REDUST. Parhaat talvikunnossapidon käytännöt hengitettävän katupölyn vähentämiseen

Transkriptio

1 REDUST Parhaat talvikunnossapidon käytännöt hengitettävän katupölyn vähentämiseen 1

2 REDUST: Parhaat talvikunnossapidon käytännöt hengitettävän katupölyn vähentämiseen Tämä raportti pohjautuu REDUST (EU LIFE+) hankkeen aikana julkaistuihin raportteihin vuosilta Lähdemateriaalina on käytetty myös aiempia vastaavan aihepiirin raportteja. Seuraavat henkilöt osallistuivat tämän parhaat käytännöt -raportin valmisteluun: J-P. Männikkö 1, J. Niemi 2, R. Ritola 3, K. Kupiainen 3, L. Pirjola 4, O. Väkevä 1, T. Virtanen 1. 1 Helsingin kaupungin ympäristökeskus 2 Helsingin seudun ympäristöpalvelut HSY 3 Nordic Envicon Oy 4 Metropolia ammattikorkeakoulu Helsinki, joulukuu 2014 ISBN ISBN (PDF)

3 Sisällysluettelo Tiivistelmä... 4 Liukkaudentorjunta - Talvirenkaat... 6 Liukkaudentorjunta - Hiekoitus... 8 Pölynsidonta Katujen puhdistus Katupölyn vähentäminen kunnossapidon toimenpiteillä REDUST-hanke Lähdeluettelo

4 Tiivistelmä Katupöly kertyy tieympäristöön pohjoisissa kaupungeissa talven aikana, kun teiden päällysteet kuluvat, liukkaudentorjuntamateriaaleja käytetään ja märät tai lumiset olosuhteet estävät pölyn poistumista. Kun keväällä lämpötilat nousevat ja ilman kosteus vähenee, katupölystä tulee tyypillisesti merkittävä ilmanlaatuongelma Suomen kaupungeissa. Kevätpölykausi kestää yleensä noin kaksi kuukautta maalis-toukokuussa. Tässä raportissa katupölyllä viitataan pääosin hengitettävään osuuteen katupölystä, eli PM 10 -hiukkasiin hiukkasiin, joiden aerodynaaminen halkaisija on pienempi kuin 10 mikrometriä. PM 10 -hiukkaset pääsevät keuhkoihin hengitysteiden kautta, ja lisäävät hengityselin- sydän- ja verisuonisairauksien riskiä. Näkyvä katupöly sisältää kuitenkin suuren määrän huomattavasti 10 µm kokoa suurempia hiukkasia, joita ei lasketa PM 10 -katupölyyn, eivätkä ne kuulu tämän raportin painopistealueeseen. Tavoitteena REDUST-hankkeessa on ollut löytää parhaat talvikunnossapidon menetelmät liukkaudentorjunnan, pölynsidonnan ja katujen puhdistuksen osa-alueilla ja nopeuttaa niiden käyttöönottoa hengitettävän PM 10 -katupölyn vähentämiseksi kaupunkialueilla. Nastarenkaiden on havaittu lisäävän nopeasti katupölypäästöjä talvirengaskauden alussa, ennen kuin liukkaudentorjuntamateriaaleja on edes käytetty. Tämä vaikutus näkyy toistuvasti ilmanlaadun mittausasemilla vilkkaissa liikenneympäristöissä. REDUST-demonstraatiotestit tukivat tätä havaintoa, sillä uusien nastarenkaiden pölypäästöjen havaittiin olevan puhtailla kaduilla korkeita nastattomiin talvirenkaisiin eli kitkarenkaisiin verrattuna. REDUST-hankkeen aikana tehdyt mittaukset tukevat oletusta, että nastarenkaiden osuuden vähentäminen vähentäisi myös päällysteen kulumisesta aiheutuvaa katupölyä. Hiekoitusta käytetään Suomessa talvisin sääolosuhteiden ja paikallisten käytäntöjen mukaisesti. Yleisimmin hiekoitusta käytetään jalkakäytävillä, pyöräteillä, portaissa, risteyksissä ja bussipysäkeillä. Osa hiekoitusmateriaalista päätyy aina ajoradoille, mikä aiheuttaa osan katupölypäästöistä. REDUST-hankkeessa tutkittiin eri koko- ja laatuluokkien sepelistä aiheutuvia päästöjä. Yleisesti hiekoitustoimenpiteen havaittiin lisäävän katupölypäästöjä, varsinkin jos hiekoitusmateriaalin laatu oli heikko. Märkäseulotun hiekoitusmateriaalin pölypäästöt olivat lyhyellä aikavälillä pienempiä kuin kuivaseulotun saman kokoluokan materiaalin pölypäästöt. Märkäseulottua ja kulutuskestävää kivimateriaalia, josta pienimmät raekoot (<1-2 mm) on poistettu, suositellaan käytettäväksi hiekoittamisessa. Laadunvarmistusta tulisi kehittää hankinta- ja kunnossapito-organisaatoissa niin, että huonolaatuinen hiekoitusmateriaalierä havaitaan nopeasti ja virhe korjataan. Seulomatonta ja hienojakoista hiekoitusmateriaalia ei pitäisi käyttää, sillä niissä PM 10 -pölyä aiheuttavan materiaalin määrä on suuri. Pölynsidontaa voidaan soveltaa akuuttina toimenpiteenä nousevia PM 10 -pitoisuuksia vastaan tärkeissä kohteissa, kun kevätpölykausi on käynnissä. Helsingin seudulla ja erityisesti Helsingin keskustassa käytetyllä kalsiumkloridilla on saavutettu viime vuosina hyviä tuloksia katupölyn vähentämisessä. REDUST-hankkeen johtopäätökset tukevat havaintoja, joiden mukaan pölynsidonnalla on merkittävä lyhyen aikavälin vaikutus katupölyn vähentämisessä. Jos pölynsidontaa suoritetaan johdonmukaisesti koko kevätpölykauden ajan, voidaan saavuttaa huomattava vähennys katupölypäästöissä kaupunkien vilkkaissa ja pölyisissä liikennekohteissa. Kevätkauden pölyiset päivät ovat vähentyneet merkittävästi Helsingin keskustassa viime vuosina. Yhtenä syynä tälle kehitykselle pidetään lisättyä ja entistä johdonmukaisempaa pölynsidontatoimenpiteiden käyttöä osana katukunnossapidon toimintaa. Pölynsidontaa kalsiumkloridilla (10 paino-% liuos) voidaan suositella kevään katupölypäästöjen hillitsemiseen. Pölynsidonnan todettiin olevan myös kustannustehokkain kunnossapidon menetelmä PM 10 -päästöjen vähentämiseen. Täsmälevitystä (kadun reunat, kaistojen väli, kanttikivet) suositellaan pääasialliseksi pölynsidontamenetelmäksi, jotta voidaan vähentää negatiivisten sivuvaikutusten kuten korroosion, ympäristöhaittojen tai liukkauden riskejä. Koko kaistan tai kadun levitystä kalsiumkloridilla voidaan käyttää tehokkaana toimenpiteenä katupölyä vastaan kaikkein pahimpina pölypäivinä tai jos ilmanlaatu heikkenee äkillisesti ja voimakkaasti katupölyn vuoksi. Sääolosuhteet ja pölynsidonta-aineen kemialliset ominaisuudet tulee huomioida pölynsidonnan suunnittelussa, sillä niillä on vaikutusta toimenpiteiden tehokkuuteen. Tyypillisesti hyvä aika tehdä pölynsidontaa kalsiumkloridilla olisi esimerkiksi aikaisin aamulla ennen aamuruuhkaa, kun ilman suhteellinen kosteus on vielä korkealla tasolla. Katujen puhdistuksella on perinteisesti ollut tärkeä rooli pohjoisten kaupunkien kevätkunnossapidossa. REDUST-demonstraatioissa tutkittiin modernin painepesevän imulakaisukoneen (PIMU), perinteisen imulakaisu- 4

