Mikroplastpartiklar från däckslitage har uppskattats till en av de största källorna till mikroplast i Sverige och globalt. Dessa partiklar kan vara svårnedbrytbara och toxiska till följd av de komponentersom finns i gummiblandningen. De kan transporteras via luft, vatten och snö, och spridas i marken.Spridningen kan medföra risker för ekosystem och människors hälsa, vilket motiverar åtgärder för att minska utsläpp och spridning. Syftet med denna rapport är att sammanställa kunskap om åtgärder som syftar till att minska spridningen av mikroplastpartiklar från däckslitage till den vägnära miljön. Fokus ligger på tekniker och strategier som är relevanta för och kan implementeras i svensk kontext. Metoden bygger på en litteraturstudie, men framför allt på resultat från forskningsprojekt som har finansierats och genomförts i samverkan med Trafikverket. 

Resultaten visar att flera åtgärder har hög potential:

• Vägdiken kan ha hög (93–99 %) fastläggningskapacitet för däckpartiklar om de utformas på ett bra sätt, men effektiviteten påverkas av bland annat jordens sammansättning, vegetation samt väder- och klimatförhållanden. Vägdiken kan även ha en stor potential till att fastlägga partikelbundna däckrelaterade kemikalier, men vissa lösta additiver kan läcka ut, vilket kräver särskild hänsyn vid utformning av reningssystem, särskilt i känsliga/skyddade områden.
• Bioretentionsfilter med sorbenter som biokol uppnådde >99 % retention av däckpartiklar (1,6–500 µm) och höga avskiljningsgrader för metaller och organiska föroreningar.
• Gatusopning minskar mängden mikroplast på vägytan, men effektiviteten varierar med maskintyp och metod.
• Dagvattensystem har begränsad kapacitet för retention av fina däckpartiklar (1.6–20 µm), vilket visar på behovet av övervakning och rening.

Rapporten pekar på behovet av robust design, regelbundet underhåll och riktlinjer för hantering av förorenade massor, samt på att åtgärder för att minska spridning av mikroplastpartiklar från däckslitage bör anpassas till klimatförändringar. 

Microplastic particles from tyre wear are estimated to be one of the largest sources of microplastic emissions in Sweden and globally. These particles can accumulate in the environment as they are toxic and difficult to degrade. They can be transported via air, water and snow, and spread in the ground. The spread can pose risks to ecosystems and human health, which justifies measures to reduce emissions and spread. The purpose of this report is to compile knowledge about measures aimed at reducing the spread of microplastic particles from tyre wear to the roadside environment. The focus is on techniques and strategies that are relevant to and can be implemented in a Swedish context. The method is based on a literature review, but above all on results from research projects that have been funded and carried out in collaboration with the Swedish Transport Administration. 

The results show that several measures have high potential: 

• Road ditches can have high (93–99 %) retention capacity for tyre particles. The effectiveness, however, depends on the factors such as soil composition, vegetation, weather and climate conditions. Road ditches can also have a high retention potential for particle-bound tyre-related additives, but some dissolved additives can leak out, requiring special consideration when designing treatment systems, especially with regard to sensitive recipients.
• Bioretention filters with sorbents such as biochar can have a >99 % retention capacity of tyre particles (1.6–500 μm), metals and organic contaminants.
• Street sweeping reduces the amount of microplastics on the road surface, but its effectiveness varies with the machine type and method.
• Stormwater systems have limited capacity for retention of fine tire particles (1.6–20 μm), which demonstrates the need for monitoring and treatment.

The report points to the need for robust design, regular maintenance and guidelines for handling contaminated masses, as well as that measures to reduce the spread of microplastic particles from tire wear should be adapted to climate change. 

