kadunpuhdistuksen ja kaluston laadunvarmistus ja kaluston... · kadunpuhdistuksen ja kaluston...
TRANSCRIPT
Kadunpuhdistuksen ja kaluston laadunvarmistus
Kupiainen K., Pirjola L., Ritola R.
14.12.2010
Sisällys:
Johdanto
OSA I. Kadun pinnan PM10 puhtaustasovaatimukset ja niiden todentaminen
1. Päästöindeksilaskenta ajoneuvoalustaillle katupölypäästömittausjärjestelmille
2. Pölypäästön tavoitetason määritteleminen
3. Ajoneuvoalustaiset kadun pinnan PM10-päästön mittausjärjestelmät
3.1. Nuuskija-auto
3.2. Henkilöautoalustainen mittausjärestelmä (Opel Vectra, Nordic Envicon)
4. Ajoneuvoalustaisten mittausjärjestelmien vaatimuksia ja vertailumittausten toteutus
5. Tavoitetasojen valvonnan toteuttamistapoja
OSA II. Puhdistuskaluston vaikutus PM10 katupölyyn
LIITTEET
Johdanto
KAPU3 hankesuunnitelmassa todetaan hankkeen yhdeksi tavoitteeksi: ”luoda ohjeistus siitä miten katujen
pintojen puhdistumista ja puhdistuskaluston tehokkuutta voisi jatkossa valvoa ja tarkkailla.” Tämä raportti
esittelee ohjeistusta, menetelmiä ja lähestymistapoja tukemaan ko. valvontatyötä. Raportin ensimmäinen
osa keskittyy kadun pinnan PM10 puhtaustasovaatimusten määrittelemiseen ja puhtaustason
todentamisen tapoihin ja työkaluihin. Raportin toisessa osassa on koottu mm. KAPU-hankkeiden tulosten
pohjalta saatuja kokemuksia puhdistuskaluston ja talvikunnossapidon vaikutuksesta PM10 katupölyyn.
KAPU3-hankkeessa on suunniteltu aikaisemman, KAPU1- ja KAPU2-hankkeessa tuotetun tiedon pohjalta
päästöindeksi-laskenta, jota voidaan käyttää yhteismitallistamaan jatkossa mahdollisesti käyttöön tulevien
eri mitta-ajoneuvojen signaaleja. Lisäksi on suunniteltu ja testattu käytännöt vertailumittausten tekemiseksi
eri mitta-ajoneuvojen välillä. Päästöindeksilaskennassa katujen pölypäästötasot on muunnettu NUUSKIJA-
signaalista indeksinarvoiksi, joiden perusteella kaupungit voivat määritellä vaatimukset kadun pinnan
pölypäästötasoille (indeksin arvo).
OSA I. Kadun pinnan PM10 puhtaustasovaatimukset ja niiden todentaminen
1. Päästöindeksilaskenta ajoneuvoalustaselle katupölypäästömittausjärjestelmille
Tässä luvussa esitellään päästöindeksin määritelmä ja indeksin arvoihin perustuvat puhtauskriteerit
ajoneuvoalustaisille kadun pinnan PM10-päästön mittausjärjestelmille. Puhtauskriteerit ovat suuntaa-
antavia ja perustuvat KAPU1- ja KAPU2-hankkeissa saatuihin kokemuksiin ja tuloksiin. Näin ollen indeksin
määrittelyn kuvauksessa on käytetty Nuuskija-auton mittaustuloksia. Luvussa N esiteltävän mitta-autojen
signaalin vertailun avulla vastaavat pitoisuusarvot on mahdollista tuottaa myös muille mitta-autoille.
Indeksi arvot, väriskaala ja niitä vastaavat Nuuskija-pitoisuudet on esitetty kuvassa 1. Vuoden 2007 KAPU-
hankkeen loppuraportissa (Tervahattu ym. 2007) päädyttiin arvioon, että Nuuskija-päästö 1500 - 2000
μg/m3 saattaisi olla sopiva vaatimustaso päästötasolle, jolloin PM10-hiukkasten raja-arvotaso
ilmanlaatumittauksissa ei ylittyisi pääasiassa katupölyn vaikutuksesta normaalissa sääolosuhteessa. Näin
ollen indeksin määrittelyssä on päädytty ratkaisuun, että arvo 100 kuvaa kadun pinnan puhtaustasoa
kevätpuhdistusten jälkeen, jolloin Nuuskijalla mitattu päästötaso on ollut (1000) - 2000 μg/m3 (Tervahattu
ym. 2007, Kupiainen ym. 2009). Näiltä osin tutkimuksia kannattaa kuitenkin jatkaa erilaisissa
katuympäristöissä ja päästötilanteissa. Muilta osin indeksi on määritelty siten, että Nuuskijalla mitattu
PM10-pitoisuus jaettuna 20:llä palauttaa indeksin arvon.
Indeksi Indeksin väri Conc. (ug/m) Määritelmä
0-15 0-300 Erittäin märkä tai puhdas tienpinta
15-50 300-1000 Kesäaikainen puhdas tien pinta
50-100 1000-2000 Tienpinta kevätpuhdistusten jälkeen
100-275 2000-5500 Toimenpiteitä vaaditaan
275-400 5500-8000 Toimenpiteitä vaaditaan
400-600 8000-1200 Toimenpiteitä vaaditaan
>600 >12000 Toimenpiteitä vaaditaan
Kuva 1. Indeksin arvo, väriskaala, vastaava Nuuskija-pitoisuus ja määritelmä.
2. Pölypäästön tavoitetason määritteleminen
Katujen puhdistusta valvovan tahon vastuulla on määrittää, mihin pölypäästön tavoitetaso asetetaan ja
miten pitkältä katuosuudelta tavoitteen toteutumista tarkkaillaan tai vaaditaan. Tässä luvussa on esitetty
erilaisia tapoja asettaa tavoite ko. määritystyön tueksi. Tavoitetaso voi myös vaihdella kohteen mukaan ja
esimerkiksi ilmanlaadun kannalta herkemmissä kohteissa vaatimukset voivat olla tiukemmat. Tavoitetasolle
voi harkita asetettavaksi myös aikaporrastusta. Esimerkiksi maalis-huhtikuulla vaaditaan puhdistuksen
tavoitetasoksi indeksin arvo 150, toukokuun puoleen väliin 100 ja kesäkuussa alle 50.
Esimerkkitapoja katu- tai katuosuuskohtaisen tavoitetason määrittelemiseksi:
Tapa 1. Määritellään katuosuuden pituus, jolle tavoitetaso vaaditaan:
• Katu on jaettu 500 metrin jaksoihin. Yksittäisen jakson keskiarvon on saatava indeksin arvo 100 tai alle.
• Koko katuosuuden tai jollakin muulla kuin etäisyysperusteisesti määritellyn osuuden, esim. kortteliväli,
kesiarvon on saatava indeksin arvo 100 tai alle.
Tapa 2. Laatukontrollin läpikäyneen mittausaineiston yksittäisille mittausarvoille määritellään jokin yläraja
tai tavoitetaso
• Yksittäiset mittausarvot eivät saa ylittää indeksinarvoa 100. Tämä on varsin tiukka tavoite ja vaatii myös
aineiston käsittelyltä poikkeavien arvojen tarkkaa tulkintaa.
• Koko katuosuudella 75 prosenttia yksittäisistä mittausarvoista tulee saada indeksinarvon 100 tai alle
(sisältää oletuksen, että mittausarvoja on tarpeeksi)
KAPU-raporteissa on tulosten esittelemisessä sovellettu tapaa 1 (Tervahattu ym. 2007 ja Kupiainen ym.
2009). Aineisto on käsitelty siten, että yksittäisistä Nuuskija-autolla mitatuista pitoisuusarvoista on laskettu
katu- tai katuosuuskohtaiset keskiarvot. Tuloksia on esitetty sekä katukeskiarvoina että päällystetyypin
perusteella jaettujen katuosuuksien keskiarvoina. Molemmissa tavoissa mukana on ollut hyvinkin eri
mittaisia katuja.
3. Ajoneuvoalustaiset kadun pinnan PM10-päästön mittausjärjestelmät
Kadunpinnan PM10-päästön mittaukseen on kehitelty monenlaisia laitteita ja mittausjärjestelmiä.
Ajoneuvoalustaisten mittauslaitteiden etuna on niiden kyky tehdä mittauksia aikaan ja paikkaan sitomatta,
muuttuvissa olosuhteissa, laajoilla alueilla, ja suoraan katujen pinnoilta, jolloin niillä päästään mittaamaan
mm. katujen puhdistus- ja kunnossapitotoimien merkitystä ja tehokkuutta. Seuraavassa on lyhyt kuvaus
Suomessa, Yhdysvalloissa ja Ruotsissa kehitellyistä ja testatuista ajoneuvoalustaisista PM10-
mittauslaitteista, joiden pääpiirteet ja toimintaperiaatteet ovat hyvin samankaltaiset.
3.1. Nuuskija-auto
Metropolian ammattikorkeakoulussa suunniteltu ja kehitetty Nuuskija-auto on liikkuva ilmanlaadun
tutkimuslaboratorio. Mittausjärjestelmä ja laitteet on asennettu diesel-käyttöiseen VW LT 35
pakettiautoon. Nuuskijalla voidaan mitata pakokaasuperäisiä kaasu- ja hiukkaspäästöjä, hiukkasten
kokojakaumaa sekä auton renkaan nostattamia katupölypäästöjä, erikoisvahvuutena ovat online-
mittaukset todellisissa liikennetilanteissa (Pirjola et al., 2004; 2006; 2009; 2010).
Kuva 2. Katupölypitoisuutta mitataan Nuuskijan vasemman takarenkaan takaa, mittalaitteita ja
tietokoneet.
