session 33 christer johansson
TRANSCRIPT
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Dubbdäcksförbud och hastighetsåtgärder
mot höga partikelhalter
Christer JohanssonInstitutionen för tillämpad miljövetenskap
Stockholms universitet&
SLB-analys, Miljöförvaltningen Stockholms stad
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Disposition
• Dubbdäcksförbudet på Hornsgatan• Förbudets påverkan på
– Trafikmängden– Dubbandelen
• Meteorologin gynnsam och ogynnsam• Dubbdäckens påverkan på halterna
• Hastighetens betydelse för PM10• Studier vid E18 Danderyd• Andra studier
• Slutsatser
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Sjunkande PM10 haltermen fortsatta överskridanden
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
PM10 µg/m³
år
Partiklar (PM10) 36:e värsta dygnsmedelvärdet årsvis (90-percentil)
Hornsgatan 108 gatunivå Sveavägen 59 gatunivå Norrlandsgatan 29 gatunivå
E4:an Lilla Essingen gatunivå E4:an Häggvik Sollentuna gatunivå Turingegatan Södertälje gatunivå
Torkel Knutssonsgatan tak Norr Malma regional bakgrund
miljökvalitetsnorm
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
PM10 µg/m³
år
Årsmedelvärden partiklar (PM10)
Hornsgatan 108 gatunivå Sveavägen 59 gatunivå Norrlandsgatan 29 gatunivå
E4:an Lilla Essingen gatunivå E4:an Häggvik Sollentuna gatunivå Turingegatan Södertälje gatunivå
Torkel Knutssonsgatan tak Norr Malma regional bakgrund
miljökvalitetsnorm
EU kommissionens brev 2011: Sverige fortsätter att underlåta att uppfylla sina skyldigheter … överträdelsen har en fortlöpande karaktär…Åtgärder krävs!
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Beslut om förbud
• Sept 2009• Kommunerna kan förbjuda fordon med dubbdäck för färd på gata eller del av
gata
• Jan 2010• Sthlm inför dubbdäcksförbud på Hornsgatan från den 1 januari 2010
• Juni 2011• Kommunerna får införa zonförbud för dubbdäck
• Nov 2011• Sthlm utreder dubbdäcksförbud på ytterligare någon eller några
innerstadsgator 2012/2013
• Jan 2012?• Förbud på andra gator?
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Andra dubb-åtgärder
• 2005/2006– Informationskampanjer TRV+STHLM
• 2009– Förkortad säsong; 16 april i st f 1 maj– Begränsning av antal dubb per däck för däck
som tillverkas efter 31 juli 2013•
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Läs mer…
Kan laddas ner under Rapporter påwww.slb.nu/lvf
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Dubbförbud från 1:a Jan 2010
Mätstation
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Dubbandelen har minskat
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Lätta fordon med dubbdäck under januari och februari
Infartsled
Hornsgatan
Sveavägen
%
2011: 30% - 35% dubbdäck jämfört med 65%-70% år 2009
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Minskad trafik på Hornsgatan
- Ca 7000 med dubbdäck 2010 jämfört med 17000 tidigare- Jämn fördelning över andra gator
0
5 000
10 000
15 000
20 000
25 000
30 000
35 000
jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec
Ford
on p
er d
ygn
Trafikflöde,Hornsgatan (rullande medelvärde)
2011 2010 2009 2008
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Minskad trafik på Hornsgatan
0
5 000
10 000
15 000
20 000
25 000
30 000
35 000
40 000
45 000
Hornsgatan, dygnstrafik, årsmedelvärden
fordon/dygn
Södra länken
TrängselskatteförsökPermanent trängselskatt
Dubbdäcksförbud
