Ero sivun ”Kuljetuksen päästöt” versioiden välillä

Opasnet Suomista
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
(→‎Laskenta: poistettu häiriöinnin takia)
 
(94 välissä olevaa versiota 8 käyttäjän tekeminä ei näytetä)
Rivi 1: Rivi 1:
{{Minera_Riskinarviointi|solmu=poly}}
[[Luokka:Pöly]]
{{metodi|moderator=Akousa|stub=Yes}}
[[Luokka:Päästö]]
[[Luokka:Ilmansaasteet]]
[[Luokka:PM2.5]]
[[Luokka:Ovariable]]
[[Luokka:Katsastettavaa koodia]]
{{metodi|moderaattori=Akousa|edistyminen = Luonnos}}


:''Sivu kopioitu ERAC Intrasta [http://intra.eracnet.fi/main/index.php/Minera:Kaivoksen_kuljetusten_p%C3%B6lyp%C3%A4%C3%A4st%C3%B6].
:''Osa tämän sivun teksteistä löytyy nyt sivulta [[Rikastekuljetukset]].


Vastuuhenkilö: Anne Kousa
Vastuuhenkilö: Anne Kousa
Rivi 8: Rivi 13:
==Kysymys==
==Kysymys==


Miten lasketaan kaivosalueella tapahtuvan kuljetuksen aiheuttamat pölypäästöt?
Miten lasketaan kaivosalueella tapahtuvan kuljetuksen aiheuttamat pölypäästöt? (Pakokaasupäästöjen laskenta on kuvattu sivulla [[Kuljetuksen pakokaasupäästöt]]).
Tässä ei huomioida kuormasta pölisevää materiaalia vaan tiestä nouseva.


Miten lasketaan  kuljetuksen aiheuttamat pakokaasupäästöt?
==Vastaus==
 
==Perustelut==


==Vastaus==
===Malli ja kaava päällystämättömille teille===


<t2b index="Vakio,Hiukkaskoko,Alue,Yksikkö,Havainto" Locations="Päästöt" unit="-">
Avolouhoksissa käsiteltäväksi toimitettava malmi kuljetetaan kuorma-autoilla, dumppereilla/kiviautoilla ja joissakin tapauksissa hihnakuljettimella. Avolouhintaa ja maanalaista louhintaa voidaan josku tehdä myös samanaikaisesti. Tällöin avolouhoksen malmi pudotetaan kaatonousun kautta maanalaiseen kaivokseen ja nostetaan yhdesä maanalaisen malmin kanssa. Maanalaisissa kaivoksissa malmilouheen siirto tapahtuu hissillä, autoilla tai hihnakuljettimella. Joskus voidaan käyttää myös näiden yhdistelmiä.  Mikäli mlmikaivos sijaitsee kaukana rikastuslaitokselta kuljetus tapahtuu maanteitse rekka-autoilla.Jos kuljetusmatkat ovat eritääin pitkiä ja malmimäärät suuria, kuljetus kaivokselta rikastuslaitokselle voidaan ehdä rautateitse (Kauppila et al. 2011).
k|PM-2,5|teollisuusalue|lb/VMT|0,15
a|PM-2,5|teollisuusalue||0,9
b|PM-2,5|teollisuusalue||0,45
k|PM-10|teollisuusalue|lb/VMT|1,5
a|PM-10|teollisuusalue||0,9
b|PM-10|teollisuusalue||0,45
k|PM-30|teollisuusalue|lb/VMT|4,9
a|PM-30|teollisuusalue||0,7
b|PM-30|teollisuusalue||0.45
k|PM-2,5|maantie|lb/VMT|0,18
a|PM-2,5|maantie||1
c|PM-2,5|maantie||0,2
d|PM-2,5|maantie||0,5
k|PM-10|maantie|lb/VMT|1,8
a|PM-10|maantie||1
c|PM-10|maantie||0,2
d|PM-10|maantie||0,5
k|PM-30|maantie|lb/VMT|6,0
a|PM-30|maantie||1
c|PM-30|maantie||-0,3
d|PM-30|maantie||0,3
|PM-2,5|päällystetty tie|g/km|0,15
|PM-10|päällystetty tie|g/km|0,62
|PM-15|päällystetty tie|g/km|0,77
|PM-30|päällystetty tie|g/km|3,23
</t2b>


===1. Malli ja kaava päällystämättömille teille===
Malminlouhinnasta ja -kuljetuksesta aiheutuu mineraalipöly- ja pakokaasupäästöjä ympäristöön. Malmista, kaivosalueen tienpinnoista, renkaista ja lavoilta vapautuu ilmaan pölypäästöjä. Mineraalipöly on koostumukseltaan hienoksi jauhautunutta malmia ja sivukiveä. Mineraalipöly saattaa sisältää terveydelle haitallisia metalleja (Kauppila et al. 2011).


[[Image:Kuljetuspaastot paallystamaton tie2.PNG|thumb|left|600px|Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystämätön tie]]
Kaivoaslueella tiet ovat päällystämättömiä teitä. Kuljetuksen mukana leviää malmi- ja sivukiveä, joka jauhautuu hienojakoiseksi pölyksi raskaan liikenteen alla aiheuttaen pölypäästöjä alueelle. Ajoneuvoliikenteen aiheuttamiin pöly- ja pakokaasupäästöjen määrään vaikuttavat lastaus- ja purkamismäärät sekä kuljetusmatkan pituus. Malmikuljetusten aiheuttamaa pölypäästöä voidaan vähentää lastattavan kiven ja ajoteiden kastelulla, pölysidonta-aineiden käytöllä, kuormien peittämisellä ja pitkillä kuljetusmatkoilla renkaiden pesulla (Kauppila et al. 2011).


'''1.1. Kaava pätee päällystämättömälle tielle (ei maanteille - näitä varten on olemassa eri kaava joka huomioi myös kosteuden). Hiukkaskoko on PM10 tässä kaavassa.''' <ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf</ref>
Ajoneuvokuljetusten pölyämisvaikutusta arvioidaan erikseen kaivosalueiden päällystämättömille teille ja maantiekuljetusten osalta päällystetyille teille.


<math>E = k(\frac{s}{12})^a(\frac{w}{3})^b*281.9</math>
Kaivosalueella tapahtuvan malmi- ja sivukiven siirron aiheuttama pölyämisvaikutus  (g/km) lasketaan '''päällystämättömille''' teollisuusalueen teille tarkoitetulla yhtälöllä (US EPA. Unpaved Roads. 2011):


E = k(s/12)<sup>a</sup>(w/3)<sup>b</sup>*281.9
[[Tiedosto:Kuljetus unpaved road.PNG|thumb|400px|Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystämätön tie]]
jossa
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
k (1.5), a (0.9) ja b (0.45) ovat vakioita PM10:lle  (Taulukko 1)
281.9 = muuntokerroin lb/mi --> g/km


'''Kaava pätee teollisuusalueen päällystämättömälle tielle (ei maanteille - näitä varten on olemassa eri kaava joka huomioi myös kosteuden). Hiukkaskoko on PM10 tässä kaavassa.''' <ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf</ref>


<math>E = k(\frac{s}{12})^a(\frac{w}{3})^b</math>


Taulukko1. Hiukkaskokokohtaiset vakiot (teollisuusalue)
: jossa
: E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
: s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
: W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
: k (1.5), a (0.9) ja b (0.45) ovat vakioita tietylle hiukkaskoolle (Huom. Alkuperäiset arvot ovat lb/VMT, mikä pitää skaalata)
:: 281.9 = muuntokerroin 1 lb/mi --> 281.9 g/km


{| {{prettytable}}
{| {{prettytable}}
|+'''Hiukkaskokokohtaiset vakiot (teollisuusalue).
| Vakio
| Vakio
| PM-2.5
| PM2.5
| PM-10
| PM10
| PM-30 (TSP)
| PM30 (TSP)
|----
|----
| k (lb/VMT)
| k (lb/VMT)
Rivi 93: Rivi 68:
|}
|}