5 koneen sekä imulakaisukoneen ja pesuauton yhdistelmän (yhdistelmäpesu) tehokkuutta. REDUST-mittausten ja aiempien tutkimusohjelmien tulosten perusteella havaittiin, että painepesevä imulakaisukone on kaikkein tehokkain pesumenetelmistä. Painepesevä imulakaisukone oli erityisen tehokas hyvin likaisilla kaduilla, joilla oli suuri kertymä hienojakoista pölymateriaalia. Likaisella kadulla päästövähenemä oli noin 40 % toimenpiteen jälkeisenä päivänä ja noin 20 % ensimmäisen viikon aikana. Perinteinen imulakaisukone yksinään ei ollut tehokas vähentämään PM 10 -katupölyn päästöjä, mahdollisesti koska menetelmä ei poista kaikkein hienointa pölyä tien huokosista. Vähennyksiä PM 10 -katupölyn päästöissä saavutettiin, kun perinteistä imulakaisukonetta käytettiin yhdessä korkealla paineella pesevän pesuauton kanssa (yhdistelmäpesu). Korkeapaineisen vesipesun uskotaan olevan avaintekijä saavutetuissa PM 10 -katupölyn vähennyksissä sekä PIMUettä yhdistelmäpesumenetelmillä. Modernia painepesevää imulakaisukonetta suositellaan käytettäväksi PM 10 -päästöjen vähentämisen kannalta parhaan puhdistustuloksen saavuttamiseksi. Myös yhdistelmäpesumenetelmää voidaan suositella PM 10 -päästöjen vähentämiseen. Perinteistä imulakaisukonetta ei voida suositella tehokkaana toimenpiteenä PM 10 -katupölyä vastaan, mutta menetelmä voi silti olla tehokas katupölyn suurempien jakeiden vähentämisessä. Katujen puhdistukset pitäisi suorittaa niin aikaisin kuin käytännössä mahdollista. Ensimmäisenä prioriteettina katujen puhdistuksissa pitäisi olla vilkkaat ja erittäin pölyiset tiet, joiden lähiympäristössä suuri määrä asukkaita tai ulkona liikkujia altistuu ilmansaasteille. Katujen puhdistuksen kustannustehokkuus ja PM 10 -katupölyn vähentämisen tehokkuus ovat parhaimmillaan, kun toimenpiteet aloitetaan aikaisin keväällä ja kohdennetaan erittäin likaisille korkean prioriteetin kaduille. Johtopäätöksenä REDUST-hankkeen perusteella voidaan todeta, että optimoiduilla katukunnossapidon toimenpiteillä on suuri vaikutus kevätkauden PM 10 -katupölyepisodien haittojen vähentämiseen. Tätä johtopäätöstä tukee se, että että hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) trendon selvästi laskeva sekä Mannerheimintien ilmanlaadun mittausasemalla että Nuuskija-tutkimusajoneuvon mittauksissa Helsingin keskustassa viimeisten kymmenen vuoden aikana. Helsingin keskusta on ollut parannettujen kunnossapitotoimenpiteiden kohdealuetta viime vuosina. REDUST-hankkeen tutkimusten perusteella voidaan arvioida, että katupölyn PM 10 -päästöjä voidaan vähentää jopa 25 % kevätpölykauden aikana kaupunkien vilkkaissa liikennekohteissa, kun käytetään parhaita pölynsidonnan ja katujen pesun menetelmiä. 5

6 Liukkaudentorjunta - Talvirenkaat Liukkaudentorjuntamenetelmät voidaan Suomessa jakaa katujen kunnossapidon toimiin, kuten hiekoitukseen ja suolaukseen, sekä talvirenkaiden käyttöön liittyviin valintoihin. Henkilö- ja pakettiautoissa talvirenkaiden käyttö on pakollista joulukuun ensimmäisestä päivästä helmikuun loppuun. Talvirenkaiksi voidaan valita joko nastarenkaat tai nastattomat kitkarenkaat. Nastarenkaita ei saa käyttää ennen marraskuuta syksyllä eikä maaliskuun lopun tai ensimmäisen pääsiäisen jälkeisen maanantain jälkeen keväällä, elleivät sääolosuhteet erityisesti oikeuta niiden käyttöä. Henkilöautoissa nastarenkaiden osuus talvirenkaista on hyvin korkea (>80 %) Suomessa. Liikenneympäristöjen ilmanlaadun seurannassa on havaittu, että nastarenkailla on merkittävä vaikutus PM 10 -katupölyn muodostumiseen Suomessa. Jos kadun pinnat ovat kuivia PM 10 -hiukkasten konsentraatiot nousevat jo nastarengaskauden alussa ennen kuin hiekoitusmateriaaleja on edes käytetty. Suomi seuraa Pohjoismaisia säädöksiä nastarenkaiden ominaisuuksissa. Uudet nastarengassäännökset astuivat voimaan heinäkuussa Uusien säännöksien tarkoituksena on vähentää nastarenkaiden aiheuttamaa päällysteen kulumista ja uusien säännöksien odotetaan myös vaikuttavan PM 10 -päästöjen muodostumiseen. Rengasvalmistajat ovat valinneet erilaisia lähestymistapoja säännösten täyttämiseksi, ja uusia tutkimuksia tarvitaan uuden nastarengassukupolven pölyvaikutuksen ymmärtämiseksi. REDUST-demonstraatioissa tehtiin alustavia mittauksia kolmen valmistajan uuden sukupolven nastarenkaille vuonna Alustavissa mittauksissa ei havaittu päästövähennystä vanhempiin nastarengassukupolviin verrattuna. Tulosten perusteella renkaan kuvioinnilla, materiaalin ominaisuuksilla ja aerodynamiikalla uskotaan olevan vaikutusta pölypäästöihin, sillä pölypäästöt olivat korkeita myös kun nastat poistettiin. Uuden sukupolven nastarenkaiden mittausten tuloksia ei voi kokonaisuudessaan liittää pelkästään nastan aiheuttamaan kulumaan. Nastarenkaiden vähentäminen liikennevirrassa, vähemmän pölyä aiheuttavien nastarenkaiden kehittäminen, kulutusta kestävät päällysteet sekä alhaisemmat ajonopeudet ovat kaikki potentiaalisia vaihtoehtoja talvirenkaiden aiheuttamien pölypäästöjen vähentämiseen jatkossa. REDUST-demonstraatiotestien yhteydessä tutkittiin erityyppisten talvirenkaiden aiheuttamia suoria PM 10 -hiukkaspäästöjä. Päästöt mitattiin renkaan takaa Vectra-tutkimusautolla. Mitattuihin päästöihin sisältyy sekä katua hiertävän renkaan muodostama uusi pölymateriaali että jo aiemmin kadun pinnassa olleen pölymateriaalin resuspensio renkaan vaikutuksesta. Erityyppisistä talvirenkaista mitatut päästöt vaihtelivat huomattavasti. Yleisesti ottaen nastalliset talvirenkaat aiheuttivat korkeampia päästöjä kuin kitkarenkaat puhtailla kaduilla, mikä osoittaa nastarenkaiden lisäävän pölykuormaa katuympäristössä talven aikana. Kun kaduilla testin aikana olevat pölymäärät olivat korkeita, molemmat talvirengastyypit nostivat tehokkaasti pölyä ilmaan tien pinnasta, mikä osaltaan johtaa ilmanlaadun heikkenemiseen kevään aikana. 6

