Nasta -vai kitkarenkaat?

[qtba]

Kaupunkiliikenteessä noiden kieltäminen on ainakin tutkimustiedon perusteella vähän ristiriitaisempaa. Asvaltin kulumisesta vain se yksi osuus on nastarenkaiden aiheuttamaa ja ne kaksi muuta (deformaatio ja painuminen) raskaan liikenteen osuutta. Hiukkaspäästöjä kun on mittailtu kulumisen osalta niin siellä 40km/h ja alle nopeuksissa ollaan sitten jo paljon epävarmemmalla pohjalla kun kevyellä nastalla pölyn määrä on ollut joissakin tutkimuksissa jopa pienempää kuin nastattomalla. Tiemerkintöjäkin kuluttavat tietty.

Se mitä nastarenkaat ihan todistetusti ja varmasti tekee, on sen tien bitumikerroksen rikkominen. Suomessa se on korostetun rujossa kunnossa ajourissa, joiden muodostumiseen tosiaan taas vaikuttaa mainitsemasi raskas liikenne. Mutta jos vertaa tienpintaa esim. täällä kotosuomessa ja jossain Ruotsissa, Saksasta puhumattakaan, niin tajuaa sen eron. Uraa, eli painaumaa on kaikkialla, mutta täällä pinta on henkilöauton akselivälillä sellaista, että kiven rakeet on ihan selkeästi näkyvillä jo ihan muutaman vuoden vanhassa tienpinnassa, koska bitumi on rouhittu ympäriltä pois.

Bitumikerroksen rikkominen on tosi vittumaista siitä, että kun se lähtee, niin kivellä ei ole enää sidosainetta, vesi pääsee sisään ja -5/+5 syklissä muodostuu routavauriota tosi herkästi. Bitumi on myös juuri sitä tavaraa, jota about vähiten mieluiten hengittelisi ulkona ollessaan. Jotain haitallisempaakin varmaan on, kuten jarrupalahiukkaset ym., mutta määrissä bitumi lienee ihan omassa luokassaan. Sillä on nimenomaan isoimmat haittansa kaupunkiliikenteessä.

 

[weetabix]

Olisiko tuosta bitumin vaarallisuudesta tieliikenne käytössä hengittämisen osalta jotain lähteitäkin? Olen käsittänyt että se on lähinnä kuumissa olosuhteissa haitallisempaa ja tuon ottaminen nastarenkaiden kohdalla esiin ei ainakaan suoraan kuulosta kovin järkevältä (voin olla toki väärässä). Toki pölyhaitat ovat merkittäviä, mutta hiekoituksen takia tuosta sen nastan osuus ei ole ihan niin selkeästi löydettävissä (ja varsinkaan hitaissa nopeuksissa jossa tutkimukset ovat olleet ristiriitaisia).

Saksaan ja Ruotsiin en lähde suorilta vertaamaan kun en tiedä millaista materiaalia siellä käytetään. Saksan betoni ei kestä täällä ja käsittääkseni bitumistakin käytetään täällä sitkoisempia seoksia talven takia. En osaa sanoa käytetäänkö Ruotsissa minkälaista tavaraa. Käsittääkseni ääntä imevät materiaalit eivät ainakaan aiemmin ole oikein nastoja kestäneet (eli niiden vaimennusteho tippuu jo kolmessa vuodessa about yhteen desibelin).

 

[qtba]

Olisiko tuosta bitumin vaarallisuudesta tieliikenne käytössä hengittämisen osalta jotain lähteitäkin? Olen käsittänyt että se on lähinnä kuumissa olosuhteissa haitallisempaa ja tuon ottaminen nastarenkaiden kohdalla esiin ei ainakaan suoraan kuulosta kovin järkevältä (voin olla toki väärässä). Toki pölyhaitat ovat merkittäviä, mutta hiekoituksen takia tuosta sen nastan osuus ei ole ihan niin selkeästi löydettävissä (ja varsinkaan hitaissa nopeuksissa jossa tutkimukset ovat olleet ristiriitaisia).

Saksaan ja Ruotsiin en lähde suorilta vertaamaan kun en tiedä millaista materiaalia siellä käytetään. Saksan betoni ei kestä täällä ja käsittääkseni bitumistakin käytetään täällä sitkoisempia seoksia talven takia. En osaa sanoa käytetäänkö Ruotsissa minkälaista tavaraa. Käsittääkseni ääntä imevät materiaalit eivät ainakaan aiemmin ole oikein nastoja kestäneet (eli niiden vaimennusteho tippuu jo kolmessa vuodessa about yhteen desibelin).

