NILU Brage

NORWEGIAN INSTITUTE FOR AIR RESEARCH 
LRTAP- 3/71 
16th Sept. 71 
DETERMINATION OF SULPHATE ION AND 
STRONG ACID CONCENTRATIONS IN PRECIPITATION 
1. INTRODUCTION 
The present paper gives description of methods to be 
used for sampling, chemical analysis and testing of methods. 
The action to be taken by laboratories w~nting to participate 
in the programme, are given in the last chapter. 
2. SAMPLING 
For sampling a simple funnel combined with a bottle to collect 
the precipitation, may be used. The main purpose of the equipment 
is to collect a sufficiently large sample of the precipitation. 
The amount of precipitation will normaly be obtained from a nearby 
standard precipitation gage It is however an obvious advantage 
if the precipitation collector also can give a reasonably correct 
figure for the amount of precipitation. One condition for this is 
that the upper part of the funnel is cylindrical. 
Calculations indicate that a suitable diameter of the funnel is 
30 cm. Diameters between 20 and 40 cm could be used. A suitable 
size of the sample is 200 ml. The titration of acidity requires 
50 ml, the Thorin analysis on sulphate ions requires 25 ml. Using 
micro equipment and an automated procedure, these volumes may be 
reduced to 10 and 5 ml (single determination). 
Obviously clnheavy rainfall will bring down more than 200 ml in a 
30 cm funnel, the storage bottle therefore must be larger, 2 liters 
may be suitable in most cases. 
The material in the funnel should be polyethylene or glass. The 
material in the container should be borosilicate glass. New glass 
- 2 - 
equipment should be treated with hot (90° C) 10 % hydrochloric 
acid for 12 hours, then rinsed and soaked in deionized water for 
another 24 hours. 
Equipment for sequential sampling is under development at some 
laboratories, and descriptions will be circulated when these 
developments are completed. 
3. CHEMICAL ANALYSIS 
Analysis on sulphate ion and titration of total strong acids are 
described in separate papers. 
To ensure comparability of results, it is very important that 
the methods described are meticulously followed. If a laboratory 
for some reasons comes to the conclusion that the method should 
be altered, this should be reported to the CPA, while the routine 
analysis follows the specified method until notice is given from 
the CPA. 
4. CONTROL 
In the following are given the procedures to be followed for 
standardization and comparison of results from the different 
laboratories. 
The CPA will provide 5 standard samples for testing of procedures. 
The standard samples are kept in polyethylene bottles and will not 
change composition over a period of 1-2 months. 
For two of the standard samples the exact content will be given. 
For the three others only approximate values are given. The labo- 
ratory is asked to perform 3 separate analy~s of each sample and 
send the result back to the CPA. 
As a further control, the laboratory is asked to send 20, 100 ml 
aliquots (if possible) of samples taken during the first weeks to/ 
the CPA for control analysis. These samples will be analysed in 
two laboratories and the results sent back to the laboratory in 
question. Details for the procedures are given later. 


English

Determination of sulphate ion and strong acid concentrations in precipitation

Grønskei, Knut Erik

Sivertsen, Bjarne

Norwegian

LUFTFORURENSNINGER I FORBINDELSE MED FLYPLASSER I OSLO-OMRÅDET

Joranger, Einar

Skogvold, Odd F.

Thyvold, Mads J.

