Præsentation - Trafikdage.dk

trafikdage.dk

Præsentation - Trafikdage.dk

Trafikemissioner & atmosfæriske processer

samt effekter på natur og sundhed

Ole Hertel, Sektionsleder og Seniorforsker

Afdeling for Atmosfærisk Miljø

Danmarks Miljøundersøgelser

Århus Universitet

Foredrag ved Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Trafikemissioner & atmosfæriske processer

samt effekter på natur og sundhed

Udslip fra transportsektoren bidrager til:

- luftforurening & klimagasser

Følgevirkninger:

• påvirkning af klimaet via partikler og gasser

• forsuring og eutrofiering -> tabt biodiversitet

• kort- og langtids helbredseffekter

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Skibe

Andelen af samlet Europæisk udslip i 2006

som er relateret til transport

Vejtrafik

Andre mobile

Sum transport

Andre kilder

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

SO x

1

14

2

16

84

NO x

32

18

13

62

38

VOC

29

1

4

34

66

CO

47

1

5

53

47

NH 3

1

-

0

1

99

PM 2.5

10

8

7

26

74

PM 10

8

6

5

19

81


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Udslip af kvælstofoxider i Europa i 1999

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Data:

EMEP,

Stuttgart

Uni. &

DMU


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Kvælstofoxider fra dansk vejtrafik i 2004

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Tg NO2

30

25

20

15

10

5

0

1880

1885

Residential

Off-road

Industry

Power plants

Road transport

1890

1895

1900

1905

1910

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

1915

1920

1925

1930

1935

1940

1945

1950

1955

1960

1965

1970

1975

1980

1985

1990

1995

2000

2005


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Eksempler på trajektorier i nordvest Europa

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Grænselagshøjde

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Mixing height (m)

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

0

0

4

8

12

16

20

0

4

8

12

16

20


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Stabil – undertrykker spredning

• Neutral – uændret spredning (~1 grad/100m)

• Ustabil – forstærker spredning

z

U

Ustabil

N

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

S S S

A

Stabil

T


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Læside

Vind

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Baggrunds forurening

Recirkuleret forurening

Direkte udslip

Vindside


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

vindretning

målt

beregnet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Højde over gaden (m)

25

20

15

10

5

0

30 50 70 90

% af gadeforurening

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Ingen væsentlig

forskel i i de

nederste 5 m af

by gaden

Børn og

voksne

udsættes

for samme

niveau


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Kvælstofoxider i bygade og bybaggrund

Vind

Læside

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

NO + O → NO +

2

3

NO + hν

→ NO +

3

NO2 calculated (ppb)

80

60

40

20

0

2

O

( 3

O

2

P)

O ( P)

O + M → O +

Baggrunds forurening

Recirkuleret forurening

Direkte udslip

+ 2

3

Vindside

M

0 20 40 60 80

NO2 observed (ppb)


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Størstedelen af atmosfærekemien er

drevet af OH radikaler i dagtimerne:

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

O 3 + hν -> O( 1 D) + O 2

O( 1 D) + H 2 O -> 2OH

OH + VOC -> RO 2 + RH

RO 2 + NO -> NO 2 + RO

NO 2 + hν -> O( 3 P) + NO

O( 3 P) + O 2 -> O 3

Om natten har NO 3 radikalet en noget

tilsvarende rolle


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Atmosfærisk

NO og NO 2

Tør NO 2 land

NO x emission

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Atmosfærisk

HNO 3

Tør Våd

Atmosfærisk

NO 3 - i partikler

Tør Våd


Partikler i bygade – arbitrær akse

Antal

Sekundære partikler

lang-transport

Kondensater og

andre primære partikler

især trafik

0.001 Nano 0.01 0.1 1 10 100 µm

Ultrafine

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

PM 10

Sod (trafik)

Støv fra bremser

(trafik)

Masse

Grove

slid fra dæk, bremser &

vejbelægning

Naturlige kilder


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Opsamlede partikler på filter

Kugleformede legemer fra forbrænding

Mineraler

Salt

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Små legemer fra diesel sod

PM stærkt variabel

Hvad er relevant?

masse, antal,

sammensætning?