Nuuskijan vasemman takarenkaan nostattama katupöly kerätään pyörän takana olevaan kartiomaiseen
suuaukkoon (20 cmx20 cm). Näyte imetään auton katolla olevan pumpun avulla putkistoon, josta se
haarautetaan PM10 pitoisuutta mittaaville laitteille TEOM (Tapered Element Oscillating Microbalance) ja
DustTrak sekä hiukkasten kokojakaumaa ja kokonaislukumäärä-pitoisuutta mittaavalle laitteelle ELPI
(Electrical Low Pressure Impactor). ELPIn avulla saadaan laskettua myös massapitoisuuden kokojakauma,
jos hiukkasten tiheys tunnetaan ja hiukkasten tilavuutta approksimoidaan pallolla. Lisäksi taustapitoisuutta
mitataan auton etupuskurin yläpuolelta toisella DustTrak:lla ja ELPI:llä. Sekä ELPIn että DustTrakin
aikaresoluutio on 1 sekunti, kun taas TEOM on hitaampi ja tallentaa 30 s liukuvaa keskiarvoa 10 s välein.
Nuuskija-auton katolla on sääasema. GPS:n avulla saadaan tallennettua paikkatiedot ja auton nopeus.
Mittarenkaalla on huomattava merkitys pölyemissioon. Nastarenkaat kuluttavat enemmän tien pintaa,
mutta VIEME-projektissa tehtyjen tutkimusten mukaan likaisilla kadunpinnoilla kitkarenkaat nostattavat
pölyä ilmaan enemmän kuin nasta- ja kesärenkaat (VIEME loppuraportti 2008; Pirjola et al., 2010).
Nuuskijan mittarenkaana on KAPU-mittauksissa käytetty vuodesta 2007 lähtien pelkkää Nuuskijan omaa
kitkarengasta.
Pölyn resuspensioon vaikuttaa myös renkaan ikä. Nuuskijan kitkarengas Nokian Hakkapeliitta CQ
225/70/R15 vaihdettiin uuteen Nokian Hakkapeliitta CR 225/70/R15 keväällä 2010. Vanhalla renkaalla oli
ajokilometreja kertynyt useita kymmeniä tuhansia. KAPU3-hankkeessa tehtiin vertailumittausket, joiden
tarkoituksena oli selvittää uuden ja vanhan mittarenkaan pitoisuusero ja pohtia keinoja miten se tulisi
huomioida tulosten käsittelyssä ja jatkotutkimuksissa. Helsingin KAPU-reitti ajettiin vaihtopäivänä
12.4.2010 ensin vanhalla, sitten uudella ja vielä kerran vanhalla renkaalla. Tulokset osoittivat, että reitin
keskiarvopitoisuus (PM10) uudella renkaalla oli n. 30% suurempi kuin vanhalla (kuva 3, vasemmalla). Testi
toistettiin 8.10.2010, kun uudella renkaalla oli ajettu n. 5000 km. Rengas oli ikääntynyt ja systemaattisia
eroja eri kaduilla ei vanhaan renkaaseen verrattuna ollut enää havaittavissa (kuva 3 oikealla).
Johtopäätöksenä todettiin, että noin 5000 km sisäänajo uudelle kitkarenkaalle on tarpeen, joskin
mittaukset kannattaa vielä toistaa korkeammilla kadunpinnan pölytasoilla. Jatkossa kannattaa selvittää
myös standardoidun melumittarenkaan käyttökelpoisuutta pölymittauksiin.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
0 50 100 150 200 250 300 350
PM
10
(u
g/m
3)
KAPU 12.4.2010 Helsinki
Vanha kitkarengas
Uusi kitkarengas
Vanha kitkarengas
Uusi/Vanha
1,32
y = 0.5128x + 135.11R² = 0.2747
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Va
nh
a (µ
g/m
3)
Uusi (µg/m3)
Rengasvertailu Helsinki 8.10.2010
Kuva 3. Mittarengasvertailun tulokset 12.4.2010 (vasen kuva) ja 8.10.2010 (oikea kuva)
3.2. Henkilöautoalustainen mittausjärestelmä (Opel Vectra, Nordic Envicon)
Vectraan rakennettu mittausjärjestelmä perustuu TRAKER-mittausmenetelmään. Mittaus
suoritetaan vasemman eturenkaan takaa nousevasta ilmavirtauksesta, joka imetään suulakkeen
kautta mittausputkistoon ja mitataan Dust Trak-mittalaitteella. Lisäksi auton etupuskurin alle on
sijoitettu toinen putkisto, joka tuo edestä imettävää ilmavirtaa toiselle mittalaitteelle (Dust Trak),
jolla mitataan taustailman pienhiukkasmäärää. Auton katolla on puhallin, joka synnyttää
virtauksen putkistoon. Ilmavirran tulee olla laminaarinen (hiukkaset etenevät tasaisissa
rinnakkaisissa kerroksissa), ja näytteenoton kohdalla isokineettinen (näytteenottoputki asetetaan
samansuuntaisesti näytevirtauksen kanssa, ja virtausnopeudet säädetään samansuuruisiksi),
jolloin minimoidaan hiukkasten häviö putkistossa ennen näytteenottoa ja varmistetaan näytteiden
laatu. Mittausdata tallennetaan laitteiden omiin muisteihin ja siirretään mittausajon päätteeksi
autoon sijoitetulle kannettavalle tietokoneelle. Tietokoneeseen on yhdistetty myös GPS-paikannin.
Vectraan rakennetun mittauslaitteiston etuja ovat vertailtavuus henkilöauton renkaiden
synnyttämän päästön kanssa (vrt. Nuuskija) sekä helppo ja nopea mittalaitteiden asennus ja purku.
Kuva 5. Opel Vectraan asennettu ajoneuvoalustainen mittauslaitteisto. Kuva sivuputkituksesta ja
kuljettajan puoleisien eturenkaan taakse asennetusta näytteenottoputkesta.
4. Ajoneuvoalustaisten mittausjärjestelmien vaatimuksia ja vertailumittausten toteutus
Ajoneuvoalustaisissa katupölyn mittausjärjestelmissä käytettävien mittalaitteiden on oltava jatkuvatoimisia
ja varustettuna riittävän tiheällä aikaresoluutiolla. Esimerkiksi Nuuskijassa on käytetty sekä TEOM-
mittalaitetta, jossa katupölymittauksissa on 30 sekunnin liukuvaa keskiarvoa tallennettu 10 sekunnin välein,
että DustTrak-mittalaitetta, jossa mittausarvot tallennetaan joka sekunti ja aineistosta voidaan laskea
haluttuja parametrejä (esim. katukohtaisia keskiarvoja). Laitteistojen on todettu soveltuvan hyvin
katupölyn mittauksiin.
Mittauksissa käytettävä rengas on dokumentoitava mallin, iän ja käyttökilometrien osalta. Nuuskijassa on
päädytty käyttämään kitkarengasta, jota ennen käyttöönottoa verrataan aikaisempaan mittarenkaaseen.
Vierintämelun tutkimuksiin on kehitetty standardirengas, jonka soveltuvuutta pölymittauksiin tulee
selvittää.
Mikäli katupölypäästöjen määritykseen käytetään useampia mitta-autoja, pitoisuusarvoja on hyvä pyrkiä
yhteismitallistamaan tässä raportissa esiteltyjen tapojen avulla. Vertailuprosessin tutkimiseksi ja
demonstroimiseksi henkilöautoalustaiselle Opel Vectra mittauskalustolle on tehty vertailumittauksia
Nuuskija-auton kanssa keväällä ja syksyllä 2010. Vertailumittausten tavoitteena on määritellä Vectran
mittausjärjestelmällä saaduille pitoisuuksille vastaavuus Nuuskija-pitoisuuden kanssa ja edelleen
päästöindeksin kanssa. Näin Nuuskijalla ja Vectralla saatuja mittaustuloksia voidaan suoraan verrata.
Pitoisuusarvojen yhteismitallistamisen vaiheet:
i. Vertailu voidaan esittää esimerkiksi Nuuskijan TEOM-laitteen tapauksessa 30 sekunnin liukuvina
keskiarvoina, tallennettuna 10 sekunnin välein. Yhteismitallistamisen taso riippuu toisaalta vertailtavien
laitteiden käyttämistä aikaresoluutioista.
ii. Mittausarvot yhdistetään paikkatietoaineiston perusteella paikan mukaan (lähimpien pisteiden
katsotaan vastaavan toisiaan) ja määritetään vertailufunktio. Paikkakorjauksen jälkeen vertailu voidaan
tehdä joko kohdan (i) aineiston perusteella tai käyttää katu-/katuosuuskeskiarvoja.
iii. Vertailufunktion perusteella määritetään päästöindeksin arvot.
KAPU3-hankkeen puitteissa vertailuaineistoa on kerätty kolmessa mittauksessa: 14.4.2010 Helsingissä,
18.6.2010 Porvoossa ja 31.8.2010 Helsingissä. Toistaiseksi syvällisin analyysi on tehty 18.6.2010 Porvoossa
tehtyjen mittausten aineistolle. Kuvassa 4 on esitetty 30 sekunnin liukuvat keskiarvot (vasen) sekä
katukeskiarvojen (oikea) vastaavuuskuvaajat. Kuvien perusteella nähdään, että niiden perusteella
päädyttäisiin erilaiseen indeksin määritelmään. Toisaalta mikäli Porvoon katukeskiarvoista poistetaan
Mauno Eerikäisentien arvot (Kuva 5), vastaavat 30 sekunnin ja katukeskiarvojen kuvaajat enemmän
toisiaan. Porvoon vertausmittaukset tehtiin kesällä ja suurella osalla kaduista vallitsikin jo kesäaikainen
päästötaso (Nuuskija-pitoisuutena n. 1500 ja alle). Näin ollen erityisesti korkeammilla päästötasoilla (esim.
