Tag: UFP

Luchtmetingen op en rond Eindhoven Airport in 2022

Intro
Er hebben in 2022 twee onderzoeken plaatsgevonden, die beide, op basis van metingen, uitspraken doen over de luchtkwaliteit op en rond Eindhoven Airport.

Het ene onderzoek is uitgevoerd namens de gemeenten en provincie, academisch begeleid door TNO, en met de administratie bij de Omgevingsdienst ODZOB. Hiertoe is het Regionaal Meetnet ILM2 opgericht .
Onlangs is hiervan het Jaarrapport over 2022 uitgebracht.
Alle Nieuwsbrieven en alle openbare documenten betreffende het meetnet zijn te vinden op https://odzob.nl/meetnet?cookie=1594390759271 . Voor 2022 zijn relevant de Aanbiedingsbrief, de Infograhic en het rapport zelf, alle over 2022.
De Infographic is dynamisch. Wie hem in interactieve vorm wil, kan hem vinden op https://odzob.nl/file-download/download/public/2879 . Bovenstaande afbeelding is de still ‘Luchthavengebied’ uit deze infographic.
In deze Jaarrapportage 2022 worden drie hoofdgebieden onderscheiden: het stedelijk gebied Eindhoven-Helmond, het Luchthavengebied en het buitengebied.
Dit artikel spreekt slechts over het Luchthavengebied en over de regionale achtergrond: die werkt overal, ook in het Luchthavengebied. Voor een bredere scope kan men terecht op https://www.bjmgerard.nl/jaarrapportage-luchtkwaliteit-zo-brabant-2022/ .

Drie van de 49 stations van het Regionaal Meetnet bevinden zich rond het vliegveld (verderop een plattegrond). Alle stations van het Regionaal Meetnet meten NO2 en de fijnstofdiameters (in micrometer µm) PM10, PM2.5, en PM1. Daarnaast meten de drie stations rond het vliegveld ook PM0.1, oftewel ultrafijn stof oftewel UFP (UltraFine Particles, met een ondergrens van 0,01 µm). UFP wordt geteld (in aantal/cm3 )

Het Jaarrapport 2022 van het Regionaal Meetnet behandelt het Luchthavengebied in een apart hoofdstuk.

Het andere onderzoek  is ook door TNO (Van Dinther et alii) uitgevoerd, maar nu in opdracht van Eindhoven Airport, met als doel een indicatieve waarde te geven van de concentraties waaraan het personeel wordt blootgesteld. Daartoe zijn twee locaties op het platform gedefinieerd  LIMA-1 en LIMA-2. De plekken zijn ‘worst case’ gekozen: men verwacht dat het daar het ergst is.
Op beide locaties wordt gemeten van PM0.007 t/m PM3 (weer µm).
Op LIMA-1 werd ook roet gemeten.
De meting is uitgevoerd van 07 april 2022 t/m 09 mei 2022.
Het resultaat van dit onderzoek is te downloaden op https://assets.ctfassets.net/80dqdqpre1qk/UAP7ZOgVr6eslsLfemUtS/fda0e863dc2649893c28436cbdcdd249/TNO_rapport_R11315_-_UFP_concentraties_op_Eindhoven_Airport.pdf . Enkele afbeeldingen uit dit rapport worden in dit artikel gebruikt.

Vanwege de andersoortige locaties en de andere technische kenmerken zijn de UFP-metingen van het Regionale Meetnet en van de EhvAirport-meting niet zomaar een op een te vergelijken. De op  LIMA-1 en -2 gebruikte instrumenten meten door hun technische specificaties  in overigens gelijke omstandigheden meer deeltjes.

De achtergrond
De gangbare stoffen NO2 en PM10 t/m PM1 worden over een groot gebied en op vele statios gemeten. Daardoor kan er een soort regionale achtergrondconcentraties worden vastgesteld ( namelijk door simpelweg aan te nemen dat de waarde waaronder de laagste 10% van de meting zit de achtergrond is.
De achtergronden zijn seizoen-, weer- en wind- en stofafhankelijk, dus variabel. Als men over alle stations in de regio en  steeds over een maand middelt, kwam daar in 2022 ongeveer het volgende beeld uit (denk om elk grafiekpunt een foutenmarge, dus neem alles niet te letterlijk):

Een betrouwbare achtergrondmeting voor UFP is met het beperkte aantal meetinstrumenten en de beperkte meettijd van LIMA-1 en -2 niet goed mogelijk.
Het Regionaal Meetnet noemt voor zijn drie meetstations buiten het vliegveld een uurgemiddelde achtergrond van 3000 tot 5000 deeltjes per cm3.
Het EhvAirport-onderzoek komt op een uurgemiddelde achtergrond van 5000 tot 10.000 deeltjes/cm3 .