Air pollution in Oslo, Winter 1969/70

Berg, Thor Christian

MÅLING AV SO2-KONSENTRASJONER I BRUNLANES

NILU 
Oppdragsrapport nr 10/70 
Referanse: 020170 EO U 
Dato: September 1970 
MINIMUMSAVSTANDEN MELLOM ET 
ASFALTBLANDEVERK OG ET IDRETTSANLEGG 
KE Gr¢nskei 
NORSK INSTITUTT FOR LUFTFORSKNING 
Postboks 15, 2007 Kjeller 
Norge 
- 1 - 
MINIMUMSAVSTANDEN MELLOM ET ASFALTBLANDEVERK OG ET IDRETTSANLEGG 
1 INNLEDNING 
I det f¢lgende er gitt en vurdering av minimumsavstanden mellom 
det planlagte asfaltblandeverk på Fossum og et eventuelt idretts- 
anlegg. Vurderingen bygger på de data om verket som er gitt i 
brev fra A/S Hesselberg av 14 oktober 1969. 
Problemet er angrepet på to måter. En har gjennomgått littera- 
turen for å finne utenlandske og innenlandske normer for minimums- 
avstanden mellom et asfaltverk og nærmeste boligbebyggelse, samt 
vurdert luftforurensningenes betydning for boligbebyggelse i 
relasjon til idrettsanlegg. Dernest har en foretatt en grov 
beregning av de maksimale bakkekonsentrasjoner og deres avstand 
fra pipa under forskjellige værforhold, samt en sammenligning 
mellom disse verdier og utenlandske normer for luftens innhold 
av forurensninger. 
2 GENERELLE KRAV TIL PLASSERINGEN AV ASFALTVERK 
I litteraturen finner en vurderinger av forurensningen fra 
asfaltverk i relasjon til den nærmeste boligbebyggelse. Problemet 
reduseres således til å vurdere forurensningsplager ved et idretts- 
anlegg i relasjon til plagene i boligstr¢k. 
En har hatt kontakt med Yrkeshygienisk institutt om dette problem. 
Det kom her frem f¢lgende momenter: 
a) Idrettsanlegget brukes i alt vesentlig av sunne og friske 
mennesker. 
b) En oppholder seg kortere tid på et idrettsanlegg enn i et bolig- 
str¢k 
c) På et idrettsanlegg yter folk sitt maksimale og er sannsynligvis 
mer utsatt for skadelig påvirkning av forurensning. 
- 2 - 
Som f¢rste tilnærmelse velger vi å betrakte et idrettsanlegg på 
lik linje med et boligområde. 
I Sverige ¢nsker en normalt en avstand på 500 m mellom et asfalt- 
blandeverk og den nærmeste boligbebyggelse. Under ingen 
omstendigheter godtar en her avstander under 200 m (1). 
I Polen angis det en sikkerhetssone (Protective zone) på 300 m 
omkring et asfaltblandeverk (2). 
Det er vanlig å betrakte st¢v og so2 som de viktigste kompo- 
nenter i forurensningen fra et asfaltverk. If¢lge litteraturen 
varierer grenseverdier for st¢vinnholdet i luften meget fra land 
til land fra 0.1 mg/m3 (i middel gjennom 30 min) til 0.6 mg/m3 
(20 min). Middelverdien for alle oppgitte grenseverdier for 
1 time og kortere kan settes til 0.3 mg/m3. Når det gjelder so2- 
konsentrasjonen, er det vanlig å foreta sammenligningen med de 
svenske normene. Som middelverdi over 30 min angis en maksimal 
konsentrasjon på 0.65 mg so2/m
3 som ikke b¢r overskrides i mer 
enn 1 % av tiden i 1¢pet av en måned. 
3 KONSENTRASJONS BEREGNINGER 
Emisjonsdataene for det planlagte asfaltverket på Fossum tilfreds- 
stiller kravene til et asfaltverk av denne st¢rrelsesorden if¢lge 
utenlandske normer som gitt i (1) og (2). 
Gjennom den 17 m h¢ye pipa vil det slippes ut 2,5 g st¢v/sek 
og 5.5 g S02/sek. Betrakter en den maksimale bakkekonsentrasjonen 
X0 og dens avstand fra pipa Xm finner en som 1. tilnærmelse at x6 
kun avhenger av pipeh¢yden, mens Xm avhenger av værsituasjonen. 
Benytter en de oppgitte utslippsdataene, finner en 
X
0 
(st¢v) = 0.31 mg/m3 
3 = 0.69 mg/m 
- 3 - 
Dette er et estimat av maksimalkonsentrasjonen som bygger på 
Pasquill's spredningsformel med en vindhastighet på 2.5 mis 
og en midlingstid på 30 minutter (3). Konsentrasjonen x
0 
er 
omvendt proporsjonal med vindhastigheten. 
Under normale atmosfæreforhold vil en finne verdien for Xm i 
området 200 - 500 m. Den laveste verdien for Xm vil forekomme 
under lite stabile atmosfæreforhold, og den h¢ye verdien for Xm 
under stabile forhold. 
Når vindhastigheten er mindre, eller lik 2.5 m/s, må en vente 
overskridelser av de angitte normene for luftens innhold av 
so2 og st¢v. 
4 AVSLUTTENDE VURDERING 
En b¢r unngå å plassere idrettsanlegg og asfaltverk slik at 
toleranseverdien for luftens innhold av st¢v og so2 overskrides 
på idrettsbanen. I en avstand av 100 m fra asfaltverket vil 
idrettsbanen kunne påvirkes av utslippene fra asfaltverket som 
skjer utenom pipa og i lavere h¢yde. Idrettsbanen b¢r derfor 
heller ikke plasseres nærmere asfaltverket enn 200 m. 
Ved en h¢yere pipe vil de maksimale bakkekonsentrasjonene bli 
mindre og avstanden til dem bli st¢rre. 