7 Nastarenkaiden osuus henkilö- ja pakettiautoissa Helsingissä 100 % Nastarenkaat kielletty Talvirenkaat pakollisia henkilö- ja pakettiautoissa Nastarenkaat kielletty (Aika vaihtelee) 90 % 83 % 82 % 80 % 79 % 70 % 68 % 66 % 60 % 50 % 56 % 55 % 45 % 40 % 45 % 30 % 27 % % % % 11 % 11 % 5 % 0 % L J M T H M H T Kuvaaja 1. Nastarenkaiden osuus henkilö- ja pakettiautoissa talvina Helsingissä lähellä Suurmetsäntietä, missä REDUST-demonstraatiotestit suoritettiin. Nastarenkaiden osuus on hyvin korkea, yli 80 % talvikuukausien aikana joulu-helmikuussa. Nastarengaskauden kesto riippuu sääolosuhteista. Yleensä nastarenkaiden osuus on edelleen noin 50 % kun kevätpuhdistuksia tehdään, joten nastarenkaat tuottavat lisää pölyä tielle myös puhdistusten jälkeen. 7

8 Liukkaudentorjunta - Hiekoitus Hiekoitusta käytetään Suomessa talvisin sääolosuhteiden ja paikallisten käytäntöjen mukaisesti. Kaikkein yleisimmin hiekoitusta käytetään jalkakäytävillä, pyöräteillä, portaissa, bussipysäkeillä ja risteysalueilla. Osa hiekoitusmateriaaleista päätyy aina ajoradoille, missä ne aiheuttavat osan kevätkauden katupölypäästöistä. Hiekoituksesta arvioidaan muodostuvan noin % keväisestä PM 10 -katupölystä kaupunkien katuympäristöissä Suomessa. Osuus kuitenkin vaihtelee suuresti kohteen liikenneominaisuuksien ja kunnossapitokäytäntöjen sekä talven sääolosuhteiden mukaan. REDUST-demonstraatiotesteissä tutkittiin eri koko- ja laatuluokkien sepelien pölyvaikutuksia. Testeissä hiekoitettiin puhtaita katuja ja seurattiin toimenpiteen jälkeisiä muutoksia PM 10 -päästöissä. Testit täytyi tehdä puhtailla kaduilla kesäolosuhteissa, jotta tulokset olisivat keskenään vertailukelpoisia. Näissä olosuhteissa hiekoitusmateriaalit eivät kuitenkaan pysy tien pinnalla kauaa, sillä liikenne- ja ilmavirrat siirtävät materiaalia tien sivuille hyvin nopeasti kuivilta ja peitteettömiltä kaduilta. Tämän takia valittu demonstraatiomenetelmä mahdollisti vain hiekoitusmateriaalien lyhyen aikavälin vaikutusten seurannan. Yleisesti ottaen hiekoitustoimenpiteen havaittiin aiheuttavan lyhytkestoisia mutta korkeita piikkejä pölypäästöissä, varsinkin jos hiekoituksessa käytetyn kivimateriaalin laatu oli heikko. PM 10 -päästöt saattoivat nousta toimenpiteen jälkeen jopa 15 kertaisiksi verrattuna hiekoitusta edeltäneeseen tasoon sekä kadun pinnasta mitattuna että kadunvarren ilmanlaatumittauksissa. Kadun pinnasta mitatut päästöt palautuivat toimenpidettä edeltäneelle tasolle yleensä jo muutamien tuntien kuluessa. Testeissä eri kokojakaumien sepeleillä havaittiin, että seulominen 1 mm raekokoa karkeammaksi jakeeksi ei yksiselitteisesti vähentänyt pölypäästöjä. Demonstraatioissa havaittiin myös, että märkäseulonta on kuivaseulontaa tehokkaampi menetelmä pienimpien PM 10 -pölyä aiheuttavien jakeiden poistamiseen hiekoitusmateriaalista. On tärkeää, että materiaali on märkäseulottua eikä vain kasteltu vedellä ennen käyttöä, kuten joskus on raportoitu menetellyn Helsingin seudulla. Kun hiekoitusta tehdään, suositellaan käytettäväksi märkäseulottua (<1 mm fraktiot poistettu) ja korkealaatuista kivimateriaalia, jotta materiaalista aiheutuvaa PM 10 -katupölypäästöä voidaan vähentää. Laadunvarmistusta hankinta- ja kunnossapito-organisaatioissa pitäisi kehittää siten, että mahdolliset heikkolaatuiset hiekoitusmateriaalierät huomataan nopeasti ja virhe korjataan. Heikkolaatuisen hiekoitusmateriaalin käyttö aiheutti välitöntä pölyämistä ja hetkellisesti heikensi näkyvyyttä demonstraatiokohteessa Suurmetsäntiellä 8

9 Parhaat käytännöt hiekoituksessa PM 10 -katupölyn vähentämiseksi Seulomattoman ja hienojakoisen hiekoitusmateriaalin käyttöä tulisi välttää, sillä ne sisältävät huomattavasti pölyä. Materiaalina tulisi suosia kulutuskestävää hiekoitusmateriaalia, josta hienoimmat raekoot (<1-2mm) on seulottu. Märkäseulontaa tulisi suosia menetelmänä hienoimpien raekokojen poistamiseen. Hiekoitusta tulisi käyttää vain alueilla, joilla sitä erityisesti tarvitaan, kuten risteyksissä, bussipysäkeillä, mäissä ja liikennevaloissa. Vaihtoehtoja hiekoitukselle pitäisi etsiä. Laadunvarmistusta hankinta- ja kunnossapito-organisaatioissa tulisi kehittää siten, että heikkolaatuiset hiekoitusmateriaalierät huomataan nopeasti ja virhe korjataan. 9

