Ministerie van VROM Directie Klimaatverandering en Industrie
Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage
Witteveen+Bos Van Twickelostraat 2 postbus 233 7400 AE Deventer telefoon 0570 69 79 11 telefax 0570 69 73 44
Ministerie van VROM Directie Klimaatverandering en Industrie
Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage
Witteveen+Bos van Twickelostraat 2
registratie
projectcode
status
SECM/schj16/rap.001
VOM129.2
definitief
projectleider
projectdirecteur
datum
ir. A.M. Schakel
ir. H.A.A.M. Webers
5 juli 2002
autorisatie
naam
paraaf
goedgekeurd
ir. A.M. Schakel
Het kwaliteit management systeem van Witteveen+Bos is gecertificeerd volgens NEN-EN-ISO 9001 : 1994
postbus 233 7400 AE Deventer telefoon 0570 69 79 11 telefax 0570 69 73 44
© Witteveen+Bos Niets uit dit bestek/drukwerk mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande toestemming van Witteveen+Bos Raadgevende ingenieurs b.v., noch mag het zonder een dergelijke toestemming worden gebruikt voor enig ander werk dan waarvoor het is vervaardigd.
INHOUDSOPGAVE 1. INLEIDING 1.1. Algemeen 1.2. Achtergrond 1.3. Organisatie
blz. 1 1 1 1
2. EVALUATIE EN SELECTIE VAN METHODE 2.1. Inleiding 2.2. Evaluatie prestatiekenmerken 2.2.1. Voorselectie geuren 2.2.2. Vaststelling drie onderzoeksgeuren 2.2.3. Herhaalbaarheid 2.2.4. Onderscheidend vermogen 2.2.5. Evaluatie herhaalbaarheid en onderscheidend vermogen 2.3. Evaluatie praktische aspecten 2.3.1. Toepasbaarheid 2.3.2. Kosten van uitvoering 2.3.3. Inpassing in geurbeleid 2.3.4. Conclusies 2.4. Conclusies vergelijking methoden en voorstel methode
3 3 3 3 4 7 8 12 14 14 14 15 16 17
3. OPTIMALISATIE EN NADERE VALIDATIE GESELECTEERDE METHODE 3.1. Inleiding 3.2. Selectie praktijkgeuren 3.3. Aanbiedingsreeksen 3.4. Startpunt van de hedonische analyse 3.5. Invloed panelgrootte 3.6. Beoordelingsschaal 3.7. Aanbiedingsvolgorde 3.8. Invloed panelselectie 3.9. Reproduceerbaarheid
19 19 19 20 20 21 22 23 23 26
4. VOORSTEL VOOR NORMALISATIE VAN DE HEDONISCHE BEPALING 4.1. Inleiding 4.2. Toelichting concept voor normalisatie
27 27 27
5. RELATIE STANKPOTENTIEEL EN HINDER 5.1. Inleiding 5.2. Uitvoering en resultaten 5.3. Evaluatie
30 30 31 32
6. CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN
33
7. LITERATUUR
35
laatste bladzijde
35
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
bijlagen aantal bladzijden I Toegepaste methoden 4 II Voorselectie zes synthetische geuren 8 III Beoordeling hedonische waarde bij vergelijkbare concentraties 1 IV Herhaalbaarheid hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid met bijbehorend 3 95%-bti V Berekening geometrische herhaalbaarheid en T-toets 1 VI Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid 2 VII T-toetsen 2 VIII Voorstel normalisatie 7
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
1. INLEIDING 1.1. Algemeen Dit rapport beschrijft het onderzoek ’evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel’. Dit onderzoek sluit aan op aanbevelingen uit een in 1999 afgerond haalbaarheidsonderzoek (Project Research Amsterdam / Witteveen+Bos, 1999) naar de normalisatie van dergelijke methoden. In dat onderzoek is de nadruk gelegd op analyse van beschikbare methoden voor het karakteriseren van de eigenschappen van de geur(emissie), c.q. stankpotentieel. De conclusie was dat het haalbaar geacht werd een methode voor de bepaling van stankpotentieel te ontwikkelen. De beschikbare methoden van stankpotentieel zijn te verdelen in (i) relatieve meetmethoden, en (ii) meetmethoden van de verhouding tussen enerzijds een geurkenmerk (hedonische waarde, intensiteit of ‘hinderlijkheid’) en anderzijds geurconcentratie. De doelstelling van het onderhavige project omvat de volgende elementen: 1. evaluatie van de in het haalbaarheidsonderzoek geïdentificeerde beschikbare methoden voor het
bepalen van stankpotentieel; 2. optimalisatie en validatie van de meest geschikte methode; 3. indicatieve verificatie van de invloed van stankpotentieel op hinder; 4. opstellen van een praktisch voorstel voor de normalisatie van de methode.
Met het verkrijgen van een praktische en normaliseerbare methode voor de bepaling van stankpotentieel en een verificatie van de invloed van stankpotentieel op hinder, wordt in dit project een bouwsteen geleverd in het traject van een gestandaardiseerde methode voor het vaststellen of voorspellen van de mate van geurhinder in de praktijk. 1.2. Achtergrond Aanleiding voor dit project vormt de in de praktijk gebleken moeilijkheid om het acceptabel hinderniveau op lokaal niveau op eenduidige en objectieve wijze vast te stellen. Hoewel de geboden ruimte aan het locale bevoegd gezag voor het meewegen van locale factoren als positief werd ervaren, nam ook de discussie en onderhandelingsruimte tussen bedrijven en vergunningverleners over het acceptabel hinderniveau toe. Tevens bestaan aanzienlijke verschillen in de benadering bij het bevoegd gezag in Nederland. In dat licht heeft het NNI aan VROM geadviseerd onderzoek uit te voeren gericht op het ontwikkelen van een genormaliseerde methode voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel. In het kader van het Aktieprogramma Normalisatie & Validatie van Milieumeetmethoden, dat Novem uitvoert in opdracht van VROM, is hiertoe het hierboven genoemde haalbaarheidsonderzoek uitgevoerd. De resultaten van dit haalbaarheidsonderzoek vormden de aanleiding en richting voor het onderhavige project. 1.3. Organisatie Dit project werd uitgevoerd door Witteveen+Bos in samenwerking met TNO Milieu, Energie en Procesinnovatie, in opdracht van de directie Klimaatverandering en Industrie van het Ministerie van VROM. De samenstelling van de begeleidingscommissie is als volgt: André Peeters Weem (voorzitter)
InfoMil
Imola Ferro Rob Zwart
NNI NNI
overheden Hugo van Belois Eric Jansen Theo Buys Cees Mars (agendalid) Johan Voerman (agendalid)
Provincie Gelderland Provincie Flevoland Provincie Zuid-Holland Milieudienst Amsterdam DCMR
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
1
bedrijfsleven Ronald Kalwij William Wold (agendalid) Wim Zijlstra (agendalid)
Cosun Douwe Egberts VNO-NCW
onderzoeksbureaus Berend Hoekstra Nico Ogink Frans de Bree Frans Vossen Ton van Harreveld Simone van Dijk Joep Dekkers (agendalid) Pieter Punter (agendalid) Hans Erbrink (agendalid)
Tauw IMAG Buro Blauw PRAO PRAO DHV Haskoning OPP Product Research Kema
buitenlandse experts Radulf Oberthür Herman van Langenhove Franz-Bernd Frechen
Fleischmehlfabrik Brögbern Universiteit Gent Universität Kassel
uitvoerders Aart Schakel Keesjan Valk Tonnie Boom
Witteveen+Bos, projectleider Witteveen+Bos TNO MEP
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
2
2. EVALUATIE EN SELECTIE VAN METHODE 2.1. Inleiding Het eerste onderdeel van het onderzoek richt zich op een vergelijking en evaluatie van vier methoden voor bepaling van stankpotentieel: - relatieve meting van stankpotentieel: 1. de paarsgewijze vergelijking van aangenaamheid (als toegepast door TNO); - meting van de verhouding tussen geurconcentratie en geureigenschap; hierbij worden in de praktijk drie verschillende eigenschappen gehanteerd: 2. hedonische waarde; 3. intensiteit; 4. hinderlijkheid (als toegepast door Witteveen+Bos). De methoden staan kort beschreven in bijlage I. De paarsgewijze vergelijking wordt door TNO uitgevoerd volgens ISO 5495 (second edition; 1983-03-15). De bepaling van hedonische waarde en intensiteit geschiedt op basis van de VDI 3881 (Blatt 1 en 2) en wordt door meerdere bureaus in Nederland uitgevoerd, waarbij echter (kleine) verschillen in werkwijze bestaan. In bijlage I staan tevens deze verschillen kort aangegeven. De hinderlijkheidsbepaling (afgeleid van VDI 3881) wordt in Nederland alleen toegepast door Witteveen+Bos. In dit onderdeel van het onderzoek wordt voor de hedonische waarde en intensiteit uitgegaan van de beschreven werkwijze van Witteveen+Bos. Voor de onderhavige doelstelling mag verwacht worden dat de verschillen in werkwijzen tussen verschillende bureaus – die reeds enkele jaren in de praktijk opereren - niet van significante invloed zijn op de keuze van de methode. De evaluatie geschiedt aan de hand van prestatiekenmerken en praktische aspecten en staat verder beschreven in de volgende twee paragrafen (2.2. en 2.3.). 2.2. Evaluatie prestatiekenmerken Conform de vastgestelde opzet van dit onderzoek, omvat de evaluatie van de prestatiekenmerken praktisch vergelijkend onderzoek aan de hand van drie synthetische geuren bij de laboratoria van TNO en Witteveen+Bos. De prestaties worden beoordeeld ten aanzien van de herhaalbaarheid en het onderscheidend vermogen; de reproduceerbaarheid (hoofdstuk 3) wordt (pas) getest met de geselecteerde methode. Het gaat er om dat onderscheid gemaakt kan worden tussen drie geurtypen1: onaangenaam, neutraal en relatief aangenaam. De drie geuren zijn geselecteerd op basis van een praktisch onderzoek aan een zestal voorgeselecteerde stoffen. Met elk van de vier methoden zijn per geur zes bepalingen uitgevoerd. Met de analyseresultaten is vervolgens een statistische analyse uitgevoerd om de herhaalbaarheid vast te stellen; de herhaalbaarheid in relatie tot het verschil tussen de absolute meetwaarden biedt het inzicht in het onderscheidend vermogen. 2.2.1. Voorselectie geuren De voorselectie van zes synthetische testgeuren is uitgevoerd op basis van de volgende literatuur: - VDI 3881, Blatt 2 (hedonische waarde); - VDI 3882, Blatt 1 (intensiteit); - Franse norm voor olfactometrie NF X43-101; - Publicatiereeks lucht 70.
1
In het in de inleiding genoemde haalbaarheidsonderzoek is aangegeven de herhaalbaarheid en het onderscheidend vermogen vast te
stellen aan de hand van tenminste twee geurreferenties. In dit onderzoek worden de methoden onderzocht aan de hand van drie - wat betreft aangenaamheid verschillende – geuren. De reden hiervoor is ondermeer de verwachting dat de herhaalbaarheid (c.q. de prestatie) van de verschillende methoden af kan hangen van de aangenaamheid (Beek et al, 1999). Uiteindelijk dient een geselecteerde methode immers over de gehele range van praktijkgeuren een voldoende herhaalbaarheid en onderscheidend vermogen te bezitten. Daarnaast dienen de drie geuren zich qua aangenaamheid te bevinden in het traject van praktijkgeuren bij vergunningverlening.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
3
De resultaten hiervan zijn weergegeven in een in het kader van dit onderzoek opgestelde notitie (zie bijlage II: notitie VOM-01-5). Uit deze notitie blijkt dat al veel onderzoek gedaan is aan het geurkarakter van een groot aantal stoffen. Helaas is in geen van de gevallen de relatie tussen het geurkarakter en de mate van blootstelling onderzocht. Er is een globale voorselectie uitgevoerd door na te gaan welke stoffen in Chemiekaarten (1998) worden behandeld. De in Chemiekaarten vermelde stoffen zijn commercieel goed verkrijgbaar. Bovendien zijn van deze stoffen een aantal aspecten m.b.t. de veiligheid bekend (overigens zijn niet van alle voorgestelde stoffen de MAC-waarden bekend). Het gaat er om dat onderscheid gemaakt kan worden tussen drie geurtypen: onaangenaam, neutraal en relatief aangenaam. Op basis van de genoemde informatiebronnen en algemene ervaring wordt voorgesteld om de volgende zes stoffen te gebruiken bij de voorselectie: - onaangenaam : boterzuur en pyridine; - neutraal : butanol en cyclohexanon; - relatief aangenaam : iso-amylacetaat en vanilline. De aangename en onaangename stoffen zijn al in verschillende onderzoeken als ankerpunten toegepast. Vanilline wordt in de VDI 3882, Blatt 2 al als referentiestof genoemd. Al deze stoffen worden ook op consequente wijze gekwalificeerd. De keuze voor de neutrale stoffen is minder eenvoudig. In met name het neutrale gebied varieert het oordeel sterk tussen de verschillende onderzoeken. Butanol wordt in veel onderzoeken als redelijk neutraal gekwalificeerd. Groot voordeel is dat de stof al als standaard wordt gebruikt voor de panelselectie volgens de NVN 2820. Alternatieven voor butanol of cyclohexanon zijn anisol of methylsalicylaat. In vervolg op de genoemde notitie is vanuit de begeleidingscommissie aangegeven dat voor pyridine en mogelijk ook cyclohexanon de MAC-waarde kan zijn overschreden voordat de geur wordt waargenomen. Op basis van de door TNO gemeten geurdrempel van pyridine2 is guajacol als alternatief voorgesteld. Guajacol wordt in de VDI 3882, Blatt 2 als referentiestof genoemd voor onaangename geur. Voor guajacol is geen MAC-waarde vastgesteld. In de navolgende paragraaf wordt ook nader ingegaan op de MAC-waarde in relatie tot de geurdrempel. De definitieve stoffen die op basis van de voorselectie zullen worden onderzocht zijn: - onaangenaam : boterzuur en guajacol; - neutraal : butanol en cyclohexanon; - relatief aangenaam : iso-amylacetaat en vanilline. 2.2.2. Vaststelling drie onderzoeksgeuren De zes geselecteerde geuren zijn olfactometrisch geanalyseerd, waarbij uitspraken zijn gedaan over de hedonische waarde, de hinderlijkheid en de intensiteit. Hieronder is de gehanteerde terminologie bij de verschillende categorieschalen weergegeven. hedonische waarde uiterst aangenaam zeer aangenaam aangenaam enigszins aangenaam noch aangenaam, noch onaangenaam enigszins onaangenaam onaangenaam zeer onaangenaam uiterst onaangenaam
2
hinderlijkheid 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4
niet hinderlijk nauwelijks hinderlijk enigszins hinderlijk duidelijk hinderlijk erg hinderlijk zeer erg hinderlijk uiterst hinderlijk
intensiteit 0 1 2 3 4 5 6
geen geur zeer zwakke geur zwakke geur duidelijk waarneembaar sterke geur zeer sterke geur uiterst sterk
0 1 2 3 4 5 6
De door TNO gemeten geurdrempel van pyridine is 0,12 mg/m³. De MAC-waarde is 0,9 mg/m³. De kans dat tijdens hedonische on-
derzoeken (concentraties kunnen daarbij gemakkelijk oplopen tot meer dan 10 ge/m³) de MAC-waarde wordt overschreden is reëel.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
4
De resultaten van deze indicatieve analyses (enkelvoud) zijn weergegeven in tabel 2.1. Tabel 2.1. Indicatie hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid van de onderzoeksgeuren hedonische waarde [ge/m³]
1:
intensiteit [ge/m³]
hinderlijkheid [ge/m³]
stof (monstercode)
–0,5
–1
–2
1
2
3
1
2
3
Boterzuur (076s02) Guajacol (080s02) n-butanol (076s00) n-butanol (080s00) Cyclohexanon (076s03) Cyclohexanon (076s05) Iso-amylacetaat (076s01) Vanilline (080s01)
1,4 8,0 2,0 3,8 2,0 2,3 8,3 8,4
2,4 15 6,2 5,8 4,5 4,8 24 nb¹
4,5 32 31 22 13 9,8 nb¹ nb¹
1,7 1,2 2,1 2,2 2,5 2,1 1,7 1,6
3,7 5,3 4,0 3,2 5,2 4,3 4,0 3,0
5,5 11 7,3 8,8 14 9,8 7,6 6,7
1,7 1,7 2,3 2,2 2,3 2,1 4,3 2,8
3,4 9,0 5,0 3,9 4,9 5,3 13 7,5
4,9 19 16 11 16 10 44 30
niet bepaald omdat hedonische waarde –2 niet wordt aangegeven door panel
sensorisch beoordeling representativiteit van de testgeuren Voor het vaststellen van de representativiteit van de testgeuren voor de drie geurcategorieën is tevens een aantal stoffen indicatief getest op aangenaamheid. Daartoe zijn van de verschillende testgeuren monsters met vergelijkbare concentraties gemaakt, die meerdere malen door een panel van circa 8 personen zijn beoordeeld. Daarbij is gebruik gemaakt van een open schaal, waarop alleen de uitersten (uiterst aangenaam en uiterst onaangenaam) zijn aangegeven. Het doel van deze testopzet was na te gaan of een geurpanel consequent aangeeft welke geur aangenaam, neutraal dan wel onaangenaam is en hoe zich dat verhoudt ten opzichte van enkele praktijkgeuren. Naast een aantal van de te onderzoeken geuren zijn enkele praktijkgeuren beoordeeld, mede om de beoordeling van de te onderzoeken stoffen zo objectief mogelijk te laten plaatsvinden. De concentraties van de verschillende stoffen lagen tussen 10 en 20 ge/m³. De testen zijn uitgevoerd met twee verschillende panels. De resultaten hiervan zijn weergegeven in bijlage III. Uit de grafieken in bijlage III kan indicatief worden nagegaan welke stoffen het meest representatief zijn voor de drie geurcategorieën. Boterzuur wordt door alle panelleden als onaangenaam beoordeeld en iso-amylacetaat, vanilline en een willekeurig parfum worden duidelijk als het meest aangenaam beoordeeld. Opvallend is dat guajacol eveneens als relatief aangenaam wordt beoordeeld. Uit de testen blijkt dat de geuren van koffie, maltbier en ketjap in de eerste test gemiddeld een positieve beoordeling krijgen en in de tweede test een negatieve. n-Butanol komt in de eerste test gemiddeld bijna neutraal uit, terwijl hij in de tweede test als vrij onaangenaam wordt beoordeeld. Voor cyclohexanon is het echter net andersom. De verschillen in de resultaten voor de minder uitgesproken aangename of onaangename stoffen kunnen naast de verschillende panels ook het gevolg zijn van kleine verschillen in concentraties van de aangeboden geurmonsters (aangeboden in range 10 en 20 ge/m³). evaluatie en conclusie De resultaten van de hedonische waarde en de hinderlijkheid geven meer onderscheid tussen de geuren van de verschillende stoffen dan de intensiteit. Zowel boterzuur als vanilline, die onderling sterk verschillen in hedonische beoordeling, hebben een sterk vergelijkbaar intensiteitsverloop. De verschillen in hinderlijkheid lijken op voorhand ook minder groot, met name bij lager concentraties. Op basis van de resultaten van de hedonische analyses zijn de volgende stoffen het best van elkaar te onderscheiden: - boterzuur (onaangenaam); - cyclohexanon en n-butanol (neutraal); - iso-amylacetaat (relatief aangenaam).
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
5
Omdat op basis van de intensiteit op voorhand minder goed onderscheid gemaakt lijkt te kunnen worden zijn de stoffen in drie categorieën ingedeeld: - boterzuur en vanilline (snel met concentratie oplopende intensiteit); - n-butanol en iso-amylacetaat (gemiddeld met de concentratie oplopende intensiteit); - cyclohexanon en guajacol (langzaam met de concentratie oplopende intensiteit). Op basis van de resultaten van de hinderlijkheid zijn de volgende stoffen het best van elkaar te onderscheiden: - boterzuur (meest hinderlijk); - n-butanol en cyclohexanon (neutraal); - iso-amylacetaat (minst hinderlijk). Voor de selectie van de drie uiteindelijke onderzoeksgeuren is tevens gekeken naar de MAC-waarde van de verschillende stoffen. Uitgangspunten voor deze beoordeling zijn: - de door TNO met een FID gemeten koolwaterstofconcentratie uitgedrukt in mg CH4/m³ (indien de gemeten concentratie sterk afweek van de verwachte concentratie is uitgegaan van de verwachte concentratie); - de zogenaamde (veel door Arbodiensten gehanteerde) actie-waarde: 20% van de MAC. In tabel 2.2 is een overzicht gegeven van de MAC- en actiewaarden en de verhouding tussen de actiewaarde en de geurdrempel. Bij voorkeur is deze verhouding zo groot mogelijk, maar enkele tientallen is voldoende om veilig bovendrempelige geuranalyses uit te voeren. Tabel 2.2. MAC- en actiewaarden stoffen
pyridine boterzuur guajacol cyclohexanon n-butanol i-amylacetaat vanilline 1 2 3
[mgCH4/m³]
geurconcentratie [ge/m³]
5 27¹ 2400
1.800 230.000 22.000
47 3
5.100 130
concentratie
geurdrempel [mg/m³]
MACwaarde [mg/m³]
actiewaarde [mg/m³]
actiewaarde/ geurdrempel
0,12 0,0028 0,00012 0,11 0,13³ 0,0098 0,023
0,9 geen 5² 50 45 530 geen
0,18 geen 1 10 9 106 geen
1,5 geen 8300 91 69 11.000 geen
Verwachte concentratie Guajacol (2-methoxyfenol) heeft geen MAC-waarde; uitgegaan van de MAC-waarde voor 4-methoxyfenol Geurdrempel n-butanol 40 ppb
Uit tabel 2.2. kan worden geconcludeerd dat in principe alle voorgestelde stoffen, met uitzondering van pyridine, geschikt zijn voor bovendrempelige geuranalyses. Op basis van bovenstaande zijn de volgende stoffen geselecteerd voor de selectie van de onderzoeksmethode: - boterzuur (onaangenaam); - cyclohexanon (neutraal) (en deels n-butanol); - iso-amylacetaat (aangenaam). Er is gekozen om bij de karakteriseringmethoden (hedonische waarde, hinderlijkheid en intensiteit) ook n-butanol (neutraal) mee te onderzoeken. Het is relatief eenvoudig en zonder veel extra kosten mogelijk om n-butanol in het onderzoek te betrekken, omdat deze stof in de huidige analysepraktijk als referentiestof wordt gehanteerd. Gezien dat laatste, is het (mede) verkrijgen van informatie over de eigenschappen van n-butanol extra van belang.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
6
2.2.3. Herhaalbaarheid De geselecteerde stoffen zijn met elke methode zesmaal geanalyseerd. Achtereenvolgens wordt ingegaan op resultaten van de methoden voor hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid (deze drie gecombineerd) en op de resultaten van de methode van paarsgewijze vergelijking. Als separate bijlage (IV) zijn de resultaten van alle bepalingen met de hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid in zowel tabellen als grafisch weergegeven. In de tabel 2.3. staan de resultaten voor de vier testgeuren samengevat. Door de meetpunten is een curve gefit3. In de tabellen zijn - naast de afgeronde gemiddelde meetwaarde - de berekende meetnauwkeurigheid en het daaruit berekende 95%betrouwbaarheidsinterval aangegeven. Tevens is in aansluiting op de gebruikelijke weergave van de spreiding de geometrische herhaalbaarheid voor de uitgevoerde analyses bepaald als r’ 4. Deze is berekend conform de methode zoals in de NVN 2820 is omschreven5. De waarde r’ is berekend voor een drietal waarden verdeeld over het bereik van de categorie-as volgens de volgende formule: r’ = e(t·Sr·√2) In de tabellen 2.3. en 2.4. staan de resultaten voor de vier testgeuren samengevat; de gemiddelden hebben betrekking op het meetkundig (logaritmisch) gemiddelde. Tabel 2.3. Gemiddelden en herhaalbaarheid hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid methode
relatief onaangenaam
middengeuren
boterzuur
n-butanol
relatief aangenaam
cyclohexanon
iso-amylacetaat
N*
gem. ** [ge/m³]
r’
N*
gem. ** [ge/m³]
r’
N*
gem. ** [ge/m³]
r’
N* gem. ** [ge/m³
-0,5 -1 -2 Intensiteit
6 6 6
1,9 2,8 7,0
2,3 2,2 3,3
5 5 5
2,7 5,3 23,4
2,5 2,3 2,3
7 7 5
3,0 6,0 23,4
2,8 2,2 7,4
4 2 0
23,9 36,2 n.b.