En Økning av pipeh¢yde til 25 m vil kunne halvere maksimal- 
konsentrasjonene. Varmeoverskuddet 1 r¢ykgassene vil bidra 
til å ¢ke den effektive pipeh¢yde når vindhastigheten er liten. 
Dersom en vil vurdere minsteavstanden mer i detalj, kan en ta 
hensyn til sannsynligheten for en vindretning fra asfaltverket 
mot idrettsbanen når begge to er i bruk samtidig. Den effektive 
pipeh¢yde b¢r da legges til grunn for beregning av maksimal- 
konsentrasjonene. 
-4- 
Dersom en antar at asfaltverk vesentlig er i drift i arbeidstiden 
(7-16) og at idrettsanlegg vesentlig benyttes i fritiden, vil 
begge anleggene sjelden benyttes samtidii. 
Dersom asfaltverket ikke er i drift om vinteren, vil det 
overhodet ikke være til sjenanse for en sk¢ytebane. Isen på 
sk¢ytebanen vil ellers påvirkes uheldig av st¢vnedfall. 
I sommerhalvåret vil vinden ha en tendens til å blåse fra nord 
om natten og fra s¢r om dagen i Oslo-området, på grunn av de 
termiske forskjeller mellom sj¢ og land. Det vil være vinder 
fra nordlig retning som kan transportere forurensning fra verket 
til idrettsbanen. 
På Fornebu registreres vindretning og styrke på forskjellige 
tidspunkt gjennom dØgnet. Det er rimelig å anta at når det 
blåser fra nordlig kant på Fornebu, vil det blåse fra nordlig 
kant på Fossum. Med nordlig kant menes da en grov retnings- 
angivelse som omfatter ~ind fra N, NE og NW. 
En har tatt for seg vindstatistikken for perioden 1951-60 fra 
Fornebu (4) og tatt ut f¢lgende relevante vinddata. 
Tabell 1 Frekvensen av vind fra N, NE og NW som funksjon av tid 
på d¢gnet og av årstiden~ 
Halvparten av observasjonene med vindstille er tatt med som vind 
fra nordlig kant. 
Kl 
Måned 
6-8 9-11 12-20 21-23 
Mai 
Juli 
Oktober 
57 % 
53 % 
74 % 
34 % 
35 % 
49 % 
28 % 
24 % 
44 % 
51 % 
34 % 
57 % 
Hele d¢gnet om vinteren og om natten i sommerhalvåret er det 
prosentuelle bidraget av nordlige vinder mye h¢yere enn vist 1 
tabellen. 
- 5 - 
Det prosentuelle bidraget av nordlige vinder i tidsrommet 12-20 
viser seg å være relativt konstant og danner f¢lgelig en gruppe. 
Sektoren for vind fra nordlig kant utgj¢r 135°. Sektoren for et 
idrettsanlegg på 200 m avstand utgj¢r maksimalt 30°. Den er 
videre en funksjon av idrettsanleggets avstand og orientering i 
forhold til asfaltverket. R¢ykfanens åpningsvinkel vil være 
10-20°. 
Frekvensen av transport av forurensning fra asfaltverket mot 
idrettsanlegget vil f¢lgelig være mindre enn 24 % i tidsrommet 
kl 12-20 om sommeren. Kvantitativt vil denne minskingen være 
avhengig av lokale f¢ringseffekter. Ved en uheldig plassering 
vil minskingen bli relativt liten. 
Når det blåser fra s¢r tidlig på dagen i sommerhalvåret i Oslo, 
vil denne vindretningen ha tendens til å holde seg hele dagen. 
Om ettermiddagen (12-20) i sommermånedene kan en f¢lgelig grovt 
si at hver 4 dag vil en kunne oppleve forurensning på idretts- 
banen som f¢lge av driften ved asfaltverket i en viss prosent 
av tiden som igjen vil være avhengig av lokale f¢ringseffekter. 
De andre dagene vil ikke r¢ykfanen komme i ber¢ring med idretts- 
anlegget om dagen. Om natten i sommerhalvåret er imidlertid 
vind fra nord betydelig mer dominerende enn vist i tabell 1. 
H¢st og vår kan r¢ykfanen komme i ber¢ring med idrettsbanen 
annenhver dag. 
Som konklusjon kan en si at dersom avstanden mellom asfaltverket 
på Fossum og idrettsanlegget tilfredsstiller de svenske normer 
for avstanden til boligområder, vil ulempene for idrettsanlegget 
som f¢lge av asfaltverket bli meget små. 
De nærmeste boligområder s¢r for det planlagte asfaltverk vil 
generes mer, særlig i morgentimene. Frekvensene for vind fra 
nord på Fornebu i tidsrommet kl 06-08 vil i månedene mai, juli 
og oktober være henholdsvis 57 %, 53 % og 74 %. 
- 6 - 
Pipen ved asfaltverket b¢r være så h¢y at de maksimale bakke- 
konsentrasjoner av so2 ikke overskrider de svenske normer. 
Plasseringen b¢r dessuten vurderes i relasjon til en samlet plan 
over arealdisponeringen i området. 
Litteratur 
(1) Asander, Olle 
(2) Stern, AC 
(3) Turner, D Bruce 
( 4 ) 
- Luftvårdsproblem vid Asfaltverk, 
Pam. fra Statens Naturvårdsverk 
i Sverige (1969) 
- Air Pollution Vol III, Sources 
of Air Pollution and Their Control. 
Acaderaic Press New York, London 
(1968) 
- Workbook of Atmospheric Dispersion 
Estimates. U.S. Department of 
Health, Education and Welfare, 
Publication Nr 999-AP-26 
- Climatological summaries for air 
navigation in Norway, Vol no 1, 
Oslo Airport/Fornebu. Det Norske 
Meteorologiske Institutt (1959) 


