Risks posed by particulate matter to the human health and environment near transport routes

• Autorzy: Chłopek Z. , Suchocka K.

Warianty tytułu

PL

Zagrożenia zdrowia ludzi i ich środowiska przez cząstki stałe w okolicach tras komunikacyjnych

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Dusts pose serious danger to the human health and environment. A significant part of dust emissions3 comes from motor traffic. In consideration of the very harmful impact of dusts, increasingly restrictive limitations are imposed by law on the dust immissions in atmospheric air. Originally, the immission of particulate matter fraction PM10 (with characteristic particle dimension below 10 μm) was limited by law. Since 2010, the immission limitations have been extended to the particulate matter fraction PM2.5 (with characteristic particle dimension below 2.5 μm). The environmental risks posed by dusts are assessed on the grounds of measurements, modelling of pollutant emissions from natural sources and from sources connected with civilization, and modelling of dissemination of such pollutants. This paper presents models of the immission of specific size fractions of the particulate matter coming from automotive sources, based on functional similarity (behaviouristic models). In the PM10 immission models, a relationship is postulated according to which the PM10 particulate matter immission rises with increasing nitrogen oxides and carbon monoxide immissions. In the PM2.5 particulate matter immission models, an increasing dependence of the PM2.5 immission on the PM10 immission is postulated. Similarly, the PM1 immission is postulated to increase with rising PM2.5 and PM10 particulate matter immissions. The paper shows results of identification of the PM10 and PM2.5 immission models for two air quality monitoring stations. The model coefficients were found to be very susceptible to the conditions of pollutant emission (especially to the types of pollutant emission sources) and to the pollutant dissemination conditions.

PL

Pyły stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi i ich środowiska. Jednym ze znaczących źródeł emisji pyłów jest motoryzacja. Ze wzglądu na dużą szkodliwość pyłów prawo coraz bardziej restrykcyjnie ogranicza ich imisję w powietrzu atmosferycznym. Początkowo była limitowana imisja frakcji cząstek stałych PM10 (o wymiarach charakterystycznych mniejszych od 10 μm), a od 2010 r. również frakcji cząstek stałych PM2.5 (o wymiarach charakterystycznych mniejszych od 2,5 μm). Zagrożenie środowiska pyłami ocenia się na podstawie pomiarów oraz na podstawie modelowania emisji zanieczyszczeń ze źródeł naturalnych i cywilizacyjnych oraz modelowania rozprzestrzeniania się tych zanieczyszczeń. W artykule przedstawiono modele imisji frakcji wymiarowych cząstek stałych ze źródeł motoryzacyjnych, tworzone na zasadzie podobieństwa funkcjonalnego (behawiorystyczne). W modelach imisji cząstek stałych PM10 postuluje się rosnącą zależność imisji cząstek stałych PM10 od imisji tlenków azotu i tlenku węgla. W modelach imisji cząstek stałych PM2.5 postuluje się rosnącą zależność imisji cząstek stałych PM2.5 od imisji cząstek stałych PM10, a w modelach imisji cząstek stałych PM1 od imisji cząstek stałych PM2.5 i PM10. W artykule przedstawiono wyniki identyfikacji modeli imisji cząstek stałych PM10 i PM2.5 dla dwóch stacji nadzorowania jakości powietrza. Stwierdzono dużą wrażliwość współczynników modeli na warunki emisji zanieczyszczeń (zależne przede wszystkim od rodzajów źródeł emisji zanieczyszczeń) i ich rozprzestrzeniania się.

Słowa kluczowe

EN

pollutant emissions; particulate matter; motorization

PL

emisja zanieczyszczeń; cząstki stałe; motoryzacja

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Sieci Badawczej Łukasiewicz - Przemysłowego Instytutu Motoryzacji
• Czasopismo: Archiwum Motoryzacji
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 63, nr 1
• Strony: 3--24, 109--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., il.

Twórcy

autor

Chłopek Z.

• Warsaw University of Technology, Institute of Vehicles, ul. Narbutta 84, 02-524 Warsaw, Poland

autor

Suchocka K.

• Automotive Industry Institute, Environmental Protection and Natural Energy Use Department, ul. Jagiellońska 55, 03-301 Warsaw