Helsingin mittaus 14.4.2010) vastaavuutta tulee selvittää lisää. Huhtikuun 2010 Helsingissä tehdyn
mittauksen osalta vertailutyö on kuitenkin vielä kesken.
y = 1.0421x + 90.683R² = 0.3559
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Ve
ctr
a µ
g/m
3
Nuuskija µg/m3
Nuuskija-Vectra 30s liukuvat keskiarvot, Porvoo 18.6.2010
y = 2.1198x - 631.7R² = 0.6682
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Ve
ctr
a µ
g/m
3
Nuuskija µg/m3
Nuuskija-Vectra katukeskiarvot, Porvoo 18.6.2010
Kuva 4. Nuuskijan ja Vectran 18.6.2010 Porvoossa tehtyjen vertailumittausten tuloksia. Vasemmalla 30
sekunnin liukuvat keskiarvot ja oikealla katukeskiarvot.
y = 1.5124x - 86.373R² = 0.5718
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
Ve
ctra
µg/m
3
Nuuskija µg/m3
Nuuskija-Vectra katukeskiarvot, Porvoo 18.6.2010
Kuva 5. Nuuskijan ja Vectran 18.6.2010 Porvoossa tehtyjen vertailumittausten katukeskiarvot ilman
Mauno Eerikäisentien lukuja.
5. Tavoitetasojen valvonnan toteuttamistapoja
Tavoitetason valvonta voidaan järjestää siten, että tilaajataso itse omistaa kaluston, totetuttaa
valvontamittaukset ja analysoi tulokset. Tämä voi käytännössä ainakin aluksi olla vaikea toteuttaa
laitteiston huoltoon, käyttöön ja mittaustulosten käsittelyyn tarvittavan erikoisosaamisen vuoksi.
Valvonta voidaan myös ulkoistaa riippumattomalle taholle, joka hoitaa vastuut tilaajatahon tilauksesta
ja toteuttaa kohteen valvonnan tai toimittaa tulokset tilaajataholle.
OSA II. Puhdistuskaluston vaikutus PM10 katupölyyn
Raportin osa II tarkoituksena on koota tietoa puhdistuskaluston (ml. pölynsidonta) vaikutuksesta PM10
katupölyn pitoisuuksiin ja päästöihin. Tähän osioon on koottu tuloksia kotimaisista KAPU-hankkeista sekä
kansainvälisestä tutkimuskirjallisuudesta. Kansainvälisen tutkimuskirjallisuuden käsittely tukeutuu pitkälti
Nordic Envicon Oy:n vuonna 2007 tekemään lausuntoon Helsingin kaupungin ilmansuojelun
toimintaohjelman katupölyä koskeviin kohtiin (Kupiainen & Tervahattu, 2007. Asiantuntijalausunto:
Helsingin ilmansuojelun toimintaohjelmassa esitettävien katupölyä torjuvien toimenpiteiden
vaikutusarviointi. Nordic Envicon Oy. 23.11.2007).
Kadun puhdistukseen käytettävät laitteistot voidaan jakaa imulakaisukalustoon sekä pesu- ja
harjauskalustoon (Mustonen 1997). Perinteisten imulakaisulaitteiden toimintaperiaatteena on kostuttaa
kadunpinnassa oleva materiaali lietteeksi, jonka harjakoneisto ohjaa imusuuttimille. Puhaltimella
aikaansaatavan imun aiheuttama alipaine vetää lietteen kadun pinnasta jätekonttiin, jossa olevalle levylle
liete osuu ja putoaa kontin pohjalle painovoiman vaikutuksesta. Puhdistunut imuilma jatkaa matkaansa
puhaltimelle, josta se voidaan ohjata pois laitteistosta tai joissakin ratkaisuissa osin takaisin kadunpintaan
(ilman kierrätys). Kostutus kuuluu usein olennaisena osana laitteiston toimintaperiaatteeseen, joten
konetta voidaan käyttää veden kanssa ainoastaan +0 ºC ylemmissä lämpötiloissa. Kostutuksen tehtävänä on
myös liettää hienompi pöly, ettei se vaurioita puhallinta. Kostutuksen haittana voi olla se että se voi sitoa
hienompaa pölyä kadun pintaan, jolloin sitä ei saada kerättyä pois. On kehitetty myös laitteistoja, jotka
eivät vaadi kostutusta. Niiden etuna on käytettävyys myös pakkasella. Kuivatekniikoiden haasteena
puolestaan on pölyn leviämisen estäminen laitteiston ulkopuolelle katuympäristöön. Isommat
lakaisulaitteet (jätesäiliön koko 5-6 m3) toimivat yleensä kuoma-auton alustalla.
Harjauskalustossa harjat ohjaavat kadulle kertynyttä karkeaa ainesta esim. hiekkaa mekaanisesti
keräystilaan. Käytössä olevia tekniikoita ovat esimerkiksi harjakoneet tai esim. traktorin etukauhan tilalle
asennettava lisälaite (hiekannostokauha tai keräävä harjakauha), joka kerää materiaalin pois.
Kuivaharjausta ei nykyään pääsääntöisesti tehdä sen pölyävyyden takia, vaan katu kostutetaan etukäteen
tai harjakalustoon sisältyy kostutuslaitteisto.
Katujen pesuun tarkoitettua kalustoa on olemassa erikokoista ja ne sisältävät yleensä vesisäiliön sekä
painepesujärjestelmän. Painepesujärjestelmissä voi olla eroja suuttimien määrässä, niiden suuntauksessa ja
käytettävässä paineessa. Pesussa käytettävän veden määrä voi myös vaihdella.
Tutkimuksia puhdistuslaitteistojen tehokkuuksista näkyvän pölyn poistamisessa
Laitteistojen tehoon puhdistaa kadun pintaa vaikuttavat esimerkiksi poistettavan materiaalin ja
puhdistettavan pinnan ominaisuudet kuten huokoisuus. Tutkimuksissa on havaittu, että nykyisin käytössä
oleva puhdistuskalusto voi tehokkaasti poistaa näkyvää hiekkaa ja irtoainesta kadun pinnasta, mutta
tehokkuus pienemmissä kokoluokissa on selvästi heikompi. Sutherland (2003) havaitsi, että tienpinnan 2-
0,5 mm irtoainespitoisuus väheni imulakaisun vaikutuksesta yli 80 prosenttia, mutta alle 0,063 mm
hienoaines enää 49 prosenttia (vrt. kokonaisleijuman, eli nk. TSP-hiukkasten yläraja on noin 0,030 mm, US
EPA, 2003 18). Kadunpinnan irtoaineksen massasta noin 10-15% on arvioitu olevan alle 0,1 mm
kokoluokassa (Vaze & Chiew 2002). Bris ym. (1999) mukaan irtoainespitoisuudet olivat korkeimmillaan
kadun reunassa, reunakiven vieressä, sitten kadulla ja alhaisimmillaan jalkakäytävällä. Liukkaudentorjunta
vaikuttaa irtoaineksen ja pölyn jakautumiseen kadun poikkisuunnassa.
Tutkimuksia laitteiston tehokkuuksista hengitettävien hiukkasten poistossa
Kaluston suunnitteluperiaatteena on ollut lähinnä näkyvän lian ja irtoaineksen poisto ja vasta viime aikoina
pienemmät, hengitettävän kokoluokan hiukkaset ovat tulleet ajankohtaiseksi. Tähän on vaikuttanut lähinnä
yhdyskuntien ilmanlaatuongelmat, minkä vuoksi laitteistojen tehoihin puhdistaa PM10 hiukkasia on alettu
yhä enemmän kiinnittää huomiota. Tutkimuksissa on havaittu laitteistojen puhdistusvaikutuksen
vaihtelevan suuresti. Gustafsson ym. (2007) on esittänyt, että harjauksella ei pystytä vaikuttamaan
hengitettävän pölyn määriin, mutta imulakaisu- ja painepesulaitteistoilla se on mahdollista.
KAPU-projektissa tutkittiin mm. painepesun vaikutusta kadunpinnalta mitattavaan PM10-päästöön
Helsingissä ja havaittiin, että pesun jälkeen päästöt olivat 15–60 % alhaisempia kuin pesua ennen. Vaikutus
oli suurin heti toimenpiteen jälkeen. Lisäksi todettiin, että suihkujen määrällä ja suuntaamisella sekä
paineen lisäämisellä voi olla mahdollista tehostaa pesun vaikutusta. Norman & Johansson (2006) tutkivat
harjauksen ja painepesun ilmanlaatuvaikutuksia Tukholmassa ja havaitsivat, että harjaus ei vaikuttanut
tienvarressa mitattuihin PM10-pitoisuuksiin. Pitoisuudet tutkimusalueella olivat jopa korkeampia kuin
vertailualueella. Sen sijaan painepesu vähensi PM10-pitoisuuksia osana tutkituista päivistä yli 10 %,
toisaalta joinakin päivinä havaittiin myös pitoisuuden kasvua. Keskimääräinen PM10 pitoisuuden alenema
21 päivän aikana oli 6 % ja esimerkiksi ilmanlaadun PM10 vuorokausiraja-arvon numeroarvo ylittyi
tutkimusalueella kahtena päivänä vähemmän kuin vertailualueella. Tekijät toteavat, että osa pitoisuuksien
alenemasta voi olla seurausta pesun kostuttavasta vaikutuksesta pikemminkin kuin pölyn poistumisesta
kaduilta (Norman & Johansson 2006). Düring ym. (2004) havaitsivat Berliinissä keskimäärin 6 % alempia
PM10 vuorokausikeskiarvoja päivinä jolloin katuja painepestiin, mutta toteavat ettei vaikutusta ole
havaittavissa, koska alenema ei ollut tilastollisesti merkitsevä. John ym. (2007) tutkivat painepesun
vaikuttavuutta Duisburgissa ja havaitsivat, että PM10 vuorokausikeskiarvoja voitiin vähentää keskimäärin 2-
3 μg/m3. Näin ollen, oikein ajoitettuna, painepesulla pystyttäisiin välttämään 6-9 % PM10 vuorokausiraja-
arvon ylityspäivistä tutkitulla kaduilla (70-80 ylityspäivää vuosina 2004 ja 2005) (John ym. 2007).
