Trafikkens bidrag til fine og ultrafine partikler

Indledende analyse af måleresultaterne

Med Albanigade som eksempel er de beregnede korrelationskoefficienter mellem CO-, NO_x- og partikler (N) vist i Tabel 1. Det fremgår, at der er en meget høj grad af korrelation, især mellem NO_x og partikler. Tilsvarende forhold findes for Jagtvej, mens korrelationerne er dårligere for bybaggrundsmålingerne.

Tabel 1. Korrelationsmatricen for CO, NO_x og N (partikler) for Albanigade.

Ved diagonalisering af korrelationsmatricen i Tabel 1 fås matricen i Tabel 2. Diagonaliseringen svarer til en drejning af akserne i målerummet, således at der af de 3 oprindelige variable dannes linearkombinationer, som varierer uafhængigt af hinanden.

Tabel 2. Den diagonaliserede korrelationsmatrix

Ved betragtning af diagonalelementerne ses, at stort set hele variationen (2.96/3.00 = 98.7%) i det 3-dimensionale målerum findes i et 2-dimensionalt underrum. Dette betyder, at netop 2 kildetyper bidrager til næsten hele variationen i måledata. Da det er et velkendt faktum, at den benzindrevne og den dieseldrevne trafik er de vigtigste kilder til CO og NO_x i gaden, samt at der på grund af en basal forskel i brændstof- og forbrændingstype er stor forskel på NO_x/CO-emissionsforholdet for benzin- og dieselmotorer, kan det konkluderes, at det netop er disse to trafiktyper, som gør sig gældende med hver sin karakteristiske og næsten konstante emissionsprofil. Dette er illustreret skematisk i Figur 3, hvor emissionsprofilerne er angivet som to vektorer. Målepunkterne spreder sig i et vifteformet område i det mørktfarvede plan (det 2-dimensionale underrum), der indeholder de to vektorer. Den vifteformede spredning på tværs skyldes først og fremmest forskellene i de to trafikkategoriers relative intensitet i løbet af døgn og uge. Spredningen skyldes ikke usikkerhed i målingerne, da dette ville sprede punkterne tilfældigt i rummet og ikke i et plan.

Figur 3. Skematisk 3-dimensional fremstilling af måledata i målerummet (sammenhørende CO-, NO_x- og partikelkoncentrationer). Målepunkterne befinder sig med god tilnærmelse i et plan (det mørke område), som derfor må indeholde emissionsprofilerne for de to dominerende kilder, benzin- og dieseltrafik. Det er desuden vist på figuren, at det principielt er muligt at bestemme profilerne ud fra måledata, hvis NOx/CO-forholdet er kendt for de to kildetyper (profilerne bestemmes som skæringslinierne mellem de to lysere farvede planer og det mørke plan).

Det er ikke muligt at bestemme de to emissionsprofiler alene på grundlag af målepunkternes beliggenhed i rummet, fordi to vektorer, som skal udspænde et givet plan, matematisk kan bestemmes på uendeligt mange forskellige måder. Man kan dog ud fra en fysisk betragtning fastslå, at de to emissionsvektorer nødvendigvis må ligge i den positive rumlige oktant på en sådan måde, at samtlige målepunkterne ligger i sektoren imellem de to vektorer (som vist i Figur 3). Det er imidlertid, som antydet i form af skæringslinier med de to lyse planer i Figur 3, muligt at bestemme profilerne mere præcist, hvis NO_x/CO-forholdet for hver af de to emissionstyper er kendt. Referenceværdier for NO_x/CO-forholdet fra andre undersøgelse kan kun bruges med tilnærmelse, idet de faktiske værdier afhænger af de i praksis forekommende køretøjers vægt, alder, motorstørrelse, katalysator, hastighed, acceleration, tomgangskørsel, etc. Det er dog kendt, at CO-emissionen fra dieselkøretøjer er meget lille, således at NO_x/CO-forholdet for diesel i Figur 3 afbildes som et næsten lodret plan. Derfor er bestemmelsen af partikelkomponenten i emissionsprofilen for diesel temmelig ufølsom for ubestemtheden i NO_x/CO-forholdet for diesel. Derimod er bestemmelsen af benzinprofilens partikelkomponent ret følsom for ubestemtheden i det meget lavere NO_x/CO-forhold for benzinkøretøjer.

At korrelationerne for målingerne på H.C- Ørsted Institutets tag er dårligere, skyldes bl.a., at andre faktorer end trafikken (især langtransporterede partikler) spiller en større rolle i bybaggrunden.