magnesiumklorid, extra städning och sedan 2010 även dubbdäcksförbud på Hornsgatan. För att klara normerna har det dock visat sig att enskilda åtgärder inte är tillräckliga utan att flera åtgärder behöver kombineras. Under vinterhalvåret 2011 2012 har därför Stockholms stad provat ett åtgärdspaket, bestående av dammbindning med CMA, städning med kraftfull städmaskin och spolning av gator för att, om möjligt sänka PM10-halterna på Hornsgatan och Sveavägen. Referensgator, där normal drift använts har varit Folkungagatan respektive Norrlandsgatan. Under perioden från oktober 2011 till maj 2012 mättes förutom PM10 i luften på gatorna även vägdammsmängden och lösta joner på vägytan. Under säsongen utfördes 31 spridningar av CMA, 25 städinsatser och 42 gatuspolningar på Hornsgatan och Sveavägen. Resultaten visar att antalet överskridanden av PM10 på båda gatorna är betydligt färre än på referensgatorna under den behandlade perioden. Den enda åtgärden som hade en signifikant effekt var dock dammbindning, medan varken städningen eller spolningen medförde någon direkt sänkning av PM10-halterna. Det är dock möjligt att effekterna av städning och spolning är av mer långsiktig karaktär, vilket inte kunnat studeras i föreliggande studie. Möjligheten att klara normens gränsvärde bedöms som god, men beror dels på meteorologin under resten av 2012 och de insatser som fortsättningsvis utförs under året. Vägdammförrådet byggdes upp under vintersäsongen på försöksgatorna med maximum i mars, då dammbindningsinsatserna var som intensivast. Ett tydligt samband mellan vägytornas makrotextur och mängden vägdamm kunde konstateras. Jonmängderna på ytorna avspeglade väl jonerna i salt (NaCl) och CMA, vilket visar att det går att följa hur dessas givor klingar ut beroende på trafik och meteorologi. Friktionen följdes upp under ett flertal tillfällen under säsongen för att säkerställa att CMA-utläggningarna inte medförde problematiska väggreppssänkningar. Under perioder med CMA-utläggningar i oktober och januari hade försöksgatorna något sämre friktion än Folkungagatan, medan friktionen var något bättre än på Folkungagatan under den intensivaste CMA-behandlingen i mars. Över säsongen ter sig temperaturen vara mer betydelsefull för friktionen än CMA-behandlingar. Försöket fortsätter under VTI rapport 767 5

säsongen 2012 2013 för att utvärdera en effektivare städmaskin i kombination med dammbindning. 6 VTI rapport 767

Operational measures against PM 10 pollution on Hornsgatan and Sveavägen in Stockholm - evaluation of winter season 2011 2012 by Mats Gustafsson, Göran Blomqvist, Christer Johansson and Michael Norman VTI (Swedish National Road and Transport Research Institute) SE 581 96 Linköping Sweden Summary Several Swedish cities have problems with complying with the environmental quality standard for inhalable particulate matter in air (PM 10 ). The standard is based on an EG directive and Sweden has been judged in the EU court for exceeding the limit values. Stockholm has a number of problematic traffic environments with narrow street canyons and high traffic flows, where the limit values are exceeded practically every year. The source for PM 10 is road dust forming from wear of road pavements and use of winter sanding. Different measures have been tested to mitigate the particle concentrations, including dust binding with CMA (calcium magnesium acetate) and magnesium chloride, extra road cleaning and, since 2010, banned use of studded tyres in one of the most polluted streets Hornsgatan. It turns out though, that to reach the limit values, no single measure is enough, but needs to be combined. During the winter 2011 2012, the city of Stockholm has tested a combination of measures, including dust binding with CMA, powerful street sweeping and street flushing with water to, if possible, reach the PM 10 limit values on the streets Hornsgatan and Sveavägen. Reference streets have been Folkungagatan and Norrlandsgatan where normal street operation was used. During October 2011 to March 2012 PM 10 as well as the road dust depot was sampled and analyzed. During the season, 31 applications of CMA, 25 road sweepings and 42 road flushes, were conducted on Hornsgatan and Sveavägen. The results show that the number of PM 10 directive exceedances on both streets was considerably fewer than on the reference streets. The single measure having a significant effect, though, was dust binding with CMA, while sweeping and flushing did not reduce PM 10 concentrations. It is possible that the effects of sweeping and flushing have a more long term character, which has not been possible to investigate in this study. The possibilities to be able to comply with the directive limit value are promising, but depend upon measures and meteorology during the remaining 2012. The road dust depot increased during the winter months on the test streets and reached a maximum in March, during the most intense dust binding efforts. An obvious relationship between road surface texture and road dust depot could be identified. The ion content on the street surfaces reflected the use of road salt (NaCl) and CMA, demonstrating the possibility to follow up how doses of these agents subside with traffic and meteorology. Friction was measured during several occasions to ensure that the dust binding did not result in dangerous friction reductions. Dust binding in October and January resulted in slight lower reduction than on a reference street while the most intense dust binding in March caused the tests streets to have higher friction than the reference street. Over the season, the temperature seems like a more important factor than CMA treatments. The measures against PM 10 in Stockholm continue during 2012 2013 to evaluate a more effective sweeper in combination with dust binding. VTI rapport 767 7

8 VTI rapport 767

1 Bakgrund Trots att Sverige generellt har god luftkvalitet, finns många trafikmiljöer där miljökvalitetsnormen för inandningsbara partiklar (PM 10 ) överskrids. Normen innebär att dygnsmedelkoncentrationen 50 µg/m 3 inte får överskridas fler än 35 dygn om året och att årsmedelvärdet inte får överskrid 40 µg/m 3. Problemen är tydligast i större städer och bland annat i Stockholm har problemet föranlett att ett antal olika åtgärder provats för att sänka halterna. Då partikelproblemen till stor del beror på bidrag från slitage av vägbeläggning och uppvirvling av vägdamm, har insatserna dels fokuserat på att minska slitaget genom att minska dubbdäcksanvändningen och sänka hastigheten och dels genom att förhindra att vägdammet virvlar upp. Såväl utökad och förbättrad städning av gator som dammbindning har testats i ett flertal försök (Johansson m. fl., 2005; Johansson m. fl., 2006; Norman, 2008; Norman och Johansson, 2007). Dubbdäcksförbudet på Hornsgatan och dammbindning har visat sig vara relativt effektiva för att sänka partikelhalterna, men åtgärderna har inte varit tillräckliga för att miljökvalitetsnormen ska kunna nås(johansson m. fl., 2011). Då Sverige på grund av dessa problem har fällts i EU-domstolen för att inte göra tillräckligt för att förbättra luftkvaliteten, behöver åtgärderna intensifieras för att sänka halterna. Stockholm stad har därför initierat en utvärdering av ett utökat åtgärdsarbete, med Hornsgatan och Sveavägen (två gator med höga partikelhalter) som försöksgator. Förutom dubbdäcksförbudet på Hornsgatan testas även utökad och förbättrad städning, spolning och dammbindning med kalciummagnesiumacetat (CMA). VTI rapport 767 9

