Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt: Merkitys ja mittaustekniikka

Maija Lappi, Liisa Rihko

Research output: Book/ReportReport

5 Citations (Scopus)

Abstract

Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt ovat aineosia, joille ei nimensä mukaisesti ole lainsäädännössä määräyksiä. Vain hiilimonoksidille (CO), typenoksideille (NOx), kaasumaisille hiilivedyille (HC) ja dieselajoneuvoista hiukkasten kokonaismäärälle on asetettu laissa rajat. Kuitenkin arvioitaessa liikenteen aiheuttamia terveysvaikutuksia ja osuutta ilman laadun huononemiseen ovat sääntelemättömät pakokaasuyhdisteet saamassa entistä suuremman merkityksen. Ilman niiden luotettavaa ja riittävän laaja-alaista määritystä liikennettä koskevan ympäristölainsäädännön kehittyminen ei ole mahdollista. Tärkeimmät liikenteen päästöjen ympäristövaikutukset ovat savusumun muodostuminen taajamissa sekä ilmaston lämpeneminen. Terveysvaikutukset ovat joko akuutteja, kuten hengitystieärsytys, tai pitkäaikaisia, kuten altistuminen karsinogeenisille päästöille. Yhdysvaltojen ympäristöviranomainen (EPA) on määritellyt liikenteen tärkeimmiksi ilmakehään tuottamiksi toksisiksi yhdisteiksi formaldehydin, asetaldehydin, bentseenin, 1,3-butadieenin sekä hiukkaset ja niihin sitoutuneen orgaanisen aineen. Ne tulisi ottaa huomioon uusia polttoainelaatuja, moottoritekniikoita ja pakokaasun jälkikäsittelytekniikoita kehitettäessä. Formaldehydipäästö on jo tietyissä tapauksissa säännelty Yhdysvalloissa. Rajoittamattomuuden vuoksi ei-säänneltyjen komponenttien näytteenotto- ja mittaustekniikat ovat osittain kehittymättömiä ja epäyhtenäisiä. Yleisesti hyväksyttyä mittausmetodiikkaa ei ole. Tässä työssä tarkastellaan ympäristö- ja terveysvaikutusten kannalta tärkeimpien diesel- ja bensiinipakokaasukomponenttien näytteenotto- ja analyysitekniikoiden nykytilaa maailmalla sekä VTT:ssä käytössä olevia menetelmiä. Joitakin VTT:ssä mitattuja, luotettavina pidettyjä tuloksia esitetään. Lisäksi kuvataan haittavaikutusten arviointimenetelmiä, kuten päästön otsoninmuodostuskykyä ilmassa, ja testejä pitkäaikaisten biologisten vaikutusten arvioimiseksi. Myös päästökomponenttien muodostumista, esiintymistä ja merkitystä käsitellään. Tutkimus käsittää tällä hetkellä keskeisimpinä pidetyt ei-säännellyt päästöt, joita ovat yksittäiset hiilivedyt, aldehydit ja muut karbonyyliyhdisteet, alkoholit, N20, semihaihtuva ja hiukkasfaasi sekä niiden sisältämät yhdisteet. Päästöjen polyaromaattiset aineosat (POM) pääasiassa dieselmoottorin hiukkasfaasissa, mutta lisääntyvässä määrin myös bensiinimoottorin semihaihtuvassa sekä hiukkasfaasissa, ovat tärkeitä. Ne ovat kuitenkin monimutkaisuutensa ja pienten määriensä vuoksi erityisen vaativia tutkimuskohteita, esimerkiksi polyaromaattisten hiilivetyjen ja nitro-PAH-yhdisteiden analysointi, ja ovat saaneet tästä syystä erityistä painoa. Myös POMien biologisten vaikutusten (mutageenisuus) arviointia sivutaan. Uusista mittaustekniikoista esitellään VTT:hen hankittu online-FTIR-pakokaasuanalysaattori ja arvioidaan sen soveltuvuutta ei-säanneltyjen pakokaasuyhdisteiden jatkuvatoimiseen monikomponenttianalyysiin raakakaasusta.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages188
ISBN (Print)951-38-4903-1
Publication statusPublished - 1996
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
Number1748
ISSN1235-0605

Fingerprint

engines
hens

Keywords

  • vehicles
  • motor vehicles
  • exhaust gases
  • measurement
  • emissions
  • hydrocarbons
  • aldehydes
  • carbonyl compounds
  • alcohols
  • legislation
  • traffic
  • environmental effects

Cite this

Lappi, M., & Rihko, L. (1996). Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt: Merkitys ja mittaustekniikka. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1748
Lappi, Maija ; Rihko, Liisa. / Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt : Merkitys ja mittaustekniikka. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1996. 188 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1748).
@book{287c699953db4ca7a775705c7ac129bd,
title = "Moottoriajoneuvojen s{\"a}{\"a}ntelem{\"a}tt{\"o}m{\"a}t pakokaasup{\"a}{\"a}st{\"o}t: Merkitys ja mittaustekniikka",
abstract = "Moottoriajoneuvojen s{\"a}{\"a}ntelem{\"a}tt{\"o}m{\"a}t pakokaasup{\"a}{\"a}st{\"o}t ovat aineosia, joille ei nimens{\"a} mukaisesti ole lains{\"a}{\"a}d{\"a}nn{\"o}ss{\"a} m{\"a}{\"a}r{\"a}yksi{\"a}. Vain hiilimonoksidille (CO), typenoksideille (NOx), kaasumaisille hiilivedyille (HC) ja dieselajoneuvoista hiukkasten kokonaism{\"a}{\"a}r{\"a}lle on asetettu laissa rajat. Kuitenkin arvioitaessa liikenteen aiheuttamia terveysvaikutuksia ja osuutta ilman laadun huononemiseen ovat s{\"a}{\"a}ntelem{\"a}tt{\"o}m{\"a}t pakokaasuyhdisteet saamassa entist{\"a} suuremman merkityksen. Ilman niiden luotettavaa ja riitt{\"a}v{\"a}n laaja-alaista m{\"a}{\"a}rityst{\"a} liikennett{\"a} koskevan ymp{\"a}rist{\"o}lains{\"a}{\"a}d{\"a}nn{\"o}n kehittyminen ei ole mahdollista. T{\"a}rkeimm{\"a}t liikenteen p{\"a}{\"a}st{\"o}jen ymp{\"a}rist{\"o}vaikutukset ovat savusumun muodostuminen taajamissa sek{\"a} ilmaston l{\"a}mpeneminen. Terveysvaikutukset ovat joko akuutteja, kuten hengitystie{\"a}rsytys, tai pitk{\"a}aikaisia, kuten altistuminen karsinogeenisille p{\"a}{\"a}st{\"o}ille. Yhdysvaltojen ymp{\"a}rist{\"o}viranomainen (EPA) on m{\"a}{\"a}ritellyt liikenteen t{\"a}rkeimmiksi ilmakeh{\"a}{\"a}n tuottamiksi toksisiksi yhdisteiksi formaldehydin, asetaldehydin, bentseenin, 1,3-butadieenin sek{\"a} hiukkaset ja niihin sitoutuneen orgaanisen aineen. Ne tulisi ottaa huomioon uusia polttoainelaatuja, moottoritekniikoita ja pakokaasun j{\"a}lkik{\"a}sittelytekniikoita kehitett{\"a}ess{\"a}. Formaldehydip{\"a}{\"a}st{\"o} on jo tietyiss{\"a} tapauksissa s{\"a}{\"a}nnelty Yhdysvalloissa. Rajoittamattomuuden vuoksi ei-s{\"a}{\"a}nneltyjen komponenttien n{\"a}ytteenotto- ja mittaustekniikat ovat osittain kehittym{\"a}tt{\"o}mi{\"a} ja ep{\"a}yhten{\"a}isi{\"a}. Yleisesti hyv{\"a}ksytty{\"a} mittausmetodiikkaa ei ole. T{\"a}ss{\"a} ty{\"o}ss{\"a} tarkastellaan ymp{\"a}rist{\"o}- ja terveysvaikutusten kannalta t{\"a}rkeimpien diesel- ja bensiinipakokaasukomponenttien n{\"a}ytteenotto- ja analyysitekniikoiden nykytilaa maailmalla sek{\"a} VTT:ss{\"a} k{\"a}yt{\"o}ss{\"a} olevia menetelmi{\"a}. Joitakin VTT:ss{\"a} mitattuja, luotettavina pidettyj{\"a} tuloksia esitet{\"a}{\"a}n. Lis{\"a}ksi kuvataan haittavaikutusten arviointimenetelmi{\"a}, kuten p{\"a}{\"a}st{\"o}n otsoninmuodostuskyky{\"a} ilmassa, ja testej{\"a} pitk{\"a}aikaisten biologisten vaikutusten arvioimiseksi. My{\"o}s p{\"a}{\"a}st{\"o}komponenttien muodostumista, esiintymist{\"a} ja merkityst{\"a} k{\"a}sitell{\"a}{\"a}n. Tutkimus k{\"a}sitt{\"a}{\"a} t{\"a}ll{\"a} hetkell{\"a} keskeisimpin{\"a} pidetyt ei-s{\"a}{\"a}nnellyt p{\"a}{\"a}st{\"o}t, joita ovat yksitt{\"a}iset hiilivedyt, aldehydit ja muut karbonyyliyhdisteet, alkoholit, N20, semihaihtuva ja hiukkasfaasi sek{\"a} niiden sis{\"a}lt{\"a}m{\"a}t yhdisteet. P{\"a}{\"a}st{\"o}jen polyaromaattiset aineosat (POM) p{\"a}{\"a}asiassa dieselmoottorin hiukkasfaasissa, mutta lis{\"a}{\"a}ntyv{\"a}ss{\"a} m{\"a}{\"a}rin my{\"o}s bensiinimoottorin semihaihtuvassa sek{\"a} hiukkasfaasissa, ovat t{\"a}rkeit{\"a}. Ne ovat kuitenkin monimutkaisuutensa ja pienten m{\"a}{\"a}riens{\"a} vuoksi erityisen vaativia tutkimuskohteita, esimerkiksi polyaromaattisten hiilivetyjen ja nitro-PAH-yhdisteiden analysointi, ja ovat saaneet t{\"a}st{\"a} syyst{\"a} erityist{\"a} painoa. My{\"o}s POMien biologisten vaikutusten (mutageenisuus) arviointia sivutaan. Uusista mittaustekniikoista esitell{\"a}{\"a}n VTT:hen hankittu online-FTIR-pakokaasuanalysaattori ja arvioidaan sen soveltuvuutta ei-s{\"a}anneltyjen pakokaasuyhdisteiden jatkuvatoimiseen monikomponenttianalyysiin raakakaasusta.",
keywords = "vehicles, motor vehicles, exhaust gases, measurement, emissions, hydrocarbons, aldehydes, carbonyl compounds, alcohols, legislation, traffic, environmental effects",
author = "Maija Lappi and Liisa Rihko",
year = "1996",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-4903-1",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "1748",
address = "Finland",