10 Pölynsidonta Pölynsidontaa voidaan käyttää akuuttina kunnossapidon toimenpiteenä katupölypäästöjen vähentämiseksi, kun PM 10 -konsentraatiot kohoavat keväisin pohjoisissa kaupungeissa. Pölynsidontaa tehdään Helsingin seudulla liuosmuodossa olevilla pölynsidonta-aineilla. Kunnossapito-organisaatioilla on käytössään useita jossain määrin erilaisia ajoneuvoja ja tekniikoita tähän tarkoitukseen. REDUST-demonstraatioissa pölynsidontaa tehtiin joko säiliöllisellä pesuautolla auton etuosaan asennettujen ruiskutuslaitteistojen avulla tai liukkaudentorjuntakuorma-autolla, johon oli asennettu erilliset liuostankit ja takaosaan ruiskutussuutin tai puomi. REDUST-demonstraatioissa käytettiin pölynsidontaan pääosin kalsiumkloridia (CaCl 2 ). Kalsiumkloridia on käytetty Helsingin seudulla jo vuosia pölynsidontatarkoituksiin. Kaliumformiaattia (KCOOH) testattiin yhdessä demonstraatiossa. Kaliumformiaatti on biohajoavaa ja sitä voidaan käyttää myös ympäristöltään herkillä alueilla, joilla kloridia sisältävät aineet saattaisivat kertyä pohjavesiin (Salminen ym. 2010). CaCl 2 :n ja KCOOH:n pölynsidontapotentiaali perustuu aineiden hygroskooppisiin ominaisuuksiin. Aineet sitovat vettä ilmasta tienpintaan estäen pölyhiukkasten nousemista ilmaan. Suomessa yleisimmin liukkaudentorjuntaan käytetyllä natriumkloridilla (NaCl) ei ole pölynsidontaan soveltuvia kemiallisia ominaisuuksia. Toisaalta CaCl 2 ja KCOOH soveltuvat myös talviaikaiseen liukkaudentorjuntaan kuten NaCl. REDUST-demonstraatioissa keskityttiin erilaisten pölynsidontatoimenpiteiden tehoon katupölyn vähentämisessä. Tyypillisesti pölynsidontaliuosta levitetään joko kohdennetusti erittäin pölyisille aluieille, kuten kanttikiveyksiin, kadun reunoille ja kaistojen väliin (täsmälevitys) tai koko kaistalle mahdollisimman suuren pölynsidontavaikutuksen aikaansaamiseksi (koko kaistan levitys). Sekä täsmä- että koko kaistan levitystekniikoita testattiin kalsiumkloridilla. Myös väkevyydeltään erilaisten CaCl 2 -liuosten tehoa testattiin. KCOOH-liuosta testattiin täsmälevitystekniikalla ja verrattiin CaCl 2 käsittelyyn yhdessä testissä. Demonstraatiotestit osoittivat, että pölynsidonta CaCl 2 - liuoksella vähentää selvästi katupölypäästöjä tien pinnasta. Sääolosuhteet aiheuttavat vaihtelua prosentteina mitattuihin pölyvähennyksiin ja vaikutuksen kestoon, mutta tyypillisesti toimenpidettä seuraavan ensimmäisen päivän aikana katupölypäästöt vähenivät noin 40 % täsmälevitystekniikalla. Vaikutus oli vielä suurempi, jos liuosta levitettiin koko kaistalle. REDUST-demonstraatioissa pölynsidontakäsittelyn vaikutus kesti tyypillisesti noin 2-3 päivää jos uutta käsittelyä ei tehty. On mahdollista, että CaCl 2 pysyy aktiivisena tien pinnassa huomattavasti pidempäänkin, jos olosuhteet kuten ilman suhteellinen kosteus pysyvät sopivina (RH > 70%). Myös KCOOH osoitti tehoa pölynsidonnassa, mutta tuloksen tarkka vertaaminen CaCl 2 :n tehoon oli vaikeaa, sillä ainetta testattiin vain yhdessä demonstraatiotestissä. Aiemmin KCOOH-liuosta on kuitenkin testattu toisessa LIFE+ hankkeessa (CMA+). Kyseisessä hankkeessa saatiin hyviä pölynsidontatuloksia kaliumformaattivalmisteella ja aine kesti hyvin liikennevirtaa simuloivaa kulutusvaikutusta yksinään ja myös sekoitettuna kalsium-magnesium-asetaattiin (CMA) (CMA+ Instruction Manual, 2012). 10

11 pölynsidontaa voidaan pitää tehokkaana työkaluna kaikkein pahimpia katupölypäästöjä vastaan. 2 päivää: -30 % Täsmälevityksellä CaCl 2 -pölynsidonta vähensi pölyämistä noin 30 % ensimmäisten kahden päivän aikana. Väkevämmällä CaCl 2 -liuoksella ei havaittu selkeää lisäystä pölynsidontatehossa, kun 8,5 % ja 17 % CaCl 2 - liuoksia verrattiin yhdessä REDUST demonstraatiotestissä. Suhteellisen puhtaat kadunpinnat testin aikaan vaikeuttivat vertailua. Väkevämpiä CaCl 2 -liuoksia ei yleensä käytetä koko kaistan pölynsidontaan Helsingin seudulla mahdollisten liukkausongelmien vuoksi, mutta niitä saatetaan käyttää täsmälevityksessä jos yöpakkasten todennäköisyys on suuri. Väkevämmällä CaCl 2 -liuoksella on alhaisempi jäätymispiste; esimerkiksi jäätymispisteet 10 ja 20 prosentin liuoksille ovat noin -6 ja -18 C. Vertailu täsmä- ja koko kaistan levitystekniikoiden välillä 10 % CaCl 2 -liuoksella indikoi, että koko kaistan levitystekniikka on tehokkaampi PM 10 -katupölypäästöjen vähentämiseen. Joissain mittauksissa täsmälevitystekniikalla saavutettiin yhtä hyviä tuloksia kuin koko kaistan levitystekniikalla, mutta koko kaistan levitystekniikalla tulokset olivat varmempia. Koko kaistan levitystekniikalla näytti myös olevan pidempikestoisempi vaikutus pölypäästöihin kuin täsmälevityksellä. Täsmälevitystekniikan soveltamisessa on useita käytännön hyötyjä koko kaistan levitystekniikkaan verrattuna. Täsmälevityksessä tarvittavan pölynsidonta-aineen määrä on pienempi, mikä vähentää kustannuksia, ympäristörasitusta ja infrastruktuuriin tai ajoneuvoihin kohdistuvaa korroosiota. Myös liukkausongelmien riski on pienempi kun käytetään täsmälevitystekniikkaa. Toisaalta koko kaistan Pölynsidontatoimenpiteiden suunnittelussa tulisi huomioida se, että sääolosuhteet vaikuttavat pölynsidontaaineiden toimintaan. CaCl 2 pystyy sitomaan vettä ilmasta (ja pölyä kadun pintaan) parhaiten silloin, kun ilman suhteellinen kosteus (RH) on korkea (>80%). Kun RH on alle 70 %, CaCl 2 :n kyky sitoa vettä ilmasta heikkenee. Kun RH on %, CaCl 2 -liuoksen pölynsidontateho on jo huomattavasti heikentynyt. (Tervahattu, 2005) Tarkempi CaCl 2 :n veden (ja pölyn) sidontakyvyn käyrä riippuu lämpötilasta. Kriittiset pisteet RH:lle ovat 45 % (0 C) ja 30 % (25 C) (Vestola ym. 2006). Näiden pisteiden alapuolella oleva RH tarkoittaa sitä, että pölynsidonta-aine ei enää sido ilmasta kosteutta tienpintaan ja pölynsidontaliuos sitoo pölyä vain niin kauan, kunnes liuos kuivuu. Tien pintaan kuivunut kalsiumkloridi voi kuitenkin uudelleenaktivoitua RH:n noustessa myöhemmin, jos liikennevirrat ja tuuli eivät ole poistaneet sitä tien pinnalta. Ilman suhteellinen kosteus heilahtelee tyypillisesti päivän aikana, joten pölynsidontakäsittelyn ajoituksella voi olla vaikutusta toimenpiteen tehokkuuteen. Pölynsidonta kalsiumkloridilla on tehokkainta kun ilman suhteellinen kosteus on korkea, kuten tyypillisesti yöllä tai hyvin aikaisin aamulla. Jos taas pölynsidontakäsittely tehdään keskellä hyvin kuivaa ja aurinkoista päivää, liuos saattaa kuivahtaa tien pintaan ja levitä ympäristöön heikentäen toimenpiteen tehoa ja kestoa. Yleisenä suosituksena pölynsidonnan ajoitukseen voisi pitää aikaista aamua ennen aamuruuhkaa tai iltaa/yötä ennen pölyiseksi ennakoitua 3 päivää: -60 % Koko kaistan levitystekniikalla CaCl 2 -pölynsidonta vähensi pölyämistä jopa 60 % ensimmäisten kolmen päivän aikana. 11

