Tälle sivulle on koottu kotimaiseen tutkimukseen ja parhaaseen nykytietämykseen perustuvia keinoja torjua katupölyn syntyä ja sen päätymistä hengitysilmaan kunnossapidon keinoin. Parhaita katupölyntorjuntakeinoja on koottu alaotsikoiden Pölynsidonta, Lumen auraus ja poiskuljetus, Liukkaudentorjunta, Kadun puhdistus ja Työmaiden pölyhaittojen torjunta alle. Ennen varsinaisia Ratkaisukortteja on lyhyt kappale Pölypitoisuuksien seurannasta. Koottujen keinojen on tarkoitus auttaa katupölykauden ennakoinnissa ja toimenpiteiden oikea-aikaisessa ajoituksessa.
Pölypitoisuuksien seuranta
Katupölyä on ilmassa usein eniten kuivina päivinä, jolloin kosteus ei auta pidättämään pölyä erilaisille pinnoille. Katupöly on pääasiassa seurausta erilaisista katuympäristössä tapahtuvista kulumaprosesseista ja sen syntyyn myötävaikuttaa erilaiset liukkaudentorjuntatoimet. Katupölyä alkaa kertyä jo loppusyksystä ja sitä kertyy katuympäristöön syksyn ja talven aikana lumisten, jäisten ja märkien keliolosuhteiden vallitessa. Kun keliolosuhteet muuttuvat kuivemmiksi, varastoitunut pöly vapautuu suurina määrinä ilmaan. Runsaimmin katupölyä on ilmassa yleensä keväällä (maalis-toukokuu), mutta korkeita pitoisuuksia saatetaan mitata varsinaisen katupölykauden ulkopuolellakin olosuhteiden ollessa otolliset. Nastarengaskauden alussa, talvella ja keväällä pöly on useimmiten peräisin juuri liukkaudentorjunnasta, kun taas kesällä ja alkusyksystä PM10-pölyn pitoisuuksiin vaikuttavat suhteessa enemmän esimerkiksi kaukokulkeutuneet hiukkaset tai yksittäisten mittausasemien kohdalla paikalliset työmaat.
Katupölyongelman mittakaava on eri kohteissa erilainen. Pääsääntönä voidaan sanoa, että pölyä syntyy useimmiten eniten siellä, missä on paljon liikennettä, korkeat ajonopeudet ja mahdollisesti suuri tarve liukkaudentorjunnalle. Toisaalta vilkasliikenteisistä kohteista, jotka ovat avoimessa ympäristössä, pöly pääsee kulkeutumaan pois ja pitoisuudet laimentumaan hengitysilmasta. Sen sijaan katukuilumaiset kohteet saattavat muodostaa pölyn kannalta hankalan ympäristön, josta pöly ei pääse poistumaan. Erilaisissa ympäristöissä myös liikkuu ihmisiä eri tavoin, ja pölylle altistumisen kannalta on merkittävää kohdistaa toimenpiteitä sinne, missä niillä voidaan parhaiten suojata terveyttä, lisätä viihtyvyyttä ja vähentää ympäristöön kohdistuvaa haittaa.
Akuuteissa pölyepisodeissa paras tapa hillitä pölyn nousemista hengitysilmaan on yleensä pintojen kastelu laimealla suolaliuoksella. Katupölytilanteen silmämääräisen havainnoinnin lisäksi kunnossapidon toimia suunnitellessa on syytä seurata:
Pölynsidonta
Pölynsidonta CaCl2-liuoksella vähentää selvästi katupölypäästöjä tien pinnasta. REDUST-hankkeessa testattiin pölynsidonnan tehokkuutta sekä koko kadunleveydelle levitettynä että täsmälevityksenä kadunreunaan ja keskikaistalle tai korokkeelle. Täsmälevityksen arvioitiin vähentävän pölypäästöä ensimmäisenä vuorokautena noin 40 % ja toisena vuorokautena noin 20 %. Koko kadun leveydelle levitettynä pölynsidonnalla päästiin selvästi suurempiin ja pitempikestoisiin pölypäästön vähenemiin kuin täsmälevityksenä. Koko kaistalle ei kuitenkaan voida levittää kovin väkevää liuosta, koska silloin ajorata saattaa muuttua liukkaaksi. Pölynsidonnan vaikutus päästöihin on kenttäkokeiden lisäksi todennettu NORTRIP-mallilla, jonka laskelmien mukaan pölynsidonta vähentää tehokkaasti katupölyn huippupitoisuuksia keväisin, parantaa ilmanlaatua ja vähentää pölyhaitoille altistumista. (REDUST, KALPA1-2)
Kohteiden priorisointi:
Pölynsidontaa tulisi suorittaa erityisesti kohteissa, missä 1) pölylle altistuu potentiaalisesti suuri määrä kadun käyttäjiä ja 2) pölyn määrä on suuri (esimerkiksi vilkkaasti liikennöidyt tai muuten pölyävät kohteet). (REDUST)
Levitystapa:
Pölynsidontaliuos on syytä kohdistaa sinne, missä pölyvarastot ovat suurimmat. Suomessa KALPA-hankkeen myötä käyttöönotettu WDS-mittauslaite antaa jakaumatietoa pölyn sijoittumisesta ajoradan eri osiin. WDS-mittaustulokset vahvistavat sen, mikä on silmämääräisesti ollut havaittavissa aiemminkin: pölykuorma on usein suurin kadun reunassa kanttikiven vieressä, ajoratojen välisellä alueella, renkaiden ajourien välissä, ja ylipäätään kadun osissa, joissa renkaat tai muut tekijät eivät ole nostattamassa pölyä ilmaan, vaan se ehtii varastoitua pinnoille. (KALPA3)
-
Täsmälevitys kanttikiven reunaan vähentää pölynsidontaliuoksen potentiaalisesti aiheuttamaa liukkausongelmaa. Pölynsidontaliuoksen aiheuttamaa tien pinnan liukkautta ei ole demonstroitu katupölytutkimushankkeissa, mutta siitä on raportoitu kunnossapitotahojen suunnasta.
Pölynsidonnassa käytetyt materiaalit:
REDUST-hankkeessa tutkittiin kahta pölynsidonta-ainetta: kalsiumkloridi (CaCl2) ja kaliumformiaatti (KCOOH) -liuoksia. Edellä mainittujen liuosten 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 CaCl2 ja KCOOH soveltuvat myös talviaikaiseen liukkaudentorjuntaan kuten NaCl. (REDUST)
-
Liuoksen vahvuus: REDUST-hankkeessa testattiin pölynsidontaa eri vahvuisilla kalsiumkloridiliuoksilla (17, 10 ja 8,5 painoprosenttia) levitysmäärän ollessa 28 g/m2 sekä kaliumformiaattiliuoksella (10 painoprosenttia). Pölynsidonnan tehot eri vahvuuksilla ja kahdella testatulla aineella olivat kutakuinkin samanlaiset.
-
Levitysmäärä: Pölynsidontaliuoksen on raportoitu aiheuttavan liukkausongelma. Vaikka liukkausongelmia ei ole toistaiseksi katupölytutkimusohjelmissa tutkittu, on suositeltavaa kohdentaa pölynsidontaliuos sinne, missä myös pölyvarasto on suurin (ei ajouriin). Kts. Levitystapa
Pölynsidonta pakkasella:
Pölynsidonta-aineen korkeampi konsentraatio mahdollistaa levityksen pienessä pakkasessa, mutta ei merkittävästi paranna pölynsidonnan tehoa. Jos yöpakkasten todennäköisyys on suuri, väkevämmällä CaCl2-liuoksella on alhaisempi jäätymispiste; esimerkiksi jäätymispisteet 10 ja 20 prosentin liuoksille ovat noin -6 ja -18 °C.