2 Utförda åtgärder 2.1 Gator Hornsgatan och Sveavägen i Stockholm användes som försöksgator, där extra städning och dammbindning utfördes under säsongen (Figur 1). Som referensgata till Hornsgatan valdes Folkungagatan och till Sveavägen valdes Norrlandsgatan. Dessa gator har parvis väl överensstämmande PM 10 -halter. Hornsgatan har, sedan 2010, dubbdäcksförbud, vilket inte är fallet på Sveavägen. Förbudet innebär att ca 30 % av fordonen använder dubbdäck på gatan i jämförelse med ca 50 % på övriga gator(johansson m.fl., 2011). Norrlandsgatan Figur 1. Gatorna i centrala Stockholm som ingår i studien. Beläggningarna på gatorna skiljer sig åt i fråga om skick, konstruktion och material. Även på en och samma gata förekommer oftast flera olika beläggningar. Informationen om exakt vilka beläggningar som ligger var är inte fullständig, men följande information har kunnat inhämtas från Trafikkontoret i Stockholm. Hornsgatan har på kvarteret med mätstationen en ABS 16 med kvartsit från Dalbo och bindemedel 50/70 1. Troligen har Folkungagatan en ABT 16/B 70/100. Sveavägen har från Sveaplan till Surbrunnsgatan en ABS 16 med Leptit. I Figur 2, Figur 3, Figur 4 och Figur 5 visas fotografier av beläggningarna på mätplatserna. Beläggningarna på Hornsgatan och Folkungagatan är i sämre skick, med mer sprickor och stensläpp än övriga gator. 1 Bindemedel 50/70 innebär ett hårt bindemedel (bitumen), medan 70/100 är en mjukare variant. 10 VTI rapport 767

Figur 2. Beläggningen på Sveavägen. Figur 3. Beläggningen på Norrlandsgatan. VTI rapport 767 11

Figur 4. Beläggningen på Hornsgatan. I överkanten ses den delvis skadade ytan mellan hjulspår. Figur 5. Beläggningen på Folkungagatan. 12 VTI rapport 767

2.2 Dammbindning med CMA För dammbindning användes 25-procentig CMA från Nordisk Aluminat AS, som spreds med hjälp av en ramp med spraydysor för att spridningen skulle bli så jämn som möjligt. Dosen som användes var 10 g lösning/m 2 väg. Spridningen utfördes nattetid vid totalt 31 tillfällen (1 tillfälle per natt) mellan oktober och mars, då behandlingen avslutades på grund av risk för eventuell halka. 2.3 Bredsug En avancerad städmaskin, kallad bredsug, användes på Hornsgatan och Sveavägen vid 25 tillfällen, i huvudsak under mars-maj 2012. Städtekniken omfattar högtrycksspolning följd av vakuumsugning av vägytan. Borstar kompletterar på sidorna för att komma åt invid kantstenen (Figur 6). Figur 6. Städmaskin med högtryckstvätt, borstar och vakuumsug, som använts på försöksgatorna. 2.4 Spolning Försöksgatorna har spolats med högtryckstvätt från vägmitt mot vägkant vid 42 tillfällen, i huvudsak under april-maj, då CMA inte användes och temperaturer över noll grader förelåg. 2.5 Ordinarie driftsåtgärder med inverkan på PM 10 emissioner Sandning med saltinblandad sand (s.k. Huddingeblandning ) utfördes vid 5 tillfällen i februari på Hornsgatan. Blandningen består av ca 1/3 sand och 2/3 flis med totalt 1% saltinblandning. Saltning med natriumklorid har utförts vid åtskilliga tillfällen under försöksperioden. Betydligt fler saltinsatser har gjorts på Hornsgatan än på Sveavägen. Generellt har Sveavägen visat sig vara något varmare i ytan än Hornsgatan, troligen på grund av tunnelbanan under gatan. Behov av saltning föreligger därför inte lika ofta på Sveavägen som på Hornsgatan. Saltningen på Hornsgatan har även utökats för att kompensera för eventuell ökad risk för isiga vägbanor med färre fordon med dubbdäck som ruggar upp vägbanorna. Saltet kan vara en källa till damm under torra perioder, men kan även i viss mån fungera dammbindande eftersom vägytan håller sig fuktig längre tid då salt finns på den. Samtidigt kan den fuktigare vägytan slitas mer av trafiken och därmed ge upphov till högre partikelemissioner då vägen torkar upp. VTI rapport 767 13