MINIMUMSAVSTANDEN MELLOM ET ASFALTBLANDEVERK OG ET IDRETTSANLEGG

NILU 
Oppdragsrapport nr 6/70 
Referanse: 020469 EO U 
Dato: Juni 1970 
STØVNEDFALL OG RØYKKONSENTRASJONER VED 
ØSTERNVANNET SOM FØLGE AV ASFALTVERK 
PA FOSSUM 
Knut Gr¢nskei 
I 
I 
i 
NORSK INSTITUTT roR LUFTFORSKNING 
Postboks 15, 2007 Kjeller 
' •, 
I 
T ~orhin~~,s~ ~2} ~lnn~r o~ ~ A1:le~~e Et ~1f~ltverk pl 
rossmn m2,J }:ar·13it~t 20') to!1n/tine '~i1s'.--:s en 1:--:-:11!!1ere 
u t r-e dn i.ng on i 1:.·J j_1_1-:-2n n:rt:__d s·t'.i~v frci vcr\et vil 
~orur2nsn 1sternvannet, ct ~ri~kPV~PnSPeq0rvoar 
beli~pende 1,5 ~m tT~ For det rylanla~te var~ . 
. /1 Situasjonen 0r vi~t p~ v~dla7te k2rts~issc. 
~rm J~t fre~0~r av ~artet,er det viPd f~~ s~ktoren 2-S~ 
3~~ ?i1 brin~e st~v fra verket ~ot 1sternvannet. 
Ve~ here~nino av ie stØvMengdcr s0n vil nvs~ttc S~[ i 
~~tnin~ rot ist0~nv~nnet1~r f~I"cndc ton0rrafiske ~orhold 
:-n; h0 .... "1n]•...,~ ~-1·,,J\-F,--rs'--·7'e11'"'11 1:--rr-rC"' b,:,1~1-r-,n e·" :1c: ry, O"' c.- ~- L.v(... l,• . , - ... . .. \:;.,. .,...,_t ., .1 Cl.-.· .......... .L '".J J.:;J Q 
cor stj~re ~arti%1cr ~ei r0r\bar ¥allh~sti~hAt er dette 
--:..•r 1--.t:·tv,!ni .. ~. ·1~J l.ori ,..,_s-Fd1 tvcr}cP+ oq 1"11::;tc.,.,nvarnct lig9:er 
~ ".'" s}~_'.);-:1(1 •.,,4---!r'. -'\-:; .ne La-'-~11,s '; '3 ;;l l 1" • ., 8V<~r '."'I..,. ('],-,.,-tterkollen 
r- r·· ~- o v 1.: r' v .... r · . C' t --; n :i v O • • t t r 1 11 ·= t n ,1 s i ,:- ~-"' ·? r C" ,., (ff' ,-1 iss e 
q! SPnC1 v .il r10. l" PT"'~rn'":!d P }'Of' s ..,n-::1."'<1S l_t;.,,n"'r !,:1mnP 1'nJ11 '>';res 
p. - .::runn av ,t: -:--,.,r.-+: Lk Ler- fi 7. t:.'C~"'':S ut Fl.V luften j +e t denne 
-·.-1s~e1,..,er s}:oj:"for:-:1'"'·~ ci,=t. 
2 v~~rTS INNrJ~TrLfE 
c•nT" utr.r:rnr~spunk-:: -f0r dr~~ftin9; av v~n-t:ed~ r,.~vkkon:1entra- 
,... --i --r •':'r 0~ r.c,1 c- all }1:1r PT' 11:rc 8~"'s"•}':t v irid f orldcl in-i:r-•n over- 
~1.'.m:i0J.petn.inpef'P, dl~lt i 8 sckt:0r,,~r a 11:)0• I taht"'!}l J 
har en tatt opp det prosentuelle bidra~ av vin<l i 
.-t-~):toren fra r;,_:1.r til srr0r;t f<'r 1wcn"' -;')tr-ec1 op til slutt 
~=01"' rc Le .1rP.t. 
1 
- 2 - 
Jan Feb Mars April Mai Juni Juli Au~ Sept Okt Nov Des Aret 
% 10. 
v,(rn/s) 2.6 
3.9 5. S 8.3 11.2 14.5 17.5 12.0 14.6 13.6 10.0 5.5 5.6 
2. 5 "' .... ,.. ,.. ' . •} :~ . 7 '1 ,· 3.f') 2.8 2. 5 2.5 2.8 2.0 : • I) ..:: . ' I ,, . .:) 
-····- ···-··-- ---- ----·--- 
Tal .;ll l Vinrlfrekvcns8P i sektor s-sr~, samt midl ~i~istyrle 
fordelt ovc~ ~ret 
Tahellen er basert pA vinddata fra Forn~~u i 10 Jrs- 
r,c-r-ioden 19J1.J/SO, n e n nver-e d at a v i.s er- 1J')8tydelir,::e avvik 
fra .Ie nriø , En s er- at h vpp i l?'>et-en a.v v i nd fra asfaltverket 
,....,..., ..... 'r+-~,..,-,-, .. a· nrie t """.._.,i·r.,r;~1·: ,., 1 o,,..,~··,-1'rl,~n ()1"" ,,1'n..1..,,_.....,Pn 1--1,41r:-er J,.,.;l. .._, ~ .. ..,,. "V _ .1tt:; V~:., _. •- ·.--' J, J .• _ • . \/ . l..•~-. • !..)_ ,.:> 
dlC!t 1:un i S ':· av t i l fe l Lene f r a s~x.., til 3?r'.:<st, i sonmer+ 
m.~r-('•~cn 1L:::(~P 15 ", ;:.v tilfoll~ne i clr-m akt•.1elle. t+5° 
s e lt or-en • 
I'n :C-irncr or-s~ en <l:'rr,nlirz; variasjon i vjn,i1:'C-:!t::i·F:8n. 
a~ natt8n bllser Jet sjelde~ i retning fra ~sf~ltv~rket 
mot \~sternvannet. ;)0tte 3j,2l1kir b,~de s0:'1mer 03 v i vt er-, 
er i def.'!, situa::,jon,~nc lette s}:jer "1.Jr vi rode sri::-ed- 
n i.n-z sf or-no l c1. Om <laien er frekvensen ev vi:c1 fra sØr- 
s¢r~st hyrpi~er8, sp~siel.t on sonra8ren. 
Om vinteren ~an Pt sØrli~ vinrldra~ forekomme ~i~t p~ da~en, 
i oe1-.io.1cr T'l'\,:>d st er-k Luf t f or-ur-cn s n.i.nr; over Oslo. I disse 
s it n-vs i oner- n-°• €'fl v~nte de hØV-:lf.31:o k;rtti.rlskonscnt:ra.sione!' 
av for1-1rensn in:: ,,p,-~ •"'r-; '-ernvannct r1c!"so:: 1 as fal tverket ~r 
i ,fri:t. 
I slike perioder or -~enpPr~turinv~rsjon0n (dvs mc~et 
st~]:,i1 Luf t ) ol r or-vr-r-t 1 -r-or-..;;,o:---r:lc O!)'" til c t: ?50 rn o '1, 
merl ~orurcnsnin·:-r,r und e r- ct ;1:.")r::.sont.:ilt SDC.!l..,rer.·i Lk t som 
strc.!~)~er ser fr~ t'!)ls.~s i ve s+ t:il Crol'ud~!a].cn i ~st. 
Dett0 siiktet li7~er s~lArles 71 mover 0f~ektiv pipehdyde 
P'~ :2sfaJtvcrke·t-, o,.,. v i l c~, ... r- r·~v1-,"'r ""'=·~n G""'rli.,.., G'":'!.'P<'ninCT 