<rcode graphics="1" include="page:OpasnetBaseUtils|name:generic|page:Object-oriented_programming_in_Opasnet|name:answer"
variables="
name:silt|description:Tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)|default:10|
name:weight|description:Kulkuneuvon keskimääräinen paino (kg)|default:2000|
name:ajosuorite|description:Ajosuorite (km/a)|default:1000
">
### E = Hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
E <- 1.5*(silt/12)^0.9*(weight/3)^0.45*281.9
E
### X = Hiukkaskokokohtainen vuosittainen päästö (g)
X <- E*ajosuorite
X
</rcode>
'''1.2. Kaava päällystämättömälle maantielle.''' <ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf</ref>
:


'''Kaava päällystämättömälle maantielle.''' <ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf</ref>


<math>E = \frac{k(\frac{s}{12})^a(\frac{S}{30})^d}{(\frac{M}{0.5})^c} - C</math>
<math>E = \frac{k(\frac{s}{12})^a(\frac{S}{30})^d}{(\frac{M}{0.5})^c} - C</math>


: jossa
: E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
: s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
: W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
: M = pintamateriaalin kosteus (%)
: S = keskimääräinen nopeus
: C = päästökerroin (pakokaasu, jarrut ja renkaat Huom! 1980-luvulta)
: k, a, c, d vakioita (Taulukko 2)


  E = k(s/12)<sup>a</sup>(S/30)<sup>d</sup> /(M/0.5)<sup>c</sup> - C
jossa
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
M = pintamateriaalin kosteus (%)
S = keskimääräinen nopeus
C = päästökerroin (pakokaasu, jarrut ja renkaat Huom! 1980-luvulta)
k, a, c, d vakioita (Taulukko 2)
Taulukko2. Hiukkaskokokohtaiset vakiot (maantie)


{| {{prettytable}}
{| {{prettytable}}
|+'''Hiukkaskokokohtaiset vakiot (maantie).
| Vakio
| Vakio
| PM-2.5
| PM2.5
| PM-10
| PM10
| PM-30 (TSP)
| PM30 (TSP)
|----
|----
| k (lb/VMT)
| k (Huom! lb/VMT)
| 0.18
| 0.18
| 1.8
| 1.8
Rivi 159: Rivi 103:
| 0.2
| 0.2
| 0.2
| 0.2
| -0.3
| 0.3 {{vastusta|#: |Onko tämä oikeasti 0.3?|--[[Käyttäjä:Jouni|Jouni Tuomisto]] 26. maaliskuuta 2013 kello 14.26 (EET){{kommentti|#:|0.3 on oikea. Korjattu|--[[Käyttäjä:Akousa|Akousa]] 3. huhtikuuta 2013 kello 13.05 (EEST)}}}}
|----
|----
| d
| d
Rivi 167: Rivi 111:
|}
|}


Taulukko 3. Päästökertoimet pakokaasujen, jarrujen ja renkaiden aiheuttamille päästöille.
 


{| {{prettytable}}
{| {{prettytable}}
|+'''Päästökertoimet pakokaasujen, jarrujen ja renkaiden aiheuttamille päästöille.
|  
|  
| PM-2.5
| PM2.5
| PM-10
| PM10
| PM-30
| PM30
|----
|----
| C, päästökerroin lb/VMT
| C, päästökerroin lb/VMT
Rivi 182: Rivi 127:
|}
|}


<rcode graphics="1" include="page:OpasnetBaseUtils|name:generic|page:Object-oriented_programming_in_Opasnet|name:answer"
variables="
name:s|description:Tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)|default:10|
name:W|description:Kulkuneuvon keskimääräinen paino (kg)|default:2000|
name:M|description:Pintamateriaalin kosteus (%)|default:20|
name:S|description:Keskimääräinen nopeus|default:70|
name:C|description:Päästökerroin (pakokaasu, jarrut, renkaat; Taulukosta 3)|default:0.00047|
name:ajosuorite|description:Ajosuorite (km/a)|default:1000|
name:k|description:Vakio k (Taulukosta 2)|default:1.8|
name:a|description:Vakio a (Taulukosta 2)|default:1|
name:c|description:Vakio c (Taulukosta 2)|default:0.2|
name:d|description:Vakio d (Taulukosta 2)|default:0.5
">


E <- (k*(s/12)^a*(S/30)^d / (M/0.5)^c - C)*281.9
'''Kaava hiukkaskokokohtaisen päästökertoimen laskemiseen  aikayksikköä (g/h) kohden. Kaava pätee sekä päällystetylle että päällystämättömälle tielle.
E
'''


X <- E*ajosuorite
X
</rcode>
'''2. Kaava hiukkaskokokohtaisen päästökertoimen laskemiseen  aikayksikköä (g/h) kohden. Kaava pätee sekä päällystetylle että päällystämättömälle tielle.
'''
<math>E_h = E*VKT_h</math>
<math>E_h = E*VKT_h</math>


E<sub>h</sub> = E * VKT<sub>h</sub>
: jossa
: E<sub>h</sub> = hiukkaskokokohtainen päästökerroin tuntia kohden (g/h)
jossa
: E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
: VKT<sub>h</sub> = ajoneuvolla kuljettu matka aikayksikkö kohden (km/h). VMT = vehicle miles traveled.
E<sub>h</sub> = hiukkaskokokohtainen päästökerroin tuntia kohden (g/h)
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
VKT<sub>h</sub> = ajoneuvolla kuljettu matka aikayksikkö kohden (km/h)
 
<rcode graphics="1" include="page:OpasnetBaseUtils|name:generic|page:Object-oriented_programming_in_Opasnet|name:answer"
variables="
name:E|description:Hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)|default:1|
name:VKTh|description:Ajoneuvolla kuljettu matka aikayksikköä kohden (km/h)|default:50
">
 
Eh <- E * VKTh
Eh
 
</rcode>
 
===3. Malli ja kaava päällystetyille teille===


===Malli ja kaava päällystetyille teille===


[[Image:Kuljetuspaastot paallystetty tie.PNG|thumb|left|600px|Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystetty tie]]
Maanteitse tapahtuvan malmi- ja rikastekuljetusten aiheuttama pölyämisvaikutus  (g/km) lasketaan '''päällystetyille''' teille tarkoitetulla yhtälöllä (US EPA. Paved Roads. 2011):


[[Tiedosto:Kuljetus paved road2.PNG|thumb|400px|Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystetty tie]]


Kaava pätee päällystetylle tielle.  
Kaava pätee päällystetylle tielle.  


<math>E = k(sL)^{0.91} * (W)^{1.02}</math>
<math>E = k(sL)^{0.91} * (W)^{1.02}</math>
 
<ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0201.pdf</ref>
''E = k(sL)<sup>0.91</sup> * (W)<sup>1.02</sup>''  <ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0201.pdf</ref>
jossa,
''E'' = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
''k'' = hiukkaskokokerroin
''sL'' = tienpinnan hienoaineskuormitus g/m<sup>2</sup>
''W'' = kulkuneuvon keskimäräinen paino (tn)
   
   
: jossa
: ''E'' = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
: ''k'' = hiukkaskokokerroin
: ''sL'' = tienpinnan hienoaineskuormitus g/m<sup>2</sup>
: ''W'' = kulkuneuvon keskimäräinen paino (tn)


Tämä kaava kattaa ainoastaan ajoneuvojen aiheuttamat ilmassa leijuvat hiukkaspäästöt, jotka ovat peräisin kuivan päällystetyn tien pintamateriaalista. Kullekin hiukkaskoolle on oma hiukkaskokokerroin (ks. taulukko).  
Tämä kaava kattaa ainoastaan ajoneuvojen aiheuttamat ilmassa leijuvat hiukkaspäästöt, jotka ovat peräisin kuivan päällystetyn tien pintamateriaalista. Kullekin hiukkaskoolle on oma hiukkaskokokerroin (ks. taulukko).  


 
{| {{prettytable}}
{|<!--taulukon määrite--> {{prettytable}}
|-
|-
! Hiukkaskoko
! Hiukkaskoko
! g/km
! g/km
|-
|-
<!-- taulukko alkaa tästä -->
| PM2.5|| 0.15
| PM-2.5|| 0.15
|-  
|-  
| PM-10|| 0.62
| PM10|| 0.62
|-  
|-  
| PM-15|| 0.77
| PM15|| 0.77
|-  
|-  
| PM-30|| 3.23
| PM30|| 3.23
|}
|}




Sateen aiheuttama korjausvaikutus (päiväperustainen) saadaan kaavasta:
Kaavan soveltaminen perustuu alla olevan taulukon oletuksiin.
 