3 Metodik för utvärdering 3.1 Mätningar av PM10, vägbanans fuktighet, NOX,trafik och dubbdäcksandel PM10 mättes på samtliga fyra gator med Thermo Fischer TEOM. Som komplement mättes även NOx (inklusive NO och NO2) med Environment AC31 M. I anslutning till mätstationerna finns även sensorer för att mäta fuktigheten i vägytan (elektrisk resistansmätning mellan elledningar nedfrästa i ytan). Vid kontinuerlig drift användes 15 minuters tidsupplösning som sedan beräknades till både timmedelvärden och dygnsvärden. Mätstationerna finns beskrivna på www.slb.nu/lvf. Trafiken mäts på under hela året på Hornsgatan och dubbdäcksandelen mäts akustiskt veckovis under vinterdäckssäsongen. 3.2 Vägdammsförrådet och joner på vägytan Vägdammsförrådet har provtagits med hjälp av VTI:s wet dust sampler (WDS). WDS tvättar upp och provtar damm på en liten yta av vägen med hjälp av en högtryckstvätt, som kopplats till en provtagningsenhet (Figur 7). Sprutbilden, det vill säga formen på den yta som tvättas av strålen, är en fylld cirkel (41 cm2). Tvättvolymen (ca 400 ml) i varje skott styrs av en kontrollenhet, som även startar luftkompressorn en viss tid efter tvättens start, för att trycka ut provet från provtagningsenheten till provflaskan. Provtagningsenhet från sidan Vatten in Slang för provtransport till flaska Provflaska Provtagningskolv Tryckluft in Justeringsskruv Dysa (fylld kon) Fotplatta Läckagespärr Figur 7. Provtagningsenheten på Wet Dust Sampler (WDS). Prover togs i vänster hjulspår och mellan hjulspår (Figur 8). Då ytan som tvättas är liten, tas flera prover i samma provflaska för att få ett sammanläggningsprov. I dessa försök användes sex skott i varje prov och i varje provyta (hjulspår och mellan hjulspår) insamlades tre flaskor, resulterande i totalt 18 skott per provyta. 14 VTI rapport 767

Figur 8 Provtagning med WDS och rentvättade provtagningspunkter på vägytan (Sveavägen). Proverna från WDS siktades med 180 µm-sikt, då detta är den största storlek som kan användas för bestämning av storleksfördelning i lasergranulometer. Den dammängd som beräknas per m 2 kallar vi DL<180 (dust load mindre än 180 µm). Ur provflaskor från provytor mellan hjulspår på respektive gata togs prov på 50 ml ut för storleksanalys med en CILAS lasergranulometer 715. Genom att kombinera DL<180 med den kumulativa fördelningen beräknas DL<10, det vill säga dust load mindre än 10 µm. Övrigt provvatten filtrerades genom filter av typen Munktell 001. Ett filtratprov togs ut för jonanalys. Filtren placerades i invägda deglar och brändes vid 800 C varefter mängden inorganiskt material kunde beräknas. Jonanalysen genomfördes av IVL Svenska miljöinstitutet AB med hjälp av jonkromatografi avseendekalcium (Ca 2+ ), kalium (K + ), natrium (Na + ), klorid (Cl - ), sulfat (SO 4- ), nitrat (NO 3- ), acetat (Ac) och formiat (Fo). Mätningar med WDS genomfördes vid 6 tillfällen under oktober 2011 till maj 2012 (Tabell 1). Vid två tillfällen (i oktober och mars) utvärderades effekten av städning med bredsugen. Vid ett tillfälle togs prover även före och efter utläggning av CMA (i mars). VTI rapport 767 15

Tabell 1 Mätningar med WDS utförda i projektet. Datum Mätning 2011-10-21 WDS före och efter städning 2011-12-20 WDS 2012-03-02 WDS före och efter CMA-utlägg 2012-03-16 WDS före och efter städning 2012-04-13 WDS 2012-05-25 WDS 2012-05-29 Makrotextur, Duster II 3.3 Uppvirvlingspotential Mätapparaten Duster II (Figur 9) syftar till att kunna bestämma vilken mängd damm som finns tillgängligt för damning i dammförrådet och hur lättillgängligt detta är för damning (damningspotential och damningsbenägenhet, se Tabell 2). Duster II mäter koncentrationen PM 10 (med hjälp av en DustTrak, TSI Inc, beskriven i Blomqvist m.fl.(2012)) i en kammare ovanpå den undersökta beläggningen. Under mätningen roteras en ring ovanför beläggningen med hjälp av en elektrisk motor och en varvtalsregulator som styrs av en tillkopplad dator. Vilka varvtal och vilken mätlängd som är optimal för mätning på belagd vägyta är under utvärdering. Mättekniken bygger på den av Desert Research Institute utvecklade PI-SWIRL (Etyemezian m. fl., 2007). Tabell 2 Några definitioner angående damning Damm/vägdamm Dammförråd Damning Damningspotential Damningsbenägenhet De partiklar som är så små att de kan virvla upp (från vägytan och hållas svävande i luften genom yttre faktorer) Den totala mängd vägdamm som finns på till exempel vägytan Den process som leder till uppvirvling av partiklar till luften. Kan också gälla flödet av damm från dammförrådet till luften = dammemission. Den mängd damm som finns tillgängligt i dammförrådet för damning (påverkas av dammets damningsbenägenhet). Hur lättillgängligt dammet i dammförrådet är för damning. 16 VTI rapport 767

Figur 9 Bestämning av damningsbenägenheten med Duster II I samband med texturmätningar på fyra gator i Stockholm (2012-05-29) som följs upp med avseende på städåtgärders inverkan på luftkvaliteten genomfördes även försök med bestämning av damningspotentialen med Duster II. De fyra gatorna som undersöktes var Sveavägen, Norrlandsgatan, Folkungagatan och Hornsgatan. I fältmätningarna (Figur 10) bestod mätserierna av fyra sekunder stilla följt av 45 sekunder med antingen 960 eller 1600 varv per minut. Därefter följde 120 sekunder stilla igen (Figur 11). VTI rapport 767 17

Figur 10 Duster II-mätning vid mätstationen på Norrlandsgatan. Figur 11 Fältupplägget för bestämning av damningspotentialen med Duster II, varvtal (rpm). 3.4 Makrotextur Makrotextur på samtliga ytor mättes med hjälp av sandpatch-metoden (ASTM, E965, 2001). Metoden bygger på att en bestämd volym glaspärlor med en bestämd diameter sprids ut med en puck till en cirkelrund yta till maximal storlek. Diametern på ytan mäts på fyra ledder och ett mått på MTD (mean texture depth) kan beräknas (Figur 12). 18 VTI rapport 767

Figur 12. Mätning av makrotextur på Norrlandsgatan med sandpatch-metoden. Till höger färdiga sandpatch-ytor med mindre diameter i den grövre texturen i hjulspåret till höger (från Hornsgatan). 3.5 Friktion För att främst följa upp eventuella minskningar i friktionen av CMA-användning har Trafikkontoret i Stockholms stad utfört friktionsmätningar med en Coralba-utrustning, med följande tillvägagångssätt: Instrumentet förbereds Hastigheten anpassas till 70 km/h +/- 20 km/h Därefter sker frikoppling och efter 2 sek bromsar man kraftigt med konstant tryck i 2 sek Sedan släpper man bromspedalen och låter bilen rulla fritt tills friktionsvärdet visar sig i displayen. VTI rapport 767 19