This study investigates the impacts of extreme rainfall events during winter and plant dormancy on bioretention filters’ removal efficiencies of microplastics (MP), metals, and organic pollutants (OP) in stormwater. The studied filters had sorption materials such as waste-to-energy bottom ash, biochar, and Sphagnum peat mixed with sandy loam. Besides influent and effluent sampling, pore water sampling was conducted. The filters were subjected to two cycles of simulated rainfall, each corresponding to an approximate 50-year rainfall event. Results showed that all the filters effectively reduced the quantity of MP > 10 µm, OP, and most metals, even under high flows. The biochar and ash filters had higher removal efficiencies (RE) for metals, while ash and peat showed slightly higher RE for OP. A decrease in removal efficiencies was observed towards the end of the second rain for some metals, especially for Cr. The pore-water sampling showed that dissolved metal concentrations varied with filter depth, indicating multiple sorption and/or desorption processes. Additionally, pollutant removal differed depending on the characteristics of the sorption materials. This study highlights the resilience of bioretention filters with added sorption materials exposed to extreme conditions, providing valuable insights into their performance and potential optimisation for robust urban stormwater management.

Tyre wear is one of the largest sources of microplastic emissions both in Sweden and globally. Being able to estimate the size of this emission and how it changes in relation to changes in regulations, the vehicle fleet and tyre development is important for assessing the impact on ecosystems and health. The purpose of developing an indicator for tyre wear is to be able to update and monitor changes in national emissions and how different vehicle categories affect these in a manageable framework. The methodology for the indicator was originally developed within a government commission, where emission factors for tyre wear in passenger cars and light trucks were measured by weighing discarded tyres. For heavy traffic, there are no national measurements of emission factors, which is why current detailed data from the Netherlands has been rescaled for Swedish vehicles through weight and tyre number differences. Weight differences have also been used to scale emission factors between passenger cars, light lorries and motorcycles. The emission factors have then been combined with detailed data on annual milage and finally summarised. To make the indicator manageable, a calculation tool has been developed with instructions on what can be updated and at what intervals. 

Däckslitage är en av de största källorna till mikroplastutsläpp både i Sverige och globalt. Att kunna uppskatta storleken på detta utsläpp och hur det förändras i relation till förändringar i regelverk, fordonsparken och däckutvecklingen är viktigt för bedömning av belastning på ekosystem och hälsa. Syftet med framtagandet av en indikator för däckslitage är att i ett hanterligt ramverk kunna uppdatera och följa upp förändringar i de nationella utsläppen och hur olika fordonskategorier påverkar dessa. Metodiken för indikatorn är ursprungligen framtagen inom ett regeringsuppdrag, där emissionsfaktorer för däckslitage hos personbilar och lätta lastbilar uppmättes med hjälp av vägning av kasserade däck. För tung trafik finns inga nationella mätningar av emissionsfaktorer, varför aktuella detaljerade data från Nederländerna skalats om för svenska fordon genom vikt- och däckantalsskillnader. Viktskillnader har även använts för att skala emissionsfaktorer mellan personbilar, lätta lastbilar och motorcyklar. Emissionsfaktorerna har sedan kombinerats med detaljerade data avseende årliga körsträckor och slutligen summerats. För att indikatorn ska bli hanterlig har ett beräkningsverktyg tagits fram med anvisningar om hur uppdateringar av indata görs och med vilka intervall.

Tyre wear particles (TWP) pose significant environmental concerns, necessitating a comprehensive understanding of their environmental distribution for accurate risk assessment. Roadside soil has not been extensively studied for TWP occurrence and distribution. This study aims to characterise the occurrence and distribution of TWP and associated metals in roadside soils and to investigate the correlations between these contaminants. Soil samples were collected from two road ditches along a Swedish national motorway at varying depths and distances from the contamination source. TWP in fractions <500 μm were analysed using PYR-GC/MS. Results indicated that TWP concentrations in soil samples ranged from 0.74 ± 0.20 to 12.40 ± 1.88 mg/kg d.w., consistent with other studies, and decreased with distance from the road, similar to Zn. In one ditch, TWP concentrations remained constant with depth, unlike concentrations of Co and Cr, which increased, while in the other ditch, TWP and most metals did not decrease with depth or distance from the outlet. Strong correlations were found between concentrations of TWP and Zn in one, but not the other, where Zn might have followed different transport due to leaching. Metal correlations in both ditches suggest traffic-related but not necessarily tyre wear origins. These findings are crucial for risk assessments of traffic-related pollutants, particularly TWP, and their spread into soils. 