{| {{prettytable}}
| '''Päästölähde'''
| '''Hienoainespitoisuus g/m2'''
| '''Kaluston paino, t'''
| '''Nopeus km/h'''
|----
|Päällystetty tie
| 0.03-400
| 2.0-42
| 1-88
|}
 
 
'''Sateen aiheuttama korjausvaikutus (päiväperustainen) saadaan kaavasta:'''
   
   
<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{P}{4N})</math>
<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{P}{4N})</math>


''E<sub>ext</sub> = [ k(sL)<sup>0.91</sup> * (W)<sup>1.02</sup> ](1-P/4N)''
: jossa
 
: ''K, sL'' ja ''W'' ovat samat kuin edellisessä kaavassa  
 
: ''E<sub>ext</sub>'' = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
jossa,
: ''P'' = sadepäivien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
: ''N'' = päivien lukumäärä periodin aikana (365 vuosi, 91 vuodenaika, 30 kuukausi)
''K, sL'' ja ''W'' ovat samat kuin edellisessä kaavassa  
: Faktori "4" kuvaa päällystetyn tien kuivumista nopeammin kuin päällystämättömän. Sade ei pidä tienpintaa kosteana 24 h/vrk.
''E<sub>ext</sub>'' = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
''P'' = sadepäivien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
''N'' = päivien lukumäärä periodin aikana (365 vuosi, 91 vuodenaika, 30 kuukausi)
Faktori ”4” kuvaa päällystetyn tien kuivumista nopeammin kuin päällystämättömän. Sade ei pidä tienpintaa kosteana 24 h/vrk.




Sateen aiheuttama korjausvaikutus (tuntiperustainen) saadaan kaavasta:
'''Sateen aiheuttama korjausvaikutus (tuntiperustainen) saadaan kaavasta:'''


<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{1.2P}{N})</math>
<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{1.2P}{N})</math>
 
''E<sub>ext</sub> = [ k(sL)<sup>0.91</sup> * (W)<sup>1.02</sup> ](1-1.2P/N)''
: jossa
: ''K, sL'' ja ''W'' ovat samat kuin edellisessä kaavassa  
 
: ''E<sub>ext</sub>'' = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
jossa,
: ''P'' = sateisten tuntien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
: ''N'' = tuntien määrä  periodin aikana (esim. 8760 vuosi, 2124 vuodenaika, 720 kuukausi)
''K, sL'' ja ''W'' ovat samat kuin edellisessä kaavassa  
 
=== Data ===
''E<sub>ext</sub>'' = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
 
<t2b index="Vakio,Hiukkaskoko,Alue,Yksikkö" unit="-">
''P'' = sateisten tuntien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
k|PM2.5|teollisuusalue|lb /VMT|0.15
a|PM2.5|teollisuusalue|lb /VMT|0.9
''N'' = tuntien määrä  periodin aikana (esim. 8760 vuosi, 2124 vuodenaika, 720 kuukausi)
b|PM2.5|teollisuusalue|lb /VMT|0.45
k|PM10|teollisuusalue|lb /VMT|1.5
a|PM10|teollisuusalue|lb /VMT|0.9
b|PM10|teollisuusalue|lb /VMT|0.45
k|PM30|teollisuusalue|lb /VMT|4.9
a|PM30|teollisuusalue|lb /VMT|0.7
b|PM30|teollisuusalue|lb /VMT|0.45
k|PM2.5|maantie|lb /VMT|0.18
a|PM2.5|maantie|lb /VMT|1
c|PM2.5|maantie|lb /VMT|0.2
d|PM2.5|maantie|lb /VMT|0.5
k|PM10|maantie|lb /VMT|1.8
a|PM10|maantie|lb /VMT|1
c|PM10|maantie|lb /VMT|0.2
d|PM10|maantie|lb /VMT|0.5
k|PM30|maantie|lb /VMT|6.0
a|PM30|maantie|lb /VMT|1
c|PM30|maantie|lb /VMT|-0.3
d|PM30|maantie|lb /VMT|0.3
k|PM2.5|päällystetty tie|g /km|0.15
k|PM10|päällystetty tie|g /km|0.62
k|PM15|päällystetty tie|g /km|0.77
k|PM30|päällystetty tie|g /km|3.23
</t2b>
 
===Laskenta===
 
:''Laskenta päivitetään, eikä se ole nyt käytössä.


===Pölypäästöt dumpperin/kuorma-auton lavalta===
===Pölypäästöt dumpperin/kuorma-auton lavalta===
Rivi 322: Rivi 255:


===Rikastekuljetukset ja lastaus===
===Rikastekuljetukset ja lastaus===
:''Varsinaiset sivut: [[Louheen lastaus ja pudotus]] ja [[Kuljetuksen pakokaasupäästöt]]


Rikasteen kuljetuksesta ja lastauksesta aiheutuu pöly- ja ajoneuvojen pakokaasupäästöjä ilmaan. Esim. Pyhäsalmen kaivoksen aiheuttama  kokonaislaskeuma 200 m:n etäisyydellä oli 155 kg/ha/kk <ref>Metallikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt 2011/luonnos</ref>. Lastauksen yhteydessä maahan joutunut kuivanut materiaali voi aiheuttaa myös pölypäästöjä. Pölypäästöjen määrä rikasteiden lastausvaiheessa on kuitenkin useimmiten vähäistä koska varastointi tapahtuu yleensä sisätiloissa. Tämän vuoksi rikasteteiden kuljetuksen ja lastauksen aiheuttamat ilmapäästöt ovat lähinnä pakokaasupäästöjä.
Rikasteen kuljetuksesta ja lastauksesta aiheutuu pöly- ja ajoneuvojen pakokaasupäästöjä ilmaan. Esim. Pyhäsalmen kaivoksen aiheuttama  kokonaislaskeuma 200 m:n etäisyydellä oli 155 kg/ha/kk <ref>Metallikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt 2011/luonnos</ref>. Lastauksen yhteydessä maahan joutunut kuivanut materiaali voi aiheuttaa myös pölypäästöjä. Pölypäästöjen määrä rikasteiden lastausvaiheessa on kuitenkin useimmiten vähäistä koska varastointi tapahtuu yleensä sisätiloissa. Tämän vuoksi rikasteteiden kuljetuksen ja lastauksen aiheuttamat ilmapäästöt ovat lähinnä pakokaasupäästöjä.
Rivi 328: Rivi 263:


===Pakokaasupäästöt===
===Pakokaasupäästöt===
:''Varsinaiset sivut: [[Työkoneiden päästöt]], [[Kuljetuksen pakokaasupäästöt]].


Ajoneuvojen pakokaasuista, jarruista ja renkaista johtuvat hiukkaspäästöt arvioidaan eri malleilla.
Ajoneuvojen pakokaasuista, jarruista ja renkaista johtuvat hiukkaspäästöt arvioidaan eri malleilla.
Rivi 334: Rivi 271:




====Yksikköpäästot tehonkäyttöä kohden====
===Malmilouheen purkamisen ja lastauksen pölypäästöjen arviointi===


Työkoneiden  päästöjen laskeminen tehonkäyttöä kohden lasketaan kaavalla:
:'' Varsinainen sivu: [[Louheen lastaus ja pudotus]]


   
Malmilouheen purkamisesta rekan lavalta aiheutuu pölyämistä. Pölyämisvaikutusta voidaan arvioida lastattavaan määrään perustuvilla ominaispäästöluvuilla. Sekä US EPA että Australian National Pollutant Inventory (NPI) Emission Estimation Technique Manual for Mining, ver 3.0, (2011) esittävät lastaukselle ja purkamiselle kiinteitä ominaiskuormituslukuja. US EPAn ominaiskuormitusluku TSP:lle on 0,018 kg/t, NPI:n 0,025 kg/t. PM2.5 osuus voidaan arvioida olevan n. 10 % PM10:stä, eli 1,2 g/t (WRAP Fugitive Dust Handbook, 2006).
Päästöx_tk=  [nimellisteho, kW] x [kuormitusaste] x [käyttötunnit, h] x [päästökerroin, g/kWh]


Taulukko 1.Työkoneiden keskimääräinen päästö ja energiankulutus tehonkäyttöä kohden Suomessa vuonna 2008 (Lähde: LIPASTO -laskentajärjestelmä, VTT).<ref>http://lipasto.vtt.fi/yksikkopaastot/tavaraliikenne/tieliikenne/tavara_tie.htm </ref>