Chow ym. (1990), Kuhns ym. (2003) ja Fitz (1998) ovat tutkineet imulakaisun vaikuttavuutta Yhdysvalloissa
ja havainneet, ettei puhdistuksella ollut vaikutusta kadunvarressa mitattuihin PM10-pitoisuuksiin, mutta
että tulosten perusteella ei voida tehdä johtopäätöksiä koko kaluston osalta. Tutkijoiden mukaan tutkitut
laitteistot päästivät selvästi hienompaa pölyä ympäristöön. Tämä viittasi siihen, ettei imusuulakkeiden
imuteho tai imujärjestelmän suojat ole olleet riittäviä estämään pölyä leviämästä. Myös poistoilman
suodatuksessa on voinut ollut puutteita. Uudemmassa kalustossa on kiinnitetty huomiota näihin
näkökohtiin, mutta kalustojen puhdistustehokkuudet hengitettävien hiukkasten kokoluokassa voivat
vaihdella suuresti (Fitz & Bumiller 2000).
KAPU-projektissa havaittiin isoilla imulakaisulaitteistoilla selvempiä vähenemiä kadun pinnan PM10-
päästötasossa kuin keskisuurella laitteistolla, mutta imulakaisun yhteydessä kadut myös painepestiin.
Käytännön puhdistustyössä eri kalustotyyppejä käytetään usein samanaikaisesti. Esimerkiksi Helsingin
keväisessä hiekanpoistossa käytetään harjausta, imulakaisua ja painepesua samassa yhteydessä. Lisäksi
puhdistuksen ohella voidaan käyttää myös pölynsidontaa. KAPU-projektissa havaittiin Helsingin
toimenpiteiden vähentävän kadun pinnan PM10-päästötasoa merkittävästikin, mutta erityisesti
alkukeväästä puhdistuksen vaikutus oli lyhytaikainen, vain noin 1-2 päivää, minkä jälkeen päästötaso oli
palannut puhdistusta edeltävälle tasolle tai jopa sen yli. Kevään edetessä toimenpiteiden vaikuttavuusaika
piteni. Päästötasojen alenemisen syinä eriteltiin KAPU-projektissa pintojen kostumisen ja pölynsidonnan
päästöjä alentava vaikutus sekä pölyn ja irtoaineksen poistuminen katuympäristöstä. Tulokset osoittavat,
että viime kädessä katujen puhdistuksen tehokkuus riippuu paitsi käytettävän laitteiston tehokkuudesta
myös puhdistuksen toistojen tiheydestä. Tarvittava määrä puhdistuksen toistoja riippuu puolestaan katuja
likaavien pölyn lähteiden voimakkuuksista. Alkukeväästä pölyä vielä vapautuu tehokkaasti, joten kadut
nopeastikin voivat likaantua puhdistusta edeltävälle tasolle tai sen yli. Huomioitavaa on kuitenkin, että
KAPUprojektissa tutkituilla menetelmillä kertapuhdistuksella ei saatu katujen pölyisyyttä alennettua
kesäiselle puhtaustasolle.
Taiwanissa Chang ym. (2005) havaitsivat kadun imulakaisun ja pesun yhdistelmän vähentävän tienvarressa
mitattuja TSP-pitoisuuksia 20-30 %. Pitoisuudet nousivat aluksi hetkellisesti voimakkaasti, mutta laskivat
sitten ja asettuivat puolen tunnin jälkeen noin 70 % tasolle verrattuna tilanteeseen ennen puhdistusta.
Puhdistustoimenpiteiden vaikutus kesti 3-4 tuntia. Trondheimissä (Trondheim kommune & Statens
vegvesen 2005) on käytössä imulakaisun ja MgCl2-pölynsidonnan (20 %-liuos, levitysmäärä n. 15 g/m2)
yhdistelmä, jolla on saatu katuolosuhteissa alennettua PM10-vuorokausikeskiarvoa keskimäärin 14-17 %,
riippuen kohteesta. Noin 2 % alenema on havaittu myös PM2.5-hiukkasille. Toimenpiteet tehdään katujen
pintojen ollessa kuivia, yöaikaan (alkaen n. klo 2.30), koska silloin suurin osa leijuvasta pölystä on
laskeutunut katujen pinnoille. Toimenpiteen pitoisuuksia alentavan vaikutuksen on arvioitu kestävän
maksimissaan 1-2 päivää riippuen tuuliolosuhteista sekä ilman kosteudesta ja lämpötilasta. Trondheimissä
pölynsidonta on voinut vaikuttaa hiukkaspitoisuuksien alenemiseen paljoltikin, joten vaikutusta ei voi
yksilöidä vain käytettyyn puhdistuskalustoon.
Imulakaisulaitteistojen tehokkuutta arvioidessa on kiinnitettävä huomiota paitsi niiden tehoon poistaa
pölyä kadun pinnalta, myös pölyn määrään koneen poistoilmassa. Olemassa olevissa laitteistoissa
ilmavirran ja poistoilman puhdistaminen on toteutettu poistamalla pölyä ilmavirrasta perustuen esimerkiksi
puhaltimen yhteydessä olevaan syklonipyörteeseen, jonka vaikutuksesta suurempi pöly poistuu
ilmavirrasta. Poistoilman puhdistuminen voi perustua myös ilmavirtauksen hidastumiseen jätekontissa,
jolloin suurikokoinen pöly voi ehtiä laskeutua pois ilmavirrasta. Puhaltimen imemän ilman pölyisyyttä on
myös torjuttu kostuttamalla irtomateriaali lietemäiseksi, mikä sitoo pienempiä pölypartikkeleita pinnoille.
Nämä menetelmät eivät välttämättä ole tehokkaita poistamaan hengitettävän kokoluokan hiukkasia
ilmavirrasta.
Uusia tekniikoita imulakaisulaitteistoihin
Uusimpia teknisiä ratkaisuja katujen pinnan puhdistuksessa ovat nk. pesevät imusuulakkeet.
Imusuulakkeessa yhdistetään tehokas painepesu ja voimakas imu lähellä toisiaan, jolloin pesu poistaa lian ja
pölyn tien pinnasta ja voimakas imu saman tien imee lietteen koneen sisään. Schillingin (2005) mukaan
tuloksena on hyvin puhdas pinta. Laitteisto on kehitetty lentokenttien kiitoratojen päällystystöiden
yhteydessä tehtäviin puhdistustoimenpiteisiin ja teollisuustilojen puhtaanapitoon, mutta kokemukset
katujen puhdistuksessa toistaiseksi puuttuvat (Shilling, 2005). Kuivana tapahtuvan imulakaisun avulla voisi
katujen puhdistusta tehdä myös pakkaskeleillä, mutta Euroopan markkinoilla olevien laitteistojen
vaikutuksista hengitettäviin hiukkasiin ei ole tällä hetkellä tietoa. Hengitettävän pölyn määrän
minimoimiseksi puhdistuslaitteistojen poistoilmassa on kehitteillä puhdistuslaitteistoihin asennettavia
aerosolisuodattimia (esimerkiksi sykloni-, kuitu- ja sähkösuodattimia). Tällaisilla laitteistoilla on teoriassa
mahdollista saavuttaa massana mitattuna jopa yli 90 % puhdistustehokkuuksia poistoilman hengitettävien
hiukkasten päästöissä riippuen tekniikasta, mutta usein ne vaativat myös suuria ilmamääriä sekä tilaa ja
näin ollen väistämättä suurentavat koko puhdistuslaitteiston kokoa ja samalla nostavat myös laitteistojen
hintaa.
KAPU-hankkeissa saatuja kokemuksia puhdistuskaluston vaikutuksesta PM10 katupölyyn
Yksi KAPU-hankkeiden tavoitteista on selvittää markkinoilla olevien laitteiden soveltuvuutta PM10
katupölyn vähentämiseen tähtäävissä toimenpiteissä. Hankkeen puitteissa koottiin tietoja kansainvälisestä
tutkimuskirjallisuudesta eri tyyppisten laitteistojen kyvystä vähentää PM10 katupölyä. Näitä tuloksia
vertailtiin hankkeen puitteissa tehtyihin mittauksiin. KAPU-hankkeissa saatiin uutta kotimaista tietoa
erilaisista laitteistoista ja kadunpuhdistuksen käytännöistä, mutta varsinaisten laitekohtaisten suositusten
tekemiseksi tulee tutkimuksia jatkaa. Tähän selvitykseen on koottu KAPU1- ja KAPU2-raporttien pohjalta
tuloksia katujen puhdistusmenetelmistä, -käytännöistä ja -kalustosta. Mukana on jonkin verran myös
muista lähteistä koottua tietoa menetelmistä, joilla voi olla katupölypitoisuuksia alentava vaikutus.