4 Resultat 4.1 Textur Då skillnader i ytornas textur har betydelse för förståelsen av skillnader i ytornas dammförråd redovisas dessa mätningar först. I Figur 13 redovisas de makrotexturmätningar som genomförts med sand patch metoden som MTD (mean texture depth). Norrlandsgatan mellan hjulspår 0.9 Norrlandsgatan hjulspår 1.2 Sveavägen mellan hjulspår 1.1 Sveavägen hjulspår 1.3 Folkungagatan mellan hjulspår 1.0 Folkungagatan hjulspår 1.7 Hornsgatan mellan hjulspår 2.0 Hornsgatan hjulspår 1.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 MTD (mm) Figur 13. Makrotextur uttryckt som MTD (mean texture depth) på de olika mätytorna. Värdena är medelvärden av fyra mätningar med sand patch-metoden. I genomsnitt ordnar sig texturvärdena som följer: Hornsgatan > Folkungagatan > Sveavägen > Norrlandsgatan. Gatorna på Norrmalm har alltså lägre textur än de på Södermalm och referensgatorna har lägre textur än försöksgatorna. På Norrmalm och på Folkungatan är texturen högre i hjulspår, medan den är högre mellan hjulspår på Hornsgatan. Det noterades vid mätningarna att texturen på Norrlandsgatan föreföll mer öppen/gles än på övriga gator, vilket bedömdes bero på att porfyren (röda stenar i Figur 14) i beläggningen slitits betydligt mindre än övrig ballasten. 20 VTI rapport 767

Figur 14. Öppen textur på Norrlandsgatan. 4.2 Dammförråd på vägytan 4.2.1 Variation av DL<180 i vägdamm över vintersäsongen 2011-2012 I Figur 15 redovisas medelvärden av dammängderna som uppmättes på ytorna under de sex mättillfällena. På samtliga gator och ytor ökar dammängderna från oktober till mars och avtar sedan fram till slutet på maj, då sista mätningen görs. Två ytor skiljer ut sig kraftigt från övriga genom betydligt högre dammängd, nämligen Hornsgatan, mellan hjulspår och Folkungagatan, hjulspår. Detta är kopplat till att dessa ytor båda har grov textur och är i ganska dåligt skick jämfört med övriga ytor. Bortsett från dessa två ytor är dammängderna likartade på ytorna och varierar mellan ca 5 g/m 2 höst och vår till 30 40 g/m 2 i mars. Om de två extrema ytorna utesluts och övriga återges i samma diagram, visar sig de båda CMA-behandlade gatorna Hornsgatan och Sveavägen ha högre värden i mars, då CMA-behandlingen var som intensivast, men övriga tider mycket lika de obehandlade gatorna (Figur 16). I slutet på mätperioden är nivåerna lika på samtliga gator. Detta ska ses i ljuset av att Hornsgatan och Sveavägen spolats 37 gånger och bredsugits 16 gånger under april maj. I figuren visas även enskilda provvärden. För ytorna med särskilt mycket damm, speciellt Folkungagatan mellan hjulspår, är variationen stor. Variationen på övriga ytor är liten, vilket tyder på att variationen över ytan faktiskt är större mellan hjulspår på Folkungagatan än i övriga ytor. Observera att detta endast är partiklar mindre än 180 µm. Då storleken på materialet som WDS:en samlar upp inte är definierad kan enskilda större stenar spela stor roll för den grövre dammassan vilket gör att representativiteten av proverna på en viss gata och därmed jämförbarheten mellan proverna är mycket mer osäker jämfört med de siktade proverna. VTI rapport 767 21

200 50 160 DL<180 µm hjulspår DL<180 µm mellan hjulspår Hornsgatan 40 DL<180 µm hjulspår DL<180 µm mellan hjulspår Sveavägen DL<180 µm (g/m 2 ) 120 80 DL<180 µm (g/m 2 ) 30 20 40 10 0 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul 160 50 120 DL<180 µm hjulspår DL<180 µm mellan hjulspår Folkungagatan (ref) 40 DL<180 µm hjulspår DL<180 µm mellan hjulspår Norrlandsgatan (ref) DL<180 µm (g/m 2 ) 80 40 DL<180 µm (g/m 2 ) 30 20 10 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Figur 15. Medelvärden av DL<180 (mängden damm<180 µm) (g/m 2 ) på de olika ytorna under säsongen. De grå romberna visar enskilda provvärden. Heldragna linjer med punkter avser hjulspår och streckade linjer med kors avser mellan hjulspår. 50 DL<180 µm (g/m 2 ) 40 30 20 Hornsg. hjulspår Sveav. mellan hjulspår Sveav. hjulspår Folkungag. mellan hjulspår Norrlandsg. hjulspår Norrlandsg. mellan hjulspår 10 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Figur 16. DL<180 på samtliga ytor utom de extrema ytorna Hornsgatan, mellan hjulspår och Folkungagatan, hjulspår. 4.2.2 Storleksfördelningar hos material < 180 µm I Figur 17 och Figur 18visas de kumulativa storleksfördelningarna för material mindre än 180 µm för material insamlat mellan hjulspår på gatorna vid samtliga mättillfällen. Fördelningarna är generellt lika för gatorna, men några undantag finns. Sveavägen utmärker sig genom att uppvisa en betydligt större andel grovt material vid första och sista mätningarna under säsongen. De totala materialmängderna DL180 som insamlats är då cirka 5 g/m 2 på både Sveavägen och Norrlandsgatan. Norrlandsgatan uppvisar dock en större andel finmaterial. Texturerna på dessa ytor är liknande, varför 22 VTI rapport 767

andra parametrar torde förklara denna skillnad. En möjlighet är att den långsamma trafiken på Norrlandsgatan inte förmår virvla upp finmaterialet lika effektivt som den på Sveavägen. VTI rapport 767 23

Figur 17. Kumulativa storleksfördelningar av DL180 under mättillfällena 111021, 111220 och 120302. 24 VTI rapport 767