===Rikasteen kuljetuksen ja lastauksen pölypäästöjen arviointi===


{| {{prettytable}}
:''Varsinaiset sivut: [[Louheen lastaus ja pudotus]] sekä [[Kuljetuksen pakokaasupäästöt]]
!colspan="14" align=center style="background: lightblue" | Työkoneiden yksikköpäästöt [g/kWh]
|----
!|Dieselkäyttöiset ajettavat työkoneet|| Keskimäär. nimellisteho [kW]|| Keskimäär. kuormitus- aste|| CO|| NMHC|| NOx|| PM|| CH4 || N2O|| SO2|| CO2|| CO2ekv.|| Polttoaineen kulutus [g/kWh]|| Energian kulutus [MJ/kWh]
|----
|| Nosturit|| 99|| 0.26|| 2.6|| 1.0|| 8.0|| 0.43|| 0.044|| 0.022|| 0.0051|| 804|| 812|| 255|| 11
|----
|| Muut trukit, diesel|| 33|| 0.30|| 4.4|| 1.8|| 8.1|| 0.84|| 0.047|| 0.022|| 0.0056|| 876|| 884|| 278|| 12
|----
|| Haarukkatrukit, diesel|| 88|| 0.30|| 2.5|| 0.89|| 7.6|| 0.40|| 0.044|| 0.021|| 0.0051|| 803|| 811|| 255|| 11
|----
|| Puskutraktorit|| 112|| 0.40|| 2.9|| 1.2|| 9|| 0.58|| 0.042|| 0.022|| 0.0050|| 794|| 801|| 252|| 11
|----
|| Tiehöylät|| 149|| 0.37|| 2.4|| 0.90|| 8.2|| 0.44|| 0.042|| 0.022|| 0.0050|| 787|| 794|| 250|| 11
|----
|| Jyrät|| 45|| 0.30|| 3.6|| 1.4|| 8|| 0.64|| 0.044|| 0.022|| 0.0053|| 842|| 849|| 267|| 11
|----
|| Pyöräkuormaajat|| 94|| 0.33|| 2.6|| 1.0|| 7.7|| 0.44|| 0.044|| 0.021|| 0.0051|| 806|| 814|| 256|| 11
|----
|| Traktorikaivurit|| 74|| 0.33|| 2.9|| 1.1|| 8.4|| 0.50|| 0.043|| 0.022|| 0.0052|| 812|| 820|| 258|| 11
|----
|| Minikaivurit|| 22|| 0.40|| 3.3|| 1.1|| 6.8|| 0.52|| 0.046|| 0.021|| 0.0054|| 850|| 857|| 270|| 12
|----
|| Kaivukoneet, tela-alustaiset|| 104|| 0.31|| 2.1|| 0.68|| 6.6|| 0.30|| 0.044|| 0.021|| 0.0051|| 802|| 810|| 255|| 11
|----
|| Kaivukoneet, pyöräalustaiset|| 88|| 0.32|| 2.4|| 0.82|| 7.1|| 0.36|| 0.044|| 0.021|| 0.0051|| 808|| 815|| 257|| 11
|----
|| Teollisuustraktorit|| 59|| 0.27|| 2.9|| 1.1|| 7.8|| 0.46|| 0.044|| 0.022|| 0.0052|| 811|| 819|| 258|| 11
|----
|| Kunnossapitotraktorit|| 58|| 0.27|| 2.4|| 0.73|| 6.7|| 0.30|| 0.046|| 0.022|| 0.0052|| 815|| 823|| 259|| 11
|----
|| Muut traktorit|| 53|| 0.26|| 4.6|| 2.0|| 12|| 0.94|| 0.041|| 0.022|| 0.0051|| 808|| 815|| 257|| 11
|----
|| Hakkuukoneet (Moto)|| 125|| 0.41|| 1.6|| 0.33|| 4.2|| 0.09|| 0.044|| 0.021|| 0.0051|| 797|| 805|| 253|| 11
|----
|| Metsätraktorit|| 105|| 0.30|| 1.6|| 0.35|| 4.7|| 0.14|| 0.044|| 0.021|| 0.0051|| 805|| 813|| 256|| 11
|----
|| Dumpperit|| 153|| 0.30|| 2.3|| 0.83|| 7.9|| 0.40|| 0.043|| 0.022|| 0.0050|| 787|| 794|| 250|| 11
|----
|| Monitoimikoneet|| 50|| 0.25|| 2.4|| 0.76|| 6.4|| 0.33|| 0.045|| 0.021|| 0.0052|| 823|| 830|| 261|| 11
|----
|| Muut ajettavat dieseltyökoneet|| 89|| 0.36|| 2.1|| 0.66|| 6.2|| 0.28|| 0.046|| 0.022|| 0.0051|| 808|| 816|| 257|| 11
|----
|}


====Yksikköpäästöt polttoaineen kulutuksen mukaan ====
Rikasteen lastauksesta ja kuljetuksesta aiheutuun ilmaan pöly- ja pakokaasupäästöjä. Jos rikasteet varastoidaan sisätiloissa, vähäisiä pölypäästöjä esiintyy lähinnä lastausalueella. Rikasteiden lastauksen aiheuttamat pölypäästöt ovat siten  lähinnä pakokaasupäästöjä. Pakokaasupäästöjen laskemista kuvataan Opasnetin Minera- ja VTT:n LIPASTO-sivuilla. Rikastekuljetuksissa lavalta pölyämistä estetään peittämällä kuormat ja levittämällä pölysidonta-aineita kuorman päälle (Kauppila et al. 2011).  Rikastekuljetuksissa päällystetyllä tiellä tiestä nousevaa hiukkaspäästöä voidaan arvioida samalla kaavalla kuin malmikuljetuksissa.


==Katso myös==


Työkoneiden päästöjen laskeminen polttoaineen kulutusta kohden lasketaan kaavalla:
* Osa tämän sivun teksteistä löytyy nyt sivulta [[Kuljetuksen pakokaasupäästöt]] ja [[Työkoneiden päästöt]].


{{Minera}}
Päästöx_pk =  [polttoaineen kulutus, l] x [päästökerroin, g/l]


Taulukko 2.Työkoneiden keskimääräinen päästö polttoainelitraa kohden Suomessa vuonna 2008 (Lähde: LIPASTO -laskentajärjestelmä, VTT).
==Avainsanat==


Päästöt, kuljetus, liikenne


{| {{prettytable}}
==Viitteet==
 
!colspan="14" align=center style="background: lightblue" | Työkoneiden yksikköpäästöt [g/l]
 
