Welcome to the National Transport Library Catalogue

Normal view MARC view

Inandningsbara partiklar i järnvägsmiljöer Gustafsson, Mats ; Blomqvist, Göran ; Dahl, Andreas ; Gudmundsson, Anders ; Swietlicki, Erik

By: Contributor(s): Series: VTI rapport ; 538Publication details: Linköping VTI, 2006Description: 55 sOther title:
  • Inhalable particles in railroad environments
Subject(s): Online resources: Bibl.nr: VTI P0654:538Location: Abstract: Partikelföroreningar från järnvägstrafik har uppmärksammats som ett luftföroreningsproblem främst i tunnelmiljöer, men även ovan mark har problem ibland påtalats. Den växande kunskapsmassan kring inandningsbara partiklars hälsoeffekter och införandet av miljökvalitetsnormen för inandningsbara partiklar från 1 januari 2005 har ytterligare ökat intresset för partiklar i järnvägsmiljöer. Syftet med föreliggande rapport är att beskriva variationen av PM10 i några olika järnvägsmiljöer under och ovan mark, hur dessa är relaterade till trafik, samt partiklarnas storleksfördelning och grundämnesinnehåll. Resultaten visar att partikelhalterna i järnvägsmiljöerna ovan mark inte överskrider miljökvalitetsnormen under mätperioderna. Dygnsmedelvärdet av PM10 varierar mellan 19–25 ?g/m3. Däremot är dygnsmedelkoncentrationen på perrongerna på de underjordiska stationerna Arlanda C och Arlanda S avsevärt högre än gränsvärdet (237 respektive 88 ?g/m3). I tunnelmiljöerna finns ett tydligt dygns- och veckomönster i partikelhalten som samvarierar med tågtrafiken. Partiklarnas massfördelning har maximum runt 5–7 ?m (Arlanda C) och 2–3 ?m (Arlanda S). Koncentrationerna av såväl PM10 som ultrafina partiklar (<0,1 ?m) varierar kraftigt för olika tåg. Särskilt de ultrafina verkar knutna till vissa tåg, men det har inte varit möjligt att bestämma deras källa. Partiklarnas sammansättning domineras av järn (84 respektive 74 % i Arlanda C och Arlanda S), men även andra metaller, som Cu, Zn, Cr, Ni och Sb (Arlanda C) har relativt hög koncentration. Mätningarna i tunnelmiljöerna ger också ett par intressanta resultat med koppling till åtgärder mot partiklar. En tunnelspolning genomfördes under ett par nätter i rad. Denna resulterade inte i minskade partikelhalter efterföljande dag, vilket tyder på betydande direktemission av partiklar. Vissa nätter sjönk halterna av samtliga partikelfraktioner samtidigt till en mycket låg nivå, som varade tills morgontrafiken startade, vilket tyder på effektiv självventilation. Mätningar i flera olika miljöer på Stockholms centralstation visar att PM10 varierar flera tiotal ?g/m3 mellan de olika mätplatserna. Högst halter uppmättes dock i inomhusmiljön i centralens stora vänthall. Dock var halterna på perrongerna genomgående minst lika höga som i trafikmiljön utanför stationen. Sammantaget visar resultaten på att tåg ger upphov till höga halter av järnhaltiga inandningsbara partiklar främst i tunnelmiljöer. I stationsmiljöer ovan mark, som oftast är av mycket öppen karaktär, ventileras emissionerna troligen bort ganska effektivt varför högre koncentrationer endast uppstår under mycket korta tidsperioder. Källorna till PM10 från järnvägen är att döma av grundämnessammansättningen hjul, spår och bromsar, men en källfördelning har inte kunnat göras inom detta projekt.Abstract: Airborne particles from railroad traffic have been identified as an air pollution problem mainly in tunnel environments. As a result of the introduction of the environmental quality standard for inhalable particles in Sweden 2005, the interest in railroad particle pollution has increased. The present report focuses on the variation of PM10 (inhalable particles) in some railroad environments under and above ground, the way these relate to traffic and on the particles' size distributions and elemental composition. The results show that particle concentrations in above ground railroad environments do not exceed the environmental quality standard during the campaigns. Diurnal mean values of PM10 range between 19 to 25 microg/m3. On the contrary, the diurnal mean concentrations on the platforms of the underground stations Arlanda Central and Arlanda South are far above the limit value (237 and 88 microg/m3 respectively) and clear diurnal and weekly patterns in PM10 concentration, co-fluctuating with traffic, can be identified. The particle mass size distribution has an obvious peak around 5-7 ?m at Arlanda C, and slightly smaller, 2-3 microm, at Arlanda S. The concentrations of both PM10 and ultrafine particles (< 0,1 microm) vary a lot depending on different trains. Especially the ultrafine particles seem to be emitted from certain trains, but it has not been possible to identify the source of these particles. The elemental composition of the particles in the tunnel environments was dominated by iron (84 % and 74 % respectively in Arlanda C and Arlanda S), but also other metals, like Cu, Zn, Cr, Ni and Sb (only at Arlanda C) have relatively high concentrations. The tunnel measurements also give some interesting results regarding possible measures against high particle concentrations. Washing of the tunnel walls and floor was carried out on two consecutive nights, but it had no noticeable results on particle concentrations. This implies that a dominant proportion of the particles is directly emitted rather than resuspended. On certain nights, the concentrations of all particle size fractions sank to very low levels, lasting till the morning traffic began. This implies effective self ventilation during these hours. Measurements in several different environments on Stockholm central station show that PM10 vary several tens of microg/m3. Activity, related to both traffic and people, increases particle concentration. The highest concentrations were measured inside the waiting hall. Nevertheless, the concentrations on the platforms were generally at least as high as in the busy street environment outside the station. During a railroad travel, the PM10 and PM2,5 concentrations were generally low, but increase at stops and, most prominently, on entering the Arlanda airport railroad tunnels. The PM2,5 proportion is considered high, contributing to approximately 50-80 % of PM10. The sources of railroad emitted PM10 are likely to be rails, wheels and brakes, but a source apportionment has not been accomplished in this project.
Item type: Reports, conferences, monographs
Holdings
Current library Status
Statens väg- och transportforskningsinstitut Available