12 päivää. Toimenpiteiden optimaalinen ajoitus edellyttää kunnossapito-organisaatioilta ennakointia sääennusteiden ja ilmanlaadun seurannan avulla. Jos keväällä on pitkä kuiva kausi, pölynsidontakäsittelyiden teho saattaa olla heikentynyt tai käsittelyjä täytyy toistaa jopa 1-2 päivän välein. Voimakkaat sateet huuhtovat CaCl 2 -liuoksen kadun pinnasta, minkä vuoksi juuri ennen sadetta tehty käsittely on tehoton. Toisaalta pieni sademäärä saattaa tehostaa CaCl 2 pölynsidontakykyä, jos liuos pysyy tien pinnassa. Pölynsidonnan kustannuksia arvioitiin käyttäen tyypillistä Helsingin seudun järjestelyä, missä väkevyydeltään 5-10 % CaCl 2 -liuosta täsmälevitetään normaalien työaikojen puitteissa. Keskimäärin kustannuksen arvioitiin olevan 40 /km. Koko kaistan pölynsidonnan korkeampien materiaalikustannusten ei kuitenkaan arvioitu merkittävästi nostavan toimenpiteen kustannusta. Koska pölynsidontakäsittelyjen arvioitu kustannus kilometriä kohden oli melko alhainen ja pölynsidontakäsittelyn teho PM 10 -katupölyn vähentämisessä korkea, pölynsidontakäsittelyt CaCl 2 :lla todettiin hyvin kustannustehokkaaksi tavaksi PM 10 -katupölyn vähentämiseen. Pölynsidonnan hyvä kustannustehokkuus katujen puhdistuksiin verrattuna johtuu siitä, että pölynsidontakäsittelyt ovat hyvin nopeita toteuttaa (pölynsidontaa voidaan tehdä normaalilla ajonopeudella), CaCl 2 on edullista ja koneita on helposti saatavilla, sillä pölynsidontaan käytettyjä vaihtolavakuorma-autoja käytetään myös muihin käyttötarkoituksiin. Kustannusten vertailussa tulisi kuitenkin huomioida se, että katujen puhdistamisen mahdollisia pitkän aikavälin hyötyjä ei pystytty tutkimaan hankkeen menetelmillä, mikä saattaa aiheuttaa pölynsidonnalle hyötyä kustannusvertailussa katujen puhdistukseen nähden. Katujen puhdistus on joka tapauksessa välttämätöntä tehokkaassa katupölyntorjuntatyössä. REDUST-hankkeen tulokset ja ilmanlaadun kehitys Helsingissä viime vuosina osoittavat, että pölynsidonta kalsiumkloridilla on tehokas keino katupölyä vastaan. REDUSThankkeessa arvioitiin, että jopa 25 % kevätkauden PM 10 - katupölypäästöistä voitaisiin vähentää kaupunkien vilkkaissa katuympäristöissä tehokkaalla pölynsidonnalla ja katujen puhdistamisella. Erityisesti pölynsidonnan entistä johdonmukaisemmalla hyödyntämisellä voidaan merkittävästi parantaa ilmanlaatua kevään pölyisinä päivinä. 400 Arvioitu pölypäästön vähennys (kg/km) Arvioidut kustannukset ( /km) Kuvaaja 2. Hajontakuvaaja arvioiduista kustannuksista ( /km) ja PM 10 -katupölyn päästövähennyksistä (kg/km) pölynsidonnalle eri kaduilla REDUST-kaupunkireiteillä kevätpölykausina (2kk) vuosina Kolme katkoviivaa osoittavat erilaisia yksikkökustannuksia vähennettyä pölypäästöä kohden ( /kg). Suurin pölypäästöjen vähennys ja paras kustannustehokkuus (arvioitu yksikkökustannus 2-4,5 /kg; sininen alue kuvassa) saavutettiin, kun pölynsidontaa tehtiin riittävän aikaisin hyvin pölyisillä ja vilkasliikenteisillä kaduilla, kuten kaupunkikeskustojen katukuiluissa. 12

13 Parhaat käytännöt pölynsidonnassa PM 10 -katupölyn vähentämiseksi Kalsiumkloridi (CaCl 2, 10 paino-% liuos) vähentää tehokkaasti katupölypäästöjä asfaltoiduilla teillä. CaCl 2 on tehokkaimmillaan, kun ilman suhteellinen kosteus on korkea. Täsmälevitystekniikkaa kanttikiville, tien reunoille ja kaistojen väliin suositellaan pääasiallisena levitystekniikkana haitallisten sivuvaikutusten vähentämiseksi. Koko kaistan levitystekniikkaa voidaan käyttää tehokkaana työkaluna pahimpia katupölypäiviä vastaan. Pölynsidontakäsittelyt tulisi tehdä aikaisin aamulla ennen aamuruuhkaa. Keskellä aurinkoista ja hyvin kuivaa päivää toteutetun pölynsidontakäsittelyn teho saattaa olla heikko. Pölynsidontakäsittelyjen suunnittelussa tulee huomioida paikalliset ympäristöolosuhteet, sillä CaCl 2 aiheuttaa korroosiota metallille ja betonille ja voi vahingoittaa kasveja ja pohjavettä. Kaliumformiaattia (KCOOH) voi käyttää pölynsidontaan pohjavesialueilla. Liikenneturvallisuus tulisi huomioida ja mahdolliset ongelmalliset tieosuudet käsitellä vähennetyllä ainemäärällä tai jättää kokonaan työohjelman ulkopuolelle. Asianmukaisia liikennemerkkejä tai nopeusrajoituksia voi harkita tieosuuksille, joilla tarvitaan toistuvia pölynsidontakäsittelyjä. Pölynsidonnan mahdolliset sivuvaikutukset Liukkaus Hygroskooppisina aineina pölynsidontakemikaalit tekevät tien pinnat märiksi, ja pölynsidonta-aineet saattavat aiheuttaa myös kemiallista liukkautta. Ruotsin VTI:n tekemissä kitkamittauksissa CaCl 2 aiheutti pölynsidonta-aineista vähiten liukkautta tyypillisillä levitysväkevyyksillä (CaCl 2 10 %, muut aineet 25 %). Kitkavähennys CaCl 2 käsittelystä vastasi suurin piirtein 0,5 mm vesikerroksen aiheuttamaa kitkavähennystä. (Gustafsson ym. 2010) Riskiryhmä liukkausongelmille ovat moottoripyöräilijät ja mopoilijat, jos pölynsidontaa tehdään koko kaistan levitystekniikalla muutoin kuivissa olosuhteissa. Korroosio ja ympäristö Suurin osa pölynsidontakemikaaleista on kehitetty alun perin liukkaudentorjuntaa varten, ja niiden tiedetään aiheuttavan pitkällä aikavälillä sivuvaikutuksia. Näihin sivuvaikutuksiin kuuluu korroosio infrastruktuurille ja ajoneuvoille sekä mahdollinen pohjaveden pilaantuminen ja haitat kasveille tien lähietäisyydellä. Suomessa kalsiumkloridin sivuvaikutuksia on verrattu yleisimmin liukkaudentorjunnassa käytetyn natriumkloridin sivuvaikutuksiin Tiehallinnon tutkimuksessa. Tutkimuksessa pääteltiin, että CaCl 2 on haitallisempaa rakennetulle ympäristölle kuin NaCl, mutta sen ympäristöhaitat ovat samaa tasoa tai hieman pienemmät. (Vestola ym. 2006) 13

