science >> Wetenschap >  >> Natuur

Woon-werkverkeer met de metro? Wat u moet weten over luchtkwaliteit

So Paulo, Brazilië, 2013. Metro's zijn rijk aan fijne deeltjes, vaak gedragen door remmen of treinen. Krediet:Diego Torres Silvestre / Flickr, CC BY-ND

, Binnenkort hebben nog vier grote Indiase steden hun eigen metrolijnen, de regering van het land heeft aangekondigd. Aan de andere kant van de Himalaya, Shanghai bouwt zijn 14e metrolijn, geopend in 2020, het toevoegen van 38,5 km en 32 stations aan 's werelds grootste metronetwerk. En New Yorkers kunnen eindelijk genieten van hun Second Avenue Subway-lijn na bijna 100 jaar te hebben gewacht.

Alleen al in Europa forenzen in meer dan 60 steden maken gebruik van treinmetro's. internationaal, meer dan 120 miljoen mensen pendelen er dagelijks langs. We tellen ongeveer 4,8 miljoen rijders per dag in Londen, 5,3 miljoen in Parijs, 6,8 miljoen in Tokio, 9,7 miljoen in Moskou en 10 miljoen in Peking.

Metro's zijn van vitaal belang voor het woon-werkverkeer in drukke steden, iets dat in de loop van de tijd steeds belangrijker zal worden – volgens een rapport van de Verenigde Naties uit 2014, de helft van de wereldbevolking is nu stedelijk. Ze kunnen ook een rol spelen bij het verminderen van de buitenluchtvervuiling in grote metropolen door het gebruik van motorvoertuigen te helpen verminderen.

Grote hoeveelheden ademende deeltjes (fijnstof, of PM) en stikstofdioxide (NO 2 ), mede veroorzaakt door industriële emissies en wegverkeer, zijn verantwoordelijk voor het verkorten van de levensduur van stedelingen. Openbaarvervoersystemen zoals metro's leken dus een oplossing om de luchtvervuiling in de stedelijke omgeving te verminderen.

Maar hoe is de lucht die we onder de grond inademen, op de perrons en in treinen?

Gemengde luchtkwaliteit

Over de afgelopen tien jaar, verschillende baanbrekende onderzoeken hebben de luchtkwaliteit in de metro in verschillende steden in Europa gecontroleerd, Azië en Amerika. De database is onvolledig, maar groeit en is al waardevol.

Bijvoorbeeld, luchtkwaliteit in de metro vergelijken, bus, tram- en wandelreizen van hetzelfde vertrekpunt naar dezelfde bestemming in Barcelona, onthulde dat de lucht in de metro meer luchtvervuiling had dan in trams of op straat, maar iets lager dan die in bussen. Vergelijkbare lagere waarden voor metro-omgevingen in vergelijking met andere vormen van openbaar vervoer zijn aangetoond door studies in Hong Kong, Mexico Stad, Istanbul en Santiago de Chili.

Van wielen en remmen

Dergelijke verschillen zijn toegeschreven aan verschillende wielmaterialen en remmechanismen, evenals voor variaties in ventilatie- en airconditioningsystemen, maar kan ook verband houden met verschillen in protocollen voor meetcampagnes en keuze van bemonsteringslocaties.

De belangrijkste factoren die de luchtvervuiling in de metro beïnvloeden, zijn onder meer de diepte van het station, bouwdatum, type ventilatie (natuurlijk/airconditioning), soorten remmen (elektromagnetische of conventionele remblokken) en wielen (rubber of staal) die in de treinen worden gebruikt, treinfrequentie en meer recentelijk de aan- of afwezigheid van perronschermdeuren.

Second Avenue Subway in de maak, New York, 2013. Krediet:MTA Capital Construction/Rehema Trimiew/Wikimedia, CC BY-SA

Vooral, veel fijnstof in de metro is afkomstig van bewegende treindelen zoals wielen en remblokken, evenals uit de stalen rails en voedingsmaterialen, waardoor de deeltjes overwegend ijzerhoudend zijn.

Daten, er is geen duidelijke epidemiologische indicatie van abnormale gezondheidseffecten voor ondergrondse werknemers en forensen. Werknemers in de metro van New York zijn blootgesteld aan dergelijke lucht zonder noemenswaardige gevolgen voor hun gezondheid. en er werd geen verhoogd risico op longkanker gevonden bij metrobestuurders in het metrosysteem van Stockholm.

Maar voorzichtigheid is geboden door de observaties van geleerden die ontdekten dat werknemers die op de perrons van Stockholm ondergronds werkten, waar de PM-concentraties het grootst waren, hadden doorgaans hogere risicomarkers voor hart- en vaatziekten dan kaartverkopers en treinbestuurders.

De overwegend ijzerhoudende deeltjes worden vermengd met deeltjes uit een reeks andere bronnen, inclusief steenballast van de baan, biologische aërosolen (zoals bacteriën en virussen), en lucht van buiten, en door het tunnelsysteem gereden op turbulente luchtstromen die worden opgewekt door de treinen zelf en ventilatiesystemen.

Platformen vergelijken

Het meest uitgebreide meetprogramma op metroplatforms tot nu toe is uitgevoerd in het metrosysteem van Barcelona, waar 30 stations met verschillende ontwerpen werden bestudeerd in het kader van het IMPROVE LIFE-project met extra steun van het AXA Research Fund.

Het onthult aanzienlijke variaties in deeltjes-materieconcentraties. De stations met slechts een enkele tunnel met één spoor, gescheiden van het perron door glazen barrièresystemen, vertoonden gemiddeld de helft van de concentratie van dergelijke deeltjes in vergelijking met conventionele stations, die geen barrière hebben tussen het platform en de sporen. Het is aangetoond dat het gebruik van airconditioning leidt tot lagere deeltjesconcentraties in rijtuigen.

In treinen waar het mogelijk is om de ramen te openen, zoals in Athene, Aangetoond kan worden dat concentraties in het algemeen toenemen in de trein bij het passeren van tunnels en meer in het bijzonder wanneer de trein met hoge snelheid de tunnel inrijdt.

Controlestations

Hoewel er geen bestaande wettelijke controles zijn op de luchtkwaliteit in de metro, onderzoek zou moeten evolueren naar realistische methoden om de vervuiling door deeltjes te verminderen. Onze ervaring in het metrosysteem van Barcelona, met zijn aanzienlijke reeks verschillende stationsontwerpen en werkende ventilatiesystemen, is dat elk platform zijn eigen specifieke atmosferische micro-omgeving heeft.

Om oplossingen te ontwerpen, men zal rekening moeten houden met de lokale omstandigheden van elk station. Alleen dan kunnen onderzoekers de invloeden van vervuiling door bewegende treindelen beoordelen.

Dergelijk onderzoek groeit nog steeds en zal toenemen naarmate metrobedrijven zich nu meer bewust zijn van hoe schonere lucht rechtstreeks leidt tot een betere gezondheid voor stadspendelaars.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.