opp r:'01: (~stcrnV,T"U1'~t. I-.,1is en l::er0.r:n2r r,;',;\:1·0ns(;.r:tr2s7onen 
v0d ~slbcrnvaJ"'ln~t 11T1r1er slike s i t ua s i on o- ... ~ vil 1-0nsertr,:1s-ionr->n 
li_r,-r•c }1rlyt {'IVPT.' m,07cur-.middclv!:rdi~n-. . 
.·: 1:,::-..1 en i,'1ir,Jcr--::id V,1'l'E:' on-;;r"c•r}-son D,": ,1.t '!>akr-r~1Pns- 
fcrurrnsninsef Fra utallipe f~~infsRnleir OF nn~~e 
he~rifter i et vidt felt s~r og sØrdst for 0stcrnvannet 
vil ha stor :i.nnfl vtPlse r·°' den totale f~rnrersninr:r i lufta 
i -sJil<'c s-ttur1.s:1oner. s,,ledes v i I i111tli_0hetP.n f or- ., kunne ber-erme 
asf~ltverkets prosentvis~ ~knina ,v n~lfall~t ov0r 1sternvannet 
i c~isse V<:;rs·:-::-0 •:;ituas-il")T'<:r' bl i s v rr-t vc11..,s'I. E'li..,. 117,..:1 ("ln ri--rrcr-e 
opp=e ve over a Ll e l::i.lde•_., j ,·p 11 r:,r:- r-." ,.,. ... or ;"•,,"l ,.,s~e:.r-:1varmet 
mot sØr-sdr~st. Yonsnntrasion~ne vPd ~stcrnvannct nom 
resultat av Asfaltverket al~nn ~~~ ~~1 ~n viss ~rad ansl~~G, 
r:ien oni dette bidrar til en ves~ntJia- 1-ikn:inq c1.v den n\værende 
konsentrasjonen, vet en ikke. ·- ' 
I 
1 NORSK INSTITUTT FOR LUFTFORSKNING , 
- 3 - 
3 NEDFALLSBEREGNINGER FOR 30 METER EFFEKTIV SKORSTENSHØYDE 
En antar i f¢rste omgang at terrenget rundt asfaltverket 
er helt flatt, dvs at luftstr¢mmen f¢lger terrenget i 
Jet laveste 100-metersjikt av atmosfæren. Til å beregne 
avsetning av faste partikler ved Østernvannet har en 
benyttetet arbeide av Bosanquet et al (1950) om stØvned- 
fall fra piper. 
Det er her vist at når partikler i mengden W med fri 
fallhastighet f blir sluppet ut i h~vden hover bakken 
i luft med vindstyrke v, kan den midlere støvavsetning i 
avstanden x fra pipa skrives: 
Wb D = 0,0032 
H2 
20H 20f+2 
V 
X 
r 2~fJ exp~2~H ( 1) 
hvor ber den del av tiden vinden blåser i den aktuelle 
45o sektoren. Midlere avsetning pr år på en 100 m2-flate, 
2:itt .i gram er: 
Dår = 3 , 9 • 10 
7 
• :~ • F [ ~ H] ( 2) 
der F er tabulert for forskjellige verdier av f [v· og x Zfl , 
Basert på denne teorien har en funnet et årlig nedfall 
av partikler 2ed Østernvannet, 1500 meter fra asfaltverket· på 49 g/100 m. Det er her regnet med et utslipp av 
partikler på 2,5 g/sek, og en midlere vindstyrke på 
3 m/sek og effektiv pipeh¢yde 30 meter. Hvis en antar at 
den h¢ye vindfrekvens om sommeren motvirkes av bedre 
spredningsforhold, vil en kunne få et estimat for midlere avsetning 
ved Østernvannet pr måned ved å dividere årsverdien med 12. 
Dette er ingen urimelig antakelse. De relativt stabilere 
værstituasjoner med dårlig spredning som gir h¢yere 
korttidskonsentrasjoner ved Østernvannet om vinteren, vil mot- 
vjrkes av den lavere frekvens av vind fra s¢r-sØr¢st i 
vintermånedene. 
Vi får således som en midlere månedsavsetning ved Østern- 
vannet ca 4 g/1002, eller over hele vannet ca 6 kg/måned. 
Denne verdien vil maksimalt kunne variere med en faktor 
2-3, alt etter variasjoner i værforholdene. Beregninger 
ved Suttons modifiserte formler (Meteorological and 
Atomic Energi sd 204) gir også verdier som ligger innenfor 
disse variasjonene, slik at st¢rrelsesordenen kan antas å 
være riktig. 
- 4 - 
I 
Ved ,~ bruke Meteorolo~isk institutts værstatistikk 
og generelle erfaringer om stabiliteten (sprednings- 
forholdene) i Oa Lo=omr-åde t synes høsten å bli den Ars tid 
so~ vir st¢rst nedfall v~d Østernvannet. S~ f¢lger 
v .. : r- o,, .JO:-i'J:ler-p ~nAdl'.:m"' og s i s t vinteren. N1 skal en 
i□iJlertid v~re klar over at on vinteren vil en kunne få 
}:,lyere nerlfallsverdier i næ.r~este one[;n av asfaltverket, 
sa~t hfye korttidsko~sentrasjoner ved Østernvannet ved 
vind fra s¢r-s¢r¢st. Det skal o~så pointeres at det 
1~llende terrenget opp mot Østernvannet og de skoikledde 
~sene vil kunne for~rsake betydelig lavere nedfallsverdi~r 
enn beregnet. En annen tlnl som b¢r p~pekes er at 
partikkelfordelingen i den utslipte røyken er av stor 
betydning for disse beregningene. Fer har vi benyttet 
rartikkelfordelin~en i r~yk7asser fra asfaltverk.gitt 
i Sveri(';es na t ur-v å r-d s ve'r ka ra.rpo:r.t om "Luf tv å r-d s pnob Lem 
vid as f 11 tv21 ... k" ( 19~9). l 'v i s n1rti':~<·~l.:ordelinr•2n fra 
a.sf:il tverJ.,et p.~( Fos sun avv i xer- f:-,3. Jett~, v i 1 en 