14 Katujen puhdistus Katuverkon kevätpuhdistukset alkavat, kun kadut vapautuvat lumesta ja jäästä, lämpötilat pysyvät suurimmaksi osaksi nollan yläpuolella ja merkittäviä tarpeita liukkaudentorjunnalle ei ole näköpiirissä. REDUST-demonstraatioissa testattiin kolmen erilaisen puhdistusmenetelmän tehokkuutta PM 10 -katupölyn vähentämiseksi. Tutkitut menetelmät olivat yksittäinen imulakaisukone, imulakaisukoneen ja pesuauton yhdistelmä (yhdistelmäpesu) sekä moderni painepesevä imulakaisukone (PIMU). Vanhemman sukupolven imulakaisukoneen ja modernin painepesevän imulakaisukoneen välillä suurin ero on uudemman tekniikan painepesureissa, jotka saavuttavat myös tien huokosissa olevan pölyn. REDUST-demonstraatioissa painopiste oli PM 10 -materiaalin poistotehokkuudessa. PM 10 -kokoluokan katupöly on niin hienojakoista, että sen visuaalinen havainnointi kadulla tai ilmassa on hyvin vaikeaa. Tämä saattaa aiheuttaa sekaannusta puhdistustoimenpiteiden tehokkuuden silmämääräisessä arvioinnissa. REDUST-demonstraatiotesteissä yksittäisen imulakaisukoneen puhdistustoimenpiteen ei havaittu vähentävän PM 10 -katupölypäästöjä. Itse asiassa perinteinen imulakaisukone hetkellisesti lisäsi PM 10 -päästöjä puhdistuksen aikana, ja tämän jälkeen merkittävää eroa ei havaittu puhdistetun osuuden ja referenssiosuuden välillä. On mahdollista, että perinteisen imulakaisukoneen käyttämän veden määrä ja paine eivät ole riittäviä poistamaan hienojakoista PM 10 -pölyä tien huokosista. Toisaalta imulakaisukoneen ja pesuauton yhdistelmä (yhdistelmäpesu) havaittiin toimivaksi menetelmäksi PM 10 - katupölyn vähentämisessä. Avaintekijä saavutetuissa PM 10 -katupölyn päästövähennyksissä uskotaan olevan kadun huuhtelu vedellä korkealla paineella sen jälkeen, kun imulakaisukone on poistanut karkean materiaalin tien pinnalta. Lisätutkimuksia yhdistelmäpesun tehosta tarvittaisiin vaikutusten kvantifioimiseksi ja varmistamiseksi, sillä kyseisen REDUST-demonstraatiotestin aikaan sääolosuhteet olivat epävakaita. Yhdistelmäpesulla on tärkeä rooli kaupunkikeskustojen kevätpuhdistuksessa. Kun REDUST-demonstraatiotestien tulokset yhdistetään aiempien Helsingin seudun katupölytutkimushankkeiden (Kupiainen ym. 2009, 2011) tuloksiin, muodostuu kattava mittaussarja modernin painepesevän imulakaisukoneen (PIMU) tehokkuudesta. Painepesevä imulakaisukone havaittiin tehokkaaksi erityisesti kaduilla, joilla toimenpiteitä edeltänyt pölymäärä oli hyvin suuri. Erittäin pölyisillä kaduilla kadun pinnasta mitatut PM 10 -pölypäästöt vähenivät jopa 40 % ensimmäisenä päivänä toimenpiteen jälkeen. Kun useampia päiviä toimenpiteestä kuluu, pestyn katuosuuden ja pesemättömän referenssiosuuden erot katupölypäästöissä alkavat hävitä. Tämän ilmiön tarkka syy on 0% PM 10 päästöjen vähenemä painepesevän imulakaisukoneen (PIMU) käytön jälkeen Päivä 1. Päivä 2. Päivä 3. Päivä 4. Päivä 5. Päivä 6. Päivä 7. 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% Hyvin pölyinen katu Melko pölyinen katu Hieman pölyinen katu Kuvaaja 3. Perustuen REDUST-demonstraatioihin ja aiempiin tutkimuksiin Helsingin seudulla (Kupiainen ym. 2009, 2011), modernin painepesevän imulakaisukoneen havaittiin olevan tehokas PM 10 -päästöjen vähentämisessä erityisesti hyvin pölyisillä kaduilla. Vaikutus tyypillisesti heikkenee kun päiviä toimenpiteestä kuluu. 14

15 1 viikko: -20 % Erittäin pölyisillä kaduilla PIMU-kone vähensi katupölypäästöjä keskimäärin 20 % ensimmäisen viikon aikana toimenpiteen jälkeen. Myös painepesevien menetelmien tehokkuus on hyvin riippuvainen toimenpidettä edeltävästä pölymäärästä. epäselvä, mutta se saattaa liittyä pölyn leviämiseen muista lähteistä tai pesemättömiltä kaduilta ja nastarenkaiden aiheuttamaan uuteen pölyyn jos nastarenkaiden osuus liikenteessä on vielä pesutoimenpiteen jälkeen korkea. Modernilla PIMU-koneella tehtyjen pesujen vaikutusten uskotaan olevan pidempiaikaisia, mutta nykyiset tutkimusmenetelmät saattavat soveltua heikosti pidempiaikaisten vaikutusten havainnointiin. Joka tapauksessa modernilla painepesevällä imulakaisukoneella (PIMU) saavutettiin parempia tuloksia PM 10 -katupölyn vähentämisessä kuin perinteisellä imulakaisukoneella. Näin ollen painepesevää imulakaisukonetta suositellaan käytettäväksi erityisesti erittäin pölyisillä kaduilla korkean prioriteetin kohteissa. Kadun puhdistusmenetelmien kustannuksia arvioitiin hankkeeseen osallistuneiden Helsingin, Espoon ja Vantaan kaupunkien kunnossapito-organisaatioiden tietojen avulla. On tärkeää huomioida, että kustannusarviot eivät osoita koko kevätpuhdistuksen hintaa, sillä tekijöitä kuten 15

16 karkean hiekkamateriaalin puhdistus ja väärin pysäköityjen autojen hinaus jouduttiin jättämään arvioiden ulkopuolelle. Analyyseissä käytettiin 400 /km kustannusarviota yhdistelmäpesulle ja parannetulle katujen pesulle PIMUkoneella kustannusarviota 600 /km, mikä oli lähinnä suurinta osaa kaupunkien antamista hinta-arvioista. Katujen puhdistuksen tehokkuus oli parhaimmillaan, kun puhdistukset tehtiin mahdollisimman aikaisin keväällä ja katujen pölymäärä oli korkea. Jos katujen pesut viivästyvät liiaksi, ne saattavat muuttua toimenpiteenä tehottomiksi. Jos kadut ovat jo suhteellisen puhtaita ennen toimenpidettä, puhdistuksen kustannustehokkuus pölynvähennyksen näkökulmasta on heikko. REDUST-tutkimuksiin ja aiempiin tutkimuksiin (Kupiainen ym. 2009, 2011) perus- tuen korkeapaineista vesipesua soveltavien menetelmien (painepesevä imulakaisukone tai yhdistelmäpesu) käyttöä suositellaan PM 10 -katupölypäästöjen vähentämiseen. Katupölyn vähentämisen näkökulmasta olisi edullista aloittaa katujen puhdistukset mahdollisimman aikaisin keväällä pahimman katupölykauden torjumiseksi. Katujen puhdistuksessa suhteellisen hyvä kustannustehokkuus saavutettiin vilkkaasti liikennöidyissä kohteissa, joissa pölymäärä oli suuri ja katujen puhdistus aloitettiin aikaisin keväällä. Myöhään keväällä tehtyjen kadunpuhdistustoimenpiteiden tehokkuus taas oli heikko, sillä suuri osa pölystä oli jo puhdistunut tai levinnyt ympäristöön sateiden, tuulen ja liikennevirtojen mukana. 50 Arvioitu pölypäästön vähennys (kg/km) Imulakaisu PIMU Arvioidut kustannukset ( /km) Kuvaaja 4. Hajontakuvaaja arvioiduista kustannuksista ( /km) ja PM 10 -katupölyn päästövähennyksistä (kg/km) puhdistustoimenpiteille eri kaduilla REDUST-kaupunkireiteillä kevätpölykausina (2 kk) vuosina Puhdistuksen päämenetelmät ovat PIMU-kone (keltaiset ympyrät) ja imulakaisukone tai yhdistelmäpesu (siniset ympyrät). Paras päästövähennys- ja kustannustehokkuus (arvioitu yksikkökustannus /kg; sininen alue kuvassa) saavutettiin, kun pesut tehtiin aikaisin keväällä hyvin pölyisillä ja vilkkaasti liikennöidyillä kaduilla, kuten kaupunkikeskustojen katukuiluissa. Tutkimusmenetelmä ei huomioi pesujen mahdollisia pitkän aikavälin vaikutuksia. 16

17 Parhaat käytännöt katujen puhdistuksessa PM 10 -katupölyn vähentämiseen Moderni painepesevä imulakaisukone (PIMU) vähentää tehokkaasti PM 10 -katupölypäästöjä ja sen käyttöä suositellaan parhaan puhdistusvaikutuksen saavuttamiseksi. Perinteinen imulakaisukone vähentää PM 10 -katupölypäästöjä, kun sitä käytetään yhdessä korkeapaineisen vesipesun kanssa (yhdistelmäpesu). Puhdistustoimenpiteet pitäisi aloittaa mahdollisimman aikaisin keväällä ja kohdentaa hyvin pölyisiin korkean prioriteetin kohteisiin, kuten kaupunkien keskustoihin, parhaan kustannus- ja pölynvähennystehokkuuden saavuttamiseksi. Parhaan mahdollisen pesutuloksen saavuttamiseksi puhdistus modernilla painepesevällä imulakaisukoneella olisi hyvä toistaa myöhemmin keväällä, koska yksi puhdistuskerta ei poista kaikkea PM 10 -pölyä muodostavaa materiaalia tien pinnasta. 17

18 Katupölyn vähentäminen kunnossapidon toimenpiteillä REDUST-hankkeen työpaketissa 3 arvioitiin parannettujen kunnossapitotoimenpiteiden mahdollistamia katupölyvähennyksiä perustuen demonstraatiotesteihin ja aiempiin Helsingin seudun katupölytutkimuksiin. Päästövähennykset ja niiden kustannukset arvioitiin REDUST-hankkeen kaupunkireiteillä Helsingissä, Espoossa ja Vantaalla. Näillä REDUST-kaupunkireiteillä kunnossapito-organisaatiot pitivät kirjaa kunnossapitotoimenpiteistä ja keväisin katuosuuksien PM 10 -pölypäästöjä seurattiin Metropolian Nuuskija-tutkimusajoneuvolla. PM 10 -katupölypäästöille kehitettiin uusi arviointimalli REDUST-hankkeessa. Malli ei anna tarkkoja tai validoituja päästöarvoja katupölylle, mutta katukohtainen laskentamalli sopii hyvin päästötasojen vertailuun eri katukohteiden välillä. Mallia voidaan käyttää pölynsidonnan ja puhdistustoimenpiteiden suunnitteluun. Tulevaisuudessa tarkempia päästöarvioita voidaan tehdä soveltamalla kehittyneitä päästömalleja, kuten NORTRIP-mallia (Denby ym. 2012), joiden tuloksia voidaan hyödyntää katujen kunnossapidon yhä tarkemmassa optimoinnissa ja katupölyntorjunnan strategian kehittämisessä. REDUST-hankkeen työpaketin 3 päästövähennysanalyyseissä lähtötietoina käytettiin tien pinnan kosteutta, kunnossapidon kirjanpitoa ja liikennetietoja yhdistettynä Nuuskija-tutkimusajoneuvon mittausten perusteella muodostettuihin päästökertoimiin (REDUST Työpaketit 1&2). Päästöt ovat tyypillisesti ongelmallisimpia vilkkaissa katukuiluissa, joissa rakennukset estävät ilmansaasteiden laimenemista. Näissä kohteissa myös riski EU:n asettaman PM 10 -vuorokausiraja-arvon (50 µg/m3) ylittymisestä on korkein. Täten REDUST-hankkeessa tunnistetuista pölyntorjuntakeinoista tehokkaimpia olivat ne, jotka kohdistettiin näihin korkean prioriteetin kohteisiin. Myös katupölyn haitoille altistuvien ihmisten määrä on tyypillisesti korkein kaupunkien vilkkaissa katuympäristöissä, joten toimenpiteet ovat tehokkaita myös kansanterveydellisestä näkökulmasta. Katukunnossapidon toimenpiteiden tehokkuutta tutkittiin soveltamalla REDUST-päästöarviointimallia eri katuosuuksille. REDUST-demonstraatiotesteissä pölynsidonta kalsiumkloridilla tuotti parhaita lyhyen aikavälin tuloksia PM 10 -katupölyn vähentämisessä. Tästä syystä pölynsidonnalla oli myös suurin vaikutus, kun arvioitiin kunnossapidon toimenpiteillä saavutettavissa olevia päästövähennyksiä kevätpölykauden aikana. Päästövähennysten saavuttamiseksi pölynsidontaa tulisi käyttää johdonmukaisesti pahimpina katupölypäivinä. Katujen puhdistuksella oli pienempi vaikutus katupölyyn REDUST-päästöarviomallissa, mutta on todennäköistä, että katujen puhdistuksen merkitystä aliarvioitiin (Kuvaaja 5). Onkin tärkeää, että Päivittäiset PM 10 päästöt (kg/km) Helsingin keskusta (Mannerheimintie) EI RESUSPENSIOTA: Märkä, jäinen tai luminen katu Katujen puhdistus Pölynsidonta PÖLYPÄÄSTÖ: 10 Päästöarvio Päivämäärä Kuvaaja 5. Suuntaa-antavasti arvioidut päiväkohtaiset PM 10 -katupölypäästöt ja pölynsidonnalle ja katujen puhdistukselle lasketut päästövähennykset Helsingin keskustassa keväällä Mustat palkit kuvaavat arviota katupölypäästöistä ja sininen suorakulmio rajaa analyysin tarkastelujakson. Keltaiset osuudet palkeista kuvaavat pölynsidonnalla vähennetyn katupölyn määrää ja punaiset osuudet katujen puhdistuksella vähennetyn katupölyn määrää. Menetelmä luultavasti aliarvioi katujen puhdistuksen merkitystä, sillä pitkän aikavälin vaikutuksia ei pystytä arvioimaan. (REDUST työpaketin 3 loppuraportti) 18