38,5 33500 n.v.t.
1 2 3 Hinderlijkheid
6 6 6
2,1 3,5 5,5
2,1 1,6 1,3
5 5 5
2,2 4,0 9,2
1,9 2,0 2,4
7 7 7
2,3 4,7 10,1
2,0 1,4 1,8
6 6 6
2,0 4,2 8,9
1,9 2,1 1,9
1 2 3
6 6 6
2,3 3,9 7,5
2,1 1,9 2,9
5 5 5
2,8 5,8 15,5
2,2 2,8 2,6
7 7 7
2,9 6,4 18,4
2,1 2,1 4,8
6 6 6
4,7 11,7 47,0
2,8 2,3 6,6
r’
Hedonisch
* aantal herhalingen ** meetkundig (logaritmisch) gemiddelde
3
De meest waarschijnlijke vorm van de curve is een S-curve. Een dergelijke curve kan worden beschreven met een zogenaamde logaritmische sigmoïde-functie (y=a/(1+b·e-cx). Vooralsnog wordt deze functie als uitgangspunt gebruikt voor de berekeningen. 4
De geometrische herhaalbaarheid r’ is die waarde van r’ waarvoor geldt dat de grootste verhouding tussen twee enkelvoudige meet-
waarden, die zijn verkregen, met dezelfde methode, met een identiek monster, onder gelijkblijvende omstandigheden van laboratorium, uitvoerder, apparatuur en een klein tijdsinterval, met een waarschijnlijkheid van 95% kleiner zal zijn dan die waarde 5
In dit geval is de spreiding in de x-waarde (concentratie = dosis) berekend. Normaliter wordt in de statistiek de spreiding in de ywaarde berekend (het effect). De y-as wordt echter gevormd door een discontinue schaal, waarvoor het ons inziens niet geheel juist is om de spreiding in te berekenen. Ook wordt in de praktijk juist de spreiding in de x-waarde toegepast, aangezien het immers gaat om de vraag welk concentratiegebied er bij een bepaalde hedonische waarde hoort.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
7
Uit deze resultaten kan het volgende worden geconcludeerd: - de bepaling van de intensiteit geeft voor alle geuren duidelijk de beste herhaalbaarheid; - voor de relatief onaangename geur en de middengeuren is de herhaalbaarheid van de hinderlijkheidsbepaling en van de hedonische bepaling beide goed, waarbij de hinderlijkheid over het algemeen een iets betere herhaalbaarheid heeft; - bij de relatief aangename geur kent de hedonische waarde een zeer slechte herhaalbaarheid, terwijl de hinderlijkheid zowel goed te bepalen is als een goede herhaalbaarheid heeft; - voor alle drie karakteriseringsmethoden (hedonische waarde, hinderlijkheid en intensiteit) is de herhaalbaarheid het best bij de meest onaangename stof (boterzuur). De herhaalbaarheid van de paarsgewijze vergelijking is niet op vergelijkbare wijze vast te stellen als gebruikelijk bij geuranalyses volgens NVN 2820, aangezien de resultaten van een paarsgewijze vergelijking van geheel andere aard zijn. In de volgende paragraaf wordt nader ingegaan op de prestatiekenmerken van de paarsgewijze vergelijking. 2.2.4. Onderscheidend vermogen hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid Om het onderscheidend vermogen meer inzichtelijk te maken, worden in tabel 2.4. de resultaten van de vier stoffen naast elkaar weergegeven. Tabel 2.4. Spreiding (95%-bti) meetresultaten hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid relatief onaangenaam methode
middengeuren
relatief aangenaam
boterzuur [ge/m³]
cyclohexanon [ge/m³]
n-butanol [ge/m³]
iso-amylacetaat [ge/m³]
-0,5 -1 -2 Intensiteit
1,5 - 2,4 2,3 - 3,5 5,0 - 9,9
2,3 - 3,9 4,9 - 7,4 13,6 – 40,1
2,1 - 3,7 4,1 - 6,8 18,1 - 30,2
6,6 - 86,7 0 - 6620 n.b.
1 2 3 Hinderlijkheid
1,7 - 2,6 3,1 - 4,0 5,0 - 5,9
1,9 - 2,7 4,3 - 5,2 8,45 – 11,8
1,8 - 2,7 3,2 - 5,0 7,0 - 12,1
1,7 - 2,4 3,4 - 5,2 7,4 - 10,6
1 2 3
1,9 - 2,8 3,3 - 4,7 5,5 - 10,2
2,4 - 3,5 5,2 - 7,8 12,1 – 28,0
2,2 - 3,5 4,2 - 7,9 11,5 - 20,8
3,5 - 6,3 9,3 - 14,8 27,2 - 81,1
Hedonisch
Uit deze tabel blijkt o.a. dat de drie onderzoeksstoffen een zeer vergelijkbaar intensiteitsverloop kennen. Duidelijk wordt daarmee ook dat - in de onderzochte concentratierange - geen koppeling bestaat tussen aangenaamheid en intensiteit; immers, bijvoorbeeld boterzuur en iso-amylacetaat, die qua aangenaamheid ver uit elkaar liggen, hebben amper verschillende intensiteitsbeoordelingen bij de betreffende concentraties. Aan de hand van een t-toets6 is de relevantie nagegaan van de gegeven spreidingen van de meetwaarden t.o.v. elkaar (onderscheidend vermogen). In onderstaande tabel zijn de resultaten van de diverse berekeningen van de t-toets weergegeven. Bij een zogenoemde significantie (s) > 95% is er sprake van een significant verschil tussen de gevonden waarden. De t-toets kon niet voor alle vergelij-
6
T-toetsen worden gebruikt om te bepalen of er significant verschil tussen twee datasets bestaat en zijn in feite een eenvoudige manier
om onderscheidend vermogen te toetsen. Voorwaarde voor het gebruik van de t-toets is o.a. een lognormale verdeling van de dataset. Vooralsnog wordt er op grond van de onderhavige beperkte dataset vanuit gegaan dat er sprake is van een lognormale verdeling.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
8
kingen worden uitgevoerd. Met name voor de vergelijking van de hedonische waarde van isoamylacetaat waren onvoldoende geschikte datapunten beschikbaar. In bijlage V wordt een voorbeeld van een berekening weergegeven. Tabel 2.5. T-toets vergelijkingen hedonische waarde, hinderlijkheid en intensiteit stof 1
stof 2
hedonische Waarde
hInderlijkheid
s (%)
intensiteit
s (%)
s (%)
Boterzuur Boterzuur Boterzuur
Cyclohexanon Cyclohexanon Cyclohexanon
-0,5 -1 -2
98,9 >99,9 >99,9
1 2 3
92,7 >99,9 99,9
1 2 3
44,7 >99,9 >99,9
Boterzuur Boterzuur Boterzuur
Butanol Butanol Butanol
-0,5 -1 -2
97,5 >99,9 >99,9
-1 2 3
84,4 98,5 99,9
1 2 3
32,4 82,5 >99,9
Boterzuur Boterzuur Boterzuur
Iso-amylacetaat Iso-amylacetaat Iso-amylacetaat
-0,5 -1 -2
>99,9 -
1 2 3
>99,9 >99,9 >99,9
1 2 3
23,5 89,6 >99,9
Cyclohexanon Cyclohexanon Cyclohexanon
Butanol Butanol Butanol
-0,5 -1 -2
36,1 67,0 0,2
1 2 3
>26,4 52,1 55,5
1 2 3
14,4 92,9 56,0
Cyclohexanon Cyclohexanon Cyclohexanon
Iso-amylacetaat Iso-amylacetaat Iso-amylacetaat
-0,5 -1 -2
>99,9 -
1 2 3
99,7 >99,9 99,6
1 2 3
65,6 77,2 78,1
Butanol Butanol Butanol
Iso-amylacetaat Iso-amylacetaat Iso-amylacetaat
-0,5 -1 -2
>99,9 -
1 2 3
99,6 98,5 99,9
1 2 3
57,0 28,7 21,9
Uit deze berekeningen kunnen de volgende conclusie worden getrokken: - voor de intensiteitsmetingen blijkt in de meeste gevallen dat geen significant onderscheid tussen de gekozen stoffen mogelijk is; - het onderscheidend vermogen van de hedonische bepaling en de hinderlijkheid is voor het onderscheid tussen de gekozen relatief onaangename geur (boterzuur), de middengeuren (boterzuur of cyclohexanon) en de relatief aangename geur (iso-amylacetaat) in alle gevallen significant (met een betrouwbaarheid groter dan 95%) vast te stellen; de hedonische bepaling geeft daarbij in alle gevallen een iets beter onderscheidend vermogen dan de hinderlijkheid; - bij de geuren die qua hedonische waarde zeer dicht bij elkaar liggen (cyclohexanon en butanol – zie ook tabel 2.3. en 2.4.) is geen onderscheid te maken met de hedonische waarde en hinderlijkheid. Algemeen kan worden geconcludeerd dat op basis van de beschreven t-toets het onderscheidend vermogen voor de hedonische waarde en hinderlijkheid voor het beoogde onderscheid tussen een relatief onaangename geur, een middengeur en een relatief aangename geur, zeer goed te noemen is (significantie >> 95%)7. Op basis van intensiteit kan geen goed onderscheid tussen deze geuren worden gemaakt.
7
Voor de statistische evaluatie betekenen deze uitgesproken waarden, dat een herberekening met een andere toetsingsmethodiek (zie
eerdere discussie over toepasbaarheid t-toets) geen nieuw inzicht zal opleveren.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
9
paarsgewijze vergelijking In de volgende tabellen worden de resultaten weergegeven van de paarsgewijze vergelijkingen van de drie onderzoeksgeuren. Hierin wordt per vergelijking het aantal panelleden gegeven dat de desbetreffende geur aangenamer beoordeelde. Tevens wordt het 95%-betrouwbaarheidsinterval gegeven. De metingen zijn uitgevoerd bij twee concentraties; 10 en 25 ge/m³. Tabel 2.6. Resultaten vergelijking cyclohexanon en boterzuur meting
cyclohexanon
10 ge/m3 boterzuur
geen keuze
cyclohexanon
25 ge/m3 boterzuur
geen keuze
1 2 3 4 5 6
9 8 6 6 6 6
0 1 3 3 3 3
0 0 0 0 0 0
9 7 9 8 9 9
0 1 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0
Totaal
41
13
0
51
2
1
%
76
24
96
4
95%-bti
65 – 87
13 – 35
91 –100
0-9
Tabel 2.7. Resultaten vergelijking amylacetaat en boterzuur meting
amylacetaat
1 2 3 4 5 6
7 8 8 8 6 7
Totaal % 95%-bti
10 ge/m3 boterzuur
geen keuze
amylacetaat
25 ge/m3 boterzuur
geen keuze
2 1 1 1 2 2
0 0 0 0 1 0
9 8 8 8 9 7
0 1 1 1 0 2
0 0 0 0 0 0
44
9
1
49
5
0
83
17
91
9
73 – 93
7 – 27
83 – 98
2 - 17
Tabel 2.8. Resultaten vergelijking cyclohexanon en amylacetaat Cyclohexanon
10 ge/m3 Amylacetaat
cyclohexanon
25 ge/m3 amylacetaat
1 2 3 4 5 6
4 2 4 3 3 4
5 7 4 5 5 3
0 0 1 1 1 2
1 4 3 2 5 3
7 5 5 6 4 6
1 0 1 1 0 0
Totaal
20
29
5
18
33
3
geen keuze
%
41
59
35
65
95%-bti
27 – 55
45 – 73
22 – 48
52 - 78
Geen keuze
In de volgende afbeelding worden de resultaten grafisch weergegeven. Hierin worden aanvullend ook de resultaten voor de beide concentraties samen weergegeven. Het percentage panelleden dat de eerstgenoemde geur als aangenamer beoordeelde wordt hierin weergegeven.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
10
paarsgewijze vergelijking
e
%-aangenamer (1 geur)
100
50
0 amylacetaat cyclohexanon (totaal)
amylacetaat cyclohexanon (25 ge/m3)
amylacetaat cyclohexanon (10 ge/m3)
amylacetaat boterzuur (totaal)
amylacetaat boterzuur (25 ge/m3)
amylacetaat boterzuur (10 ge/m3)
cyclohexanon boterzuur (totaal)
cyclohexanon boterzuur (25 ge/m3)
cyclohexanon boterzuur (10 ge/m3)
Bij de paarsgewijze vergelijking is het niet mogelijk een r’ te berekenen die een vergelijking met de herhaalbaarheid zoals toegepast bij olfactometerie mogelijk maakt. Er is immers geen sprake van een meetwaarde (die een log-normale verdeling kent) die vergelijkbaar is met de andere methoden. Wanneer de 95%-betrouwbaarheidsintervallen of de toetsing volgens ISO 5495 (Sensory analysis – Methodology – Paired comparison test) worden beschouwd dan kan de volgende conclusie worden getrokken. Wanneer de keuze van het panel significant is (95%-betrouwbaarheidsinterval) dan is dit met een “+” aangegeven, wanneer dit niet het geval is met een “-“. Tabel 2.9. Beschouwing betrouwbaarheidintervallen vergelijking Cyclohexanon – boterzuur Amylacetaat – boterzuur Cyclohexanon – amylacetaat
10 ge/m3
25 ge/m3
samen
+ + -
+ + +
+ + +
Uit de uitgevoerde metingen blijkt dat het onderscheidend vermogen van de paarsgewijze vergelijking om de drie geselecteerde geuren in termen van geurkwaliteit te onderscheiden voldoende is. Op basis van de metingen kunnen de stoffen in afnemende geurkwaliteit als volgt worden gerangschikt: 1. amylacetaat; 2. cyclohexanon; 3. boterzuur. Wel blijkt dat de aanbiedingsconcentratie van invloed kan zijn op het resultaat. Bij de paarsgewijze vergelijking wordt uitgegaan van een aanbieding van twee gelijke concentraties. Aan de hand van de gemeten geurconcentratie in het uitgangsmonster wordt een benodigde verdunning bepaald. De concentraties van de beide aanbiedingen zullen in werkelijkheid nooit exact hetzelfde zijn. De fout bij het maken van een bepaalde verdunning is ten opzichte van de bepaling van een geurconcentratie verwaarloosbaar. De onnauwkeurigheid van de geuranalyse is hierin bepalend. De invloed van verschillen in aanbiedingsconcentraties kunnen op dit moment niet worden gekwantificeerd. Te verwachten is dat de keuze van de panelleden er door zal worden beïnvloed. De mate waarin zal afhangen van het verschil in concentratie, maar ook van de aard van de te vergelijken geuren.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
11
2.2.5. Evaluatie herhaalbaarheid en onderscheidend vermogen In deze paragraaf wordt ingegaan op de herhaalbaarheid en het onderscheidend vermogen van de methoden. herhaalbaarheid hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid Als toegelicht in paragraaf 2.2.3., is de herhaalbaarheid van de hedonische, intensiteits- en hinderlijkheidsmetingen uitgedrukt als geometrische herhaalbaarheid r’ op de spreiding in de concentratie. Hoewel normaliter de spreiding in de y-waarde wordt berekend (het effect) is de herhaalbaarheid in de xwaarde (de dosis uitgedrukt in een geurconcentratie) berekend8. De herhaalbaarheid kan daarmee immers op dezelfde manier worden beoordeeld als gebruikelijk bij geuranalyses volgens NVN2820. Er kan bijvoorbeeld worden vastgesteld dat de hedonische analyse van boterzuur een vergelijkbare onnauwkeurigheid kent als een gewone geuranalyse9. Uit deze herhaalbaarheid kan de spreiding rondom een meetwaarde worden vastgesteld. Bovendien sluit deze werkwijze beter aan op de praktijk, waar het immers gaat om de vraag welk concentratiegebied er bij een bepaalde hedonische waarde hoort. herhaalbaarheid paarsgewijze vergelijking De herhaalbaarheid van de paarsgewijze vergelijking is niet op vergelijkbare wijze vast te stellen als gebruikelijk bij geuranalyses volgens NVN 2820, aangezien de resultaten van een paarsgewijze verge-
8
Er is nagegaan of deze ‘omgekeerde’ benadering voldoende geschikt is om een indruk te krijgen van de herhaalbaarheid, de spreiding en het onderscheidend vermogen. In onderhavige situatie zijn we geïnteresseerd in het effect van een concentratie van een chemische stof (cyclo-hexanon, boterzuur en iso-amylacetaat) op respectievelijk hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid. De concentratie wordt hierbij in verschillende eenheden toegediend (dosis) waarop de respons wordt gemeten (Dit kan worden gezien als een kwantitatieve behandeling). We zijn geïnteresseerd in de vorm van de dosis-respons-functies, de betrouwbaarheidsintervallen rondom deze functies en het onderscheidend vermogen tussen de stoffen als functie van de concentratie. Men kan de verwachte hedonische waarde, intensiteit of hinderlijkheid, Ey, beschrijven als functie van de concentratie (x): Ey=f(x) met x als continue variabele. Elk van de behandelingen is een aantal keren herhaald, zodat we ook een schatting van de variantie kunnen verkrijgen uit het model:
y ij = Ey ij + eij = f ( x i ) + eij
met : Eeij = 0; Var (eij ) = σ ij2 ; eij = onafhankelijk Er zijn diverse modellen voor de verwachtingsfunctie f(x) op te stellen. We spreken dan over de kwantitatieve behandeling als de toegediende dosis (concentratie) en de daarbij behorende waarneming die men doet aan de experimentele eenheden als de respons (hedonische waarde, intensiteit of hindelijkheid). Heel globaal kunnen de volgende stappen worden onderscheiden. De eerste stap is dan het bepalen van de dosis-effect-functie (lineair, meerdere graads polynoom of vooraf ingestelde functies als log en sigmoïde). Dit moet conform een bepaald schattingsproces (veelal kleinste kwadraten) worden gedaan. De meest waarschijnlijke vorm van de curve is een S-curve. Een dergelijke curve kan worden beschreven met een zogenaamde logaritmische sigmoïde-functie (y=a/(1+b·e-cn). In bijlage III is de sigmoïde-functie met bijbehorende spreiding (95%-betrouwbaarheidsintervallen) weergegeven voor de onderzochte hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid. Hoewel op deze wijze een betrouwbaardere uitspraak kan worden gedaan over de spreiding in de onderzochte respons, is de reeds gebruikte r’ een vereenvoudigde, maar bruikbare benadering om een uitspraak te kunnen doen over herhaalbaarheid en de spreiding (in de concentratie) van de methode. Voor het bepalen van onderscheidend vermogen kan gebruik worden gemaakt van simultane betrouwbaarheidsbanden en hun eventuele onderlinge interactie (overlap en dergelijke). Wanneer de (simultane) betrouwbaarheidsbanden bekend zijn kan met behulp van toetsen het onderscheidend vermogen worden bepaald. Dit vergt echter meer rekenwerk dan de reeds uitgewerkte T-toetsen. Bij de huidige manier worden een aantal aannamen gedaan die het rekenwerk vergemakkelijken maar wetenschappelijk minder is onderbouwd. De benadering vormt echter vooralsnog een acceptabele vereenvoudiging, die zeer praktisch en relatief snel toepasbaar is. Gezien de reeds besproken resultaten, zal een andere – mogelijk nog meer geëigende – toetsingswijze geen andere resultaten opleveren. 9
Er vanuit gaande dat de geurdrempelbepaling en de bepaling van de hedonische waarde aan elkaar zijn gekoppeld in de uitvoering
(en niet afzonderlijk worden bepaald) zal de fout in de bepaling van de hedonische waarde iets groter zijn dan de bepaling van de geurconcentratie.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
12
lijking van geheel andere aard zijn. Indien de herhaalbaarheid van de paarsgewijze vergelijking op vergelijkbare wijze kon worden vastgesteld dan betrof het een herhaalbaarheid inzake de volgorde van aangenaamheid. Deze volgorde geeft beperkte informatie over de exacte positie ten opzichte van de andere geur in termen van geurconcentratie10. Bij vergelijkbare herhaalbaarheid levert (bijvoorbeeld) een hedonische waarde altijd extra informatie op over positionering ten opzichte van andere geuren in termen van geurconcentratie (zie tabel 2.10.). Tabel 2.10. Verkregen informatie met hedonische bepaling en paarsgewijze vergelijking verkregen informatie
hedonische bepaling
paarsgewijze vergelijking
+ ++
+ -/+
Volgorde Positie
onderscheidend vermogen Wanneer bij de bepaling van de hedonische waarde of hinderlijkheid alleen wordt gekeken naar de volgorde van geuren, kan deze methode voor wat betreft onderscheidend vermogen wel één op één worden vergeleken met de paarsgewijze vergelijking. Uit een aanvullende bepaling van de significantie van het onderscheidend vermogen op basis van ISO 5495 kan worden geconcludeerd dat de 9 panelleden bij 6 paarsgewijze aanbiedingen een zeer duidelijk onderscheid aangeven tussen zowel cyclohexanon en boterzuur als iso-amylacetaat en boterzuur (de betrouwbaarheid van het onderscheid is zelfs groter dan 99,9%). Het onderscheid tussen cyclohexanon en iso-amylacetaat is net niet significant bij een lage aanbiedingsconcentratie op basis van het éénzijdig 95% betrouwbaarheidsinterval. Bij een hogere concentratie is dit wel het geval. In tabel 2.11. wordt een overzicht gegeven van de beide methoden waarin voor het 95% en 99% betrouwbaarheidsinterval wordt aangegeven of de methoden de onderzochte geuren in termen van (on)aangenaamheid kunnen onderscheiden. Tabel 2.11. Onderscheidend vermogen hedonische bepaling en paarsgewijze vergelijking 95%-betrouwbaarheidsinterval paarsgewijs vergelijking Cyclohexanon – boterzuur Amylacetaat – boterzuur Cyclohexanon – amylacetaat
+ + +
hedonische waarde
+ + +
hinderlijkheid
+ + +
99%-betrouwbaarheidsinterval paarsgewijs
+ + -
hedonische waarde
+ + +
hinderlijkheid
+ + +
Kijkend naar het onderscheidend vermogen valt op dat de vergelijking van boterzuur en cyclohexanon, evenals boterzuur en iso-amylacetaat met zowel de hedonische (> 98-99%) als de paarsgewijze vergelijking (> 99,9%) zeer goed is. Het onderscheidend vermogen voor cyclohexanon en iso-amylacetaat is op basis van de hedonische vergelijking beter (> 99%) dan voor de paarsgewijze vergelijking (95%). conclusie Uit het voorgaande kan voor de drie onderzochte stoffen (in de range relatief onaangenaam, middengeur, relatief aangenaam) worden geconcludeerd dat qua herhaalbaarheid en onderscheidend vermogen de methode van hedonische analyse (alsmede de mix met hinderlijkheid) en de methode van paarsgewijze vergelijking elk voldoende perspectief bieden. Gezien de verschillende soorten resultaten die beide soorten methoden opleveren, vallen deze onderling moeilijk te vergelijken. Een andere of nog diepgaandere statistische vergelijking van de herhaalbaarheid van de hedonische analyse en de
10
Door de significantie van zowel het 95%- als het 99%- en het 99,9% betrouwbaarheidsinterval van een paarsgewijze vergelijking van
een praktijkgeur met vastgestelde normgeuren te berekenen, is het in principe mogelijk aan te geven hoever geuren wat betreft aangenaamheid uit elkaar liggen.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
13
paarsgewijze vergelijking levert naar verwachting dan ook geen nieuwe inzichten op en heeft als zodanig ook weinig waarde. Het onderscheidend vermogen van beide methoden is min of meer vergelijkbaar. Met meer dan 95% betrouwbaarheid kan worden geconcludeerd dat de stoffen qua (on)aangenaamheid verschillen. Opvallend is echter dat met de paarsgewijze vergelijking de middengeur cyclohexanon maar net 95% significant blijkt te verschillen met een relatief aangename geur als iso-amylacetaat in de lagere aanbiedingsconcentratie (ca. 10 ge/m³). Met de hedonische analyse en hinderlijkheid is het onderscheidend vermogen duidelijk meer significant. Aangezien beide soorten methoden als zodanig voldoende perspectief hebben vanuit statistisch oogpunt, zal een nadere keuze vooral bepaald moeten worden aan de hand van de evaluatie van praktische aspecten. Van belang daarbij is de constatering dat de paarsgewijze vergelijking in de huidige beschikbare vorm nog niet volledig is “uitontwikkeld” voor de huidige praktijk. Zo bestaan er nog een onduidelijkheden met betrekking tot: - invloed fout in aangeboden geurconcentratie op resultaat; - het kunnen aangeven van de relatieve positionering van een stof ten opzichte van de andere(n); - beschikbaar krijgen van geschikte referentiestoffen die als anker- of omslagpunten voor geurklasses bij beleidstoepassing zullen dienen, waarbij de koppeling van de concentratie op het omslagpunt aan de betreffende referentiestof met name nog onduidelijk lijkt. 2.3. Evaluatie praktische aspecten In deze paragraaf wordt ingegaan op de volgende praktische aspecten van de methoden: a. de toepasbaarheid van de methode op een breed scala van geuren; b. kosten van uitvoering (in relatie tot de prestaties); c. geschiktheid om in het geurbeleid te worden toegepast. 2.3.1. Toepasbaarheid Er zijn geen aanwijzingen dat bepaalde soorten geuren niet door de betreffende methoden geanalyseerd kunnen worden. Een nauwkeurige bepaling van de hedonische waarde van relatief aangename geuren, is echter moeilijk. Voor beide soorten methoden geldt dat ze niet geschikt zijn voor zwakke geuren. De geur moet bovendrempelig worden aangeboden. Dit betekent een ondergrens van circa 50 – 100 ge/m3 in het monster. Verder is een continue meting niet mogelijk. 2.3.2. Kosten van uitvoering hedonisch, intensiteit en hinderlijkheid De bepaling van de hedonische waarde, de intensiteit en de hinderlijkheid kan direct aansluitend worden uitgevoerd aan de bepaling van de geurdrempel van het desbetreffende monster. Wel bestaat het risico dat door het aanbieden van relatief hoge geurconcentraties de olfactometer vervuild raakt. Door extra te spoelen met schone lucht kan dit worden voorkomen. Gezien de vraagstelling is het noodzakelijk dat de panelleden getraind zijn voor de uitvoering van de hedonische en aanverwante twee methoden. Toepassen van referentiematerialen (bijvoorbeeld ten behoeve van de panelselectie) is wellicht noodzakelijk, afhankelijk van de herhaalbaarheidsresultaten. Door de extra werkzaamheden, extra aanbiedingen en verwerking van de resultaten, wordt de prijs van de totale analyse (geurconcentratie én karakterisering) ruwweg het dubbele van een geurconcentratiebepaling. paarsgewijze vergelijking aangenaamheid De meetmethode vereist een aparte relatief eenvoudige opstelling of een aanpassing aan de olfactometer zodat twee geuren tegelijkertijd kunnen worden aangeboden. Doordat een vergelijking relatief weinig tijd kost, kan in relatief korte tijd een meting worden uitgevoerd, ook met een groter panel. Doordat de vraagstelling eenvoudig is, zijn getrainde panelleden niet noodzakelijk. De kosten voor een paarsgewijze vergelijking zijn vergelijkbaar met een geuranalyse. De totale analysekosten (geurconcentratie én paarsgewijze vergelijking) bedragen derhalve ook globaal het dubbele van een normale analyse.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
14
2.3.3. Inpassing in geurbeleid hedonische waarde Het resultaat van de meting is een geurconcentratie gekoppeld aan een panelbeoordeling in termen van onaangenaamheid. Een bepaalde onaangenaamheid (bijvoorbeeld H = -1 of H = -2) kan als geurbeleid worden vertaald naar een concrete geurnorm of stelsel van streef-, richt- en grenswaarden. Hiermee wordt de mogelijkheid geboden om voor verschillende soorten geuren (in termen van hedonische waarde) verschillende concentratie-eisen te stellen. Voor een minder onaangename geur kan een soepeler norm worden gehanteerd dan voor een onaangenamere geur. Gezien de huidige praktijk om geurnormering uit te drukken in geurconcentratie-eisen, sluit deze methode daar goed op aan. In de huidige praktijk wordt reeds met deze “hedonische correctie” volop gewerkt, en blijkt het een bruikbare aanvulling. De hedonische correctie kan op twee manieren worden toegepast: - direct gekoppeld aan de bij een bepaalde hedonische waarde behorende geurconcentratie; de betreffende geurconcentratie wordt vervolgens gehanteerd als norm in een vergunning; - ter bepaling van een van toepassing zijnde geurklasse (en daarmee van de daaraan gekoppelde norm11). De tweede methode heeft als voordeel dat gekozen wordt voor een benadering op hoofdlijnen: een beperkt aantal klassen (qua onaangenaamheid). Kritisch blijft echter onverminderd de situatie wanneer een geur zich bevindt nabij de omslagpunten tussen de klassen. De eerste methode kent feitelijk een continue schaal (oneindig veel klassen), waarmee specifiek maatwerk mogelijk wordt doch waarmee aan de andere kant mogelijk een te hoge exactheid wordt gesuggereerd. De relatie tussen werkelijk ondervonden hinder en de door een geurpanel in een laboratorium gegeven waardering in termen van onaangenaamheid, vormt vooralsnog een nog niet eenduidig bewezen aspect van deze methode in het licht van toepasbaarheid voor het geurbeleid. In het onderhavige onderzoek vindt oriënterend onderzoek naar deze relatie plaats. Tenslotte geldt voor de benadering van de hedonische waarde dat daarmee aansluiting bestaat met buitenlands beleid (VDI Richtlinie 3882 in Duitsland). intensiteit Voor intensiteit geldt een analoge beschouwing als hiervoor gegeven aan de hedonische bepaling. Veel meer nog dan bij de hedonische waarde geldt echter hier de onbekendheid van de relatie tussen daadwerkelijk ondervonden hinder en de intensiteit. Nader onderzoek op dit punt zal eveneens nodig zijn, waarbij naar verwachting echter minder bestaande praktijkdata voorhanden zijn. Tevens is bij intensiteit een nadere beschouwing gewenst vanwege het specifieke karakter van deze parameter. Bij intensiteit is met name het verloop van de intensiteit relevant. Geuren die bij hogere concentraties een meer dan evenredige toename van de intensiteit geven, kunnen met name hinderlijk zijn in het licht van een gegeven frequentie van blootstelling aan hogere momentane geurconcentraties.