Tyre wear particles (TWP) are a major source of microplastic pollution in road environments, yet their emissions, distribution, and environmental fate remain insufficiently characterised. This thesis presents a multi-scale investigation of TWP emissions in Sweden, their occurrence and distribution in two roadside ditches and one stormwater system, and the effectiveness of selected mitigation strategies. A detailed methodology was developed to estimate national TWP emissions using vehicle-specific emission factors and mileage data. Passenger cars were identified as the largest contributors (55%), followed by heavy-duty vehicles (31%), with rural roads accounting for the highest emissions. Field studies confirmed the occurrence of TWP in stormwater components such as gully pots, wells, and receiving waters. Fine particles 1.6–20 µm constituted a substantial portion of the total TWP load in both water and sediment samples. In roadside soils, TWP 97%), while more water-soluble compounds (e.g., HMMM, OHBT, MTBT, BTSA) exhibited variable leaching. The addition of biochar improved the retention of TWP, TDC and metals in fine, non-vegetative soils, and may contribute to climate mitigation by offsetting carbon emissions from construction materials such as concrete and steel. The thesis also evaluated mitigation strategies, including stormwater systems, road ditches, and bioretention filters. Bioretention filters with the addition of sorption materials demonstrated high removal efficiencies (97–100%) for TWP even under cold and high-flow conditions. The findings in this thesis contribute to improved understanding of TWP transport and retention and support the development of targeted measures to reduce microplastic pollution from road traffic.

Däckslitagepartiklar (TWP) utgör en av de mest betydande källorna till mikroplastföroreningar i vägmiljöer, men trots detta är kunskapen om deras emissioner och spridningsvägar i naturmiljön fortfarande begränsad. I denna avhandling presenteras en omfattande undersökning av TWP-emissioner i Sverige, deras förekomst och spridning i två vägdiken och i ett dagvattensystem, samt utvärdera effektiviteten hos olika åtgärdsstrategier. En detaljerad metodik har utvecklats för att uppskatta de nationella TWP-emissionerna, baserat på fordonspecifika emissionsfaktorer och körsträcksdata. Personbilar identifierades som den största utsläppskällan (55 %), följt av tunga fordon (31 %), där landsvägar stod för de högsta emissionerna. Fältstudier bekräftade förekomsten av TWP i dagvattenkomponenter såsom rännstensbrunnar och sedimentationsbrunnar, men visade också på förekomst i närliggande recipient. Fina partiklar (1.6–20 µm) utgjorde en betydande andel av den totala TWP[1]belastningen i både vatten- och sedimentprover. I jordprover nära vägkanten påträffades TWP (97 %), medan mer vattenlösliga föreningar (t.ex. HMMM, OHBT, MTBT, BTA) kunde lakas ut från kolonnerna. Tillsatsen av biokol förbättrade retentionen av TWP, TCD och metaller i fina icke-vegetativa jordar, och kan också bidra till klimatbegränsningar genom att kompensera för koldioxidutsläpp från byggmaterial som t ex betong och stål. Avhandlingen omfattar även en utvärdering av olika åtgärdsstrategier, inklusive dagvattensystem, vägdiken och bioretentionsfilter. Bioretentionsfilter med tillsats av sorbentmaterial uppvisade hög avskiljningsförmåga/retention (97–100 %) för TWP även under förhållande med kyla och höga vattenflöden. Sammantaget bidrar resultaten i denna avhandling till en fördjupad förståelse för hur TWP transporteras från vägar, i diken via dagvattensystem och vidare till recipienter och stödjer också utvecklingen av effektiva och riktade åtgärder för att minska mikroplastföroreningar från vägtrafik.