Figur 18 Kumulativa storleksfördelningar av DL180 under mättillfällena 120316,0120413 och 120525. Vid mätningen 16/3 uppvisar försöksgatorna Sveavägen och Hornsgatan en tydligt större andel finare material. Denna mätning föregicks av intensiv dammbindning med CMA sex nätter i rad utan att någon nederbörd fallit och utan spolning. Gatorna har dock städats med bredsug tre gånger under samma period. VTI rapport 767 25

4.2.3 Variation av DL<10 i vägdamm över vintersäsong Med hjälp av storleksfördelningarna i föregående avsnitt kan mängden partiklar mindre än 10 µm (DL<10) beräknas. DL<10 är som högst under mätningarna i mars och lägst i oktober och maj på alla gator utom på Folkungagatan, där ingen tydlig variation över säsongen finns (Figur 19). Andelen DL<10 av DL<180 verkar också ha en säsongsvariation på Sveavägen och Norrlandsgatan, medan Hornsgatan och Folkungagatan inte uppvisar något tydligt mönster (Figur 20). 60 16 Hornsgatan Folkungagatan Sveavägen Norrlandsgatan 12 DL<10 µm (g/m 2 ) 40 20 DL<10 µm (g/m 2 ) 8 4 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Figur 19Mängd partiklar mindre än 10 µm i ytorna mellan hjulspår under säsongen. 60 60 Hornsgatan Folkungagatan Sveavägen Norrlandsgatan DL<10 (% av DL180) 40 20 DL<10 (% av DL180) 40 20 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Figur 20 Andelen partiklar mindre än 10 µm av partiklar mindre än 180 µm. 26 VTI rapport 767

4.3 Uppvirvlingspotential På Sveavägen och Norrlandsgatan uppnåddes inga mätbara PM 10 -halter, vare sig i hjulspår eller mellan hjulspår. Däremot kunde vägdammet längs med kantstenen vid mätstationen på Norrlandsgatan (Figur 10) tydligt registreras med Duster IIutrustningen (Figur 21). Med instrumentet placerat intill kantstenen uppnåddes 7 9 mg/m 3 PM 10 i mätkammaren (blå och röd mätserie i Figur 21). Mängden PM 10 minskade tydligt med avståndet från kantstenen, (Figur 21). Grön linje visar resultatet 50 cm från kanstenen och svart linje visar en ytterst blygsam dammängd när mätinstrumentet flyttats ut till 100 cm från kantstenen. Samtliga mätningar på Sveavägen och Norrlandsgatan genomfördes med varvtalet 960 varv per minut. PM10 (mg/m 3 ) Figur 21 Duster II-mätning på Norrlandsgatan För mätningarna på Folkungagatan och Hornsgatan ökades varvtalet till 1600 rpm då inga mätbara resultat uppnåddes vid ett varvtal av 960 rpm. Efter höjningen av varvtalet uppnåddes mätbara halter i mätkammaren (Figur 22 och Figur 23) även om de var betydligt mer skakiga än mätserierna från vägkanten på Norrlandsgatan. VTI rapport 767 27

Figur 22. Duster II-resultat från Folkungagatan PM10 (mg/m 3 ) PM10 (mg/m 3 ) Figur 23. Duster II-resultat från Hornsgatan Resultaten från Folkungagatan (Figur 22) visar att hjulspåren (röd linje) har större dammförråd (alternativt mer lättillgängligt) än vad som finns mellan hjulspåren (blå linje). Detta ligger i linje med WDS-mätningar som visar på större dammförråd i hjulspåren (Figur 15) och texturmätningar som visar på högre MTD-värde i hjulspåren jämfört med mellan hjulspåren. 4.4 Joner på vägytan 4.4.1 Variation över mätperioden Samtliga analyserade joner på Hornsgatans och Sveavägens vägytor redovisas i Figur 24 och Figur 25. Mängderna domineras helt av joner kopplade till vägsalt och CMAbehandling, medan sulfat (SO 4 2- ) och nitrat (NO 3 - ) som kopplas till långtransporterade joner, förekommer i mycket liten mängd. 28 VTI rapport 767

18 16 14 Mängd (g/m 2 ) 12 10 8 6 4 Cl NO3-N SO4-S Ca Mg Na K Fo Ac 2 0 2011-10-21 2011-12-20 2012-03-02 2012-03-02 2012-03-16 2012-03-16 2012-04-13 2012-05-25 Figur 24. Mängden joner på vägytan på Hornsgatan under de sex mättillfällena. Observera att två mätningar gjorts 2/3 (före och efter CMA-behandling) och 16/3 (före och efter städning). 16 14 Mängd (g/m 2 ) 12 10 8 6 4 Cl NO3-N SO4-S Ca Mg Na K Fo Ac 2 0 2011-10-21 2011-12-20 2012-03-02 2012-03-02 2012-03-16 2012-03-16 2012-04-13 2012-05-25 Figur 25. Mängden joner på vägytan på Sveavägen under de sex mättillfällena. Observera att två mätningar gjorts 2/3 (före och efter CMA-behandling) och 16/3 (före och efter städning). Tidsserier av vägdriftrelaterade joner visas i Figur 26. Kalcium (Ca) och magnesium (Mg) kan, under perioden med CMA-utläggning till stor del kopplas till denna, medan klorid (Cl) och natrium (Na) kopplas till användning av vägsalt. Som synes är mängden joner generellt förhöjda på försöksgatorna, jämfört med referensgatorna. Mg och Ca, respektive Cl och Na följer varandra parvis i mängd på VTI rapport 767 29