Eipä katupölyn sisällöstä tuota taida pystyä erottelemaan, mikä on bitumin, rengasaineen, kiviaineen ym. osuus siinä vaikutuksessa hengityselin- ja sydänsairauksien pahenemiseen. Eli tuo nyt oli sitä kuuluisaa mutua, enkä nyt sitä sen kummemmaksi mielestäni väittänytkään. Mieluiten sitä hengittelisi jotain muuta kuin bitumihiukkasia. Ruotsin ja/tai Saksan pintamateriaaleista en myöskään tiedä, mutta olisihan se vähän outoa jos nimenomaan se pintamateriaali olisi kovinkin erilaista länsinaapurissa.

Valjastin chatgpt:tä koostamaan jonkun tullaisen pienen yhteenvedon aiheen tutkimuksesta, sen parempaan ei ruokatunnilla juuri pysty

Spoileri

prompt: voisitko tutkia miten haitallista tienpinnasta irtoava sidosaine (esim. bitumi) on hengitettynä ja miten esim. nastarenkaat, säätila ym. vaikuttavat sen määrään, ota huomioon ainakin suomessa tai muissa pohjoismaissa tehty tutkimus. huomioi myös ympäristöön tapahtuvat vaikutukset

Terveysvaikutukset​

Tienpintojen sidosaineet kuten bitumi irtoavat pölymuodossa etenkin keväällä, kun nastarenkaat ja hiekoitushiekka kuluttavat tien pintaa. Tämä katupöly on pääasiassa hienoksi jauhautunutta asfalttia, johon on sitoutunut bitumia ja orgaanisia yhdisteitähsy.fihsy.fi. Hengitysilmaan nousseet hiukkaset voivat ärsyttää hengitysteitä: oireita ovat mm. yskä, nuha sekä silmien ja kurkun ärsytyshsy.fi. Herkimmät ovat astmaatikoita ja muut hengitys- tai sydänsairaat, mutta pöly voi aiheuttaa oireita myös terveellekinhsy.fi. Bitumihöyryt ja -kaasut voivat ärsyttää silmiä, nenää ja hengitysteitäthl.fi, mutta suurimmassa osassa pohjoismaista bitumi on kiinteässä muodossa eikä siihen juurikaan hengitysilman kautta altistuta. Työntekijät, jotka altistuvat betoniasfaltti- tai katutyöskentelyssä bitumihöyryille ja hiukkaspitoisuuksille, on luokiteltu IARC:n mukaan mahdollisesti karsinogeenisiksi (ryhmä 2B)thl.fi. Katupölyssä bitumiin sitoutuneet PAH-yhdisteet ja raskasmetallit voivat pitkäaikaisena kuormituksena kerryttää elimistöön haitallisia aineita. Yhteenvetona: kantapöly ja asfalttipöly altistavat hengitysteille ärsytykselle ja voivat pahentaa keuhko- ja sydänsairauksiahsy.fithl.fi.

Ympäristövaikutukset​

Bitumi on synteettinen hiilivetotuote, joka on vettä hylkivä ja hitaasti hajoava. Teiden päällysteenä bitumi toimii eräänlaisena vesieristeenä – se ei liukene veteen eikä helposti kulkeudu maaperäänasphaltinstitute.org. Esimerkiksi päällysteen reunaan asennettava bitumikermi eristää tehokkaasti haitta-aineita haitallisilta vesistöiltä. Tästä huolimatta asfaltin ainesosat rapautuvat vähitellen sääolosuhteiden vaikutuksesta. Ääriesimerkkinä Floridassa tehty tutkimus osoitti, että auringonvalo ja sade voivat muuttua asfalttibitumista vesiliukoisiksi, myrkyllisiksi yhdisteiksi – tutkijat havaitsivat yli 15 000 erilaisen hiilivedyn liukenemisen veteen, joista useat olivat tunnettuja karsinogeenejä (PAH-yhdisteitä)nationalmaglab.orgnationalmaglab.org. Käytännössä kaduilta tihkuvat sulamisvedet ja sadevedet voivat huuhtoa bitumimuruja ja niihin sitoutuneita epäpuhtauksia maahan ja vesistöihin. Toisaalta usein hulevesille rakennetaan rasvanerottimia ja imeytyskenttiä, ja bitumin kyky sitoa epäpuhtauksia on teollisuudessa tunnettu menetelmä (asfalttikerros estää pohjavesipinnan nousua). Yhteenvetona: bitumi itsessään ei yleensä levitä haitallisia kemikaaleja ympäristöön juuri muulloin kuin kulumisen tai seinerepeämien kautta, mutta siitä irtoava hienojakoinen materialis eli asfaltipöly voi kuljettaa PAH-yhdisteitä ja raskasmetalleja maaperään ja vesistöihin. Tuore tutkimus on kuitenkin nostanut esiin, että pinnalle jääneen bitumin kemiallinen hajoaminen auringossa saattaa tuottaa vesistövaikutuksianationalmaglab.orgasphaltinstitute.org.

