7. YMPÄRISTÖKUORMITUKSET JA YMPÄRISTÖVAIKUTUKSET
7.3 Päästöt ilmaan
7.3.1 Pakokaasupäästöt
Tutkimuksessa ovat mukana seuraavat päästöt: typen oksidit (NOx), hiilidioksidi (CO2), hiilimonoksidi (CO), hiukkaset, rikkidioksidi (SO2) ja haihtuvat orgaaniset aineet (VOC). Taulukossa 32 ja kuvissa 14 ja 15 esitetään vaihtoehtojen päästöt ilmaan kilogrammoina toiminnallista yksikköä kohden. Päästöt tien rakennekerroksittain esitetään liitteessä 4 ja päästöt työvaiheittain liitteessä 5.
Koska päästöt ilmaan ovat joitakin prosessipäästöjä lukuun ottamatta peräisin polttoai-neiden käytöstä, ne jakautuvat rakennevaihtoehtojen, rakenneosien ja työvaiheiden kes-ken samalla tavoin kuin energian kulutus. Kaikkien päällysrakes-kennevaihtoehtojen päästöt ovat suuruusluokaltaan samoja. Suurimmat päästöt ovat lentotuhkarakenteilla LT1 ja LT2, jotka sisältävät sementtiä. Seuraavaksi suurimmat päästöt ovat vertailurakenteella.
Läjitysvaihtoehtojen päästöt ovat noin kymmenesosa vastaavasta tierakenteesta.
Massanvaihdon ja pystyojituksen päästöt ilmaan ovat suuruusluokaltaan samoja kuin päällysrakenteiden vastaavat päästöt. Syvästabiloinnin päästöt ovat noin 5-kertaiset ja massastabiloinnin noin 15-kertaiset päällysrakenteisiin nähden.
LT1 LT2 V1 BM1 LT3 MK BM2 LT1L LT2L BM1L BM2L
Hiukk.NOx/10CO2/1000 SO2VOC
0 CO
200 400 600 800 1000 1200
kg/km
Kuva 14. Päästöt ilmaan tien päällysrakenne- ja läjitysvaihtoehdoissa.
Massa sta
bilointi
Massanv aihto
Syväs tabi
lointi
Pystyojitus
Hiukk.
NOx/10 CO2/1000
SO2 VOC
CO
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000
Taulukko 32. Päästöt ilmaan (kg/ toiminnallinen yksikkö) rakennevaihtoehdoissa.
CO NOx Hiukk. SO2 CO2 VOC
Tuhkarakenne 1 1 120 3 810 360 610 561 700 980
Tuhkarakenne 2 900 3 390 310 530 448 900 870
Tuhkarakenne 3 650 2 900 260 440 345 900 740
BM-rakenne 1 805 3 280 300 450 372 600 790
BM-rakenne 2 760 2 600 250 280 262 700 550
MK-rakenne 600 2 790 260 430 338 200 720
Vertailurakenne 830 3 440 320 460 380 500 800
Tuhkan läjitys 1 190 340 36 24 29 930 64
Tuhkan läjitys 2 100 180 19 13 15 970 34
BM läjitys 1 65 120 12 5 8 180 21
BM läjitys 2 100 190 19 8 13 060 34
Massastabilointi 16 900 33 500 3 500 5 500 6 746 600 9 080
Massanvaihto 3 320 5 910 620 260 416 900 1 100
Syvästabilointi 5 850 11 960 1 220 1 900 2 311 300 3 120
Pystyojitus 1 720 4 540 480 220 333 000 670
7.3.2 Pölypäästöt
Pölyä syntyy kaikissa kiviainesten käsittely- ja jalostusvaiheissa. Kallionlouhinnan yhteydessä aiheuttavat pölyä ilmaan pääasiassa poraus, räjäytys ja louheen kuormaus.