KAPU-hankkeen ensimmäinen vaihe keskittyi nykyään yleisesti käytössä olevien puhdistusmenetelmien
tutkimiseen. Yleisenä johtopäätöksenä todettiin, että kertapuhdistuksella kaduista ei saada “kesäpuhtaita”,
vaan se vaatii puhdistusten toistoja ja laajojen alueiden puhdistamista. Näyttäisi siltä, että puhdistuminen
tapahtuu pikemminkin katualueittain, kuin kaduittain. Alkukeväästä pölyä vapautuu ja kulkeutuu vielä
muualta jo puhdistetuille alueille (jälkilikaantuminen). Loppukeväästä puhdistamattomat kadut pyrkivät
puhdistumaan samalle tasolle kuin puhdistetut lähikadut (itsepuhdistuminen), kun tuuli ja liikenne nostaa
pölyä kadunpinnasta ilmaan ja kuljettaa sitä pois. Pölyä kulkeutuu pois katuympäristöstä myös sateiden ja
valumavesien mukana. Itsepuhdistumista tehostanee myös sateet.
KEVÄTAIKAINEN KUNNOSSAPITO – KADUILLA NÄKYVÄSTI PÖLYÄ
PÖLYNSIDONTA
Vuonna 2006 (KAPU1-raportti) on tutkittu pölynsidonnan vaikutusta Nuuskijan mittaamiin
pölypitoisuuksiin. Tutkimus on tehty ennen hiekanpoistoja katupölykauden alussa, jolloin katuja ei vielä ole
päästy puhdistamaan. Pölynsidontaan käytettiin CaCl2-liuosta. Käsitellyillä kaduilla huomattiin Nuuskijalla
mitattuna selvät päästötasojen laskut, keskimäärin 69 %. Osa alenemasta johtuu kalsiumkloridi-liuoksen
kosteuttavasta vaikutuksesta, ja pitkäaikaisempi seuranta osoittaa, että pitoisuudet nousevat hiljalleen
käsittelyä edeltävälle tasolle. Kalsiumkloridi-käsittelyllä voidaan alentaa päästötasoa, mutta vaikutus on
ajallisesti rajoittunut. Kastelu pidättää pölyn hyvin kadun pintaan, ja kalsiumkloridin käytöllä voisi olla
merkitystä etenkin katupölykauden alkuvaiheessa, jolloin katuja ei ole vielä päästy puhdistamaan.
Mahdollisesti myös jälkilikaantumisvaiheessa pölypitoisuuksia voisi alentaa ”sitomalla” pölyä kadun
pintaan. Pölynsidonta on riippuvainen ilmankosteudesta, ja käsittelyn teho heikkenee ilman suhteellisen
kosteuden ollessa alhainen. Kalsiumkloridi-liuos on käyttökelpoinen katupölykauden alkuvaiheessa myös
siitä syystä, että lämpötilojen ollessa vielä alhaisia, katuja ei voida kastella pelkällä vedellä.
Keväällä 2007 Espoossa kehitetyllä CaCl2-täsmälevityslaitteella saatiin lupaavia tuloksia kalsiumkloridin
käytöstä. Täsmälevityslaitteella voidaan välttää ajoradan liukkaus ja käyttää riittävän väkevää liuosta, ja se
mahdollistaa levityksen useammin kuin levitettäessä liuos koko ajoradalle. KAPU2- ja 3-hankkeissa
katureiteiltä saadut tulokset viittaavat siihen, että myös täsmälevittimillä saadaan alennettua päästötasoja.
Mittauksia olisi hyvä kuitenkin tehdä myös olosuhteissa, joissa muiden vaikuttavien tekijöiden vaikutus on
minimoitu.
Vaihtoehtoja CaCl2:lle
Tukholmassa tehty tutkimus katupölyn vähentämiseen tähtäävistä menetelmistä (Norman ym. 2006)
käsittelee CMA:n (calcium magnesium acetate, 25 % liuoksena) käyttöä pölynsidonnassa. Tutkimuksessa
vertailtiin CMA:lla käsitellyn ajoradan (80 % pinta-alasta käsitelty), pestyn ja käsittelemättömän ajoradan
välisiä eroja PM10-pitoisuuksissa.
Keskimääräinen päiväkohtainen pitoisuuden alenema CMA:lla käsitellyillä kaduilla 21 päivän aikana oli 35
%, alenema vaihteli 15 % ja 60 % välillä verrattuna käsittelemättömään kadunpätkään. Iltapäivää kohti
pitoisuuksien alenema ei ollut enää yhtä suuri. Tämän arvioitiin johtuvan CMA:n haihtumisesta ja renkaiden
mukana tapahtuvasta poistumasta tien pinnalta. Pitoisuuksien lasku tehostui jonkin verran jos CMA:ta
lisättiin useampana päivänä peräkkäin.
Pölynsidontaan käytetyillä kemikaaleilla voi olla ympäristölle haitallisia vaikutuksia, tai ne voivat mm.
alentaa kitkavaikutusta ja näin ollen vaarantaa ajoturvallisuutta (Gustafsson ym. 2010). Ruotsissa on tehty
tutkimus, jossa pölynsidonnassa on erilaisten kloridi-suolojen ja CMA:n lisäksi käytetty sokeriliuosta, ja
vertailtu erilaisten kemikaalien käyttökelpoisuutta useammalla mittarilla. Tulokset eivät osoita suuria eroja
erilaisten kemikaalien kyvyssä sitoa pölyä, ja näin ollen tuloksissa on päädytty antamaan suosituksia
pölynsidontaan käytettävästä aineesta sijainti- ja tapauskohtaisesti.
KATUJEN KEVÄINEN HIEKANPOISTO (KOSTUTUS, HIEKANNOSTO, IMULAKAISU, PAINEPESU)
KAPU1-raportissa esitellään kevätaikaisen hiekanpoiston testauksen tuloksia Suutarilassa keväällä 2007.
Testissä oli mukana kolme eri imulakaisukonetta, ja testin aikana tehtiin seuraavat toimenpiteet: auraus,
irtoaineksen poisto harjaamalla (+kostutus) sekä imulakaisu ja kadun painepesu. Tulokset mitattiin
Nuuskija-autolla. Imulakaisun ja painepesun jälkeen selvin päästötason alenema havaittiin alueella, jossa oli
käytössä iso, alustalla toimiva imulakaisukone. Koneen etuosaan asennetun painepesujärjestelmän
suuttimien määrään, pesun suuntaukseen ja paineeseen oli kiinnitetty erityistä huomiota. Muilla alueilla
havaittiin päästötason alenemista jonkin verran jo hiekanpoiston jälkeen. Kokonaispölypäästöjen
väheneminen oli kuitenkin suurempaa alueella, jossa oli käytetty isoa kalustoa (vs. keskisuurella kalustolla
tehty pesu). Samaisella alueella pitoisuustaso oli vielä 5 päivää puhdistuksen jälkeen 50 prosenttia
alhaisempi kuin ennen puhdistusta, verrattuna muihin alueisiin, joissa pääosin oli palattu puhdistusta
edeltäville tasoille.
KAPU 1-raportissa esitetään johtopäätös, jonka mukaan hiekanpoistolla ja katujen pesulla on päästötasoja
alentava vaikutus. Hiekanpoisto kostuttaa kadun pintaa, poistaa irtoainesta ja pölyä, ja parhaimmillaan
vähentää pölyn muodostumista ja suspensiota. Vuosina 2006 ja 2007 Helsingissä tehdyn tutkimuksen
(KAPU1-raportti) mukaan hiekanpoistolla saavutettava puhdistumisen kesto riippuu kuitenkin siitä, missä
vaiheessa katupölykautta puhdistus tapahtuu. Alkukeväällä, hiekanpoistojen vasta alettua, mm.
puhdistamattomilta kaduilta, katujen varsilta ja lumipenkoista edelleen vapautuva pöly
(”jälkilikaantuminen”) saattaa aiheuttaa pitoisuuksien palautumisen normaalille tasolle, tai jopa yli sen,
hyvinkin nopeasti. Myöhemmin keväällä, kun puhdistukset ovat olleet käynnissä jonkin aikaa,
jälkipölyyntyminen vähenee, ja pitoisuuksien palautuminen normaalille tasolle hiekanpoiston jälkeen on
hitaampaa. Loppukeväällä, hiekanpoistojen loppuvaiheessa, jälkipölyyntymisen määrä on vähentynyt, ja
pitoisuudet eivät enää nouse puhdistusta edeltävälle tasolle.
KEVÄTAIKAINEN KUNNOSSAPITO – HIEKANPOISTOJEN JÄLKEEN
HARJAUS JA PAINEPESU
Katujen harjapuhdistuksen ja pesun osalta tultiin Tukholmassa tehdyn tutkimuksen (Norman ym. 2006)
osalta siihen johtopäätökseen, ettei lakaisemisella päästä tilastollisesti merkittäviin PM10-tason vähenemiin.
Tosin harjauksella voisi pitemmällä tähtäimellä olla merkitystä, kun kaduilta poistetaan irtoainesta.
Katujen pesu tuotti Tukholmassa hieman alentuneita PM10-lukemia (keskimäärin 6 % 21 päivän ajanjakson
aikana), jotka mitattiin lähinnä yön aikana suoritettua pesua seuraavana aamuna. Tämä johti myös
päätelmään, että pitoisuuden alenema saattaisi olla seurausta pikemminkin katujen pinnan
kosteuttamisesta. Niinikään Tukholmassa tehdyn tutkimuksen mukaan tehostetulla katureunojen
painepesulla, on vain marginaalinen vaikutus PM10-tason laskuun. (Norman M. & Johansson C. 2006.)
KAPU1-hankkeen puitteissa, vuonna 2006 Helsingissä tehtiin kokeilu, jossa hiekanpoistojen jälkeen katujen
puhdistusta jatkettiin painepesulla. Lyhyellä aikavälillä menetelmällä saavutetaan pölyä sitova vaikutus,
mutta pitemmällä aikavälillä painepesulla ei ollut vaikutusta. Tosin mittauskohteessa kadun pinnan PM10
päästö oli alhaisella, kesäisellä tasolla.