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Mer sand & salt
ca 2 x mer 2009/2010jfrt med 2008/2009på Södermalm
Men Hornsgatan sandas ej normalt
0100200300400500600700
dec 2008 dec 2009 jan 2009 jan 2010 feb 2009 feb 2010 mar 2009 mar 2010
ton
Sand
0
50
100
150
200
250
300
dec 2008 dec 2009 jan 2009 jan 2010 feb 2009 feb 2010 mar 2009 mar 2010
ton
Salt
0100200300400500600700
dec 2008 dec 2009 jan 2009 jan 2010 feb 2009 feb 2010 mar 2009 mar 2010
ton
Flis
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Både gynnsamo ogynnsammeteorologi2010 jfrt med tidigare
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec
Hornsgatan 2010
Hornsgatan flerårsvärden 2006-2009
andel timmar med fuktig vägbana
andel timmar med fuktig vägbana
0
1
2
3
4
5
6
0
1
2
3
4
5
6
jan feb mar apr maj jun jul aug sep okt nov dec
Högdalen, vindhastighet, månadsmedelvärden 2010
Högdalen, vindhastighet, flerårsmedelvärden 1989-2009
m/s m/s
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
jan feb mars april maj juni juli aug sep okt nov dec
Högdalen, temperatur, månadsmedelvärden 2010
Högdalen, temperatur, flerårsmedelvärden 1989-2009
oC oC
Mer fuktig vägbana
Mindre blåsigtKallare(stabilare)
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Minskat PM10 bidrag 2010
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
jan-01 jan-20 feb-08 feb-27 mar-18 apr-06 apr-25 maj-14
PM10
/NO
x (m
g/g)
Hornsgatan2010
2009
2008
2007
Tydliga indikationer:Trots lång period med fuktig vägbana & mer sand än normalt så blev haltbidragen på våren mindre än normalt
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Beräkningar av dubbdäckens betydelsemedny modell (NORTRIP projektet)
http://slb.nu/slb/rapporter/pdf8/slb2011_002.pdfhttp://www.itm.su.se/page.php?pid=692
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Färre dubbdäck har lett till minskade PM10 halter
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Vad krävs för att klara normen?
• Vilken dubbandel kan tolereras?– Med samma trafikmängd o meteorologi:
• som 2008 krävs <20%• som 2009 krävs <10%
– Med mindre trafik och mer gynnsam meteorologi kan högre dubbandel tolereras
• Förkortad säsong och färre dubb per däck bidrar men räcker ej ensamt
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Andra effekter
• Minskat buller (4-5 decibel - halvering)• Minskat vägslitage• Minskad nedsmutsning• Minskad bränsleförbrukning• Minskade CO2 utsläpp…
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Hastighetens påverkan på partikelhalten
Höga partikelhalter
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Disposition
• Mätningar & metoder• Mätdata
• E18, Essingeleden, Södra länken
• Samband mellan PM10 och hastighet• Andra studier• Slutsatser
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Mätningar längs E18 Danderyd
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Mätmetoder
• PM10• TEOM (gravimetrisk)• Lighthouse (optisk)• (Dust Trak)
• Storleksfördelning• Lighthouse (optisk)
• NOx• Kemiluminescens
• Meteorologi• Vind, Temp., RH
Skillnad mellan lä och lovart sidan =Mått på vägtrafikens utsläpp
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Trafikdata från VH SÖDERGÅENDE(mikrovågsdetektorer över resp. körfält)
• Antal fordonKlass 1 Bil, motorcykel och minibussKlass 2 Bil med släpKlass 3 LastbilKlass 4 Lastbil med släpKlass 5 BussKlass 6 Oidentifierad.