försöksgatorna. På Hornsgatan finns förhållandevis mycket Ca redan i oktober, medan Mg-mängden är liten. I mars har CMA-utläggningen påbörjats och båda ämnen ökar i mängd, för att i april och maj sjunka till låga nivåer. Samma utveckling kan ses på Sveavägen, men med lägre mängder av Ca i oktober och december. En möjlig orsak till de högre värdena på Hornsgatan är den grova texturen som kan ha lagrat Cainnehållande salter. Den kraftiga spolningen och städningen i slutfasen av projektet sänker dock mängderna även på Horngatan. På referensgatan Norrlandsgatan ökar Camängden något under vintersäsongen, medan trenden är otydligare på Folkungagatan. Mg varierar inte nämnvärt på referensgatorna, vilket tyder på att denna jon främst tillför från CMA. Lösligt Ca kan ha andra källor, till exempel cementdamm från byggverksamhet. Mängderna av Na och Cl stiger i december på Hornsgatan och Sveavägen, är fortsatt höga i mars på Hornsgatan, medan mängderna på Sveavägen är betydligt lägre och sjunker i april och maj till lika låga nivåer som vid oktobermätningen. Hornsgatan saltas oftare än Sveavägen (och övriga gator) på grund av dubbdäcksförbudet på denna gata och även på grund av att Sveavägen är varmare beroende på tunnelbanesträckningen under denna. Intressant är att saltmängderna på referensgatorna visserligen uppvisar samma trend som försöksgatorna med större mängder i december och mars än i oktober, april och maj, men nivåerna är avsevärt lägre. Om detta är ett resultat av mindre användning av vägsalt på referensgatorna eller om det finns någon annan förklaring är oklart. Acetat (Ac) från CMA uppmättes i detekterbara halter endast vid mätningarna i mars på försöksgatorna, men då i avsevärt högre nivåer än övriga uppmätta joner. Dessa värden redovisas i 5.1.2. 30 VTI rapport 767

Upplöst mängd (g/m 2 ) 4 3 2 1 Ca Mg Na Cl Hornsgatan Upplöst mängd (g/m 2 ) 4 3 2 1 Ca Mg Na Cl Sveavägen 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Upplöst mängd (g/m 2 ) 0.6 0.4 0.2 Ca Mg Na Cl Folkungagatan (ref) Upplöst mängd (g/m 2 ) 0.6 0.4 0.2 Ca Mg Na Cl Norrlandsgatan (ref) 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Figur 26. Mängden lösta joner på vägytorna under mätperioden. Ca och Mg (som påverkas av CMA-utläggning) och Na och Cl (som huvudsakligen härrör från vägsalt). Observera skalskillnaderna på y-axlarna. Kvoterna mellan Na och CL respektive Mg och Ca visar att dessa är lämpliga spårämnen för vägsalt respektive CMA. Cl/Na är i stort sett konstant under hela mätperioden. Mg/Ca är konstant under perioder och gator där CMA inte används, men stiger påtagligt och till samma nivåer på Hornsgatan och Sveavägen då CMA används (Figur 27). 2 1.6 Cl/Na Hornsgatan Folkungagatan Sveavägen Norrlandsgatan 1.2 Kvot 0.8 0.4 Mg/Ca 0 Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May Jun Figur 27. Kvoter för Cl/Na (vägsalt) och Mg/Ca (CMA) vid mättillfällena. Referensgatorna har streckade linjer. VTI rapport 767 31

4.5 PM 10 halter 4.5.1 Många faktorer påverkar halterna av PM 10 Att det kan vara svårt att avgöra betydelsen av en enskild åtgärd för partikelhalterna inser man lätt när man ser hur halterna kan variera. Meteorologin påverkar både luftomblandningen och vägbaneförhållandena vilket kan leda till stora variationer i 1) mängden partiklar som bildas, 2) mängden partiklar som suspenderas till luften från vägbanan, och 3) hur effektivt partiklarna späds ut i luften. Kalla och snörika vintrar leder till minskad suspension från våta/frusna vägbanor, vilket bidrar till lägre halter, men samtidigt ökar vägbaneslitaget med dubbdäck om vägbanorna är våta. Det senare kan bidra till högre halter då väl vägarna torkar upp. Samtidigt är ofta luftomblandningen sämre då det är kallt, vilket bidrar till att minska utspädningen och leder till ökade halter. En annan viktig faktor att ta hänsyn till när man jämför halterna mellan olika år är förändringen i trafikmängden och antalet fordon med dubbade vinterdäck. 4.5.2 Överskridanden i år jämfört med de senaste åren Graferna i Figur 28 nedan visar antal dygn med PM 10 -halter över 50 µg/m 3 (miljökvalitetsnormens gränsvärde för dygnsmedelkoncentration), ackumulerat antal dygn från 1 januari, för de senaste 4 åren. Figurerna visar att antal dygn är lägre på de behandlade gatorna Hornsgatan och Sveavägen jämfört med tidigare år, medan motsvarande referensgator, Folkungagatan respektive Norrlandsgatan, inte visar samma tendenser. Detta indikerar att behandlingarna på Hornsgatan och Sveavägen medfört att antal överskridanden reducerats. 32 VTI rapport 767

Figur 28. Utveckling av antalet dygn över miljökvalitetsnormen för PM 10 (50µg/m 3 ) under de senaste 4 åren. Utvecklingen av antalet dygn med PM 10 -halter över 50 µg/m 3 under perioden januari till maj visas i Figur 29. Även denna figur visar, precis som Figur 28, att antalet överskridanden på de båda testgatorna Hornsgatan och Sveavägen har varit lägre än tidigare år, vilket inte har varit fallet för Folkungagatan och Norrlandsgatan. För Hornsgatan finns en tydlig minskning mellan 2009 till 2010 vilket till en stor del kan tillskrivas dubbdäcksförbudet (SLB rapport 2011:2). Till 2012 kompletterades sedan förbudet med intensiva städ- och dammbindningsåtgärder vilket har bidragit till ytterligare sänkning av antalet överskridanden. Beroende på vädret och eventuella åtgärder under hösten 2012 finns en klar möjlighet att miljökvalitetsnormen för PM 10 kan klaras både på Hornsgatan och på Sveavägen. VTI rapport 767 33