PIMU- KALUSTO (l. pesevällä imusuulakkeella varustettu kalusto)
Alkukeväällä 2008 ja 2009 (KAPU2-raportti) testattiin Vantaalla kevätpuhdistuksen yhteydessä uudempaa
tekniikkaa, nk. pesevää imusuulaketta (PIMU). Imusuulakkeessa yhdistyy tehokas painepesu ja voimakas
imu lähellä toisiaan. Puhdistustoimien seurauksena PM10-päästötaso puolittui verrattuna puhdistusta
edeltävään tilanteeseen, ja säilyi suurin piirtein samana usean päivän ajan. Tämä viittaisi siihen, että
päästötason alenema ei ole seurausta kadunpinnan kostuttamisesta, vaan sen todellisesta puhdistumisesta.
Vuonna 2009 PIMU-kalustoa testattiin jälleen. Vuoden 2008 ja 2009 testauksien aikaan olosuhteet erosivat
siten, että yleinen päästötaso vuonna 2009 oli alhaisempi kuin vuonna 2008. Vuoden 2009 alhaisemmilla
päästötasoilla ei saavutettu suhteellisesti niin suuria päästövähenemiä kuin vuoden 2008 korkeammilla
päästötasoilla. Tulokset kuitenkin osoittavat, että PIMU-kalustolla pystytään aikaansaamaan matalampia
PM10-päästötasoja myös alhaisella lähtötasolla. Tosin loppukeväisellä/kesäisellä, alle 1500–2000 µg/m3
Nuuskija-pitoisuuden päästötasolla ei ole tehty mittauksia.
Vuonna 2009 tehtiin myös vertaileva tutkimus PIMU- ja perinteisen imulakaisukaluston välillä. Saadun
aineiston perusteella ei kuitenkaan voitu tehdä selkeää eroa eri laitteilla saavutettaviin puhdistustehoihin.
Imevän harjakaluston (Dulevo) poistoilman suodatus
Imulakaisukoneiden tehokkuutta arvioitaessa huomioitavaa on myös pölyn määrä koneen poistoilmassa.
KAPU2-hankkeessa testattiin myös Dulevo-kaluston poistoilman pölyn suodatustehokkuuksia eri
suodatustekniikoilla. Tutkitut suodattimet olivat Dulevon vakioasennussuodatin ja Gore-suodatin. Laitteet
ja erilaiset suodattimet testattiin elokuussa 2008 (kesäaikainen kadun pinnan puhtaustaso) ja huhtikuussa
2009 (kevätpölykausi). Molempien vuosien testitulosten perusteella kävi ilmi, että Gore-suodattimella
voidaan saavuttaa parempia tuloksia poistoilman suodattamisessa, vähentää poistoilman PM10-pitoisuuksia
ja näin ollen vähentää Dulevo-kalustolla tehtävien toimenpiteiden aikaista ilmanlaatuvaikutusta.
KEMIALLINEN PESU
Keväällä 2007 Vantaalla toteutettiin kokeilu, jossa osaa puhdistettavien katujen pesusta tehostettiin
kemiallisesti MäntyEko-vedenpehmennyskemikaalilla. Tehdyssä tutkimuksessa ei havaittu etua kemikaalin
käytöstä katuosuuksilla, sen sijaan jalkakäytävien pesussa saavutettiin mäntyöljypohjaisella liuoksella hyvä
pesuteho. KAPU1-raportissa todetaan pesuaineen mahdollisesti soveltuvan paremmin orgaanisen lian, kuin
mineraalipitoisen katupölyn poistamiseen. Mikäli kemiallisen pesun tutkimusta jatketaan, puhdistustehoa
täydentäviä toimenpiteitä sekä koejärjestelyitä tulee kehittää.
NASTARENKAIDEN KÄYTÖN RAJOITTAMINEN
KAPU-projektin yhteydessä ei ole varsinaisesti tutkittu nastarenkaiden käytön vaikutusta katupölyn
määrään. Nastarenkaat kuitenkin kuluttavat tien pinnan kiviainesta ja lisäävät siitä syntyvän hengitettävän
pölyn määrää katuympäristössä. On myös esitetty (Lampinen A. 1993), että nastarenkaiden aiheuttama
päällysteen kuluminen on moninkerroin suurempaa märällä tienpinnalla kuin kuivalla. Kun kadun pinnalla
on aikaisemmin muodostunutta, resuspendoituvaa PM10 pölyä, talvirenkaiden havaittiin nostavan pölyä
kadunpinnasta enemmän kuin kesärenkaiden. VIEME-hankkeessa havaittiin lisäksi, että hyvin korkeilla
kadun pinnan katupölymäärillä kitkarenkaat nostivat enemmän PM10 pölyä kuin nastarenkaat, tosin
tutkimuksessa mitattiin vain yhden valmistajan renkaita. Hankkeessa ei tutkittu, mitkä olivat pääasiallisia
syitä kadunpinnan korkeille pölypitoisuuksille.
Tukholmassa tehdyn tutkimuksen (Norman ym. 2006) mukaan tehokkain tapa pitkällä tähtäimellä vähentää
katuympäristön PM10-pitoisuuksia on ollut rajoittaa nastarenkaiden käyttöä. Tehokkailla harjaus- ja
pesumenetelmillä on saavutettu vain marginaalisia tuloksia (<10 %), kun taas katukuilujen osalta,
päiväaikaan ja kuivilla katuosuuksilla, 10 % pienemmällä nastarenkaiden osuudella on saavutettu 10 µg/m3
vähenemä PM10-pitoisuudessa (viikko keskiarvo).
Päällysteestä ja muista lähteistä, esimerkiksi talvihiekoituksesta peräisin olevan pölyn lähdeosuuksien
määrittäminen on haastava tutkimustehtävä. Mineraalikoostumusten perusteella tehtävä erottelu, joka on
onnistunut koeolosuhteissa, ei välttämättä toimi katuolosuhteissa, koska esimerkiksi hiekoituksessa ja
päällysteessä käytettyjen materiaalien koostumukset ovat usein hyvin samankaltaisia. Muihin materiaalien
ominaisuuksiin perustuvat määritykset voisivat olla mahdollisia, mutta näiltä osin on tarvetta
mittausmenetelmien kehitykselle.
HIEKOITUSMATERIAALIN MÄÄRÄ, LAATU JA RAEKOKO
Hiekoitussepelin materiaalivalinnoista ja määrien optimoinnista on kerätty tietoa (Kupiainen & Tervahattu
2007). Keinoja vähentää hiekoituksen ilmanlaatuvaikutusta on pyrkiä vähentämään talvihiekoituksen
käyttöä ja sen määriä sekä pyrkiä käyttämään mahdollisimman pölytöntä materiaalia, esimerkiksi
käyttämällä pesuseulottua materiaalia ja kehittämällä hiekoitushiekan pesun ja seulonnan laatua.
Taulukkoon 1 on koottu Helsingin ilmansuojelun toimintaohjelmassa esitettävien katupölyä torjuvien
toimenpiteiden vaikutusarviointia varten tehdystä arviointiraportista hiekoitusta koskevia tutkimustuloksia
viitteineen.
Taulukko 1. Tutkimustuloksia hiekoituksen pölyvaikutuksista. Lähde: Kupiainen & Tervahattu 2007: Asiantuntijalausunto: Helsingin ilmansuojelun toimintaohjelmassa esitettävien katupölyä torjuvien toimenpiteiden vaikutusarviointi.
Toimenpide Vaikutus Tutkimus
Pesuseulonta 0/6mm -> 1/6mm
vähensi 20% kokonaispölynmuodotusta koeradalla (levitysmäärä 250 g/m2)
Mustonen & Valtonen 2000
Pesuseulonta 1/6mm -> 2/6mm
vähensi 20-25% PM10 pölynmuodotusta koeradalla (levitysmäärä 300 g/m2)
KAPRO-hanke (esim. Kupiainen 2007)
Hyvän lujuusominaisuuden murske (Koskenkylän louhos) vähensi pölynmuodostusta 30 % verrattuna heikompaan Rappukallion murskeeseen koeradalla (levitysmäärä 250 g/m2). Vastaavat tulokset saatiin sekä 0/6 että 1/6mm raekoilla.
Mustonen & Valtonen 2000 Hiekoitussepelin lujuusominaisuuksien parantaminen
Lujuuskestävämmillä kiviaineksilla (Malmgårdin graniitti LA-luku 15, STT-luku 5,2 ja Diabaasi LA-luku 16, STT-luku 11,26) havaittiin 20-40 % alhaisempi PM10-muodostuminen verrattuna heikompaan kiviainekseen (Ämmässuon graniitti LA-luku 42, STT-luku 20,7). Testaukset tehtiin koeradalla, murskeen levitysmäärä 1000g/m2 raekoko 2/6mm.
KAPRO-hanke
Kokonaispölyn muodostuminen lisääntyi heti hiekoituksen jälkeen 3-6-kertaiseksi Mallaskadun tunnelissa (raekoko 1/6mm, levitysmäärä 250 g/m2)
Mustonen & Valtonen 1998
PM10-pölyn muodostuminen lisääntyi heti hiekoituksen jälkeen 15-kertaiseksi Nuuskijalla tehdyissä kuivan ja lumettoman kelin tiemittauksissa (raekoko 1/6mm, levitysmäärä 500 g/m2).
Kupiainen ym. 2007
PM10-pölyn muodostuminen lisääntyi heti hiekoituksen jälkeen 1,4-kertaiseksi tienvarsimittauksissa lumisella kelillä.
Kantamaneni ym. 1996
PM10-pölyn muodostuminen oli 2,5 tuntia hiekoituksen jälkeen 1,75-kertainen ajoneuvomittauksissa kuivalta tieltä (levitysmäärä 150 g/m2). Vaikutus kesti 8 tuntia tai 2500 ajoneuvo-ohitusta.