11
De methodiek die de provincie Gelderland hanteert om de (on)aangenaamheid van een geur te verdisconteren is gebaseerd op het
indelen van geuren in klassen. Elke klasse heeft eigen toetsingswaarden. Een bepaalde klasse komt overeen met een bepaald concentratiegebied waarbinnen de betreffende geuren een vergelijkbare hedonische waarde hebben. De hedonische waarde die daarbij gehanteerd wordt is –2, d.w.z. “onaangenaam”. Voor de zogenoemde standaardklasse (“standaardgeuren”) geldt bijvoorbeeld dat deze geuren onaangenaam bevonden worden in het concentratiegebied van 3 – 10 ge/m³. Dit geldt voor veel praktijkgeuren. Andere klassen (concentratiegebieden) zijn bijvoorbeeld < 3 ge/m³ en 10 – 30 ge/m³.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
15
hinderlijkheid Voor hinderlijkheid geldt eveneens een analoge beschouwing als hiervoor gegeven aan de hedonische bepaling. De relatie met werkelijke hinder in de praktijk is minder (dan wel evenmin) bekend dan bij de hedonische bepaling. Voorts is een discussiepunt dat de term “hinderlijkheid” een subjectief oordeel van de panelleden vergt: hinderlijkheid zou meer afhankelijk zijn van de context. Bijvoorbeeld: moet een panellid de hinderlijkheid beoordelen vanuit het perspectief van een kortstondige blootstelling of moet men dit vertalen naar een bepaalde woonsituatie? Het panel wordt echter verzocht de beoordeling van de hedonische waarde en de intensiteit alleen te betrekken op de geur, terwijl bij hinderlijkheid expliciet wordt gevraagd een vertaalslag te maken naar de woonsituatie (zie ook bijlage I). De overweging die ten grondslag ligt aan de benadering en term van “hinderlijkheid” is te zoeken naar een begrip dat zo direct mogelijk aansluit op de doelstelling, namelijk “hinder” proberen vast te stellen. Immers, het is niet uitgesloten dat in de praktijk veelvuldige blootstelling aan relatief aangename stoffen, uiteindelijk niet evenzeer als hinderlijk ervaren wordt. Deze eigenschap van relatief aangename geuren kan niet altijd uit de hedonische bepaling worden afgeleid, terwijl dit onderscheid wel gemaakt kan worden met de hinderlijkheidsbepaling. Zo blijkt uit de onderhavige testen dat met iso-amylacetaat zelfs bij concencentraties van 100 ge/m³ nog geen hedonische waarde van – 2 wordt bereikt (zie separate bijlage grafieken). Uit de curven van de hinderlijkheid komt daarentegen wél naar voren dat bij oplopende concentraties al snel een toenemende hinderlijkheidsscore wordt toegekend. Daarmee kan geconcludeerd worden dat de hinderlijkheidsbepaling een breder toepassingsgebied kent voor stoffen in het licht van mogelijke beleidskaders. Tenslotte wordt opgemerkt dat als nadeel ten opzichte van de hedonische bepaling geldt, dat er geen relatie bekend is met een dergelijke benadering in het buitenland. paarsgewijze vergelijking aangenaamheid De paarsgewijze vergelijking brengt een rangorde van geuren aan op basis van een beoordeling (vergelijkenderwijs) in termen van aangenaamheid. De relevantie voor het geurbeleid is in dat opzicht vergelijkbaar met hetgeen gesteld is onder hedonische waarde. Het resultaat van de paarsgewijze vergelijking van de aangenaamheid van een geur levert een indeling op in een bepaalde klasse qua aangenaamheid. In dat opzicht is de toepasbaarheid beperkter dan de eerste drie methoden, waar de beoordeling ook desgewenst gekoppeld kan worden aan een continue schaal van geurconcentraties. De keuze van de referentiestoffen is hierbij essentieel. Aan de hand van de positionering van de onderzochte geur kan een normindicatie worden afgeleid. De onder- en bovenwaarde van de klasse kunnen dan worden gehanteerd als bijvoorbeeld de richt- en grenswaarde. Nadere onderbouwing van deze werkwijze is eveneens noodzakelijk. De verdere afweging om te komen tot een acceptabel hinderniveau blijft gelijk. 2.3.4. Conclusies Op basis van bovengegeven beschouwingen kan het volgende geconcludeerd worden: - alle methoden zijn praktisch goed uitvoerbaar en geschikt voor een breed scala geuren, mits in voldoende sterkte verkrijgbaar (vanaf circa 50 – 100 ge/m³); hierbij valt op dat met de hinderlijkheidsbepaling ook relatief aangename geuren (i.c. iso-amylacetaat) bij oplopende concentraties (10 – 100 ge/m³) in toenemende mate als hinderlijk worden beoordeeld, terwijl bij de hedonische bepaling in hetzelfde concentratietraject niet of nauwelijks een negatievere beoordeling plaatsvindt; - de kosten van paarsgewijze vergelijking zijn naar verwachting vergelijkbaar aan die van de andere drie methoden; - hedonische waarde en intensiteit zijn ook in het buitenland (Duitsland) gedocumenteerd; - het hanteren van een “hedonische waarde” past goed in de praktijk van het huidige geurbeleid; zowel “paarsgewijze vergelijking” als “bepaling hedonische waarde” geven daar invulling aan, waarbij de laatste meer toepassingsmogelijkheden kent omdat de resultaten niet beperkt zijn tot een geurbeleid dat gebaseerd is op een klassenindeling van geuren;
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
16
“hinderlijkheid” en “intensiteit” hebben qua methode analoge eigenschappen als “bepaling van hedonische waarde”, maar worden in de huidige praktijk minder toegepast; de hogere subjectiviteit van het begrip “hinderlijkheid” enerzijds, maar de directere relatie van de term met de doelstelling van de methode (“hinder” bepalen) anderzijds, vormen een punt van nadere discussie; het begrip “intensiteit” is in potentie een interessante hinderparameter, maar heeft op zich zelf geen relatie met de beoordeling van aangenaamheid of hinderlijkheid. In dat licht kan deze parameter geen alleenstaande maat zijn voor geurhinderpotentieel, doch hooguit als aanvullende informatie op de parameters hedonische waarde of hinderlijkheid een rol spelen.
-
2.4. Conclusies vergelijking methoden en voorstel methode Op basis van de informatie uit de voorgaande paragrafen wordt een samenvatting gegeven, mede aan de hand van de criteria uit het haalbaarheidsonderzoek. Aansluitend wordt een conclusie getrokken, c.q. voorstel voor de geselecteerd methode. De beoogde methode dient, aldus het haalbaarheidsrapport, te kunnen leiden tot ontwikkeling van een genormaliseerde werkwijze die moet voldoen aan een aantal eisen: 1. de methode moet genormaliseerd en gevalideerd kunnen worden; 2. met de methode moet een breed scala aan geuren bepaald kunnen worden; 3. de uitkomsten moeten simpel en inzichtelijk zijn; 4. er moet een referentiemateriaal voor de methode te ontwikkelen zijn, zodat de uitkomsten herleid kunnen worden tot een standaard; 5. de fout dient bekend te zijn; 6. de kosten moeten aanvaardbaar zijn; 7. de methode moet passen in het huidige beleid en voldoende ruimte bieden voor een afweging door het bevoegd gezag; 8. de methode moet kunnen voorspellen. Op grond van de resultaten wordt in tabel 2.12. de beoordeling samengevat. Tabel 2.12. Samenvatting vergelijking en beoordeling methoden crit.
Hedonische waarde
Intensiteit
Hinderlijkheid
Paarsgewijs
Opmerkingen/toelichting
1
+
+
+
+
op grond van het huidige onderzoek zijn geen aanwijzingen dat normalisatie en validatie niet mogelijk zijn
2
+
++
++
++
hedonische bepaling geeft bij relatief aangename geuren mogelijk geen representatief handvat voor normstelling
3
+
+
+
++
positionering van een geur t.o.v. een andere (bij paarsgewijze vergelijking) is voor niet ingewijde derden inzichtelijker dan de koppeling van scores aan concentraties
4
+
+
+
+/-
bij paarsgewijze vergelijking zijn daarnaast voor praktijktoepassing meerdere referentiematerialen te ontwikkelen
5
+
+
+
+
bij paarsgewijze vergelijking is geen algemeen gehanteerde r’ mogelijk, maar valt wel een 95-% betrouwbaarheidsinterval te definiëren
6 7
+/++
+/+/-
+/++
+/--
8
+
-
+
+
zie paragraaf 2.3.3 paarsgewijze vergelijking kan op beperkte wijze in beleid worden toegepast intensiteit biedt op zichzelf geen houvast voor aangenaamheid/hinderlijkheid zie opmerking bij crit. 7
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
17
Met betrekking tot de statistische verschillen kan op basis van hoofdstuk 2 geconstateerd worden dat alle methoden in principe voldoende nauwkeurigheid bezitten om voldoende onderscheidend vermogen te hebben. Aangezien daarnaast de praktische betekenis voor het beleid van zwaar gewicht wordt geacht, blijven op grond van bovenstaande en de in hoofdstuk 3 gegeven opmerkingen de methoden voor hedonische waarde en hinderlijkheid als meest geschikte opties over. Met betrekking tot de voor- en nadelen van hedonische waarde en hinderlijkheid gelden de eerder gegeven overwegingen: - hedonische waarde is breder gedocumenteerd, bekend in buitenlands beleidskader en al breed toegepast in Nederland; - hinderlijkheid sluit dichter aan bij de doelstelling van de methode (geurhinderpotentieel) en heeft een breder toepassingsbereik voor geuren, namelijk ook voor relatief aangename; - de hinderlijksheidsbepaling wordt toegepast samen met en in directe samenhang met intensiteit en hedonische waarde; deze mix van parameters biedt enerzijds een brede en goede basis voor geurhinderpotentieel, maar leidt anderzijds tot complexiteit in uitvoering, validatie en beleid. Een eenduidige conclusie valt derhalve niet eenvoudig te trekken. Op grond van praktische overwegingen (toepassingen in binnen- en buitenland; weinig complexiteit) wordt een lichte voorkeur gegeven aan de hedonische waarde. De hedonische waarde zal daarom in het volgende deel van dit onderzoek als methode nader worden onderzocht. Omdat echter de mix van hedonische waarde, hinderlijkheid en intensiteit waardevolle informatie kan bieden bij geuronderzoek en –beleid in de praktijk, dienen de twee andere karakteriseringen vooralsnog niet geheel buiten beeld te geraken. Aangezien de bepaling van hinderlijkheid en intensiteit eenvoudig te koppelen is aan de hedonische bepaling, kunnen in het vervolgdeel wel data van deze karakteriseringen worden verkregen, waardoor deze informatie in beeld blijft voor mogelijke verdere toepassing (bijvoorbeeld waardebepaling als mix bij geurhinderpotentieel).
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
18
3. OPTIMALISATIE EN NADERE VALIDATIE GESELECTEERDE METHODE 3.1. Inleiding In het vorige hoofdstuk is geconcludeerd dat een lichte voorkeur wordt gegeven aan de methode voor bepaling van stankpotentieel aan de hand van de hedonische waarde. Het vervolgonderzoek richt zich derhalve op de bepaling van de hedonische waarde12. Dit wordt uitgevoerd met drie praktijkgeuren welke vallen binnen de drie categorieën (onaangenaam, neutraal, relatief aangenaam). De keuze van de praktijkgeuren wordt beschreven in paragraaf 3.2. Omdat het onderzoek wordt uitgevoerd binnen zekere randvoorwaarden qua aantal analyses en onderzoekthema’s, heeft voorafgaand aan de uitvoering van deze fase van het onderzoek nader overleg met de verschillende bureaus en de opdrachtgever plaatsgevonden over de werkwijze van de hedonische bepaling en de te onderzoeken invloeden m.b.t. de optimalisatie (verslag VOM-01-13 en voorstel optimalisatie VOM-01-12). Onderdelen van de methode van bepaling van de hedonische waarde die in het genoemde overleg zijn geïdentificeerd en besproken, zijn: - aantal aanbiedingsreeksen; - startpunt van hedonische analyse; - panelgrootte; - beoordelingsschaal; - aanbiedingsvolgorde; - invloed van panelselectie. Daarnaast bleek ook dat de verwerking van de resultaten en de geproduceerde curves verschillen: lineaire regressie (alleen te gebruiken in het lineaire gebied); best fit; punten verbinden (geen fit). In de navolgende paragrafen worden de eerdergenoemde zes onderdelen die van invloed zijn op de hedonische bepaling achtereenvolgens behandeld. Binnen het kader van dit onderzoek is echter alleen praktisch (indicatief) onderzoek mogelijk geweest naar panelgrootte en invloed van panelselectie. Deze analyses worden – conform het onderzoeksvoorstel – gecombineerd met de te onderzoeken praktijkgeuren (zie paragraaf hierna) en met de nadere validatie gericht op de reproduceerbaarheid van de methode. Tevens zijn daarbij data verkregen die inzicht geven in de invloed van de aanbiedingsvolgorde. 3.2. Selectie praktijkgeuren Als laatste onderdeel van het onderzoek (zie hoofdstuk 4) worden de resultaten van drie praktijkgeuren voor zover mogelijk gekoppeld aan hindergegevens uit de praktijk. Het doel daarvan is het testen van de bruikbaarheid van de hedonische waarde voor het voorspellen van hinder in de praktijk. Het is derhalve van belang dat er dosis-effectrelaties van de praktijkgeuren bekend zijn. Daarnaast gelden ook voorwaarden voor de herkomst van de geur, in die zin dat bij voorkeur sprake moet zijn van één bepalende emissiebron, welke stabiel in de tijd emitteert (‘mono-bron’ situatie). Om op basis van de beperkte mogelijkheden zo optimaal mogelijk de genoemde test van de bruikbaarheid uit te kunnen voeren, is getracht bij de selectie van de praktijkgeuren zoveel mogelijk rekening te houden met de volgende aspecten: - bij voorkeur een stabiele bron (emissie van dezelfde geur of geurtype; niet of nauwelijks piekemissies, opdat de geurbelasting als 98-percentiel voldoende representatief voor de hinder is); - bij voorkeur een herkenbare geur (duidelijk te relateren aan een specifiek bedrijf); - bij voorkeur een minimaal aantal emissiepunten welke bepalend zijn voor de emissie (het aantal analyses dat met de geoptimaliseerde methode wordt uitgevoerd blijft dan beperkt);
12
In de vergadering van de begeleidingscommissie d.d. 4 oktober 2001 is gevraagd of de drie methodes (hedonisch, intensiteit en hin-
derlijkheid) synchroon zijn te onderzoeken in de optimalisatiefase. Aangegeven is dat dit wel in het onderzoek meegenomen kan worden, maar waarschijnlijk wel tot extra analyse van de resultaten aanleiding geeft.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
19
-
zoveel als mogelijk vergelijkbare omgevingsfactoren; beschikbare TLO; vergelijkbare emissiesituatie (verhouding aantal hoge en lage bronnen, continue emissie i.p.v. pieken, weinig storingen, etc.).
Mede gelet op de hinderniveaus in de bijzondere regelingen uit de NeR dienen de praktijkgeuren idealiter in de volgende klasses gevonden te worden: - onaangename geuren (98-percentiel immissienorm < 3 ge/m3); - neutrale geuren (98-percentiel immissienorm 3 - 10 ge/m3); - (relatief) aangename geuren (98-percentiel immissienorm >10 ge/m3). Op basis van de bijzondere regelingen in de NeR en praktijkervaring van de onderzoekers is nagegaan welke bedrijfstakken geschikt zouden zijn om hiervoor praktijkgeuren te leveren. O.a. bij de volgende bedrijfstakken/industrie zijn dosis-effectrelaties bekend op basis van TLO-gegevens13: - groenvoer (gras/luzerne); - bakkerijen/beschuit en banket; - koffiebranderijen; - bierbrouwerijen; - fritesfabrieken; - productie van sauzen en soepen; - veehouderijen. De betreffende groenvoerdrogerij is inmiddels gesloten. Bij de bakkerijen/beschuit en banket is de dosis-effectrelatie beperkt beschreven. Bij de onderzochte koffiebranderij is niet echt sprake van een goede ‘mono-bron’ situatie. Deze bedrijven lenen zich daarom minder om als referentie te dienen in onderhavig onderzoek. De geuren van de overige bedrijven worden op basis van de ‘ladder van Belois’ (ref. Belois, 1997 en Valk c.s., 1998) als volgt op aangenaamheid gerangschikt: - productie van sauzen en soepen; - bierbrouwerijen; - fritesfabrieken; - intensieve veehouderij. De geuren van deze bedrijven liggen met uitzondering van de veehouderij naar verwachting allemaal aan de aangenamere kant van het ‘geurspectrum’. De bierbrouwerij en de fritesfabriek zijn waarschijnlijk het meest neutraal. De geur van sauzen en soepen ligt naar verwachting aan de aangename kant van het spectrum. Uiteindelijk is daarom gekozen voor: - varkenslucht (onaangenaam); - bierbrouwerij (neutraal); - sauzen en soepen (relatief aangenaam). 3.3. Aanbiedingsreeksen Bij geuranalyses worden minimaal twee reeksen geanalyseerd, waarbij de bepaalde geurconcentratie het gemiddelde van beide reeksen is. Ook voor de hedonische bepaling ligt het daarom voor de hand uit te gaan van twee reeksen. Een extra aanbiedingsreeks levert altijd een nauwkeuriger antwoord op. 3.4. Startpunt van de hedonische analyse Een hedonische beoordeling volgt na de bepaling van de geurdrempel (geurconcentratie) van een geurmonster. In bijlage I is aangegeven dat de verschillende bureaus die in Nederland hedonische analyses uitvoeren daarbij in detail verschillende werkwijzen hanteren.