n;iy1J:1;ir: opri~avc over denn~~ V,":-.:'':! nrf.,,v~n<.H;r. f,;Sr, en 
~evurderin~ av n~dfallsverdie~e kan foretas. Fn 
fnr~,i-yvn:in~ no t r:,inrJre parti\ler vi 1 lunre '.)Ye medf.~llet 
ov~r ~sternvannet. 
Ser en p,~ s t ovav s e t n i.nz en nær-m rr-o s sf a L tv~r1-cet vil denne 
v=r-e opp ·til 2 størrelses01"dener s t or r-e i nær+ie t en av 
utslipnet. GOO ~2ter fr~ ~tslipret blir det ~e~e~nede 
m~nedli~e nedfall i sam~e 45° sBltoren so~ fØr, 
36 ~/100 m2; 450 roeter fra pipa blir nedfnllet 63 ~/100 m2 
o~ 100 mete~ fra pipa ~lir n~dfallet 125 ~/1□0 m2, hele 
ti.rl";n under f0-c•11-t:s~tninr:i; av at rartik!~elforc'l.~lin.rr~n e1" 
soz, ::-orutsatt. 
En antar ~t utslir~et av st¢v sk~Pr i ba~keniv~ og 
b~T'••ttPI' en r-:-;t·011 ~ utarh~id8t JV c1-,,3r·,he1.,l-:: in i 19 r 3. 
Dette er en 1·,1.,u}· h1.r tilnr~rmelse d er-s ori en vil ::1i:>rcr.ne 
det st¢vneefallet som et nsfaltver~ ved Fossun far,~saker 
ve-I ylsternvanne·t. l, 7 km bor t e , Denr e vurc1~pinar;n 1,ynzcr 
P·11 c-.·.!.1 rTr.onÅe • ·' ' .. • • ,I..... , .. ' - • 
a) ?ipeh~yde "~ 17 ~ 
b) Lu f t s t r-ommcn vil f;\:?e b.1.J:-kcn 
c: Sko~o;!:r/'.det vil f~!'~ til a t r;1:dv sori Y.o~r:ier under 
tr~toppenc ~lIJn':0r-~·=cTics-teva~,settes or; i~1:e :enf'T~"!"' 
f sh"~s med den turhulf':'nte vind 
Forholdet mellon støv~en~dcn so~ fortsAtt er i luften 
013 «len stpvr,,~n;,;den norn s Li.ppris ut vr-(' 1(il-ii::.n ".:r c;ri.tt 
v~1 f¢1"enaP formælt 
() 
!- n/2 X L~ V,] X r = exp <o - ,r_ :r r n tt z 1 ) ( 3) 
' . '
- 5 - 
' 
• 
Q : 
X 
Støvmengde pr tidsenhet som passerer i avstancen x 
fra kilden. 
Q
0
: St¢v~en7de p~ tidsenhet som passerer ut ved kilden. 
Sut~c~'s virtuelle diffusjonskoeffisient i vertikal 
rctnin[". 
n: Sutton's stabilitetsparameter. 
- u: !1idlere vindstyrke. 
rn hetrakter aå forskjellen i. 1ette forholdet ved to 
~vstander x1 = 1500 mo~ x?, 2000 mor- får dermed ~-t- u t :r•;i. 1• ·, ,"'Ir "ivor: mve Sf""J:'r ~vs~ttes i sonen mel lom 
1500 m 0~ 2r00 ~. Da ½rP1d~~ p1 v~nnct er stdrre enn 
brr. 1r1"n ,-,'\ .-111r •c'1, k= n Pn l"C"111A at: a L t clc~ttc kOTI'ITn,er ned 
i 0~ ve1 ~st0rnva~nAt. 
Ve~ 1 anta at D~rti~lcncs av3etnin~shast~~~et er li~ 
partiklenes fail~astiehet o~ at cn-~1ar en.midler~ vind- 
hasti~het p~ 3 rn/sek, finner en at uartikler med en 
fallhasti-;,-11ct i onri.det 1-10 cm/sek· vil "°i det st0rste 
b Ldr-az til utfallet i en 501) ra bred sone ... om1.,.rin~ 
1750 m fra kilden. 
En antar at Maksimalt 40 % av utslippet har denne- faA,L- 
has~i"hct 07 at ~arG 1 ~ av d~~t~ vil falle ned i vannet. 
1ctt0 fdrer til ~t 0,4 ~ av utslippet koIT~er ned i ~stern- 
11an::ict. 
~ette si~ et sPml0t s~~vnedf2ll i ~sternvannct pft 10 mg/sek 
n.11Pr ">5 !rr-fr,'?.,T"l;-,~' ror•1"tsatt at v i n+e n har r-e trd.n« ~ra 
g-nJ~ 11Qle ti len. '!ul·d~ljs~rt nc>cl en midlere v Lndf'r-okvens 
fra S-SE ~ir dct~c 2,6 k~/m~ne~. 
!)ette resultat s t emner- bra. JTl0d den f,l."!""ste hererrnin~ som 
sa~ k~/m~ned for en antatt skorstenshrlyde p~ 30 meter. 
5 3tREGNINGER /\V so~-K0!'JS!:NTRASli0NER 
En har o~sJ sett litt pA konsentrasjonene av SO? son vil 
forckor.~c ved bruk av fyringsolje 2. Fra verk med 
kapasitet 200 tonn/time slippes ut ca 20 kg so,/time. 
Dette betY1~ at korttidsverdier av so2 ved gsternvannet 
ved vind f1,a S-SI: kan komme opp i 80 1up.,/m i p l.umens akse. ~ette svarer til d¢~nvcrdier p~ ca 20 1ug/M
3, forutsatt 
at vinden har samme retning hele rl~~n~t. 
' /1•1lr;, ,• 
• J. 
ned 
i ( 11111, ·1 . ·, '- , '/[,) '\ ,,:.., 
:,;J...-,.1iJ.,'4(J./. /,, ·;:,;,.,.~·~"i,..} 
,.',.,,.111.,1•LJ(, 
-~\·,i!,r•;..•tn•4 __ ✓,,,,,.· 
h,y_<1,-I ,, 
I 
Ven';,cr- 
\"\, 
1
• I \',1•:,\l'\\~,W';',,- 
~nCI· l!Jl/cP.:>.~, 1 ,' 
\\\\\\"1.\1{1• 
,',l 
f -trtrr 
.J 
\\1.'\ ·)l.•I\\ \1, 
·1:,1h:·" :1 
, ')J,___j" J .. • 
t;•,uu·r 1,' 
_,,., 
Tonc~sen 
Cl O .# c n ,, 
E:ovnon ,· 
~'1;1~!r,f1 J t ~11 . : •. f.. ;,.t-,1,f" . 
10' 
C #& se il z.mwe♦ fil J ; ZIA1R 
; 
Ekv,d. 
·•" ,,,, 
~ '1 
l .. 1r1, ! .. .,,;·11, 
, ,· 
111 l, 
I , ,. 
,_ ~- ·~ ✓: 
Cn UtL).,~~ ,  
,. l(l,,.;. 
·!/, ,;1, .. ,l1t ,,.:,;,.;, 
'j.,.:\:i ·, 
' - ,;, uJ//1,i.' J J I 4 d ~(,J..d 
/,,-•,,'i· 
I 
1111 I .J 
·.':~:ul 
JOm_ 
;e•~, ii# 4 + i •• § 
11 ,: ,,,, I I 
kap; av Oslo ~- Nord ma rit 
I :>cc100 