Resultaten Regionaal Meetnet ter plekke van het vliegveld

Rond het vliegveld staan de regionale meetstations I02 (bij de Zuidwestpunt van de baan), I14 (bij de Noordoostkant, ongeveer bij de Spottershill)  en I25 (ongeveer op de hoek van EhvAirport en Flight Forum). Station I02 geeft het meest zuiver alleen het vliegveld weer, omdat daar geen andere grote bronnen in de buurt liggen.
Onder de tabel met de drie vliegveldstations ter vergelijking  de scores als men over alle metingen van alle stations in de hele regio in het hele jaar 2022 middelt. De drie vliegveldstations scoren meestal iets slechter op de gangbaar gemeten stoffen dan het regionaal gemiddelde.

Twee kanttekeningen:

  • Er waren in 2022 wegwerkzaamheden nabij de Spottershill, zodat I14 teveel fijn stof aangeeft en te weinig NO2 (minder verkeer) dan normaal
  • Na afloop bleek dat de UFP-sensoren een tijd niet goed gewerkt hadden. Men heeft dat opgelost door de verslagperiode te verschuiven van juli 2021 t/m juni 2022, zodat de periode alsnog een heel jaar was. Bijkomende mazzel was dat men daardoor de wegwerkzaamheden grotendeels misliep.


(Verloop van de UFP-concentratie op de drie ILM-stations in het verloop van de dag)

Resultaten van de platformmetingen LIMA-1 en -2
Eerst de kanttekening dat de meetapparaten nu dicht bij de motoren staan. Over die korte afstand spreidt en verdunt de pluim nog nauwelijks. Dat wil zeggen dat de meter de emissie slechts registreert als de wind precies van de motor naar de meter waait (zeker als het hard waait). Er zit dus een duidelijk toevalselement in de metingen.
Metingen bestaan daardoor in ruwe vorm vooral uit een groot aantal korte, hoge pieken. Zo hoog, dat sommige pieken boven de bovengrens uitkwamen van wat de meetapparatuur nog kon verwerken. Gemiddeldes kunnen dus lichtelijk een onderschatting zijn.

Met een spijkerbed aan metingen valt niet te werken. Enige vorm van middeling is nodig en dan hangt het er van af van welke middelingsperiode men kiest. Hoe langer de middelingstermijn, hoe lager de concentratie,

Middelingsperiode = 1 sec, meetperiode is 33 dagen

Middelingsperiode = 1 uur, metingen gecomprimeerd tot één etmaal, afgezet tegen aantal vluchten

Lopend acht uurs-gemiddelde, meetperiode is 33 dagen

Middelingstermijn is de hele meetperiode van 33 dagen

Normen en richtlijnen voor UFP voor werknemers
Normen (in juridische zin) bestaan nog niet, gesettelde richtlijnen ook nog niet. Er beginnen wel informele richtliujnen te ontstaan, die zich baseren op een acht uurs-gemiddelde.
Het RIVM heeft in 2010 tijdelijke nano-referentiewaarden gepubliceerd voor 23 chemicaliën in de nanovorm ( https://www.rivm.nl/publicaties/tijdelijke-nano-referentiewaarden-bruikbaarheid-van-concept-en-van-gepubliceerde ) . Het RIVM zit (pragmatisch, geen garanties) op 20.000 tot 40.000 deeltjes/cm3 .
Rijkswaterstaat gebruikt een bedrijfsinterne referentiewaarde voor blootstelling aan UFP van 60.000 deeltjes/cm3 op acht uurs-basis en van 50.000 deeltjes/cm3 op weekbasis . De regel is ontworpen voor mensen die langs de weg werken.

Het acht  uurs-gemiddelde zat tussen 9 en 17 uur op LIMA-1 19% van de tijd boven de 60.000 deeltjes/cm3 , en op LIMA-2 63% van de tijd, aldus TNO (die ook een vinger in de pap heeft in de ARBO-wetenschap).

Roet
De LIMA-1 meting leidt tot een over de meetperiode gemiddelde roetconcentratie van 0,82µg/m3 (roetdeeltjes worden gewogen, niet geteld).
Ter vergelijking: de kast van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit van het RIVM aan de Eindhovense Noord-Brabantlaan (bij het Evoluon) geeft 0,95µg/m3 .
Wat roet betreft is het platform ongeveer even vuil als het trottoir van de Noord-Brabantlaan.