Tyre wear has been identified as a major road-related pollutant source, with road runoff transporting tyre wear particles (TWP) to adjacent soil, watercourses, or further through stormwater systems. The aim of this study was to investigate the occurrence and transport of TWP along a stormwater system. Water and sediment have been sampled at selected points (road runoff, gully pots, wells, outlet to a ditch, and stream) through a stormwater system situated along a highway in Sweden during November and December 2022, and March 2023. As there is limited data on the size distribution of TWP in different environmental media, especially in the size fraction <20 μm, the samples were fractioned into a fine (1.6–20 μm) and a coarse (1.6–500 μm) size fraction. The samples were analysed using a combination of marker compounds (benzene, α-methylstyrene, ethylstyrene, and butadiene trimer) for styrene-butadiene rubbers with PYR-GC/MS from which TWP concentration was calculated. Suspended solids were analysed in the water samples, and organic content was analysed in the sediment samples. TWP was found at nearly all locations, with concentrations up to 17 mg/L in the water samples and up to 40 mg/g in the sediment samples. In the sediment samples, TWP in the size fraction 1.6–20 μm represented a significant proportion (20–60%). Correlations were found between TWP concentration and suspended solids in the water samples (r = 0.87) and organic content in the sediment samples (r = 0.72). The results presented in this study demonstrate that TWP can be transported to the surrounding environment through road runoff, with limited retention in the studied stormwater system. 

The use of vehicle tires has been identified as a major source of microplastics in the environment and an increasing source of urban particulate air pollution. In light of increasing traffic volumes, increasingly heavier and more powerful vehicles due to trends and electrification, and the lack of tire wear regulation, methods to estimate and monitor changes in national emissions are needed as input for environmental impact assessments. Emission estimations of tire wear are made either based on the mileage approach or the sales approach. This study aims to investigate if and how the mileage approach can be improved by using emission factors for passenger cars and LDVs based on our own measurements and emission factors from the literature for HDVs and buses. An approach with emission factor adjustments based on weight and number of tires in combination with highly detailed mileage data has been evaluated. Sales approach calculations have been used to validate the method. A secondary aim was to use the new mileage approach framework to calculate the national tire wear emissions for Sweden. These calculations resulted in slightly lower total emissions than previous estimations provide, but with higher emissions for passenger cars and light-duty vehicles, and lower emissions for heavy-duty vehicles and motorcycles. Passenger cars constitute more than half of the total emissions. It is concluded that even though the framework offers greater detail, thus increasing the possibilities to adjust for changes in emission factors and mileages in specific vehicle categories, the challenges posed by such factors as the lack of measured emission factors for heavy-duty vehicles and uncertainties regarding the quality of mileage statistics makes the estimations uncertain. 

Tyre wear is one of the largest sources of microplastic emissions both in Sweden and globally. Being able to estimate the size of this emission and how it changes in relation to changes in regulations, the vehicle fleet and tyre development is important for assessing the impact on ecosystems and health. The purpose of developing an indicator for tyre wear is to be able to update and monitor changes in national emissions and how different vehicle categories affect these in a manageable framework. The methodology for the indicator was originally developed within a government commission, where emission factors for tyre wear in passenger cars and light trucks were measured by weighing discarded tyres. For heavy traffic, there are no national measurements of emission factors, which is why current detailed data from the Netherlands has been rescaled for Swedish vehicles through weight and tyre number differences. Weight differences have also been used to scale emission factors between passenger cars, light lorries and motorcycles. The emission factors have then been combined with detailed data on annual mileage and finally summarised. To make the indicator manageable, a calculation tool has been developed with instructions on what can be updated and at what intervals.  

Däckslitage är en av de största källorna till mikroplastutsläpp både i Sverige och globalt. Att kunna uppskatta storleken på detta utsläpp och hur det förändras i relation till förändringar i regelverk, fordonsparken och däckutvecklingen är viktigt för bedömning av belastning på ekosystem och hälsa. Syftet med framtagandet av en indikator för däckslitage är att i ett hanterligt ramverk kunna uppdatera och följa upp förändringar i de nationella utsläppen och hur olika fordonskategorier påverkar dessa. Metodiken för indikatorn är ursprungligen framtagen inom ett regeringsuppdrag, där emissionsfaktorer för däckslitage hos personbilar och lätta lastbilar uppmättes med hjälp av vägning av kasserade däck. För tung trafik finns inga nationella mätningar av emissionsfaktorer, varför aktuella detaljerade data från Nederländerna skalats om för svenska fordon genom skillnader i vikt och antal däck. Viktskillnader har även använts för att skala emissionsfaktorer mellan personbilar, lätta lastbilar och motorcyklar. Emissionsfaktorerna har sedan kombinerats med detaljerade data avseende årliga körsträckor och slutligen summerats. För att indikatorn ska bli hanterlig har ett beräkningsverktyg tagits fram med anvisningar om vad som kan uppdateras och i vilka intervall. 