Pölynsidonnan ajoittaminen:
Pölynsidonta kalsiumkloridilla suositellaan tehtäväksi, kun ilman suhteellinen kosteus on korkea, kuten tyypillisesti yöllä tai hyvin aikaisin aamulla ennen aamuruuhkaa tai illalla/yöllä, ennen pölyiseksi ennakoitua päivää. CaCl2 pystyy sitomaan vettä ilmasta (ja pölyä kadun pintaan) parhaiten silloin, kun ilman suhteellinen kosteus (RH) on korkea (>80%). Kun RH on alle 70 %, CaCl2:n kyky sitoa vettä ilmasta heikkenee. Kun RH on 40-50 %, CaCl2-liuoksen pölynsidontateho on jo huomattavasti heikentynyt. (REDUST)
-
Jos pölynsidontakäsittely tehdään keskellä hyvin kuivaa ja aurinkoista päivää, liuos saattaa kuivahtaa tien pintaan ja levitä ympäristöön heikentäen toimenpiteen tehoa ja kestoa. (REDUST)
Pölynsidonta sadesäällä: Voimakkaat sateet huuhtovat CaCl2-liuoksen kadun pinnasta, minkä vuoksi juuri ennen sadetta tehty käsittely on tehoton. Toisaalta pieni sademäärä saattaa tehostaa CaCl2 pölynsidontakykyä, jos liuos pysyy tien pinnassa. Sateen myötä saavutettu pölynsidontavaikutus pidentyy suolaliuoksen ansiosta, kun pölyinen pinta ei kuivu yhtä nopeasti kuin sateen jälkeen. (REDUST)
Pölynsidonnan vaikutuksen kesto:
Sääolosuhteet aiheuttavat vaihtelua pölynsidonnan tehoon ja pölynsidonnan vaikutuksen kestoon. REDUST-demonstraatiotesteissä pölynsidontakäsittelyn vaikutus kesti tyypillisesti 2-3 päivää, mikäli käsittelyä ei toistettu. On mahdollista, että CaCl2 pysyy aktiivisena tien pinnassa huomattavasti pidempäänkin, jos olosuhteet kuten ilman suhteellinen kosteus pysyvät sopivina (RH > 70%). (REDUST)
-
Pääkaupunkiseudulla on tehty pölynsidonta-aineen uudelleenaktivointia suihkuttamalla edellisenä päivänä levitetyn pölynsidontaliuoksen päälle uusi kerros vettä. Kyseisen toimenpiteen tehoa tai tehon kestoa ei ole toistaiseksi tutkittu.
-
Pölynsidonta ei ole pitkäikäinen ratkaisu, mutta antaa kunnossapidolle aikaa suorittaa tarvittavat toimenpiteet kevätkaudella katujen puhtaaksi saamiseksi.
Pölynsidonta herkässä kohteessa, kuten pohjavesialueella:
CaCl2:n tiedetään aiheuttavan ongelmia kuten korroosiota ja haittaa kasveille. Herkissä kohteissa tai esimerkiksi pohjavesialueilla joudutaan miettimään vaihtoehtoja kalsiumkloridille. Kaliumformiaatti (KCOOH) ei ole haitallista kasveille, ja sitä suositellaan Suomessa käytettäväksi pohjavesialueilla. Kaliumformiaatti on kuitenkin kalliimpaa kuin kalsiumkloridi. REDUST hankkeessa tutkittu kaliumformiaattiliuos osoitti tehoa pölynsidonnassa, mutta toistaiseksi tehon näyttö perustuu vain yhteen demonstraatiotestiin. (REDUST)
Lumen auraus ja poiskuljetus
Lumen kuljetus: Pölyn vapautumista ilmaan katupölykaudella voi vähentää jo talven aikana kuljettamalla lunta aktiivisesti pois katuympäristöstä, koska merkittävä osa keväällä ilmaan nousevasta pölystä on kertynyt tienvarren penkkoihin talven aikana. Kadunvarren lumessa voi olla jopa 20-kertainen kiintoainespitoisuus puhtaaseen lumeen verrattuna. (REDUST)
Liukkaudentorjunta
Liukkaudentorjuntaa tehdään pohjoisissa olosuhteissa talviaikaan liikenneturvallisuuden parantamiseksi. Liukkautta voi liikenneympäristössä torjua mm. talvirengasratkaisuilla, suolauksella, hiekoituksella tai muulla tavoin kadun ja renkaan välistä kitkaa lisäämällä. Kitkan lisääminen lisää luonnollisesti myös kulumatuotteita, joista pienimmät (alle PM10-kokoiset hiukkaset) ovat osa katupölyongelmaa. Liukkaudentorjuntatoimet tulisi optimoida niin, että niistä on mahdollisimman vähän suoraa tai välillistä haittaa ilmanlaadulle, ja samaan aikaan mahdollisimman suuri hyöty liikenneturvallisuudelle.
