Winther, M. & Slentø, E. 2010: Tungmetalemissioner for vejtrafikken i Danmark. Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet. 99 s. – Faglig rapport fra DMU nr. 780.

Sammenfatning

Indledning
Denne rapport opstiller nye tungmetalemissionsfaktorer for personbiler, varebiler, lastbiler, busser, knallerter og motorcykler indenfor emissions-kilderne brændstofforbrug og motorolieforbrug, samt dæk-, bremse- og vejslid. Rapporten omfatter tungmetallerne Arsen (As), Cadmium (Cd), Krom (Cr), Kobber (Cu), Kviksølv (Hg), Nikkel (Ni), Bly (Pb), Selen (Se) og Zink (Zn), der alle rapporteres til UNECE CLRTAP (United Nations Economic Commission for Europe Convention on Long Range Transboundary Pollutants) konventionen. I rapporten beregnes også en ny dansk emissionsopgørelse for 2007.

Metode
Data for tungmetalindhold i brændstof og motorolie til brug for undersøgelsen bygger på målinger fra det europæiske forskningsinstitut CONCAWE for brændstof, og oplysninger fra brancheeksperter for motorolie. Brændstofforbruget pr. kørt km pr. køretøjstype kommer fra den eksisterende danske emissionsopgørelse, og funktioner for olieforbrug pr. kørt km er opstillet ud fra erfaringstal fra brancheeksperter. Produktet af brændstof-/olieforbrug pr. km og tungmetalindholdet bestemmer de kilometerbaserede tungmetalemissionsfaktorer for hver køretøjstype, og de totale tungmetalemissioner beregnes som produktet af tungmetalemissionsfaktorerne og det samlede trafikarbejde.

Data for dækslid pr. kørt km og køretøjstype stammer hovedsageligt fra Dækbranchens Miljøfond. Dækslidraterne og litteraturværdier for den luftemitterede del af dæksliddet bestemmer partikelemissionsfaktorerne. Produktet af disse faktorer og litteraturværdier for tungmetalindholdet i dæk bestemmer de kilometerbaserede tungmetalemissionsfaktorer. For hver køretøjstype beregnes de totale tungmetalemissioner som produktet af tungmetalemissionsfaktorerne og det samlede trafikarbejde.

For bremse- og vejslid bruges kilometerbaserede partikelemissionsfaktorer pr. køretøjstype fra den eksisterende danske non-exhaust emissionsopgørelse. Produktet af partikelemissionsfaktorer og litteraturværdier for tungmetalindholdet i bremse-/asfaltmateriale giver de endelige tungmetalemissionsfaktorer. For hver køretøjstype beregnes de totale tungmetalemissioner som produktet af tungmetalemissionsfaktorerne og det samlede trafikarbejde.

Resultater
For tungmetallerne er følgende TSP emissionstotaler beregnet i projektet for året 2007 (resultater i parentes): As (8 kg), Cd (48 kg), Cr (197 kg), Cu (51 779 kg), Hg (28 kg), Ni (158 kg), Pb (6 989 kg), Se (33 kg) and Zn (28 556 kg).

De enkelte køretøjstypers aktivitet indenfor hver enkelt emissionskilde og de sammenhørende emissionsfaktorer bestemmer totalemissionen for hver enkelt køretøjstype-/emissionskildekombination.

Tabel DS1 Samlede danske tungmetalemissioner (kg) pr. køretøjskategori i 2007.

Køretøj	Personbil	Varebil	Lastbil	Lastbil	Lastbil	Lastbil
Emissionskomponent			Benzin	3.5-7.5 t.	7.5-16 t.	16-32 t.
As	3,845	2,018	0,005	0,146	0,098	0,637
Cd	28,753	9,946	0,018	0,589	0,390	2,764
Cr	109,389	37,879	0,131	3,472	2,378	16,271
Cu	31 259,785	18 321,180	3,045	104,072	67,594	412,694
Hg	17,003	4,936	0,016	0,149	0,169	1,742
Ni	79,464	34,839	0,084	2,729	1,853	12,681
Pb	4 301,144	2 462,325	0,315	9,085	6,152	41,757
Se	14,755	7,929	0,014	0,469	0,369	2,937
Zn	14 347,945	6807,679	8,479	350,512	273,864	2 224,187
Fortsat
Køretøj	Lastbil	Bus Rute	Bus Turist	Knallert	MC	Total
Emissions-komponent	> 32 t.
As	0,700	0,335	0,175	0,019	0,060	8,038
Cd	2,973	1,163	0,730	0,024	0,281	47,629
Cr	18,270	5,026	2,895	0,223	1,242	197,177
Cu	436,501	402,757	207,143	154,802	409,404	51 778,976
Hg	2,480	0,793	0,456	0,038	0,250	28,030
Ni	13,902	7,290	4,019	0,274	1,171	158,306
Pb	45,691	29,336	15,891	20,744	56,640	6 989,079
Se	3,500	1,352	0,739	0,098	0,408	32,570
Zn	2 632,965	1 021,562	582,966	57,048	248,947	28 556,153

Opdelt efter køretøjstype, er biler den største emissionskilde, efterfulgt af varebiler, lastbiler, busser og 2-hjulede køretøjer. Emissionsandelene for biler, der ligger mellem 62 % (Pb) og 46 % (Se), er noget mindre end bilernes andel af det samlede trafikarbejde. Lastbiler og busser bruger mere brændstof og motorolie pr. kørt km og har større emissionsfaktorer for dæk-, bremse- og vejslid, dog med undtagelse af Pb og Cu for bremseslid.

Tabel DS2 Samlede danske tungmetalemissioner (kg) pr. kildetype i 2007.

Emissions-komponent	Brændstof	Motorolie	Dækslid	Bremseslid	Vejslid	Total
As	0,8	-	0,8	6,5	-	8,0
Cd	0,5	39,4	2,5	5,2	0,1	47,6
Cr	31,6	65,0	3,4	74,5	22,7	197,2
Cu	21,7	106,5	14,8	51 624,6	11,4	51 779,0
Hg	28,0	-	-	-	0,1	28,0
Ni	4,5	39,4	24,2	72,1	18,2	158,3
Pb	3,3	173,5	76,3	6 682,2	53,8	6 989,1
Se	0,6	-	18,9	13,0	-	32,6
Zn	101,0	7 876,2	9491,7	11 000,9	86,5	28 556,2

Næsten al Hg-emission stammer fra forbruget af brændstof, og for Cr og As er denne kildes emissionsandele på hhv. 16 % og 9 %. Brændstofforbrugets emissionsandele for andre tungmetaller er meget små (mellem 0 % og 3 %). For motorolie beregnes de største emissionsandele for Cd (83 %). Forbruget af motorolie giver også betydelige emissioner af Cr (33 %), Zn (28 %) og Ni (25 %).

Bremseslid er den vigtigste emissionskilde for Cu (100 %), Pb (96 %), As (82 %), Ni (46 %), Zn (39 %) og Cr (37 %). For Se er bremsesliddets emissionsandel på 40 %. For dækslid beregnes de største emissionsandele for Se (58 %), Zn (33 %) og Ni (15 %). For vejslid beregnes de største emissionsandele for Cr (12 %) og Ni (11 %). Vejsliddets emissionsandel for andre tungmetaller er mellem 0 % og 1 %.

Konklusion
Set i forhold til en revideret dansk emissionstotal, er vejtrafik en vigtig kilde (emissionsandele i parentes) for Cu (95 %), Zn (54 %) og Pb (53 %), og til en vis grad for Cr (15 %). For de øvrige emissionskomponenter er vejtrafik kun en lille emissionskilde.

Vejtrafikkens Cu og Pb emission kommer næsten udelukkende fra bremseslid, der også er den vigtigste kilde for Cr. Bremse- og dækslid er næsten lige store kilder for Zn. Når dette tages i betragtning bliver bremseslid, og dernæst dækslid de mest relevante kilder at reducere indenfor vejtrafik, hvis de samlede danske emissioner skal nedbringes.

Det er en stor forbedring, at der nu er tilvejebragt tungmetalemissionsfaktorer og beregnet samlede 2007-emissionsestimater pr. brændstoftype og køretøjstype, for vejtransportens forbrug af brændstof og motorolie, samt køretøjernes dæk-, bremse- og vejslid. En vigtig forudsætning for de opstillede emissionsfaktorer har været projektets indsamlede viden om tungmetalindholdet pr. forbrugt/emitteret enhed for hver af de fem emissionskilder. 

For de udstødningsbaserede emissioner knyttet til forbruget af brændstof og motorolie, er det en stor forbedring at emissionsfaktorerne nu er opstillet separat for disse to delkilder, og med opdaterede tungmetalindhold i hvert tilfælde, i stedet for som tidligere, hvor metoden blot knyttede sig til det samlede brændstofforbrug. På denne måde er det let at opdatere emissionsfaktorer og –beregninger, hvis ny viden bliver tilgængelig.

For de slidrelaterede emissioner er slidraten, den luftbårne del af det afslidte materiale samt tungmetalindholdet afgørende parametre for tungmetalemissionsfaktorerne. For dækslid vurderes de nye faktorer for rå partikelemissioner at være mere præcise end faktorerne for den eksisterende danske emissionsopgørelse, idet data for vægt, slidprocenter og levetider er oplyst af eksperter indenfor dækbranchen i Danmark.

For bremser anses slidraten og den luftbårne del af det afslidte materiale for at være usikre, specielt for tunge køretøjer og generelt for vejslid. Litteraturstudiet gav dog ikke ny viden som kunne retfærdiggøre en opdatering af partikelemissionsfaktorerne fra den eksisterende danske emissionsopgørelse, der sammen med det undersøgte tungmetalindhold danner grundlag for tungmetalemissionsfaktorerne i denne rapport.

Det skal fremhæves at der er stor forskel mellem denne rapports værdier for Cu og Pb metalindholdet i busser og lastbilers bremseslid, og et gennemsnit af bremsers metalindhold beregnet ud fra værdierne i den øvrige litteraur. Denne rapports værdier er meget lave, og bygger på få data. Dataforskellene peger på behovet for at opdatere disse data når ny information bliver tilgængelig.

Ud fra projektets detaljerede emissionsfaktorer og opstillede beregningsmetoder, kan tungmetalemissioner beregnes for andre år end 2007. De detaljerede emissionsfaktorer er uafhængige af opgørelsesåret, og kombineres med årlige aktivitetsdata for hhv. brændstofforbrug, motorolie og trafikarbejde i emissionsberegningen for hver enkelt emissionskilde/brændstoftype/køretøjstype kombination.

Hele rapporten i PDF-format (1,92 MB)