Microplastics from road traffic, mainly from tyre wear, are globally considered to be one of the largest sources of microplastic contamination in the environment. Plastics can either be deposited in the road vicinity, at the roadside and in ditches or spread via stormwater and air to the environment and receiving water bodies. In cold climates, microplastics, as well as other traffic-related pollutants, can be temporarily stored in snow and ice on and around roads and streets. The location and concentration of these pollutants is influenced by winter operations, where ploughing and skid control contribute to redistribution, and by melting and compaction of ice and snow. This creates reservoirs of microplastics and other pollutants, which are released into stormwater or surrounding soil during thaws, but also provides an opportunity to reduce the spread of microplastics by managing snow and ice appropriately. In the present report, a case study of microplastics in snow has been carried out in the municipality of Karlstad in Sweden, to get an idea of the potential variation, both in terms of concentration and total amounts in relation to traffic and the location of the sampling in the street environment. Microplastics have been analysed by pyrolysis GC/MS to identify tyre-specific polymers in combination with eight commonly occurring plastic types. In addition, six municipalities in different parts of the country responded to a questionnaire on microplastics in snow and urban snowmelt management. The results show that microplastics related to tyre wear (rubber polymers) tend to be present in higher concentrations on and near the carriageway. Other plastics show a less clear link to traffic. Along a salted bicycle lane, an elevated level of polypropylene, from which the brush of the sweep-salting machine is made, could be detected in the surface layer of the snow. In general, knowledge about microplastics in urban snow is low in the municipalities that responded to the survey.

Mikroplaster från vägtrafik, främst från slitage av däck, bedöms globalt vara en av de största källorna till kontamineringen av mikroplast i miljön. Plasterna kan antingen deponera i närområdet, vid vägkanten och i dikena eller spridas via dagvatten och luft till omgivning och recipienter. I kalla klimat kan mikroplaster, liksom andra trafikrelaterade föroreningar, komma att mellanlagras i snö och is på och kring vägar och gator. Var föroreningarna återfinns, och i vilka halter, som de påverkas av vinterdriften, där plogning och halkbekämpning bidrar till omfördelning, samt av smältning och kompaktering av is och snö. Detta skapar förråd av mikroplaster och andra föroreningar, som vid töväder frigörs till dagvatten eller omgivande mark men utgör även en möjlighet att minska spridningen av mikroplaster genom att hantera snö och is på ett anpassat sätt. I föreliggande rapport har en fallstudie av mikroplaster i snö genomförts i Karlstad för att få en bild av den potentiella variationen, både med avseende på koncentration och totala mängder i förhållande till trafik och var i gatumiljön proverna tagits. Mikroplaster har analyserats med pyrolys GC/MS för att kunna identifiera däckspecifika polymerer i kombination med åtta vanligt förekommande plasttyper. Vidare har sex kommuner i olika delar av landet besvarat en enkät om mikroplaster i snö och hantering av urbana snömassor. Resultatet visar att mikroplaster som kan relateras till däckslitage (gummipolymerer) tenderar att förekomma i högre halter på och nära körfälten. Övrig plast visar mindre tydlig koppling till trafik. Längs ett sopsaltat cykelstråk kunde en förhöjd halt av polypropen, som sopsaltmaskinens borste är tillverkad av, påvisas i snöns ytskikt. Generellt är kunskapen om mikroplaster i urban snö låg hos de kommuner som besvarade enkäten.