13
Hierbij wordt niet beoogd een volledig overzicht te geven van uitgevoerde TLO’s. Er is met name gekeken naar ‘mono-bron’ situaties
of naar die situaties waarin één bepaalde geurbron dominant is.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
20
Voor het moment waarop de panelleden gevraagd wordt een hedonische beoordeling te geven, zijn de volgende varianten bekend: - afzonderlijk per panellid vanaf het moment van “zeker weten” goed; - afzonderlijk per panellid vanaf tweemaal “zeker weten” goed van het “best” ruikende panellid; - bovendrempelig t.o.v. individuele waarneming panellid; - pas wanneer alle panelleden “zeker weten” (geurwaarneming) goed hebben aangegeven; - enkele stappen terug ten opzichte van de paneldrempel (is met name bij random aanbieding nodig). Een overweging hierbij kan zijn de hedonische meting te scheiden van de concentratiebepaling (eerst concentratiebepaling volledig afronden, daarna pas hedonische meting). Een zekere scheiding geschiedt echter ook (op individueel panellid-niveau) wanneer de hedonische bepaling wordt gestart als een panellid de concentratiebepaling heeft afgerond. Overigens valt ook te overwegen gedurende de gehele analyse altijd naar de hedonische waarde te vragen. Nadeel van wachten tot alle panelleden “zeker weten” goed hebben aangegeven is dat de hedonische curve erg laat begin. Andere methoden hebben dit probleem niet (of in mindere mate) mits de bovendrempelige concentraties die als geurvrij of neutraal worden beoordeeld getalsmatig als 0 worden bestempeld, om er voor te zorgen dat er een complete dataset beschikbaar is voor de berekening. Het startpunt kan omzeild worden door de meting van de hedonische waarde en de geurdrempel geheel te combineren. Uit het bovenstaande blijkt dat er in de uitvoering van de hedonische analyse variaties mogelijk zijn met betrekking tot de keuze voor het moment van overgang van concentratiebepaling naar hedonische beoordeling. In hoeverre dit van invloed is op het resultaat van de bepaling is niet bekend. Eventueel nader vergelijkend onderzoek zal kunnen uitwijzen of er significant verschillende resultaten met de verschillende werkwijzen worden verkregen en welke werkwijze de beste herhaalbaarheid of reproduceerbaarheid heeft. Vooralsnog wordt er van uitgegaan dat de invloed gering is, er van uitgaande dat de panelleden een onafhankelijke individuele beoordeling geven en goed geïnstrueerd zijn. Algemeen kan worden geconcludeerd dat het startpunt van de aanbiedingsreeks theoretisch enkele verdunningsstappen terug ligt ten opzichte van de paneldrempel, in ieder geval tot die verdunningsstap waarbij het best ruikende panellid de eerste keer “zeker weten” goed heeft beantwoord. Op grond van bovenstaande overwegingen, wordt voor het vervolg van dit project van het volgende uitgegaan: - voor de oplopende aanbiedingsreeks (zie par. 3.7) kan het best gestart worden per afzonderlijk panellid vanaf het moment van “zeker weten” goed. Er is geen objectieve reden om pas te starten vanaf tweemaal “zeker weten” goed. Nadeel van wachten tot alle panelleden “zeker weten” goed hebben aangegeven is dat de hedonische curve erg laat begint. De overige varianten verschillen onderling erg weinig; - voor de random aanbieding (zie par. 3.7) start de hedonische beoordeling voor het gehele panel, nadat de olfactometrische (of standaard) geuranalyse is afgerond. 3.5. Invloed panelgrootte De invloed van de panelgrootte op de herhaalbaarheid blijkt op basis van het uitgevoerde onderzoek gering te zijn. Om ook aan te sluiten bij de meetpraktijk voor geuranalyses, wordt daarom in het vervolgonderzoek uitgegaan van een minimale panelgrootte van 6 personen. Desalniettemin blijft de panelgrootte een belangrijk aandachtspunt voor de reproduceerbaarheid. Dat een zelfde panel herhaald een vergelijkbare beoordeling blijkt te geven, is niet onaannemelijk. In hoeverre echter variatie van panelsamenstelling (individuen) van invloed zal zijn op het resultaat is meer de vraag. Het oordeel van “aangenaamheid” houdt immers de nodige subjectiviteit in. Vanwege mogelijke beoordelingsverschillen tussen panelleden mag het panel niet (te) klein worden. De vraag kan immers gesteld worden of je met een klein panel wel de meest juiste hedonische waarde te pakken hebt. Volgens de VDI dient de bepaling uitgevoerd te worden met vijftien panelleden (waarbij er één verdunningsreeks wordt aangeboden).
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
21
In het onderhavige onderzoek is niet voorzien in variatie met panelleden14. Wel wordt op basis van de vergelijking tussen de metingen van TNO en van Witteveen+Bos in een breder verband de reproduceerbaarheid beoordeeld, waarbij dus een panelgrootte van 6 is mee “beoordeeld”. De invloed van de panelgrootte zou nader kunnen worden onderzocht. De vraag is of het in het licht van de huidige uitvoeringspraktijk wel realistisch is om met een groter panel dan 6 te analyseren. De huidige scope van de NVN2820 met aanvulling voor standaard geuranalyses is 4 tot 8 panelleden. Er mogen na retrospectieve screening minimaal 4 panelleden overblijven. Voor de hedonische analyse is het verdedigbaar eveneens een retrospectieve screening op hedonische waarde uit te voeren. Met behulp van deze screening blijkt dat ook een klein panel in de buurt van de gemiddelde waarde komt15. Het minimum aantal panelleden voor de hedonische analyse na retrospectieve screening zou dus uit pragmatische overwegingen op 6 kunnen worden gesteld. Dit wordt in het voorstel voor normalisatie vooralsnog opgenomen. Aanbevolen wordt dit aspect nader te onderzoeken door middel van een rekenexercitie op basis van beschikbare resultaten voor butanol16. 3.6. Beoordelingsschaal De (on)aangenaamheid van een geur wordt aangegeven op een schaalverdeling van hedonisch +4 tot –4. De woordkeuze die de verschillende onderzoeksbureaus bij de getallen –4 tot +4 hanteren, blijkt in in sommige gevallen echter enigszins te verschillen17 (zie ook bijlage I). De VDI geeft alleen beschrijvingen bij de uiterste waarden (-4 en +4) en bij 0. In dit onderzoek is de invloed van de beoordelingsschaal niet in praktische zin onderzocht, maar is op theoretische gronden besloten de methodiek van de VDI toe te passen. In het navolgende overzicht zijn zowel de opzet en terminologie van de VDI weergegeven als die welke gekozen is in dit deel van het onderzoek. VDI 3882, deel 2
voorgestelde werkwijze
4 extremely pleasant (äusserst angenehm) 3 2 1 0 neither pleasant, nor unpleasant (weder angenehm, noch unangenehm) -1 -2 -3 - 4 extremely unpleasant (äusserst unangenehm)
4 uiterst aangenaam 3 2 1 0 noch aangenaam / noch onaangenaam -1 -2 -3 - 4 uiterst onaangenaam
14
Op basis van de vele meetresultaten die beschikbaar zijn met dezelfde geuren, is overigens een aanzienlijke dataset van hedonische
beoordelingen van individuele panelleden met eenzelfde geur beschikbaar. Een statistische rekenexercitie is met deze dataset denkbaar, waarbij “random” panels worden gegenereerd van verschillende grootte. Op basis van de maximale panelgrootte kan een gemiddelde hedonische referentiewaarde worden bepaald. Voor elke panelgrootte kan vervolgens een groot aantal verschillende panelsamenstellingen (random) worden gegenereerd, waarna voor die panelgrootte de gemiddelde hedonische waarde wordt bepaald en de herhaalbaarheid. Aan de hand van de afwijking t.o.v. de referentiewaarde en de herhaalbaarheden, kan de invloed van de panelgrootte in beeld worden gebracht. 15
Uit de resultaten van het onderzoek naar de invloed van panelselectie op de herhaalbaarheid van hedonische analyses van brouwerijgeur (paragraaf 3.8) blijkt het ongeselecteerde panel bij hedonische waarde –1 significant verschillende concentraties op te leveren. De verschillen worden veroorzaakt door twee panelleden die de brouwerijgeur als een aangename geur beoordeelden. Uit eerder onderzoek van Witteveen+Bos naar de hedonische waarde van brouwerijgeur zijn vergelijkbare resultaten gevonden als die van het geselecteerde panel. De twee ‘afwijkende’ beoordelingen van brouwerijgeur hebben de resultaten sterk beïnvloed. Retrospectieve screening op de resultaten van het ongeselecteerde panel levert vergelijkbare resultaten op met die van het geselecteerde panel.
16 17
Witteveen+Bos beschikt voor circa 40 panelleden over hedonische waarden voor n-butanol De 1e fase van het onderhavige onderzoek is uitgevoerd met de door Witteveen+Bos en TNO gehanteerde terminologie, zoals aan-
gegeven in hoofdstuk 2.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
22
Bij de keuze voor deze opzet van de beoordelingsschaal, hebben met name de volgende overwegingen een rol gespeeld: - bij smaaktesten en andersoortig beoordelingsonderzoek is gebleken dat tussenliggende omschrijvingen verwarrend werken en dat het kiezen van enkele ankerpunten de voorkeur heeft18; - het feit dat in de VDI geen tussenliggende omschrijvingen zijn gekozen; - het belang van de gelijkmatigheid van een schaal. Panelleden die gewend zijn aan een volledige schaalverdeling zullen wellicht opnieuw getraind moeten worden voor het hanteren van een schaal met alleen ankerpunten. Omdat naar verwachting panelleden sowieso voornamelijk grafisch beoordelen (en daar bij in gedachten een evenredige verdeling hanteren) lijkt het aannemelijk dat de nieuwe aanpak niet tot significant nieuwe (c.q. andere) resultaten zal leiden. 3.7. Aanbiedingsvolgorde Nadat van een geurmonster de concentratie is bepaald, wordt aansluitend de hedonische analyse uitgevoerd. Voor de manier waarop de verdunningen van het geurmonster aan de panelleden dan worden aangeboden (cq. de aanbiedingsvolgorde), worden in Nederland twee werkwijzen gevolgd (zie ook bijlage I), namelijk “at random” concentraties aanbieden of in oplopende concentraties aanbieden. De invloed van de aanbiedingsvolgorde is nog niet eerder zorgvuldig onderzocht. De geïdentificeerde voor- en nadelen van beide aanbiedingsvormen zijn als volgt: - principieel gezien is aanbieding at random een goed uitgangspunt: elke keer een aparte beoordeling van de geur. De voorspelbaarheid die er mogelijk bij een oplopende reeks is, wordt weggenomen (sommige bureaus hebben de indruk dat de eerste beoordeling door een panellid bepalend wordt voor de daarna volgende antwoorden); - VDI 3882, Blatt 2 gaat uit van at random; - het aspect panelinstructie is in beide gevallen van groot belang; - bij at random bestaat de kans dat een panellid al vroeg in de analyse een hoge concentratie krijgt aangeboden; de nadelen daarvan zijn dat dan adaptatie van de panelleden kan optreden en dat het systeem dan al relatief veel vervuiling oploopt, waardoor een lange spoeltijd nodig is; - de voorspelbaarheid van een oplopende reeks kan doorbroken worden door af en toe blanco’s toe te voegen. Hoewel op grond van de uiteenlopende overwegingen door de verschillende bureaus geen eenduidige voorkeur is uitgesproken voor een “at random” aanbiedingsvolgorde, is vooralsnog besloten om bij niet onoverkomelijke bezwaren te kiezen voor “at random” aanbieding. Bij het onderzoek naar panelselectie en reproduceerbaarheid is echter de invloed van de aanbiedingsvolgorde mede onderzocht door de te onderzoeken geuren zowel oplopend als in willekeurige volgorde (random) aan te bieden. Van de resultaten van beide varianten is beoordeeld of deze significant van elkaar verschillen en of de herhaalbaarheid verschilt. 3.8. Invloed panelselectie Analoog aan panelselectie bij geurconcentratiebepalingen (selectie op waarneembaarheid van nbutanol) kan onderzocht worden of voor de hedonische analyse een selectie van panelleden op hun “beoordelingsvermogen” mogelijk is en van invloed is op (in eerste instantie) de herhaalbaarheid. Een selectie op beoordelingsvermogen houdt in dat een panellid de aangenaamheid van een aangeboden geur kan kwantificeren binnen een zekere bandbreedte (c.q. selectiecriterium) t.o.v. een bepaalde referentiewaarde. Dit betekent dat extreme neuzen (sterk afwijkende hedonische waarden) worden uit-
18
Persoonlijke mededelingen van twee geraadpleegde vakdeskundigen, P. Punter van onderzoeksbureau OPP Product Research en
van L.J. van Gemert van TNO Voeding.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
23
gesloten. Een dergelijke selectie zorgt er dus voor dat bijna letterlijk ”de neuzen dezelfde kant op wijzen” binnen een panel. Panelselectie kan op verschillende wijzen worden uitgevoerd. De vragen die op dit punt met name gesteld kunnen worden, zijn: - welke referentiewaarde wordt gekozen (bijvoorbeeld één of meerdere testgeuren of het groepsgemiddelde van de te onderzoeken geur zelf?); - welke bandbreedte (selectiecriterium) wordt gekozen? referentiewaarde Principieel discussiepunt voor een referentiewaarde is de vraag of een al-dan-niet afwijkend beoordelingsgedrag van een panellid bij de ene stof (bijvoorbeeld de testgeur) ook bij een andere stof optreedt. Op voorhand lijkt het immers aannemelijk dat in elk geval de mate van afwijkend gedrag, per soort stof zal verschillen. Om deze vraag te kunnen beantwoorden, zou een zeer breed scala aan geuren getest moeten worden. In het kader van dit onderzoek kan slechts een indicatieve test worden uitgevoerd. Om hiervoor een testgeur te vinden, is overwogen dat het interessant is na te gaan of n-butanol geschikt is, omdat deze stof ook voor de panelselectie van de geurconcentratiebepaling wordt gebruikt. Mogelijk nadeel van butanol is dat dit een tamelijk neutrale – en daarom “moeilijke” – geur is. Daarom wordt in dit onderzoek ook als testgeur gewerkt met boterzuur, dat een uitgesproken onaangenaam karakter heeft. In dit verband is het tenslotte ook te overwegen alleen een “selectie” retrospectief uit te voeren op basis van de resultaten met een onderzochte geur zelf (die dan de referentiewaarde vormt), en geen testgeur te gebruiken. Dit betekent in feite dat de uitschieters uit het gemiddelde worden weggelaten. Het is op voorhand evident dat daarmee de herhaalbaarheid zal verbeteren. Daarnaast kan dan geen discussie meer bestaan over de vraag of het “beoordelingsvermogen” van panelleden voor een breed scala aan geuren, te testen (screenen) valt aan de hand van de beoordeling van slechts één (test)geur. selectiecriterium Voor het selectiecriterium zou uit praktische overwegingen uitgegaan kunnen worden van de afspraken voor geurconcentratiebepalingen, namelijk alleen panelleden die minder dan een factor 5 afwijken van de gemiddelde concentratie. uitvoering test panelselectie Zoals hiervoor aangegeven, wordt voor de test van de invloed van panelselectie gekozen voor butanol en boterzuur als testgeuren. De beoordeling is uitgevoerd aan de hand van de middelste praktijkgeur (c.q. naar verwachting de brouwerijgeur). De selectie van zes panelleden is uitgevoerd overeenkomstig de retrospectieve screening, zoals die wordt toegepast voor ‘normale’ geuranalyses19. Van een tiental panelleden zijn persoonlijke hedonische curven bepaald voor zowel butanol als boterzuur. De resultaten van een afzonderlijk panellid zijn afgezet tegen het gemiddelde van het totaal. Er zijn vervolgens 6 panelleden geselecteerd die minder dan een factor 5 (concentratie) afwijken van het gemiddelde van beide geuren (overeenkomstig de retrospectieve screening uit de NVN2820). Gebleken is dat bij de beoordeling van boterzuur de panelleden niet of nauwelijks onderlinge verschillen vertonen (m.a.w.: boterzuur werkt nauwelijks onderscheidend, c.q. selecterend), zodat voor dit onderzoek de selectie gebaseerd is op butanol. Uit de onderzochte groep panelleden is vervolgens een “geselecteerde groep” vastgesteld en een “ongeselecteerde groep”. Deze laatste groep bestaat uit een willekeurig gegenereerde mix van panelleden die niet zijn geselecteerd volgens het genoemde criterium van een factor 5 (op basis van butanol) en van panelleden die daar wel aan voldeden.
19
Bij retrospectieve screening worden de resultaten van een panellid verwijderd die meer dan een factor 5 afwijkt van het gemiddelde.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
24
De resultaten van de hierboven beschreven vorm van panelselectie op de herhaalbaarheid van de middelste praktijkgeur (bierbrouwerij) zijn weergegeven in tabel 3.1. Voor uitgebreidere data wordt verwezen naar bijlage VII. Tevens zijn in tabel 3.1. de resultaten weergegeven van de splitsing in een oplopende aanbieding en een at random aanbieding20. Tabel 3.1. Invloed panelselectie op herhaalbaarheid hedonische analyse (brouwerijgeur) geselecteerd panel hedonische waarde
ongeselecteerd panel
gemiddelde meetwaarde [ge/m³]
r’
gemiddelde meetwaarde [ge/m³]
r’
significantie *) [%]
oplopende aanbieding -0,5 4 -1 4 -2 4
3,0 4,7 10,8
2,0 1,7 2,1
3,1 10,3 n.k.
4,0 6,2 n.k.
17,4 99,4 n.k.
at random aanbieding -0,5 4 -1 4 -2 4
2,8 3,8 9,3
2,2 1,6 3,3
3,5 15,5 n.k.
3,3 4,3 n.k.
78,3 > 99,9 n.k.
N
*) Toelichting significantie: indien deze > 95% dan betekent dat, dat de gevonden gemiddelde meetwaarden significant verschillen; indien < 95%, dan is er geen significant verschil in de uitslag tussen een geselecteerd en een niet-geselecteerd panel.
Uit bovenstaande tabel kan het volgende worden geconcludeerd. - de herhaalbaarheid van de metingen met het geselecteerde panel is in alle gevallen (veel) beter dan van het ongeselecteerde panel; panelselectie op basis van butanol leidt hier derhalve bij de hedonische analyse van brouwerijgeur tot verbetering van de meetprestatie; - bij hedonische waarde -1 is sprake van significant verschillende resultaten tussen het geselecteerde en het ongeselecteerde panel. In het ongeselecteerde panel zaten mensen die de geur van de brouwerij beduidend aangenamer beoordeelden dan in het geselecteerde panel; - er is geen eenduidig verschil in herhaalbaarheid tussen de resultaten van hedonische analyses met oplopende aanbieding en met een random aanbieding: bij het ongeselecteerde panel neemt bij at random aanbieding de herhaalbaarheid iets toe, terwijl dat bij het geselecteerde panel andersom is; - in één van vijf meetresultaten is de uitslag van oplopend en random significant verschillend (namelijk 97% bij geselecteerd panel H = -1); dit verschil wordt veroorzaakt door een relatief goede geometrische herhaalbaarheid (r’ = 1,7 resp. 1,6). Het absolute verschil tussen de meetwaarden is echter beperkt (4,7 versus 3,8). In bovenstaande test is de verwachting uitgekomen dat panelselectie de herhaalbaarheid gunstig zou kunnen beïnvloeden. Het is echter onduidelijk of het beoordelingsgedrag ook overdraagbaar is op andere geuren. Zoals in deze paragraaf is aangegeven, is het te overwegen alleen een “selectie” retrospectief uit te voeren. Retrospectieve screening op de resultaten van het ongeselecteerde panel levert vergelijkbare resultaten op met die van het geselecteerde panel (zie ook voetnoot in paragraaf 3.5). Op dit moment wordt geconcludeerd dat het best gewerkt kan worden met retrospectieve screening (achteraf). Aansluitend op de conclusies over de invloed van de panelgrootte zouden na retrospectieve screening zes panelleden die minder dan een factor 5 van het gemiddelde afzitten over moeten blijven. Uit bovenstaande onderzoeksresultaten blijkt dat panelselectie vooraf op basis van butanol, de kans vergroot dat bij retrospectieve screening (achteraf) zes panelleden over blijven.
20
Dit betekent dat in afwijking van de opzet van 6 analyses van een geur met een geselecteerd en een niet-geselecteerd panel, ervoor
gekozen is om 2x4 analyses (4x oplopend, 4x at random) uit te voeren met beide panels.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
25
3.9. Reproduceerbaarheid Om inzicht te krijgen in de inter-laboratoriumeffecten, zijn de praktijkmonsters van varkenshouderijen en van de geuren/sauzen-productie bij beide onderzoeksbureaus conform de voorgestelde onderzoeksopzet in drievoud geanalyseerd. Aangezien de R’ op basis van twee bureaus en drie analyses is berekend, is de uitkomst slechts indicatief voor de waarde van de reproduceerbaarheid bij gangbaar ringtest onderzoek. Aanvullend zijn door beide bureaus de analyses zowel met oplopende als random aanbiedingsvolgorde geanalyseerd, zodat een meer uitgebreide dataset is ontstaan. De resultaten staan in tabellen 3.2. en 3.3. samengevat. Tabel 3.2. Reproduceerbaarheid relatief onaangename geur (varkensgeur) N
gemiddelde meetwaarde W+B
gemiddelde meetwaarde TNO
R’W+B t.o.v. TNO
R’ W+B t.o.v. gemid.
R’TNO t.o.v. W+B
R’ TNO t.o.v. gemid.
-0,5 -1 -2 random
3 3 3
1,8 3,6 10,1
2,7 4,1 8,8
33,9 4,0 2,8
7,0 2,6 1,3
31,3 4,3 4,1
7,3 2,8 1,2
-0,5 -1 -2 totaal
3 3 3
1,3 3,4 10,5
2,3 3,4 7,7
54,1 3,4 18,7
7,3 2,4 6,9
100 6,8 13,5
17,3 6,8 3,2
-0,5 -1 -2
6 6 6
1,5 3,5 10,4
2,5 3,7 8,2
8,0 1,9 3,1
2,8 1,5 2,0
9,0 2,6 3,0
2,6 2,1 1,6
hedonische waarde oplopend
Tabel 3.3. Reproduceerbaarheid relatief aangename geur (sauzen/soepen-productie) N
gemiddelde meetwaarde W+B
gemiddelde meetwaarde TNO
R’W+B t.o.v. TNO
R’ W+B t.o.v. gemid.
R’TNO t.o.v. W+B
R’ TNO t.o.v. gemid.
-0,5 -1 -2 random
3 3 3
12,6 23,5 n.k.
34 50 106
3273 371 n.k.
130 26,7 n.k.
2076 323 n.k.
15,3 7,5 n.k.
-0,5 -1 -2 totaal
3 3 3
5,4 25 n.k.
40 58 125
6713219 606 n.k.
6949 16,8 n.k.
3375070 613 n.k.
279 7,6 n.k.
-0,5 -1 -2
6 6 6
8,2 24 n.k.
37 54 115
728 26,9 n.k.
41,9 2,6 n.k.
426 26,3 n.k.
