PM 10 partiklar i trafikmiljö

Transkript

1 PM 1 partiklar i trafikmiljö HOOST Mats Gustafsson PM 1 partiklar i trafikmiljö + = Mats Gustafsson

2 PM 1?» masskoncentrationen (µg/m 3 ) i luften av alla partiklar mindre än1 µm.» inandningsbara passerar struphuvudet och kommer ner i de nedre luftvägarna Partiklar och hälsa 1 µm

3 Miljökvalitetsnormen Till skydd för människors hälsa får partiklar efter den 31 december 24 inte förekomma i utomhusluft med mer än i genomsnitt 5 mikrogram per kubikmeter luft under ett dygn (dygnsmedelvärde), och i genomsnitt 4 mikrogram per kubikmeter luft under ett kalenderår (årsmedelvärde). Det värde som anges i första stycket 1 får överskridas 35 gånger per kalenderår (9-percentil). Problembild: PM 1 (inandningsbara partiklar) Hornsgatan, Stockholm PM 1 Miljökvalitetsnorm, 1 jan 25

4 Vilka är källorna och vad orsakar topparna?» Avgaser/förbränning» Långtransporterade föroreningar» Slitage från vägbeläggning av dubbdäck» Vinterdriftsåtgärder (sandning, saltning) Problembild: PM 1 (inandningsbara partiklar) Påvisade stora negativa hälsoeffekter av partikelföroreningar. Miljökvalitetsnorm för partiklar i januari 25. Slitagepartiklar från vägbana och vinterdriftåtgärder är huvudorsaken till överskridanden av halter i vägoch gatumiljöer.

5 Viktiga frågeställningar kring slitagepartiklar: Vilka fysikaliska och kemiska egenskaper har dessa partiklar? Vilka faktorer är viktiga för deras bildning? Är de lika farliga som avgaspartiklar? Effekter på alveolmakrofager och epitelceller av slitagepartiklar från vägbana och däck Finansiär:

6 Hur studerar vi detta? 4 däck med elmotorer driver maskinen Generering av rena slitagepartiklar i provvägsmaskin utbytbar vägbeläggning Hur studerar vi detta? Generering av rena slitagepartiklar i provvägsmaskin Mätning och analys av partiklarnas Koncentration Storleksfördelning Grundämnessammansättning Morfologi

7 Hur studerar vi detta? Utsöndringen av inflammatoriska signalsubstanser (cytokiner) från vita blodkroppar (makrofager) och epitelceller från luftvägarna mäts. Generering av rena slitagepartiklar i provvägsmaskin Mätning och analys av partiklarnas Koncentration Storleksfördelning Grundämnessammansättning Morfologi Cellstudier Använda kombinationer i provvägsmaskinen Nr. Beläggning Däcktyp Friktionsmaterial I cellstudien 1. ABT granit Dubbdäck - PM1 2. ABS kvartsit Dubbdäck - PM2 3. ABS kvartsit Friktionsdäck - 4. ABS kvartsit Dubbdäck Stenkross 5. ABS kvartsit Friktionsdäck Stenkross 6. ABS kvartsit Friktionsdäck Natursand 7. ABS kvartsit Dubbdäck Natursand

8 Koncentration av PM ABT och dubbdäck PM1 (mg/m3) : 1: 2: 3: 4: 5: 6: Tid efter start (h) Koncentration av PM ABT och dubbdäck PM1 (mg/m3) : 1: 2: 3: 4: 5: 6: ABS och dubbdäck Tid efter start (h)

9 Koncentration av PM ABT och dubbdäck PM1 (mg/m3) Skillnad mellan ABT och ABS ABS och dubbdäck : 1: 2: 3: 4: 5: 6: Tid efter start (h) Koncentration av PM ABT och dubbdäck PM1 (mg/m3) Skillnad mellan ABT och ABS ABS och dubbdäck : 1: 2: 3: 4: 5: 6: ABS och friktionsdäck Tid efter start (h)

10 Koncentration av PM ABT och dubbdäck PM1 (mg/m3) 3 2 Skillnad mellan ABT och ABS ABS och dubbdäck 1 ABS och friktionsdäck Skillnad mellan dubb- och friktionsdäck : 1: 2: 3: 4: 5: 6: Tid efter start (h) Storleksfördelningar (massa), grova partiklar Dubb kvartsit Kvartsit + dubbdäck 7 km/h Kvartsit + dubbdäck 5 km/h dm/dlogdp [mg/m³] 1.5 Kvartsit + dubbdäck 3 km/h Diameter [µm]

11 Elektronmikroskopi, ABT (granit) och dubbdäck Elektronmikroskopi, ABS (kvartsit) och dubbdäck

12 Storleksfördelningar (antal), nanopartiklar ABT granit 3 km/h :54-12:16 5 km/h :11-14:33 7 km/h :16-16:38 7 km/h :56-14:1 dn/dlogdp ABS kvartsit Geometrisk diameter [nm] Elektronmikroskopi, nanopartiklar Vilken är källan?

13 Nanopartiklar dn/dlogdp [#/m³] Granit + dubbdäck 7 km/h Kvartsit + dubbdäck 7 km/h Kvartsit + dubbdäck 5 km/h Kvartsit + dubbdäck 3 km/h Kvartsit + friktionsdäck 3 km/h Kvartsit + friktionsdäck 5 km/h Kvartsit + friktionsdäck 7 km/h Geometrisk diameter (nm) Däcken? Cellförsök, partikeltyper Partikelbenämning PM 1 PM 2 PM 3 PM 4 PM 5 PM 6 Beskrivning Dubbdäck på ABT asfalt (Skärlunda granit) Dubbdäck på ABS asfalt (Kärr kvartsit) Gatupartiklar från Hornsgatan i Stockholm Tunnelbanepartiklar från Mariatorgets tunnelbanestation i Stockholm Vattenextraherade dieselpartiklar Metanolextraherade dieselpartiklar

14 Cellförsök, exempel cytokinen IL-6 8 IL-6 pg/ml x 1 4 cells * ABT med granit mer inflammatorisk än ABS med kvartsit * ABT med granit nästan lika inflammatorisk som partiklar från gatumiljö Slitagepartiklarna oftast mer inflammatoriska * än dieselpartiklarna* * Kontroll PM 1 PM 2 PM 3 PM 4 PM 5 PM 6 Några viktiga slutsatser Dubbdäck skapar 4-5 gånger högre halter av PM 1 än friktionsdäck på samma beläggning En ABT med granit ger flera gånger högre PM 1 -halter än en ABS med kvartsit Högre hastighet ger mer PM 1 PM 1 från ABT med granit är mer inflammatorisk än från ABS med kvartsit nästan lika inflammatorisk som PM 1 från gatumiljö PM 1 från slitage är generellt mer inflammatoriska än PM 1 från dieselavgaser

15 och hur de skulle kunna tillämpas Minska halter och effekter av PM 1 från slitage av vägbeläggningar genom att: minska dubbdäcksanvändningen använda beläggning som avger mindre mängd och mindre inflammatoriska partiklar sänka hastigheten och vad det skulle kunna bidra till Färre dubbdäck Lägre hastighet, mindre trafik Anpassad sandning, tvätt och dammbindning Anpassad beläggning

16 VTI-rapporter från WearTox på Broschyr om vägdamm VTI-rapport 52 och 521 Tack för uppmärksamheten!