Microplastics from road traffic are mainly caused by tyre wear, which is globally considered to be one of the largest sources of microplastics. Tyre wear particles have been shown to occur in all media (road surface, air, soil, stormwater, lakes and rivers and coastal sediments) and are dispersed both by runoff and by atmospheric transport. To reduce the dispersion and possible effects of road traffic microplastics emissions, measures can be taken to prevent the formation of particles and to prevent their dispersion through treatment measures. This study focuses on street cleaning as a method to reduce emissions, but as many street cleaning methods are based on the use of plastic brushes, cleaning as a source of microplastics has also been considered. The study was carried out in collaboration with the municipality of Karlstad and included a review of how street cleaning is carried out in Karlstad in relation to uptake and dispersion of microplastics. 

Furthermore, a comparison between two cleaning machines (elevator and vacuum) has been made and a monitoring of microplastic amounts on the road surface during different phases of spring sweeping has been carried out. In order to estimate the amount of plastic torn from the brushes, weighing of the brushes has been carried out. In order to gain knowledge about the work of more municipalities on street sweeping from a microplastic perspective, a questionnaire study was sent out to six municipalities in different parts of the country. The results show that both cleaning machines have the capacity to reduce the amount of microplastics on the road surface. However, during spring sweeping, the amount of polypropylene (the most common plastic in the brushes) on the road surface increases. The distribution of analysed plastics differs significantly between the road surface and the material collected by the machines. This is thought to be due to the fact that the machines mainly collect coarser fractions, while finer fractions remain on the road surface. Knowledge of, and thus consideration of, microplastics in relation to operational measures such as street cleaning is currently low among the municipalities surveyed, but awareness exists, as does the need for support in implementing possible measures. 

The present study shows a complex problem picture and represents a first step in understanding how street cleaning can be used as a measure, but also indicates that the wear of plastic brushes leads to a net emission of microplastics.

Mikroplaster från vägtrafik har i huvudsak däckslitage som källa, vilket globalt bedöms vara en av de största källorna till mikroplaster. Däckslitagepartiklar har visat sig förekomma i alla medier (vägytan, mark, luft, dagvatten, sjöar och vattendrag och kustnära sediment). Partiklarna sprids både genom avrinning och genom lufttransport. För att minska spridning och eventuella effekter av vägtrafikens mikroplastutsläpp kan åtgärder vidtas för att dels förhindra bildningen av partiklar, dels för att förhindra spridningen genom reningsåtgärder. Denna studie fokuserar på gatustädning som metod för att minska emissionerna, men då många gatustädmetoder baseras på användning av plastborstar, har även städningen som källa till mikroplaster undersökts. Studien har genomförts i samverkan med Karlstads kommun och omfattat en genomgång av hur gatustädningen genomförs i Karlstad i relation till upptag och spridning av mikroplaster. 

Vidare har en jämförelse mellan två städmaskiner (elevator och vakuum) gjorts och en uppföljning av mikroplastmängder på vägytan under olika moment av vårsopning genomförts. För att uppskatta hur mycket plast som slits från borstarna har vägning av borstar genomförts. För att få kunskap om fler kommuners arbete med gatusopning ur ett mikroplastperspektiv, har en enkätstudie skickats ut till sex kommuner i olika delar av landet. Resultaten visar att båda städmaskinerna har kapacitet att minska mängden mikroplast på vägytan. Under vårsopningen framgår dock att mängden polypropylen (den vanligaste plasten i borstarna) ökar på vägytan. Fördelningen av analyserade plaster skiljer sig markant mellan vägytan och det material som maskinerna samlat in. Detta bedöms bero på att maskinerna huvudsakligen samlar in grövre fraktioner, medan finare fraktioner blir kvar på vägytan. Kunskapen om, och därmed också beaktandet av just mikroplaster i relation till driftåtgärder som gatustädning, är i dagsläget låg bland tillfrågade kommuner, men kännedom finns liksom behov av stöd i implementering av eventuella åtgärder. 

Föreliggande studie visar på en komplex problembild och utgör ett första steg i att förstå hur gatustädning kan användas som åtgärd, men indikerar också att slitage av plastborstar medför en nettoemission av mikroplaster.