Svært at måle og

kontrollere.


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

NO + OH →

2

NH + HNO ↔

3

3

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

HNO

NH

4

NO

NaCl HNO → NaNO +

+ 3

3

3

Typisk rate 5% i timen

3

HCl

Partikeldannelse


Nødvendige input til gadeluft modellering:

• Meteorologiske data (målte eller beregnet)

• Emission data (opgørelser eller faktorer)

• Gade konfiguration

• Trafik data

• Bybaggrund (målt eller beregnet)

Bybaggrund modellering:

• Meteorologiske data (beregnet)

• Emission data (opgørelser)

• Topografiske data

• Land use data

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Seks måneders

NO2 målinger

ved 200

adresser. 14

dages passive

målinger (Palm

tubes)

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Børnekræftprojektet

NO2 (nmol/mol(air)) NO - modelled

2 (ppb) Beregnet

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

NO2 (nmol/mol(air)) NO - measured

2 (ppb) Målt


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

1994 Jakob Haugaard i Folketinget

med sloganet ”medvind på cykelstierne”

Glimrende forslag:

Mere vind hurtigere frem

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

mindre luftforurening

Måske fordi han var ganske alene lykkedes

det ikke helt!?


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Katastrofen i London 1952

12.000 ekstra dødsfald under smog (smoke +

fog) episode i perioden 4 – 12 December 1952

(Wilkins, 1954)


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Fokus havde været på effekt af episoder

Man troede regulering og centralisering af

energi-produktion havde løst problemerne

I begyndelsen af 1990erne så man i

tidsserieanalyser af der var en effekt af

langtidsudsættelse

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Relativ dødsrate

Det amerikanske 6-byers studie i 1993

- ændrede opfattelsen af effekterne

1,5

1,4

1,3

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

0 10 20 30 40

Fine partikler PM2.5 (µg/m3)

Dockery et al. 1993, An association between air pollution and mortality in

six U.S. cities. The New England Journal of Medicine, 329, 24, 1753-1759.


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Trafikkens luftforurening har såvel kort- som

langtidseffekter på befolkningens helbred:

Luftvejssygdomme

Hjerte-karsygdomme

Kræft

Allergi / astma

Studier har vist at DNA skader kan ses efter

blot 6 timers eksponering til byluft

Man lever 1 år kortere i København pga

luftforurening

6% af dødsfald i Østrig, Frankrig og Svejts

tilskrives partikelforurening

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Van Wijnen et al 1995;

Rank et al. 2001

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Ved kø kørsel kan

udstødning fra bilen

foran suges direkte

ind i ventilationen

Samme rute giver

samme udsættelse,

men større dosis hos

cyklist.

Cyklisten kan vælge

en renere rute og får

samtidig motion


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

80

60

40

20

Beregninger med OSPM for 138 gader

80

60

40

20

0

0

NO2 (μg/m3 ) NO2 (μg/m3 )

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

street level

urban background

Limit value

Gade By-baggrund


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

På cykel ml hjem & arbejde:

korteste & reneste rute


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Vores beregninger viser at man kan

reducere sin udsættelse for

forurening fra trafikken med ca. 30%

ved at vælge en ”grøn” rute gennem

byens gader

Folk udviser interesse for en ”grøn”

rutevælger gennem byen og der er

noget at hente miljømæssigt

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Udslip fra skibstrafik langt fra befolkningen

