Publikowanie artykułów jest możliwe po podpisaniu zgody na przeniesienie licencji na czasopismo.
Wkład rozpuszczalników z farb drogowych do tworzenia się ozonu troposferycznego
Tomasz Burghardt
tomasz.burghardt@swarco.comM. Swarovski GmbH (Austria)
Anton Pashkevich
Politechnika Krakowska (Polska)
https://orcid.org/0000-0002-4066-5440
Lidia Żakowska
Politechnika Krakowska (Polska)
https://orcid.org/0000-0001-7806-3886
Abstrakt
Rozpuszczalnikowe farby do poziomego znakowania dróg są znaczącym źródłem lotnych związków organicznych (Volatile Organic Compounds, VOC). VOC ulegając rozkładowi pod wpływem promieniowania słonecznego wpływają na powstawanie w troposferze ozonu, który jest związkiem chemicznym znacząco drażniącym system oddechowy i współodpowiedzialnym za powstawanie smogu. Wpływ poszczególnych VOC na tworzenie ozonu troposferycznego jest nierówny; wartości te zostały określone w maksymalnych przyrostowych reaktywnościach (Maximum Incremental Reactivities, MIR). MIR zostały użyte do obliczenia maksymalnego wpływu rozpuszczalników w farbach używanych w Polsce do znakowania dróg na tworzenie ozonu troposferycznego. Na podstawie danych z roku 2014, ograniczających się jedynie do dróg zarządzanych przez Generalną Dyrekcję Dróg Krajowych i Autostrad (GDDKiA), emisja VOC z farb używanych do znakowania dróg dotyczyła ilości około 494 838 kg, co mogło prowadzić do produkcji około 1 003 187 kg ozonu. Jeżeli wykorzystywane byłyby farby bez rozpuszczalników aromatycznych, oparte na estrach, jak to ma miejsce w Europie Zachodniej, emisje VOC nie uległaby zmianie, ale potencjał formowania ozonu zostałby ograniczony o 50-70%. Jednakże, z punktu widzenia ochrony środowiska, najlepszym rozwiązaniem byłoby wykorzystywanie farb wodnych, wedle wymagań skandynawskich – wówczas możliwa byłaby eliminacja do 82% emitowanych VOC i ograniczenie do 95% powstałego ozonu troposferycznego.
Słowa kluczowe:
znakowanie dróg, farby wodo-rozpuszczalne, farby rozpuszczalnikowe, ozon troposferyczny, VOC, bezpieczeństwo dróg, MIR, ochrona środowiskaBibliografia
Babić D., Burghardt TE., Babić D. Application and Characteristics of Waterborne Road Marking Paint. International Journal for Traffic and Transport Engineering 5 (2015) 150 169.
Google Scholar
Burghardt TE., Pashkevich A., Żakowska L. Influence of Volatile Organic Compounds Emissions from Road Marking Paints on Ground-Level Ozone Formation. Case Study of Kraków, Poland. Transportation Research Procedia (2016) in pr-ss.
Google Scholar
Clinnin DD., Heiber WG., Lewarchik RJ. Fast dry waterborne traffic marking paint. United States Patent 5,340,870.
Google Scholar
Reck E., Richards M. Titanium dioxide – Manufacture, environment, and life cycle analysis: The tioxide experience. Surface Coatings International 80 (1997) 568-572.
Google Scholar
Kheradmand H. Life Cycle Assessment. Road Marking Technologies Eco-Profile. Intertraffic, Amsterdam, 2012.
Google Scholar
Hansen CM. The three dimensional solubility parameter and solvent diffusion coefficient. Copenhagen, Denmark: Danish Technical Press (1967).
Google Scholar
IBDiM (Instytut Badawczy Dróg i Mostów / Road and Bridge Research Institute). Warunki Techniczne. Poziome znakowanie dróg. POD-2006. Seria „I” – Informacje, Instrukcje. Warszawa, 2007.
Google Scholar
McMichael AJ. Carcinogenicity of benzene, toluene and xylene: epidemiological and experimental evidence. IARC Scientific Publication 85 (1988) 3-18.
Google Scholar
Szpakowska-Kozikowska E., Mniszek W. Exposure assessment of workers during road surface marking. Zeszyty Naukowe Wyższej Szkoły Zarządzania Ochroną Pracy w Katowicach 1 (2014) 32-40.
Google Scholar
Per United States Code of Federal Regulations, Chapter 40, §51.100(s).
Google Scholar
Grosges T. Retro-reflection of glass beads for traffic road stripe paints. Optical Materials 30 (2008) 1549-1554.
Google Scholar
Carnaby B. Poor road markings contribute to crash rates. Australasian Road Safety Research Policing Education Conference. Wellington, New Zealand, 2005.
Google Scholar
Horberry T., Anderson J., Regan MA. The possible safety benefits of enhanced road markings: a driving simulator evaluation. Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour 9 (2006) 77-87.
Google Scholar
Bahar G., Masliah M., Erwin T., Tan E., Hauer E. Pavement Marking Materials and Markers: Real-World Relationship Between Retroreflectivity and Safety Over Time. Contractor’s Final Report for NCHRP Project 17-28 (2006).
Google Scholar
Easa SM., Reed MJ., Russo F., Dabbour E., Mehmood A., Curtis K. Effect of increasing road light luminance on night driving performance of older adults. International Journal of Engineering and Applied Sciences 6 (2010) 41-48.
Google Scholar
Żakowska L. Dynamic Road View Research for Road Safety and Aesthetics Evaluation. Journal for Geometry and Graphics 1 (1997) 51-57.
Google Scholar
Żakowska L. The effect of environmental and design parameters on subjective road safety – a case study in Poland. Safety Science 19 (1995) 227-234.
Google Scholar
Chameides W., Walker JC. A photochemical theory of tropospheric ozone. Journal of Geophysical Research 78 (1973) 8751-8760.
Google Scholar
Lippmann, M. Health effects of tropospheric ozone. Environmental Science and Technology 25 (1991) 1954-1962.
Google Scholar
OECD (Organisation for Economic Cooperation and Development). OECD Environmental Outlook to 2050: The Consequences of Inaction: The Key Findings on Health and Environment. Paris, 2012, http://www.oecd.org/environment/outlookto2050. Accessed 22.09.2015.
Google Scholar
Godzik B. Ground level ozone concentrations in the Krakow region, southern Poland. Environmental Pollution 98 (1997) 273-280.
Google Scholar
Leighton P. Photochemistry of air pollution. Academic Press, 1961, ISBN: 978-0124422506.
Google Scholar
Crutzen PJ. Photochemical reactions initiated by and influencing ozone in unpolluted tropospheric air. Tellus 26 (1974) 47-57.
Google Scholar
Carter WPL., Atkinson R. An experimental study of incremental hydrocarbon reactivity. Environmental Science and Technology 21 (1987) 670-679.
Google Scholar
Carter WPL. Development of Ozone Reactivity Scales for Volatile Organic Compounds. Journal of Air and Waste Management Association 44 (1994) 881-899.
Google Scholar
Martien PT., Harley RA., Milford JB., Russell AG. Evaluation of Incremental Reactivity and Its Uncertainty in Southern California. Environmental Science and Technology 37 (2003) 1598–1608.
Google Scholar
Ryerson TB., et al. Effect of petrochemical industrial emissions of reactive alkenes and NOx on tropospheric ozone formation in Houston, Texas. Journal of Geophysical Research: Atmospheres (1984–2012) 108 (2003) D8-1 – D8-24.
Google Scholar
Carter WPL. Updated Maximum Incremental Reactivity Scale and Hydrocarbon Bin Reactivities for Regulatory Applications. California Air Resources Board Contract 07-339 (2009).
Google Scholar
GDDKiA (Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad / General Directorate for National Roads and Motorways), Warszawa. Authors’ query through Public Information Bulletin, 2015.
Google Scholar
Klösch H., Rairoux P., Weidauer D., Wolf J., Wöste L. Analysis of the tropospheric ozone dynamics by Lidar. Journal de Physique IV C4 (1994) 643-646.
Google Scholar
Burghardt TE. Emissions aware. Intertraffic World (2016) 48.
Google Scholar
Tebert C., Volz S., Müller W., Theloke J. Review of directive 2004/42/EC. Ökopol GmbH, Institute for Environmental Strategies, Hamburg, 2011.
Google Scholar
Burghardt, T., Pashkevich, A. i Żakowska, L. (2016) „Wkład rozpuszczalników z farb drogowych do tworzenia się ozonu troposferycznego”, Budownictwo i Architektura, 15(1), s. 007–018. doi: 10.24358/Bud-Arch_16_151_01.
Statystyki
Abstract views: 398PDF downloads: 208
Licencja
Utwór dostępny jest na licencji Creative Commons Uznanie autorstwa – Użycie niekomercyjne – Bez utworów zależnych 4.0 Międzynarodowe.
Budownictwo i Architektura wspiera program otwartej nauki. Czasopismo umożliwia otwarty dostęp (Open Access) do publikacji. Każdy może przeglądać, pobierać i przekazywać artykuły pod warunkiem przestrzegania zasad licencji.
