Eine neue Studie hat beunruhigend hohe Konzentrationen kleiner Partikel in der Luft der Kopenhagener U-Bahn festgestellt.
In dieser Studie wurden kleine, tragbare Sensoren vor und nach den Messungen kalibriert, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Zusätzlich wurden die Messwerte durch simultane Messungen mit einem TSI DustTrack validiert.
In teilweise unterirdischen Leitungen zeigten Stationen hohe PM2,5-Werte mit einer durchschnittlichen Konzentration von 109 µg m−3. Die an den Stationen der kürzlich eröffneten, vollständig unterirdischen Ringleitung M3 gemessenen Konzentrationen M3 betrugen 168 µg m−3. Die EU hat eine Luftqualitätsnorm für PM2,5 von 25 µg m−3 (durchschnittliche jährliche Exposition) und bewegt sich auf die Anpassung des Schwellenwerts der Weltgesundheitsorganisation von 5 µg m−3 zu.
„Während die Menschen kein ganzes Jahr im U-Bahn-System verbringen würden, ist leicht zu erkennen, dass diese Luftverschmutzung erheblich zur jährlichen Gesamtbelastung einer Person beitragen kann“, sagte Matthew Johnson, Co-Autor der Studie und Professor an der Universität Kopenhagen.
Dies sind die wichtigsten Schlussfolgerungen in einem zweiteiligen Artikel von Niklas Kappelt, Hugo Russell und Co-Autoren, der gerade in veröffentlicht wurde Umwelt International.
Räder, Schienen und Bremsen bedeutende Quellen
Studien von U-Bahn-Systemen auf der ganzen Welt haben zuvor signifikante Werte der Luftverschmutzung (PM2,5) im Vergleich zu Konzentrationen auf Straßenebene gezeigt, mit Abweichungen je nach spezifischem Design, beispielsweise ob die Belüftung durch den Kolbeneffekt von Zügen erfolgt, die Luft durch die Luft drücken Tunnel wird durch Luft ergänzt, die durch Lüftungsschächte gepumpt wird.
Jetzt bietet eine neue Studie einen kostengünstigeren und dennoch gründlicheren Ansatz zur Messung der tatsächlichen Luftverschmutzungskonzentrationen im Untergrund.
Filterproben von Feinstaub wurden mit partikelinduzierter Röntgenemission analysiert und zeigen einen Eisengehalt von 88,6 Masse-%, der sich deutlich von oberirdischem Feinstaub unterscheidet und mit der Partikelproduktion von Eisenbahnrädern, Schienen und Bremsen übereinstimmt.
LCS-Knoten überraschend genau
Kostengünstige Sensorknoten, die für die Überwachung der persönlichen Exposition ausgelegt sind, wurden mit einem herkömmlichen Gerät mittlerer Reichweite (TSI DustTrak) und gravimetrischen Methoden getestet.
Es wurde festgestellt, dass die Knoten R2-Werte von > 0,8 bei 1 Minute und > 0,9 bei 5 Minuten Zeitauflösung zeigten, mit einer durchschnittlichen Steigung von 1,01 in beiden Fällen, was die Autoren für diese dynamische Umgebung beeindruckend finden.
Es wurden Klassifizierungstechniken für Mikroumgebungen (ME) entwickelt und getestet, die die Verwendung von Hilfssensoren beinhalten, die Licht, Kohlendioxid, Feuchtigkeit, Temperatur und Bewegung messen.
Die Ausgabe dieser Sensoren wurde verwendet, um zwischen bestimmten MEs zu unterscheiden, nämlich mit 83 % Genauigkeit an Bord von Zügen zu sein, die über oder unter der Erde fahren, und mit 92 % Genauigkeit zu bestimmen, ob Sensoren an Bord eines Zuges oder stationär auf einem Bahnsteig waren.
Diese Informationen wurden verwendet, um einen Anstieg der mittleren PM2,5-Konzentration von 143 % für unterirdische Abschnitte im Vergleich zu oberirdischen Abschnitten und einen Anstieg von 22 % für Zug- gegenüber Bahnsteigmessungen zu zeigen.
Laut den Wissenschaftlern hinter der Studie kann die ME-Klassifizierungsmethode auch verwendet werden, um Kalibrierungsmodelle zu verbessern, eine genaue Expositionsbewertung auf der Grundlage detaillierter Zeit-Aktivitäts-Muster zu unterstützen und Feldstudien zu erleichtern, bei denen kein Personal zum Aufzeichnen von Zeit-Aktivitäts-Tagebüchern erforderlich ist.
Mehr Informationen:
Niklas Kappelt et al, Luftverschmutzung durch Partikel in der Kopenhagener U-Bahn Teil 1: Massenkonzentrationen und Belüftung, Umwelt International (2022). DOI: 10.1016/j.envint.2022.107621