Sidosaineiden irtoamiseen vaikuttavat tekijät​

Useat tekijät säätelevät, kuinka paljon asfalttipintojen sideaineita (bitumia) irtoaa ympäristöön. Alla pääkohdat:

• Nastarenkaat ja hiekoitus: Nastojen ja karkeiden hiekoitusmateriaalien yhteisvaikutus kuluttaa asfalttia tehokkaasti. Tutkimuksissa todettu ns. hiekkapaperi-ilmiö: hiekanjyvä nastarenkaan alla raapii asfalttia irrottaen hienojakoista pölyä, josta merkittävä osa on asfaltista (vähän yli 90 % kevään katupölystä oli asfalttikiviainesta)hsy.fihsy.fi. HSY:n mukaan nastat aiheuttavat selvästi enemmän hengitettävää pölyä kuin kitkarenkaat, ja kitkarenkaat tuottavat vähemmän asfalttipölyähsy.fihsy.fi.
  
  
  Kuva. Keväinen katupölyräntä Helsingissä: puhdistamaton asfaltpiha pölyää voimakkaasti ajoneuvon (kenties väyläpuhdistajan) vieriessähsy.fihsy.fi. Katupöly koostuu pääosin hienosta asfaltista, jonka sideaine (bitumi) kulkeutuu pienhiukkasina ilmaan.
  
  
• Sääolosuhteet: Kuivilla ja lämpimillä keleillä pinnat pölyävät paljon (aurinkoiset, kuivat päivät lisäävät katupölyä), kun taas vesi ja lumi sitovat pölyä ja vähentävät haihtumistahsy.fi. Kosteus sitoo hiekoitushiekan ja bitumipartikkelit tien pinnalle, kun taas sateet tai kevätsulamiset voivat huuhtoa ne pois. (Eräissä hiekoitusmenetelmissä käytetty kalsiumkloridi sideaineena toimii parhaiten suurissa ilman suhteellisissa kosteusolosuhteissa, mutta sen vaikutus heikkenee kuivassa ilmassahsy.fi.) Myös pakkaset ja sulamisvedet voivat rapauttaa asfalttipintaa ja kuljettaa aineksia vesistöihin, mutta näistä on vähän spesifiä mittaustietoa.
• Tienhoito ja -kunnossapito: Kevätsiivous eli tienpölyn lakaisu on yleinen toimenpide pölyhaitan vähentämiseksi. Lisäksi katujen ja pientareiden kastelu laimealla suolaliuoksella torjuu pölyä kuumimpina pölypäivinähsy.fi. Suomessa käytetään myös sumutustorneja ja pölynsidontaa. Kunnossapito vaikuttaa suuresti pölymäärään: puhdistamattomat kuivat pinnat pölyävät huomattavasti enemmän kuin puhtaat tai kostutetut pinnathsy.fihsy.fi.
• Liikennemäärä ja ajonopeus: Liikennemäärältään vilkkailla kaduilla ja teillä pölyämistä syntyy enitenhsy.fi. Nopeilla ajonopeuksilla nastatkin kuluttavat päällystettä enemmän: tutkimusten mukaan nastarenkaiden aiheuttama kuluminen on verrannollinen ajonopeuteenaaltodoc.aalto.fi. Yölliset ja ruuhkattomat ajat vähentävät pölypäästöjä. Yhteenvetona: tiheä liikenne ja korkea ajonopeus lisäävät bitumihiukkasten irtoamista.

Lähteet: Pohjoismainen tutkimus ja viranomaisraportit osoittavat, että tiepinnan bitumi kulkeutuu ilmaan ensisijaisesti kuluneena hienojakoisena asfaltinpölynä (vrt. hiekkapaperi-ilmiö ja nastojen vaikutus)hsy.fihsy.fi. Hengitettynä tämä pöly voi ärsyttää hengitysteitä ja pahentaa terveydellisiä ongelmiahsy.fithl.fi. Samaan aikaan bitumi on kemiallisesti inertti, mutta pilkunomaisten osasten hapettuminen voi tuottaa vesistöissä haitallisia PAH-yhdisteitänationalmaglab.orgasphaltinstitute.org. Kaiken kaikkiaan Suomen oloissa pölyyntyvän asfalttibitumin aiheuttama riski on kohtalainen; kannustavia keinoja ovat mm. nastojen käytön rajoittaminen, katujen kastelu ja puhdistus sekä riittävä ilmanvaihto ruuhka-aikoinahsy.fihsy.fi.