|----
!| Dieselkäyttöiset ajettavat työkoneet|| Keskimäär. nimellisteho [kW]|| Keskimäär. kuormitus- aste|| CO|| NMHC|| NOx|| PM|| CH4 || N2O|| SO2|| CO2|| CO2ekv.
|----
|| Nosturit|| 99|| 0.26|| 8.5|| 3.2|| 26|| 1.4|| 0.14|| 0.071|| 0.017|| 2660|| 2686
|----
|| Muut trukit, diesel|| 33|| 0.30|| 13|| 5.4|| 25|| 2.5|| 0.14|| 0.065|| 0.017|| 2660|| 2684
|----
|| Haarukkatrukit, diesel|| 88|| 0.30|| 8.3|| 2.9|| 25|| 1.3|| 0.14|| 0.071|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Puskutraktorit|| 112|| 0.40|| 10|| 4.0|| 31|| 1.9|| 0.14|| 0.072|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Tiehöylät|| 149|| 0.37|| 8.1|| 3.0|| 28|| 1.5|| 0.14|| 0.073|| 0.017|| 2660|| 2684
|----
|| Jyrät|| 45|| 0.30|| 11|| 4.4|| 25|| 2.0|| 0.14|| 0.068|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Pyöräkuormaajat|| 94|| 0.33|| 8.6|| 3.2|| 25|| 1.5|| 0.14|| 0.071|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Traktorikaivurit|| 74|| 0.33|| 9.5|| 3.7|| 27|| 1.7|| 0.14|| 0.070|| 0.017|| 2660|| 2686
|----
|| Minikaivurit|| 22|| 0.40|| 10|| 3.6|| 21|| 1.6|| 0.14|| 0.067|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Kaivukoneet, tela-alustaiset|| 104|| 0.31|| 7.0|| 2.2|| 22|| 1.0|| 0.15|| 0.071|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Kaivukoneet, pyöräalustaiset|| 88|| 0.32|| 7.8|| 2.7|| 23|| 1.2|| 0.14|| 0.071|| 0.017|| 2660|| 2686
|----
|| Teollisuustraktorit|| 59|| 0.27|| 10|| 3.6|| 26|| 1.5|| 0.15|| 0.072|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Kunnossapitotraktorit|| 58|| 0.27|| 7.7|| 2.4|| 22|| 1.0|| 0.15|| 0.071|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Muut traktorit|| 53|| 0.26|| 15|| 6.7|| 40|| 3.1|| 0.14|| 0.073|| 0.017|| 2660|| 2686
|----
|| Hakkuukoneet (Moto)|| 125|| 0.41|| 5.2|| 1.1|| 14|| 0.31|| 0.15|| 0.071|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Metsätraktorit|| 105|| 0.30|| 5.3|| 1.2|| 16|| 0.47|| 0.15|| 0.071|| 0.017|| 2660|| 2684
|----
|| Dumpperit|| 153|| 0.30|| 7.8|| 2.8|| 27|| 1.4|| 0.14|| 0.073|| 0.017|| 2660|| 2686
|----
|| Monitoimikoneet|| 50|| 0.25|| 7.7|| 2.5|| 21|| 1.1|| 0.15|| 0.069|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Teleskooppikurottajat|| 78|| 0.28|| 6.7|| 2.0|| 20|| 0.87|| 0.14|| 0.070|| 0.017|| 2660|| 2685
|----
|| Muut ajettavat dieseltyökoneet|| 89|| 0.36|| 7.1|| 2.2|| 20|| 0.9|| 0.15|| 0.072|| 0.017|| 2660|| 2686
|----
|}
 
 
 
CO = hiilimonoksidi
 
NMHC = hiilivedyt (poislukien metaani CH4)
 
NOX = typen oksidit
 
PM = pakokaasujen kokonaishiukkasmäärä
 
CH4 = metaani
 
N2O = typpioksiduuli
 
SO2 = rikkidioksidi
 
CO2 = hiilidioksidi
 
CO2ekv. = hiilidioksidiekvivalentti
 
==== Ajoneuvokohtaiset yksikköpäästökertoimet maantiekuljetuksille====
 
=====Tonnikilometrien (tkm) laskenta=====
 
Tässä esitetyt laskentavaihtoehdot ja kaavat ovat peräisin VTT:n Lipasto-sivuilta.
Lähtöaineistosta riippuen tonnikilometrien laskentaan on useita vaihtoehtoja. Laskenta pitäisi tehdä käyttäen tarkinta saatavilla olevaa kalustotietoa.
 
1. Tarkimmalla tasolla kerrotaan jokaisen matkan pituudella (km) ajoneuvossa ollut kuorma (t) ja tulot summataan. Tähän on yleensä mahdollisuus kuljetusyrityksellä, joka tietää nämä yksityiskohdat. Kuljetusyritysten on suositeltavaa muutenkin laskea koko toimintansa tonnikilometrit, koska se on esim. energiatehokkuuden määrittelyssä ainoa todellinen mittari tehokkuuden kehittymisestä.
 
 
2. Kun esimerkiksi tehtaan tuotanto (t) kuljetetaan yhteen kohteeseen, kerrotaan koko kuljetettu tuotanto (t) tehtaan ja kohteen välisellä yhdensuuntaisella etäisyydellä (km). Jos kohteita on useita, kerrotaan vastaavasti jokaiseen kohteeseen kuljetetut tonnimäärät ja etäisyydet ja tulot summataan.
 
3. Jos kuljetettu kokonaistonnimäärä ei ole tiedossa, voi arvioida tonnikilometrit kertomalla keskimääräisellä kuormanpainolla kuljetuskerrat ja kuljetusmatka (yhdensuuntainen).
 
=====Päästöt tonnikilometriä kohden=====
 
Taulukoissa on esitetty maansiirtoajoneuvolle kuljetuksen päästökertoimet tyhjänä, täytenä tai osakuormalla. Kuljetustapahtumassa on  otettava huomioon myös paluukuorma, myös tyhjänä paluu. VTT:n Lipasto-sivuilla on esitetty ajoneuvokohtaisia päästökertoimia myös puoli - ja täysperävaunuyhdistelmille sekä eri ajanjaksojen päästötasot. Tavaralajikohtaisia päästökertoimia ei vielä  toistaiseksi ole saatavilla Lipasto-sivuilta.


Yksikköpäästötaulukoissa ajoneuvotyypeille on annettu päästöluokittain päästömäärät ajoneuvokilometriä kohden tyhjänä ja täytenä. Päästömäärä on riittävällä tarkkuudella lineaarisesti riippuvainen auton massasta, joten yksikköpäästö voidaan määrittää oheisen kaavan perusteella mille tahansa osakuormalle.
Kauppila, P., Räisänen ML., & Myllyoja S. (eds). 2011. Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt. Suomen Ympäristö 29. Suomen ympäristökeskus.  Helsinki.


ex = (ea + ((eb - ea) / lc x lx)) / lx ,
US EPA. 2011. Compilation of air pollutant emission factors. AP 42, Fifth Edition, Volume I, Chapter 13: Miscellaneous Sources. Unpaved Roads.
jossa
ex = Päästö tonnikilometriä kohden kuormalla x [g/tkm]
eb = Täyden auton päästö ajoneuvokilometriä kohden [g/km]
ea = Tyhjän auton päästö ajoneuvokilometriä kohden [g/km]
lc = Auton kantavuus [t]
lx = Kuorma x [t]


US EPA. 2011.Compilation of air pollutant emission factors.  AP 42, Fifth Edition, Volume I, Chapter 13: Miscellaneous Sources. Paved Roads.


{| {{prettytable}}
Western Regional Air Partnership WRAP.2006.Fugitive Dust Handbook.
|----
!colspan="14" align=center style="background: lightblue" | Keskimääräinen päästö v. 2010 tonnikilometriä kohden
|----
|| || CO  [g/km]|| HC [g/km]|| NOx  [g/km]|| PM  [g/km]|| CH4 [g/km]|| N2O  [g/km]|| NH3 [g/km]|| SO2  [g/km]|| CO2 [g/km]
|----
|| (50 %:n kuorma)|| 0.025|| 0.015|| 0.69|| 0.008|| 0.0009|| 0.0035|| 0.00053|| 0.00055|| 87
|----
|| täysi (19 t kuorma|| 0.014|| 0.007|| 0.39|| 0.0047|| 0.0005|| 0.0019|| 0.00026|| 0.00032|| 50
|----
|}
 
=====Päästöt ajoneuvokilometriä kohden=====
 
Kuljetukaluston päästöt ovat riittävällä tarkkuudella riippuvaiset auton massasta, jotem päästöjen likiarvot voidaan laskea ajoneuvokilometriä kohden  myös muun kokoisten kuin Lipaston sivun taulukossa olevien autojen päästöille. Valitaan kaksi autotyyppiä, joiden kokonaismassat mb ja ma ovat molemmin puolin tavoiteltavaa auton kokoluokkaa mx (mb > mx > ma) ja lasketaan päästöt lineaarisella suhteella:
 
ex = ea + ((eb - ea) / (mb - ma)) x (mx - ma) ,
jossa
ex = Päästö ajoneuvokilometriä kohden autolla, jonka kokonaismassa on x [g/km]
eb = Päästö autolla, jonka kokonaismassa on b [g/km]
ea = Päästö autolla, jonka kokonaismassa on a [g/km]
mx = Auton x kokonaismassa [t]
mb = Auton b kokonaismassa [t]
ma = Auton a kokonaismassa [t]
 