• Medelhastighet• Beläggningsgrad
Trafikdata från RTMS NORRGÅENDE(mikrovågsdetektorer vid sidan av vägen)
• Antal fordon0 -6 m Personbil, MC6 – 12,5 m Lastbil, minibuss, buss12,5 – 24 m Ledbussar, lastbil m släp
• Medelhastighet
Miljömätning(olika stationer)
• Luft• Meteorologi
Detaljerade trafikmätningar
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Regressionsanalys av PM10 bidraget(skillnaden mellan lä och lovartsidan)
ΔPM10 = A * Antal fordon + B * Fordonshastigheten + C * Relativ luftfuktighet + D * Temperatur + E * Vindhastighet +F * STD vindhastighet + G * STD vindriktning
Δ PM10/ Δ NOx oberoende av fordonsflöde och utspädning
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Trafikens bidrag tilltotala halterna
ca 95% av PM10 på grund av icke-avgas utsläpp
Ämne Bidrag (µg m-3)
Bidrag (% av total halt)
Emissionsfaktor och andel av totala emissionerna med hänsyn till fordonsflödenad för norr och södergående trafik
Total emissionsfaktor (avgas+icke avgas)
Personbilar avgaser
Lastbilar o bussar avgaser
Icke avgas emission
NOx NVa: 212 ± 100
NOb: 91 ± 55
NVa: 91 ± 7.5
NOb: 69 ± 24
0.23 g/fkm
38%
5.9 g/fkm
62%
- 1.7 g/fkm
PM10 NVa: 80 ± 50
NOb: 60 ± 55
NVa: 72 ± 20
NOb: 56 ± 21
2.3 mg/fkm
1%
120 mg/fkm
4%
195 mg/fkmc
95%
193 mg/fkm
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Trafik flöde och hastighet vardagarDanderyds k:a
- Både under morgon- och eftermiddagsrusningen sker en nedgång i hastigheten- Samtidigt högsta värdena på trafikflödet- Hastigheten var något lägre under mars
0
20
40
60
80
100
120
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:00 00:00
km/h
ford
on
/15
min
2010 vardagar torra timmar
Flöde mars
Flöde april
Flöde maj
hastighet mars
Hastighet april
Hastighet maj
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
SÖDRA LÄNKENtydligt samband mellan PM10 halterna och
hastigheten
En viss tidsförskjutning mellan trafikflöde och haltdata verkar finnas. Förmodligen pga av att även utsläpp från trafik långt bort i tunneln påverkar halterna vid mätstationer
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Hastighetssambandmg PM10/fkm/10 km/h
Medelvärde: 68 mg/fkm per 10 km/h
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Effekt på antal dygn och medelvärdetav olika hastighetsminskning
Medelhast.06-18
Effekt på högsta halten (läsidan)
PM10 vid-2 -5 -10 -20 km/hDec 2009 – apr 2010
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Andra studier
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
VTI vägprovmaskinen
Gustafsson et al. (2009)
Sjödin et al. (2010)
Se rapporter från flera projekt WEARToxWEAREMNanoWear
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Hastighetssamband enligt VTI’s provvägsmaskin
PM10 = 0.0905 * v ug/m3 per km/h = 4.52 * v mgPM10/fkm per km/h
Dvs 45 mg/fkm per 10 km/hKanske ngt lägre än i fält p g a avsaknad av suspension?
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
MOBILA mätningarEmma & Sniffer
Pirjola et al., 2010
Sniffer: bakom bakhjul
Emma: Bakom framhjul
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Reduced speed on RV4Oslo (NILU)
• Changed concentration on RV4 compared to other station without reduced speed limit:• PM10: - 36 %• PM10, max hour: - 30 %• PM10, max daily:- 20 %• PM coarse fraction: - 39 %
(Road dust)
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Slutsatser 1/2• Förbudet på Hornsgatan har medfört
– Lägre dubbdäcksandel • Både i innerstaden och infartslederna
– Mindre mängd trafik• Hornsgatan• Små ökningar på mindre gator
• PM10 halterna påverkades av andra faktorer• Mer fuktiga vägbanor minskade suspensionen• Stabilare, lägre vindhastigheter bidrog till högre halter• Mer sand och salt bidrog till högre halter
• Beräkningar visar att det skulle krävts• < ca 20 % dubbandel vid mer normala väderförhållanden för klara
normerna (med samma trafikflöde som normalt)
Christer Johansson, Stockholms univ. VTI dagar 2012
Slutsatser 2/2
• Fordonshastigheten påverkar PM10 emissionen• Minskad emission: 68 mg/fkm per 10 km/h (genomsnitt för
säsongen och för infarter)
• Bekräftar slutsatser från många andra studier att fordonshastigheten kan vara viktig
• Kan MKN klaras längs E18 med hastighetsreduktion?
• Krävs kraftig minskning (ca 20 km/h)• Beror på vädret – vägbanans fuktighet viktig• Svårt med efterlevnaden…