Porauksessa pölyä syntyy runsaasti ja lähes jatkuvasti. Räjäytyksessä paineaalto nostaa ilmaan porauksessa irronnutta ainesta. Kuormauksessa työkone irrottaa kulkiessaan pölyä maasta ja käsiteltävästä aineksesta. Lisäksi kuljetusajoneuvot irrottavat maasta pölyä. Kuljetusten pölyämiseen vaikuttavat mm. maan kuivuus ja ajonopeus. Myös kiviainesten purkaminen autoista kasoihin tai rakenteisiin aiheuttaa pölyämistä.
Asfaltista irtoaa pölyä tien kulumisen seurauksena ja hiekoitushiekka pölyää. Lisäksi itse murskauslaitoksista aiheutuu suuria pölypäästöjä (Tielaitos 1995).
Lentotuhka on kuivana erittäin pölyävää. Sen kuormauksesta, kuljetuksista, varastoinnista ja purkamisesta kasoihin tai rakenteisiin voi siten aiheutua pölyhaittoja.
Pölyämistä voidaan estää varastoimalla tuhka siilossa, kastelemalla massa ennen kuormaamista ja tiivistämällä rakenteet mahdollisimman nopeasti.
Pölyn leviäminen riippuu hiukkaskoosta, päästökorkeudesta sekä sää- ja maasto-olosuhteista. Kiviainesten käsittelyssä päästökorkeudet ovat yleensä 0–3 metriä ja pöly on usein hyvin epähomogeenista. Päästöjä voidaan vähentää kastelemalla kiviaineksia ennen käsittelyä ja erilaisilla pölynerottimilla, suojauksilla ja koteloinneilla (Matilainen 1986).
Käytännössä voi pienhiukkaspäästöillä olla kokonaispölypäästöä enemmän merkitystä.
Pienikokoiset hiukkaset pysyvät ilmassa hyvin kauan ja kulkeutuvat ilmavirtojen kantamina. Näitä hiukkasia kutsutaan leijuviksi ja niiden pitoisuutta ilmassa leijumaksi (mg tai µg/m3). Pienhiukkaset ovat myös terveydelle haitallisia. Erityisen ongelmallinen on keuhkoihin pääsevä halkaisijaltaan alle 5 µm:n pöly (Matilainen 1986). Lentotuhka sisältää alle 2,5 µm:n hiukkasia noin 5 % ja alle 10 µm:n hiukkasia 10–20 % (Sloss 1996).
Isoja maan vetovoiman vaikutuksesta putoavia hiukkasia nimitetään laskeutuviksi.
Laskeuma on tiettynä aikana tunnetulle pinta-alalle kertynyt ainesmäärä (g/m2, kk).
Pölypäästöt ilmoitetaan useimmiten leijumana tietyn etäisyyden päässä lähteestä.
Pölyleijuman enimmäissuositus on tielaitoksen ohjearvojen mukaan 0,4 mg/m3 kahdessa tunnissa. Pölypäästöä tarkastellaan yleensä lähimmän häiriintyvän kohteen kannalta (Matilainen 1986, Tielaitos 1995).
Tässä tutkimuksessa leijumia ei voitu tarkastella, koska leijumamittauksia ei ole tehty kaikille työvaiheille. Myöskään lähin häiriintyvä kohde ei ollut tiedossa. Tielaitoksen tutkimuksessa kivenmurskaamojen pölypäästöistä todettiin, ettei pöly mukana olleissa murskaamoissa aiheuttanut ongelmia lähimmissä häiriintyvissä kohteissa (Tielaitos 1995).