Materiaalin valinta:
Hiekoittamisessa suositellaan käytettävän kulutuskestävää kivimateriaalia, josta pienimmät raekoot (<1-2 mm) on poistettu märkä-/pesuseulonnalla. Märkäseulonta on kuivaseulontaa tehokkaampi menetelmä pienimpien PM10-pölyä aiheuttavien jakeiden poistamiseen hiekoitusmateriaalista. (REDUST)
-
Hiekoitusmateriaalien hienoainesmäärät: KALPA 1-2 hankkeessa teetettiin rakeisuuskäyrät kolmelle erilaiselle käytössä olevalle liukkaudentorjuntamateriaalille. Testiin valikoiduista materiaaleista pienin PM10-osuus oli kokoluokaltaan 1-5,6 mm märkäseulotussa materiaalissa (kalliomurske, KaM). Seuraavaksi pienin määrä PM10-kokoluokan hiukkasia oli kuivaseulotussa 3-5,6 mm kalliomurskeessa, joka sisälsi noin kolminkertaisen määrän PM10 -kokoluokan hiukkasia. (KALPA1-2)
-
Vaihtoehtoiset materiaalit: Yksi vaihtoehto on käyttää hiekoituksen sijasta suolaa tai muita sellaisia liukkaudentorjunta-aineita, joista ei synny pölyä. Suolan käytössä on varottava, ettei pohjavesille aiheudu vaaraa. Suola ei tehoa alle -6 °C:een lämpötiloissa. Suomalaisissa katupölyhankkeissa ei ole testattu vaihtoehtoisten liukkaudentorjuntamateriaalien, kuten puulastujen käyttöä (REDUST)
Materiaalin laadun varmistus:
Laadunvarmistusta tulisi kehittää niin, että huonolaatuinen tai kriteerit täyttämätön hiekoitusmateriaalierä havaitaan nopeasti ja virhe korjataan. Seulomatonta ja hienojakoista hiekoitusmateriaalia ei pitäisi käyttää, sillä niissä PM10-pölyä aiheuttavan materiaalin määrä on suuri.
Hiekoitusmäärän optimointi:
PölyBAT-kyselytulosten mukaan yleisin tapa käyttää hiekoitusta on jo nyt käyttää sitä jalkakäytävillä, pyöräteillä, portaissa, risteyksissä, mäkisissä paikoissa ja bussipysäkeillä. Hiekoitusta tulisikin levittää harkiten vain alueille, jossa siitä on suurin hyöty. Osa hiekoitusmateriaalista päätyy kuitenkin aina myös hiekoittamattomille ajoradoille mm. ajoneuvojen renkaiden kuljettamana.