Partikelföroreningar från järnvägstrafik har uppmärksammats som ett luftföroreningsproblem främst i tunnelmiljöer, men även ovan mark har problem ibland påtalats. Den växande kunskapsmassan kring inandningsbara partiklars hälsoeffekter och införandet av miljökvalitetsnormen för inandningsbara partiklar från 1 januari 2005 har ytterligare ökat intresset för partiklar i järnvägsmiljöer. Syftet med föreliggande rapport är att beskriva variationen av PM10 i några olika järnvägsmiljöer under och ovan mark, hur dessa är relaterade till trafik, samt partiklarnas storleksfördelning och grundämnesinnehåll. Resultaten visar att partikelhalterna i järnvägsmiljöerna ovan mark inte överskrider miljökvalitetsnormen under mätperioderna. Dygnsmedelvärdet av PM10 varierar mellan 19–25 ?g/m3. Däremot är dygnsmedelkoncentrationen på perrongerna på de underjordiska stationerna Arlanda C och Arlanda S avsevärt högre än gränsvärdet (237 respektive 88 ?g/m3). I tunnelmiljöerna finns ett tydligt dygns- och veckomönster i partikelhalten som samvarierar med tågtrafiken. Partiklarnas massfördelning har maximum runt 5–7 ?m (Arlanda C) och 2–3 ?m (Arlanda S). Koncentrationerna av såväl PM10 som ultrafina partiklar (<0,1 ?m) varierar kraftigt för olika tåg. Särskilt de ultrafina verkar knutna till vissa tåg, men det har inte varit möjligt att bestämma deras källa. Partiklarnas sammansättning domineras av järn (84 respektive 74 % i Arlanda C och Arlanda S), men även andra metaller, som Cu, Zn, Cr, Ni och Sb (Arlanda C) har relativt hög koncentration. Mätningarna i tunnelmiljöerna ger också ett par intressanta resultat med koppling till åtgärder mot partiklar. En tunnelspolning genomfördes under ett par nätter i rad. Denna resulterade inte i minskade partikelhalter efterföljande dag, vilket tyder på betydande direktemission av partiklar. Vissa nätter sjönk halterna av samtliga partikelfraktioner samtidigt till en mycket låg nivå, som varade tills morgontrafiken startade, vilket tyder på effektiv självventilation. Mätningar i flera olika miljöer på Stockholms centralstation visar att PM10 varierar flera tiotal ?g/m3 mellan de olika mätplatserna. Högst halter uppmättes dock i inomhusmiljön i centralens stora vänthall. Dock var halterna på perrongerna genomgående minst lika höga som i trafikmiljön utanför stationen. Sammantaget visar resultaten på att tåg ger upphov till höga halter av järnhaltiga inandningsbara partiklar främst i tunnelmiljöer. I stationsmiljöer ovan mark, som oftast är av mycket öppen karaktär, ventileras emissionerna troligen bort ganska effektivt varför högre koncentrationer endast uppstår under mycket korta tidsperioder. Källorna till PM10 från järnvägen är att döma av grundämnessammansättningen hjul, spår och bromsar, men en källfördelning har inte kunnat göras inom detta projekt.