80 70 PM10, Antal dygn över 50 µg/m 3, jan-maj Folkungagatan Hornsgatan Antal dygn över 50µg/m 3 jan-maj 60 50 40 30 20 Norrlandsgatan Sveavägen Miljökvalitetsnorm 10 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Figur 29. Antalet dygn med halter över miljökvalitetsnormen för PM 10 (50 µg/m 3 ) under perioden 1 januari tom 31 maj på gatorna i Stockholm. 4.5.3 Bara de lokala bidragen till vägdamm kan åtgärdas med driftsåtgärder Samtliga åtgärders syfte är att minska mängden vägdamm som virvlas upp från vägytan på gatorna. Mängden vägdamm i PM 10 på de enskilda gatorna kan bestämmas genom att från den uppmätta PM 10 -halten på gatan subtrahera PM 10 i den urbana bakgrundsmiljön (i vårt fall taknivå på Södermalm) samt att dra bort delen som kommer från avgasutsläppen. Den partikelmassa som avgaserna ger upphov till är liten men för att helt utesluta bidrag till halterna från avgaserna drar vi bort bidraget från partiklar med en diameter mindre än 2,5 µm, det vill säga vi beräknar endast bidraget till den grova partikelfraktionen (PM 10 -PM 2,5 ). Vi kallar detta för det lokala bidraget till PM 10 från vägdamm: PM 10 _Vägdamm gata = PM10 gata PM10 urban bakgrund PM 10 avgas, där PM 10 avgas = PM2,5 gata PM2,5 urban bakgrund Det är alltså endast mängden PM 10 som utgörs av vägdamm som kan påverkas med de driftsåtgärder som utförts på gatorna. I Figur 30 visas dygnsmedelvärden för total PM 10 (blå ytor) och det lokala bidraget till PM 10 (svarta ytor) på Hornsgatan och Folkungagatan. Av figuren framgår att det lokala bidraget är högre på Folkungagatan där ordinarie drift använts, vilket indikerar att åtgärderna (CMA, städning etc.) på Hornsgatan har haft effekt. Under många dagar är det lokala bidraget på Hornsgatan mindre än 10 µg/m 3. 34 VTI rapport 767

PM10 (µg/m3) PM10 (µg/m3) 200 HO 180 HO-TK 160 MKN 140 120 100 80 60 40 20 0 01-jan 15-jan 29-jan 12-feb 26-feb 11-mar 25-mar 08-apr 22-apr 06-maj 20-maj 200 FO 180 FO-TK 160 MKN 140 120 100 80 60 40 20 0 01-jan 15-jan 29-jan 12-feb 26-feb 11-mar 25-mar 08-apr 22-apr 06-maj 20-maj Figur 30. Dygnsmedelvärden av PM 10 på Hornsgatan (övre diagrammet) och Folkungagatan under januari-maj 2012. Blå ytorna är totala halter och de svarta ytorna är lokala bidrag. Röda linjen anger miljökvalitetsnormen som inte får överskridas under fler än 35 dygn (50 µg/m 3 ). Också då Sveavägen jämförs med Norrlandsgatan ser man att de lokala bidragen är högre på Norrlandsgatan, som inte behandlats med CMA (Figur 31). VTI rapport 767 35

PM10 (µg/m3) PM10 (µg/m3) 100 SV 90 SV-TK 80 MKN 70 60 50 40 30 20 10 0 01-jan 15-jan 29-jan 12-feb 26-feb 11-mar 25-mar 08-apr 22-apr 06-maj 20-maj 100 NO 90 NO-TK 80 MKN 70 60 50 40 30 20 10 0 01-jan 15-jan 29-jan 12-feb 26-feb 11-mar 25-mar 08-apr 22-apr 06-maj 20-maj Figur 31. Dygnsmedelvärden av PM 10 på Sveavägen (övre diagrammet) och Norrlandsgatan under januari-maj 2012. Blå ytorna är totala halter och de svarta ytorna är lokala bidrag. Röda linjen anger miljökvalitetsnormen som inte får överskridas under fler än 35 dygn (50 µg/m 3 ). Figur 32 visar medelvärdet av det lokala bidraget till PM 10 som vägdamm under perioden januari till maj. Det är tydligt att mängden vägdamm har minskat på Hornsgatan och Sveavägen under 2012, men att motsvarande inte skett på referensgatorna Folkungagatan och Norrlandsgatan. På Hornsgatan har mängden vägdamm mer än halverats sedan 2007 och 2008. 36 VTI rapport 767

µg/m 3 40 35 30 Lokalt bidrag PM10-PM2.5 Hornsgatan Folkungagatan Sveavägen Norrlandsgatan PM10 - PM2.5 25 20 15 10 5 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Figur 32. Medelvärdet av det lokala bidraget till PM 10 -PM 2,5 under perioden januarimaj på gatorna i Stockholm.(För Norrlandsgatan saknas PM 2,5 mätningar och värden från Sveavägen har används) I Figur 33 jämförs de genomsnittliga kvoterna mellan de lokala bidragen till halterna av grova partiklar (PM 10 -PM 2,5 som i huvudsak består av vägdamm) på Hornsgatan/Folkungagatan respektive Sveavägen/Norrlandsgatan för januari till maj år 2010, 2011 och 2012. Figuren visar att de lokala bidragen till grova partiklar är lägre på de gator som behandlats under 2012 (Hornsgatan och Sveavägen) jämfört med de obehandlade referensgatorna (Folkungagatan respektive Norrlandsgatan). Detta visar att behandlingarna haft en betydande effekt på de lokala bidragen till partikelhalterna från trafiken. VTI rapport 767 37

1.20 Hornsgatan/Folkungagatan 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 1.60 Jan - maj 2010 Jan - maj 2011 Jan - maj 2012 Sveavägen/Norrlandsgatan 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 Jan - maj 2010 Jan - maj 2011 Jan - maj 2012 Figur 33. Genomsnittliga kvoter mellan de lokala bidragen till halterna av grova partiklar (PM 10 -PM 2,5 ) på Hornsgatan/Folkungagatan (övre) Sveavägen/Norrlandsgatan (nedre) för januari-maj 2010, 2011 och 2012. 4.6 Trafikmängd och antal fordon med dubbdäck Figur 34 visar att både det totala antalet fordon och antalet fordon med dubbdäck på Hornsgatan har sjunkit under de senaste 6 åren. Före förbudet som infördes från och med 1 januari 2010 låg det totala antalet fordon på mellan 25 000 och 30 000 per dygn. Under 2012 var intervallet 20 000 25 000 fordon. 38 VTI rapport 767