Update dd 15 dec 2023: Overigens stond er in Environmental Science and Technology (een serieus blad) van 05 juli 2023 een artikel, waarin de auteur uitlegde hoe het roetgehalte van uitlaatgassen van een straalmotor door nabehandeling. Zie https://doi.org/10.1021/acs.est.3c01048 .

Het militaire vliegveld
Dat heeft geen meetbare invloed op de twee meetpunten op het platform (het militaire vliegveld heeft ongeveer zeven keer zo weinig vliegbewegingen). Andersom zal de invloed er wel zijn.

Medische effecten
De TNO-studie is in deze beknopt en verwijst vooral naar het rapport van de Gezondheidsraad uit 2021 https://www.gezondheidsraad.nl/binaries/gezondheidsraad/documenten/adviezen/2021/09/15/risicos-van-ultrafijnstof-in-de-buitenlucht/achtergronddocument-Gezondheidseffecten-ultrafijnstof.pdf .
Ultrafijnstof komt in de bloedbaan en kan effecten hebben elders in het lichaam, maar de geleerden zijn nog terughuodend met sterke uitspraken. Mogelijk is er schade aan hart en bloedvaten en aan de groei van een foetus.
Op deze plaats geen uitgebreide verhandeling. Zie eventueel Ultrafijnstofonderzoek RIVM rond Schiphol en Over en naar aanleiding van het UFP-rapport van de Gezondheidsraad .

Vergelijking met Schiphol
TNO was eerder ook in beeld bij UFP-metingen op Schiphol.
De vergelijking is moeilijk omdat er een aantal uitgangspunten verschillen (o.a. Corona, vaste versus mobiele metingen, Schiphol zes startbanen versus Eindhoven één, op Schiphol intercontinentale dus zwaardere vliegtuigen).
Voor wat het waard is: volgens TNO zitten de UFP-concentraties op Schiphol anderhalf tot vier maal zo hoog als op Eindhoven.

Aanbevelingen van TNO

  • Voer een persoonsgebonden blootstellingsonderzoek door, dus niet alleen de concentratie meten, maar ook hoe werknemers zich daarbinnen bewegen
  • Maak alles zoveel mogelijk elektrisch (staat al voor 2030 gepland, kan mogelijk sneller? Bg)
  • Hoe werknemers uit de buurt van startende motoren

TNO wil doorontwikkeling (ultra)fijnstof-beleid

TNO heeft in juni 2022 de belangrijke brochure uitgebracht “Fijnstof: norm gehaald, probleem niet opgelost”. TNO heeft een reputatie op het gebied van meting en modellering van fijnstof te verliezen.
De brochure, annex een samenvatting, is te vinden op https://www.tno.nl/nl/aandachtsgebieden/circulaire-economie-milieu/roadmaps/milieu-en-klimaat/milieu-en-gezondheid/de-nieuwe-fijnstofaanpak-voor-grotere-gezondheidswinst/ .

Er bestaan in Nederland vastgelegde en niet-vastgelegde ambities om de luchtkwaliteit te verbeteren.

In het Schone Lucht-akkoord hebben het Rijk en een groot aantal provincies en gemeentes afgesproken dat er ten opzichte van 2016 in 2030 een gezondheidswinst is van minstens 50%. Zie https://www.bjmgerard.nl/schone-lucht-akkoord-een-halfvol-glas/ en https://www.bjmgerard.nl/het-schone-lucht-akkoord-in-brabant/ .

De sterk aangescherpte WHO-richtlijnen voor luchtkwaliteit hebben het in Nederland nog niet tot een formele status geschopt, maar informeel wordt er al wel naar gekeken. Zie https://www.bjmgerard.nl/who-brengt-scherpere-luchtkwaliteitsadviezen-uit-met-name-voor-no2/  of het recente Brabantse GGD-onderzoek https://www.ggdbzo.nl/ggd-onderzoek/luchtvervuiling-in-brabant-leidt-tot-gezondheidsschade/ .

Het probleem is dat er vaak nog maar weinig vooruitgang is. Bovenstaande grafiek (een meting van TNO langs de Pleinweg in Rotterdam) toont voor PM10 en PM2.5 stagnatie sinds 2015, en voor roet (roetfilters zijn een succes) misschien sinds 2019 (de daling in 2020 komt van Corona).

Als men een verdere daling wil, moet er iets nieuws gebeuren. De brochure van TNO doet daartoe een voorstel.