Alligevel estimeres 60.000 dødsfald af hjertekar

& kræftsygdom relateret til skibstrafik

Estimatet relaterer sekundær partikelforurening

som stort problem

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Udslip i lufthavne synes mest at være et

problem i forhold til vejtrafik til og fra – set

i danske, tyske, hollandske og engelske studier

Italiensk undersøgelse pegede på DNA skader

hos lufthavnsarbejdere, men studiet er tvivlsomt

Lufttrafik giver dog bidrag til samlet udslip

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Kvælstof er det begrænsende næringsstof de

fleste tempererede og polare økosystemer

Reaktivt kvælstof input mindsker formentlig

biodiversitet over hele range af afsætning

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Øget algeproduktivitet

• Ændringer i arts struktur

• Episoder med skadelige alger

• Nedbrydning af søgræs og algekolonier

• Dannelse af generende algeformationer

• Nedbrydning af koralrev

• Øget iltforbrug & hypoxia

• Øget N 2 O produktion (drivhusgas)

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

58%

35%

2% 5%

41%

North Sea

4%

Jutland

24%

31%

41%

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Limfjorden

22%

5% 32%

50%

48%

Sealand

International

combustion

30%

17%

5%

25%

16%

9%

Danish

combustion

Kattegat

Baltic Sea

International

agricultur

Danish

agriculture


N deposition (kg N/ha/år) til danske landområder

17

2004

14 2020

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

12

6

Kilde: DMU 2005


Aalborg Universitets Trafikdage 2008

Sted

Skals Ådal

Tuemosen

Overdrev ved Fussing sø

Nipgård Sø

Sømose i Løvenholm Skov

Færgemosen

Rødesø

Hængesæk ved Påruplund

Bavnhede

Grane Langsø

Ved Røverstuen

Spidsbjerg/Madbjerg

Ejer Skov

Uldrup Bakker

Gudenåens kilder

Lyseskov

Enslev Bjerge

Dyrby Krat

Stabelhøje

Stenholt Mose

Bjerre Skov

Tåstrup Mose

Bygholm Ådal

Natur type

Rigkær

højmose

Overdrev

mose

løvskov

højmose

mose

løvskov

mose

højmose

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


højmose

mose


Overdrev

Hede


mose

hede

løvskov

løvskov

mose

løvskov

Belastning (kg N/ha/år)

14

11

12

10

10

11

8

10

13

9

12

12

25

22

12

21

13

25

13

11

25

12

15

NH3 (kg N/ha/år)

4 (2 lokale kilder)

2 (1 lokale kilder)

3 (2 lokale kilder)

3 (2 lokale kilder)

1 (0.5 lokale kilder)

2 (∼2 lokale kilder)

1(∼0.5 lokale kilder)

1(∼0.5 lokale kilder)

3 (2 lokale kilder)

2(∼0.5 lokale kilder)

3 (∼2 lokale kilder)

2 (∼1 lokale kilder)

6 (∼4 lokale kilder)

6 (∼3 lokale kilder)

3 (2 lokale kilder)

3 (2 lokale kilder)

3 (2 lokale kilder)

8 (∼6 lokale kilder)

3 (∼2 lokale kilder)

2 (∼1 lokale kilder)

10 (∼8 lokale kilder)

3 (∼2 lokale kilder)

5 (∼4 lokale kilder)

Kritisk belastning (kg N/ha/år)

5 - 10

5 - 10

10 - 20

5 - 10

5 – 10

10 – 15/10 – 20

5 - 10

5 - 10

10 - 20

5 - 10

5 - 10

10 - 20

10 - 20

10 - 20

5 - 10

10 - 20

5 - 10

10 - 15

10 - 20

5 - 10

10 - 20

10 - 15

10 - 15


Bidraget fra danske og udenlandske kilder til

afsætningen af kvælstof i Denmark i 2004

Forbrænding

udland

37%

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Forbrænding

Danmark

5%

Landbrug

udland

18%

Landbrug

Danmark

40%

Kilde: DMU 2005


Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet


De koblede modeller i THOR systemet

Vejr

Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet

Langtransport

By skala

Foretages 3-dages prognoser af luftkvaliteten

4 gange om dagen i THOR

Roof level wind

Leeward

side

Gadeniveau

Background pollution

Recirculating air

Direct plume

Windward

side

More magazines by this user
Similar magazines