}

Lappi, M & Rihko, L 1996, Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt: Merkitys ja mittaustekniikka. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1748, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt : Merkitys ja mittaustekniikka. / Lappi, Maija; Rihko, Liisa.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1996. 188 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1748).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt

T2 - Merkitys ja mittaustekniikka

AU - Lappi, Maija

AU - Rihko, Liisa

PY - 1996

Y1 - 1996

N2 - Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt ovat aineosia, joille ei nimensä mukaisesti ole lainsäädännössä määräyksiä. Vain hiilimonoksidille (CO), typenoksideille (NOx), kaasumaisille hiilivedyille (HC) ja dieselajoneuvoista hiukkasten kokonaismäärälle on asetettu laissa rajat. Kuitenkin arvioitaessa liikenteen aiheuttamia terveysvaikutuksia ja osuutta ilman laadun huononemiseen ovat sääntelemättömät pakokaasuyhdisteet saamassa entistä suuremman merkityksen. Ilman niiden luotettavaa ja riittävän laaja-alaista määritystä liikennettä koskevan ympäristölainsäädännön kehittyminen ei ole mahdollista. Tärkeimmät liikenteen päästöjen ympäristövaikutukset ovat savusumun muodostuminen taajamissa sekä ilmaston lämpeneminen. Terveysvaikutukset ovat joko akuutteja, kuten hengitystieärsytys, tai pitkäaikaisia, kuten altistuminen karsinogeenisille päästöille. Yhdysvaltojen ympäristöviranomainen (EPA) on määritellyt liikenteen tärkeimmiksi ilmakehään tuottamiksi toksisiksi yhdisteiksi formaldehydin, asetaldehydin, bentseenin, 1,3-butadieenin sekä hiukkaset ja niihin sitoutuneen orgaanisen aineen. Ne tulisi ottaa huomioon uusia polttoainelaatuja, moottoritekniikoita ja pakokaasun jälkikäsittelytekniikoita kehitettäessä. Formaldehydipäästö on jo tietyissä tapauksissa säännelty Yhdysvalloissa. Rajoittamattomuuden vuoksi ei-säänneltyjen komponenttien näytteenotto- ja mittaustekniikat ovat osittain kehittymättömiä ja epäyhtenäisiä. Yleisesti hyväksyttyä mittausmetodiikkaa ei ole. Tässä työssä tarkastellaan ympäristö- ja terveysvaikutusten kannalta tärkeimpien diesel- ja bensiinipakokaasukomponenttien näytteenotto- ja analyysitekniikoiden nykytilaa maailmalla sekä VTT:ssä käytössä olevia menetelmiä. Joitakin VTT:ssä mitattuja, luotettavina pidettyjä tuloksia esitetään. Lisäksi kuvataan haittavaikutusten arviointimenetelmiä, kuten päästön otsoninmuodostuskykyä ilmassa, ja testejä pitkäaikaisten biologisten vaikutusten arvioimiseksi. Myös päästökomponenttien muodostumista, esiintymistä ja merkitystä käsitellään. Tutkimus käsittää tällä hetkellä keskeisimpinä pidetyt ei-säännellyt päästöt, joita ovat yksittäiset hiilivedyt, aldehydit ja muut karbonyyliyhdisteet, alkoholit, N20, semihaihtuva ja hiukkasfaasi sekä niiden sisältämät yhdisteet. Päästöjen polyaromaattiset aineosat (POM) pääasiassa dieselmoottorin hiukkasfaasissa, mutta lisääntyvässä määrin myös bensiinimoottorin semihaihtuvassa sekä hiukkasfaasissa, ovat tärkeitä. Ne ovat kuitenkin monimutkaisuutensa ja pienten määriensä vuoksi erityisen vaativia tutkimuskohteita, esimerkiksi polyaromaattisten hiilivetyjen ja nitro-PAH-yhdisteiden analysointi, ja ovat saaneet tästä syystä erityistä painoa. Myös POMien biologisten vaikutusten (mutageenisuus) arviointia sivutaan. Uusista mittaustekniikoista esitellään VTT:hen hankittu online-FTIR-pakokaasuanalysaattori ja arvioidaan sen soveltuvuutta ei-säanneltyjen pakokaasuyhdisteiden jatkuvatoimiseen monikomponenttianalyysiin raakakaasusta.