- Mikäli on tarpeen levittää hiekkaa tai sepeliä koko kadun pituudelta, tulisi optimoida levitysmäärä (g/m2) sääolosuhteisiin ja ajo-olosuhteisiin nähden optimaaliseksi. Esimerkiksi paljaasta rengasurasta sepelit lentävät ajoneuvojen vaikutuksesta tehokkaasti sivuun, eikä ylimääräiselläkään sepelillä saavuteta toivottavaa vaikutusta liukkauden torjumiseksi. (REDUST)
Oikea-aikainen poisto:
liukkaudentorjuntamateriaalin poisto katuympäristöstä on usein tasapainoilua pölyongelman, sahaavien lämpötilojen (yöpakkasten) ja liukkaudentorjuntatarpeen kanssa. Talven aikana kertynyttä materiaalia ei tulisi seisottaa katuympäristössä yhtään pidempään kuin on pakko. Toisaalta erityisesti vesipesun aloittaminen on harkittava tarkkaan liikenneturvallisuuden näkökulmasta. Pölynsidonnalla voidaan vähentää pölyongelmaa ennen puhdistusten aloittamista. Katso Kadun puhdistus: Karkean materiaalin poisto
Kadun puhdistus
Katujen puhdistaminen kannattaa aloittaa keväällä heti säiden salliessa, liikenneturvallisuus huomioiden, jotta katupölyn määrä vähenee ennen voimakkaan pölykauden alkua. Puhdistus voi olla tarpeen toistaa varsinkin vilkasliikenteisillä alueilla, sillä uutta pölyä muodostuu ja kulkeutuu kaduille myös kevään kuluessa.
Kohteiden priorisointi:
Puhdistus tulisi aloittaa kohteissa, missä 1) pölylle altistuu potentiaalisesti suurin määrä kadun käyttäjiä ja 2) pölyn määrä on suurin (esimerkiksi vilkkaasti liikennöidyt tai muuten pölyävät kohteet) (REDUST)
-
Useat toimijat samalla alueella: puhdistustoimenpiteet tulisi sovittaa kaikkien katualueella toimivien kesken yhteen siten, että pölyävä materiaali poistetaan mahdollisuuksien mukaan samanaikaisesti mahdollisimman laajalta alueelta. Muuten on todennäköistä, että hiekka ja pöly kulkeutuvat pölyisemmiltä alueilta jo puhdistetuille (huomio myös työmaa-alueiden pölyt)
Puhdistusten ajoitus:
Useissa tutkimushankkeissa ja pesulaitetesteissä on havaittu, että pesutulos on paras kadun pinnan pölytason ollessa korkea. Toisin sanoen pesuista saadaan paras hyöty irti, kun pöly päästään poistamaan pinnoilta mahdollisimman aikaisessa vaiheessa kevättä. Jos katujen pesut viivästyvät, ne saattavat muuttua toimenpiteenä tehottomiksi, minkä lisäksi toimenpiteen kustannustehokkuus pölynvähennyksen näkökulmasta on heikko. (KAPU2, REDUST, KALPA3)
Yöpakkaset tai muu viivytys puhdistuksessa:
Mikäli esimerkiksi yöpakkaset estävät vesipesun, on suositeltavaa sitoa pöly kadun pintaan laimealla suolaliuoksella, kunnes töihin päästään (kts. Pölynsidonta). Puhdistus tulee järjestää mahdollisimman pian, sillä kadun pinnalla oleva karkea materiaali jauhautuu edelleen hienommaksi pölyksi renkaiden alla, sekä irrottaa hiukkasia päällysteestä ns. hiekkapaperi-ilmiön kautta.
Työn aikaisen pölyämisen vähentäminen (harjojen nostattama pöly):
REDUST-hankkeessa päädyttiin suosittelemaan pestävän alueen kostutusta ennen harjausta. Mikäli pesulaite ei itsessään hoida kostutusta, harjattavan alueen kostutus tulee hoitaa erillisellä laitteella (REDUST). Pölynsidontaliuoksen käyttöä kostutuksessa ei ole tutkittu, mutta kaupungit ovat raportoineet suolaliuoksen ”kittaavan” pölyn tiukemmin kadun pintaan ja näin ollen hankaloittavan pölyn poistoa pesun yhteydessä. (REDUST)
Työn aikaisen pölyämisen vähentäminen (laitteiden poistoilma):
KAPU2-hankkeen loppuraportissa kuvataan Dulevo-laitteen vakiosuodattimen vaihtamisen Gore-suodattimeksi vaikuttaneen positiivisella tavalla työn aikaiseen pölyämiseen. Pesulaitteistojen poistoilmasuodattimien tehoja ei ole KAPU-hankkeen (2009) jälkeen testattu, ja on mahdollista, että sekä laitteissa että suodattimissa on tapahtunut paljon tuotekehitystä. Katupölyn puhdistuksen aikaisten pölypäästöjen kannalta on kuitenkin merkityksellistä huomioida myös imulakaisulaitteiston suodattimien valinta. (KAPU)
Karkean materiaalin poisto:
Karkean materiaalin poisto kaduilta on merkityksellistä lisäpölyn syntymisen välttämiseksi. Hiekka jauhautuu renkaiden alla hienommaksi pölyksi ja kuluttaa samalla päällystettä nk. hiekkapaperi-ilmiön kautta. Mikäli pölynpoistossa tehokkaaksi todettua vesipesua paineella ei ole vielä mahdollista aloittaa esimerkiksi yöpakkasten takia, kuivaharjausmenetelmällä voidaan aikaistaa karkean materiaalin poistoa katuympäristöstä (KALPA3). Myös perinteinen imulakaisukone poistaa karkeaa materiaalia kadulta (KAPU2).