Citations
Lumettomat ja kuivat kadut pölyävät nyt pääkaupunkiseudulla - HSY
https://www.hsy.fi/hsy/ajankohtaista/tiedotteet/lumettomat-ja-kuivat-kadut-polyavat-nyt-paakaupunkiseudulla/
Microsoft Word - KATUPÖLY LOPPURAPORTTI 3.doc
https://www.hsy.fi/globalassets/ilmanlaatu-ja-ilmasto/tiedostot/pjs_b_12_2005_katupolytutkimuksia.pdf
Lumettomat ja kuivat kadut pölyävät nyt pääkaupunkiseudulla - HSY
https://www.hsy.fi/hsy/ajankohtaista/tiedotteet/lumettomat-ja-kuivat-kadut-polyavat-nyt-paakaupunkiseudulla/
https://thl.fi/documents/155392151/190159780/Asfalttiaseman+p%C3%A4%C3%A4st%C3%B6jen+terveysvaikutukset.pdf/59f02a8e-0f0f-59c5-f214-80eb397ceaaa/Asfalttiaseman+p%C3%A4%C3%A4st%C3%B6jen+terveysvaikutukset.pdf?t=1622704695973
https://thl.fi/documents/155392151/190159780/Asfalttiaseman+p%C3%A4%C3%A4st%C3%B6jen+terveysvaikutukset.pdf/59f02a8e-0f0f-59c5-f214-80eb397ceaaa/Asfalttiaseman+p%C3%A4%C3%A4st%C3%B6jen+terveysvaikutukset.pdf?t=1622704695973
Leaching - Asphalt Institute
https://www.asphaltinstitute.org/hse/leaching/
Sun, Rain Transform Asphalt Binder Into Potentially Toxic Compounds - MagLab
https://nationalmaglab.org/news-events/news/asphalt-binder-potentially-toxic-compounds/
Sun, Rain Transform Asphalt Binder Into Potentially Toxic Compounds - MagLab
https://nationalmaglab.org/news-events/news/asphalt-binder-potentially-toxic-compounds/
Microsoft Word - KATUPÖLY LOPPURAPORTTI 3.doc
https://www.hsy.fi/globalassets/ilmanlaatu-ja-ilmasto/tiedostot/pjs_b_12_2005_katupolytutkimuksia.pdf
Microsoft Word - KATUPÖLY LOPPURAPORTTI 3.doc
https://www.hsy.fi/globalassets/ilmanlaatu-ja-ilmasto/tiedostot/pjs_b_12_2005_katupolytutkimuksia.pdf
Lumettomat ja kuivat kadut pölyävät nyt pääkaupunkiseudulla - HSY
https://www.hsy.fi/hsy/ajankohtaista/tiedotteet/lumettomat-ja-kuivat-kadut-polyavat-nyt-paakaupunkiseudulla/
Lumettomat ja kuivat kadut pölyävät nyt pääkaupunkiseudulla - HSY
https://www.hsy.fi/hsy/ajankohtaista/tiedotteet/lumettomat-ja-kuivat-kadut-polyavat-nyt-paakaupunkiseudulla/
Microsoft Word - KATUPÖLY LOPPURAPORTTI 3.doc
https://www.hsy.fi/globalassets/ilmanlaatu-ja-ilmasto/tiedostot/pjs_b_12_2005_katupolytutkimuksia.pdf
Lumettomat ja kuivat kadut pölyävät nyt pääkaupunkiseudulla - HSY
https://www.hsy.fi/hsy/ajankohtaista/tiedotteet/lumettomat-ja-kuivat-kadut-polyavat-nyt-paakaupunkiseudulla/
Lumettomat ja kuivat kadut pölyävät nyt pääkaupunkiseudulla - HSY
https://www.hsy.fi/hsy/ajankohtaista/tiedotteet/lumettomat-ja-kuivat-kadut-polyavat-nyt-paakaupunkiseudulla/
Nastarenkaiden vaikutus päällysteiden kulumiseen taajamanopeuksissa
https://aaltodoc.aalto.fi/items/fd235c63-9ab9-4e60-a388-b5f23b69fb50