5,8 2,4 n.k.
hedonische waarde oplopend
Op basis van deze (beperkte) gegevens, kan de volgende tendens worden geconstateerd: - de relatief aangename geur blijkt zeer moeilijk reproduceerbaar te zijn op basis van 3 analyses; - de relatief onaangenamere geur geeft een redelijk goede reproduceerbaarheid t.o.v. het gemiddelde, waarbij met name H = -1 en H = -2 vaak onder de waarde van R’ = 4 liggen; voor H = -0,5 blijkt de reproduceerheid slechter te zijn.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
26
4. VOORSTEL VOOR NORMALISATIE VAN DE HEDONISCHE BEPALING 4.1. Inleiding Normalisatie betekent in eerste instantie dat een eenduidige gestandaardiseerde werkwijze wordt geformuleerd, die een basis kan vormen voor een eventuele toekomstige norm. Eén van de eisen zoals geformuleerd in het ‘haalbaarheidsonderzoek’ (PRAO/W+B, 1999) is dat de methode gevalideerd moet kunnen worden. In het onderhavige onderzoek is de herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid belicht. Validatie vindt bij voorkeur plaats aan een teststof (gecertificeerd referentiemateriaal is niet strikt noodzakelijk). Dat voegt de mogelijkheid toe de onderzochte grootheid (c.q. de hedonische waarde) aan SIeenheden te koppelen. In de onderhavige situatie zijn n-butanol en boterzuur gebruikt als teststoffen voor panelselectie. Op basis van een test met een praktijkgeur is een aanwijzing verkregen dat panelselectie de prestatie kan verhogen. Daarmee is in principe een mogelijkheid tot validatie aanwezig. Door het NNI is recent “de sensorische bepaling van de hedonische waarde van een geur met een olfactometer” voor normalisatie aangemeld bij de Europese Commissie. Dit onderwerp is vastgelegd onder nummer 2818. De inhoudelijke aanzet die hiervoor in dit onderzoek is opgesteld (zie bijlage VIII), kan daarom worden aangeduid als “concept Ontwerp NVN 2818:2002”. 4.2. Toelichting concept voor normalisatie In het navolgende wordt een toelichting gegeven op bovengenoemd concept, zoals opgenomen in bijlage VIII. Hierbij gaat het vooral om de keuzes en witte vlekken van de specifieke onderdelen die in dit onderzoek aan de orde zijn gesteld. Het concept sluit verder voor een belangrijk deel aan bij de opzet en onderdelen van de NVN 2820 voor de olfactometrische bepaling van de geurconcentratie. De specifieke onderdelen van de hedonische analyse die hieronder worden toegelicht, zijn: - kwaliteitseisen (hfst. 5 van concept); - het panel van waarnemers (hfst. 6 van concept); - vraagstelling en beoordelingsschaal (hfst. 7 van concept); - aanbiedingsreeks (incl. startpunt van de hedonische analyse) (hfst. 7 van concept); - verwerking van de resultaten (hfst. 8 van concept); - praktische aspecten (hfst. 9 van concept). kwaliteitseisen In dit onderzoek is geconcludeerd dat voor relatief onaangename geuren een redelijk goede herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid kan worden gehaald (zelfde orde van grootte als voor standaard geuranalyses). Een goede reproduceerbaarheid geeft een indicatie dat de meest ‘juiste’ waarde redelijk wordt benaderd. Meer aangename geuren geven vaak een minder goede herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid. Dit heeft voornamelijk te maken met het feit dat deze geuren over een breed concentratiegebied als relatief aangenaam worden beoordeeld. De methode geeft echter feilloos aan of een geur als relatief aangenaam wordt beoordeeld. Op basis van de onderzoeksresultaten kan nog geen eis gesteld worden aan de reproduceerbaarheid. In het voorstel voor normalisatie hoeft dat ook niet te worden vastgelegd. De manier waarop de kwaliteitseisen (herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid) worden vastgesteld, behoort hierin wel te worden opgenomen. Van belang daarbij is te bedenken dat de kwaliteitseisen herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid normaliter betrekking hebben op de meetwaarde. In het geval van de bepaling van de hedonische waarde kan de meetwaarde gezien worden als de hedonische waarde op een schaal van 4 tot -4 (door panel aangegeven scores op basis van een aangeboden concentratie). In de praktijk wordt als meetresultaat echter de geurconcentratie gerapporteerd, behorend bij een bepaalde hedonische waarde. In dit geval hebben r en R (of r' en R’)) daarom betrekking op de bepaalde geurconcentratie (bij een bepaalde hedonische waarde). panel van waarnemers Om in eerste instantie aan te sluiten bij de meetpraktijk voor geuranalyses, is in dit onderzoek uitgegaan van een minimale panelgrootte van 6 personen. De panelgrootte blijft echter een aandachtspunt voor de reproduceerbaarheid. De vraag kan immers gesteld worden of je met een (te) klein panel wel
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
27
de meest juiste hedonische waarde te pakken hebt. In het onderhavige onderzoek is niet voorzien in variatie met panelleden. Aanbevolen wordt de panelgrootte in een vervolgtraject nader te onderzoeken. Zoals aangegeven in hoofdstuk 3, zou op basis van de beschikbare meetresultaten een rekenexercitie mogelijk zijn om de invloed van de panelgrootte op de gevonden hedonische waarden in beeld te brengen. Met betrekking tot het aspect “panelselectie”, wordt geconcludeerd dat het best gewerkt kan worden met retrospectieve screening (achteraf). Aansluitend op de conclusies over de invloed van de panelgrootte zouden na retrospectieve screening zes panelleden die minder dan een factor 5 van het gemiddelde afzitten, over moeten blijven. Panelselectie vooraf op basis van butanol vergroot de kans dat bij retrospectieve screening (achteraf) zes panelleden over blijven. Het is op dit moment echter niet voldoende onderbouwd en niet nodig panelselectie vooraf in het voorstel voor normalisatie op te nemen. De ontwikkeling van een referentiegeur hangt hier nauw mee samen. Vooralsnog is het voor een genormaliseerde werkwijze niet nodig te beschikken over een referentiegeur. Aanbevolen wordt de invloed van panelselectie te onderzoeken voor meerdere geuren. In een dergelijk onderzoek zou ook de invloed van andere referentiegeuren kunnen worden onderzocht. vraagstelling en beoordelingsschaal In het navolgende overzicht zijn zowel de opzet en terminologie van de VDI weergegeven als die welke gekozen is als werkwijze in het concept voor normalisatie. VDI 3882, deel 2
voorgestelde werkwijze
4 extremely pleasant (äusserst angenehm) 3 2 1 0 neither pleasant, nor unpleasant (weder angenehm, noch unangenehm) -1 -2 -3 - 4 extremely unpleasant (äusserst unangenehm)
4 uiterst aangenaam 3 2 1 0 noch aangenaam / noch onaangenaam -1 -2 -3 - 4 uiterst onaangenaam
aanbiedingsreeks en startpunt van de analye In de definitie voor de hedonische analyse in het concept voor normalisatie is aangegeven dat analyse van twee reeksen als uitgangspunt wordt gehanteerd. De aanbieding van de verdunningsreeks kan in oplopende concentratie of at random geschieden. Op grond van de uiteenlopende overwegingen door de verschillende bureaus kan geen eenduidige voorkeur worden uitgesproken. Bij het onderzoek naar panelselectie en reproduceerbaarheid is indicatief de invloed van de aanbiedingsvolgorde mede onderzocht. Uit de resultaten blijkt dat er geen eenduidig verschil in herhaalbaarheid is tussen de resultaten van hedonische analyses met oplopende aanbieding en die met een random aanbieding. Aangezien het niet ongebruikelijk is dat een norm de keuzemogelijkheid biedt voor verschillende uitvoeringsvarianten, zijn beide aanbiedingsvarianten daarom in het voorstel voor normalisatie beschreven. Tenslotte wordt opgemerkt dat er in de uitvoering van de hedonische analyse variaties mogelijk zijn met betrekking tot het startpunt van de analyse (de keuze voor het moment van overgang van concentratiebepaling naar hedonische beoordeling). In het onderhavige onderzoek is er van uitgegaan dat de invloed gering is, ervan uitgaande dat de panelleden een onafhankelijke individuele beoordeling geven en goed geïnstrueerd zijn. Voor de oplopende aanbiedingsreeks wordt geconcludeerd dat het best gestart kan worden per afzonderlijk panellid vanaf het moment van “zeker weten” goed. Er is geen objectieve reden om pas te starten vanaf tweemaal “zeker weten” goed. Nadeel van wachten tot alle panel-
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
28
leden “zeker weten” goed hebben aangegeven is dat de hedonische curve erg laat begint. De overige uitvoeringsvarianten verschillen onderling erg weinig. verwerking van de resultaten Voor wat betreft de verwerking en presentatie van de resultaten worden verschillende werkwijzen gehanteerd: - lineaire regressie (alleen te gebruiken in lineaire gebied); - best fit (willekeurig te interpreteren door verschillende onderzoekers); - punten verbinden (geen fit). In de literatuur (VDI 3882, Blatt 1) wordt melding gemaakt van een logaritmisch verband tussen de intensiteit van een geur en de concentratie. Het lijkt ook plausibel een logaritmisch verband te veronderstellen tussen respectievelijk hedonische waarde, hinderlijkheid en de geurconcentratie. De meest waarschijnlijke curve is echter een S-curve, omdat de schaal feitelijk ophoudt bij de uitersten. In de VDI 3882, Blatt 1 is dit ondervangen door te vermelden dat de schaal (voor intensiteit) als een open schaal moet worden gezien (theoretisch kunnen dan hogere waarden dan de uitersten worden gehanteerd). Een S-curve kan beschreven worden met een zogenaamde logaritmische sigmoïde funtie (y = a/(1+b·ecx). De procedure met betrekking tot het maken van de ‘beste’ fit kan zonodig op eenduidige wijze worden beschreven en uitgevoerd. Er wordt voorgesteld om in het voorstel voor normalisatie voor de verwerking van de resultaten uit te gaan van een best fit op basis van een S-curve. praktische aspecten Een praktische aspect is de wijze van omgaan met vervuiling van de olfactometer. Dit probleem kan worden beheerst door voldoende lange (en vaste) spoeltijden aan te houden tussen de verschillende verdunningsstappen. De aanpak hiervan kan in principe door een meetinstantie zelf onderzocht en gerapporteerd worden.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
29
5. RELATIE STANKPOTENTIEEL EN HINDER 5.1. Inleiding Onderdeel van dit onderzoek is het uitvoeren van een indicatieve verificatie van de veronderstelde invloed van (de geselecteerde en geoptimaliseerde methode voor) stankpotentieel op hinder. Een dergelijk verband is plausibel, maar is echter niet of nauwelijks systematisch onderzocht21. In de praktijk zal het geurhinderpotentieel (de combinatie van geurbelasting en de aard van de geur) niet in alle gevallen sporen met de hinderbeleving. Een groot aantal andere factoren is daarbij immers van invloed (o.a. persoonskenmerken, hinderhistorie, woonsituatie, relatie omwonenden met bedrijf en/of bevoegd gezag, overige hinderbronnen, etc.). De scope van dit onderzoek beperkt zich tot de evaluatie van de drie praktijkgeuren (uit de eerdere fases) met beschikbare directe hindermetingen (c.q. TLO’s). Aan de hand hiervan is nagegaan of de gevonden inschaling (qua onaangenaamheid) van de drie geuren in de laboratoriumtesten teruggevonden wordt in een overeenkomstige inschaling (qua hinderbeleving) in de werkelijkheid22. Nadrukkelijk dient bedacht te worden dat dit slechts een indicatieve test is van de bruikbaarheid van de methode, aangezien een groot aantal factoren op de resultaten van invloed kan zijn (zie hierboven). Een systematische verificatie ligt echter buiten de scope van dit onderzoek, en zou moeten geschieden op basis van een veel groter aantal TLO’s23. In het voorgaande hoofdstuk is beschreven dat voor deze test een keuze is gemaakt voor de volgende geuren: - varkenslucht (onaangenaam); - bierbrouwerij (neutraal); - sauzen en soepen (relatief aangenaam). Bij varkenshouderijen zijn gegevens beschikbaar van een landelijk onderzoek (VROM; 2001). Tevens is er sprake van één kenmerkende geur. De geur wordt als onaangenaam gekwalificeerd. Rond bierbrouwerijen zijn meerdere TLO’s uitgevoerd (daarvan kon er uiteindelijk één worden gebruikt). Het wortkoken is bij bierbrouwerijen de kenmerkende geur. Volgens de eerder genoemde indeling is het geurkarakter neutraal. Bij een fabrikant van sauzen en soepen is in 1999 een TLO uitgevoerd. Bij dit bedrijf zijn alle relevante bronnen onlangs aangesloten op een centrale schoorsteen. Het is daardoor mogelijk een representatief mengmonster te nemen van de geur van dit bedrijf. Op basis van de TLOresultaten kan het geurkarakter worden ingedeeld bij de neutrale tot aangename geuren.
21
Miedema et al. (2000) vonden een beperkte invloed van het type geur (aangenaamheid) op de ligging van hindercurven en pleitten
ervoor om naast een standaard curve ook een curve vast te stellen voor zeer onaangename geurtypen en een curve voor relatief zeer aangename geurtypen, samen met een lijst van typen bedrijven waarvoor de hogere dan wel de lagere curve gebruikt zou moeten worden. In de "Atlas Geurhinder 99" (Buijs, 2002) wordt een aantal voorbeelden genoemd van hedonische waarden in relatie tot hinderpercentages en in relatie tot klachten. 22
Overigens wordt opgemerkt dat voor toepassing in het geurbeleid ook verdergaande analyse van dit soort gegevens denkbaar is.
Een dergelijke analyse zou zich kunnen richten op het meer specifieke verband tussen individuele hedonische waarden (m.n. de in de praktijk gehanteerde waarden -0,5, -1 en -2) en de daarbij gevonden specifieke hinderpercentages. Gezien de beperkte opzet van de onderhavige test, heeft deze analyse echter hier geen zin. Aanbevolen wordt dit bij een eventueel nader verificatie-onderzoek wel te betrekken. 23
Voor een werkelijke verificatie is een gerichte studie gewenst, waarbij de dosis-effect-relaties voor relevante geurtypen onderling
worden vergeleken, waarbij overige verschillen, zowel wat betreft steekproef, stratificatie van onderzoekspopulatie en variatie van toegepaste methodologie tot het uiterste worden teruggebracht. Op die wijze kan de gevoeligheid van de toetsing worden vergroot.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
30
5.2. Uitvoering en resultaten In de volgende tabel staan de resultaten weergegeven van de bepalingen van de hedonische waarden. Dit betreft de gemiddelde waarden van alle door Witteveen+Bos en TNO uitgevoerde metingen in het kader van dit onderzoek. Bij de sauzen en soepen zijn ook de gemiddelde hedonische waarden (1999) vermeld van eerder onderzoek aan de twee belangrijkste emissiebronnen. Bij de verdere beoordeling moesten de in het kader van dit onderzoek bepaalde hedonische waarden bij de sauzen en soepen (2002) buiten beschouwing worden gelaten. Het geurkarakter van de monsters was namelijk sterk afwijkend van de oude “normale” geur. De geur van een bananensaus was sterk overheersend. Tabel 5.1. Hedonische waarden van drie praktijkgeuren concentratie (ge/m3)
hedonische waarde
sauzen & soepen 1999
veehouderijen (varkens)
bierbrouwerij
-0,5
sauzen & soepen 2002
1,9
2,9
18
-1
2,1
3,6
4,2
36
-2
6,6
9,2
10,0
115
Uit bovenstaande tabel blijkt voor de inschaling op basis van (on)aangenaamheid in het laboratorium dat de geur van “sauzen en soepen” relatief het meest onaangenaam wordt gevonden, en dat veehouderijen en brouwerijen qua onaangenaamheid vergelijkbaar zijn. In afbeelding 5.1. is als functie van de 98-percentiel immissieconcentratie het percentage van de respondenten weergegeven welke aangeeft soms/vaak last te ondervinden van de geuren afkomstig van de verschillende bronnen.
100 90 80 70 sauzen en soepen ´99
60 %las 50 t
Intensieve veehouderijen (1 bron- niet conc. gebied) bierbrouwerij
40 30 20 10 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
98-p conc. (ge/m3)
Afbeelding 5.1. Relatie ondervonden last (op basis van TLO gegevens) en geurbelasting Uit deze weergave van TLO gegevens blijkt dat in de betreffende specifieke situaties de geur van bier aanleiding geeft tot relatief meer last dan de andere geuren; vanaf circa 4 ge/m³ (98P) geeft vervolgens de geur van “sauzen en soepen” in de betreffende specifieke situaties weer relatief meer last dan die van veehouderijen.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
31
Uit de vergelijking van beide inschalingen (tabel 5.1. en figuur 5.1.), blijkt dat de relatie tussen hedonische waarde en hinder voor wat betreft “sauzen en soepen” en “veehouderijen” zich - conform verwachting - manifesteert: de als relatief onaangenamer beoordeelde geur van “sauzen en soepen” blijkt in deze situatie overwegend een hoger percentage last te veroorzaken dan gemiddeld bij de “veehouderijen”. Voor de geur van de bierbrouwerij gaat deze relatie in de onderzochte situatie niet op. 5.3. Evaluatie In het voorgaande zijn drie geuren gerangschikt op basis van hedonische waarde (laboratorium bepalingen) en daarnaast op basis van TLO hinderpercentages in praktijkomstandigheden. Gebleken is dat in de onderzochte situatie bij twee van de drie geuren de rangschikking parallel - conform verwachting verloopt; de derde geur wijkt vooralsnog af. Vooralsnog kunnen hieraan slechts beperkte conclusies worden verbonden, om ander andere de volgende redenen: - vanwege de praktische beschikbaarheid en onvoorziene omstandigheden bij de (meet)uitvoering, is afgeweken van de onderzoeksopzet; zo zijn voor “sauzen en soepen” oude meetwaarden (1999, TNO) gehanteerd ipv. hedonische analyses op basis van de thans ontwikkelde werkwijze en zijn de andere - wel actuele - meetwaarden (hedonische analyses bierbrouwerij en veehouderij) gecombinerd met TLO-onderzoek bij weliswaar gelijksoortige, maar niet dezelfde bronnen; - er dient bedacht te worden dat - naast de invloed van de hedonische waarde - er talloze andere factoren van invloed zijn op de in een specifieke situatie feitelijk ondervonden last of hinder. In de onderhavige situatie zijn deze invloedsfactoren niet bekend of nader onderzocht en heeft daarvoor dan ook geen eventuele correctie kunnen plaatsvinden. Op basis van deze beperkte informatie kan derhalve geen conclusie worden getrokken; - naast de invloed van de omgevingsfactoren speelt overigens ook de invloed van de nauwkeurigheid van alle meetgegevens een rol24. Omdat in de onderhavige enkelvoudige test de invloed van de meetnauwkeurigheid te groot is, kan ook om die reden geen conclusie verbonden worden aan de resultaten. Om rekening te kunnen houden met de nauwkeurigheid van alle meetgegevens, is in vervolgonderzoek derhalve een grote dataset benodigd.