Veden käyttö hienoimman pölyn poistossa:
Useissa tutkimushankkeissa ja pesulaitetesteissä on havaittu, että runsas vedenkäyttö edesauttaa PM10-pölyn poistossa. Runsaasti ja/tai paineella vettä käyttävistä puhdistuslaitteista enemmän kohdassa Laitevalinnat. Myös runsaita vesisateita kannattaa hyödyntää pölyn poistossa, mikäli niitä osuu suunnitellulle puhdistusajanjaksolle. (REDUST, KALPA)
Pesun toisto hienoimman pölyn poistossa:
Parhaan mahdollisen pesutuloksen saavuttamiseksi REDUST-hankkeessa päädyttiin suosittelemaan modernilla painepesevällä imulakaisukoneella (PIMU) tehdyn puhdistuksen toistoa myöhemmin keväällä, koska yksi puhdistuskerta ei todennäköisesti poista kaikkea PM10-pölyä muodostavaa materiaalia tien pinnasta, eikä etenkään tien pinnan huokosista. (REDUST)
Laitevalinnat:
Painepesevä imulakaisukone (PIMU) ja takapesupalkilla varustettu imulakaisukone on todettu tehokkaimmiksi pesumenetelmiksi pölyn poistossa. Painepesevä imulakaisukone oli erityisen tehokas hyvin likaisilla kaduilla, joilla oli suuri kertymä hienojakoista pölymateriaalia (REDUST). Perinteinen imulakaisukone yksinään ei ollut tehokas vähentämään PM10-katupölyn päästöjä, mahdollisesti koska menetelmä ei poista kaikkein hienointa pölyä tien huokosista. Vähennyksiä PM10-katupölyn päästöissä saavutettiin, kun perinteistä imulakaisukonetta käytettiin yhdessä korkealla paineella pesevän pesuauton kanssa (yhdistelmäpesu). Tehokkaimmiksi havaittuja menetelmiä yhdistää korkeapaineinen vesipesu, jonka uskotaan olevan avaintekijä PM10-pölyn poistossa, kts. Veden käyttö hienoimman pölyn poistossa. (REDUST, KALPA3).
Työmaiden pölyhaittojen vähentäminen
Rakennustyömaat vaikuttavat lähialueiden/lähialueiden katujen pölypäästöihin ja vaikutus tulee esille erityisesti kesäaikaan, kun katupölypäästöt ovat alentuneet. Työmailla syntyvän pölyn määrään voi olla vaikea puuttua kunnossapidon keinoin, jolloin tärkeimmiksi työkaluiksi nousee syntyneen pölyn sitominen pois hengitysilmasta ja pölyn leviämisen estäminen. (KAPU, REDUST)
-
Pölynsidonta ja pesu: Työmaaliikenteen käyttämän ajoreitin tehostetut pesu- ja pölynsidontatoimet (kastelu). Pölyävien pintojen kastelu, peittäminen ja kasvillisuuden takaisin istuttaminen mahdollisimman pian.