STØVNEDFALL OG RØYKKONSENTRASJONER VED ØSTERNVANNET SOM FØLGE AV ASFALTVERK PÅ FOSSUM

Nordø, Jack

STUDY ON MASS TRANSPORT OF AIR POLLUTANTS.

NILU 
Oppdragsrapport nr 8/70 
Dato: Juni 1970 
UNDERSØKELSE AV STØVTRANSPORT 
I OMEGNEN AV ARENDAL SMELTEVERK. 
PRØVING AV EN STØVMÅLER. 
E Joranger og TC Berg 
, 
l 
NORSK INSTITUTT FOR LUFTFORSKNING 
Postboks 15, 2007 Kjeller 
- 2 - 
UNDERSØKELSE AV STØVTRANSPORT I OMEGNEN AV ARENDAL 
SMELTEVERK. PRØVING AV EN STØVMÅLER. 
av 
E Joranger og TC Berg 
1 INNLEDNING 
I forbindelse med konsesjonss¢knad fra Arendal Smelteverk 
om å utvide med et nytt ovnshus, har R¢ykskaderådet uttrykt 
¢nske om å få utf¢rt målinger av st¢v omkring fabrikk- 
området. NILU har nylig mottatt en st¢vmåler til pr¢ving, 
og erklærte seg interessert i å pr¢ve apparatet i nevnte 
fabrikkområde. 
Fabrikken fremstiller silisiumkarbid i åpne ovner. St¢vet 
str¢mmer opp gjennom en 2,5 m bred kanal på langs av taket 
og utl¢pet er 25 mover bakken. Etter at en ovn er fyllt 
med råstoff, har vi if¢lge Dampkjeleforeningen (1) 
f¢lgende brenningssyklus og utslippsdata. Gasstemperaturene 
er anslåtte verdier: 
Syklus Varighet St¢v Korn- Type Gasshast Temp 
Timer g/min st¢rrelse st¢v m/sek oc 
Oppvarm. 
grunn- 
last 21 14,8 0, 8 5 
Blåsing 38 250 Fint st¢v SiO2 
1,42 50-100 
Riving 0, 3 2100 Grovt st¢v Mest 2, 8 0 100-150 
sot 
- 3 - 
2 MÅLEMETODER 
Målingene ble utf¢rt med et Sigrist Photometer type UP51-TN. 
Dette instrumentet arbeider etter prinsippet med spredning av 
lyset i et homogent lysfelt når man leder st¢vfylt 
atmosfære gjennom feltet. Lysmengden som spres er 
proporsjonal med st¢vmengden i luften og måles med en 
fotomultiplikator. 
Instrumentet var ved målingene i Eydehamn montert i en 
stasjonsvogn med luftinntak ca 0,5 mover bilens tak og 
fikk str¢m fra et system av en 12 volt blyakkumulator 
med 12 volt DC/220VAC transistoromformer. 
F¢lsomste måleområde er 0,0 - 0,2 mg st¢v/m3 ved en luft- 
gjennomgang på ca 40 1/min. Lysmengder som spres av 
st¢vpartikler i luften er ikke bare avhengig av mengden 
av st¢v, men også av st¢rrelse, form, farge og brytnings- 
indeks. Konsentrasjonen som avleses på skalaen er derfor 
et relativt tall som refererer seg til en bestemt st¢vtype. 
3 MALINGER 
Målingene ble utf¢rt 21 og 22 mai 1970. Begge dagene var 
luften ustabil med skiftende skydekke. 
F¢rste fors¢ksdag, 21 mai , var vindretningene fra 
VSV til V og vindhastigheten var ca 4 m/sek. St¢vet 
blåste mot området ¢st for Smelteverket og tildels over 
Nitridens fabrikkområde. Det ble i blåsingsfasen utf¢rt 
målinger avd@ hØy~gte verdier med 1-3 min midlingstid i 
forskjellige avstander fra 200 til 900 m fra fabrikken 
(se figur 1). 
- 4 - 
Punktene i figur 2 angir de målte verdier. Kurvene i 
samme figur viser beregnede maksimumskonsentrasjoner 
for meget ustabilt og ustabil~ og vindhastighetene 
2 og 4 m/sek som funksjon av avstanden med 25 m effektiv 
pipeh¢yde, 10 min midlingstid og utslipp på 4,16 g/sek 
som svarer til utslippet fra en ovn under blåsing. De 
målte og beregnede verdier er ikke kvantitativt sammen- 
lignbare, på grunn av forskjellig midlingstid, ukjent 
partikkel~t¢rrelse-fordeling (fallhastighet) og usikker 
utslippsmengde av st¢v. Kvalitativt synes dog målingene 
å vise at den relative variasjon med avstanden er til- 
nærmet normal. 
If¢lge beregninger (2) fåes under ustabile forhold 
(stabilitetsklassene Bog C) de h¢yeste bakkekonsentra- 
sjonene i avstandene 170 til 250 m fra kilden med 25 m 
pipeh¢yde og flatt lende, og de beregnede maksimal~ 
konsentrasjonene for stabiliteten B varierer med vind- 
hastigheten således: 
Vindhastighet m/sek 
Maks konsentrasjon mg st¢v/m3 
1 
1 
2 
0, 5 
4 
0,25 
Ved stabil luft er sonen for maksimale bakkekonsentra- 
sjoner beregnet til ca 800 m fra utslipp i 25 m h¢yde, 
og med maksimalkonsentrasjoner av samme st¢rrelsesorden 
som i tabellen ovenfor. 
I . 
På slutten av dagen ble det gjort 2 rivinger i rask 
rekkef¢lge. Vindretningen var fra VSV og registreringen 
ble foretatt på et h¢ydedrag i avstand 360 m (se figur 1, 
pos A). Det ble opplyst at begge rivingene ble foretatt 
flere timer for tidlig. Dette medf¢rte at st¢vutslippene 
ble for h¢ye i dette tilfellet. Under rivingen satt det 
- 5 - 