24
In dit verband gaat het om de betrouwbaarheid van zowel monsterneming en analyse als van de TLO gegevens.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
32
6. CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN Het eerste onderdeel van het onderzoek richt zich op een vergelijking en evaluatie van prestatiekenmerken en praktische aspecten van vier methoden voor bepaling van stankpotentieel: - relatieve meting van stankpotentieel: 1. de paarsgewijze vergelijking van aangenaamheid (als toegepast door TNO); - meting van de verhouding tussen geurconcentratie en geureigenschap; hierbij worden in de praktijk drie verschillende eigenschappen gehanteerd: 2. hedonische waarde; 3. intensiteit; 4. hinderlijkheid (als toegepast door Witteveen+Bos). De prestatiekenmerken betreffen de herhaalbaarheid en het onderscheidend vermogen. Uit het onderzoek met drie stoffen (in de range relatief onaangenaam, middengeur, relatief aangenaam) wordt geconcludeerd dat qua herhaalbaarheid en onderscheidend vermogen de methode van hedonische analyse (alsmede de mix met hinderlijkheid) en de methode van paarsgewijze vergelijking elk voldoende perspectief bieden. Met meer dan 95% betrouwbaarheid kan worden geconcludeerd dat de onderzochte stoffen qua (on)aangenaamheid verschillen. Het onderscheidend vermogen van de intensiteitsmeting blijkt voor de stoffen met verschillende aangenaamheden niet of nauwelijks onderscheidend vermogen te hebben. Op grond van de praktische kenmerken is de paarsgewijze vergelijking minder geschikt gebleken. Vervolgens is op grond van praktische overwegingen (toepassingen in binnen- en buitenland; weinig complexiteit) een lichte voorkeur gegeven aan de hedonische waarde. De hedonische waarde is daarom in het tweede deel van dit onderzoek als methode nader onderzocht. Omdat echter de mix van hedonische waarde, hinderlijkheid en intensiteit waardevolle informatie kan bieden bij geuronderzoek en –beleid in de praktijk, dienen de twee andere karakteriseringen vooralsnog niet geheel buiten beeld te geraken. Het accent van dit onderzoek heeft vooral gelegen op de herhaalbaarheid en onderscheidend vermogen van de (geselecteerde) methoden. In voldoende mate is vastgesteld dat een geurpanel met een goede herhaalbaarheid een geurbeoordeling in termen van hedonische waarde (alsmede intensiteit en hinderlijkheid) kan geven. Daarmee samenhangend kan ook een voor het geurbeleid adequaat onderscheidend vermogen bereikt worden voor de hedonische analyse en de hinderlijkheid. In dit onderzoek is de reproduceerbaarheid van genoemde bepalingen echter nog maar indicatief aan de orde geweest, vooral gezien de mogelijke invloed van panelgrootte en -samenstelling op de uitkomsten. Op basis van beperkte gegevens (twee onderzoeksbureaus met elk drie analyses), kan mbt. de reproduceerbaarheid van de hedonische analyse de volgende tendens worden geconstateerd: - de relatief aangename geur blijkt zeer moeilijk reproduceerbaar te zijn; - de relatief onaangenamere geur geeft een redelijk goede reproduceerbaarheid t.o.v. het gemiddelde, waarbij met name H = -1 en H = -2 vaak onder de waarde van R’ = 4 liggen; voor H = -0,5 blijkt de reproduceerheid slechter te zijn. De invloed van de panelgrootte op de herhaalbaarheid blijkt op basis van het uitgevoerde onderzoek gering te zijn. Desalniettemin blijft de panelgrootte een aandachtspunt voor de reproduceerbaarheid. In hoeverre variatie van panelsamenstelling (individuen) van invloed zal zijn op het resultaat is nog de vraag. Nader onderzoek op basis van variatie in panelgrootte en -samenstelling, zal meer zicht moeten bieden op vraag wanneer de meest juiste hedonische waarde verkregen wordt. Voor de praktijk (en als voorstel voor normalisatie) wordt echter geconcludeerd dat een panelgrootte van zes vooralsnog praktisch en geschikt is. Om daarbij de kwaliteit te verhogen wordt aanbevolen om als vorm van panelselectie een retrospectieve screening (achteraf) uit te voeren waarna zes panelleden die minder dan een factor 5 van het gemiddelde afzitten, over moeten blijven.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
33
Vooralsnog is het voor een genormaliseerde werkwijze niet nodig te beschikken over een referentiegeur. Aanbevolen wordt de invloed van panelselectie te onderzoeken voor meerdere geuren. In een dergelijk onderzoek zou ook de invloed van andere referentiegeuren kunnen worden onderzocht. De beoogde methode dient uiteindelijk te kunnen leiden tot ontwikkeling van een genormaliseerde werkwijze die moet voldoen aan een 8-tal eisen. Hieronder worden de conclusies per eis samengevat. De eerste eis is dat de methode genormaliseerd en gevalideerd moet kunnen worden. Op grond van dit onderzoek is een concept voor normalisatie van de “hedonische bepaling van een geur met een olfactometer” opgesteld. Deze bepaling is bij de Europese Commissie aangemeld en het concept heeft daarmee thans de aanduiding “concept Ontwerp NVN 2818:2002”. Hoewel een aantal onderdelen van het concept nog nadere uitwerking of onderzoek vereist, vormt het concept thans reeds een praktische richtsnoer voor de Nederlandse meetpraktijk. De tweede eis is dat met de methode een breed scala van geuren bepaald moet kunnen worden. De geoptimaliseerde methode voor de bepaling van de hedonische waarde is, hoewel deze methode een lichte voorkeur is gegeven, minder geschikt voor het beoordelen van relatief aangename geuren. Deze geuren zullen in de praktijk echter in veel mindere mate tot (ernstige) hinder aanleiding geven. De bepaling van de hedonische waarde voldoet dan ook in voldoende mate aan deze eis. De derde eis is dat de uitkosten simpel en inzichtelijk zijn. Het feit dat de hedonische waarde al enkele jaren in het huidige geurbeleid wordt toegepast, geeft aan dat aan deze eis eveneens in voldoende mate tegemoet wordt gekomen. De vierde eis betreft de mogelijke ontwikkeling van referentiemateriaal. In het kader van dit onderzoek zijn panels geselecteerd op n-butanol en boterzuur. Van deze twee biedt n-butanol de beste mogelijkheid om panels te selecteren. n-Butanol zou analoog aan de huidige geuranalysepraktijk kunnen worden gebruikt als referentiemateriaal. De vijfde eis betreft de bekendheid van de fout. In onderhavig onderzoek is (hoewel indicatief) zicht gekregen op een vergelijkbare (geometrische) herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid als voor ‘normale’ geuranalyses. De zesde eis betreft de aanvaardbaarheid van de kosten. Deze mogen als aanvaardbaar verondersteld worden, aangezien deze in de huidige praktijk al worden geaccepteerd. De zevende eis betreft de inpasbaarheid in het huidige beleid. Inmiddels wordt de hedonische waarde al enkele jaren in de praktijk toegepast en bewijst daarmee inpasbaar te zijn in het huidige beleid. De laatste eis – dat de methode moet kunnen voorspellen - verdient nog nader onderzoek, hoewel diverse aanwijzingen in de praktijk bekend zijn die hierop duiden. overige aanbeveling Tot slot is vanuit de begeleidingscommissie de aanbeveling gedaan om na te gaan of het uitdrukken van de geurconcentratie in logaritmische eenheden (in “dB” analoog aan geluid) een geschiktere vorm van geurbeschrijving vormt. De logaritmische vorm weerspiegelt beter de werking van het menselijk reukorgaan en kan mogelijk voordelen bieden bij de presentatie en evaluatie van fouten in analyseresultaten (Oberthür, 1990). Voor het onderhavige onderzoek, dat zich richt op karakterisering van geur, valt dit aspect echter buiten de directe vraagstelling. Aanbevolen wordt daarom dit aspect in ander verband, bijvoorbeeld het geurplatform, aan de orde te stellen.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
34
7. LITERATUUR Beek B, Valk CJ, Pereboom M. De herhaalbaarheid van hedonische geurhindermetingen, Lucht nummer 3, augustus 1999. Belois van, H.J. , Enquête Rangschikken geurtypen naar aangenaamheid, Conferentie Geurhinderbeleid, Geurplatform, Arnhem, 9 december 1997 Buijs, T, 2002. Atlas geurhinder 99. Persoonlijk werkdocument dr. T. Buijs, Bureau Vergunningen en Bedrijven, Provincie Zuid-Holland. ISO 5495 (Sensory analysis – Methodology – Paired comparison test), second edition, 1983. Miedema HME, Walpot JI, Vos H, et al. Exposure-annoyance relationships for odour from industrial sources. Atmospheric Environment 2000;34:2927-36. Norme Française NF X 43-101, Qualité de l'air Méthode de mesurage de l'odeur d'un effluent gazeux Détermination du facteur de dilution au seuil de perception. Décembre 1986. NVN. Nederlandse Voornorm NVN2820: luchtkwaliteit, sensorische geurmetingen met een olfactometer, maart 1995, met een wijzigingsblad NVN2820/A1 februari 1996. Oberthür, R. Ein Logarithmischer Masstab mit dB-Einheiten zur Darstellung des geruchsstoffspegels. Stauk - Reinh. der Luft 50 (1990) Nr. 5, S. 175 - 183. Paduch M, Both R, Frechen FB, Hangartner M, Medrow W. Charakterisierung von Geruchsbelästigung, Teil 1: Beschreibung der Geruchsparameter. Teil 3: Nationale Regelungen; Lösungsansätze und vorhandene Wissenslücken Staub - Reinh. der Luft, Jan 1995. Project Research Amsterdam / Witteveen+Bos. Haalbaarheid van een genormaliseerde methode voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel’, project PD207; Project Research Amsterdam BV en Witteveen+Bos; 13 december 1999. Valk, CJ, Anzion, C.J.M, van Harreveld, A.Ph., Van Belois, H.J., Geurhinder: de kwaliteit van de besluitvorming moet verbeteren, Het rangschikken van geurtypen naar aangenaamheid, Lucht 3, 1998. VDI 3882, part 1; Determination of Odour Intensity, 1987. VDI 3882 Blatt 2; Entwurf, Richtlinien, Olfaktometrie, Bestimmung der hedonischen Geruchswirkung, Februar 1992. VROM. Publicatiereeks Lucht 70, Aanvaardbaarheidsgrenzen voor geur, fase 1 en fase 2, Ministerie VROM, Den Haag, 1987. VROM. Document meten en rekenen geur. Publicatiereeks Lucht en energie 115, Ministerie VROM, Den Haag, 1994. VROM. Geurhinderonderzoek stallen intensieve veehouderij; Ministerie VROM, Den Haag, maart 2001. Winneke G, Both R, Frechen FB, Hangartner M, Medrow W. Charakterisierung von Geruchsbelästigung, Teil 2: Verknüpfung von ausgesuchten Geruchsparametern im Hinblick auf Balästigungsrelevanz, Staub-Reinh. der Luft Jan 1995.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
35
BIJLAGE I Toegepaste methoden
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
BIJLAGE I Toegepaste methoden In deze bijlage worden achtereenvolgens beschreven: - hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid; - paarsgewijze vergelijking. HEDONISCHE WAARDE, INTENSITEIT EN HINDERLIJKHEID toegepaste geurhinderanalysemethode van Witteveen+Bos De bepaling van de hedonische waarde en de intensiteit worden respectievelijk uitgevoerd aan de hand van de VDI (Verein Deutscher Ingenieure) richtlijn 3882, Blatt 2 (ref. 3) en 3882, Blatt 1 (ref. 4). De bepaling van de hinderlijkheid wordt uitgevoerd volgens een vergelijkbare methode. Deze methoden kenmerken zich door het bovendrempelig aanbieden van de geur, waarbij het geurpanel een kwalificatie aan de aangeboden geur toekent op basis van vaste categorie schalen (hedonische waarde, hinderlijkheid en intensiteit). De beoordelingsschalen zijn aangegeven in paragraaf 2.3 van dit rapport. De gehanteerde ‘hinderlijkheid’-schaal is ontleend aan de volgende Duitse ‘hinder’schaal25: Hinderschaal
Hinderlijkheidschaal
0 1 2 3 4 5 6
0 1 2 3 4 5 6
nicht belästigt sehr schwach belästigt schwach belästigt deutlich belästigt stark belästigt sehr stark belästigt äusserst stark belästigt
niet hinderlijk nauwelijks hinderlijk enigszins hinderlijk duidelijk hinderlijk erg hinderlijk zeer erg hinderlijk uiterst hinderlijk
Er worden per geurmonster tot vijf à zes extra verdunningsstappen aangeboden. Indien nodig worden extra verdunningsstappen aangeboden totdat in ieder geval een gemiddelde score van He = -2 voor de hedonische waarde en Hi = 3 voor de hinderlijkheid is bereikt (zie hoofdstuk 2). Bij geurmonsters met een zeer lage concentratie is dit niet mogelijk en worden zoveel mogelijk verdunningen aangeboden. De analyse wordt uitgevoerd met hetzelfde panel als voor de standaard geuranalyse, en bestaat uit zes personen die allen voldoen aan de criteria voor deelname aan geuranalyses zoals in de NVN2820 wordt omschreven. De panelleden hebben een uitgebreide mondelinge instructie gekregen voor de uitvoering van bovendrempelige metingen. De instructie bestaat uit de volgende onderdelen: - uitleg over het algemene doel van de experimenten, zonder dat daarbij informatie over de specifieke situatie (klant, soort geur, probleem) wordt gegeven; - uitleg over de beoordelingsschalen en het gebruik ervan. De vragen die aan het panellid worden gesteld zijn26:
25
De genoemde 7-puntsschaal wordt in Duitsland gehanteerd bij het beoordelen van hinderlijkheid door middel van enquêtes (“Befragungen”) en niet in het kader van olfactometrisch onderzoek. Naast de 7-puntsschaal zijn ook andere schalen in de eerstgenoemde context mogelijk, zoals de 0 – 10 schaal (met alleen een beschrijving bij de waarden 0 en 10) en een 5-puntsschaal (met beschrijvingen bij alle 5 waarden). 26
Bij een ‘zeker-weten-goed’ antwoord (boven de individuele geurdrempel van een panellid) worden de betreffende vragen in genoem-
de volgorde gesteld. Deze volgorde is gekozen om eerst een onafhankelijke indruk te krijgen van de (on)aangenaamheid van de geur, zonder eventuele beïnvloeding door een intensiteitsbeoordeling (“de geur is sterk, dus zal wel onaangenaam zijn”). Vervolgens wordt
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
1
hoe (on-) aangenaam vindt u deze geur? (hedonische waarde – zie hoofstuk 2 voor de terminologie van de gebruikte schaal) - hoe hinderlijk vindt u deze geur als u deze regelmatig in uw leefomgeving aantreft? (hinderlijkheid) - hoe sterk ruikt de geur? (intensiteit) instructie over het verschil tussen hinderlijkheidsbepaling in het laboratorium en het inleven in een werkelijke situatie. De panelleden wordt met klem verzocht om zichzelf een voorstelling te maken van een werkelijke (woon-) situatie bij de hinderlijkheidsbepaling; oefening met de uitvoering van bovendrempelig onderzoek. -
-
De scores en de bijbehorende concentraties van het geurmonster vormen samen een dataset. Hieruit wordt een relatie gelegd tussen enerzijds de geurconcentratie en anderzijds de hedonische waarde, hinderlijkheid en intensiteit van de geur. Hiertoe worden de gemiddelde scores (gemiddelde van de scores bij een bepaalde concentratie) berekend en uitgezet tegen de geurconcentratie (ge/m³). In de meeste gevallen worden de meetpunten eenvoudigweg door een lijn met elkaar verbonden en afgelezen bij de gewenste hedonische waarde, hinderlijkheid of intensiteit (zie afbeelding I.1.). Afbeelding I.1. Hedonische waarde van de geur versus de geurconcentratie (fictief voorbeeld) 0
hedonische waarde
-1
-2
-3
-4 0
2
4
6
8
10
12
14
16
concentratie [ge/m³]
gebruikte geurhinderanalysemethode ten opzichte van de VDI-richtlijnen De VDI 3882, Blatt 2 zegt over de bepaling van de intensiteit en de hedonische waarde dat deze afzonderlijk van elkaar bepaald dienen te worden. Echter, het gelijktijdig uitvoeren van een bovendrempelige analyse voor zowel de hedonische waarde, hinderlijkheid en intensiteit heeft het praktische voordeel dat alle waarnemingen gerelateerd worden aan een zelfde verdunningsinstelling en als totaal aan de-
gevraagd naar de hinderlijkheid in de woonsituatie. De reden hiervoor is eveneens het voorkomen van eventuele beïnvloeding door de intensiteitsbeoordeling (“de geur is sterk dus ook hinderlijk”). Tenslotte wordt de sterkte van de geur beoordeeld. Overigens hebben wij geen aanwijzingen dat de volgorde werkelijk van invloed zou zijn op de resultaten.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
2
zelfde geurconcentratie van het monster. Deze methode heeft dus het voordeel dat het de nauwkeurigheid van de analyse bevordert. Om de beïnvloeding door het gelijktijdig bepalen van de hedonische waarde en intensiteit zo klein mogelijk te maken, is het van belang dat er een goede instructie aan het panel wordt gegeven omtrent de terminologie van de beoordelingsschalen. In de praktijk heeft Witteveen+Bos vooralsnog geen reden om aan te nemen dat beide waarnemingen niet gelijktijdig kunnen worden uitgevoerd. Voorts zegt de VDI 3882, Blatt 2 over de bepaling van de hinderlijkheid dat deze bepaling wel aanvullend op de bepaling van de hedonische waarde uitgevoerd kan worden, maar dat moet worden gerealiseerd dat de waarnemingen worden gedaan door mensen in een schone (geurvrije) omgeving. Het ondervinden van hinder van een geur is van meerdere factoren afhankelijk, waaronder de achtergrondgeur van de omgeving. Dit in tegenstelling tot de bepaling van de hedonische waarde waarbij de beoordeling zich beperkt tot de geur zelf. Er mogen volgens de VDI daarom op basis van de resultaten voor de hinderlijkheid geen conclusies worden getrokken voor de hinderlijkheid in een werkelijke woonsituatie en kunnen deze alleen als aanvullende informatie gebruikt worden ter bepaling van de hinderlijkheid. Volgens de VDI dient de bepaling uitgevoerd te worden met vijftien panelleden waarbij er één verdunningsreeks wordt aangeboden. In het onderhavige onderzoek wordt hetzelfde panel gebruikt als voor de standaard geuranalyse. Het panel bestaat uit zes (op butanol-geurdrempel) geselecteerde panelleden. De verdunningsreeks voor de hedonische waarde (en intensiteit en hinderlijkheid) wordt bij Witteveen+Bos éénmaal aangeboden, en wel gekoppeld aan de tweede reeks van de geuranalyse bepaling. Deze werkwijze – welke reeds enkele jaren wordt gehanteerd – is efficiënt en blijkt in de praktijk adequaat te zijn. Diverse testen met herhalingen en dubbele reeksen hebben laten zien dat er geen significante verschuiving optreedt van de waarde die aan de hand van de enkele reeks is bepaald. Tevens is er bij directe herhaling van de analysereeks het risico van herkenning aanwezig. De aanbieding van de reeks gebeurt net als bij de normale analyse in oplopende volgorde, om het risico van adaptatie27 enerzijds en het risico van vervuiling van de leidingen28 van de olfactometer anderzijds te minimaliseren. Beknopt overzicht werkwijzen verschillende bureaus m.b.t. hedonische analyse In Nederland zijn - naast Witteveen+Bos en TNO - nog drie andere bureaus actief op het gebied van geurconcentratiebepalingen en geurkarakteriserig, te weten PRAO, IMAG en Bureau Blauw. In het navolgend overzicht zijn beknopt kenmerken van de verschillende werkwijzen weergegeven. IMAG: hedonische analyse als PRAO. PRAO: - PRAO analyseert eerst de concentratie. - Daarna de hedonische bepaling met de 5 volgende(?) verdunningsstappen at random (hierbij wordt 2 tot 3 stappen teruggegaan afhankelijk van de resultaten van de concentratiebepaling). - Hedonische analyse op zelfde olfactometer.
27
Door het aanbieden van bovendrempelige geurconcentraties is het risico van adaptatie sterker aanwezig als bij normale geuranalyses. Door de aanbieding van de geurconcentraties in oplopende volgorde te doen wordt het effect van adaptatie zo veel mogelijk geminimaliseerd. Op deze manier wordt de aangeboden concentratie zo goed mogelijk gewaarborgd. 28
Door het aanbieden van hoge geurconcentraties zullen de leidingen van de olfactometer sterker belast worden met geurcomponenten. Met name het aanbieden van een hoge geurconcentratie juist vóór een lagere concentratie zal het naijl effect groot zijn. Door de concentraties in oplopende volgorde aan te bieden wordt mogelijke contaminatie voorkomen.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
3
Buro Blauw: - Blauw analyseert eerst de concentratie. - Daarna de hedonische waarde met oplopende verdunningsstappen. - Hedonische analyse op zelfde olfactometer. TNO: - TNO analyseert eerst de concentratie. - Vanaf 2 maal zeker weten van het panellid met de laagste drempel wordt de hedonische bepaling uitgevoerd met oplopende verdunningsstappen. - Hedonische analyse op zelfde olfactometer. Witteveen+Bos: - W+B analyseert eerst de concentratie. - Vanaf 1 maal zeker weten van een afzonderlijk panellid wordt de hedonische bepaling uitgevoerd met oplopende verdunningsstappen. - Hedonische analyse op zelfde olfactometer. Alle bureaus beginnen de vraagstelling naar de hedonische beoordeling op een andere manier: IMAG: Pas wanneer alle panelleden zeker weten goed hebben aangegeven. PRAO: 2 tot 3 stappen terug ten opzichten van paneldrempel. W+B: Afzonderlijk per panellid vanaf zeker weten goed. TNO: Afzonderlijk per panellid vanaf 2 maal zeker weten goed van het “best” ruikende panellid. Blauw: Bovendrempelig t.o.v. individuele waarneming panellid. Uit de door PRAO verstrekte informatie blijkt dat PRAO een andere beoordelingsschaal hanteert dan Witteveen+Bos en TNO hanteren. Het gaat hier met name om het gebruik van andere terminologie bij dezelfde schaalverdeling van hedonisch 4 tot –4. Tenslotte bleek ook dat de verwerking van de resultaten en de geproduceerde curves verschillen: lineaire regressie (alleen te gebruiken in het lineaire gebied); best fit; punten verbinden (geen fit). PAARSGEWIJZE VERGELIJKING Bij paarsgewijze vergelijking worden de verschillende geuren op bovendrempelig niveau naast elkaar aangeboden aan panelleden, die voldoen aan de criteria van NVN 2820. Aan de panelleden wordt daarbij een oordeel gevraagd over de aanvaardbaarheid van de geuren, indien deze geuren in de woonomgeving waarneembaar zouden zijn. Elke aanbieding bestaat uit een combinatie van twee geuren naast elkaar; directe vergelijkingen tussen meer dan twee geuren leveren soms inconsistenties op in de beoordelingen en daardoor minder goed bruikbare resultaten. Aan de panelleden wordt gevraagd een rangorde aan te geven ten aanzien van de aanvaardbaarheid, indien deze geuren in de woonomgeving waarneembaar zouden zijn. De aanbiedingen aan de panelleden worden met tussenpozen een aantal mallen herhaald. Aangezien in de rangorde van de geuren wisselingen kunnen optreden bij wisselend concentratieniveau, worden waarnemingen gedaan op meer dan één niveau; twee is normaliter voldoende, veelal vinden waarnemingen plaats bij 10 en 25 ge/m3. Deze concentraties bevinden zich in het gebied dat voldoende bovendrempelig is om de aard van de geur goed waarneembaar te doen zijn. Tevens liggen de concentraties niet te hoog, zodat bij de panelleden geen ‘weerstand’ tegen het ruiken zal optreden (hoge geurconcentraties opsnuiven, kan als vervelend worden ervaren; ook met geuren die in principe als aangenaam bekend staan).
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
4
BIJLAGE II Voorselectie zes synthetische geuren
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
BIJLAGE II Voorselectie zes synthetische geuren 1. INLEIDING Per geurcategorie worden twee geuren voorgeselecteerd. Hierbij worden de volgende categorieën onderscheiden: - onaangename geuren; - neutrale geuren; - (relatief) aangename geuren. De voorselectie vindt plaats op basis van praktijkervaring en informatie uit de literatuur over aangenaamheid, geurdrempel en veiligheid. 2. LITERATUUR VDI 3881, Blatt 2 In de VDI3882, Blatt 2 worden twee geuren genoemd die worden gebruikt voor panelscreening ten behoeve van de bepaling van de hedonische waarde van een geur: - vanilline (aangename geur); - guajacol (onaangename geur). In de omschreven panelscreening worden de geuren niet met behulp van een olfactometer aangeboden. De geuren worden aangeboden in een erlenmeyer met daarin respectievelijk oplossingen van vanilline in dipropyleenglycol en guajacol in water. VDI 3882, Blatt 1 De in de VDI 3882, Blatt 1 met behulp van een olfactometer op intensiteit onderzochte (synthetische) geuren zijn: - waterstofsulfide; - guajacol; - menthon; - amylacetate; - butanol; - aceton; - methylacrylaat; - ammonia; - isoamylalcohol. De bepaling van het bovendrempelige intensiteitsverloop geeft de relatie tussen de geurconcentratie en de beleefde geurintensiteit. In tegenstelling tot de geurdrempel, die op zichzelf nog geen beoordeling van de eventuele hinder toelaat, biedt het intensiteitsverloop een indicatie van het hinderpotentieel. Hierbij moeten echter andere factoren in de beschouwing worden betrokken, bijvoorbeeld de hedonische waarde van de geur, de blootstellingsfrequentie en de blootstellingstijd. De beschrijving van het intensiteitsverloop is op zichzelf (dus) niet voldoende voor de beschrijving van het hinderpotentieel. Uit de resultaten van de onderzochte stoffen kan dan ook niet worden afgeleid welke van de genoemde stoffen meer of minder aangenaam zouden zijn. Franse Olfactometerienorm In de Franse norm voor olfactometerie (NF X43-101) worden een zestal stoffen aanbevolen voor selectiedoeleinden.