AB - Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt ovat aineosia, joille ei nimensä mukaisesti ole lainsäädännössä määräyksiä. Vain hiilimonoksidille (CO), typenoksideille (NOx), kaasumaisille hiilivedyille (HC) ja dieselajoneuvoista hiukkasten kokonaismäärälle on asetettu laissa rajat. Kuitenkin arvioitaessa liikenteen aiheuttamia terveysvaikutuksia ja osuutta ilman laadun huononemiseen ovat sääntelemättömät pakokaasuyhdisteet saamassa entistä suuremman merkityksen. Ilman niiden luotettavaa ja riittävän laaja-alaista määritystä liikennettä koskevan ympäristölainsäädännön kehittyminen ei ole mahdollista. Tärkeimmät liikenteen päästöjen ympäristövaikutukset ovat savusumun muodostuminen taajamissa sekä ilmaston lämpeneminen. Terveysvaikutukset ovat joko akuutteja, kuten hengitystieärsytys, tai pitkäaikaisia, kuten altistuminen karsinogeenisille päästöille. Yhdysvaltojen ympäristöviranomainen (EPA) on määritellyt liikenteen tärkeimmiksi ilmakehään tuottamiksi toksisiksi yhdisteiksi formaldehydin, asetaldehydin, bentseenin, 1,3-butadieenin sekä hiukkaset ja niihin sitoutuneen orgaanisen aineen. Ne tulisi ottaa huomioon uusia polttoainelaatuja, moottoritekniikoita ja pakokaasun jälkikäsittelytekniikoita kehitettäessä. Formaldehydipäästö on jo tietyissä tapauksissa säännelty Yhdysvalloissa. Rajoittamattomuuden vuoksi ei-säänneltyjen komponenttien näytteenotto- ja mittaustekniikat ovat osittain kehittymättömiä ja epäyhtenäisiä. Yleisesti hyväksyttyä mittausmetodiikkaa ei ole. Tässä työssä tarkastellaan ympäristö- ja terveysvaikutusten kannalta tärkeimpien diesel- ja bensiinipakokaasukomponenttien näytteenotto- ja analyysitekniikoiden nykytilaa maailmalla sekä VTT:ssä käytössä olevia menetelmiä. Joitakin VTT:ssä mitattuja, luotettavina pidettyjä tuloksia esitetään. Lisäksi kuvataan haittavaikutusten arviointimenetelmiä, kuten päästön otsoninmuodostuskykyä ilmassa, ja testejä pitkäaikaisten biologisten vaikutusten arvioimiseksi. Myös päästökomponenttien muodostumista, esiintymistä ja merkitystä käsitellään. Tutkimus käsittää tällä hetkellä keskeisimpinä pidetyt ei-säännellyt päästöt, joita ovat yksittäiset hiilivedyt, aldehydit ja muut karbonyyliyhdisteet, alkoholit, N20, semihaihtuva ja hiukkasfaasi sekä niiden sisältämät yhdisteet. Päästöjen polyaromaattiset aineosat (POM) pääasiassa dieselmoottorin hiukkasfaasissa, mutta lisääntyvässä määrin myös bensiinimoottorin semihaihtuvassa sekä hiukkasfaasissa, ovat tärkeitä. Ne ovat kuitenkin monimutkaisuutensa ja pienten määriensä vuoksi erityisen vaativia tutkimuskohteita, esimerkiksi polyaromaattisten hiilivetyjen ja nitro-PAH-yhdisteiden analysointi, ja ovat saaneet tästä syystä erityistä painoa. Myös POMien biologisten vaikutusten (mutageenisuus) arviointia sivutaan. Uusista mittaustekniikoista esitellään VTT:hen hankittu online-FTIR-pakokaasuanalysaattori ja arvioidaan sen soveltuvuutta ei-säanneltyjen pakokaasuyhdisteiden jatkuvatoimiseen monikomponenttianalyysiin raakakaasusta.

KW - vehicles

KW - motor vehicles

KW - exhaust gases

KW - measurement

KW - emissions

KW - hydrocarbons

KW - aldehydes

KW - carbonyl compounds

KW - alcohols

KW - legislation

KW - traffic

KW - environmental effects

M3 - Report

SN - 951-38-4903-1

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Lappi M, Rihko L. Moottoriajoneuvojen sääntelemättömät pakokaasupäästöt: Merkitys ja mittaustekniikka. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1996. 188 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1748).