Kuhns ym. 2003 6
PM10-pölyn muodostuminen oli hiekoituksen jälkeen n. 2- kertainen ja oli sillä tasolla kaksi päivää hiekoituksen jälkeen (ajoneuvomittaukset).
Gertler ym. 2006
Vähentämällä hiekoituksen määrää
Pölyn muododstumisessa havaittiin huippu pian hiekoituksen jälkeen, jonka jälkeen päästö/muodostuminen alkoi laskea lineaarisesti. Päästötaso oli laskeutunut hiekoitusta edeltävälle tasolle 4-8 tuntia.
Kuhns ym. 2003 Kupiainen ym. 2007
KIRJALLISUUS:
Bris ym. 1999. A street deposti sampling method for metal and hydrocarbon conamination assessment. The
Science of the Total Environment 235, 211-220.
Chang Y. ym. 2005. Effectiveness of street sweeping and washing for controlling ambient TSP. Atmospheric
Environment 39, 1891-1902.
Chow ym. 1990. Evaluation of Regenerative-air Vacuum Street Sweeping on Geological Contributions to
PM10. Journal of the Air & Waste Management Association 40(8), 1134-1142.
Düring I. ym. 2004. Auswertungen der Messungen des Blume während der Abspülmassnahme am Abschnitt
Frankfurter Allee 86. Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Dezember 2004.
Fitz D.R. 1998. Evaluation of Street Sweeping as a PM10 Control Method. Final Report January 29, 1998.
Prepared for the MSRC, SCAQMD.28 Fitz D.R. & Bumiller K. 2000. Determination of PM10 Emission from
street sweepers. Journal of the Air & Waste Management Association 50, 181-187.
Gertler A. ym. 2006. A Case Study of the Impact of Winter Road Sand/Salt and Street Sweeping on Road
Dust Reentrainment. Atmospheric Environment 40, 5976-5985.
Gustafsson ym. 2007. Åtgärder mot partiklar – underlag till regeringsuppdrag. VTI PM, Version 8.0. Skapat
22.3.2007.
John, A.C. ym. 2007. Effectiveness of Street Cleaning for Reducing Ambient PM10 Concentrations. European
Aerosol Conference 2007, Salzburg, Abstract T19A047.
Kantamaneni R. ym. 1996. The Measurement of Roadway PM10 Emission Rates Using Atmospheric Tracer
Ratio Techniques. Atmospheric Environment 30, 4209-4223.
Kuhns H. ym. 2003. Vehicle Based Road Dust Emission Measurement – Part: II Effect of Precipitation,
Wintertime Road Sanding, and Street Sweepers on Inferred PM10 Emission Potentials from Paved and
Unpaved Roads. Atmospheric Environment 37, 4573-4582.
Kupiainen K. Stojiljkovic A. 2009. Mannerheimintien PM10-hiukkasten koostumus ja lähteet raja-arvon
ylityspäivinä 2008. Helsingin kaupungin rakennusviraston julkaisut 2009:9.
Kupiainen & Tervahattu 2007: Asiantuntijalausunto: Helsingin ilmansuojelun toimintaohjelmassa
esitettävien katupölyä torjuvien toimenpiteiden vaikutusarviointi.
Kupiainen K., Pirjola L. & Tervahattu H. 2007. Effect of Tire Studs and Traction Sanding on Emissions of Road
Dust. Proceedings of the 8th International Symposium on Cold Region Development. Tampere, Finland,
September 25-27, 2007, 161-162.
Lampinen A. 1993. Kestopäällysteiden urautuminen. VTT julkaisuja 781. Valtion teknillinen tutkimuskeskus.
Espoo 1993.
Mustonen J. 1997. Katupölyn vähentäminen talvikunnossapidon keinoin. Nykytilaselvitys. Helsingin kaupungin rakennusviraston katuosaston selvityksiä 1997:3.
Mustonen J. & Valtonen J. 1998. Mallaskadun katupölytutkimus. Helsingin kaupungin rakennusviraston
katuosaston selvityksiä 1998:3. Espoo 1998.
Mustonen J. & Valtonen J. 2000. Katujen kunnossapitotyöntekijöiden pölyaltistuksen vähentäminen katujen
pölynpoistotyössä. Teknillinen korkeakoulu. Espoo.
Norman M. & Johansson C. 2006. Studies of some measures to reduce road dust emissions from paved
roads in Scandinavia. Atmospheric Environment 40, 6154-6164.
Pirjola, L., Parviainen, H., Hussein, T., Valli, A., Hämeri, K., Aalto, P., Virtanen, A., Keskinen, J., Pakkanen, T.,
Mäkelä, T., Hillamo, R. 2004. “Sniffer” – a novel tool for chasing vehicles and measuring traffic pollutants.
Atmospheric Environment 38, 3625-3635.
Pirjola, L., P. Paasonen, D. Pfeiffer, T. Hussein, K. Hämeri, T. Koskentalo, A. Virtanen, T. Rönkkö, J. Keskinen,
T.A. Pakkanen and R.E. Hillamo 2006. Dispersion of particles and trace gases nearby a city highway: mobile
laboratory measurements in Finland. Atmospheric Environment, 40, 867-879.
Pirjola, L, Kupiainen, K.J., Perhoniemi, P., Tervahattu, H. and Vesala, H. 2009. Non-exhaust emission
measurement system of the mobile laboratory SNIFFER. Atmospheric Environment 43, 4703-4713.
Pirjola, L., Johansson, C., Kupiainen, K., Stojiljkovic, A., Karlsson, H., and Hussein, T. 2010. Road dust
emissions from paved roads measured using different mobile systems. J. Air & Waste Manage. Assoc.
(accepted).
Schilling J.G. 2005. Street Sweeping – Report No.1, State of Practice. Prepared for Ramsey-Washington
Metro Watershed District (http://www.rwmwd.org). North St.Paul, Minnesota. June 2005.
Sutherland R.A. 2003. Lead in Grain Size Fractions of Road-Deposited Sediment. Environmental Pollution
121, 229- 237. 18 US EPA 2003. AP-42, Fifth Edition, Volume I, Chapter 13: Miscellaneous Sources.
Sweeney, Mark.; Etyemezian, Vic.; Gillies, John.; MacPherson, Torin.; McDonald, Eric.; Nikolich, George.;
Nickling, William. Calibration of a New Type of Wind Tunnel (PI-SWERL) With Dust Emission Data From a
Conventional Straight-Line Wind Tunnel. 2005. American Geophysical Union, Fall Meeting 2005.
Torvinen, Heikki. 2010. Insinöörityö: Henkilöautoon sijoitettu katupölyn mittauslaitteisto. Metropolia
Ammattikorkeakoulu. Helsinki.
Trondheim kommune & Statens vegvesen 2005. Bedre lufkvalitet i Trondheim. Utredning av tiltak og forslag
til tiltakspakker for bedre lokal luftkvalitet. Oktober 2005.
Vaze J. & Chiew H.S. 2002. Experimental Study of Pollutant Accumulation on an Urban Road Surface. Urban
Water 4, 379-389.
Vierintämelun vähentäminen - VIEME-tutkimus- ja kehittämishankkeen loppuraportti (toim. Heikki Tervahattu). Liikenne- ja viestintäministeriön julkaisuja 4/2008.
ELEKTRONISET LÄHTEET:
DuBois, David; Kavouras, Ilias; Doraiswamy, Prakash; Xu, Jin. Bernalillo County PM10 Emission Inventory for
2004. 2006. Desert Research Institute, Division of Atmospheric Sciences, Las Vegas. Saatavilla World Wide
Webistä: http://www.cabq.gov/airquality/pdf/berncoei042706.pdf
Gustafsson ym. Effekter av dammbindning av belägda vägar. VTI rapport 666. 2010. Vägverket/ Ruotsin
tiehallinto. (cited 11.11.2010). Saatavilla World Wide Webistä:
http://www.vti.se/EPiBrowser/Publikationer/R666.pdf
Jonsson, Per; Blomqvist, Göran; Gustafsson, Mats. Wet Dust Sampler: Technological Innovation for
Sampling Particles and Salt on Road Surface. (cited 28.7.2010). Saatavilla World Wide Webistä:
http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/circulars/ec126.pdf
Langston R. 2006. Presentation: MOBILE SAMPLING METHODOLOGY AS AN ALTERNATIVE TO TRADITIONAL
AP-42 SILT MEASUREMENTS. (cited 20.8.2010). Saatavilla World Wide Webistä:
http://www.epa.gov/ttn/chief/conference/ei15/session14/langston_pres.pdf
Langston R., James D., Fitz D., Etyemezian V.. Presentation: THE PREFERRED ALTERNATIVE METHOD FOR
MEASURING PAVED ROAD DUST EMISSIONS FOR EMISSIONS INVENTORIES: “Mobile Technologies vs. The
Traditional AP-42 Methodology”. (cited 20.8.2010). Saatavilla World Wide Webistä:
http://www.epa.gov/ttn/chief/conference/ei16/session11/langston_pres.pdf
Sweeney, Mark; Etyemezian, Vic; Macpherson, Torin; Nickling, William; Gillies, John; Nikolich, George;
McDonald, Eric. Comparison of PI-SWERL with dust emission measurements from a straight-line field wind
tunnel. 2008. Journal of Geophysical Research, Volume 113. Saatavilla World Wide Webistä:
http://people.usd.edu/~Mark.Sweeney/pdfs/Sweeneyetal_JGR_2008.pdf
LIITE 1. LIIKKUVIA KADUNPINNAN PM10-PÄÄSTÖN MITTAUSJÄRJESTELMIÄ
TRAKER ja SCAMPER
TRAKER (Testing Re-entrained Aerosol Kinetic Emissions from Roads) mittausjärjestelmä kehitettiin
Yhdysvalloissa tarpeeseen saada edustavampia ja sekä paikallisesti että ajallisesti täsmällisempiä tuloksia
katupölyn synnystä.