Airborne particles from railroad traffic have been identified as an air pollution problem mainly in tunnel environments. As a result of the introduction of the environmental quality standard for inhalable particles in Sweden 2005, the interest in railroad particle pollution has increased. The present report focuses on the variation of PM10 (inhalable particles) in some railroad environments under and above ground, the way these relate to traffic and on the particles' size distributions and elemental composition. The results show that particle concentrations in above ground railroad environments do not exceed the environmental quality standard during the campaigns. Diurnal mean values of PM10 range between 19 to 25 microg/m3. On the contrary, the diurnal mean concentrations on the platforms of the underground stations Arlanda Central and Arlanda South are far above the limit value (237 and 88 microg/m3 respectively) and clear diurnal and weekly patterns in PM10 concentration, co-fluctuating with traffic, can be identified. The particle mass size distribution has an obvious peak around 5-7 ?m at Arlanda C, and slightly smaller, 2-3 microm, at Arlanda S. The concentrations of both PM10 and ultrafine particles (< 0,1 microm) vary a lot depending on different trains. Especially the ultrafine particles seem to be emitted from certain trains, but it has not been possible to identify the source of these particles. The elemental composition of the particles in the tunnel environments was dominated by iron (84 % and 74 % respectively in Arlanda C and Arlanda S), but also other metals, like Cu, Zn, Cr, Ni and Sb (only at Arlanda C) have relatively high concentrations. The tunnel measurements also give some interesting results regarding possible measures against high particle concentrations. Washing of the tunnel walls and floor was carried out on two consecutive nights, but it had no noticeable results on particle concentrations. This implies that a dominant proportion of the particles is directly emitted rather than resuspended. On certain nights, the concentrations of all particle size fractions sank to very low levels, lasting till the morning traffic began. This implies effective self ventilation during these hours. Measurements in several different environments on Stockholm central station show that PM10 vary several tens of microg/m3. Activity, related to both traffic and people, increases particle concentration. The highest concentrations were measured inside the waiting hall. Nevertheless, the concentrations on the platforms were generally at least as high as in the busy street environment outside the station. During a railroad travel, the PM10 and PM2,5 concentrations were generally low, but increase at stops and, most prominently, on entering the Arlanda airport railroad tunnels. The PM2,5 proportion is considered high, contributing to approximately 50-80 % of PM10. The sources of railroad emitted PM10 are likely to be rails, wheels and brakes, but a source apportionment has not been accomplished in this project.