Bibliografia

• [1] AGRICOLA G.: De re metalica. http://www.farlang.com/gemstones/agricola-metallica/.
• [2] CANAGARATNA M.: Chase studies of particulate emissions from in-use New York City vehicles. Aerosol Science and Technology 2004, 38(6), 555-573.
• [3] CAPES C. E.: Particle size enlargement. Elsevier Sci. Publ. Co., Amsterdam 1980.
• [4] CHŁOPEK Z. et al.: Modelowanie emisji cząstek stałych PM10 ze źródeł motoryzacyjnych do celów oceny oddziaływania transportu drogowego na środowisko. Sprawozdanie z pracy N N509 083637 Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Warszawa 2012. Praca nie publikowana
• [5] CHŁOPEK Z., JAKUBOWSKI A. KIERACIŃSKA A.: Examination of a laboratory system to reduce dust emission from braking systems of automotive vehicles. The Archives of Automotive Engineering - Archiwum Motoryzacji 3/2011, 5-17, 103-115.
• [6] CHŁOPEK Z., JAKUBOWSKI A.: A study of the particulate matter emission from the braking systems of motor vehicles. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability No. 4 (44)/2009, 45-52.
• [7] CHŁOPEK Z., JAKUBOWSKI A.: The examination of the reduction of particulate matter emission from motor vehicle braking systems. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability No. 4(48)/2010, 29-36.
• [8] CHŁOPEK Z., PIASECZNY L.: The modelling of the particulate matter PM10 emission in port cities. Maritime Transport. Technological lnnovations & Research. Universitat Politecnica de Catalunya, BARCELONATECH, Barcelona 2012, 661-670.
• [9] CHŁOPEK Z., SKIBIŃSKI F.: Wprowadzenie do tematyki emisji cząstek stałych PM2.5 z transportu samochodowego. Transport Samochodowy 3/2010, 73-87 (in Polish).
• [10] CHŁOPEK Z., ŻEGOTA M.: The emission of particulate matter PM10 from vehicles. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability No. 1 (21)/2004, 3-13.
• [11] CHŁOPEK Z.: Examination of a particulate matter PM10 immission model in the environment around mad transport routes. The Archives of Automotive Engineering - Archiwum Motoryzacji 1/2012, 23-38,121-136.
• [12] CHŁOPEK Z.: Identyfikacja modeli imisji cząstek stałych PM2.5 i PM1. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, The Warsaw University of Technology 1(87)/2012, 26-31 (in Polish).
• [13] CHŁOPEK Z.: Modele behawiorystyczne emisji cząstek stałych PM10 ze źródeł transportu drogowego. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów, The Warsaw University of Technology 1(82)/2011,111-118 (in Polish).
• [14] CHŁOPEK Z.: Testing of hazards to the environment caused by particulate matter during use of vehicles. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability, 2/2012,160-170.
• [15] DUBIELLA-JACKOWSKA A. et al.: Skład zanieczyszczeń wprowadzanych do środowiska wzdłuż dróg o różnym natężeniu ruchu pojazdów mechanicznych. Ecological Chemistry and Engineering vol. 14, No. S3, 2007 (in Polish).
• [16] EN 481:1993. Workplace atmospheres. Size fraction definitions for measurement of airborne particles.
• [17] FORSBERG B. et al.: Comparative health impact assessment of local and regional particulate air pollutants in Scandinavia. Journal of the Human Environment 34(1)2005,11-19.
• [18] ISO 7708:1995. Airquality. Particle size fraction definitions for health-related sampling.
• [19] JÓŹWIAK S., MIZAK K., ZASADA D., JÓŹWIK P.: Badania próbek pyłów z tarczowych i bębnowych układów hamulcowych pojazdów samochodowych. Report No. 056-58/LBM/2012, Military University of Technology, Warszawa 2012. Praca nie publikowana.
• [20] JÓŹWIAK S., MIZAK K., ZASADA D.: Badania dwóch próbek materiału ciernego: z tarczowych i bębnowych układów hamulcowych. Sprawozdanie nr 056-60/LBM/2012. Wojskowa Akademia Techniczna. Warszawa 2012. Praca nie publikowana.
• [21] Leksykon ekoinżynierii. Edited by Gabriel Borowski, Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej (PTIE - Polish Society of Ecological Engineering), Warszawa 2010.
• [22] MACNEE W., DONALDSON K.: Exacerbations of COPD - environmental mechanism. Chest 2000,117, 390-397.
• [23] MAŃCZAK K.: Metody identyfikacji wielowymiarowych obiektów sterowania. Warszawa, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, 1971.
• [24] MAYER A. et a L: Nanoparticle-emissions of EURO 4 and EURO 5 HDV compared to EURO 3 with and without DPF. SAE Emissions Measurement and Testing. 2007. 335-43.
• [25] NAWRÓT T. S. et al.: Public health importance of triggers of myocardial infarction: a comparative risk assessment. The Lancet 2011, vol. 377, No. 9767, 732-740.
• [26] PAŃCZYK M., GIRO L.: Wykonanie zdjęć skaningowych (BSE i SE) i oznaczenie składu chemicznego pyłów w mikroobszarze z wykorzystaniem skaningowego mikroskopu elektronowego LEO sprzężonego z EDX. Sprawozdanie nr 45.2900.1224.49.2. Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa 2012. Praca nie publikowana.
• [27] PEARSON K.: On the theory of contingency and its relation to association and normal correlation. Drapers' Company Research Memoirs, Biometric 1904, Ser. I.
• [28] PIELECHA J.: Identyfikacja parametrów cząstek stałych w silnikach spalinowych. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Seria Rozprawy Nr 67. Poznań 2012.
• [29] Pietsch W.: An interdisciplinary approach to size enlargement by agglomeration. Powder Technology, 130/2003, 8-13.
• [30] RADWAG: Oznaczanie pyłu całkowitego i respirabilnego metodą filtracyjno - wagową na stanowiskach pracy. http://www.radwag.pl/e-sklep/pliki/artykuly/oznaczanie_pylu.pdf (in Polish).
• [31] Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. Dz. U. 2002 No. 217, item 1833.
• [32] SIEMIŃSKI M.: Środowiskowe zagrożenie zdrowia. PWN, Warszawa 2001.
• [33] SUCHOCKA K.: Modelowanie imisji frakcji wymiarowych cząstek stałych ze względu na oddziaływanie motoryzacji na środowisko. Praca magisterska. Politechnika Warszawska). Wydział Inżynierii Środowiska. Warszawa 2013. Praca nie publikowana.

Uwagi

EN

The publication has been prepared with using results of a research and development project No. NR10-0050-10/2010 entitled “Development of systems to reduce dust emission from disc brake and drum brake mechanisms of automotive vehicles,” financed from the funds of the National Centre for Research and Development.

PL

Artykuł opracowano z wykorzystaniem wyników realizacji pracy naukowej NR10–0050–10/2010 pt. „Opracowanie urządzeń do ograniczania emisji pyłów z tarczowych i bębnowych układów hamulcowych pojazdów samochodowych”, finansowanej ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.