19 kunnossapito-organisaatiot jatkavat katupölytutkimuksen seurantaa ja mahdollisuuksien mukaan osallistuvat tutkimushankkeisiin viimeisimmän tiedon saavuttamiseksi, sillä päästöarvioissa on edelleen monia epävarmuuksia. Arvio siitä, että kunnossapidolla olisi suuret mahdollisuudet vähentää katupölypäästöjä, ei perustu vain demonstraatiotesteihin ja päästöarviomalleihin. Todellisia vähennyksiä PM 10 -katupölyssä on havaittu ilmanlaadun seurannassa pääkaupunkiseudulla viime vuosina. Merkittävän osan parannuksista arvioidaan johtuvan tehostetuista kunnossapidon menetelmistä. Pitkän aikavälin trendi hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) vuosikeskiarvoissa on laskeva kaupunkikeskustojen mittausasemilla Helsingissä (Mannerheimintie) ja Vantaalla (Tikkurila). Säällä ja ulkoisilla tekijöillä kuten hiukkasten kaukokulkeumalla on aina vaikutusta ilmanlaadun vaihteluun vuositasolla, mutta CaCl 2 -pölynsidontakäsittelyjen käytön lisäämisen ja katujen puhdistuksen menetelmien kehittämisen uskotaan olevan merkittäviä tekijöitä pitkän aikavälin laskevan hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) trendin taustalla. Tätä päätelmää tukee se, että korkeiden katupölypitoisuuksien päivien määrä kevätkausilla on vähentynyt merkittävästi vuodesta 2005 Mannerheimintien mittausasemalla. Liikennemäärät ja nastarenkaiden osuus talven liikennevirrassa ovat pysyneet melko vakaina, eivätkä ne selitä kevätkauden pölypitoisuuksien positiivista kehitystä. Vuoden 2014 keväällä CaCl 2 -pölynsidontaa käytettiin aktiivisesti Helsingin keskustassa, ja PM 10 -vuorokausiraja-arvon ylityspäivien lukumäärä Mannerheimintien mittausasemalla kevätkaudella oli toiseksi alin 10 vuoden vertailukauden aikana (Kuvaaja 6). Muita Helsingin keskustan katupölyn päästöjä vähentäneitä tekijöitä ovat pesuseulotun sepelin käyttö, kansalliset nastarengassäännökset (kevytnastat) ja alennetut nopeusrajoitukset keskustassa (30 40 km/h). Katupölyn trendiä on seurattu Helsingin keskustan kaduilla Nuuskija-tutkimusajoneuvolla aiempien katupölytutkimushankkeiden puitteissa (Kupiainen ym. 2009, 2011) ja näitä mittauksia jatkettiin REDUST-kaupunkireiteillä. Mitattu katupölypäästöjen trendi on selvästi laskeva viimeisen yhdeksän vuoden aikana. Nuuskijan mittaukset osoittavat hengitettävien hiukkasten (PM 10 ) laskeneiden pitoisuuksien ja ylityspäivien lukumäärän liittyvän katupölyn vähentyneeseen määrään. (REDUST työpaketin 3 loppuraportti) Helsingin keskustassa on tehty vuosien ajan pitkäjänteistä työtä katupölyntorjunnan tehostamisessa. Keskeisiä tehokkaan katupölyntorjunnan strategian osa-alueita ovat 1) riittävän kunnianhimoiset pitkän ja lyhyen aikavälin tavoitteet, 2) kohteeseen sopiva valikoima parhaita toimenpiteitä, 3) selkeät etenemisen seurannan mittarit ja 4) sujuva viestintä ja yhteistyö eri organisaatioiden välillä. (REDUST työpaketin 4 loppuraportti) 60 Ylityspäivien lukumäärä (kpl) Syksy ( ) Kesä ( ) Kevät ( ) Talvi ( ) Raja-arvo enintään 35 päivänä PM 10 yli 50 μg/m Vuosi kk 1-9 Kuvaaja 6. PM 10 -vuorokausiraja-arvotason (50 µg/m3) ylittävien päivien lukumäärä Mannerheimintien mittausasemalla Helsingin keskustassa vuosina (aineisto 2014 syyskuun loppuun). Palkkien vihreät osat kuvaavat kevätkausien tyypillisesti katupölystä johtuvien ylityspäivien lukumäärää. Pitkän aikavälin trendi on selvästi laskeva, ja positiivinen kehitys jatkui REDUST-hankkeen aikana. Vuosi 2012 oli sääolosuhteiltaan poikkeuksellinen, mikä johti hyvin alhaiseen ylityspäivien lukumäärään. 19

20 REDUST-hanke REDUST-hanke suunniteltiin vuosina aiempien Helsingin seudun katupölytutkimushankkeiden jatkamiseksi ja tutkimusten syventämiseksi. Kumppaneina toimivat Helsingin, Espoon ja Vantaan kaupungit, Helsingin seudun ympäristöpalvelut -kuntayhtymä (HSY), Metropolia ammattikorkeakoulu sekä Nordic Envicon Oy. Euroopan unionin LIFE+ ohjelman rahoitustuki myönnettiin vuonna 2010 ja hanke alkoi vuonna Neljän kevään aikana ( ) valittujen kunnossapitotoimenpiteiden tehokkuutta testattiin demonstraatiotesteissä Helsingin Suurmetsäntiellä ja Vantaan Vanhalla Porvoontiellä. Myös katualueiden todellista kunnossapitoa seurattiin ja katupölyn vähentämisen strategiaa kehitettiin valituilla katuosuuksilla (REDUST-kaupunkireitit. Hankkeeseen osallistui kumppanikaupunkien virastoja ja laitoksia sekä kunnossapidon että ympäristönsuojelun alalta. Helsingin, Espoon ja Vantaan kunnossapito-organisaatiot toimivat asiantuntijoina teknisissä kysymyksissä, tarjosivat hankkeen käyttöön kaluston, materiaalit ja henkilöstön demonstraatiotestien toteuttamiseksi ja pitivät kirjaa toimenpiteistä REDUST-kaupunkireiteillä. Ympäristökeskukset osallistuivat erityisesti hankkeen suunnittelu- ja viestintätehtäviin. Hankkeen tutkimuksien toteutuksesta ja analyyseistä vastasivat pääosin asiantuntijat Nordic Envicon Oy:stä, Metropolialta, HSY:ltä ja Helsingin kaupungin ympäristökeskukselta. Helsingin kaupungin ympäristökeskus toimi myös hankkeen koordinaattorina. Katupölypäästöjen analyysit perustuivat ensisijaisesti Metropolian Nuuskija-tutkimusajoneuvon mittausajoihin ja niitä täydennettiin Nordic Envicon Oy:n Vectra-tutkimusajoneuvon mittauksilla. Suurmetsäntien demonstraatiotiellä ilmanlaatua seurattiin myös HSY:n asentamilla ja operoimilla kiinteillä ilmanlaadun mittauslaitteilla. Keväisin ja alkukesästä Nuuskija seurasi REDUST-kaupunkireittien katupölypäästöjä Helsingissä, Espoossa ja Vantaalla todellisten kunnossapitotoimenpiteiden vaikutusten arvioimiseksi. Kaupunkireittien tietoja sovellettiin kunnossapidon toimenpiteiden päästövähennysten ja kustannustehokkuuden analysoinnissa eri katuosuuksilla pääkaupunkiseudulla, ja näiden tietojen avulla arvioitiin kunnossapidon toimenpiteiden strategista merkitystä katupölyn vähentämisessä erilaisissa katuympäristöissä. Tutkimusajoneuvo Nuuskija oli keskeinen työkalu PM 10 -päästöjen mittauksessa demonstraatiotesteissä ja REDUST-kaupunkireiteillä. Vasemman takarenkaan takana oleva suppilo kerää kadun pinnalta nousevaa hiukkasmassaa, joka analysoidaan hiukkasmittalaitteilla ja muunnetaan kalibraatiokäyrien avulla PM 10 -päästökertoimiksi. (Pirjola ym. 2009) Tämä metodi mahdollisti kunnossapidon toimenpiteiden analysoinnin REDUST-hankkeessa. 20