 
{| {{prettytable}}
!colspan="14" align=center style="background: lightblue" | Maansiirtoauto ilman perävaunua
|----
!colspan="14" align=center style="background: lightblue" |Kokonaismassa 32 t, kantavuus 19 t, maantieajo
|----
!colspan="14" align=center style="background: lightblue" | Keskimääräinen päästö v. 2010 ajoneuvokilometriä kohden
|----
|| || CO  [g/km]|| HC [g/km]|| NOx  [g/km]|| PM  [g/km]|| CH4 [g/km]|| N2O  [g/km]|| NH3 [g/km]|| SO2  [g/km]|| CO2 [g/km]
|----
|| tyhjä|| 0.22|| 0.15|| 5.7|| 0.070|| 0.009|| 0.029|| 0.0050|| 0.0045|| 709
|----
|| (50 %:n kuorma)|| 0.24|| 0.14|| 6.5|| 0.080|| 0.009|| 0.033|| 0.0050|| 0.0053|| 827
|----
|| täysi (19 t kuorma|| 0.26|| 0.13|| 7.4|| 0.09|| 0.009|| 0.037|| 0.0050|| 0.0060|| 945
|----
|}
 
==Perustelut==
 
Malmin kuljetuksesta kuorma-autoilla aiheutu mineraalipölypäästöjä ja liikenteelle tyypillisiä pöly- ja pakokaasupäästöjä sekä avolouhinnassa että maanalaisessa kaivoksessa, etenkin kun malmi kuljetetaan maan pinnalle varastoitavaksi. Mineraalipölyä irtoaa sekä malmista että tien pinnoista. Liikenteestä aiheutuvat pöly- ja pakokaasupäästöt kasvavat välilastausten ja purkamisten sekä matkan pituuden myötä. Pakokaasupäästöt sisältävät epätäydellisen palamisen seurauksena syntyneitä hiukkasia ja ilmassa olevista höyryistä (esim. rikkihappo) muodostuvia hiukkasia. Pienet pakokaasuhiukkaset koostuvat pääosin noesta, hiilivedyistä ja sulfaateista. Dieselkäyttöiset moottorit tuottavat enemmän hiukkasia kuin bensiinimoottorit.<ref name ="Hiukkastieto">Hiukkaskäsikirja [http://www.hiukkastieto.fi/]
</ref>.
 
 
 
Louhitun malmikiven kuljetus tapahtuu yleisimmin kuorma-autoilla. Rikasteen kuljetus tapahtuu kuorma-autoilla, junalla tai joissain tapauksissa laivalla konteissa suursäkkeihin pakattuna. Jos kuljetusmatka on pitkä tai rikastemäärä suuri, kuljetus tapahtuu junalla katetuissa vaunuissa. Mikäli käytetään junien avovaunuja, pölyäminen kuorman pinnasta estetään käyttämällä biologisesti hajoavaa pölynsidonta-ainetta. Pienemmät kuljetukset ja lyhyemmät matkat tehdään kuorma-autoilla peitettynä(?).
 
Malmikiven ja malmirikasteen kuljetuksista ja alueella tehtävistä räjäytyksistä seuraa pakokaasu- ja räjäytyskaasupäästöjen mukana ilmaan hiilidioksidi-, typpi- ja hiilimonoksidipäästöjä.  Hiilidioksidi on kasvihuonekaasu.  Typen oksidit saattavat vaurioittaa kasvillisuutta ja happamoittaa ja/tai rehevöittää ympäröivää maaperää ja vesiä. Pakokaasuista peräisin oleva hiilimonoksidi ja ilman pienhiukkaset PM2.5 ovat hengitettynä haitallisia terveydelle.<ref>http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf</ref>
 
====Riippuvuudet====
 
* Tien pinnan rakenne ja koostumus
* Kuormien määrä (km/d)
* Ajoneuvon paino
* Renkaiden määrä ajoneuvossa
 
 
===Pölypäästöjen vähentämistoimenpiteitä===
 
 
[[Image:Minera dust unpaved road.jpg|thumb|left|700px|]]
 
 
 
Pölyn lisääntyminen päällystämättömän tien kuivumisen kuluessa.<ref > Organiscak JA, Reed WR. 2004. Characteristics of fugitive dust generated from unpaved mine haulage roads. International Journal of Surface Mining, Reclamation, & Environment, Vol. 18, No. 4, pp. 236–252.http://www.cdc.gov/niosh/mining/pubs/pdfs/cofdg.pdf</ref>.
 
 
 
==Katso myös==
 
==Viitteet==


<references/>
<references/>


==Aiheeseen liittyviä sivuja==
==Aiheeseen liittyviä tiedostoja==


{{mfiles}}
{{mfiles}}

Nykyinen versio 22. heinäkuuta 2015 kello 13.23




Osa tämän sivun teksteistä löytyy nyt sivulta Rikastekuljetukset.

Vastuuhenkilö: Anne Kousa

Kysymys

Miten lasketaan kaivosalueella tapahtuvan kuljetuksen aiheuttamat pölypäästöt? (Pakokaasupäästöjen laskenta on kuvattu sivulla Kuljetuksen pakokaasupäästöt).

Vastaus

Perustelut

Malli ja kaava päällystämättömille teille

Avolouhoksissa käsiteltäväksi toimitettava malmi kuljetetaan kuorma-autoilla, dumppereilla/kiviautoilla ja joissakin tapauksissa hihnakuljettimella. Avolouhintaa ja maanalaista louhintaa voidaan josku tehdä myös samanaikaisesti. Tällöin avolouhoksen malmi pudotetaan kaatonousun kautta maanalaiseen kaivokseen ja nostetaan yhdesä maanalaisen malmin kanssa. Maanalaisissa kaivoksissa malmilouheen siirto tapahtuu hissillä, autoilla tai hihnakuljettimella. Joskus voidaan käyttää myös näiden yhdistelmiä. Mikäli mlmikaivos sijaitsee kaukana rikastuslaitokselta kuljetus tapahtuu maanteitse rekka-autoilla.Jos kuljetusmatkat ovat eritääin pitkiä ja malmimäärät suuria, kuljetus kaivokselta rikastuslaitokselle voidaan ehdä rautateitse (Kauppila et al. 2011).

Malminlouhinnasta ja -kuljetuksesta aiheutuu mineraalipöly- ja pakokaasupäästöjä ympäristöön. Malmista, kaivosalueen tienpinnoista, renkaista ja lavoilta vapautuu ilmaan pölypäästöjä. Mineraalipöly on koostumukseltaan hienoksi jauhautunutta malmia ja sivukiveä. Mineraalipöly saattaa sisältää terveydelle haitallisia metalleja (Kauppila et al. 2011).

Kaivoaslueella tiet ovat päällystämättömiä teitä. Kuljetuksen mukana leviää malmi- ja sivukiveä, joka jauhautuu hienojakoiseksi pölyksi raskaan liikenteen alla aiheuttaen pölypäästöjä alueelle. Ajoneuvoliikenteen aiheuttamiin pöly- ja pakokaasupäästöjen määrään vaikuttavat lastaus- ja purkamismäärät sekä kuljetusmatkan pituus. Malmikuljetusten aiheuttamaa pölypäästöä voidaan vähentää lastattavan kiven ja ajoteiden kastelulla, pölysidonta-aineiden käytöllä, kuormien peittämisellä ja pitkillä kuljetusmatkoilla renkaiden pesulla (Kauppila et al. 2011).

Ajoneuvokuljetusten pölyämisvaikutusta arvioidaan erikseen kaivosalueiden päällystämättömille teille ja maantiekuljetusten osalta päällystetyille teille.