Witteveen+Bos VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
1
Het betreft de volgende stoffen: - 1-butanol; - 2-hexanon; - pyridine; - propionzuur; - tetrahydrothiophene. Bij de selectie speelt de (on)aangenaamheid van de stoffen geen rol. Wel zijn deze stoffen toepasbaar voor olfactometerie e.d. Publikatiereeks lucht 70 intensiteitsmetingen In de publikatiereeks lucht 70 wordt in het hoofdstuk intensiteitsmetingen voor pure stoffen gerefereerd aan een ASTM-standaard E544-99. In de ASTM-standaard E544-99 wordt n-butanol als referentiegeurstof aanbevolen om de volgende redenen: - het is een veel gebruikte stof, zonder probleem puur verkrijgbaar; - het is niet toxisch; - goede stabiliteit in lucht en water; - geen karakteristieke geur; - mensen hebben geen bezwaar om regelmatig te ruiken; - de waargenomen sterkte verandert redelijk snel met concentratieverandering. Behalve butanol zijn in het in de publikatiereeks lucht 70 beschreven onderzoek ook pyridine en ethylbutyraat als referentiegeur in een geurreferentieschaal. Het vermoeden bestond dat de proefpersonen met name de pyridine-referentieschaal anders hebben gebruikt. Hoewel bij het vaststellen van de concentratie reeks rekening was gehouden met het feit dat pyridine in hoge concentraties bijzonder onaangenaam is, bleken de proefpersonen niet erg gelukkig met de pyridine stimuli, hetgeen regelmatig aanleiding gaf tot klachten. Theoretisch zouden de drie referentieschalen dezelfde resultaten moeten geven. Het mag geen verschil maken met welke “meetschaal” de sterkten beoordeeld zijn. Dit blijkt niet het geval te zijn. De pyridine-referentieschaal geeft een afwijkend resultaat. Uit vergelijking van de ethylbutyraat- en butanolreferentieschaal blijkt dat met de butanol-referentieschaal beter onderscheid kan worden gemaakt. Uit de resultaten van de onderzochte stoffen kan dan worden afgeleid dat pyridine een onaangename geur heeft, maar niet welke van de twee andere stoffen meer of minder aangenaam zouden zijn. aanvaardbaarheidsmetingen In het beschreven onderzoek zijn aanvaardbaarheidsmetingen uitgevoerd voor de volgende stoffen: - butanol; - ethylbutyraat; - pyridine; - amylacetaat; - hexanol; - isoboterzuur; - isovaleriaanzuur; - diacetyl. Hoewel er een duidelijk verschil in aanvaardbaarheid tussen de stoffen is, bleek de subjectieve sterkte (intensiteit) van de stoffen onderling te verschillen. De beoordelingen zijn dus uitgevoerd bij verschillende intensiteiten (en/of geurconcentraties). Bij de onderzochte concentraties bleek butanol het meest acceptabel en diacetyl het minst. Uit de resultaten van de onderzochte stoffen kan dan ook niet worden afgeleid welke van de genoemde stoffen meer of minder aangenaam zouden zijn.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
2
hedonische referentieschaal In het onderzoek naar een hedonische referentieschaal zijn indol en isoboterzuur gebruikt als ankers voor de onaangename geuren. Lavendel en amylacetaat fungeerden als ankers voor de aangename geuren. Er is een belangrijke samenhang tussen intensiteit en aangenaamheid. De gebruikte stimuli in het onderzoek waren van ongeveer gelijke subjectieve sterkte. De geuren werden aangeboden als waterige oplossing (175 ml) in 500 ml erlenmeyers. Een groot aantal geuren is beoordeeld op aangenaamheid met behulp van verschillende schalen: geurreferentieschalen: - indol als onaangename referentie in het midden van de schaal; - isoboterzuur als onaangename referentie op ¼ van de schaal en amylacetaat als aangename referentie op ¾ van de schaal; - amylacetaat als aangename referentie in het midden van de schaal; - indol als onaangename referentie op ¼ van de schaal en lavendel als aangename referentie op ¾ van de schaal. categorieschaal - 1= zeer onaangenaam; - 5= neutraal; - 9 = zeer aangenaam. In de tabellen II.1. tot en met II.5. zijn de met de verschillende schalen op hedonische waarde gerangschikte geuren weergegeven. Tabel II.1. Gemiddelde aangenaamheidsoordelen op de referentieschalen: indol en iso/amyl stof banaan olie sinaasappelolie R citral jasmijn olie amylacetaat R sinaasappelolie isoamylacetaat pepermunt lavendelolie R opium parfum votre parfum R lavendelolie votre parfum eucalyptol water amylacetaat neosandron R neosandon bergamot olie patchoeli R propanol safrol cyclohexanon acetophenone vertivertone phloxyl patchoeli
indol*
indol**
8 7,91 7,63 7,63 7,46 7,46 7,4 7,37 7,23 7,09 7,09 7,03 6,94 6,77 6,66 6,6 6,57 6,4 6,23 6,03 5,86 5,74 5,71 5,69 5,63 5,6 5,49
3 2,91 2,63 2,63 2,46 2,46 2,4 2,37 2,23 2,09 2,09 2,03 1,94 1,77 1,66 1,6 1,57 1,4 1,23 1,03 0,86 0,74 0,71 0,69 0,63 0,6 0,49
stof banaan olie isoamylacetaat pepermunt sinaasappelolie R opium parfum citral lavendelolie R jasmijn olie sinaasappelolie amylacetaat votre parfum votre parfum R water lavendelolie amylacetaat R bergamot olie eucalyptol neosandron R neosandon patchoeli ethylbutyraat patchoeli R propanol eugenol phloxyl safrol acetophenone
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
iso/amyl*
iso/amyl**
8,14 7,71 7,69 7,63 7,51 7,45 7,4 7,37 7,35 7,34 7,06 7,06 7,03 7 6,91 6,71 6,69 6,66 6,54 6,37 6,31 6,14 5,63 5,54 5,54 5,51 5,49
3,14 2,71 2,69 2,63 2,51 2,45 2,4 2,37 2,35 2,34 2,06 2,06 2,03 2 1,91 1,71 1,69 1,66 1,54 1,37 1,31 1,14 0,63 0,54 0,54 0,51 0,49
3
stof ethylbutyraat terpenilacetaat eugenol butanol R butanol citronellol indol dennen-olie anisol hydrorosol methylsalicylaat muskarol R indol R cyclohexanol geovertol isolongifolanon muskarol cumene ethylphenyacetaat diacetyl isoboterzuur R isovaleriaanzuur hexanol dipropyldisulfide diacetyl R copulin R cade-olie copulin aldehyde c10 isoboterzuur pyridine pyridine R * **
indol*
indol**
5,4 5,37 5,34 5,23 5,09 5,09 5,03 5 4,97 4,94 4,86 4,83 4,74 4,63 4,54 4,51 4,34 4,03 4,03 3,89 3,86 3,8 3,77 3,74 3,6 3,31 3,23 3,23 3,17 3,06 2,4 2,06
0,4 0,37 0,34 0,23 0,09 0,09 0,03 0 -0,03 -0,06 -0,14 -0,17 -0,26 -0,37 -0,46 -0,49 -0,66 -0,97 -0,97 -1,11 -1,14 -1,2 -1,23 -1,26 -1,4 -1,69 -1,77 -1,77 -1,83 -1,94 -2,6 -2,94
stof cyclohexanon vertivertone methylsalicylaat butanol R dennen-olie terpenilacetaat butanol geovertol citronellol hydrorosol anisol cyclohexanol muskarol R indol muskarol isolongifolanon ethylphenyacetaat hexanol cumene isoboterzuur R diacetyl indol R isovaleriaanzuur isoboterzuur dipropyldisulfide cade-olie aldehyde c10 diacetyl R copulin R pyridine copulin pyridine R
iso/amyl*
iso/amyl**
5,26 5,09 5,06 5,03 5,03 4,97 4,91 4,6 4,49 4,43 4,2 4,06 4,06 3,91 3,86 3,69 3,57 3,4 3,37 3,29 3,26 3,23 3,14 3,11 3,09 2,97 2,83 2,8 2,51 2,34 2,03 1,64
0,26 0,09 0,06 0,03 0,03 -0,03 -0,09 -0,4 -0,51 -0,57 -0,8 -0,94 -0,94 -1,09 -1,14 -1,31 -1,43 -1,6 -1,63 -1,71 -1,74 -1,77 -1,86 -1,89 -1,91 -2,03 -2,17 -2,2 -2,49 -2,66 -2,97 -3,36
hedonische schaal van 9 (zeer aangenaam) tot 1 (zeer onaangenaam) hedonische schaal van 4 (zeer aangenaam) tot -4 (zeer onaangenaam)
Tabel II.2. Gemiddelde aangenaamheidsoordelen op de referentieschalen: amyl en indol/lav stof jasmijn olie banaan olie citral pepermunt sinaasappelolie R sinaasappelolie votre parfum water opium parfum isoamylacetaat votre parfum R lavendelolie lavendelolie R bergamot olie eucalyptol neosandron R
amyl*
amyl**
6,66 6,63 6,2 6,09 6,03 6 5,97 5,97 5,8 5,71 5,71 5,57 5,49 5,46 5,31 5,29
1,66 1,63 1,2 1,09 1,03 1 0,97 0,97 0,8 0,71 0,71 0,57 0,49 0,46 0,31 0,29
stof banaan olie sinaasappelolie R sinaasappelolie jasmijn olie citral opium parfum isoamylacetaat lavendelolie R pepermunt lavendelolie votre parfum bergamot olie amylacetaat R votre parfum R amylacetaat water
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
indol/lav*
indol/lav**
8,14 7,8 7,71 7,57 7,51 7,51 7,23 7,23 7,2 7,11 7,06 7,03 6,94 6,88 6,8 6,71
3,14 2,8 2,71 2,57 2,51 2,51 2,23 2,23 2,2 2,11 2,06 2,03 1,94 1,88 1,8 1,71
4
stof amylacetaat R amylacetaat neosandon patchoeli patchoeli R eugenol methylsalicylaat phloxyl geovertol propanol acetophenone terpenilacetaat butanol dennen-olie vertivertone safrol butanol R cyclohexanon muskarol R cyclohexanol muskarol anisol ethylphenyacetaat hexanol citronellol isolongifolanon hydrorosol indol diacetyl R isoboterzuur aldehyde c10 indol R copulin diacetyl dipropyldisulfide ethylbutyraat isovaleriaanzuur cade-olie cumene isoboterzuur R copulin R pyridine R pyridine * **
amyl*
amyl**
5,11 5,03 5,03 4,88 4,77 4,71 4,31 4,31 4,17 4 3,94 3,94 3,91 3,77 3,75 3,71 3,54 3,46 3,4 3,31 3,29 3,14 3,03 3,03 3 2,97 2,86 2,86 2,71 2,6 2,57 2,57 2,54 2,49 2,46 2,43 2,43 2,4 2,4 2,37 2,09 1,54 1,29
0,11 0,03 0,03 -0,12 -0,23 -0,29 -0,69 -0,69 -0,83 -1 -1,06 -1,06 -1,09 -1,23 -1,25 -1,29 -1,46 -1,54 -1,6 -1,69 -1,71 -1,86 -1,97 -1,97 -2 -2,03 -2,14 -2,14 -2,29 -2,4 -2,43 -2,43 -2,46 -2,51 -2,54 -2,57 -2,57 -2,6 -2,6 -2,63 -2,91 -3,46 -3,71
stof neosandon eucalyptol neosandron R phloxyl patchoeli patchoeli R safrol propanol vertivertone terpenilacetaat acetophenone eugenol geovertol butanol R methylsalicylaat butanol muskarol isolongifolanon citronellol dennen-olie hydrorosol indol anisol cyclohexanon muskarol R ethylphenyacetaat cyclohexanol ethylbutyraat cumene aldehyde c10 hexanol isoboterzuur indol R isovaleriaanzuur diacetyl R diacetyl dipropyldisulfide isoboterzuur R copulin cade-olie copulin R pyridine R pyridine
indol/lav*
indol/lav**
6,66 6,37 6,29 6,14 5,89 5,77 5,34 5,29 5,29 5,23 5,11 5,11 4,91 4,88 4,6 4,49 4,43 4,4 4,34 4,34 4,29 4,2 4,14 4,09 3,77 3,71 3,63 3,43 3,09 3,06 3,06 3 2,97 2,97 2,91 2,77 2,66 2,54 2,49 2,37 2,11 1,77 1,17
1,66 1,37 1,29 1,14 0,89 0,77 0,34 0,29 0,29 0,23 0,11 0,11 -0,09 -0,12 -0,4 -0,51 -0,57 -0,6 -0,66 -0,66 -0,71 -0,8 -0,86 -0,91 -1,23 -1,29 -1,37 -1,57 -1,91 -1,94 -1,94 -2 -2,03 -2,03 -2,09 -2,23 -2,34 -2,46 -2,51 -2,63 -2,89 -3,23 -3,83
hedonische schaal van 9 (zeer aangenaam) tot 1 (zeer onaangenaam) hedonische schaal van 4 (zeer aangenaam) tot -4 (zeer onaangenaam)
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
5
Tabel II.3. Gemiddelde aangenaamheidsoordelen op de categorieschaal
* **
stof
cat*
cat**
stof
cat*
cat**
jasmijn olie citral opium parfum sinaasappelolie votre parfum lavendelolie amylacetaat neosandon bergamot olie eugenol patchoeli dennen-olie methylsalicylaat water
7,11 7 6,91 6,71 6,46 6,16 6,14 5,71 5,7 5,7 5,11 4,83 4,79 4,5
2,11 2 1,91 1,71 1,46 1,16 1,14 0,71 0,7 0,7 0,11 -0,17 -0,21 -0,5
butanol geovertol ethylbutyraat diacetyl ethylphenyacetaat muskarol hexanol cade-olie aldehyde c10 isoboterzuur indol copulin isoveleriaanzuur pyridine
4,24 4,14 3,96 3,84 3,74 3,67 3,26 3,06 2,91 2,87 2,79 2,26 2,16 1,61
-0,76 -0,86 -1,04 -1,16 -1,26 -1,33 -1,74 -1,94 -2,09 -2,13 -2,21 -2,74 -2,84 -3,39
hedonische schaal van 9 (zeer aangenaam) tot 1 (zeer onaangenaam) hedonische schaal van 4 (zeer aangenaam) tot -4 (zeer onaangenaam)
Uit de uitgevoerde hedonische onderzoeken kan indicatief afgeleid worden welke geuren (on)aangenaam zijn. Dravnieks e.a Uit onderzoek van Dravnieks zijn door middel van geurprofilering29 de in tabel 4 weergeven hedonische waarden verkregen. In tabel 4 zijn tevens door Dravnieks direct verkregen hedonische waarden weergegeven. In tabel 5 zijn nog uit twee onderzoeken andere direct verkregen hedonische waarden weergegeven. Een belangrijke kanttekening bij al deze onderzoeken is dat geen relatie is gelegd met concentratie of waargenomen intensiteit.
29
Een geurprofiel bestaat uit een lijst van geurbeschrijvingen (bijv. fruitig, leer, nat papier, verf, droog, licht, zwaar, kruidig) en inscha-
ling van de toepasbaarheid van elk van de geurbeschrijvingen op de geur die wordt gekarakteriseerd. Elk van de geurbeschrijvingen kan zijn eigen hedonische waarde toegewezen krijgen van zeer aangenaam, via neutraal tot zeer onaangenaam. De hedonische waarden van de beschrijvingen kunnen worden gecombineerd met het van toepassing zijnde percentage van de beschrijving over het gehele profiel. Hieruit volgt een uit het profiel afgeleide hedonische index.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
6
Tabel II.4. Gemiddelde aangenaamheidsoordelen uit geurprofilering en direct (categorieschaal) stof
geurprofiel
stof
categorie*
categorie**
citral limoneen cinnamaldehyde benzaldehyde vanilline phenylethanol methylsalicylaat linolool coumarin eugenol anethol safrol l-menthol 1-heptanol y-undecalactone eucalyptol 1-hexanol amylbutyraat guajacol n-butanol isovaleriaanzuur pyridine butaanzuur
1,53 1,49 1,31 1,29 1,25 1,23 1,18 1,12 1,08 0,99 0,97 0,91 0,57 0,41 0,41 0,35 0,33 0,12 -0,49 -0,67 -1,57 -1,6 -1,77
vanilline coumarin eugenol benzaldehyde linolool cinnamaldehyde citral eucalyptol limoneen y-undecalactone l-menthol n-butanol guajacol amylbutyraat butaanzuur isovaleriaanzuur
1,18 0,72 0,67 0,55 0,47 0,45 0,28 0,22 0,22 0,22 0,19 0,04 -0,07 -0,5 -0,95 -1,21
2,36 1,44 1,34 1,1 0,94 0,9 0,56 0,44 0,44 0,44 0,38 0,08 -0,14 -1 -1,9 -2,42
* **
hedonische schaal van 2 (zeer aangenaam) tot -2 (zeer onaangenaam) hedonische schaal van 4 (zeer aangenaam) tot -4 (zeer onaangenaam)
Tabel II.5. Gemiddelde aangenaamheidsoordelen uit directe beoordeling (categorieschalen) stof
categorie*
methylsalicylaat vanilline anethol citral eugenol linolool l-menthol coumarin limoneen 1-heptanol guajacol benzaldehyde n-butanol isovaleriaanzuur pyridine butaanzuur * ** **
7,93 6,73 6,71 6,66 6,27 6,2 5,93 5,8 5,8 4,93 4,64 3,93 3,27 2 2 1,87
categorie***
stof
2,93 1,73 1,71 1,66 1,27 1,2 0,93 0,8 0,8 -0,07 -0,36 -1,07 -1,73 -3 -3 -3,13
vanilline methylsalicylaat citral benzaldehyde safrol eugenol phenylethanol l-menthol 1-heptanol 1-hexanol guajacol n-butanol butaanzuur pyridine
categorie** 0,71 1,83 1,94 2 2 2,1 2,83 4,5 4,62 4,66 5,1 5,38 8,73 8,91
categorie*** 4,29 3,17 3,06 3 3 2,9 2,17 0,5 0,38 0,34 -0,1 -0,38 -3,73 -3,91
hedonische schaal van 9 (zeer aangenaam) tot 1 (zeer onaangenaam) hedonische schaal van 1 (zeer aangenaam) tot 9 (zeer onaangenaam) hedonische schaal van 4 (zeer aangenaam) tot -4 (zeer onaangenaam)
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
7
conclusie Uit deze notitie blijkt dat al veel onderzoek gedaan is aan het geurkarakter van een groot aantal stoffen. Helaas is in geen van de gevallen de relatie tussen het geurkarakter en de mate van blootstelling onderzocht. Er is een globale voorselectie uitgevoerd door na te gaan welke stoffen in Chemiekaarten (1998) worden behandeld. De in Chemiekaarten vermelde stoffen zijn commercieel goed verkrijgbaar. Bovendien zijn van deze stoffen een aantal aspecten m.b.t. de veiligheid bekend. (overigens zijn niet van alle voorgestelde stoffen de MAC-waarden bekend). Op basis van deze informatie en algemene ervaring wordt voorgesteld om de volgende zes stoffen te gebruiken bij de voorselectie: - onaangenaam:iso-boterzuur en pyridine; - neutraal: butanol en cyclohexanon; - aangenaam: amylacetaat en vanilline. De aangename en onaangename stoffen zijn al in verschillende onderzoeken als ankerpunten toegepast. Vanilline wordt in de VDI 3882, Blatt 2 al als referentiestof genoemd. Al deze stoffen worden ook consequent als (on)aangenaam gekwalificeerd. De keuze voor de neutrale stoffen is minder eenvoudig. In met name het neutrale gebied varieert het oordeel sterk tussen de verschillende onderzoeken. Butanol wordt in veel onderzoeken als redelijk neutraal gekwalificeerd. Groot voordeel is dat de stof al als standaard wordt gebruikt voor de panelselectie volgens de NVN 2820. Alternatieven voor butanol of cyclohexanon zijn anisol of methylsalicylaat.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
8
BIJLAGE III Beoordeling hedonische waarde bij vergelijkbare concentraties
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
Beoordeling hedonische waarde bij vergelijkbare concentraties 5
4
3
2
1
bo te rz uu r
0
-1
-2
-3
-4
-5
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
1
BIJLAGE IV Herhaalbaarheid hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid met bijbehorend 95%-bti
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
Bijlage IV Herhaalbaarheid hedonische waarde, intensiteit en hinderlijkheid met bijbehorend 95%-bti. In deze bijlage zijn de resultaten van alle bepalingen met de drie methoden ook grafisch weergegeven. Door de meetpunten is een curve gefit30. Rond de curve is - ter illustratie - de spreiding bepaald, zijnde tweemaal de standaardafwijking (2·S), representatief voor het 95%-betrouwbaarheidsinterval. Tevens is in aansluiting op de gebruikelijke weergave van de spreiding de geometrische herhaalbaarheid voor de uitgevoerde analyses bepaald als r’ 31. Deze is berekend conform de methode zoals in de NVN2820 is omschreven32. De waarde r’ is berekend voor een drietal waarden verdeeld over het bereik van de categorie-as volgens de volgende formule: r’ = e(t·Sr·√2) In de tabellen is naast de geometrische herhaalbaarheid de afgeronde gemiddelde meetwaarde gegeven, de berekende meetnauwkeurigheid en het daaruit berekende 95%-betrouwbaarheidsinterval. Tabel IV.1. Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid boterzuur N*
r’
gemiddelde meetwaarde [ge/m³]
meetnauwkeurigheid
Ondergrens 95%-bti [ge/m³]
Bovengrens 95%-bti [ge/m³]
-0,5 -1 -2 Intensiteit
6 6 6
2,3 2,2 3,3
1,9 2,8 7,0
1,268 1,254 1,417
1,51 2,25 4,95
2,42 3,54 9,92
1 2 3 Hinderlijkheid
6 6 6
2,1 1,6 1,3
2,1 3,5 5,5
1,242 1,325 1,083
1,70 3,11 5,03
2,62 4,00 5,91
1 2 3
6 6 6
2,1 1,9 2,9
2,3 3,9 7,5
1,238 1,208 1,360
1,85 3,25 5,51
2,84 4,74 10,2
methode
Hedonisch
*
aantal herhalingen; monstercodes: 085s01, 085s06, 085s08, 085s10, 086s03, 076s02
30
De meest waarschijnlijke vorm van de curve is een S-curve. Een dergelijke curve kan worden beschreven met een zogenaamde logaritmische sigmoïde-functie (y=a/(1+b·e-cx). Vooralsnog wordt deze functie als uitgangspunt gebruikt voor de berekeningen. 31
De geometrische herhaalbaarheid r’ is die waarde van r’ waarvoor geldt dat de grootste verhouding tussen twee enkelvoudige
meetwaarden, die zijn verkregen, met dezelfde methode, met een identiek monster, onder gelijkblijvende omstandigheden van laboratorium, uitvoerder, apparatuur en een klein tijdsinterval, met een waarschijnlijkheid van 95% kleiner zal zijn dan die waarde 32
In dit geval is de spreiding in de x-waarde (concentratie = dosis)) berekend. Normaliter wordt in de statistiek de spreiding in de ywaarde berekend (het effect). De y-as wordt echter gevormd door een discontinue schaal, waarvoor het ons inziens niet geheel juist is om de spreiding in te berekenen. Ook wordt in de praktijk juist de spreiding in de x-waarde toegepast, aangezien het immers gaat om de vraag welk concentratiegebied er bij een bepaalde hedonische waarde hoort.
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
1
Tabel IV.2. Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid n-butanol methode
ondergrens 95%-bti [ge/m³]
bovengrens 95%-bti [ge/m³]
1,336 1,292 1,293
2,05 4,09 18,1
3,66 6,81 30,2
2,2 4,0 9,2
1,219 1,240 1,314
1,82 3,24 6,98
2,70 4,98 12,1
2,8 5,8 15,5
1,274 1,379 1,346
2,16 4,17 11,5
3,51 7,93 20,8
N*
r’
gemiddelde meetwaarde [ge/m³]
-0,5 -1 -2 Intensiteit
5 5 5
2,50 2,25 2,25
2,7 5,3 23,4
1 2 3 Hinderlijkheid
5 5 5
1,87 1,97 2,37
1 2 3
5 5 5
2,15 2,76 2,56
meet-nauwkeurigheid
Hedonisch
*
aantal herhalingen; monstercodes: 076s00, 080s00, 085s00, 086s00, 086s06
Tabel IV.3. Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid cyclohexanon N*
r’
gemiddelde meetwaarde [ge/m³]
Meet-nauwkeurigheid
Ondergrens 95%-bti [ge/m³]
Bovengrens 95%-bti [ge/m³]
-0,5 -1 -2 Intensiteit
7 7 5
2,78 2,19 7,35
3,0 6,0 23,4
1,315 1,233 1,716
2,25 4,87 13,6
3,89 7,41 40,1
1 2 3 Hinderlijkheid
7 7 7
2,00 1,43 1,84
2,3 4,7 10,1
1,203 1,100 1,176
1,88 4,27 8,45
2,72 5,16 11,8
1 2 3
7 7 7
2,08 2,13 4,80
2,9 6,4 18,4
1,216 1,224 1,521
2,36 5,20 12,1
3,49 7,79 28,0
methode
Hedonisch
*
aantal herhalingen; monstercodes: 076s03, 076s05, 086s05, 086s02, 085s07, 085s03, 085s05
Tabel IV.4. Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid iso-amylacetaat methode
N*
r’
gemiddelde meetwaarde [ge/m³]
meet-nauwkeurigheid
ondergrens 95%-bti [ge/m³]
bovengrens 95%-bti [ge/m³]
Hedonisch
*
-0,5 -1 -2 Intensiteit
4 2 0
38,5 33500 n.v.t.
23,9 36,2 n.b.
3,636 183 n.b.
6,56 0 n.b.
86,7 6620 n-b.
1 2 3 Hinderlijkheid
6 6 6
1,85 2,14 1,85
2,0 4,2 8,9
1,195 1,245 1,196
1,71 3,37 7,41
2,44 5,22 10,6
1 2 3
6 6 6
2,77 2,26 6,61
4,7 11,7 47,0
1,342 1,266 1,725
3,52 9,26 27,2
6,33 14,8 81,1
aantal herhalingen; monstercodes: 085s02, 085s04, 085s09, 086s04, 086s01, 076s01
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
2
hedonische waarde
2
1
0
cyclo-hexanon -1
boterzuur iso-amylacetaat
-2
-3
-4 -1
0
1
2
3
4
5
6
ln (geurconcentratie)
intensiteit
6
5
4
cyclo-hexanon 3
boterzuur iso-amylacetaat
2
1
0 -1
0
1
2
3
4
5
6
ln (geurconcentratie)
hinderlijkheid
6
5
4
cyclo-hexanon 3
boterzuur iso-amylacetaat
2
1
0 -1
0
1
2
3
4
5
6
ln (geurconcentratie)
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
3
BIJLAGE V Berekening geometrische herhaalbaarheid en T-toets
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
BIJLAGE V Berekening geometrische herhaalbaarheid en T-toets
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
1
BIJLAGE VI Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
BIJLAGE VI Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid Tabel VI.1. Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid analyses voor geur brouwerij met een geselecteerd panel uitgevoerd door W+B N*
r’
gemiddelde meetwaarde
meetnauwkeurigheid
ondergrens 95%-bti
bovengrens 95%-bti
-0,5 -1 -2 Random
4 4 4
2,01 1,74 2,10
2,97 4,72 10,8
1,279 1,215 1,299
2,32 3,89 8,29
3,80 5,74 14,0
-0,5 -1 -2
4 4 4
2,20 1,62 3,31
2,82 3,81 9,28
1,322 1,186 1,527
2,13 3,21 6,08
3,72 4,52 14,2
W+B hedonische waarde Oplopend
Tabel VI.2. Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid analyses voor geur brouwerij met een niet geselecteerd panel uitgevoerd door W+B N*
r’
gemiddelde meetwaarde
meetnauwkeurigheid
ondergrens 95%-bti
bovengrens 95%-bti
-0,5 -1 -2 Random
4 4 4
3,98 6,15 -
3,09 10,3 n.k.
1,629 1,900 -
1,90 5,44 -
5,04 19,7 -
-0,5 -1 -2
4 4 4
3,29 4,34 -
3,48 15,5 n.k.
1,524 1,680 -
2,29 9,25 -
5,31 26,1 -
W+B hedonische waarde Oplopend
Tabel VI.3. Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid analyses voor varkenslucht met een geselecteerd panel uitgevoerd door W+B N*
r’
gemiddelde meetwaarde
meetnauwkeurigheid
ondergrens 95%-bti
bovengrens 95%-bti
-0,5 -1 -2 Random
3 3 3
3,97 2,69 1,30
1,77 3,57 10,1
1,755 1,497 1,112
1,01 2,38 9,08
3,11 5,34 11,2
-0,5 -1 -2
3 3 3
2,00 3,44 5,10
1,33 3,42 10,5
1,324 1,655 1,945
1,00 2,07 5,47
1,76 5,66 20,7
W+B hedonische waarde Oplopend
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
1
Tabel VI.4. Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid analyses voor varkenslucht met een geselecteerd panel uitgevoerd door TNO N*
r’
gemiddelde meetwaarde
meetnauwkeurigheid
ondergrens 95%-bti
bovengrens 95%-bti
-0,5 -1 -2 Random
3 3 3
3,16 3,00 2,71
2,74 4,06 8,82
1,600 1,565 1,503
1,71 2,59 5,86
4,38 6,35 13,3
-0,5 -1 -2
3 3 3
11,0 6,83 2,48
2,25 3,42 7,67
2,666 2,191 1,448
0,84 1,56 5,30
6,00 7,49 11,1
TNO hedonische waarde Oplopend
Tabel VI.5. Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid analyses voor geur sauzen en soepen met een geselecteerd panel uitgevoerd door W+B N*
r’
gemiddelde meetwaarde
meetnauwkeurigheid
ondergrens 95%-bti
bovengrens 95%-bti
-0,5 -1 -2 Random
3 3 -
23,5 6,86 -
12,6 23,5 n.k.