inn med meget sterke hagl- og regnbyger. Verdiene f¢r 
og under rivingen er derfor ikke direkte sammenlignbare. 
Dessuten er effektiv pipeh¢yde st¢rre under riving enn 
ved blåsing pg a temperaturforskjellen. St¢rrelsen 
og formen av partiklene er også forskjellige. F¢lgende 
verdier ble målt: 
F¢r riving 
Under riving 
Maks verdi mg st¢v/m3 
1 min middel 
0,24 
ca 0,5 
Middelverdi mg st¢v/m3 
10 min middel 
0,04 
0,15 
De sterke bygene har antagelig virket reduserende på 
midlere st¢vkonsentrasjon på målestedet under riving. 
Andre fors¢ksdag, 22 mai, var det fortsatt delvis 
skyet (6/8 skydekke) med ustabil luft. Vinden blåste 
fra Ø og ØSØ og vindstyrke 1-2 m/sek om formiddagen. 
Det ble under blåsingsfasen foretatt 2 snittkj¢ringer 
mellom kl 1000 og kl 1100 på strekningen Helle - Skibvik 
vest for fabrikken i ca 1300 m avstand fra kilden 
(figur 1, pos B). St¢vskyen passerte midt på denne vei- 
strekningen. I figur 3 er den midlere målte fordeling 
(utjevnet) fremstillet som heltrukket kurve. 
De stiplete kurvene gir beregnede fordelinger på bakken 
(Z=0) i 1300 m avstand, effektiv skorsteinsh¢yde H=25 m 
og for vindhastigheten 1 og 2 m/sek (3). 
F¢lgende formel er nyttet (2): 
Q 
X (x,y,z,H) = 2n a a 
y z 
[ z+H 2] } + exp -½(~) 
z 
- 6 - 
a) Koordinatsystem: Origo ved foten av pipen. 
x-aksen i middelvindens retning 
b) Kildestyrken Q = 4,16 g/sek (Midlere st¢vutslipp fra 
1 ovn under blåsing). 
c) Effektiv skor~teinsh¢yde H = 25 m. Ingen tilleggs- 
h¢yde ble observert. 
d) Spredningsparametrene a og a er gitt empirisk etter 
y z 
luftstabilitetsklasser og avstand fra kilden. 
Stabilitetsklasse B (ustabilt) er brukt (2). 
Formelen forutsetter: 10 min midlingstid, ingen partikkel- 
avsetning på bakken, partikkelst¢rrelse mindre enn 20 µ 
i diameter, flatt terreng, konstant utslipp og homogene 
vindforhold. 
Vi ser av figur 3 at den målte fordeling er smalere enn 
de beregnede fordelinger i 1300 m avstand. Forskjellen 
beror sannsynligvis på kanaliseringseffekter i det gitte 
terreng, som gir relativt h¢ye konsentrasjoner i en smal 
sektor. Figurene antyder også at en stor del av st¢v- 
partiklene kan være utfelt underveis når vi sammenligner 
observert fordeling med beregnet fordeling for vindhastig- 
heten 1 m/sek (st¢v fra en ovn under blåsing). 
Under den påf¢lgende rivingen ble det ikke registrert 
st¢v på grunn av vinddreining og sterk konveksjon med 
kraftig regnbyge. 
4 KONKLUSJON 
If¢lge litteraturen (4) varierer gr€nseverdier for 
st¢vinnholdet i luften meget fra land til land med verdier 
fra 0,1 mg/m3 (30 m3n).til 0,6 mg/m3 (20 min). Middelverdien 
for alle oppgitte grenseverdier for en time og kortere kan settes 
- 7 - 
til 0,3 mg/m3. Resultatene antyder at den midlere 
g~e.nseverdien muligens kan overskrides i sonen for 
maksimale konsentrasjoner mellom avstandene 170 m 
(ustabil) og 800 m (stabil) når vindhastigheten er lavere 
enn 3-4 m/sek. 
Statistikken fra Meteorologisk Institutt (5) for den 
nærmeste stasjonen Torungen fyr viser at vindhastigheter 
lavere enn 3 Beaufort (0,3 - 5,4 m/sek) og vindretningene 
E, SE, S og SW som gir r¢yk inn over bebyggelsene, forekommer 
i 35,6% av tiden i sommerhalvåret og 17,3% av tiden i 
vinterhalvåret (okt - mars). 
Den utf¢rte unders¢kelsen er beheftet med en rekke 
usikkerhetsfaktorer. Terrenget er komplisert, og vær- 
forholdene var ustabile. Videre mangler en kjennskap 
til partiklenes st¢rrelsesfordeling og form, og mengden 
st¢v som slippes ut til enhver tid under blåsing, er 
lite kontrollerbar. 
Referanser: 
(1) Norsk Dampkjeleforening: R¢kgassmålinger i ovnshus B 
ved Arendal Smelteverk. 
(2) Workbook of Atmospheric Dispersion Estimates U.S. 
Department of Health, Education, and Welfare Public 
Health Service. 
(3) F Gram: Program CHl0, NILU-notat 30.4.70. Program 
for beregning av bakkekonsentrasjoner. 
(4) Arthur C Stern: Air Pollution, Volume 111 1968. 
Academic Press, New York, London. 
(5) Thor Werner Johannessen: Monthly Frequencies of 
concurrent wind forces and wind directions in Norway. 
Det Norske Meteorologiske Institutt, Oslo 1960. 


UNDERSØKELSE AV STØVTRANSPORT I OMEGNEN AV ARENDAL SMELTEVERK. PRØVING AV EN STØVMÅLER

Gram, Frederick

UNDERSØKELSER I FORBINDELSE MED VARMEKRAFTVERK PÅ SLAGENTANGEN

Not a member yet