Kaivosalueella tapahtuvan malmi- ja sivukiven siirron aiheuttama pölyämisvaikutus (g/km) lasketaan päällystämättömille teollisuusalueen teille tarkoitetulla yhtälöllä (US EPA. Unpaved Roads. 2011):

Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystämätön tie

Kaava pätee teollisuusalueen päällystämättömälle tielle (ei maanteille - näitä varten on olemassa eri kaava joka huomioi myös kosteuden). Hiukkaskoko on PM10 tässä kaavassa. [1]

<math>E = k(\frac{s}{12})^a(\frac{w}{3})^b</math>

jossa
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
k (1.5), a (0.9) ja b (0.45) ovat vakioita tietylle hiukkaskoolle (Huom. Alkuperäiset arvot ovat lb/VMT, mikä pitää skaalata)
281.9 = muuntokerroin 1 lb/mi --> 281.9 g/km
Hiukkaskokokohtaiset vakiot (teollisuusalue).
Vakio PM2.5 PM10 PM30 (TSP)
k (lb/VMT) 0.15 1.5 4.9
a 0.9 0.9 0.7
b 0.45 0.45 0.45


Kaava päällystämättömälle maantielle. [2]

<math>E = \frac{k(\frac{s}{12})^a(\frac{S}{30})^d}{(\frac{M}{0.5})^c} - C</math>

jossa
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
s = tien pintamateriaalin hienoainespitoisuus (%)
W = kulkuneuvon keskimäräinen paino
M = pintamateriaalin kosteus (%)
S = keskimääräinen nopeus
C = päästökerroin (pakokaasu, jarrut ja renkaat Huom! 1980-luvulta)
k, a, c, d vakioita (Taulukko 2)


Hiukkaskokokohtaiset vakiot (maantie).
Vakio PM2.5 PM10 PM30 (TSP)
k (Huom! lb/VMT) 0.18 1.8 6.0
a 1 1 1
c 0.2 0.2 0.3 ⇤#: Onko tämä oikeasti 0.3? --Jouni Tuomisto 26. maaliskuuta 2013 kello 14.26 (EET)--#: 0.3 on oikea. Korjattu --Akousa 3. huhtikuuta 2013 kello 13.05 (EEST)
d 0.5 0.5 0.3


Päästökertoimet pakokaasujen, jarrujen ja renkaiden aiheuttamille päästöille.
PM2.5 PM10 PM30
C, päästökerroin lb/VMT

(Pakokaasut, jarrut, renkaat)

0.00036 0.00047 0.00047


Kaava hiukkaskokokohtaisen päästökertoimen laskemiseen aikayksikköä (g/h) kohden. Kaava pätee sekä päällystetylle että päällystämättömälle tielle.

<math>E_h = E*VKT_h</math>

jossa
Eh = hiukkaskokokohtainen päästökerroin tuntia kohden (g/h)
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
VKTh = ajoneuvolla kuljettu matka aikayksikkö kohden (km/h). VMT = vehicle miles traveled.

Malli ja kaava päällystetyille teille

Maanteitse tapahtuvan malmi- ja rikastekuljetusten aiheuttama pölyämisvaikutus (g/km) lasketaan päällystetyille teille tarkoitetulla yhtälöllä (US EPA. Paved Roads. 2011):

Kuljetuksen aiheuttamat päästöt/päällystetty tie

Kaava pätee päällystetylle tielle.

<math>E = k(sL)^{0.91} * (W)^{1.02}</math> [3]

jossa
E = hiukkaskokokohtainen päästökerroin (g/km)
k = hiukkaskokokerroin
sL = tienpinnan hienoaineskuormitus g/m2
W = kulkuneuvon keskimäräinen paino (tn)

Tämä kaava kattaa ainoastaan ajoneuvojen aiheuttamat ilmassa leijuvat hiukkaspäästöt, jotka ovat peräisin kuivan päällystetyn tien pintamateriaalista. Kullekin hiukkaskoolle on oma hiukkaskokokerroin (ks. taulukko).

Hiukkaskoko g/km
PM2.5 0.15
PM10 0.62
PM15 0.77
PM30 3.23


Kaavan soveltaminen perustuu alla olevan taulukon oletuksiin.

Päästölähde Hienoainespitoisuus g/m2 Kaluston paino, t Nopeus km/h
Päällystetty tie 0.03-400 2.0-42 1-88


Sateen aiheuttama korjausvaikutus (päiväperustainen) saadaan kaavasta:

<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{P}{4N})</math>

jossa
K, sL ja W ovat samat kuin edellisessä kaavassa
Eext = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
P = sadepäivien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
N = päivien lukumäärä periodin aikana (365 vuosi, 91 vuodenaika, 30 kuukausi)
Faktori "4" kuvaa päällystetyn tien kuivumista nopeammin kuin päällystämättömän. Sade ei pidä tienpintaa kosteana 24 h/vrk.


Sateen aiheuttama korjausvaikutus (tuntiperustainen) saadaan kaavasta:

<math>E_{ext} = [k(sL)^{0,91} * (W)^{1.02}](1-\frac{1.2P}{N})</math>

jossa
K, sL ja W ovat samat kuin edellisessä kaavassa
Eext = vuosittainen tai muu pitkäaikainen keskimääräinen päästökerroin (sama yksikkö kuin k)
P = sateisten tuntien määrä (vähintään 0.254 mm) periodin aikana
N = tuntien määrä periodin aikana (esim. 8760 vuosi, 2124 vuodenaika, 720 kuukausi)

Data

Ero sivun ”Kuljetuksen päästöt” versioiden välillä(-)
ObsVakioHiukkaskokoAlueYksikköResult
1kPM2.5teollisuusaluelb /VMT0.15
2aPM2.5teollisuusaluelb /VMT0.9
3bPM2.5teollisuusaluelb /VMT0.45
4kPM10teollisuusaluelb /VMT1.5
5aPM10teollisuusaluelb /VMT0.9
6bPM10teollisuusaluelb /VMT0.45
7kPM30teollisuusaluelb /VMT4.9
8aPM30teollisuusaluelb /VMT0.7
9bPM30teollisuusaluelb /VMT0.45
10kPM2.5maantielb /VMT0.18
11aPM2.5maantielb /VMT1
12cPM2.5maantielb /VMT0.2
13dPM2.5maantielb /VMT0.5
14kPM10maantielb /VMT1.8
15aPM10maantielb /VMT1
16cPM10maantielb /VMT0.2
17dPM10maantielb /VMT0.5
18kPM30maantielb /VMT6.0
19aPM30maantielb /VMT1
20cPM30maantielb /VMT-0.3
21dPM30maantielb /VMT0.3
22kPM2.5päällystetty tieg /km0.15
23kPM10päällystetty tieg /km0.62
24kPM15päällystetty tieg /km0.77
25kPM30päällystetty tieg /km3.23

Laskenta

Laskenta päivitetään, eikä se ole nyt käytössä.

Pölypäästöt dumpperin/kuorma-auton lavalta

Kuljetuskaluston lavalta aiheutuvista pölypäästöistä ei ole juurikaan ulkomaista tai kotimaista kirjallisuutta saatavilla. Asetuksen mukaan (Asetus ajoneuvojen käytöstä tiellä 4.12.1992/1257) kuorma on suojattava kuormapeitteellä, jos on vaara, että kuorma pölyää tai varisee tielle ajoviiman vaikutuksesta. Kuormapeitteiden asianmukainen kiinnitys tulee myös varmistaa.

Pirkanmaan keskuspuhdistamohankkeen YVA-selostuksen mukaan puhdistamon luolaston siirto – ja purkutunnelien louheen kuljetukset aiheuttavat pölypäästöjä, kun hienojakoinen pöly irtoaa kuivana kuormasta.[4]. Pölyn vaikutusalue ulottuu noin 20-30 metrin etäisyydelle. Tuulisella säällä pölyn leviämisalue on laajempi, mutta pitoisuudet ovat selvästi pienempiä kuin lähialueella (pitoisuuksia ei mainita). Kuormasta irtoavan pölyn haittaa pidetään lähinnä esteettisenä etenkin talvikautena pölyn erottuessa lumesta.

Talvivaaran kaivoshankkeen YVA-selostuksen mukaan kuljetuksien aiheuttama pölypäästö voi olla peräisin esim. kuljetusajoneuvon lavalta tai niiden runkorakenteisiin kaivosalueella kiinnittyneestä pölystä [5] . Mikäli kuljetuksia tehdään avolavakalustolla, kuorman peittämisellä estetään kuormasta pölyäminen. Talvivaaran kaivosalueen laajuuden vuoksi ajoneuvojen alus- ja runkorakenteisiin kiinnittyvä pölyn todetaan irtoavan ajoviiman vaikutuksesta jo kaivosalueen sisäpuolella eikä tule merkittävässä määrin leviämään alueen ulkopuolelle.