(Men kan zich deze verhoudingen makkelijk voorstellen door uit te gaan van een kubus van 1*1*1cm, die gemakshalve 1 gram weegt. Die kubus beslaat 1 deeltje en heeft een oppervlakte van 6cm2. Nu zaag je die kubus (verliesloos) in 100*100*100 stukjes. Je hebt dan een miljoen kleine kubusjes, die samen nog steeds 1gr wegen, die dus per stuk 1µgr wegen, en samen een oppervlakte hebben van miljoen*0,01*0,01*6 = 600cm2.

Centraal in het TNO-voorstel staan enkele beweringen:

  • Om historische redenen wordt fijn stof in de lucht gemeten en genormeerd  met de eenheid µg/m3 . Bij verdere vooruitgang verliest dat zijn nut. Bij ultrafijnstof (Ultra Fine Particles, UFP) bijvoorbeeld wegen deeltjes zo weinig dat het gewicht bij voorbaat wegvalt tegen de rest van het fijnstof. Daarom worden UFP geteld per cm3 en niet meer gewogen.
    Ook de nieuwe WHO-adviezen zijn nog op µg/m3 -basis en normeren nog steeds geen UFP.
  • Behalve de omvang van deeltjes, is ook de samenstelling en de vorm van belang. Sommige (ultra)fijn stofdeeltjes zijn reactiever dan andere. Roet is berucht, maar bijvoorbeeld ook metalen kunnen soms kwaad (bijvoorbeeld uit slijtage).
  • Deeltjes kunnen, direct of indirect, in weefsel (wat ik de vaktaal heet) oxidatieve stress oproepen, en dat kan weer tot ontstekingsreacties leiden. Ook elders in het lichaam, want hele kleine deeltjes kunnen de longwand passeren en mogelijk ook de reukzenuw. Langdurige ontstekingen zijn niet gezond. De directe werking heet het Oxidatief Potentieel
  • Oxidatief potentieel kan gemeten worden met een test m.b.v. een stof met een ingewikkelde naam die afgekort DTT heet
  • De werking gaat uit van de oppervlakte van de deeltjes en hoe fijner de deeltjes, hoe meer oppervlak.
  • Door dit alles valt de medische schadelijkheid van (ultra0fijnstof bij steeds kleinere deeltjes steeds minder samen met het aantal µg/m3.
  • Omdat UFP en ‘gewoon’ fijnstof anders gevormd worden en zich anders gedragen, is er weinig correlatie tussen bijvoorbeeld veel PM10 en  veel UFP.
    Die correlatie is lokaal bepaald.

Overigens is het niet zo dat hiermee de oude tijden, met zijn silicosis en zijn asbestkanker, ontkend worden. De nieuwe theorie vult de oude aan en vervangt hem niet.

(dit overzicht komt voort uit metingen in de Rijnmond in 2019. Lees het als: in de Rijnmond zorgt de scheepvaart voor 58% van de UFP en voor 17% van de PM10. Het Rotterdamse vliegveld zorgt voor 6% van de UFP (en geen PM10), en de op- en overslag zorgt voor 22% van de PM10 (en geen UFP).
In deze verhoudingen zit dus een sterk lokale invloed).

In feite roept TNO op om doel en middel uit elkaar te houden.
Doel is de gezondheidswinst, middel is de omgang met concentraties (ultra)fijnstof. TNO wil het assortiment aan middelen uitbreiden. Daartoe vijf stappen.

  1. Een indruk vormen van lokale en regionale (ultra)fijnstofbronnen en van de natuurkundige en chemische eigenschappen van dat fijnstof, zodat ‘fingerprinting’ mogelijk wordt. Dit mede op basis vna selectief meten
  2. Een brongerichte en specifieke monitoringsstrategie opbouwen met goedgekozen instrumenten en locaties en met een gestandaardiseerde meetmethode
  3. Het in kaart brengen van luchtkwaliteit in ruimte en tijd met metingen en modellen. Dit in combinatie met modellen van menselijke aanwezigheid
  4. Een gezondheidsrelevante indicator voor (ultra)fijnstofmengsels bepalen (bijvoorbeeld het oxidatief potentieel)
  5. Een lokaal fijnstofbeleid opzetten om het middel op het doel ‘gezondheidswinst’ te richten.

Een en ander vraagt nogal wat. TNO roept op tot geld, kennisontwikkeling en brede samenwerking tussen politiek, kennisinstituten en relevante NGO’s (zoals o.a. het Longfonds en Milieudefensie).
De eerste stappen kunnen snel gezet worden.

TNO gebruikt vaak voorbeelden uit de regio-Eindhoven, omdat daar al lang een goed meetnetwerk aanwezig is (met dank aan Jean-Paul Close). Dat begint op deze manier vruchten af te werpen.