3,629 2,195 -
3,46 10,7 -
45,6 51,6 -
-0,5 -1 -2
3 3 -
113 2,80 -
5,38 24,7 n.k.
6,891 1,522 -
0,78 16,2 -
37,1 37,6 -
W+B hedonische waarde Oplopend
Tabel VI.6. Geometrische herhaalbaarheid en meetnauwkeurigheid analyses voor geur sauzen en soepen met een geselecteerd panel uitgevoerd door TNO N*
r’
gemiddelde meetwaarde
meetnauwkeurigheid
ondergrens 95%-bti
bovengrens 95%-bti
-0,5 -1 -2 Random
3 3 3
5,34 4,29 2,30
34,2 49,8 106
1,981 1,812 1,405
17,3 27,5 75,2
67,7 90,1 148
-0,5 -1 -2
3 3 3
3,00 2,99 3,42
40,2 50,7 125
1,567 1,565 1,652
25,7 36,9 75,6
63,0 90,3 206
TNO hedonische waarde Oplopend
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
2
BIJLAGE VII T-toetsen
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
BIJLAGE VII T-toetsen
Tabel VII.1. T-toets hedonische waarde geur brouwerij geur 1
geur 2
hedonische waarde
T
significantie (%)
Brouwerij-oplopend W+B-gp Brouwerij-oplopend W+B-gp Brouwerij-oplopend W+B-gp
Brouwerij-random W+B-gp Brouwerij-random W+B-gp Brouwerij-random W+B-gp
-0,5 -1 -2
0,46 2,64 0,95
34,4 97,0 62,8
Brouwerij-oplopend W+B-ngp Brouwerij-oplopend W+B-ngp Brouwerij-oplopend W+B-ngp
Brouwerij-random W+B-ngp Brouwerij-random W+B-ngp Brouwerij-random W+B-ngp
-0,5 -1 -2
0,59 1,57 -
42,9 84,4 -
Brouwerij-oplopend W+B-gp Brouwerij-oplopend W+B-gp Brouwerij-oplopend W+B-gp
Brouwerij-oplopend W+B-ngp Brouwerij-oplopend W+B-ngp Brouwerij-oplopend W+B-ngp
-0,5 -1 -2
0,23 3,72 -
17,4 99,4 -
Brouwerij-random W+B-gp Brouwerij-random W+B-gp Brouwerij-random W+B-gp
Brouwerij-random W+B-ngp Brouwerij-random W+B-ngp Brouwerij-random W+B-ngp
-0,5 -1 -2
1,34 8,19 -
78,3 >99,9 -
Brouwerij-totaal W+B-gp Brouwerij-totaal-W+B-gp Brouwerij-totaal-W+B-gp
Brouwerij-totaal W+B-ngp Brouwerij-totaal W+B-ngp Brouwerij-totaal W+B-ngp
-0,5 -1 -2
1,13 7,15 -
72,6 >99,9 -
hedonische waarde
T
significantie (%)
Tabel VII.2. T-toets hedonische waarde varkenslucht geur 1
geur 2
Varkens-oplopend W+B-gp Varkens-oplopend W+B-gp Varkens-oplopend W+B-gp
Varkens-random W+B-gp Varkens-random W+B-gp Varkens-random W+B-gp
-0,5 -1 -2
1,97 0,28 0,34
90,3 21,3 25,3
Varkens-oplopend TNO-gp Varkens-oplopend TNO-gp Varkens-oplopend TNO-gp
Varkens-random TNO-gp Varkens-random TNO-gp Varkens-random TNO-gp
-0,5 -1 -2
0,77 0,82 1,09
53,1 55,4 68,2
Varkens-oplopend W+B-gp Varkens-oplopend W+B-gp Varkens-oplopend W+B-gp
Varkens-oplopend TNO-gp Varkens-oplopend TNO-gp Varkens-oplopend TNO-gp
-0,5 -1 -2
2,55 0,92 1,37
95,7 60,6 78,2
Varkens-random W+B-gp Varkens-random W+B-gp Varkens-random W+B-gp
Varkens-random TNO-gp Varkens-random TNO-gp Varkens-random TNO-gp
-0,5 -1 -2
2,22 0,0 1,85
93,2 0,10 88,6
Varkens-totaal W+B-gp Varkens-totaal-W+B-gp Varkens-totaal-W+B-gp
Varkens-totaal TNO-gp Varkens-totaal TNO-gp Varkens-totaal TNO-gp
-0,5 -1 -2
3,17 0,53 2,39
99,2 39,2 96,6
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
1
Tabel VII.3. T-toets hedonische waarde geur sauzen en soepen geur 1
geur 2
hedonische waarde
T
significantie (%)
Sauzen-oplopend W+B-gp Sauzen-oplopend W+B-gp Sauzen-oplopend W+B-gp
Sauzen-random W+B-gp Sauzen-random W+B-gp Sauzen-random W+B-gp
-0,5 -1 -2
1,57 0,24 -
83,3 18,3 -
Sauzen-oplopend TNO-gp Sauzen-oplopend TNO-gp Sauzen-oplopend TNO-gp
Sauzen-random TNO-gp Sauzen-random TNO-gp Sauzen-random TNO-gp
-0,5 -1 -2
0,86 0,86 1,19
57,7 57,6 72,1
Sauzen-oplopend W+B-gp Sauzen-oplopend W+B-gp Sauzen-oplopend W+B-gp
Sauzen-oplopend TNO-gp Sauzen-oplopend TNO-gp Sauzen-oplopend TNO-gp
-0,5 -1 -2
2,95 3,28 -
97,4 98,3 -
Sauzen-random W+B-gp Sauzen-random W+B-gp Sauzen-random W+B-gp
Sauzen-random TNO-gp Sauzen-random TNO-gp Sauzen-random TNO-gp
-0,5 -1 -2
4,37 5,95 -
99,5 99,9 -
Sauzen-totaal W+B-gp Sauzen-totaal-W+B-gp Sauzen-totaal-W+B-gp
Sauzen-totaal TNO-gp Sauzen-totaal TNO-gp Sauzen-totaal TNO-gp
-0,5 -1 -2
4,70 6,36 -
99,9 >99,9 -
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
2
BIJLAGE VIII Voorstel normalisatie
Witteveen+Bos / TNO MEP VOM129.2 Evaluatie, optimalisatie en validatie van methoden voor de bepaling van geurhinder en geurhinderpotentieel Eindrapportage d.d. 5 juli 2002
concept Ontwerp NVN 2818: 2002
Nederlandse Voornorm concept Ontwerp NVN 2818:2002 Luchtkwaliteit. Sensorische bepaling van de hedonische waarde van een geur met een olfactometer Air quality. Sensory odour measurement. Determination of hedonic odour tone using an olfactometer ICS icsnummers Maand en jaar van publicatie Normcommissie nr. en naam
Voorwoord De hedonische waarde van een geur maakt sinds de wijziging van het geurbeleid in 1995 vaak onderdeel uit van het vaststellen van het acceptabel hinderniveau. In meerdere gevallen is de geurnorm in de vergunning van een bedrijf (mede) gebaseerd op de hedonische waarde van een geur. Er zitten dus consequenties aan de toepassing van de hedonische waarde Het is dan ook noodzakelijk dat het vaststellen van de hedonische waarde op een herhaalbare en reproduceerbare en (zo mogelijk) herleidbare manier plaatsvindt. Met de olfactometer wordt de geurconcentratie in een monster gemeten door verdunningen van het monster met geurvrije lucht te laten beoordelen op de aanwezigheid van geur door een panel van waarnemers. Een en ander vindt plaats overeenkomstig de NVN 2820. Zodra een geur bovendrempelig wordt waargenomen is het mogelijk een beoordeling te geven van de hedonische waarde of aangenaamheid van de geur. Ter bepaling van de hedonische waarde wordt daarom vanaf de overgang van het benedendrempelige naar het bovendrempelige gebied aan het panel gevraagd een beoordeling van de geur te geven met betrekking tot de aangenaamheid. Deze concept voornorm beoogt een eenduidige werkwijze te beschrijven waarop de hedonische waarde van een geur kan worden vastgesteld.
Inhoud 1 Onderwerp en toepassingsgebied ...................................................................................................................... 2 2 Normatieve verwijzingen ...................................................................................................................................... 2 3 Termen, definities en afkortingen........................................................................................................................ 2 4 Beginsel.................................................................................................................................................................. 4 5 Kwaliteitseisen ...................................................................................................................................................... 4 6 Toestellen en hulpmiddelen ................................................................................................................................. 5 7 Werkwijze ............................................................................................................................................................... 6 8 Berekening van de geurconcentratie .................................................................................................................. 7 9 Sensorische en instrumentele kalibratie als onderdeel van de interne kwaliteitscontrole........................... 7 10 Verslag.................................................................................................................................................................. 7
1
concept Ontwerp NVN 2818:2002
Geurkwaliteit. Sensorische bepaling van de hedonische waarde van een geur met een olfactometer 1 Onderwerp en toepassingsgebied Deze concept voornorm beschrijft een werkwijze voor het vaststellen van de hedonische waarde van een geur met behulp van een olfactometer en een panel van waarnemers. De hedonische waarde van een geur wordt vastgesteld aan concentraties boven de geurdrempel. De geurconcentraties worden uitgedrukt in ge/m³. De beoordeling van de hedonische waarde vindt plaats met behulp van een beoordelingsschaal van uiterst aangenaam tot uiterst onaangenaam. De beoordeling van de aangenaamheid is afhankelijk van de concentratie van de geur. Het is daarom mogelijk de beoordeling van de hedonische waarde uit te zetten tegen de geurconcentratie. De concept voornorm is van toepassing op bepaling van de hedonische waarde in binnenlucht en buitenlucht in het concentratiegebied van enkele tot honderden geureenheden per kubieke meter. De bovengrens wordt bepaald door de geurconcentratie waarbij de geur als uiterst onaangenaam wordt beoordeeld.
2 Normatieve verwijzingen De volgende normen bevatten bepalingen die, doordat ernaar wordt verwezen, tevens bepalingen van deze norm zijn. Op het ogenblik van publicatie van de onderhavige norm waren de vermelde drukken van kracht. Alle normen kunnen echter worden herzien; partijen die overeenkomsten sluiten op basis van deze norm wordt daarom aanbevolen na te gaan of het mogelijk is de meest recente druk van de onderstaande normen toe te passen. normnummer:(jaar)
titel
NVN 2820 : 1995/
Luchtkwaliteit. Sensorische geurmetingenmet een olfactometer
NVN 2820 : 1995/A1:1996
Wijzigingsblad NVN 2820:1995
3 Termen, definities en afkortingen Voor de toepassing van deze norm gelden de volgende definities (Let op: er is hier een eerste aanzet gegeven van gebruikte termen en definities zonder daarmee volledig te zijn geweest. Er is in onderstaande definities nog geen rekening gehouden met eventuele gevolgen van prEN 13725 van april 2002) 3.1 olfactometer: Verdunningsapparaat voor het presenteren van geur aan een panel van waarnemers 3.2 geurdrempel (gd): Die concentratie van een stof, of van een mengsel van stoffen, die door de helft van een groep waarnemers (panel) wordt onderscheiden van geurvrije lucht. De geurdrempel komt per definitie overeen met een geurconcentratie van 1 geureenheid per m³ 3.3 geureenheid (ge): 3.4 geurconcentratie (ge/m³): 2
concept Ontwerp NVN 2818: 2002
3.5 geur(analyse)/-meting (ge/m³): Eén geur(analyse)/-meting bestaat uit het aanbieden van ten minste twee aanbiedingsreeksen aan alle panelleden. 3.5.1 aanbiedingsreeks: Eén aanbiedingsreeks is het aanbieden van één reeks verdunningen. 3.5.2 aanbieding: Eén aanbieding is het aanbieden van één verdunning aan één panellid. 3.6 hedonische waarde: De hedonische waarde van een geur is de waardering die aangegeven wordt op een schaal van uiterst aangenaam tot uiterst onaangenaam. 3.6.1 hedonische analyse: Eén hedonische analyse /-meting bestaat uit het aanbieden van ten minste twee aanbiedingsreeksen aan alle panelleden. 3.7 herhaarbaarheid (r): Die waarde van r waarvoor geldt dat het absolute verschil tussen twee enkelvoudige meetwaarden, die zijn verkregen; met dezelfde methode, met een identiek monster, onder gelijkblijvende omstandigheden van laboratorium, uitvoerder, apparatuur en klein tijdsinterval, met een waarschijnlijkheid van 95% kleiner zal zijn dan die waarde. 3.7.1 geometrische herhaalbaarheid (r'): Die waarde van r' waarvoor geldt dat de grootste verhouding tussen twee enkelvoudige meetwaarden, die zijn verkregen; met dezelfde methode, met een identiek monster, onder gelijkblijvende omstandigheden van laboratorium, uitvoerder, apparatuur en klein tijdsinterval, met een waarschijnlijkheid van 95% kleiner zal zijn dan die waarde. Opmerking: r dan wel r' heeft normaliter betrekking op de meetwaarde. In het geval van de bepaling van de hedonische waarde kan de meetwaarde gezien worden als de hedonische waarde op een schaal van 4 tot -4 (door panel aangegeven scores op basis van een aangeboden concentratie). In de praktijk wordt als meetresultaat echter de geurconcentratie gerapporteerd, behorend bij een bepaalde hedonische waarde. In dit geval heeft r (of r') daarom betrekking op de bepaalde geurconcentratie (bij een bepaalde hedonische waarde). 3.8 reproduceerbaarheid (R): Die waarde van R waarvoor geldt dat het absolute verschil tussen twee enkelvoudige meetwaarden, die zijn verkregen; met dezelfde methode, met een identiek monster, onder verschillende omstandigheden van laboratorium, uitvoerder, apparatuur en/of tijdsinterval, met een waarschijnlijkheid van 95% kleiner zal zijn dan die waarde. 3.8.1 geometrische reproduceerbaarheid (R'): Die waarde van R' waarvoor geldt dat de grootste verhouding tussen twee enkelvoudige meetwaarden, die zijn verkregen; met dezelfde methode, met een identiek monster, onder verschillende omstandigheden van laboratorium, uitvoerder, apparatuur en/of tijdsinterval, met een waarschijnlijkheid van 95% kleiner zal zijn dan die waarde. Opmerking: R dan wel R' heeft normaliter betrekking op de meetwaarde. In het geval van de bepaling van de hedonische waarde kan de meetwaarde gezien worden als de hedonische waarde op een schaal van 4 tot -4 (door panel aangegeven scores op basis van een aangeboden concentratie). In de praktijk wordt als meetresultaat echter de geurconcentratie gerapporteerd, behorend bij een bepaalde hedonische waarde. In dit geval heeft r (of r') daarom betrekking op de bepaalde geurconcentratie (bij een bepaalde hedonische waarde). etc. 3
concept Ontwerp NVN 2818:2002
4 Beginsel Met een olfactometer wordt een reeks verdunningen van een luchtmonster met geurstof(fen) aan een panel van waarnemers aangeboden. Het panel moet overeenkomstig de NVN 2820 aangeven of er een onderscheid is met geurvrije lucht. Vervolgens wordt de geur bij bovendrempelige geurconcentraties aangeboden geeft het panel een beoordeling van de aangenaamheid van de geur, waarbij gebruik wordt gemaakt van een 9-punts beoordelingschaal, waarbij alleen het midden en de uitersten een omschrijving krijgen. Uit de antwoorden van het panel worden zogenaamde hedonische waarden van de geur berekend, dat zijn (bijvoorbeeld) de concentraties waarbij het panel een hedonische waarde van -0,5, -1 en –2 aan de geur toekent.
5 Kwaliteitseisen 5.1 Sensorische kwaliteitseisen voor metingen aan een referentiegas Aan alle in dit hoofdstuk genoemde eisen moet worden voldaan. 5.1.1 De geometrische reproduceerbaarheid en herhaalbaarheid Overeenkomstig de NVN2820 wordt gebruik gemaakt van verdunningsreeksen, waarbij gebruik wordt gemaakt van min of meer constante verdunningsstappen. Dit proces impliceert dat de analyse van de resultaten van de hedonische meting aan de (natuurlijke) logaritmen van de geurconcentraties moet gebeuren zodat sr en sR de standaard afwijkingen van de natuurlijke logaritmen van de geurconcentraties zijn, behorende bij een zekere hedonische waarde. Vervolgens wordt overeenkomstig NVN 2820 gedefinieerd als de geometrische herhaalbaarheid (t·sr·√2)
r’ = e
en als de geometrische reproduceerbaarheid (t·sR·√2)
R’ = e
met t als een statistische factor (zie voor t-tabel bijlage ..). Er worden vooralsnog geen kwaliteitseisen gesteld aan geometrische herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid van meetinstanties. Op basis van metingen gedaan aan een praktijk (referentie)-geur in een ringvergelijking kan worden nagegaan wat de prestatiekenmerken van de desbetreffende meetinstantie zijn. 5.1.2 De onnauwkeurigheid van de sensorische meting De onnauwkeurigheid van de hedonische meting wordt gedefinieerd als het verschil tussen de door de meetinstantie gemeten geurconcentratie bij een bepaalde hedonische waarde (bijvoorbeeld H-1) en de gemiddelde geurconcentratie bij dezelfde hedonische waarde van alle meetinstanties. Uit de in 5.1.1. genoemde ringvergelijkingen kan op termijn een bij conventie vast te stellen referentie concentratie van een referentiegeur worden bepaald.
5.2 Instrumentele kwaliteitseis Zie NVN 2820
4
concept Ontwerp NVN 2818: 2002
6 Toestellen en hulpmiddelen 6.1 Olfactometer Zie NVN2820
6.2 Monsterzak en vat Zie NVN2820
6.3 Voorverdunningstoestel Zie NVN 2820
6.4 Installatie voor het genereren van geurvrije lucht Zie NVN2820
6.5 Het panel van waarnemers Zie NVN 2820 Daarnaast worden dezelfde personen gebruikt voor het beoordelen van de aangenaamheid van de geur, waarbij gebruik wordt gemaakt van een beoordelingschaal. Het panel voor de hedonische meting moet uit ten minste 6 personen bestaan en voldoen aan de selectiecriteria uit de NVN 2820. Daarnaast moet voor individueel panellid de factor ∆Z worden bepaald voor de individuele concentratie op basis van twee aanbiedingsreeksen bij een bepaalde hedonische waarde (bijvoorbeeld H-1) volgens: als Zi < Zn, dan ∆Z = - Zn/Zi als Zi > Zn, dan ∆Z = + Zi/Zn waarin: Zn is de groepsconcentratie bij een bepaalde hedonische waarde Zi is de individuele concentratie bij een bepaalde hedonische waarde ∆Z is de screeningsfactor. In plaats van individuele drempels per aanbiedingsreeks wordt voor de hedonische waarde expliciet uitgegaan van de individuele concentratie op basis van twee aanbiedingsreeksen. De individuele resultaten voor twee aanbiedingsreeksen worden uitgezet tegen de vastgestelde -cx geurconcentratie per verdunningsstap. Met behulp van een logaritmische sigmoïde funtie (y = a/(1+b·e )) wordt een S-curve door de datapunten gefit. De individuele curve wordt vergeleken met de groepscurve. Indien bij een bepaalde hedonische waarde de ∆Z<-5 of ∆Z>5, dan wordt het desbetreffende panellid voor deze hedonische waarde uitgesloten van de berekening van de geurconcentratie. Na het uitsluiten van het desbetreffende panellid wordt de groepscurve opnieuw gefit waarna opnieuw de ∆Z wordt bepaald. Deze screening procedure wordt herhaald totdat alle panelleden aan de eis voldoen Opmerking: Het minimum aantal panelleden na retrospectieve screening is 6. 5
concept Ontwerp NVN 2818:2002
7 Werkwijze De hedonische analyse moet zo snel mogelijk na de olfactometrische geuranalyse plaatsvinden, omdat de hedonische beoordeling wordt gerelateerd aan de tijdens de olfactometrische analyse vastgestelde geurconcentratie. De hedonische analyse moet zo mogelijk direct, maar uiterlijk binnen 1 uur, na de olfactometrische geuranalyse plaatsvinden.
7.1 De aanbieding De aanbieding vindt plaats overeenkomstig NVN 2820. De hedonische beoordeling van de geur vindt plaats in dezelfde aanbiedingstijd als de olfactometrische geuranalyse.
7.2 Vraagstelling en beoordelingschaal De vraag die aan het panellid wordt gesteld is: hoe (on-) aangenaam vindt u deze geur? OPMERKING Het aspect panelinstructie is van groot belang. Een panellid moet ervan doordrongen zijn dat hij ook driemaal achterelkaar dezelfde beoordeling kan/mag geven. De te hanteren beoordelingschaal is weergegeven in tabel 1.
Tabel 1 — Beoordelingschaal hedonische waarde
omschrijving
4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4
uiterst aangenaam
noch aangenaam / noch onaangenaam
uiterst onaangenaam
7.3 De aanbiedingsreeks De aanbiedingsreeks mag zowel in oplopende als willekeurige volgorde worden aangeboden (afhankelijk van de werkwijze van het desbetreffende laboratorium). De aanbiedingsreeks moet voldoende verdunningen bevatten om een volledige hedonische analyse uit te voeren. Bij de kleinste verdunning dient minimaal door het gehele panel de hedonische beoordeling –2 te worden gegeven. De verdunningsfactor ligt overeenkomstig NVN 2820 tussen 1,4 en 3. Bij een oplopende aanbiedingsreeks start de hedonische beoordeling per panellid vanaf dat het panellid de geur “zeker weten” goed beantwoord. Hierbij is het niet nodig dat de olfactometrische analyse voor alle panelleden is afgerond. Nadeel is mogelijk dat panelleden gaan anticiperen op de stijgende geurconcentratie. De voorspelbaarheid van een oplopende reeks moet daarom regelmatig worden doorbroken door blanco’s toe te voegen. (frequentie en werkwijze p.m.) Bij een random aanbiedingsreeks start de hedonische beoordeling voor het gehele panel, nadat de olfactometrische geuranalyse is afgerond. De aanbiedingsreeks start theoretisch enkele verdunningstappen terug ten opzichte van de paneldrempel, in ieder geval tot die verdunningsstap waarbij het best ruikende panellid de eerste keer “zeker weten” goed heeft beantwoord. Bij random aanbieding bestaat de kans dat een 6
concept Ontwerp NVN 2818: 2002
panellid al vroeg in de analyse een hoge concentratie krijgt aangeboden; de nadelen daarvan zijn dat dan adaptatie van de panelleden kan optreden en dat het systeem dan al relatief veel vervuiling oploopt. Met behulp van blanco’s moet worden aangetoond dat geen adaptatie van de panelleden is opgetreden of dat het systeem niet is vervuild. (frequentie en werkwijze p.m.).
8 Berekening van de geurconcentratie Zie NVN 2820
8.1 Verwerking van de hedonische analyse De resultaten per aanbiedingsreeks van alle panelleden worden gezamenlijk uitgezet tegen de vastgestelde -cx geurconcentratie per verdunningsstap. Met behulp van een logaritmische sigmoïde funtie (y = a/(1+b·e )) wordt een S-curve door de datapunten gefit. Deze curve wordt de groepscurve genoemd (in tegenstelling tot de individuele curve). Andere fits zijn toelaatbaar zolang de uitkomsten daarvan niet significant afwijken van de verwerking op basis van een S-curve.
9 Sensorische en instrumentele kalibratie als onderdeel van de interne kwaliteitscontrole Zie NvN2820
9.1 Praktische aspecten 9.1.1 Vervuiling Vervuiling van het systeem kan optreden tussen aanbiedingsreeksen in, en bínnen een reeks indien relatief hoge concentraties optreden welke worden afgewisseld met veel lagere concentraties of schone lucht. Dit probleem kan worden beheerst door voldoende lange (en vaste) spoeltijden aan te houden tussen de verschillende verdunningsstappen. De lengte van de spoeltijden zal door de meetinstantie moeten worden onderzocht (frequentie en werkwijze p.m.).
10 Verslag P.M.
7