Antalet fordon med dubbdäck per dygn var ca 18 000 under vintrarna 2008 och 2009. Senaste vintern 2011/2012 var antalet fordon med dubbdäck endast 5 000 fordon per dygn. Vintern 2010/2011 var antalet fordon med dubbdäck knappt 6 500 per dygn. Figuren visar också att bidraget till PM 10 -halterna från trafiken på Hornsgatan har sjunkit kraftigt sedan förbudet mot dubbdäck infördes, den 1 januari 2010. För perioden november-april var medelvärdet 30 µg/m 3 år 2008/2009 att jämföra med ca 15 µg/m 3 senaste säsongen 2011/2012. 35000 30000 Totala antalet fordon Antal med dubbdäck PM10 - PM2.5 bidrag, medelvärde Nov-Apr Dubbdäcksförbud 70 60 25000 50 Fordon per dygn 20000 15000 10000 40 30 20 PM10-PM2.5 µg/m 3 5000 10 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 0 Figur 34. Månadsmedelvärden av totalt antal fordon per dygn och antal med dubbdäck på Hornsgatan under 2007-2012 samt det genomsnittliga bidraget från trafiken på Hornsgatan till de grova partikelhalterna (PM 10 -PM 2,5 ) under perioden november-april. (Bidraget har beräknats som skillnaden mellan halten på Hornsgatan och halten i taknivå på Torkel Knutssonsgatan). 4.7 Kemiska analyser av PM 10 En viktig fråga är om vägsalt (natriumklorid) och/eller CMA (kalcium magnesium acetat) som läggs ut på vägbanan påverkar PM 10 -halterna. För att studera detta analyserades filterprover från Hornsgatan med insamlade partiklar <10 µm i diameter. Partiklarna samlades in dygnsvis under ett antal dagar i mars, april och maj 2012. Insamlingsperioderna sammanfaller med de perioder då vägdammet (på gatan) analyserades med avseende på samma ämnen. (Figur 35)visar att oftast bidrar de enskilda ämnena klorid, natrium, acetat magnesium, kalcium med mycket lite till PM 10 - halten (notera att skalan för PM 10 och PM 2,5 skiljer 10 gånger från skalan för de andra ämnena). Klorid kan vissa dagar i mars utgöra knappt 3 %, men oftast mindre än 1 %. Acetat var oftast under detektionsgränsen (0,03 µg/m 3 ). Nitrat och sulfat som kommer från källor utanför Stockholm ger störst bidrag. VTI rapport 767 39

µg/m 3 µg/m 3 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Klorid Nitrat Sulfat Kalcium Magnesium Natrium Kalium Acetat PM10 PM2.5 08-mar 09-mar 10-mar 11-mar 12-mar 13-mar 14-mar 15-mar 16-mar 17-mar 18-mar 19-mar 20-mar 21-mar Klorid Nitrat Sulfat Kalcium Magnesium Natrium Kalium Acetat PM10 PM2.5 11-apr 12-apr 13-apr 14-apr 15-apr 16-apr 17-apr 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 µg PM10 och PM2.5/m 3 µg PM10 och PM2.5/m 3 µg/m 3 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Klorid Nitrat Sulfat Kalcium Magnesium Natrium Kalium Acetat PM10 PM2.5 23-maj 24-maj 25-maj 26-maj 27-maj 28-maj 29-maj 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 µg PM10 och PM2.5/m 3 Figur 35 Mängden av olika ämnen i PM 10 under några dagar i mars, april och maj 2012. Dygnsprover. Högra axeln är PM 10 och PM 2,5 (linjer), vänstra axeln övriga ämnen (staplar). I genomsnitt för alla dagar utgjorde summan av de analyserade ämnena endast knappt 13 % av den totala PM 10 -halten. Tidigare studier har visat att resten av PM 10 utgörs till största delen av mineraler och metaller/metalloxider från stenmaterial i vägbanan och sandningssanden, bromsslitage samt av olika organiska ämnen och en liten del sot (elementärt kol). Figur 36 visar att den genomsnittliga andelen av PM 10 som består av vägsalt är ca 3 % för de dagar då prover togs. CMA utgör mindre än 0,2 % av PM 10 -halten. Slutsatsen är att vägsalt kan bidra med enstaka procent till PM 10 (som mest ca 5 % under de dagar som prover togs i denna studie). För CMA är bidraget försumbart. 40 VTI rapport 767

1.4 1.2 2,9% av PM10 1.0 µg/m3 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Natriumklorid om all klorid är NaCl Resten NaNO3 0,14% av PM10 CMA om all acetat är CMA Figur 36. Genomsnittliga mängder vägsalt och CMA i PM 10 under ett antal dagar i mars, april, och maj 2012. VTI rapport 767 41

5 Utvärdering av de olika åtgärdernas effekter 5.1 Effekt på vägytan 5.1.1 Effekt av städning på vägdammsförrådet Vid mättillfällena 21 oktober och 2 mars provtogs vägdammsmängderna före och efter att ytorna på Hornsgatan och Sveavägen städats med bredsugen. Resultaten (Figur 37 och Figur 38) visar att en positiv effekt inte är självklar. Endast i hjulspår kan en positiv effekt ses vid första städtillfället i oktober. Vid det andra mättillfället, då betydligt högre dammängder uppmättes, ökade mängden partiklar under 180 µm på samtliga ytor efter städningen. Orsakerna kan vara flera. En hypotes är att städmaskinen visserligen tar upp damm men också omfördelar ansamlat damm från vägkant och vägmitt över vägytan. Hornsgatan hjulspår före Hornsgatan hjulspår efter Hornsgatan mellan hjulspår före Hornsgatan mellan hjulspår efter Sveavägen hjulspår före Sveavägen hjulspår efter Sveavägen mellan hjulspår före Sveavägen mellan hjulspår efter 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 DL180 (g/m 2 ) Hornsgatan hjulspår före Hornsgatan hjulspår efter Hornsgatan mellan hjulspår före Hornsgatan mellan hjulspår efter -40-30 -20-10 0 10 20 30 Förändring i DL180 (g/m 2 ) Figur 37 Dammängden (<180 µm) före (mörkblå) och efter (ljusblå) städning med bredsug vid städtillfället 2011-10-21. Nedre diagrammet visar den absoluta förändringen i de olika ytorna. De grå romberna visar max och min differens mellan prover. Vid mättillfället 2011-10-21 lades även ut 500 g filler (stenmjöl från granittäkten i Skärlunda) på en kvadratmeter på Sveavägen, som bredsugen sedan fick städa upp. Ca 42 VTI rapport 767