Työvaiheiden pölypäästöjen arvioiminen osoittautui vaikeaksi, koska saatavilla oli vain hajanaisia pölypäästötietoja, joiden luotettavuus todettiin useimmissa lähteissä huonoksi. Lentotuhkan pölyämistä työn aikana on tutkittu hyvin vähän. Joitakin laskeumatietoja on olemassa, mutta niiden käyttö osoittautui hankalaksi. Lentotuhkan kuormausvaiheen (lentotuhka pudotetaan siilosta suoraan kuorma-auton lavalle) pölyämisestä löytyi yksi tutkimus (Muleski et al. 1986). Lisäksi lentotuhkan tierakentamisen aikaista pölyämistä on mitattu Knutersintiellä Sipoossa koerakennuskohteessa. Kahdessa 100 min kestäneessä mittauksessa ilman pölypitoisuudet olivat 0,36 ja 0,38 mg/m3. Nämä pitoisuudet eivät ylitä lyhyiden mittausten leijuvan pölyn ohjearvoa 0,4 mg/m3 (Tomi 1997). Edellä mainittuja tietoja ei voida kuitenkaan käyttää esimerkkirakenteiden pölypäästöjen arvioinnissa.
Saadut pölypäästötiedot työvaiheittain ja ne työvaiheet, joiden pölypäästöistä ei löytynyt tietoja, ilmenevät taulukosta 33. Työkoneiden ja kuljetusten pakokaasujen sekä energiantuotannon hiukkaspäästöjä ja muita pölypäästöjä on tarkasteltu erikseen, koska saatavien tietojen tarkkuustaso on erilainen. Tässä luvussa tarkasteltavat pölypäästöt eivät sisällä työkoneiden ja kuljetusten pakokaasujen ja energiantuotannon hiukkaspäästöjä.
Työvaiheista suurimmat pölypäästöjen aiheuttajat ovat kivenmurskaus, kuljetukset ja kuormaus. Taulukossa 34 esitetään tärkeimmät pölypäästöt päällysrakennevaihtoehdoissa (ei sisällä liikenteen ja energiantuotannon hiukkaspäästöjä). Muut tiedossa olevat
pölypäästöt olivat melko merkityksettömiä, eikä niitä ole esitetty tarkemmin tässä tutki-muksessa.
Taulukko 33. Pölypäästöt (Himanen et al. 1989, Muleski et al. 1986, EPA 1988).
Työvaihe Pölypäästö Hiukkaskoko
Louhinta/poraus 0,4 g/t kalliota
0,04 g/t kalliota
<30 µm
<10 µm
Louhinta/räjäytys ei tietoa
Soran ja hiekan otto ei tietoa
Kivenmurskaus 1,21 kg/t <30 µm
Kiviainesten varastointi siilossa tai kasassa ei tietoa
Kuormaus kaivinkoneella 29 g/t <30 µm
Kiviainesten kuljetukset kuorma-autoilla
36,06 g/km (yleisillä teillä) 8,6 g/km (kaduilla)
2−40 µm 2−40 µm
Kiviaineskuorman purku 0,17 g/t <30 µm
Kiviainesten siirto hihnakuljettimella 0,17 g/t <30 µm Lentotuhkaseosten varastointi siilossa tai
kasassa
ei tietoa
Lentotuhkaseosten lastaaminen autoon 2 g/t <30 µm Lentotuhkaseosten kuljetukset ei tietoa
Tienrakennus normaaleilla kiviaineksilla ei tietoa
Tienrakennus lentotuhkalla ’vain’ leijumamittauksia
Taulukko 34. Tärkeimmät pölypäästöt (kg/toiminnallinen yksikkö) päällysrakenne-vaihtoehdoissa.
LT1 LT2, LT3 BM1 BM2 MK V1
Murskaus - 5 400 - - - 9 200
Kuormaus 720 940 990 900 500 1 500
Kuljetus 2 300 2 200 3 200 2 900 2 600 3 300
Pölypäästöt olivat selvästi suurempia mursketta sisältävissä vaihtoehdoissa (LT2, LT3 ja V1). Kuljetuksista ja kuormauksesta aiheutuvat päästöt olivat eri vaihtoehdoissa samaa suuruusluokkaa.
Edellä esitetyt tulokset on laskettu pelkästään saatavilla olleiden päästötietojen avulla, jolloin pölyä tuottavia vaiheita on jäänyt tarkastelusta pois. Esimerkiksi lentotuhkan pölyämistä ei ole juurikaan pystytty ottamaan huomioon.