----#(number):: . Kuinka merkittävää kuormasta lähtevä pölypäästö voi olla suhteessa tässä kuvattuihin muihin pölypäästöihin, enimmillään varmaan peittämättömistä kuormista? Pystyykö sitä edes sanallisesti jotenkin kuvaamaan/arvioimaan. Eikös tämä asia jää tässä vielä auki, ja siihen kaipaisi jotain kannanottoa. Varmaan vaihtelee useista sysitä paljon, mutta jotain kuvausta/arviota kaipaisi --Hkomulai 11:40, 3 August 2011 (UTC) (type: truth; paradigms: science: comment)

Rikastekuljetukset ja lastaus

Varsinaiset sivut: Louheen lastaus ja pudotus ja Kuljetuksen pakokaasupäästöt

Rikasteen kuljetuksesta ja lastauksesta aiheutuu pöly- ja ajoneuvojen pakokaasupäästöjä ilmaan. Esim. Pyhäsalmen kaivoksen aiheuttama kokonaislaskeuma 200 m:n etäisyydellä oli 155 kg/ha/kk [6]. Lastauksen yhteydessä maahan joutunut kuivanut materiaali voi aiheuttaa myös pölypäästöjä. Pölypäästöjen määrä rikasteiden lastausvaiheessa on kuitenkin useimmiten vähäistä koska varastointi tapahtuu yleensä sisätiloissa. Tämän vuoksi rikasteteiden kuljetuksen ja lastauksen aiheuttamat ilmapäästöt ovat lähinnä pakokaasupäästöjä.

Rikasteiden junakuljetuksista avoimissa vaunuissa saattaa aiheutua pölypäästöjä. Pölypäästöjä voidaan estää kuljettamalla rikaste suljetuissa säiliöissä.

Pakokaasupäästöt

Varsinaiset sivut: Työkoneiden päästöt, Kuljetuksen pakokaasupäästöt.

Ajoneuvojen pakokaasuista, jarruista ja renkaista johtuvat hiukkaspäästöt arvioidaan eri malleilla.

Dieselkäyttöisille työkoneille esim. dumpperille laskettavat päästöt voidaan laskea kahdella eri tavalla, joko tehonkäyttöä tai polttoaineen kulutusta kohden.


Malmilouheen purkamisen ja lastauksen pölypäästöjen arviointi

Varsinainen sivu: Louheen lastaus ja pudotus

Malmilouheen purkamisesta rekan lavalta aiheutuu pölyämistä. Pölyämisvaikutusta voidaan arvioida lastattavaan määrään perustuvilla ominaispäästöluvuilla. Sekä US EPA että Australian National Pollutant Inventory (NPI) Emission Estimation Technique Manual for Mining, ver 3.0, (2011) esittävät lastaukselle ja purkamiselle kiinteitä ominaiskuormituslukuja. US EPAn ominaiskuormitusluku TSP:lle on 0,018 kg/t, NPI:n 0,025 kg/t. PM2.5 osuus voidaan arvioida olevan n. 10 % PM10:stä, eli 1,2 g/t (WRAP Fugitive Dust Handbook, 2006).


Rikasteen kuljetuksen ja lastauksen pölypäästöjen arviointi

Varsinaiset sivut: Louheen lastaus ja pudotus sekä Kuljetuksen pakokaasupäästöt

Rikasteen lastauksesta ja kuljetuksesta aiheutuun ilmaan pöly- ja pakokaasupäästöjä. Jos rikasteet varastoidaan sisätiloissa, vähäisiä pölypäästöjä esiintyy lähinnä lastausalueella. Rikasteiden lastauksen aiheuttamat pölypäästöt ovat siten lähinnä pakokaasupäästöjä. Pakokaasupäästöjen laskemista kuvataan Opasnetin Minera- ja VTT:n LIPASTO-sivuilla. Rikastekuljetuksissa lavalta pölyämistä estetään peittämällä kuormat ja levittämällä pölysidonta-aineita kuorman päälle (Kauppila et al. 2011). Rikastekuljetuksissa päällystetyllä tiellä tiestä nousevaa hiukkaspäästöä voidaan arvioida samalla kaavalla kuin malmikuljetuksissa.

Katso myös

Minera-malli: Ohjeistusta kaivostoiminnan ympäristö- ja terveysriskien arviointiin.
Osa linkeistä vie ohjeistuksiin eri vaikutusarvioinnin osien tekemisestä, osa taas valmiisiin laskentamalleihin (lihavoitu).
Kaivostoiminta

Kohdekohtaisen arvioinnin esimerkkisivu · Rikastus · Kaivosprosessit

Pölyn ja hiukkasten päästöt

Pöly (ohje) · Lähteet · Pintamaan poisto! · Tarvekivi ! · Louhinta ! · Murskaus · Lastaus ja pudotus · Kuljetuksen pakokaasupäästöt! · Kuljetuksen pölypäästöt! · Työkoneet · Hihnakuljetus · Energiantuotanto · Polttomoottorit! · Sähköntuotanto ! · Boilerit ! · Varastointi · Kaivannaisjäte · Sivukivi · Rikastushiekka

Muut päästöt

Haju · Kaasut · Typpi · Säteily! · Tärinä · Jätevesi · Varastoinnin vesipäästö · Mallinnusohjelmat · Rikastuskemikaalipäästöt · Melu

Pitoisuus ympäristössä

Pohjavesi · Pintavesi · Kulkeutuminen vedessä! · Sedimentit · Sedimentit (mittaukset) · Sedimentit (huokosvedet) · Maaperä! · Maaperän terveysriskinarvio

Ihmiset Ympäristö ja ekologia
Altistuminen

Altistumisen arviointi

Nisäkkäät ja linnut · Kasvit! · Maaselkärangattomat! · Ravinto!

Vaikutus

Terveysriskinarvioinnin rakenne · Riskinarviointiohjeet: · Pohjavesi · Pintavesi · Pöly · Kaasumaiset ilman epäpuhtaudet · Maaperä · Tärinä · Haju · Säteily! · Maaperän terveysriski · Kaasut · Melu · Pienhiukkasvaikutukset! · Terveysriskin kuvaus

Vesistöt · Maaperä · Sedimentti · Ekologinen riskinarviointi: · Ekologisten vaikutusten arviointi · Kohdekohtaisen mallin vaiheet · Alustus · Kohdetutkimukset · Vaikutusten arviointi · Mittauksiin perustuva arvio · Luonnehdinta

Integroitu riskinarvio

Integroitu riskinarvio · Viitearvoja

Muita Minera-projektin tuotoksia
Minera-mallin sovelluksia

· Luikonlahden tapaustutkimus · Luikonlahden sienitutkimusraportti

Muut

· Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt · Minera-hanke · MINERA Loppuseminaari · Kauppila T, Makkonen S, Komulainen H, Tuomisto JT: Metallikaivosalueiden ympäristöriskinarviointiosaamisen kehittäminen: MINERA-hankkeen loppuraportti. · Lehdistötiedote 15.4.2013 · Kohdekohtainen esimerkki · Lyhenteet ja määritelmät · Loppuraportti kokonaismalli · Kaivostoiminnan ympäristöterveysriskien arviointi (suojattu sivu) · Mallinnusohjelmat päästöjen arvioinnissa · Viitearvot · Talvivaaran kaivoksen terveysvaikutukset · Loppuraportti · Raportti · Yaran tapaustutkimus

Muita kaivostoimintaan liittyvää

· Vesijalanjälki · Hyvä kaivos pohjoisessa · Yhteiskuntatieteellinen kaivostutkimus Itä-Suomen yliopistossa · Teemasivu:Kaivostoiminnan vaikutusarviointi


Avainsanat

Päästöt, kuljetus, liikenne

Viitteet

Kauppila, P., Räisänen ML., & Myllyoja S. (eds). 2011. Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt. Suomen Ympäristö 29. Suomen ympäristökeskus. Helsinki.

US EPA. 2011. Compilation of air pollutant emission factors. AP 42, Fifth Edition, Volume I, Chapter 13: Miscellaneous Sources. Unpaved Roads.

US EPA. 2011.Compilation of air pollutant emission factors. AP 42, Fifth Edition, Volume I, Chapter 13: Miscellaneous Sources. Paved Roads.

Western Regional Air Partnership WRAP.2006.Fugitive Dust Handbook.

  1. ↑ http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf
  2. ↑ http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0202.pdf
  3. ↑ http://www.epa.gov/ttn/chief/ap42/ch13/final/c13s0201.pdf
  4. ↑ http://www.tampere.fi/material/attachments/p/5ivHPEIay/YVA_selostus_osa_3.pdf
  5. ↑ http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=118528&lan=fi%20%3c/ref
  6. ↑ Metallikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt 2011/luonnos

Aiheeseen liittyviä tiedostoja

<mfanonymousfilelist></mfanonymousfilelist>

Noudettu kohteesta ”https://fi.opasnet.org/index.php?title=Kuljetuksen_päästöt&oldid=29505”