TRAKER mittausjärjestelmä on rakennettu pakettiautoon, joka mittaa PM10-pitoisuutta kolmen siihen
asennetun sensorin avulla. Kaksi sensoreista on molempien eturenkaiden takana, ja yksi etupuskurin takana
mittaamassa taustaa. Ajettaessa renkaiden takana ja puskurin takana olevista suulakkeista virtaava ilma
analysoidaan Dust Trak-mittalaitteilla yhden sekunnin intervallein. GPS-paikannin nauhoittaa sijainnin
lisäksi nopeuden, kiihtyvyyden ja suunnan. Mittaukset tehdään reaaliajassa ajoneuvon ollessa liikkeessä, ja
systeemi on automatisoitu.
Kuva 3. Yhdysvalloissa kehitelty ajoneuvoalustainen TRAKER II- mittausjärjestelmä. Sensorit löytyvät
molempien eturenkaiden takaa. Lähde: Langstone et al.2008. The Preferred Alternative Method for
Measuring Paved Road Dust Emissions for Emission Inventories. “Mobile Technologies vs. The Traditional
AP-42 Methodology.
TRAKERin lisäksi Yhdysvalloissa, Kalifornian yliopistossa (University of California in Riverside), on samaan
tarkoitukseen kehitelty SCAMPER-mittausjärjestelmä (System for Continuous Aerosol Measurement of
Particulate Emissions from Roadways), joka on konseptiltaan samanlainen kuin TRAKER. Erona SCAMPER
mittaa pölypäästöä ajoneuvon takaa, kun TRAKER mittaa päästön eturenkaan takaa.
Kuva 4. SCAMPER-ajoneuvo edestä ja takaa. Pölypäästö mitataan ajoneuvn takaa. Lähde: Langstone et
al.2008. The Preferred Alternative Method for Measuring Paved Road Dust Emissions for Emission
Inventories. Mobile Technologies vs. The Traditional AP-42 Methodology.
EMMA
Tukholman yliopistolla on omistuksessaan TRAKERin kaltainen EMMA-mittausajoneuvo, jolla mitataan
ainoastaan katupölyä. Näyte otetaan molempien eturenkaiden takaa ja analysoidaan DustTrak-laitteistolla.
Vertailumittauksia EMMAlla ja Nuuskijalla tehtiin Tukholman lähistöllä keväällä 2007 (Pirjola et al., 2010).
LIITE 2. MUITA KATUPÖLYN MÄÄRÄN MITTAUSMENETELMIÄ
Tässä yhteydessä on esitetty joitakin kadunpinnan PM10-päästön mittaukseen kehiteltyjä laitteistoja, jotka
eivät toimi ajoneuvoalustalla. Tässä käsiteltyjen mittalaitteiden etuja ovat yleisesti niiden pieni koko ja
liikuteltavuus, jolloin niillä päästään mittaamaan ajokaistojen lisäksi esimerkiksi tien pientareille ja
jalkakäytäville kertyneen pölyn määrää. Lisäksi esim. US EPA on käyttänyt kadun pinnalla olevan pölyn
imurointiin perustuvaa menetelmää.
5.1. PI-SWERL, Portable In Situ Wind ERosion Laboratory
PI-SWERL on kehitetty Yhdysvalloissa (Desert Research Institute) mittaamaan tuulen synnyttämää maan
pinnan eroosiota ja pölypäästöä. Perinteisesti mittauksiin on käytetty suurikokoisia tuulitunneleita. PI-
SWERL ei simuloi normaalia ilmakehän alakerroksissa vallitsevaa tilannetta samalla tavalla kuin tuulitunneli,
mutta tarkoituksena on kehittää vertailukelpoinen ja vaihtoehtoinen tapa suorittaa mittauksia ja tuottaa
täydentävää tietoa tämänhetkisiin tutkimuksiin erilaisten pintojen pölyävyydestä.
PI-SWERL laitteistoon kuuluu sylinterinmuotoinen kammio (halkaisija 57 cm, korkeus 25 cm), joka on
toisesta päästään avonainen. Auki oleva puoli asetetaan vasten testattavaa pintaa. Kammion sisällä oleva
rengas (sisähalkaisija 39 cm, ulkohalkaisija 51 cm) pyörii 6 cm testattavan pinnan yläpuolella. Rotaatio
nostattaa materiaalia tutkittavalta pinnalta, ja pölypitoisuus lasketaan renkaan yläpuolella olevassa
kammiossa. Mittaukseen käytetään valonsirontaan perustuvaa tekniikkaa (laitteisto TSI Model 8520
DustTrak).
Kuva 6. PI-SWERL. Lähde: http://www.cabq.gov/airquality/pdf/berncoei042706.pdf
6a. Mittausvalmiudessa. 6b. Kuva laitteen sisältä. 6c. Akseli ja RPM-mittari.
Tällä hetkellä PI-SWERListä löytyy raportoituja tutkimustuloksia lähinnä laitteen vertailusta perinteisten
tuulitunneleiden kanssa, ja erilaisten pintojen tuulen synnyttämän pölypäästön mittauksista (Sweeney et al.
2008).
a b c
Kuva 7. (a) PI-SWERL-laitteisto. Renkaan pyörimisnopeus säädetään tietokoneeseen liitetyllä
tasavirtamoottorilla. Mitattu PM10-pitoisuus tallennetaan suoraan tietokoneelle. (b) PI-SWERL
asennettuna mönkijään. Lähde: http://people.usd.edu/~Mark.Sweeney/research.html
PI-SWERL laitteen etuja ovat sen pieni koko ja liikuteltavuus, sillä päästään helposti paikkoihin joihin
isommilla mittalaitteilla ei ole mahdollisuutta päästä. Etuna on myös mittausten nopeus. DuBois (2006) ym.
raportoivat mittauksen suoritettavan alle 15 minuutissa asennuksineen. Perinteisesti erilaisten pintojen
tuulieroosion aiheuttaman pölypäästön mittaukseen käytettävät tuulitunnelit ovat kooltaan suuria, ja
niiden käyttö on täten rajoittunut. PI-SWERLin käyttö on mahdollista mm. katuympäristöissä. Laitteesta on
kehitelty myös miniversio, jolla on mahdollista suorittaa mittaukset yksin (Sweeney et al. 2008).
5.2. WDS, Wet Dust Sampler
Ruotsin Tie- ja Liikennetutkimuslaitoksessa (VTI, Statens väg- och transportforskningsinstitut) on kehitelty
tien pinnan pölyisyyden mittaukseen soveltuva laite WDS. WDS on lyhenne sanoista wet dust sampler.
Nimensä mukaisesti tutkittava pinta huuhdotaan vedellä, WDS kerää tutkittavalta pinnalta kaiken
irtomateriaalin, partikkeleiden koosta riippumatta, vesi kerätään talteen ja näytteestä suoritetaan halutut
laboratorioanalyysit.
Laitteeseen kuuluu ohjausyksikkö, painepesurilaite ja näytteenotto-osa, pitkän varren alaosaan kiinnitetty
suutin ja näytteenottopullo. Näytteenottosuuttimen ympärillä on kaksinkertainen kuminen lista.
Näytteenottaja seisoo laitteen suulakeosan päällä, jolloin kuminen reuna tiivistyy vesi- ja ilmatiiviisti
suuttimen ympärille. Alle jäävä ympyränmuotoinen alue “vesipestään”, jolloin irtomateriaali tutkittavasta
pinnasta huuhtoutuu veteen. Vesi kerätään näytepulloon, ja vedestä suoritetaan halutut analyysit.
ba
Kuva 8. Wet Dust Sampler. Oikealla näytteenotto-osa, vasemmalla painepesuri sekä ohjausyksikkö. Käyttäjä
seisoo näytteenottolaitteen päällä näytteenoton ajan luodakseen vesi- ja ilmatiiviin tilan
näytteenottosuuttimen ympärille.
Kuva 9. WDS näytteenottoyksikkö sivusta (a.) ja alta (b.)
Lähde (kaikki kuvat): http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/circulars/ec126.pdf
WDS on ollut tähän mennessä käytössä kahdessa eri projektissa. Ensimmäisessä tutkittiin pölynsidonnan
vaikutusta päällystetyillä kaduilla. Tutkimuksen tuloksista on laadittu VTI raportti ”Effekter av
dammbindning av belägda vägar”(Gustafsson et al. 2010). VTI:n Gustafssonin mukaan menetelmällä
pystyttiin mittaamaan hyvin, ei paitsi kadunpinnan pölyisyyttä, mutta myös pinnalle mahdollisesti jääneitä
pölynsidonta-aineista peräisin olevia partikkeleita. Parhaillaan käynnissä on toinen projekti, jossa mitataan
b a
kahden lakaisukoneen kykyä puhdistaa tienpinta PM10-kokoisista hiukkasista. Tutkimuksen tulokset eivät
ole vielä julkisia. (Gustafsson, Mats. Sähköpostikeskustelu 26.8.2010).
Menetelmän perusteellisemman testauksen jälkeen WDS:n on ehdotettu soveltuvan mm. seuraaviin
mittaustarpeisiin:
- kadunpinnan pölyisyys verrattuna ilmasta otettuihin näytteisiin eri vuodenaikoina - pölypitoisuuden mittaukset ennen ja jälkeen katujen kunnossapitotoimia - pölypäästöjen kokojakaumaa ja koostumus - katupölyn lähdeanalyysit - erilaisten pintojen ja pintarakenteiden vertailu. (Jönsson et al. 2008)