Sao Paulo, Brasilien, 2013. Subways är överflödiga i fina partiklar som ofta bärs av bromsar eller tåg. Diego Torres Silvestre / Flickr, CC BY-ND

Fyra mer stora indiska städer kommer snart att ha egna tunnelbanelinjer, har landets regering meddelat. På andra sidan Himalaya är Shanghai byggande dess 14th tunnelbanelinjen, som ska öppnas i 2020, och lägger till 38.5 km och 32-stationer till världens största tunnelbanestation. Och New Yorkers kan äntligen njuta av Second Avenue Subway-linjen efter att ha väntat i nästan 100 år för att den ska komma fram.

Endast i Europa använder pendlare i mer än 60 städer järnvägs tunnelbanor. Internationellt mer än 120 miljoner människor pendla av dem varje dag. Vi räknar runt 4.8 miljoner ryttare per dag i London, 5.3 miljoner i Paris, 6.8 miljoner i Tokyo, 9.7 miljoner i Moskva och 10 miljoner i Peking.

Subways är viktiga för pendling i trånga städer, något som kommer att bli allt viktigare över tiden - enligt en FN-2014-rapport, hälften av världens befolkning är nu urban. De kan också spela en roll för att minska luftföroreningarna i stora storstäder genom att bidra till att minska användningen av fordon.

Stora mängder andningsbara partiklar (partiklar eller PM) och kvävedioxid (NO₂), som delvis produceras av industriella utsläpp och vägtrafik, är ansvariga för att förkorta livslängden hos stadsborna. Kollektivtrafiksystem som tunnelbanor har sålunda verkade som en lösning för att minska luftföroreningarna i stadsmiljön.

Men hur är luften som vi andas underjordisk, på järnvägsplattformar och inuti tåg?

Blandad luftkvalitet

Under det senaste årtiondet, flera banbrytande studier har övervakat tunnelbana luftkvaliteten över en rad städer i Europa, Asien och Amerika. Databasen är ofullständig, men växer och är redan värdefull.

Till exempel kan man jämföra luftkvaliteten på tunnelbana, buss, spårvagn och vandringsresor från samma ursprung till samma destination i Barcelona, visade att tunnelbana luft hade högre luftföroreningar än i spårvagnar eller gå på gatan, men något lägre än i bussar. Liknande lägre värden för tunnelbana miljöer jämfört med andra kollektivtrafiklägen har visats genom studier i Hong Kong, Mexico City, istanbul och Santiago de Chile.

Av hjul och bromsar

Sådana skillnader har tillskrivits olika hjulmaterial och bromsmekanismer, samt variationer i ventilation och luftkonditioneringssystem, men kan också relatera till skillnader i mätkampanjprotokoll och val av provtagningsplatser.

Huvudfaktorer som påverkar tunnelbana luftföroreningar kommer att omfatta stationens djup, byggnadsdatum, typ av ventilation (natur / luftkonditionering), typer av bromsar (elektromagnetiska eller konventionella bromsbelägg) och hjul (gummi eller stål) som används på tåg, tågfrekvens och mer nyligen förekomst eller frånvaro av plattformsskärmsdörrsystem.

I synnerhet är mycket tunnelbana partikelformiga material härrör från rörliga tågdelar såsom hjul och bromsbelägg, samt från stålskenorna och kraftförsörjningsmaterialen, vilket gör partiklarna dominerande järninnehållande.

Hittills finns det ingen tydlig epidemiologisk indikation av onormala hälsoeffekter på underjordiska arbetare och pendlare. New York tunnelbana arbetare har utsatts för sådan luft utan betydande observerade effekter på deras hälsa och ingen ökad risk för lungcancer hittades bland tunnelbanestyrare i Stockholms tunnelbanesystem.

Men en försiktighetsåtgärd drabbas av observationerna av lärda som fann att anställda som arbetar på plattformarna i Stockholms tunnelbanor, där PM-koncentrationerna var störst, tenderade att ha högre nivåer av riskmarkörer för hjärt-kärlsjukdom än biljettsäljare och tågförare.

De dominerande järnpartiklarna blandas med partiklar från en rad andra källor, inklusive rock ballast från banan, biologiska aerosoler (såsom bakterier och virus) och luft från utomhus och drivs genom tunnelsystemet på turbulenta luftströmmar som genereras av tågen själva och ventilationssystem.

Jämförande plattformar

Det mest omfattande mätprogrammet på tunnelbaneplattformar hittills har genomförts i tunnelbanesystemet i Barcelona, ​​där 30-stationer med olika konstruktioner studerades under ramen för FÖRBÄTTA LIV-projektet med ytterligare stöd från AXA Research Fund.

Det avslöjar betydande variationer i partikelmassa koncentrationer. Stationerna med en enda tunnel med ett järnvägsspår som är separerade från plattformen med glasbarriärsystem visade i genomsnitt halva koncentrationen av sådana partiklar jämfört med konventionella stationer, som inte har någon barriär mellan plattformen och spåren. Användningen av luftkonditionering har visat sig producera lägre partikelkoncentrationer inom vagnar.

I tåg där det är möjligt att öppna fönstren, t.ex. i Aten, kan koncentrationer generellt sett öka i tåget när de passerar genom tunnlar och närmare bestämt när tåget går in i tunneln vid hög hastighet.

Övervakningsstationer

Även om det inte finns några befintliga rättsliga kontroller av luftkvaliteten i tunnelbana miljön, bör forskningen gå över mot realistiska metoder för att mildra partikelförorening. Vår erfarenhet i Barcelona tunnelbanesystem, med sitt stora utbud av olika stationsdesign och driftventilationssystem, är att varje plattform har sin egen specifika atmosfäriska mikromiljö.

För att designa lösningar måste man ta hänsyn till lokala förhållanden för varje station. Först då kan forskare bedöma påverkan av förorening som härrör från rörliga tågdelar.

En sådan forskning växer fortfarande och kommer att öka när tunnelbilsoperatörerna nu är mer medvetna om hur renare luft leder direkt till bättre hälsa för stadspendlare.

Om Författarna

Fulvio Amato, utbildad forskare, Spanska nationella forskningsrådet och Teresa Moreno, Tenured Scientist, Institute of Environmental Assessment och Water Research (IDAEA), Spanska vetenskapliga forskningsrådet CSIC

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon